JPH08136111A - 環境試験装置の透視部の結露防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低温試験条件において、試験室へ侵入する熱
負荷が小さく、透視性が良く、且つ低コストで簡単な構
成により、完全に結露を防止する。 【構成】 本装置は、主循環系１で空調される試験室２
の開口部３に設けられ周囲を枠部材４で囲まれ間に空間
部５を持ち対向して配設され透視性を備えた化粧ガラス
７及び合わせガラス８と、主循環系１の空気を空間部５
に導きその空気を主循環系１に戻す空気供給管系９及び
空気戻り管系１０と、空気供給管系９に設けられたエア
ーポンプ１１と、バイパス循環系の空気を加熱する結露
防止用ヒータ１２とを有する。 【効果】 露点温度の低い空気を外気に近い温度まで加
熱して空間部に入れることにより、ガラスの全ての面の
結露を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は環境試験装置の透視部の
結露防止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】環境試験装置では、通常、試験室内を観
察するために扉に観察窓を設けたりガラス扉を設けてい
る。ところが、運転される試験室の温湿度条件によって
ガラスの表面が結露するので、これを防止するために従
来から種々の技術が用いられている。

【０００３】その中に、例えば空気を密封したペアガラ
スを用いた環境試験装置がある。しかしながら、ペアガ
ラスを用いただけの装置では、−１０°Ｃ以下の低温試
験を行う場合の結露が避けられない。又、ペアガラスの
間を真空断熱した装置もあるが、この装置では、製造コ
ストが高くなると共に、周辺部からの熱伝導があるた
め、低温条件ではやはり結露を生ずる。

【０００４】又、発熱体入りのガラスを用いて窓を加熱
するようにした環境試験装置もある。しかしながら、ガ
ラスの中に発熱体として電導膜を敷設すると、同様にコ
スト高になると共に、電導膜により内部の透視性が悪く
なるという問題がある。そして低温運転時には、ガラス
の加熱熱量が大きくなると共に、その熱が直接的に試験
室に進入して環境試験装置の熱効率を大幅に低下させる
ことにもなる。

【０００５】更に、相対向するガラス間にシリカゲル等
の乾燥剤を封入した装置や窒素を封入した装置や熱遮蔽
フィルムを貼り付けたものもあるが、やはり低温条件で
の結露防止に対して十分な効果がなく、又、一定期間で
入替えもしくは再生しなければならないという問題もあ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術に於
ける上記問題を解決し、試験室内を低温条件にする場合
に、試験室へ侵入する熱負荷が小さく、透視性が良く、
且つ低コストで簡単な構成により、完全に結露を防止で
きる環境試験装置の透視部の結露防止装置を提供するこ
とを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、環境試験装置の透視部の結露防
止装置が、空気循環系により空調される試験室の開口部
に設けられ周囲を囲まれ間に空間部を持ち対向して配設
され外部から試験室内への透視性を備えた外側及び内側
透視部材と、前記空気循環系の空気を前記空間部に導き
前記空間部の空気を前記空気循環系に戻す通風手段と、
前記空間部内の空気の温度が所定温度以上になるように
その上流側の空気を加熱する加熱手段と、を有すること
を特徴とし、請求項２の発明は、上記に加えて、前記通
風手段は、前記空気循環系との導通を遮断し外気の導入
及び外気への排出を可能にする導入側切換手段及び排出
側切換手段を有することを特徴とする。

【０００８】

【作用】請求項１の本発明によれば、通風手段を設けて
いるので、空調用の空気循環系の空気を内外透視部材の
間の空間部へ供給し再び空気循環系に戻すことができ
る。そして、空間部内の温度が所定の温度以上になるよ
うにその上流側の空気を加熱する加熱手段を設けている
ので、低温運転時には、所定温度を、外側透視部材の熱
伝達率に基づいてその内外間に生ずる温度差を考慮に入
れて外側透視部材の外側の温度が外界の露点温度以下に
ならないような温度にすることにより、透視部材への結
露が完全に防止される。

【０００９】即ち、まず、空間部内の空気は加熱されて
いて循環空気系の温度より高い温度になっているので、
試験室内を冷却することがないため、内側透視部材の試
験室側で結露することがないと共に、空間部内の空気が
試験室内を循環する空気と同じ空気であるため、内外透
視部材の空間部側でも結露が生じない。又、外側部材の
外側が外界の露点温度以下にならないので、この場所に
も結露しない。従って、透視部材の全ての面の結露が防
止される。

