(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却装置を有していて所定の空間に目標温度の低温環境を作りだすことができる環境試験装置であって、前記冷却装置は、一次側冷却回路と二次側冷却回路を備えた二元冷却構造を持ち、前記一次側冷却回路は高温側圧縮部と高温側凝縮部と高温側膨張手段とカスケードコンデンサの一次側が順次環状に配管されていてその中に相変化する冷媒を循環させるものであり、前記二次側冷却回路は低温側圧縮部とカスケードコンデンサの二次側と低温側膨張手段と低温側蒸発器が順次環状に配管されていてその中に相変化する冷媒を循環させるものである環境試験装置において、
前記二次側冷却回路の低温側圧縮部は２基以上の圧縮機を有していてこれらが並列的に接続されたものであり、全ての圧縮機が動作して全ての圧縮機が環境温度の調整に寄与するフル動作モードによる運転と、一部の圧縮機だけが動作して一部の圧縮機だけが環境温度の調整に寄与し他の圧縮機は環境温度の調整に寄与しない省エネ運転モードによる運転が可能であり、
低温側膨張手段はその近傍又は低温側膨張手段よりも下流側の位置における冷媒の温度が所定の冷媒設定温度となる様に開度を調整するものであり、前記所定の空間の実際の温度と冷媒設定温度との関係は予め所定の関係に関連付けられており、
フル動作モードにおける場合と省エネ運転モードにおける場合で、前記関係が変更されることを特徴とする環境試験装置。
【請求項２】
環境試験装置は冷熱衝撃試験を実施するものであり、高温状態または中温状態の被試験物を目標温度の低温環境にさらす低温さらし運転を実施することが可能であり、低温さらし運転において被試験物が置かれた試験環境が目標温度の低温環境またはこの近傍の温度に至るまでの間はフル動作モードによる運転を行い、試験環境が目標温度またはこの近傍の温度に至った後には省エネ動作モードによる運転を行うことを特徴とする請求項１に記載の環境試験装置。
【請求項３】
環境試験装置は冷熱衝撃試験を実施するものであり、高温状態または中温状態の被試験物を目標温度の低温環境にさらす低温さらし運転を実施することが可能であり、低温さらし運転を実施するまでの間、低温の空気を溜置く予冷空間を有し、低温さらし運転を実施するまでの間、予冷空間を冷却して予冷空間を予冷目標温度に維持する予冷運転を実施するものであり、
予冷運転時における予冷空間の予冷目標温度を設定することが可能であり、前記予冷目標温度が低い場合にはフル動作モードによって予冷運転を行い、前記予冷目標温度が高い場合には省エネ動作モードによって予冷運転を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の環境試験装置。
【請求項４】
環境試験装置は冷熱衝撃試験を実施するものであり、高温状態または中温状態の被試験物を目標温度の低温環境にさらす低温さらし運転を実施することが可能であり、低温さらし運転を実施する際に被試験物が置かれる環境の目標温度を設定することが可能であり、前記目標温度が所定の高温側基準温度よりも高い場合には試験空間内の環境が目標温度の低温環境に至るまでの間であっても省エネ動作モードによる運転を行い、前記目標温度が所定の低温側基準温度よりも低い場合には被試験物が置かれた環境が目標温度の低温環境に至った後であってもフル動作モードによる運転を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の環境試験装置。
【請求項５】
一次側冷却回路と二次側冷却回路とが共に停止した状態から一次側冷却回路と二次側冷却回路を起動し、さらにその際の動作モードがフル動作モードである場合には、並列的に接続された圧縮機を時間間隔を開けて順次起動することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の環境試験装置。
【請求項６】
低温側圧縮部の全ての圧縮機は、密閉容器内にモータと加圧装置が内蔵された密閉型圧縮機であり、低温側圧縮部の全ての圧縮機の密閉容器が導管で結ばれてい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環境試験装置。
【請求項７】
運転時間積算手段を有し、運転時間積算手段は、省エネ運転モードの際においても環境温度の調整に寄与する側の圧縮機の運転時間を積算するものであり、運転時間積算手段の積算時間が一定時間に至ると省エネ運転モードの際に環境温度の調整に寄与する圧縮機を変更する主力圧縮機変更機能を備えてい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環境試験装置。
【請求項８】
前記所定の空間の実際の温度と冷媒設定温度との関係は、フル運転モードにおいても省エネ運転モードにおいても、所定の空間の実際の温度が上昇すると冷媒設定温度も上昇させる関係であり、フル運転モードにおいても省エネ運転モードにおいても、冷媒の蒸発温度の目標温度に上限があり、省エネ運転モードにおける上限は、フル運転モードにおける上限よりも高いことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の環境試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環境試験装置に関するものであり、特に冷熱衝撃試験を行う環境試験装置として好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
製品や部品の耐久性を検査するために、環境試験が実施される場合がある。環境試験は、被試験物を過酷な環境にさらし、性能や品質の変化等を調べるものである。
環境試験の一つとして、冷熱衝撃試験がある。
冷熱衝撃試験は、高温状態または常温に近い状態の被試験物を急激に冷却し、熱ストレスを与えるものである。
冷熱衝撃試験には、被試験物を高温環境にさらす高温さらし試験と、被試験物を低温環境にさらす低温さらし試験を交互に行い、これを所定サイクル繰り返す２ゾーン試験や、高温さらし試験と低温さらし試験の間や、低温さらし試験と高温さらし試験の間に常温状態に戻す期間を置く３ゾーン試験がある。
【０００３】
冷熱衝撃試験を行う際に使用される装置は、例えば特許文献１や特許文献３の図４に開示された様なものであり、被試験物が設置される試験室と、高温の空気を溜置く予熱室と、低温の空気を溜置く予冷室を有している。そして試験室と予熱室との間、及び試験室と予冷室との間に開閉ダンパーが設けられている。
そして高温さらし試験を行う場合には、試験室と予熱室との間のダンパーを開き、試験室に予熱室に溜められていた高温の空気を流す。続く低温さらし試験では、試験室と予冷室との間の開閉ダンパーを開き、試験室に予冷室に溜められていた低温の空気を流す。
【０００４】
また冷熱衝撃試験を行う装置の他の例として、特許文献２に開示された様な構造のものもある。特許文献２に開示された装置は、高温の空気を溜置く高温室と、低温の空気を溜置く低温室を有し、両者の間を被試験物が移動する。
