WO2013114505A1 - コントロールユニット - Google Patents

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WO2013114505A1
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humidity
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signal
controller
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小林　雄一郎
雄一 阪本
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ナガノサイエンス株式会社
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • G01N17/002—Test chambers
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D22/00—Control of humidity
    • G05D22/02—Control of humidity characterised by the use of electric means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • G—PHYSICS
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    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/15—Medicinal preparations ; Physical properties thereof, e.g. dissolubility

Definitions

  • the present invention relates to a control unit that improves temperature / humidity distribution performance, which can be added to, for example, a constant temperature and humidity chamber (chamber).
  • an environmental test apparatus such as a constant temperature and humidity chamber
  • a temperature sensor and a humidity sensor are provided in a constant temperature and humidity chamber surrounded by a heat insulating wall, and an air conditioner including a refrigerator, a humidifier, and a warmer is controlled based on these measured values.
  • air is circulated between the tank and the air conditioner so that the temperature and humidity in the tank are kept constant at the target temperature and humidity (see, for example, Patent Document 1).
  • a temperature sensor and a humidity sensor for measuring a control physical quantity related to control of an air conditioner are generally arranged in the vicinity of a conditioned air outlet (or inlet). This is because the temperature and humidity measured in the vicinity of the air outlet of the conditioned air have a small time delay with respect to the control of the air conditioner and can stabilize the control of the air conditioner.
  • the conventional environmental test apparatus has a configuration in which only one temperature and humidity measurement sensor is disposed in the vicinity of the air outlet and the like, and the temperature and humidity in the vicinity of the measurement sensor are set to a preset target temperature and humidity. It ’s just that. Accordingly, the entire tank is not always uniform at the control target temperature and humidity.
  • the temperature and humidity in the tank are constantly measured and the deviation from the measurement sensor is grasped.
  • it is effective to perform control so as to correct the deviation.
  • the present invention has been made in view of this point, and an object thereof is to improve the temperature and humidity distribution performance in the thermostatic chamber at low cost and with high accuracy.
  • the present invention receives a control unit, an additional sensor for distribution measurement, a signal from the additional sensor and a signal from an existing temperature and humidity sensor, and sets each value of temperature and humidity. And an additional unit for calculating a deviation from the existing environmental test apparatus.
  • control unit includes a constant temperature and humidity chamber that forms a closed space, an air conditioner that controls the temperature and humidity in the constant temperature and humidity chamber, and the temperature and humidity in the constant temperature and humidity chamber.
  • a control unit added to an environmental test apparatus including a first temperature / humidity sensor to be measured and a controller that receives the first signal from the first temperature / humidity sensor and controls the air conditioner.
  • a second temperature / humidity sensor for measuring the temperature / humidity distribution in the humidity chamber and a second signal from the second temperature / humidity sensor while receiving a first signal and set values of temperature and humidity from the controller.
  • an additional unit that receives the signal, calculates a correction value from the received first signal, second signal, and set value, and transmits the correction value to the controller.
  • the control unit of the present invention receives the first signal and the set value from the existing first temperature and humidity sensor, receives the second signal from the added second sensor, and receives these signals and An additional unit that obtains a correction value from the set value and transmits the obtained correction value to an existing controller is provided. That is, since it is only necessary to add the correction value transmitted from the additional unit to the calculation unit of the existing controller, the control of the temperature and humidity in the constant temperature and humidity chamber can be used as it is. Therefore, the temperature and humidity distribution performance in the constant temperature and humidity chamber can be improved with low cost and high accuracy.
  • a plurality of second temperature / humidity sensors are arranged inside the thermostatic chamber, and the correction value calculated by the additional unit is the first signal and the plurality of second The difference from the median value of the signal may be calculated.
  • the first temperature / humidity sensor and each second temperature / humidity sensor have the same accuracy.
  • the control unit according to the present invention can be used in addition to the existing control unit of the environmental test apparatus, so that the temperature / humidity distribution performance in the thermostatic chamber can be improved with low cost and high accuracy.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a constant temperature and humidity chamber in an environmental test apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a test chamber of a constant temperature and humidity chamber in the environmental test apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a functional block diagram showing the internal configuration of the constant temperature and humidity chamber in the environmental test apparatus according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a functional block diagram showing an internal configuration of a control unit added to the environmental test apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • thermo-hygrostat 1 (chamber) as an environmental test apparatus 10 according to an embodiment of the present invention.