【００１０】このような低温運転時には、内側透視部材
が試験室の低温により冷やされるため、その空間部側の
温度低下が大きい。従って、本発明のように槽内の循環
空気を加熱するのでなく、外気を加熱するとすれば、循
環空気に較べて外気の露点が高いため、空間部内の空気
を外気温度以上のかなり高い温度になるまで加熱しなけ
れば、内側透視部材の空間部側への結露を防止すること
ができない。このように空間部の温度を上げると、試験
室内への侵入熱が増加し、試験室の温度乱れが大きくな
る。本発明によれば、このような試験室内への熱の侵入
が低減される。一方、本発明では、循環空気系の空気を
取り出すが、同じ空気を循環空気系に戻しているので、
絶対湿度に変化がない。従って、循環空気系では顕熱負
荷が増加するのみであるため、冷却装置に対する熱負荷
の増加は極めて少ない。

【００１１】又、結露防止装置を、空間部を持つ内外透
視部材と通風手段と加熱手段で構成し、コスト高となる
真空断熱の施工、電導膜入りガラスの採用、乾燥剤の封
入等を不要のものにしているので、簡単な構造で低コス
ト化が図られている。なお、温度上昇手段は、通風手段
に設けられてもよいし、空間部において内部の視認性を
阻害しない位置に設けられてもよい。

【００１２】請求項２の発明によれば、通風手段が導入
側切換手段と排出側切換手段とを有するので、循環空気
系との導通を遮断し、外気を吸引し加熱して空間部に送
り、これを外部に排出することができる。その結果、試
験室内を高温高湿運転する時には、循環空気系の空気よ
りも相対湿度の小さい外気を加熱することにより、外側
透視部材の空間部側の結露を効果的に防止することがで
きる。

【００１３】

【実施例】図１は実施例の環境試験装置の透視部の結露
防止装置の全体構成を示す。本装置は、空気循環系であ
る主循環系１により空調される試験室２の開口部３に設
けられ周囲を枠部材４で囲まれ間に空間部５を持ち対向
して配設され外部６から試験室２内への透視性を備えた
外側及び内側透視部材としての防護ガラス７及び合わせ
ガラス８と、主循環系１の空気を空間部５に導きその空
気を主循環系１に戻す通風手段としてバイパス循環系を
形成する空気供給管系９、空気戻り管系１０及び配管系
のうち空気供給管系９に設けられたエアーポンプ１１
と、空間部５内の空気の温度が所定温度以上になるよう
にその上流側の空気を加熱する加熱手段としての結露防
止用ヒータ１２とを有する。

【００１４】このような結露防止装置が装着されている
実施例の環境試験装置は、テーブル型の環境試験装置
で、縦構造体２０と底部構造体２１とを架台部２２で結
合し、断熱壁２３で囲われた本体部２４を架台部２２上
に載せて縦構造体２０と結合することにより構成されて
いる。

【００１５】本体部２４は、被試験物として電気製品等
のワークＷが設置され空調される試験室２と、これに隣
接した空調室２５と、試験室と空調室との間で空気を循
環させる主循環系１を形成するように配設されたダクト
部２６、２７とにより構成されている。試験室２の開口
部３には、開口面に沿って矢印Ａ方向に移動可能に装着
された扉２８が設けられている。扉２８は、枠部材４に
防護ガラス７及び合わせガラス８を取り付けることによ
り形成されている。空調室２５内には、モータ２９で回
転駆動されるファン３０、循環空気を冷却するクーラ３
１、加熱するヒータ３２、予冷管３３等が設けられてい
る。架台部２２の中には、図示しない冷凍機等を含む電
気・機械設備が収められている。符号３４は環境試験装
置を搬送自在に支持する回転体である。

【００１６】なお、図１では通風手段がエアーポンプ１
１を備えているが、ファン３０の差圧が十分大きいよう
な場合には、同図において２点鎖線で示す如く、空気供
給管系９をファン３０の吐出側に開口させ、ファンの吐
出圧と吸入圧との差圧を利用することにより、エアーポ
ンプ１１を省略することも可能である。

【００１７】以上のような環境試験装置は次にように運
転される。試験室２内にワークＷを入れて扉２８を閉じ
ると、環境試験装置内の諸機器を作動させ、試験室２内
を空調する。即ち、機械室２２内の図示しない冷凍機を
運転し、冷媒を予冷管３３に送って除湿すると共に蒸発
器であるクーラ３１に送り、ファン３０及びヒータ３２
をオンにし、試験室２内を目的とする温度、例えば−４
０°Ｃの低温に維持するように空気を循環させる。同時
に、ポンプ１１を運転し、結露防止用ヒータ１２をオン
にし、所定温度として扉ガラスの空間部５内の空気の温
度が例えば２５°Ｃ程度になるように、バイパス循環系
の供給側空気を加熱する。