【０００５】
冷熱衝撃試験は、被試験物に熱衝撃を与えるものであるから、低温さらし試験における試験温度は、低温さらし試験が行われる前の環境温度よりも相当に低いことが望ましい。そのため冷熱衝撃試験は、相当に低い環境を作る必要があり、冷却装置は、カスケードコンデンサを介して２つの冷凍回路が熱的に結合された２元冷凍回路を備えたものが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２６４８９６号公報
【特許文献２】特開２００６−３２９９４９号公報
【特許文献３】特開２００６−３２９８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
冷熱衝撃試験は、前記した様に、被試験物を急冷して被試験物に熱衝撃を与えるものであるから、搭載する冷却装置は大容量のものとならざるを得ない。即ち冷熱衝撃試験では、通常の恒温恒湿装置に比べて出力の大きな冷却装置が搭載されている。
そのため冷熱衝撃試験を行う環境試験装置は、電力消費量が多く、改善が望まれていた。
【０００８】
そこで本発明は、従来技術の上記した問題点に注目し、電力消費量が少ない環境試験装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した課題を解決するための請求項１に記載の発明は、冷却装置を有していて所定の空間に目標温度の低温環境を作りだすことができる環境試験装置であって、前記冷却装置は、一次側冷却回路と二次側冷却回路を備えた二元冷却構造を持ち、前記一次側冷却回路は高温側圧縮部と高温側凝縮部と高温側膨張手段とカスケードコンデンサの一次側が順次環状に配管されていてその中に相変化する冷媒を循環させるものであり、前記二次側冷却回路は低温側圧縮部とカスケードコンデンサの二次側と低温側膨張手段と低温側蒸発器が順次環状に配管されていてその中に相変化する冷媒を循環させるものである環境試験装置において、前記二次側冷却回路の低温側圧縮部は２基以上の圧縮機を有していてこれらが並列的に接続されたものであり、全ての圧縮機が動作して全ての圧縮機が環境温度の調整に寄与するフル動作モードによる運転と、一部の圧縮機だけが動作して一部の圧縮機だけが環境温度の調整に寄与し他の圧縮機は環境温度の調整に寄与しない省エネ運転モードによる運転が可能であり、低温側膨張手段はその近傍又は低温側膨張手段よりも下流側の位置における冷媒の温度が所定の冷媒設定温度となる様に開度を調整するものであり、前記所定の空間の実際の温度と冷媒設定温度との関係は予め所定の関係に関連付けられており、フル動作モードにおける場合と省エネ運転モードにおける場合で、前記関係が変更されることを特徴とする環境試験装置である。
【００１０】
本発明の環境試験装置で採用する冷却装置は、二元冷却構造を持ち、極低温を作りだすことができる。
また本発明の環境試験装置は、冷却装置の低温側に２基以上の圧縮機を搭載し、これを並列に接続したものである。
そして全ての圧縮機が動作して全ての圧縮機が環境温度の調整に寄与するフル動作モードによる運転と、一部の圧縮機だけが動作して一部の圧縮機だけが環境温度の調整に寄与し他の圧縮機は環境温度の調整に寄与しない省エネ運転モードを使い分けることができる。即ち冷熱衝撃試験においては、冷熱エネルギーの需要が時間と共に変化し、且つその変化量が大きい。本発明は、フル動作モードによる運転と、省エネ運転モードによる運転を使い分けることができ、必要に応じた冷熱エネルギーを得ることができる。
説明を容易にするため、冷却装置に２基の圧縮機を搭載した場合を想定し、一方の圧縮機を主圧縮機と言い、他方を補助圧縮機と言う。
本発明の環境試験装置では、例えば、低温さらし運転の際に、試験室内の温度が目標温度に達するまでの間は、２基の圧縮機を運転して冷却に寄与させ、試験室内の温度が目標温度に達した後は、１基の圧縮機（補助圧縮機）を休ませて残る１基の圧縮機（主圧縮機）だけによって試験室の温度を維持させる。
即ち熱衝撃試験における低温さらしは、被試験物を低温環境に置き、高温状態または中温状態の被試験物を急冷するものであるから、被試験物の温度が環境温度と一致するまでの間は、被試験物の温度を低下させるのに多くの冷熱エネルギーを要する。そのため被試験物が置かれた環境が目標温度に一致するまでの間は、多くの冷熱エネルギーを要することとなる。
これに対して被試験物の温度が環境温度と一致した後に必要な冷熱エネルギーは、外乱を吸収するものだけで足り、前者に比べて著しく小さい。
そこで本発明では、冷却装置に２基以上の圧縮機（主圧縮機と補助圧縮機）を搭載し、必要な台数に限って圧縮機を運転し、省エネルギーを図る。
【００１１】
また請求項１に記載の発明は、低温側膨張手段はその近傍又は低温側膨張手段よりも下流側の位置における冷媒の温度が所定の冷媒設定温度となる様に開度を調整するものであり、前記所定の空間の実際の温度と冷媒設定温度との関係は予め所定の関係に関連付けられており、フル動作モードにおける場合と省エネ運転モードにおける場合で、前記関係が変更されることを特徴とする。
【００１２】
ここで所定の関係とは例えば一対一の対応関係や、空間の温度が上昇傾向にある場合と下降傾向にある場合の対応関係が異なる様な場合がある。また一定の関数で置き換えられる関係であってもよい。
仮に先の例の様に２基の圧縮機を有する場合であって、仮に２基の圧縮機の出力が同一であるならば、フル動作モードにおける場合の冷媒の吐出量は、省エネ運転モードにおける場合の２倍となる。
そのため両者の運転の間で、低温側膨張手段を通過する冷媒量は２倍の開きが生じる。そのため、両者の運転の間で、低温側膨張手段の開閉制御を同一にしてしまうと、圧縮機側に液戻りが生じたり、カスケードコンデンサに供給される冷媒が極度に減少してしまう懸念がある。
そこで本発明では、フル動作モードにおける場合と省エネ運転モードにおける場合で、所定の空間の実際の温度と冷媒設定温度との間の関係を変更することとした。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、環境試験装置は冷熱衝撃試験を実施するものであり、高温状態または中温状態の被試験物を目標温度の低温環境にさらす低温さらし運転を実施することが可能であり、低温さらし運転において被試験物が置かれた試験環境が目標温度の低温環境またはこの近傍の温度に至るまでの間はフル動作モードによる運転を行い、試験環境が目標温度またはこの近傍の温度に至った後には省エネ動作モードによる運転を行うことを特徴とする請求項１に記載の環境試験装置である。
【００１４】
ここで「中温状態」とは、常温を中心として人が触れる程度の温度範囲である。
「目標温度の低温環境の近傍」とは、高温側から温度が低下して「目標温度」にある程度近づいた場合や、高温側から温度が低下して「目標温度」を下回った場合が含まれる。さらに高温側から温度が低下して「目標温度」に至り、一定時間が経過したり、一定の安定度を保つ状態となった場合も、「目標温度の低温環境の近傍」に含まれる。
