JPS6152529A

JPS6152529A - 環境創造装置

Info

Publication number: JPS6152529A
Application number: JP17388684A
Authority: JP
Inventors: Soichi Hirakawa; 平川　宗市; Masatoshi Yoshioka; 吉岡　正利
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1984-08-21
Filing date: 1984-08-21
Publication date: 1986-03-15
Also published as: JPH0120330B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）、産業上の利用分野この出願の発明は、人工的に温度、湿度等の環境変化を
生ぜしめ、この環境変化に対する人体の適応性とその環
境変化における運動の人間の身心に及ぼす影響とを観察
記録をするために用いられる環境創造装置に関するもの
である。

（ロ）、従来技術温度、圧力、湿度などの外部環境下における人体の適応
性と運動による身心に及ばず影響を観察する研究は、生
理学、生化学、健康科学などにおいて行なわれている。

このような外部環境を人工的に作り出すだめの環境室は
グラスクールの如き熱絶縁性材料よシなる特殊カーテン
によシ構成されており、温度、湿度、圧力が所定の値と
なるように空気調和装置や空気圧制御装置を駆動、させ
、例えば冬季、夏季の雰囲気、数千メートルの高所の雰
囲気、赤道直下の雰囲気等を作り出しているのであるが
、従来の環境室はその側壁が熱伝導性の低い材料により
構成された外壁に直接接触し、これを介して外気と熱的
な関係を持つ構造となっている。

このため、環境室内の温度と外気とが同一温度にない限
シ、外気と環境案内との間に熱の流入。

流出が行なわれ、環境室の中央部とその附近においては
同一の温度が維持されるものの、外気と環境室の側壁附
近では前述したように外壁を介して熱の流入、流出が行
なわれ、環境室の内側壁附近から外気にかけて温度勾配
を生じ、環境室の内側壁附近の温度と、その中央部及び
その近傍の温度とに差が生じる。所定の温度の得られな
い場所において得られる測定結果は信頼性は低いもので
あるから、環境室においてのテスト対象となる人間の居
住場所および運動場所が面積的に制約され、このため環
境室の持つ全面積をテスト領域として利用し得ない点が
問題となっていた。

（ハ）、目的この出願の発明は、前記した従来技術の有する欠点を解
消するものであって、その第１の発明によると、外壁・
と環境型との間に気体流路を形成し、これに環境室に導
入させる気体と同一温度を持つ気体を強制的に流入させ
、環境室の側壁に至るまでの温度を均一化し得る環境創
造装置を提供することを目的とし、第２の発明によると
、第１の発、明の目的に加え、環境室内部と環境室側壁
内側とに発生する温度差を環境室に導入される気体温度
に付加又は減算し、気体流路に強制的・に流入させ、環
境室内の温度と外気の温度との差が犬なる条件の下にお
いて、環境室の側壁に至るまでの温度を均一化し得る環
境創造装置を提供することを目的とする。

に）、構成この出願の第１の発明は、所定温度、湿度、圧力に維持
された気体を強制的に環境室に感太し、この環境室と外
壁との間に気体流路を形成し、環境室に導入する空気と
同一の空気を、環境室に導入される気体量よシもよシ大
きな気体量を送込む送気装置を用いて気体流路に導入は
せ、これ（／Ｃよシ環焼室の全部にわたって温度を所定
温度に維持することができる。また、第２の発明による
と、所定温度、湿度、圧力に維持された気体を強制的に
環境室に導入し、この環境茎と外壁との間に気体流路を
形成し、環境室に導入する空気と同一の空気を、環境■
に導入される気体量よりもより大きな気体量を送込む送
気装置を用いて気体流路に尋人させると共に、気体流路
に設けた補助空気調和装置により、補助空気調和装置の
ない場合に環境室とその側県とに生じる温度勾配を示す
温度差ΔＴをＲ焼室に導入される気体の持つ温度に付加
又は減少させ、このようにして得られた温度を持つ気体
を気体流路に導入させることによシ、環境室の温度と外
気の温度との温度差が極めて犬である場合でも、環境室
内のすべての場所における温度を同一レベルに維持する
ことができる。

