(57)【要約】【課題】恒温恒湿装置において加熱装置の最大能力を維持して、加熱装置が低出力となる温湿度条件の温度安定性を向上させる。【解決手段】制御部は冷却装置、加熱装置、除湿装置、又は加湿装置を制御することで試験室を目標温度又は目標湿度とする恒温恒湿装置において、加熱装置は、少なくとも２本の電気ヒータが連結して一体となって構成され、これらの電気ヒータにはそれぞれ電源からの電流が供給可能に配線されるとともに、これらの配線は前記電源からの電流の供給を遮断可能に構成され、制御部は、加熱装置による必要な加熱出力が小さい場合には一方の配線による電流供給を遮断させることで２本の電気ヒータのいずれか一つを動作させることで試験室の加熱を行わせ、加熱装置による必要な加熱出力が大きい場合にはそれぞれの配線による電流供給を行わせることで前記２本の電気ヒータの双方を動作させることで試験室の加熱を行わせる。【選択図】  図２
2014066594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験条件の環境を作り出す試験室の冷却を行う冷却装置と、
前記試験室の加熱を行う加熱装置と、
前記試験室の除湿を行う除湿装置と、
前記試験室の加湿を行う加湿装置と、
前記冷却装置、前記加熱装置、前記除湿装置、又は前記加湿装置を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は前記冷却装置、前記加熱装置、前記除湿装置、又は前記加湿装置を制御することで前記試験室を目標温度又は目標湿度とする恒温恒湿装置において、
前記加熱装置は、少なくとも２本の電気ヒータが連結して一体となって構成され、これらの電気ヒータにはそれぞれ電源からの電流が供給可能に配線されるとともに、これらの配線は前記電源からの電流の供給を遮断可能に構成され、
前記制御部は、前記加熱装置による必要な加熱出力が小さい場合には一方の配線による電流供給を遮断させることで前記２本の電気ヒータのいずれか一つを動作させることで前記試験室の加熱を行わせ、前記加熱装置による必要な加熱出力が大きい場合にはそれぞれの配線による電流供給を行わせることで前記２本の電気ヒータの双方を動作させることで前記試験室の加熱を行わせることを特徴とする恒温恒湿装置。
【請求項２】
請求項１に記載の恒温恒湿装置において、
前記加熱装置が２本の電気ヒータが連結して一体となって構成される場合には、前記２本の電気ヒータには単相電源からの電流が供給可能に配線されるとともに、これらの配線は前記単相電源からの電流の供給を遮断可能に構成され、
前記制御部は、前記加熱装置による必要な加熱出力が小さい場合には一方の配線による電流供給を遮断させることで前記２本の電気ヒータのいずれか一つのみを動作させることで前記試験室の加熱を行わせ、前記加熱装置による必要な加熱出力が大きい場合にはそれぞれの配線による電流供給を行わせることで前記２本の電気ヒータの双方を動作させることで前記試験室の加熱を行わせることを特徴とする恒温恒湿装置。
【請求項３】
請求項１に記載の恒温恒湿装置において、
前記加熱装置が３本の電気ヒータが連結して一体となって構成される場合には、前記３本の電気ヒータには三相電源からのそれぞれ相の電流が供給可能に配線されるとともに、これらの配線のうちの２本が前記三相電源からの電流の供給を遮断可能に構成され、
前記制御部は、前記加熱装置による必要な加熱出力が小さい場合には一方の電流供給の遮断可能な２本の配線のうち１本の配線による電源供給を遮断させることでその他の２本の電気ヒータを動作させることで前記試験室の加熱を行わせ、前記加熱装置による必要な加熱出力が大きい場合にはそれぞれの配線による電流供給を行わせることで前記３本の電気ヒータを動作させることで前記試験室の加熱を行わせることを特徴とする恒温恒湿装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の恒温恒湿装置において、
電源からの電流の供給を遮断可能に構成された配線には開閉手段が設けられ、前記制御部は該開閉手段を開くことにより、電源からの電流の供給を遮断することを特徴とする恒温恒湿装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環境試験用の恒温恒湿装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開２００５−２２１１１０（特許文献１）がある。この技術には、「試験室１２の温度制御を行うにあたって冷凍機３４の冷凍能力を減少させる場合、インバータ５８を制御して電源周波数を低くすることにより圧縮機５０の駆動モータ６０の回転数を下げ、その後にアクチュエータを制御して電子式膨張弁５４を絞ることにより蒸発器５６の蒸発温度を低くする一方、冷凍機３４の冷凍能力を増大させる場合、アクチュエータを制御して電子式膨張弁５４を開くことにより蒸発器５６の蒸発温度を高くし、その後にインバータ５８を制御して電源周波数を高くすることにより圧縮機５０の駆動モータ６０の回転数を上げるようにする。」と記載されている（要約参照）。これにより、省電力化を効果的に促進することができるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１３３５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