本発明によると、試験環境が目標温度の低温環境に至った場合等の様に条件が満足されると、省エネ動作モードによる運転が行われる。そのため本発明によると、消費電力を抑制することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、環境試験装置は冷熱衝撃試験を実施するものであり、高温状態または中温状態の被試験物を目標温度の低温環境にさらす低温さらし運転を実施することが可能であり、低温さらし運転を実施するまでの間、低温の空気を溜置く予冷空間を有し、低温さらし運転を実施するまでの間、予冷空間を冷却して予冷空間を予冷目標温度に維持する予冷運転を実施するものであり、予冷運転時における予冷空間の予冷目標温度を設定することが可能であり、前記予冷目標温度が低い場合にはフル動作モードによって予冷運転を行い、前記予冷目標温度が高い場合には省エネ動作モードによって予冷運転を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の環境試験装置である。
【００１６】
本発明の環境試験装置では、予冷運転を行う際にフル動作モードによるか、あるいは省エネ動作モードによるかを、予冷目標温度に応じて決定している。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、  環境試験装置は冷熱衝撃試験を実施するものであり、高温状態または中温状態の被試験物を目標温度の低温環境にさらす低温さらし運転を実施することが可能であり、低温さらし運転を実施する際に被試験物が置かれる環境の目標温度を設定することが可能であり、前記目標温度が所定の高温側基準温度よりも高い場合には試験空間内の環境が目標温度の低温環境に至るまでの間であっても省エネ動作モードによる運転を行い、前記目標温度が所定の低温側基準温度よりも低い場合には被試験物が置かれた環境が目標温度の低温環境に至った後であってもフル動作モードによる運転を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の環境試験装置である。
【００１８】
低温さらし運転の目標温度が所定の高温側基準温度よりも高い場合には、試験空間内の環境が目標の低温環境に至るまでの間であっても大きな冷熱エネルギーは不要であると予想される。そこで、本発明では、目標温度が所定の高温側基準温度よりも高い場合には、試験空間内の環境が目標の低温環境に至るまでの間であっても省エネ動作モードによる運転を行う。
また目標温度が所定の低温側基準温度よりも低い場合には被試験物が置かれた環境が目標の低温環境に至った後であっても大きな冷熱エネルギーが必要であると予想される。そこで、本発明では、低温さらし運転の目標温度が所定の低温側基準温度よりも低い場合には、被試験物が置かれた環境が目標の低温環境に至った後であってもフル動作モードによる運転を行う。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、一次側冷却回路と二次側冷却回路とが共に停止した状態から一次側冷却回路と二次側冷却回路を起動し、さらにその際の動作モードがフル動作モードである場合には、並列的に接続された圧縮機を時間間隔を開けて順次起動することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の環境試験装置である。
【００２０】
本発明は、一次側冷却回路と二次側冷却回路を備えた二元冷却構造を持ち、二次側冷却回路で発生した凝縮熱を一次側冷却回路の蒸発熱で奪う。そのため一次側冷却回路が奪い得る蒸発熱と二次側冷却回路で発生する凝縮熱との間でバランスが取れていることが望ましい。
しかしながら、一次側冷却回路を起動して間もない時期では、機器自体に蒸発熱を奪われ、一次側冷却回路が冷却し得る熱量が安定しない。
そのため一次側冷却回路と二次側冷却回路とが共に停止した状態から一次側冷却回路と二次側冷却回路を起動し、さらに並列的に接続された圧縮機を同時に起動すると、一次側冷却回路の吸熱量が二次側冷却回路側の発熱量に比べて過少となり、一次側冷却回路が過負荷となる。また二次側冷却回路では、凝縮が進まず、異常な圧力上昇を来す。そこで本発明では、一次側冷却回路と二次側冷却回路とが共に停止した状態から一次側冷却回路と二次側冷却回路を起動し、さらにその際の動作モードがフル動作モードである場合には、並列的に接続された圧縮機を時間間隔を開けて順次起動する。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、低温側圧縮部の全ての圧縮機は、密閉容器内にモータと加圧装置が内蔵された密閉型圧縮機であり、低温側圧縮部の全ての圧縮機の密閉容器が導管で結ばれてい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環境試験装置である。
【００２２】
本発明の環境試験装置では、低温側圧縮部の全ての圧縮機の密閉容器が導管で結ばれているので、密閉形圧縮機内のオイルレベルが平準化される。そのため本発明の環境試験装置は、圧縮機内部でオイル潤滑不良を起こしにくい。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、運転時間積算手段を有し、運転時間積算手段は、前記低温側圧縮部の２基以上の圧縮機の内で、省エネ運転モードの際においても環境温度の調整に寄与する側の圧縮機の運転時間を積算するものであり、運転時間積算手段の積算時間が一定時間に至ると省エネ運転モードの際に環境温度の調整に寄与する圧縮機を変更する主力圧縮機変更機能を備えてい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環境試験装置である。
【００２４】
前記した様に請求項１乃至６のいずれかに記載の環境試験装置では、「フル動作モード」による運転においては、全ての圧縮機が動作する。
一方、「省エネ運転モード」の場合は、「一部の圧縮機だけが動作して一部の圧縮機だけが環境温度の調整に寄与し他の圧縮機は環境温度の調整に寄与しない」から、一部の圧縮機だけが動作し、残る圧縮機は停止したままの状態を維持している。
前記した様に請求項１乃至６のいずれかに記載の環境試験装置は、消費電力が低く、好ましい。
しかしながら、前記した環境試験装置は、主圧縮機と補助圧縮機の実働時間が著しく相違し、主圧縮機ばかりが消耗する。そのため主圧縮機の摺動部や回転部が磨耗しやすい。また主圧縮機は、オイル切れやオイル汚れ、グリス切れ等を起こす懸念がある。
請求項７に記載の発明は、この事実に注目し、圧縮機の実働時間を均一化し、保守管理が容易な環境試験装置を提供することを課題とするものである。
本発明の環境試験装置では、省エネ運転モードの際に環境温度の調整に寄与する側の圧縮機の運転時間を積算する運転時間積算手段を有している。