  • the constant temperature and humidity chamber 1 is used, for example, for a stability test of pharmaceuticals, and for that purpose, the temperature and humidity in the test chamber S are stably maintained within a preset range.
  • the constant temperature and humidity chamber 1 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and a door 2 is attached so as to be openable and closable from the upper end to the center of the front surface.
  • a door 2 is attached so as to be openable and closable from the upper end to the center of the front surface.
  • an operation panel 71 for setting the temperature and humidity to be controlled and a display 72 for displaying the set values are arranged in the vertical direction.
  • a substantially rectangular parallelepiped-shaped test chamber S formed inside the constant temperature and humidity chamber 1 is opened.
  • the specimen can be put in or the specimen put in the test chamber S can be taken out.
  • an air outlet 3 is opened, and the temperature and humidity are controlled by an air conditioner 8 (see FIG. 3) including a refrigerator, a humidifier, and a heater.
  • the adjusted conditioned air is blown into the test chamber S.
  • an air suction port is opened at the lower part of the inner wall surface in the test chamber S, and the air in the test chamber S is sucked and supplied to the air conditioner 8.
  • the temperature and humidity in the test chamber S are stably maintained within a preset range by circulating air between the test chamber S and the air conditioner 8.
  • the constant temperature and humidity chamber 1 constitutes a closed space between the test chamber S and the air conditioner 8.
  • each shelf board 4 In the test room S, in the example shown in the figure, two shelf boards 4 are arranged vertically and a specimen is placed on each shelf board 4. In addition, the number of the shelf boards 4 and the arrangement position thereof are set as appropriate.
  • the test chamber S four additional sensors 5 are arranged on the ceiling surface and the bottom surface of the test chamber S at a distance from each other, and a position corresponding to the center in the test chamber S (in the example shown in the figure).
  • One additional sensor 5 is disposed at the center position of the shelf board 4.
  • the nine additional sensors 5 in total are sensors for measuring the temperature and humidity distribution in the tank by measuring temperature and humidity at various locations in the test chamber S.
  • the number of additional sensors 5 is not limited to this, and FIG. 2 is merely an example. Moreover, what is necessary is just to set suitably the arrangement
  • the additional sensors 5 are disposed at a total of nine locations including the eight corners and the center of the test chamber S.
  • the additional sensor 5 is not limited to the above-mentioned nine places, and if it is arranged at least at one place away from the existing first temperature / humidity sensor 9 described below, the control unit 65 of this embodiment is added. Compared with the configuration that does not, the temperature and humidity distribution performance in the tank is improved.
  • one first temperature and humidity sensor 9 is disposed in the constant temperature and humidity chamber 1, and the air blown out from the air outlet 3 is measured according to the measured value of the first temperature and humidity sensor 9. Temperature, relative humidity and absolute humidity are measured.
  • positioning position of the 1st temperature / humidity sensor 9 is not restricted to the vicinity of the air blower outlet 3, You may arrange
  • the measurement signal from the first temperature / humidity sensor 9 is sent to the controller 6 disposed in the lower part of the constant temperature and humidity chamber 1.
  • the controller 6 controls the air conditioner 8 according to the measured values of the first temperature / humidity sensor 9 and the additional sensor 5 so that the temperature and humidity in the test chamber S are set in advance.
  • the measurement signal from each additional sensor 5 is sent to the additional unit 60.
  • the plurality of additional sensors 5 and the additional unit 60 constitute a control unit 65 according to the present embodiment.
  • the controller 6 includes a receiving unit 6f that receives a signal from the first temperature / humidity sensor 9, and a data storage unit 6a that holds a signal received by the receiving unit 6f. Yes.