環境試験用の恒温恒湿装置では、試験条件により加熱装置に要求される出力が幅広い。一般的に、最も加熱が必要となる条件に合わせて加熱装置容量を選定するが、大容量の加熱装置を使用する場合には加熱要求が少ない温湿度条件で温度安定性が低下する。そこで本発明は恒温恒湿装置において加熱装置の最大能力を維持して、加熱装置が低出力となる温湿度条件の温度安定性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。  
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、「試験条件の環境を作り出す試験室の冷却を行う冷却装置と、試験室の加熱を行う加熱装置と、試験室の除湿を行う除湿装置と、試験室の加湿を行う加湿装置と、冷却装置、加熱装置、除湿装置、又は加湿装置を制御する制御部と、を備え、制御部は冷却装置、加熱装置、除湿装置、又は加湿装置を制御することで試験室を目標温度又は目標湿度とする恒温恒湿装置において、加熱装置は、少なくとも２本の電気ヒータが連結して一体となって構成され、これらの電気ヒータにはそれぞれ電源からの電流が供給可能に配線されるとともに、これらの配線は前記電源からの電流の供給を遮断可能に構成され、制御部は、加熱装置による必要な加熱出力が小さい場合には一方の配線による電流供給を遮断させることで２本の電気ヒータのいずれか一つを動作させることで試験室の加熱を行わせ、加熱装置による必要な加熱出力が大きい場合にはそれぞれの配線による電流供給を行わせることで前記２本の電気ヒータの双方を動作させることで試験室の加熱を行わせる」ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、加熱装置の最大能力を維持して、加熱装置が低出力となる温湿度条件の温度安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】環境試験装置の構成の例である。
【図２】加熱装置を三相で利用する場合の回路図である。
【図３】容量を可変可能とした三相加熱装置の回路図である。
【図４】単相の装置で可変可能とした場合の加熱装置の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施例を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【０００９】
本実施例では、環境試験用の恒温恒湿装置の例を説明する。  
図１は、環境試験装置の機器構成の例である。試験室内に送風装置１を備え、空気を循環させている。送風装置１の吸込部には加湿装置２、冷却兼除湿装置３、加熱装置４が配置され、コントローラ５により温度センサ６と湿度センサ７が目標とする温湿度となるよう各出力が調整される。図１は湿度制御が可能な恒温恒湿槽の例であるが、湿度制御を行わない恒温槽の場合は、加湿装置２と湿度センサ７が省略され、冷却兼除湿装置３は冷却装置となる。本実施例では温度センサ６と湿度センサ７には白金測温抵抗体が使用され、温度は直接計測、湿度は乾湿球方式により算出されているが、高分子式湿度センサ等を用いて湿度を直接計測してもよい。また、白金測温抵抗体に替えて熱電対やサーミスタを用いてもよい。
【００１０】
冷却兼除湿装置３の能力が低下する低温条件や、加湿装置４により冷凍能力が相殺される高温多湿条件では、加熱装置２に要求される出力が小さくなる。また、近年の省エネルギー化の要求により、その他の温湿度条件においても加熱装置２の出力が小さくなるよう冷却兼除湿装置３を制御することが多くなっている。
【００１１】
加熱装置２の出力調整は、開閉器８ａ及び８ｂを用いて通電の断続によって行われるが、要求出力が低い条件では制御性が悪化し、温度の安定性が低下する。これを防止するためには要求出力にあわせて容量の小さな加熱装置を選定すればよいが、容量の小さな加熱装置を選定した場合は、要求出力が高い条件での能力が不足し、目的とする温湿度が維持できなくなる可能性がある。また、温度上昇性能や発熱負荷対応性能も低下する。
【００１２】
図２は容量切り替え機能の回路図である。図２に示すように時分割により接点を同時に開閉し、加熱装置の出力を制御することも考えられるが、本実施例では、図３に示すように接点の制御出力を別系統とし、個別に制御できる回路とした。加熱出力要求が少ない場合は、片方の接点のみ開閉することで、加熱装置２の容量は両方の接点を開閉した場合の半分となり、制御性が改善する。加熱出力が大きい場合は従来と同様に両方の接点を開閉させればよいので、最大能力は従来どおり確保できる。
【００１３】