ここで「運転時間積算手段」は、省エネ運転モードの際に環境温度の調整に寄与する側の圧縮機（先の例では主圧縮機）の総運転時間を積算するものであってもよく、単独で運転されている時間を積算するものであってもよい。即ち「運転時間積算手段」は、フル動作モードによる運転時間と、「省エネ運転モード」における運転時間を合計するものであっても良く、「省エネ運転モード」における運転時間だけを積算するものであってもよい。
本発明の環境試験装置では、運転時間積算手段の積算時間が一定時間に至ると、主力圧縮機変更機能によって省エネ運転モードの際に環境温度の調整に寄与する圧縮機が変更される。先の例に基づいて説明すると、主圧縮機と補助圧縮機とが入れ代わる。
そのため複数の圧縮機の実働時間が平滑化する。
請求項８に記載の発明は、前記所定の空間の実際の温度と冷媒設定温度との関係は、フル運転モードにおいても省エネ運転モードにおいても、所定の空間の実際の温度が上昇すると冷媒設定温度も上昇させる関係であり、フル運転モードにおいても省エネ運転モードにおいても、冷媒の蒸発温度の目標温度に上限があり、省エネ運転モードにおける上限は、フル運転モードにおける上限よりも高いことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の環境試験装置である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の環境試験装置では、必要な冷熱量に応じて寄与する圧縮機の個数を変更するので、電力消費量が少ないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態の冷熱衝撃試験装置の機械的構造を示す概念図である。
【図２】図１に示す冷熱衝撃試験装置の機械的構造を示す概念図であり、高温さらし運転を実施している状態を示す。
【図３】図１に示す冷熱衝撃試験装置の機械的構造を示す概念図であり、低温さらし運転を実施している状態を示す。
【図４】図１に示す冷熱衝撃試験装置の冷却装置の配管系統図である。
【図５】図１に示す冷熱衝撃試験装置の動作を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態の冷熱衝撃試験装置で実施される冷熱衝撃試験の開始時の流れの概略を示すタイムチャートであり、試験室の目標温度が中程度の低温であり、且つ冷却装置が連続的に運転される場合を示す。
【図７】本発明の実施形態の冷熱衝撃試験装置で実施される冷熱衝撃試験の開始時の流れの概略を示すタイムチャートであり、試験室の目標温度が中程度の低温であり、且つ冷却装置が予冷運転の際に一時的に停止される場合を示す。
【図８】図１に示す冷熱衝撃試験装置の冷却装置の低温さらし運転の際の動作を示すタイムチャートであり、試験室の目標温度が中程度の低温である場合を示す。
【図９】図４に示す冷却装置の低温側膨張弁の動作を示すグラフであり、試験室内の温度の実測値と、蒸発弁の下流側の目標温度との関係を示す。
【図１０】第１圧縮機の積算使用時間が１０００時間を越えた場合における図１に示す冷熱衝撃試験装置の冷却装置の低温さらし運転の際の動作を示すタイムチャートであり、試験室の目標温度が中程度の低温である場合を示す。
【図１１】図１に示す冷熱衝撃試験装置の冷却装置の低温さらし運転の際の動作を示すタイムチャートであり、試験室の目標温度が比較的高い場合を示す。
【図１２】図１に示す冷熱衝撃試験装置の冷却装置の低温さらし運転の際の動作を示すタイムチャートであり、試験室の目標温度が極低温である場合を示す。
【図１３】図１に示す冷熱衝撃試験装置の冷却装置の予冷運転の動作を示すタイムチャートであり、試験室の目標温度が極低温である場合を示す。
【図１４】図１に示す冷熱衝撃試験装置の冷却装置の予冷運転の動作を示すタイムチャートであり、試験室の目標温度が比較的高い場合を示す。
【図１５】本発明の他の実施形態の冷熱衝撃試験装置の機械的構造を示す概念図であり、高温さらし運転を実施している状態を示す。
【図１６】図１５に示す冷熱衝撃試験装置の機械的構造を示す概念図であり、低温さらし運転を実施している状態を示す。
【図１７】本発明の他の実施形態の冷熱衝撃試験装置の冷却装置の低温さらし運転の際の動作を示すタイムチャートであり、試験室の目標温度が中程度の低温である場合を示す。
【図１８】図１７と同一の実施形態の冷熱衝撃試験装置の第１圧縮機の積算使用時間が１０００時間を越えた場合における冷却装置の低温さらし運転の際の動作を示すタイムチャートであり、試験室の目標温度が中程度の低温である場合を示す。
【図１９】参考発明の冷熱衝撃試験装置の冷却装置の配管系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下さらに本発明の実施形態について説明する。
本実施形態の環境試験装置１は、具体的には冷熱衝撃試験装置である。本実施形態の環境試験装置１の内部には、断熱壁１０で囲まれた領域があり、図１の様に、中央に試験室２があり、その周囲に予冷室（予冷空間）３と、予熱室５及び導入側送風路７と、排出側送風路８が配置されている。
中央の試験室２と導入側送風路７との間は、パンチングメタル等の多数の開口を有する板で作られた送風導入開口１１があり、排出側送風路８との間には同じくパンチングメタル等の多数の開口を有する板で作られた送風排出開口１２がある。
試験室２には、試験室２内の温度を検知する試験室内温度検知センサー６が設けられている。
【００２８】
予冷室３は、低温の空気を作ると共に当該低温の空気を溜置く空間であり、冷却装置１５の低温側蒸発器１６が配されている。また予冷室３には、補助ヒータ２３が設けられている。さらに予冷室３には、予冷室３内の温度を検知する予冷室内温度検知センサー１３が設けられている。なお実際には送風機や各種のセンサーが設けられているが、詳細な説明は省略する。
予冷室３と、導入側送風路７との間には、冷風導入ダンパー１７が設けられている。また予冷室３と、排出側送風路８との間には、冷風回収ダンパー１８が設けられている。
【００２９】
予熱室５は、高温の空気を作ると共に当該高温の空気を溜置く空間であり、予熱室ヒータ２０が配されている。なお実際には送風機や各種のセンサーが設けられているが、詳細な説明は省略する。
予熱室５と、導入側送風路７との間には、熱風導入ダンパー２１が設けられている。また予熱室５と排出側送風路８との間には、熱風回収ダンパー２２が設けられている。
【００３０】
環境試験装置１は、高温さらし運転と、低温さらし運転とを交互に行うことができるものである。環境試験装置１の稼働開始時の動作は、概ね図６のタイムチャートに示す通りである。
即ち準備段階として、冷却装置１５を運転し、予冷室３内の空気を冷却し、低温さらし運転の目標温度の空気（詳細には予冷目標温度の空気であって、低温さらし運転の目標温度よりも低い）を作る。即ち予冷運転を行い、予冷空間たる予冷室３内の空気を冷却し、予冷室３に低温の空気を溜置く。なお本実施形態では、冷却装置１５を運転して予冷室３内の空気を冷却するが、予冷室３内の温度が目標温度に達しても冷却装置１５を全停止することはない。即ち本実施形態では、冷却装置１５を運転して予冷室３内の空気を冷却し、過剰に温度が低下した場合には補助ヒータ２３に通電し、過度の冷却を補償する。