  • the controller 6 has a temperature / humidity setting unit for setting control target values for the temperature and humidity in the test chamber S based on an operation signal from the operation panel 71 for setting the temperature and humidity to be controlled. 6b, and a calculation unit 6d that receives signals from the temperature / humidity setting unit 6b and the data storage unit 6a and performs various calculations for controlling the air conditioner 8, as will be described later. A calculation result is displayed on the display 72 arrange
  • the controller 6 calculates the difference between the measured values of the temperature and humidity from the first temperature / humidity sensor 9 and the set value by the calculation unit 6d, and generates the first correction value.
  • a determination unit 6e determines a difference between a measurement value obtained by the first temperature / humidity sensor 9 and a set value. Depending on the determination result at this time, a signal 73 and an alarm 74 for warning the operator are activated.
  • the difference between the measured value of the temperature and humidity from the first temperature / humidity sensor 9 and the set value is the difference between the first temperature / humidity sensor 9 and the plurality of values in the additional unit 60. Is calculated based on the measurement data from the additional sensor 5 and is generated as the second correction value.
  • the controller 6 further includes a control adjustment amount calculation unit 6c that calculates an adjustment amount of control for the air conditioner 8.
  • the control adjustment amount calculation unit 6c controls the air conditioner 8 based on the determination result from the determination unit 6e and the second correction value generated by the additional unit 60.
  • controller 6 includes an I / O unit 6g that performs communication with the additional unit 60.
  • the additional unit 60 receives a signal from each additional sensor 5, a signal received by the receiving unit 60 a, and the controller 6. And a data storage unit 60b for holding a set value of the temperature and humidity and a measured value by the first temperature and humidity sensor 9.
  • the additional unit 60 includes a calculation unit that calculates the temperature / humidity distribution in the tank from the measured values of the first temperature / humidity sensor 9 and the measured values of the plurality of additional sensors 5 held in the data storage unit 60b. 60c. The calculation result by the calculation unit 60c is transmitted to the controller 6 via the I / O unit 60d.
  • the specimen to be subjected to the environmental test is placed on the shelf plate 4 disposed in the test chamber S by opening the door 2 of the constant temperature and humidity chamber 1.
  • the control target value is input from the operation panel 71 provided on the front surface of the door 2. At this time, the operator can check the correctness of the operation by looking at the control target value displayed on the display 72.
  • conditioned air whose temperature and humidity are adjusted is blown out from the air outlet 3 into the test chamber S by the air conditioner 8.
  • air is supplied to the air conditioner 8 from an air suction port provided in the lower part of the inner wall in the test chamber S. In this way, by supplying conditioned air whose temperature and humidity are adjusted in the air conditioner 8 into the test room S while circulating air between the test room S and the air conditioner 8, Are operated so that the temperature and the humidity of the motor are the input control target values.
  • the set values of temperature and humidity input from the operation panel 71 are transmitted from the data storage unit 6a of the controller 6 to the additional unit 60 via the I / O unit 6g at the input timing, for example. Is done.
  • the temperature and humidity data measured by the first temperature / humidity sensor 9 disposed in the vicinity of the air outlet 3 in the test chamber S are transmitted to the receiving unit 6 f of the controller 6. And stored in the data storage unit 6a.
  • the data storage timing in the data storage unit 6a can be executed at a predetermined cycle.
  • the measurement data by the first temperature / humidity sensor 9 is transmitted from the data storage unit 6a to the additional unit 60 via the I / O unit 6g.
  • the temperature and humidity data measured by the nine additional sensors 5 arranged almost evenly in the test chamber S are stored in the data storage unit 60b via the receiving units 60a of the additional unit 60, respectively.
  • the storage timing of the temperature and humidity data in the data storage unit 60b is preferably the same cycle as that of the controller 6. However, the sampling timings of the controller 6 and the additional unit 60 are not necessarily synchronized.
  • the calculation unit 60c calculates the divergence between the plurality of data from the additional sensor 5 and the data from the first temperature / humidity sensor 9 stored in the data storage unit 60b.
  • the median may be used for the plurality of data of the additional sensor 5, or an average value may be used.
  • the second correction value calculated by the calculation unit 60c is transmitted to the controller 6 via the I / O unit 60d.