（ホ）、実施例以下において、この出願の第１の発明および第２の発明
の実施を順次説明する。

第１図（イ）はこの出願の第１の発明の環境創造装置の
実施例を示し、同図（Ｂ）は従来装置による環境室と外
気と、それらの温度勾配曲線を、同図（ｑは同図（５）
に示す実施例装置による場合の外気と、空気導入路と、
環境歴と、それらの温度勾配曲線とを示す。

第１図（ト）にお゛いて、１は主空気調和装置であり、
主送風機２０回転駆動により導入される空気を設定され
た所定温度、湿度を持つように空気調和を行なう。なお
、主空気調和装置１に導入される空気は、不図示の圧力
制御装置により所定の圧力を有するように圧力制御され
ている。３は所定温度、湿度、・圧力を有する空気を後
述の環境室に送るための夕゛クトであり、その周囲は断
熱材により被覆されると共に、ダクト３内と外気との間
での空気の漏出、漏入を阻止するように気密に構成され
ている。４はグラスクールの如き熱絶縁材で構成された
環境室で、その天井部には複数の空気導入孔’Ｉ　Ｉ　
４２　＋・・・人、％が設けられると共に、その床部に
は同様に複数の空気排出孔’ｌ　＋　’２１・・・ｅｌ
が設けられている。なお、突起部４、は主送風機２にょ
シ送られる空気に乱流を生ぜしめることなく、空気を２
分させる分流部分として作用する。

５．と５□とは補助送風機であり、後述する気体流路７
１と７□との前方に設けられ、主送風機２から送られる
空気を強制的に気体流路７１と７２とに送り込む。これ
ら補助送風機５．　、５２とにより気体流路７１と７□
に送９込む空気の送風量は環境室４に送シ込む空気の送
風量よりも大となるように、その回転数を上昇させ、又
は羽根の面積が大となるように配慮されている。なお、
補助送風機５．と５２とはそれぞれ１台づつしか示して
ないが、図面の垂直方向に複数台の補助送風機が配列さ
れていることは勿論である。

６は熱絶縁性を有する外壁であり、この外壁と環境室４
との間には気体流路７！と７２とが設けられておシ、気
体流路７．と７□とに、環境室４に導入される空気と、
同一の空気を強制的に流し、外壁６と環境室４との間に
生じる熱移動を阻止させる０なお、第１図（８）において気体流路７１と７２、およ
び外壁６は環境室４の左右両側に設けられているが、環
境室４０前後にも、補助送風機と共に気体流路と外壁と
が設けられる構成であることは轟然である。

かから構成される装置の作用を説明する。

不図示の圧力制御装置により圧力制御された空気が主空
気調和装置１内に主送風機２の回転駆動によシ導入され
、所定の温度、湿度、圧力を有する空気が突起部４１に
より２分され、その一方は補助送風機５、によシ気体流
路？、Ｋｉ％入てれ、その他方の一部は環境室４の空気
導入孔ん１ｌＡ２１・・・ｈ、。

を介して導入され、空気排出孔ｇ、；ｅ２．・・・ｅユ
を介して排出されると共に、その他方の残部は補助送風
機５□を介して気体流路７．に導入される。

前述したように、気体流路７．．７．に４人てれる空気
量は環境室４に導入される空気量よりも犬であるから、
気体流路７．と７２とに流れる空気の流速が大となり、
しかも環境室４に導入される空気と同一の空気、即ち同
一温度を持つ空気が気体流路７、と７２とに連続して導
入され、そして環境室４と外壁とに介在する空気が常に
置換されているから、環境室４の外側面は常に環境室４
内の空気と同一の温度を持つ空気と接触し、外壁６と気
体流路７゜と７２との間に温度勾配が形成されても、外
壁６と環境室４との間に発生する熱の流入、流出を阻止
する熱絶縁層が強制的に形成されることになる。

ここで、従来装置歳によるものとこの出願の第１の発明
によるものとの環境室内における温度分布特性を比較す
る。第１図の）は環境室４に外壁６を直接配置した従来
装置を示し、２点鎖線１１で示す外壁６と環境室４とを
切る位置における温度分布曲線は、外壁６の接する外気
から環境室４に熱の流入が発生し、外壁６の接する外気
温度Ｔ１と環境室４における温度１）との間に図示の温
度分布曲線を生じ、ｔａｇ境室焼室中央部とその附近と
の温度は温度Ｔ２に維持されているが、環境室４の内ｔ
１す附近から外壁６の外側面に温度勾配が発生する。同
図（Ｃ）はこの出願の第１の発明の実施例によるものを
示し、同様に２点鎖蕨１２で示す外壁６と、気体流路７
□と７□と、環境室４とを切る位置における温度分布曲
線は、環境室４の側壁に至る位置まで温度Ｔ２に維持さ
れ、気体流路７．および７２と、外壁６の外気側温度Ｔ
、との間に温度勾配が発生しているのが分る。