本実施形態の環境試験装置１では、予冷運転においては、予冷室３内の温度が予冷目標温度となる様に制御される。より具体的には、予冷室内温度検知センサー１３を監視し、この検知温度が予冷目標温度となる様に制御される。なお本実施形態では、予冷目標温度は低温さらし運転の目標温度よりも低い。
【００３１】
また予熱室ヒータ２０を運転し、予熱室５内の空気を加熱し、高温さらし運転の目標温度の空気を作る。
そして試験室２内に被試験物２５を設置する。
この状態から、図２の様に熱風導入ダンパー２１と熱風回収ダンパー２２を開いて予熱室５と試験室２とを連通し、試験室２内に高温の空気を導入して高温さらし運転を実施する。
【００３２】
一定時間が経過すると、熱風導入ダンパー２１と熱風回収ダンパー２２を閉じ、続いて図３の様に冷風導入ダンパー１７と冷風回収ダンパー１８を開いて予冷室３と試験室２とを連通する。そして試験室２内に低温の空気を導入して低温さらし運転を実施する。
即ち冷風導入ダンパー１７と冷風回収ダンパー１８を開いて予冷室３と試験室２とを連通すると、図６の様に試験室２内の温度が急激に低下して行く。
低温さらし運転が実行されている際には、試験室２内を低温さらし運転の目標温度に調整するために冷却装置１５が運転される。
冷却装置１５は、前記した様に予冷運転の際に既に起動されており、予冷運転に引き続いて低温さらし運転が実行されるから、冷却装置１５は、図６の様に、停止することなく、運転が継続される。
なお、省エネルギーを図るため、図７に示す様に、予冷運転の際、一時的に冷却装置１５の運転を停止する場合があるが、この場合においても低温さらし運転が開始される際には冷却装置１５が起動される。実際には、図７の様に低温さらし運転が開始されるのに少しの時間だけ先立って冷却装置１５の運転が開始される。なお勿論、低温さらしを開始する際に、冷却装置１５の運転を開始してもよい。
【００３３】
そして高温さらし運転と低温さらし運転を一サイクルとし、これを複数サイクル繰り返す。
以上の一連の動作は、制御装置（図４）７２に予め設定されたプログラムによって自動的に行われる
【００３４】
本実施形態の環境試験装置１では、冷却装置１５として、図４に示すような二元冷却構造が採用されている。
即ち冷却装置１５は、一次側冷却回路３０と二次側冷却回路３１を備えた二元冷却構造を持つ。
一次側冷却回路３０は、高温側圧縮部３２と高温側オイルセパレータ３３と、高温側凝縮部３５と高温側膨張手段３６とカスケードコンデンサ３７の一次側流路３８及び高温側アキュームレータ４０が順次環状に配管されたものである。
そして上記した回路内に相変化する冷媒が封入されている。またカスケードコンデンサ３７の一次側流路３８の出口側に温度センサー４４が設けられている。温度センサー４４は、カスケードコンデンサ３７の一次側の出口温度を測定するものである。
一次側冷却回路３０は、公知のそれと同様に冷凍サイクルを実現するものである。
【００３５】
二次側冷却回路３１は低温側圧縮部４１と低温側オイルセパレータ４２と、カスケードコンデンサ３７の二次側流路４３と、低温側膨張手段４５と低温側蒸発器１６及び低温側アキュームレータ４６が順次環状に配管されたものである。またバイパス流路４７は、低温側オイルセパレータ４２とカスケードコンデンサ３７の二次側流路４３との間が分岐されて、低温側蒸発器１６と低温側アキュームレータ４６の間に接続されている。このバイパス流路４７は、リリーフ流路であり、圧力逃がし弁４８が設けられている。
また低温側膨張手段４５の下流側に冷媒温度検知センサー５８が設けられている。低温側膨張手段４５は、膨張弁であり、モータ等のアクチェータ６６によって開度を調節することができるものである。即ち低温側膨張手段４５は、冷媒温度検知センサー５８が所定の冷媒設定温度となる様に開度が調節される。
【００３６】
即ち公知の様に、膨張弁等の開度と、冷媒の蒸発温度には相関関係があり、膨張弁等の開度が小さいと冷媒の蒸発温度が低下する。
従って低温側膨張手段４５は、冷媒の蒸発温度が所定の温度（冷媒設定温度）となる様に、制御される。具体的には、冷媒温度検知センサー５８の検知温度が冷媒設定温度よりも高い場合には開度が小さくなり、冷媒温度検知センサー５８が冷媒設定温度よりも低い場合には開度が大きくなる。
【００３７】
また本実施形態では、冷媒の蒸発温度の目標温度（冷媒設定温度）は、試験室２内の実測温度に応じて変更される。
即ち試験室２内に設けられた試験室内温度検知センサー６の検知温度に応じて冷媒の蒸発温度の目標温度（冷媒設定温度）が変わる。即ち本実施形態では、試験室２の実際の温度と冷媒設定温度との間は予め所定の関係に関連付けられている。
試験室内温度検知センサー６の検知温度と冷媒設定温度との関係は、図９のグラフの通りであり、予め制御装置７２内に記憶されている。本実施形態では、後記する様に、試験室内温度検知センサー６の検知温度と冷媒設定温度との関係は、フル運転モードと省エネ運転モードとで異なる。
【００３８】
そして上記した二次側冷却回路３１内に相変化する冷媒が封入されている。二次側冷却回路３１は、公知のそれと同様に冷凍サイクルを実現するものである。
そして公知の二元冷却構造と同様に、一次側冷却回路３０のカスケードコンデンサ３７の一次側流路３８で、一次側冷却回路３０の冷媒を蒸発させてカスケードコンデンサ３７を温度降下させる。
この時に発生した低温によって、二次側冷却回路３１の冷媒を凝縮させる。
【００３９】
ここで本実施形態に特有の構成として、低温側圧縮部４１は２基の圧縮機５０，５１を備えている。即ち低温側圧縮部４１は第１圧縮機５０と、第２圧縮機５１を有し、二つの圧縮機５０，５１が並列接続されたものである。
【００４０】
第１圧縮機５０と第２圧縮機５１は、同一形式かつ同一出力の圧縮機である。
本実施形態では、圧縮機５０，５１として、スクロール式の密閉型圧縮機５０，５１が採用されている。ここで密閉型圧縮機とは、圧力容器内５２，５２’内にモータ５３，５３’、加圧装置５５，５５’が内蔵されたものである。
密閉型圧縮機５０，５１では、圧力容器５２，５２’に冷媒戻り口６０，６０’が設けられている。冷媒戻り口６０，６０’は圧力容器５２，５２’の上部側にある。
また圧力容器５２，５２’には冷媒吐出口６７，６７’が設けられている。冷媒吐出口６７，６７’は、内部に配された加圧装置（スクロール型圧縮機）５５，５５’の吐出口（図示せず）と連通している。
【００４１】
さらに密閉型圧縮機５０，５１の圧力容器５２，５２’には、オイル導入口６８，６８’が設けられている。オイル導入口６８，６８’は、圧力容器５２，５２’の下部側にある。
密閉型圧縮機５０，５１では圧力容器５２，５２’内にオイルが溜められている。
密閉型圧縮機５０，５１では、低温側蒸発器１６で気化した冷媒が上部側に設けられた冷媒戻り口６０，６０’から圧力容器５２，５２’内に戻る。そして冷媒と共に運ばれたオイルは、圧力容器５２，５２’の底に残り、気化した冷媒だけが加圧装置５５，５５’に導入されて加圧され、外部に吐出される。