  • the second correction value transmitted from the additional unit 60 is stored in a predetermined area of the data storage unit 6a in the controller 6. If the temperature / humidity setting unit 6b, the calculation unit 6d, the determination unit 6e, and the control adjustment amount calculation unit 6c execute the existing process based on the second correction value stored in the predetermined area of the data storage unit 6a. , Temperature and humidity distribution performance can be improved.
  • the calculation result (second correction value, etc.) by the additional unit 60 can be displayed on the display 72 as necessary.
  • the existing controller 6 is often provided with an external communication function such as an I / O unit 6g. However, when the existing controller 6 does not have an external communication function, it is necessary to provide the controller 6 with an external communication function.
  • controller 6 can perform a process of storing the correction value calculated by the additional unit 60 in a predetermined area of the data storage unit 6a, a process of reading the correction value from the predetermined area, and the like. ) Need to be updated.
  • the existing controller 6 of the environmental test apparatus 10 is used for temperature and humidity control, and the control unit 65 according to the present invention, that is, the plurality of additional sensors 5, and By adding the additional unit 60 by so-called retrofitting, the temperature / humidity distribution performance in the tank can be improved.
  • the temperature / humidity distribution performance in the tank can be improved at low cost.
  • control unit 65 since the control function of the existing controller 6 itself is used as it is, even if the manufacturer of the control unit 65 is different from the manufacturer of the environmental test apparatus 10 to which the control unit 65 is added, the present embodiment is implemented.
  • the control unit 65 according to the embodiment can be added to the existing environmental test apparatus 10.