以上に説明したように本実施例の恒温恒湿装置は試験条件の環境を作り出す試験室の冷却を行う冷却装置（冷却兼除湿装置３）と、試験室の加熱を行う加熱装置４と、試験室の除湿を行う除湿装置（冷却兼除湿装置３）と、試験室の加湿を行う加湿装置２と、冷却装置（冷却兼除湿装置３）、加熱装置４、除湿装置（冷却兼除湿装置３）、又は加湿装置を制御する制御部（コントローラ５）と、を備えて構成され、制御部（コントローラ５）は冷却装置（冷却兼除湿装置３）、加熱装置４、除湿装置（冷却兼除湿装置３）、又は加湿装置を制御することで試験室を設定された目標温度又は目標湿度とする。
【００１４】
そして加熱装置４は、加熱装置４は、少なくとも２本の電気ヒータが連結して一体となって構成され、これらの電気ヒータにはそれぞれ電源からの電流が供給可能に配線されるとともに、これらの配線は電源からの電流の供給を遮断可能に構成される。そして、制御部（コントローラ５）は、加熱装置４による必要な加熱出力が小さい場合には一方の配線による電流供給を遮断させることで２本の電気ヒータのいずれか一つを動作させることで試験室の加熱を行わせ、加熱装置４による必要な加熱出力が大きい場合にはそれぞれの配線による電流供給を行わせることで２本の電気ヒータの双方を動作させることで試験室の加熱を行わせる。
【００１５】
なお、図３においては、加熱装置４が３本の電気ヒータが連結して一体となって構成される場合について示している。そして３本の電気ヒータには三相電源からのそれぞれ相の電流が供給可能に配線されるとともに、これらの配線のうちの２本が三相電源からの電流（図３においてはＲ相、Ｔ相）の供給を遮断可能に構成されている。
【００１６】
そして制御部（コントローラ５）は、加熱装置４による必要な加熱出力が小さい場合には一方の電流供給の遮断可能な２本の配線（図３においてはＲ相、Ｔ相）のうち１本の配線による電源供給を遮断させることでその他の２本の電気ヒータを動作させることにより試験室の加熱を行わせる。一方で、加熱装置４による必要な加熱出力が大きい場合にはそれぞれの配線（Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相）による電流供給を行わせることで３本の電気ヒータを動作させることにより試験室の加熱を行わせる。
【００１７】
これにより、複数の加熱装置４を設けることなく加熱装置の容量制御が可能となるため、コスト低下、及び装置の小型化を図りながら、加熱装置の最大能力を維持して、加熱装置が低出力となる温湿度条件の温度安定性を向上させることができる。
【００１８】
本実施例では加熱装置２の配線をスター型として表したが、デルタ型のヒータに用いても同等の効果が得られる。また、図４のような単相ヒータを２系統備えた加熱装置２を用意すれば、単相のみ利用可能な装置においても実現可能である。使用する開閉器はコントローラ５の加熱出力で判断する。例えば開閉器８ａ、８ｂの両方を使用している状態でコントローラ５の加熱出力が４０％以下の時は、開閉器８ｂを常に開とすればよい。開閉器８ｂを常に開としている時に、コントローラ５の加熱出力が８０％以上となった場合は開閉器８ｂの開閉を再開すればよい。
【００１９】
図４では加熱装置が４本の電気ヒータが連結して一体となって構成される場合について示しているが、これは２本の電気ヒータで構成してもよい。この場合にはＮ相につながる２つの電気ヒータを取り除かれて単なる電線につながることになり、Ｌ相にのみ２本の電気ヒータが開閉器８ａ、８ｂを介して接続される。
【００２０】
すなわち、加熱装置４が２本の電気ヒータが連結して一体となって構成される場合には、２本の電気ヒータには単相電源からのＬ相電流が供給可能に配線されるとともに、これらの配線は単相電源からのＬ相電流の供給を遮断可能に構成される。そして制御部（コントローラ５）は、加熱装置４による必要な加熱出力が小さい場合には一方の配線による電流供給を遮断させることで２本の電気ヒータのいずれか一つのみを動作させることで試験室の加熱を行わせる。また加熱装置４による必要な加熱出力が大きい場合にはそれぞれの配線による電流供給を行わせることで２本の電気ヒータの双方を動作させることで試験室の加熱を行わせるものである。なお、電源からの電流の供給を遮断可能に構成された配線には開閉手段（開閉器８ａ、８ｂ）が設けられ、制御部（コントローラ５）は開閉手段（開閉器８ａ、８ｂ）を開くことにより、電源からの電流の供給を遮断することができる。
【００２１】
また、ここでは加熱装置４が２本の電気ヒータが連結して一体となって構成される場合について説明したが、図４に示すように４本の電気ヒータで加熱装置４を構成する場合においては図４に示すようにうち２つの電気ヒータを中性線（Ｎ相）に接続することで同様の制御が可能となる。
【００２２】
環境試験装置では冷却兼除湿装置３の最大能力から、温湿度条件毎の最大必要加熱能力が決定できるため、冷却兼除湿装置３の運転状態と温湿度条件から予め開閉器８ｂを常に開とする条件を決めてもよい。
【符号の説明】
【００２３】
１  送風装置
２  加湿装置
３  冷却兼除湿装置
４  加熱装置
５  コントローラ
６  温度センサ
７  湿度センサ
８ａ、８ｂ  開閉器
【図１】
2014066594.tif 000003
【図２】
2014066594.tif 000004
【図３】
2014066594.tif 000005
【図４】
2014066594.tif 000006