【００４２】
オイル導入口６８，６８’は、本来メンテナンス用に設けられたものであり、圧力容器５２，５２’内のオイルを入れ換える際に開かれるものである。
【００４３】
本実施形態では、オイル導入口６８，６８’を特別の用途で使用しており、密閉型圧縮機５０，５１のオイル導入口６８，６８’同士が導管７０で連結されている。
そのため本実施形態では、第１圧縮機５０を通過する流路と、第２圧縮機５１を通過する流路は圧力が等しいものとなる。また第１圧縮機５０内のオイルの液レベルと、第２圧縮機５１内のオイルの液レベルが等しいものとなる。
また低温側オイルセパレータ４２と圧力容器５２，５２’との間はオイル戻し配管６３で接続されている。具体的には、圧力容器５２，５２’を繋ぐ導管７０にオイル戻し配管６３が接続され、圧力容器５２，５２’は、導管７０及びオイル戻し配管６３を介して低温側オイルセパレータ４２と接続されている。
【００４４】
次に本実施形態の環境試験装置１に特有の動作について説明する。
本実施形態の環境試験装置１では、前記した冷却装置１５を動作させて低温環境を作り、予冷運転と、低温さらし運転を行うが、冷却装置１５の動作モードとして、２基の圧縮機５０，５１を使用して温度制御に寄与させるフル運転モードと、一方の圧縮機５０，５１だけを使用して他方の圧縮機５０，５１を休止させる省エネ運転モードがある。なお本実施形態では、フル運転モードの際には、２基の圧縮機５０，５１が原則的に常時運転される。そして過剰に冷却された場合には、補助ヒータ２３に通電し、補助ヒータ２３の発熱によって温度補償する。
また省エネ運転モードの際には、２基の圧縮機５０，５１の内の一方だけが常時運転される。そして過剰に冷却された場合には、補助ヒータ２３に通電し、補助ヒータ２３の発熱によって温度補償する。
【００４５】
また本実施形態では、一次側冷却回路３０と二次側冷却回路３１が共に停止している状態から両者を新たに起動する場合であって、この状態から直接フル運転モードで運転を開始する場合には、二次側冷却回路３１の２基の圧縮機５０，５１の起動に時間差をつける。
即ち冷却装置１５の圧縮機５０，５１を２基とも起動する際には、一方の圧縮機（本実施形態では、第２圧縮機５１）を他方の圧縮機（本実施形態では、第１圧縮機５０）に比べて僅かに遅れて起動する。即ち並列的に接続された圧縮機５０，５１を時間間隔を開けて順次起動する。
【００４６】
そして本実施形態の環境試験装置１では、条件に応じてフル運転モードと、省エネ運転モードを切り換える。また一方の圧縮機５０，５１が長時間に渡って使用された場合には、省エネ運転モードの際に使用する圧縮機５０，５１を変更する。即ち第１圧縮機５０を主圧縮機として省エネ運転モードで使用し、これが長時間に渡った場合には、主圧縮機が入れ代わり、第２圧縮機５１が第１圧縮機５０に代わって主圧縮機に変更される様に制御装置７２にプログラムされている。即ち実施形態では、制御装置７２が主力圧縮機変更機能を果たす。
【００４７】
どの条件下でフル運転モードとなり、どの条件下で省エネ運転モードに変更されるかは、低温さらし運転の設定温度（目標温度）で変わる。
以下、代表的なものとして、低温さらし運転の設定温度が中程度の低温である場合について説明する。例えば、低温さらし運転の設定温度が、摂氏マイナス５５度以上、摂氏マイナス４５度未満の範囲であった場合、低温さらし運転の際には、図８に示すような運転モードとなる。
即ち低温さらし運転の設定温度（目標温度）が、摂氏マイナス５５度以上、摂氏マイナス４５度未満の範囲の範囲である場合に低温さらし運転がなされると、試験室２内の温度が設定温度に至るまでの間は、フル運転モードで冷却装置１５が運転される。そして試験室２内の温度が設定温度に至った後、正確には、試験室２内の温度が設定温度に至ってから僅かに時間が経過した後に、冷却装置１５の運転モードが省エネ運転モードに切り替わる。
【００４８】
以下、図８のタイムチャートを参照しつつ説明する。低温さらし運転が開始される直前は、高温さらし運転が実施されているから、試験室２内の温度は図８のタイムチャートの様に高い。
低温さらし運転が開始されると、試験室２内の空気が、予冷されていた低温の空気で置換されるから、試験室２内の温度は、急激に低下する。
本実施形態では、この際の運転モードがフル運転モードであり、２基の圧縮機５０，５１が常時運転される。即ち低温さらし運転が開始された直後は、当然に試験室２内の空気が高いから、２基の圧縮機５０，５１は駆動状態となる。なお、低温さらし運転が開始される前には、予冷運転が行われており、２基の圧縮機５０，５１は既に起動された状態であるから、２基の圧縮機５０，５１が駆動した状態で低温さらし運転に移行することとなる。
そして試験室２内の温度が低下して、設定温度に至っても、２基の圧縮機５０，５１は運転が継続され、補助ヒータ２３がオンオフされる状態となる。そしてこの状態が少しの時間維持されると、運転モードが省エネ運転モードに切り替わる。
即ち試験室２内の温度が上昇しても、第２圧縮機５１は駆動せず、第１圧縮機５０だけによって試験室２内の温度が調節される。省エネ運転モードにおいては第１圧縮機５０だけが常時運転される。また補助ヒータ２３がオンオフ制御される。
なお運転モードが切り替わることによって、試験室内温度検知センサー６の検知温度と冷媒の蒸発温度の目標温度（冷媒目標温度）との関係が図９のように切り替わる。
【００４９】
また本実施形態では、主として運転される第１圧縮機５０の運転時間が積算され、この時間が一定時間を越えると、主たる圧縮機が入れ代わる。即ち第２圧縮機５１が主圧縮機として機能し、省エネ運転モードの際には第２圧縮機５１が常時運転される。また補助ヒータ２３がオンオフ制御される。
【００５０】
圧縮機５０，５１を切り換えるための制御は図５のフローチャートの通りである。
即ち冷熱衝撃試験が実施中であることが確認されると（ステップ１）、ステップ２に移行し、メモリーを確認し、主圧縮機を入れ換える状態か否かを示す変換フラグがオン状態であるか否かを調べる。
変換フラグがオン状態で無いならば、現在の主圧縮機が第１圧縮機５０であるか、あるいは第２圧縮機５１であるかを確認する。
例えば現在、主圧縮機として機能しているのが、第１圧縮機５０であるならば、ステップ４で第１圧縮機５０の使用時間を積算する。なお本実施形態では、運転モードに係わらず図５のフローチャートのプログラムが実行されるので、フル運転モードで運転されている時間も積算対象となる。
そしてステップ５で、第１圧縮機５０の累積使用時間が、１０００時間を越えているか否かを確認する。
第１圧縮機５０の累積使用時間が１０００時間を越えている場合は、ステップ６に移行し、変換フラグを立てる（オン状態にする）。
ステップ５で、いまだ累積使用時間が１０００時間を越えていないと判断された場合には、ステップ１に戻り、この一連の動作を繰り返す。
【００５１】