  • the configuration including the constant temperature and humidity chamber 11 having the test chamber S therein is described, but the size of the test chamber S is not particularly limited. That is, the structure provided with the constant temperature and humidity chamber which has the test room S as a room of the magnitude
  • the present invention can be used in an environmental test apparatus equipped with a constant temperature and humidity chamber, and can be widely applied to residential and industrial air conditioning equipment.
  • Constant temperature and humidity chamber 5 Additional sensor (second temperature and humidity sensor) 6 Controller (control unit) 8 Air Conditioner 9 First Temperature / Humidity Sensor 10 Environmental Test Device 60 Additional Unit 65 Control Unit

Abstract

　コントロールユニット６５は、恒温恒湿槽１と、空調装置８と、恒温恒湿槽１内の温度及び湿度を測定する第１の温湿度センサ９と、第１の温湿度センサ９からの第１の信号を受信して空調装置８を制御する制御器６とを含む環境試験装置１０に付加される。そして、恒温恒湿槽１内の温湿度分布を測定するための第２の温湿度センサ５と、制御器６から第１の信号並びに温度及び湿度の設定値を受信する一方、第２の温湿度センサ５から第２の信号を受信し、受信した第１の信号、第２の信号及び設定値から補正値を算出して制御器６に送信する付加ユニット６０とを備えている。

Description

コントロールユニット
　本発明は、例えば恒温恒湿槽（チャンバ）に付加可能な、温湿度分布性能を向上するコントロールユニットに関する。
　従来より、医薬品等の安定性試験を行うに際し、所定の温度及び所定の湿度の条件下における製品の性能を試験するために、例えば、恒温恒湿槽等の環境試験装置が用いられている。こうした環境試験装置においては、断熱壁で囲まれた恒温恒湿槽内に温度センサ及び湿度センサを設け、これらの計測値に基づいて冷凍機、加湿器及び加温機を含む空調装置を制御することにより、該槽内と空調装置との間で空気を循環させて該槽内の温湿度を、目標温湿度で一定となるようにしている（例えば、特許文献１を参照）。
　ところで、従来の環境試験装置は、空調装置の制御に関する制御物理量を計測する温度センサ及び湿度センサを、調和空気の吹出口（又は吸込口）の近傍に配置することが一般的である。これは、調和空気の吹出口の近傍で計測する温度及び湿度は、空調装置の制御に対して時間遅れが小さく、空調装置の制御の安定化を図ることができるためである。
特開平７－１４００６１号公報
日本試験機工業会規格（恒温恒湿室、ＪＴＭ　Ｋ０３）
　しかしながら、前記従来の環境試験装置は、吹出口等の近傍に温度及び湿度の計測センサを１つのみ配置する構成であり、該計測センサ付近の温度及び湿度があらかじめ設定した制御目標の温度及び湿度となるに過ぎない。従って、槽内の全体が制御目標の温度及び湿度で均一になっているとは限らない。
　従って、計測センサが計測した温度及び湿度の値と、槽内の温湿度分布の平均値との乖離を解消するには、槽内の温度及び湿度を常時測定し、計測センサとの乖離を把握して、その乖離を補正するように制御することが有効である。
　計測センサの計測値と槽内の温度分布及び湿度分布の平均値との乖離を解消するという制御を行うには、既存の制御器の構成を変更する必要がある。すなわち、温湿度分布測定用のセンサからの信号を受信するための回路の変更、及び乖離を補正するための制御プログラムの変更を加えた制御器に置き換える必要がある。
　この制御器の置き換えには多くの費用を要するだけでなく、環境試験装置自体を長時間にわたって停止する必要が生じる。
　本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、恒温恒湿槽内の温湿度分布性能を低コストで且つ精度良く向上することにある。
　前記の目的を達成するため、本発明は、コントロールユニットを、分布測定用の付加センサと、該付加センサからの信号及び既存の温湿度センサからの信号を受信し、温度及び湿度の各設定値との乖離を演算する付加ユニットとを既存の環境試験装置に付加する構成とする。
