JP6017410B2 - 高精度恒温システム - Google Patents
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そのため、恒温槽を扱う技術者は、恒温槽内の位置によって、温度的特性が違いがあることを理解した上で、その恒温槽を利用する必要があるといった問題があった。
しかしながら、外気や恒温槽の壁面などからの熱伝達による局部的熱伝達を直接防ぐものではないため、このような熱伝達が多いときは、温度の均一化には限界がある。
特許文献2の技術では、吹き出しユニットと対面するターゲット空間についてのランダムでカオス的な空気混合は実現されるが、恒温室内の空気混合には、偏りが生じることになる。
(a)空調がされた1次空間を有する1次恒温槽と、
(b)前記1次空間の内部に配置され、前記1次空間との間に断熱層を設けられ2次空間を有する2次恒温槽と、
(c)前記2次空間に配置された、互いに送風出力と送風方向が異なる複数のファンと、
(d)前記2次恒温槽に設けられた、前記1次空間と前記2次空間の間の空気循環を起こさせる循環手段と、
を含み、前記2次空間内の温度分布を均一化するように温度制御することを特徴とする恒温システムが提供される。
ここで空調とは、生産、校正、管理、貯蔵といった物品を扱う上での産業目的で、空間の空気の温度や湿度、清浄度、気流などを調整することである。
この場合、低次数恒温槽と一次数高い恒温槽との関係を1次恒温槽と2次恒温槽との関係と同様にする。例えば、{m|3以上N以下の自然数}として、(m−1)次空間を有する(m−1)次恒温槽の中に、m次空間を有するm次恒温槽が配置される。そして、それぞれの空間に互いに送風出力と送風方向が異なる複数のファンが配置される。さらに、m次恒温槽には、(m−1)次空間とm次空間との間に空気循環を起こさせる循環手段が設けられる、というような構成にしてもよいのである。
ここで示したファンの数及びそれぞれのファンの大きさや方向は、本発明の一例に過ぎず、適宜変更可能である。
さらに、いずれか或いは両方のファンに方向を変化させるする方向アクチュエータを設け、時系列でランダムにカオス的方向変更をするように設けられていれば、時系列でランダムにカオス的な風を発生させる作用がさらに高まる。
図1の戻って、空調機1003は、ユーザによる温度設定に従って、1次空間K1の空気を加熱もしくは冷却する。温度設定は、特に図示しない空調機の制御部又はリモコンによる操作等による。
1次空間と2次空間との空気循環によって、2つの空間の熱分布を均一するのであるが、この空気循環は、開口面積によって変化させることができる。
図3は、開口部の変形例を示した図であり、開口面積を変化させる機能を備えたものである。上図は、1004の正面図である。下図は上図のCで示した視線で観察した側面図である。
スリット状の開口部1004は、可動式シャッター3001の上下動によって、開口面積が変化する。3002は、シャッターを上下動させるアクチュエータである。
アクチュエータは、時系列でランダムにカオス的な上下動作をするように設けられている。
このような上下動作による開口面積の変化で、1次空間と2次空間との間の空気循環は、時系列でランダムにカオス的なものになり、2つの空間の空気を均一に混合する作用が高まる。そして、2つの空間の温度を均一化させる効果が高まる。
2次恒温槽4000において、断熱層の一部には、図1や図2で示したような開口部1004の代わりに循環用ファン4001が設けられている。
このような回転動作により、1次空間と2次空間との間の空気循環は、時系列でランダムにカオス的なものになり、2つの空間の空気を均一に混合する作用がある。これにより、2つの空間の熱分布を均一する効果がある。
これにより、2次恒温槽の断熱層とさらに内側の3次恒温槽の断熱層により、2次恒温槽の外側の1次空間と3次空間K3との間の熱交換は、より一層限定される。この限定により、1次空間に発生した温度の偏りが、入れ子構造の奥にある3次空間K3に伝わるのを和らげる熱的ダンピング効果がさらに強化される。
図9は、mを3以上N以下の自然数として、
(m−1)次恒温槽、m次恒温槽、(m+1)次恒温槽、・・・N次恒温槽までの入れ子構造を示したイメージ図である。
1002 2次恒温槽
1003 空調機
1004 開口部
Claims (7)
- (a)空調がされた1次空間を有する1次恒温槽と、
(b)前記1次空間の内部に配置され、前記1次空間との間に断熱層を設けられ2次空間を有する2次恒温槽と、
(c)前記2次空間に配置された、互いに送風出力と送風方向が異なる複数のファンと、
(d)前記2次恒温槽に設けられた、前記1次空間と前記2次空間の間の空気循環を起こさせる循環手段と、
を含み、前記2次空間内の温度分布を均一化するように温度制御することを特徴とする恒温システム。 - 前記ファンの少なくとも1つは、時系列で、ランダムに、送風出力と送風方向から選ばれる少なくとも1つを変化させる送風制御手段を備え、カオス的な乱流が生じるように制御することを特徴とする請求項1に記載の恒温システム。
- 前記循環手段は、前記1次空間と2次空間の間に設けられた開口部又は循環用ファンであることを特徴とする請求項1又は2に記載の恒温システム。
- 前記ファンの少なくとも1つは、時系列で、ランダムに、送風出力と送風方向から選ばれる少なくとも1つを変化させる送風制御手段を備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の恒温システム。
- 前記開口部は、時系列で、ランダムに開口面積を変化させる開口制御手段を備えることを特徴とする請求項3又は4に記載の恒温システム。
- 前記循環手段は、時系列で、ランダムに、前記1次空間と前記2次空間との間の空気循環量を変化させる循環量制御手段を備えることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の恒温システム。
- 前記2次空間の中に3次空間を有する3次恒温槽というように、低位次数の空間の中に高位次数の空間を有する高次数恒温槽を設け、1次空間を有する1次恒温槽からN次空間を有するN次恒温槽まで備え、低次数恒温槽と一次数高い恒温槽との関係を前記1次恒温槽と前記2次恒温槽との関係と同様にすることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の恒温システム。
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JP2013270595A JP6017410B2 (ja) | 2013-12-27 | 2013-12-27 | 高精度恒温システム |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013270595A JP6017410B2 (ja) | 2013-12-27 | 2013-12-27 | 高精度恒温システム |
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JP2015124953A JP2015124953A (ja) | 2015-07-06 |
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