一方、ステップ１で、冷熱衝撃試験が実施されていないと判断された場合には、ステップ７に移行し、変換フラグを確認する。冷熱衝撃試験が実施されていない場合とは、所定の回数、高温さらし運転と低温さらし運転を行った後をさす。
ここで、メモリを確認した結果、変換フラグがオンであるならば、ステップ８に移行し、主圧縮機を第２圧縮機５１に変更する。即ち既に第１圧縮機５０が１０００時間以上運転しており、ステップ５でその事実が確認され、さらにステップ６で変換フラグがオンとなった場合には、主圧縮機を第２圧縮機５１に変更する。
そして変換フラグをオフにし（ステップ９）、第１圧縮機５０の運転積算時間をリセットする（ステップ１０）。以降は、前記したステップ３で、第２圧縮機５１が主圧縮機として認定され、第２圧縮機５１の運転時間が積算される。
【００５２】
そのためそれ以降は、図１０の様に、第２圧縮機５１が主圧縮機として機能する。
即ち図１０の様に、試験室２内の温度が低下して、設定温度に至ると、運転モードが省エネ運転モードに切り替わるが、その後には第１圧縮機５０は温度制御に寄与しない。
即ち試験室２内の温度が上昇しても、第１圧縮機５０は起動せず、第２圧縮機５１だけによって試験室２内の温度が調節される。
なお運転モードが切り替わることによって、試験室内温度検知センサー６の検知温度と冷媒の蒸発温度の目標温度との関係が図９のように切り替わる。
【００５３】
そして第２圧縮機５１の運転時間が、１０００時間を越えると、再度、主圧縮機が変更され、第１圧縮機５０が主として使用される。
【００５４】
一方、ステップ７で、変換フラグがＯＮされていないことが確認された場合は、ステップ１に戻り、先の動作を繰り返す。
【００５５】
本実施形態では、冷熱衝撃試験が実施されていない間に、主圧縮機を変更するので、試験室２の温度変化に影響を及ぼすことなく主圧縮機を変更することができる。
【００５６】
以上、低温さらし運転の設定温度が、中程度の低温であった場合の運転モードについて説明したが、低温さらし運転の設定温度が、上記以外の場合についても説明する。
低温さらし運転の設定温度が、所定の高温側基準温度よりも高い場合は、図１１の様であり、常に省エネ運転モードで運転される。
即ち低温さらし運転の設定温度が、比較的高い場合は、必要な冷熱が少ないので、主圧縮機５０，５１だけによって常に省エネ運転モードで運転される。
この場合においても、図５に示すフロチャートの制御は有効に機能しており、主圧縮機５０，５１の運転時間が積算され、この時間が一定時間を越えると主圧縮機５０，５１が変わる。
【００５７】
一方、低温さらし運転の設定温度が、所定の低温側基準温度よりも低い場合は、図１２の様であり、常にフル運転モードで運転される。
即ち低温さらし運転の設定温度が、低い場合は、必要な冷熱が多いので、主圧縮機５０，５１だけによって賄うことはできない。そのため低温さらし運転の設定温度が、低い場合は、全ての主圧縮機５０，５１を使用して温度制御がなされる。
この場合においても図５に示すフロチャートの制御は有効に機能しており、主圧縮機５０，５１の運転時間が積算され、この時間が一定時間を越えると主圧縮機５０，５１が変わる。
低温さらし運転において二つの圧縮機５０，５１の寄与と、低温さらし運転の設定温度との関係をまとめると表１の通りである。
【００５８】
【表１】
0005487167.tif 000002
【００５９】
また予冷運転の際にも、フル運転モードで運転される場合と、省エネ運転モードで運転される場合がある。
この場合も、予冷運転の設定温度によって運転モードが決定され、予冷運転の設定温度が低い場合には図１３に示す様に、フル運転モードで運転される。即ち前記設定温度が所定の低温側基準温度よりも低い場合には予冷室３の環境が目標温度の低温環境に至った後であってもフル動作モードによる運転を行う。なお予冷運転における「低温側基準温度」は、前述した低温さらし運転の「低温側基準温度」と異なっていてもよく、同一であってもよい。
また予冷運転の設定温度が高い場合には図１４に示す様に省エネ運転モードで運転される。即ち前記設定温度が所定の高温側基準温度よりも高い場合には予冷室３内の環境が設定温度の低温環境に至るまでの間であっても省エネ動作モードによる運転を行う。この場合においても図５に示すフロチャートの制御は有効に機能しており、主圧縮機５０，５１の運転時間が積算され、この時間が一定時間を越えると主圧縮機５０，５１が変わる。なお予冷運転における「高温側基準温度」は、前述した低温さらし運転の「高温側基準温度」と異なっていてもよく、同一であってもよい。
予冷運転において二つの圧縮機５０，５１の寄与と、予冷運転の設定温度との関係をまとめると表２の通りである。
【００６０】
【表２】
0005487167.tif 000003
【００６１】
前記した図６に示すタイムチャートは、予冷運転の全期間がフル運転モードであり、低温さらし運転は、最初がフル運転モードであり、その後に省エネ運転モードに変更される動作パターンであるが、動作パターンは勿論これに限定されるものではない。
他の動作パターンとして、予冷運転の前半がフル運転モードであり、残る後半が省エネ運転モードとなり、低温さらし運転の開始前にフル運転モードとなり、その後に省エネ運転モードに変更される動作パターンもある。
また予冷運転の前半がフル運転モードであり、残る後半が省エネ運転モードとなり、低温さらし運転の開始前にフル運転モードとなり、そのままフル運転モードが維持される場合もある。
また予冷運転の全期間が省エネ運転モードであり、低温さらし運転は、最初がフル運転モードであり、その後に省エネ運転モードに変更される動作パターンもある。
また予冷運転の全期間が省エネ運転モードであり、低温さらし運転の開始前にフル運転モードとなり、そのままフル運転モードが維持される場合もある。
さらに予冷運転の全期間が省エネ運転モードであり、低温さらし運転についても全期間が省エネ運転モードである場合もある。
さらに予冷運転の全期間がフル運転モードであり、低温さらし運転についても全期間がフル運転モードである場合もある。
【００６２】
前記した様に、フル運転モードにおいては、２基の圧縮機５０，５１が常時運転されるが、２基の圧縮機５０，５１を起動する場合には、図１３に示す様に、第２圧縮機５１の起動を第１圧縮機５０に対して僅かに遅らせる。即ち両者の起動に時間差を設ける。遅れるタイミングは、タイマーによって設定してもよいが、一次側冷却回路３０が安定するのを待って第２圧縮機５１を起動することが推奨される。
例えば、一次側冷却回路３０に設けられた温度センサー４４の検知温度が安定したり、あるいは一定の低温が検知されたことを契機として第２圧縮機５１を起動することが望ましい。
もちろん、第１圧縮機５１の起動を第２圧縮機５の後に行ってもよい。
【００６３】
また本実施形態では、前記した様に冷媒の蒸発温度の目標温度（冷媒目標温度）が、試験室２内の実測温度に応じて変更されるので、この点について説明する。
本実施形態では、試験室内温度検知センサー６の検知温度と冷媒の蒸発温度の目標温度（冷媒目標温度）との関係は、図９のグラフの通りであり、予め制御装置７２内に記憶されている。本実施形態では、試験室内温度検知センサー６の検知温度と冷媒目標温度との関係は、フル運転モードと省エネ運転モードとで異なる。