　具体的に、本発明に係るコントロールユニットは、閉空間を構成する恒温恒湿槽と、該恒温恒湿槽内の温度及び湿度を制御する空調装置と、恒温恒湿槽内の温度及び湿度を測定する第１の温湿度センサと、該第１の温湿度センサからの第１の信号を受信して空調装置を制御する制御器とを含む環境試験装置に付加するコントロールユニットを対象とし、恒温恒湿槽内の温湿度分布を測定するための第２の温湿度センサと、制御器から第１の信号並びに温度及び湿度の設定値を受信する一方、第２の温湿度センサから第２の信号を受信し、受信した第１の信号、第２の信号及び設定値から補正値を算出して、制御器に該補正値を送信する付加ユニットとを備えている。
　本発明のコントロールユニットは、既存の第１の温湿度センサからの第１の信号及び設定値を受信し、付加された第２のセンサからの第２の信号を受信して、これらの信号及び設定値から補正値を求め、求めた該補正値を既存の制御器に送信する付加ユニットを備えている。すなわち、付加ユニットから送信された補正値を既存の制御器の演算部に付加するだけで良いため、恒温恒湿槽内の温湿度の制御はそのまま使用できる。従って、恒温恒湿槽内における温湿度分布性能を低コストで且つ精度良く向上することができる。
　本発明のコントロールユニットにおいて、第２の温湿度センサは、恒温恒湿槽の内部に複数個が配設されており、付加ユニットが算出する補正値は、第１の信号と複数の第２の信号の中央値との差異を算出して求めてもよい。
　また、本発明のコントロールユニットにおいて、第１の温湿度センサと、各第２の温湿度センサとは、互いの精度が同等であることが好ましい。
　本発明に係るコントロールユニットによると、環境試験装置の既存の制御部に付加して使用できるため、恒温恒湿槽内の温湿度分布性能を低コストで且つ精度良く向上することができる。
図１は、本発明の一実施形態に係る環境試験装置における恒温恒湿槽を示す斜視図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る環境試験装置における恒温恒湿槽の試験室内を示す斜視図である。 図３は、本発明の一実施形態に係る環境試験装置における恒温恒湿槽の内部構成を示す機能ブロック図である。 図４は、本発明の一実施形態に係る環境試験装置に付加するコントロールユニットの内部構成を示す機能ブロック図である。
　本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物又はその用途を制限することを意図しない。
　（一実施形態）
　図１及び図２は本発明の一実施形態に係る環境試験装置１０としての恒温恒湿槽１（チャンバ）を示している。恒温恒湿槽１は、例えば、医薬品の安定性試験に使用され、そのために試験室Ｓ内の温度及び湿度をあらかじめ設定した範囲内に安定的に維持する。
　図１に示すように、恒温恒湿槽１は、外形がほぼ直方体形状をなし、前面の上端から中央部にかけて、扉２が開閉可能に取り付けられている。扉２の前面には、制御目標となる温度及び湿度の設定等を行うための操作盤７１と、該設定値等を表示するディスプレイ７２とが上下方向に並んで配設されている。
　図２に示すように、恒温恒湿槽１の扉２を開けることによって、恒温恒湿槽１の内部に形成されているほぼ直方体形状の試験室Ｓが開口し、それによって試験室Ｓ内に供試体を入れたり、試験室Ｓ内に入れた供試体を取り出したりすることができる。試験室Ｓ内の奥側の壁面の上部には、空気吹出口３が開口しており、冷凍機、加湿機及び加温機等を含む空調装置８（図３参照）によって、温度及び湿度を調整した調和空気が、試験室Ｓ内に吹き出される。さらに、試験室Ｓ内の奥側の壁面の下部には、空気吸込口が開口しており、試験室Ｓ内の空気を吸い込んで空調装置８に対してその空気を供給する。従って、恒温恒湿槽１においては、試験室Ｓ内と空調装置８との間で空気を循環させることによって、試験室Ｓ内の温度及び湿度をあらかじめ設定した範囲内に安定的に維持する。恒温恒湿槽１は、試験室Ｓと空調装置８との間で閉空間を構成する。
　なお、本実施形態では、試験室Ｓ内の奥側の壁面の上部に空気吹出口３が、下部に空気吸込口がそれぞれ開口した形態について説明しているが、あくまでも一例であり、空気吹出口及び空気吸込口の開口位置は適宜設定することができる。
　試験室Ｓ内には、図例では、２枚の棚板４が上下に並んで配設されており、各棚板４の上に供試体が載置される。なお、棚板４の枚数及びその配置位置は適宜設定される。
　試験室Ｓ内には、その天井面及び底面のそれぞれに、互いに間隔を空けて４個の付加センサ５が配設されていると共に、試験室Ｓ内の中央に相当する位置（図例では、棚板４の中央位置）に１個の付加センサ５が配設されている。これら、合計９個の付加センサ５は、試験室Ｓ内の各所において温度及び湿度を計測して、槽内の温湿度分布を測定するためのセンサである。なお、付加センサ５の数は、これに限定されず、図２は単なる例示である。また、付加センサ５の配設位置も、その数に応じて適宜設定すればよい。但し、試験室Ｓ内の温湿度の分布状態を把握する上では、付加センサ５は、試験室Ｓ内でほぼ均等に配置することが好ましい。