【００１８】図２は、上記のような低温運転時における
扉ガラス部分の概略温度分布の一例を示す。例えば外気
が温度３０°Ｃ、露点２４°Ｃ（相対湿度約７０％）で
あるとすれば、通常の熱伝達現象により、ガラスの材質
や設計条件その他種々の条件によって異なるが、例えば
図示のような温度分布が形成される。その結果、化粧ガ
ラス７の外面７ａの温度は外界の露点温度より高くな
り、その面に結露を生じない。なお、外界条件が異なれ
ば、必要に応じてバイパス循環系の空気の加熱温度を変
更する。化粧ガラスの空間部５側の面７ｂでは、空間部
に導入されている空気が主循環系と同じ空気でその露点
が−４０°Ｃ以下（例えば−４２°Ｃ）であるから、全
く結露のおそれはない。

【００１９】合わせガラス８側では、空間部５と試験室
２との温度差が大きいため、化粧ガラス７側よりも通過
する熱量は多くなる。その結果、合わせガラス８の空間
部５側の面８ａの温度はどうしても低い温度になる。従
って、湿度の高い外気を空間部内に入れるとすれば、そ
の露点が高いため、外気温度よりも相当高く加熱しなけ
れば面８ａへの結露を防止できない。そのようにすれ
ば、試験室２への侵入熱が大きくなり、内部の温度乱れ
が大きくなり試験室の性能が低下する。合わせガラス８
を発熱体入りのガラスにする場合にも、その熱が直接試
験室側に伝達され、同様に試験室への大きな熱負荷の侵
入が生ずる。本発明のように、試験室の主循環系の空気
を加熱して導入すれば、その露点が−４２°Ｃであるか
ら、外気温度以下の温度であっても面８ａへの結露のお
それは全くない。従って、試験室への侵入熱を低減し、
その性能を向上させることができる。合わせガラス８の
試験室側の面８ｂは、試験室内の温度より高くなるた
め、ここでも結露を発生することはない。

【００２０】このように、本発明によれば、結露防止の
難しい低温運転時においても、伝熱膜等を設けることな
く、扉ガラス部分の結露を完全に防止できる。従って、
内外間の透視性が極めて良くなる。

【００２１】以上のような条件にするためには、結露防
止用ヒータ１２により、−４０°Ｃの空気を＋２５°Ｃ
程度まで加熱しなければならないが、バイパス循環系の
空気流量は少ないので、その熱量は大きくない。従っ
て、ヒータも小型のものでよい。一方、本発明では、空
間部５内に導入した空気を再び主循環系１に戻している
ので、ヒータで加熱した熱量は循環空気系１内に持ち込
まれる。しかし、この空気の露点は−４２°Ｃであるた
め、主循環系に戻しても除湿されることはなく、主循環
系においてはこの顕熱負荷だけが増加することになる。
これに対して、空間部５から排出された空気を回収しな
いで外界に放出するとすれば、槽内の圧力バランス上、
主循環系に外気を導入する必要がある。ところが、外気
は露点が高いため、これを槽内に入れると、顕熱負荷の
他に、露点−４２°Ｃになるまでの潜熱負荷も除去する
必要がある。従って、本発明の如く、結露防止のために
バイパス循環系を形成させることにより、環境試験装置
としての熱効率の低下を抑制することができる。

【００２２】図３は他の実施例を示す。本例の環境試験
装置の透視部の結露防止装置では、図１に示す装置に加
えて、配管系９、１０は、主循環系１との導通を遮断し
外気の導入及び外気への排出を可能にする導入側切換手
段及び排出側切換手段として、エアーポンプ１１の上流
側及び空間部５の下流側に外気吸入管４０及び外気放出
管４１並びに弁４２、４３、４４、４５を備えている。
弁４２と４３及び弁４４と４５は一体型の三方切換弁で
あってもよい。このような装置により、外気のみを吸入
して空間部５に導入し、これを外気側に放出することが
できる。

【００２３】環境試験装置は、低温条件での使用の他、
高温高湿条件で使用する等、各種条件で使用される。高
温高湿条件で使用する場合には、図１に示す装置によ
り、主循環系１の空気を更に高い温度まで加熱して空間
部５に導入するようにしてもよいが、図３のような装置
を用いると、より低温で結露防止が可能になる。例え
ば、試験室２内が８０°Ｃ、露点７５°Ｃのような高温
高湿条件で使用される場合には、空間部５の温度が８０
°Ｃ程度になるように、結露防止用ヒータ１２により外
気（例えば２０°Ｃ、露点１０°Ｃ（相対湿度５２．５
％）を加熱して空間部５に導入し、その後大気に放出す
るような結露防止運転をする。