次に、この出願の第２の発明の環境創造装置の実施例を
説明する。

第２図（イ）はこの出願の第２の発明の実施例の要部を
示す。同図（ト）において、第１図（５）に示した参イ
寸黒符号と同一の参照符号をメしたものは、第１図（イ）
に示しだものと同一構造、同一機能を有するものである
から、その説明の前述は省略する。

第１図（８）に示すこの出願の第１の発明においては、
外気温度と環境室温度との間の差異が僅かである場合に
効果的であるが、外気温度と環境室温度との間の差が極
めて犬なる場合、例えば冬季に環境室を真夏の温度にす
る場合、夏季に南極などの極地における低温度にする場
合には、気体流路と同一の温度を待つ空気を、６環境室
４に導入される空気量よυもより多くの空気量を気体流
路７□と７２とに導入させても、環境室４と外気との間
に気体流路７１と７２とを介しての熱の流入、流出を遮
断することが困難となる。

そこで、この出願の第２の発明の実施例によると、第２
図（８）に示すように、補助送風機５、と５２の後部で
あって、気体流路７１と７２の入口側に補助空気調和装
置９１と９２とを設置する。

次に、それらの補助空気調和装置９１と９□とにより設
定される温度値の設定について説明する。

第２図中）において、２点鎖線ｌ、で示す外壁６と、気
体流路７Ｉと７□と、環境室４とを切る位置における温
度勾配曲線は、前記した補助空気調和装置９□と９□と
を一具備しない場合においては、同図０に示すように環
境室４の側壁の内部から気体流路７□と７□とにわたっ
て外気温度Ｔ、に対し温度勾配を生じ、環境室４の左右
の内側壁とその近傍を除いた部分において一定温度Ｔ４
となる。このため、環境室４の側壁内部に至る迄を同一
の温度Ｔ４とすることができない。

そこで、環境室４における温度Ｔ４と、この温度Ｔ４と
外気温度Ｔ、とを結ぶ温度勾配曲想が環境室４の０１ｌ
Ｉ　Ｎ＆と交叉する点との温度差ΔＴを求める。そして
、補助空気調和装置９１と９２とを通過し、気体流路７
１と７２とに導入される空気を、環境室４に導入される
温度Ｔ４に温度差ΔＴを加えた温度に加熱する。温度Ｔ
４＋ΔＴに加熱嘔れた空気が気体流路７１と７□とに導
入された場合の温度分布曲線を第２図０に示す。第２図
（ｑに示される環境室４の側壁内側に発生する温度差Δ
Ｔを、第２図０に示すように補助空気調和装置９１と９
□とによｐ温ｉ　Ｔ４　＋△Ｔに加熱した空気を気体流
路７．と７２とに流し、これにより外気温度Ｔ、と環境
室４の内部の温度Ｔ４との温度差が犬となることにより
発生ぢれる環境室４から外気に対する熱の流出を阻止す
ることができる。

なお、第２図に示す実施例は環境ヱ４の温度が外気温度
より高い場合について説明しであるが、環境室４の温度
が外気温度より遥かに低い場合は、環境室４における温
度Ｔ０と、この温度Ｔ。と外気温度Ｔとを結ぶ温度勾配
曲線が環境室４のφり壁と交叉する点の温度との温度差
ΔＴを求め、そして環境翌４に専大きれる空気の温度Ｔ
。から温度差△Ｔを差弓１いた温度Ｔ０−△Ｔに、補助
空気調和装置９□と９□とによシ冷却すればよい。また
、補助空気調和装置９２は第２図（８）に示す位置に限
定されず、環境室４の天井に近い部分に設けてもよいも
のである。