　このように、付加センサ５は、試験室Ｓの８つの隅部と中央部との合計９箇所に配設するのが好ましい。但し、付加センサ５は、上記の９箇所に限られず、以下に説明する既存の第１の温湿度センサ９から離れた位置の少なくとも１箇所に配置すれば、本実施形態のコントロールユニット６５を付加しない構成と比べて、槽内の温湿度分布性能は向上する。
　空気吹出口３には、恒温恒湿槽１に１つの第１の温湿度センサ９が配設され、該第１の温湿度センサ９の計測値によって、空気吹出口３から吹き出される空気の温度、相対湿度及び絶対湿度が測定される。なお、第１の温湿度センサ９の配設位置は、空気吹出口３の近傍に限られず、空気吸込口の近傍に配設してもよい。
　第１の温湿度センサ９からの計測信号は、恒温恒湿槽１の下部に配設されている制御器６に送られる。制御器６は、試験室Ｓ内の温度及び湿度があらかじめ設定した状態となるように、第１の温湿度センサ９と付加センサ５との計測値に応じて空調装置８を制御する。なお、本実施形態においては、各付加センサ５からの計測信号は、付加ユニット６０に送られる。これら複数の付加センサ５と付加ユニット６０とから、本実施形態に係るコントロールユニット６５が構成される。
　制御器６は、図３に示すように、第１の温湿度センサ９からの信号を受信する受信部６ｆと、受信部６ｆによって受信された信号を保持するデータ記憶部６ａとを有している。
　制御器６には、制御目標となる温度及び湿度の設定等を行うための操作盤７１からの操作信号に基づいて、試験室Ｓ内の温度及び湿度の制御目標値を設定する温湿度設定部６ｂと、該温湿度設定部６ｂ及びデータ記憶部６ａからの信号を受けて、後述するように空調装置８の制御のための各種の演算を行う演算部６ｄとを有している。演算結果は、必要に応じて、恒温恒湿槽１の扉２に配設されたディスプレイ７２に表示される。
　制御器６は、第１の温湿度センサ９からの温度及び湿度の計測値と設定値との差分を演算部６ｄにより算出して、第１の補正値を生成する。第１の温湿度センサ９による計測値と設定値の差分を判定部６ｅで判定する。このときの判定結果によっては、オペレータに対する警告を行うシグナル７３及びアラーム７４が作動する。
　但し、本実施形態においては、後述するように、第１の温湿度センサ９からの温度及び湿度の計測値と設定値との差分は、付加ユニット６０において、第１の温湿度センサ９及び複数の付加センサ５からの計測データに基づいて算出され、第２の補正値として生成される。
　制御器６はさらに、空調装置８に対する制御の調整量を演算する制御調整量演算部６ｃを有している。制御調整量演算部６ｃは、判定部６ｅからの判定結果と付加ユニット６０が生成した第２の補正値とに基づいて、空調装置８を制御する。
　また、本実施形態に係る制御器６は、付加ユニット６０との通信を行うＩ／Ｏ部６ｇを有している。
　これに対し、本実施形態に係る付加ユニット６０は、図４に示すように、各付加センサ５からの信号を受信する受信部６０ａと、受信部６０ａによって受信された信号、並びに制御器６からの温湿度の設定値及び第１の温湿度センサ９による測定値を保持するデータ記憶部６０ｂとを備えている。
　さらに、付加ユニット６０には、データ記憶部６０ｂに保持された第１の温湿度センサ９の計測値と複数の付加センサ５の測定値とから、槽内の温湿度分布を演算により求める演算部６０ｃを備えている。演算部６０ｃによる演算結果は、Ｉ／Ｏ部６０ｄを介して制御器６に送信される。
　（運転方法）
　次に、環境試験装置１０の運転方法について説明する。環境試験の対象となる供試体は、恒温恒湿槽１の扉２を開けることによって、供試体を試験室Ｓ内に配設されている棚板４の上に載置される。
　制御目標値は、扉２の前面に配設された操作盤７１から入力される。このとき、操作者は、ディスプレイ７２に表示される制御目標値を見て、操作の正誤を確認することができる。
　環境試験装置１０の運転中は、空調装置８によって、温度及び湿度を調整した調和空気が、空気吹出口３より試験室Ｓ内に吹き出される。また、試験室Ｓ内の奥側の壁面の下部に設けられた空気吸込口からは空調装置８に空気が供給される。このように、試験室Ｓ内と空調装置８との間で空気を循環させながら、空調装置８において温度及び湿度が調整された調和空気を試験室Ｓ内に供給することにより、試験室Ｓ内の温度及び湿度が、入力された制御目標値となるように運転される。
　具体的には、操作盤７１から入力された温度及び湿度の設定値は、例えば入力されたタイミングで、制御器６のデータ記憶部６ａからＩ／Ｏ部６ｇを介して、付加ユニット６０に送信される。
　また、図３に示すように、試験室Ｓ内における空気吹出口３の近傍に配設された第１の温湿度センサ９により測定された温度及び湿度データは、制御器６の受信部６ｆを介してデータ記憶部６ａに格納される。このデータ記憶部６ａへのデータの格納タイミングは、所定の周期で実行させることができる。これと並行して、第１の温湿度センサ９による測定データは、データ記憶部６ａからＩ／Ｏ部６ｇを介して付加ユニット６０に送信される。