即ちフル運転モードにおいても省エネ運転モードにおいても、冷媒の蒸発温度の目標温度に上限があるが、省エネ運転モードにおける上限（Ｙ軸）は、フル運転モードにおける上限よりも高い。また上限に達するときの試験室内温度検知センサー６の検知温度（Ｘ軸）も、省エネ運転モードの場合の方が高い。
【００６４】
この理由は、フル運転モードにおいて低温側圧縮部４１から低温側膨張手段４５に供給される冷媒量が多いためであり、冷媒の蒸発温度の目標温度を過度に上げて低温側膨張手段４５の開度を広げると、低温側蒸発器１６で冷媒を蒸発しきれなくなる可能性があるためである。
即ち冷媒の蒸発温度の目標温度を上げると、低温側膨張手段４５の開度が広がるが、そうすることにより大量の冷媒が低温側膨張手段４５を通過する。そのためより大量の冷媒が低温側蒸発器１６に供給され、冷媒を蒸発しきれなくなって液戻りが発生する懸念がある。そこで、フル運転モードの場合は、冷媒の蒸発温度の目標温度の上限を下げた。またフル運転モードの場合は、試験室内温度検知センサー６の検知温度（Ｘ軸）が低い状態で、冷媒目標温度が頭打ち状態になる様に設計した。
【００６５】
以上説明した実施形態は、被試験物が設置される試験室２と、低温の空気を溜置く予冷室３と、高温の空気を溜置く予熱室５を備えたものを例に上げたが、図１５、図１６に示す環境試験装置８０の様な、高温室７１と低温室７３とを有し、両者の間を被試験物７５が行き来するものであってもよい。
【００６６】
以上説明した実施形態は、二次側冷却回路に２基の圧縮機を設けたが、３基以上の圧縮機を有するものであってもよい。
以上説明した実施形態では、フル運転モードで運転している状態と省エネモードで運転している状態の合計たる総積算運転時間によって省エネ運転モードの際に環境温度の調整に寄与する圧縮機を変更したが、省エネモードで運転している状態だけの積算値によって省エネ運転モードの際に環境温度の調整に寄与する圧縮機を変更してもよい。
【００６７】
以上説明した実施形態では、フル運転モードにおいては、双方の圧縮機５０，５１を常時運転し、省エネ運転モードにおいては、一方の圧縮機５０，５１だけを常時運転し、温度が過剰に下がった場合には補助ヒータ２３に通電して温度が目標温度に一致する様に調整した。
これに代わって、圧縮機５０，５１を駆動するモータの回転数を制御して試験室２等の温度が目標温度となる様に制御してもよい。
例えば圧縮機５０，５１を駆動するモータをインバータ制御して回転数を変更可能とする。
そしてフル運転モードで運転する場合には、２基の圧縮機５０，５１を常時運転し、圧縮機５０，５１のモータを同期的にインバータ制御して試験室２等の温度を目標温度に一致させる。
【００６８】
あるいは、２基の圧縮機５０，５１をオンオフ制御してもよい。この構成を採用した場合のタイムチャートは、図１７，図１８の通りであり、フル運転モードの際には、冷却装置１５がオンのタイミングでは２基の圧縮機５０，５１が同時にオンされる。また冷却装置１５がオフのタイミングでは２基の圧縮機５０，５１が同時にオフされる。
また省エネ運転モードにおいては、一方の圧縮機５０，５１だけがオンオフされ、他方は停止した状態を維持する。
またフル運転モードでの圧縮機５０，５１の起動を同時に行ってもよい。
【００６９】
（参考発明）
参考発明として、本発明の主要構成を１元冷凍回路を備えた環境試験装置１００に適用することが考えられる。
環境試験装置１００の配管系統は、図１９の通りである。
環境試験装置１００の配管系統は、カスケードコンデンサを持たず、これに代わって凝縮器１０１が設けられている。
環境試験装置１００は、冷却装置を有していて所定の空間に目標温度の低温環境を作りだすことができる環境試験装置であって、前記冷却装置は、圧縮部４１と凝縮器１０１と膨張手段４５と蒸発器１６が順次環状に配管されていてその中に相変化する冷媒を循環させるものであり、前記冷却回路の圧縮部４１は２基以上の圧縮機５０，５１を有していてこれらが並列的に接続されたものであり、全ての圧縮機５０，５１が動作して全ての圧縮機５０，５１が環境温度の調整に寄与するフル動作モードによる運転と、一部の圧縮機５０，５１だけが動作して一部の圧縮機５０，５１だけが環境温度の調整に寄与し他の圧縮機５０，５１は環境温度の調整に寄与しない省エネ運転モードによる運転が可能であること特徴とするものである。
環境試験装置１００の動作のフローチャートやタイムチャートは、先に説明した実施形態と同一である。
【符号の説明】
【００７０】
１    環境試験装置
２    試験室
３    予冷室（予冷空間）
５    予熱室
６    試験室内温度検知センサー
１３  予冷室内温度検知センサー
１５  冷却装置
１６  低温側蒸発器
２５  被試験物
３０  一次側冷却回路
３１  二次側冷却回路
３２  高温側圧縮部
３３  高温側オイルセパレータ
３５  高温側凝縮部
３６  高温側膨張手段
３７  カスケードコンデンサ
３８  一次側流路
４０  高温側アキュームレータ
４１  低温側圧縮部
４２  低温側オイルセパレータ
４３  二次側流路
４４  温度センサー
４５  低温側膨張手段
４６  低温側アキュームレータ
５０  第１圧縮機
５１  第２圧縮機
５２，５２’圧力容器
５５，５５’加圧装置
５８  冷媒温度検知センサー
６０，６０’冷媒戻り口
６７，６７’冷媒吐出口
６８，６８’オイル導入口
７０  導管
７１  高温室
７３  低温室
７５  被試験物
８０  環境試験装置
【図１】
0005487167.tif 000004
【図２】
0005487167.tif 000005
【図３】
0005487167.tif 000006
【図４】
0005487167.tif 000007
【図５】
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【図６】
0005487167.tif 000009
【図７】
0005487167.tif 000010
【図８】
0005487167.tif 000011
【図９】
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【図１０】
0005487167.tif 000013
【図１１】
0005487167.tif 000014
【図１２】
0005487167.tif 000015
【図１３】
0005487167.tif 000016
【図１４】
0005487167.tif 000017
【図１５】
0005487167.tif 000018
【図１６】
0005487167.tif 000019
【図１７】
0005487167.tif 000020
【図１８】
0005487167.tif 000021
【図１９】
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