第３図（イ）から（ｑに示すものは外壁と気体流路との
楢造の変形実施例を上部から眺めた図を示す。

同図（８）において、外壁６と環境室４との間に形成嘔
れる気体流路７１に、熱絶縁体でらるグラスウールが空
気の流通を可能とならしめる程度に充填されている。

同図（Ｑにおいては、外壁６と環境室４との間に、プラ
スチック製の１１１１壁１０、と１０□との間に、同様
にプラスチック製の波板１０．を介在させ、波形１０３
により仕切られる空間によシ熱絶縁性能を向上させたプ
ラスチック製熱絶縁板１０が気体流路７□に設けられて
いる。

同図（Ｑは、外壁６と環境室４との間に形成される気体
流路部分に、気体流路７Ｉとグラスチック製熱絶縁板１
０とを並設したものである。

なお、この出願の第１の発明および第２の発明の詳細な
説明において、気体流路に導入される気体が空気である
場合について説明しであるが、空気に限らず、環境室内
に置かれるテスト対象、例えば植物の場合には炭酸ガス
等のように、よりテスト目的に適合した気体が使用され
る。

（へ）、効果以上説明したように、この出ｊ組の第１の発明によると
、環境室と外壁との間に気体流路を形成し、環境室内に
導入される空気と同一の気体を、環境室内に導入される
気体の送気量よりもより犬なる送気量：にて、気体流路
に強制的に流入させる構成であるから、環境室全体を同
一の温度に維持することができ、これにより環境室全体
をテストに適合した雰囲気に形成することができる。そ
して、この出願の第２の発明によると、気体流路に流入
される気体を、補助空気調和装置により、環境■内の所
定温度とその側壁内側の温度との温度差を環境室内に導
入される気体製置に付加又は減算した温吸にし、気体流
路に強制的に流入させる構成であるから、外気温度と環
境室内の温度との温度差が棲めて犬であっても、環境室
全体を同一の温度に維持することができ、これにより環
境室全体をテストに適合した雰囲気に形成することがで
きる０

【図面の簡単な説明】

第１図囚はこの出願の第１の発明の環境創造装置の実施
例の断面図、同図■は従来装置とその温度分布曲縁を示
す図、同図０は同図Ｑりに示す実施例の外壁と、気体流
路と、環境室との断面の一部とその色度分布曲線を示す
図、第２図囚はこの出、頴の第２の発明の環境ｆｊｌｌ
造装置の実施例の断面図、同図（１３）は同図（ト）に
示す実施例の外壁と、気体流路と、環境室とのＩｊＩｒ
面図、同図０は補助空気調和装置を有していない場せの
同図の）の２点鎖線１３で切った位置の温度分布曲線図
、同図０は補助空気調和装め１を用いた場合の同図（Ｂ
）の２点鎖線ｌ、で切った位置の温度分布曲線図、第３
図（５）から（ｑに示すものは第１の発明と第２の発明
との実席例における外壁と気体流路との変形実施９すで
、その内部構造を示す説明図でりる。回申、］は主主空気調装装置２は主送風機、３はダクト
、４は環境室、４１は環境上との突起部、５１と５．は
補助送風機、６は外壁、７１と７２は気体流路、８は排
出用送風機、９１と９２は補助空気調和装置、１０はプ
ラスチック製熱絶縁板、１０．と１０□はプラスチック
製イハ１１１１ｊ、１０．はプラスチック製波板、ん１
．ん７．・・・ｈユは環境室４の空気導入孔、’ｌ　＋
　’２１・・・Ｃ，、は同じくその空気ｔＪト出孔でろ
る０第１図（Ａ）（Ｂ）　　　　　（Ｃ）山＞７２　　　　　Ｔ＞　Ｔ２第２図（Ｃ）（Ｄ）第３図（Ａ）（Ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、所定温度、湿度、圧力に維持された気体が強制
的に導入される環境室と、前記環境室と外壁との間に配
設され、かつ前記気体が強制的に導入される気体流路と
、前記気体流路に前記環境室に対して導入される気体量
よりもより多くの気体量を導入させるための送気装置と
を備えた環境創造装置。
（２）、所定温度、湿度、圧力に維持された気体が強制
的に導入される環境室と、前記環境室と外壁との間に配
設され、かつ前記気体が強制的に導入される気体流路と
、前記気体流路に前記環境室に対して導入される気体量
よりもより多くの気体量を導入させるための送気装置と
、前記気体流路に設けられ、前記環境室側壁内側に発生
する温度損失分を付加又は減少を行なうための空気調和
を行なう補助空気調和装置とを備える環境創造装置。