　一方、試験室Ｓ内にほぼ均等に配設された９つの付加センサ５により測定された温度及び湿度データは、付加ユニット６０の各受信部６０ａを介してデータ記憶部６０ｂにそれぞれ格納される。データ記憶部６０ｂへの温度及び湿度データの格納タイミングは、制御器６と同一の周期が好ましい。但し、制御器６及び付加ユニット６０の各サンプリングのタイミングは、必ずしも同期する必要はない。
　演算部６０ｃは、データ記憶部６０ｂに格納された、付加センサ５からの複数のデータと、第１の温湿度センサ９からのデータとの乖離を計算する。この場合、付加センサ５の複数のデータは、その中央値（メディアン）を用いてもよく、また、平均値を用いてもよい。
　演算部６０ｃにより算出された第２の補正値は、Ｉ／Ｏ部６０ｄを介して制御器６に送信される。
　付加ユニット６０から送信された第２の補正値は、制御器６におけるデータ記憶部６ａの所定の領域に格納される。温湿度設定部６ｂ、演算部６ｄ、判定部６ｅ及び制御調整量演算部６ｃは、データ記憶部６ａの所定の領域に格納された第２の補正値に基づいて、既存の処理を実行すれば、温湿度分布性能を向上させることができる。
　なお、付加ユニット６０による演算結果（第２の補正値等）は、必要に応じてディスプレイ７２に表示することができる。
　なお、既存の制御器６には、例えばＩ／Ｏ部６ｇ等の外部通信機能を備えている場合が多い。しかしながら、既存の制御器６が外部通信機能を有さない場合には、外部通信機能を制御器６に設ける必要がある。
　さらに、制御器６は、付加ユニット６０が算出した補正値をデータ記憶部６ａの所定の領域に格納する処理、及び該所定の領域から補正値を読み出す処理等を行えるように、制御プログラム（ソフトウェア）を更新する必要がある。
　以上説明したように、本実施形態によると、温度及び湿度の制御に、環境試験装置１０の既存の制御器６を用いており、本発明に係るコントロールユニット６５、すなわち複数の付加センサ５、及び付加ユニット６０を、いわゆる後付けによって付加することにより、槽内の温湿度分布性能を向上させることができる。
　従って、新しく環境試験装置１０を買い替える必要がないため、槽内の温湿度分布性能を低コストで向上することができる。
　また、既存の制御器６自体の制御機能をそのまま使用するため、コントロールユニット６５の製造者と、該コントロールユニット６５を付加する環境試験装置１０の製造者とが異なる場合であっても、本実施形態に係るコントロールユニット６５を既存の環境試験装置１０に付加することができる。
　《その他の実施形態》
　前記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
　本実施形態では、内部に試験室Ｓを有する恒温恒湿槽１１を備えた構成について説明したが、試験室Ｓの大きさは特に限定するものではない。つまり、作業者が出入りできる大きさの部屋としての試験室Ｓを有する恒温恒湿室を備えた構成も含まれる。
　本発明は、恒温恒湿槽を備えた環境試験装置に利用でき、さらには住宅用及び産業用の空調設備等に広く適用可能である。
　　１　　恒温恒湿槽
　　５　　付加センサ（第２の温湿度センサ）
　　６　　制御器（制御部）
　　８　　空調装置
　　９　　第１の温湿度センサ
　１０　　環境試験装置
　６０　　付加ユニット
　６５　　コントロールユニット

Claims (3)

  1. 　閉空間を構成する恒温恒湿槽と、該恒温恒湿槽の温度及び湿度を制御する空調装置と、前記恒温恒湿槽内の温度及び湿度を測定する第１の温湿度センサと、該第１の温湿度センサからの第１の信号を受信して前記空調装置を制御する制御器とを含む環境試験装置に付加するコントロールユニットであって、
    　前記恒温恒湿槽内の温湿度分布を測定するための第２の温湿度センサと、
    　前記制御器から前記第１の信号並びに温度及び湿度の設定値を受信する一方、前記第２の温湿度センサから第２の信号を受信し、受信した第１の信号、第２の信号及び設定値から補正値を算出して、前記制御器に該補正値を送信する付加ユニットとを備えていることを特徴とするコントロールユニット。
  2. 　請求項１において、
    　前記第２の温湿度センサは、前記恒温恒湿槽の内部に複数個が配設されており、
    　前記付加ユニットが算出する前記補正値は、前記第１の信号と前記複数の第２の信号の中央値との差異を算出して求めることを特徴とするコントロールユニット。
  3. 　請求項１又は２において、
    　前記第１の温湿度センサと、前記各第２の温湿度センサとは、互いの精度が同等であることを特徴とするコントロールユニット。
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