【００２４】図４は、高温高湿運転時の扉ガラス部分の
概略温度分布の一例を示す。化粧ガラス７の外面７ａは
温度上昇するので、結露のおそれはない。内面７ｂは外
気の低温で冷やされるが、この中には加熱された外気を
導入しているので、その露点は外気と同じであるから、
ここでも結露を生じない。同様に合わせガラス８の面８
ａにおいても結露のおそれは全くない。又、空間部５の
温度を試験室２の温度と同じ温度にしているため、合わ
せガラス８の試験室２側の面８ｂは冷却されず、この面
への結露も防止される。従って、扉ガラス部分の結露は
完全に防止される。

【００２５】なお、このような高温高湿運転にバイパス
循環空気系を使用すると、空間部５内に導入する空気の
露点が高いため、外気で冷やされる化粧ガラスの面７ｂ
の結露を防止するために空間部５内の温度を高くしなけ
ればならないが、本実施例の如く外気を用いることによ
り、空間部内の温度を高くすることなく効果的に結露を
防止できる。

【００２６】以上のような装置において、空間部５内に
均一に加熱空気を送るために、図５に示す如くそれぞれ
多孔５０ａ、５１ａの開けられた送気ヘッダ５０及び排
気ヘッダ５１を設けるようにしてもよい。又、以上では
結露防止用ヒータ１２をバイパス配管系に設けたが、こ
れをガラスの空間部５内において例えば図５の送気ヘッ
ダ５０の後流側に設けることもできる。更に、図１では
バイパス循環系を主循環系１におけるクーラ３１の出口
部分から導設したが、例えばヒータ３２の出口部分から
吸気してクーラ３１の入口部分に戻す等、他の部分に導
設してもよい。又、エアーポンプ１１を空気戻り管系１
０側に配設することもできる。

【００２７】なお以上の実施例では、扉２８が全面的に
ガラス窓になっている場合について説明したが、扉２８
が断熱部材でできていて、その一部分に窓があるような
装置に対しても本発明を適用できる。又、試験室２側の
ガラスが合わせガラスである実施例を示したが、これが
単体ガラスであってもよいことは言うまでもない。更
に、透視部材はガラスに限らず、プラスチック等であっ
てもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、請求項１の
発明においては、試験室の空気循環系の空気を加熱して
内外透視部材間の空間部に導入し、これを再び空気循環
系に戻すような結露防止装置にしているので、低コスト
で簡単な構成により、試験室へ過大な熱負荷の侵入させ
たり環境試験装置としての熱効率を大きく低下させるこ
となく、透視部材部分の結露の発生を完全に防止し、極
めて良好な透視性が得ることができる。請求項２の発明
によれば、上記に加えて、外気の導入、加熱、排出を可
能にしているので、高温高湿運転時に空間部の温度を高
くすることなく効果的に結露を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の環境試験装置の透視部の結露防止装置
の説明図である。

【図２】上記装置における低温運転時のガラス部分の温
度分布を示す説明図である。

【図３】他の実施例の環境試験装置の透視部の結露防止
装置の説明図である。

【図４】上記装置の高温高湿運転時のガラス部分の温度
分布を示す説明図である。

【図５】空間部内に送排気ヘッダを設ける場合の説明図
である。

【符号の説明】

１ 主循環系（空気循環系） ２ 試験室 ３ 開口部 ４ 枠部材 ５ 空間部 ７ 化粧ガラス（外側透視部材） ８ 合わせガラス（内側透視部材） ９ 空気供給管（通風手段） １０ 空気戻り管（通風手段） １１ エアーポンプ（通風手段） １２ 結露防止用ヒータ（加熱手段） ４０ 外気吸入管（導入側切換手段） ４１ 外気放出管（排出側切換手段） ４２、４３ 弁（導入側切換手段） ４４、４５ 弁
（導入側切換手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気循環系により空調される試験室の開
   口部に設けられ周囲を囲まれ間に空間部を持ち対向して
   配設され外部から試験室内への透視性を備えた外側及び
   内側透視部材と、前記空気循環系の空気を前記空間部に
   導き前記空間部の空気を前記空気循環系に戻す通風手段
   と、前記空間部内の空気の温度が所定温度以上になるよ
   うにその上流側の空気を加熱する加熱手段と、を有する
   ことを特徴とする環境試験装置の透視部の結露防止装
   置。
2. 【請求項２】 前記通気手段は、前記空気循環系との導
   通を遮断し外気の導入及び外気への排出を可能にする導
   入側切換手段及び排出側切換手段を有することを特徴と
   する請求項１に記載の環境試験装置の透視部の結露防止
   装置。