(57)【要約】  【課題】  無駄がなく、より省エネルギーである恒温恒湿装置の開発を課題とする。  【解決手段】  湿度調節回路３０と空調通路５を備える。空調通路５には、空気冷却用熱交換器６、加熱ヒータ７、ファン１０が配されている。空気冷却用熱交換器６には、液体冷媒が流通する。液体冷媒は、設定環境における露点Ｄｐに温度制御されている。湿度調節回路３０には乾式除湿装置３１が配されている。乾式除湿装置３１は、回転部材３５と処理空気導通路３６と再生空気導通路３７を備えている。回転部材３５は、内部に固形乾燥剤が充填されている。【選択図】  図２
2006285454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度検知手段と湿度検知手段と冷却手段を備え、所定空間内の環境が目標とする温度及び湿度となる様に調整可能な恒温恒湿装置において、乾式除湿装置を備え、冷却手段は前記空間内の空気と熱交換を行う熱交換器を有し、前記所定空間内の温度を低下させる際に冷却手段の前記熱交換器の温度を目標とする環境における露点Ｄｐ以上であって目標とする環境における温度未満に制御することを特徴とする恒温恒湿装置。
【請求項２】
温度検知手段と湿度検知手段と冷却手段を備え、所定空間内の環境が目標とする温度及び湿度となる様に調整可能な恒温恒湿装置において、乾式除湿装置を備え、冷却手段は前記空間内の空気と熱交換を行う熱交換器を有し、前記所定空間内の温度を低下させる際に冷却手段の前記熱交換器の温度を目標とする環境における露点Ｄｐの近傍となる様に制御することを特徴とする恒温恒湿装置。
【請求項３】
前記所定空間内の温度を低下させる際に、乾式除湿装置で所定空間内の水蒸気を必要な量だけ除去することを特徴とする請求項１又は２に記載の恒温恒湿装置。
【請求項４】
冷却手段は熱交換器に液体冷媒を循環させるものであり、前記所定空間内の温度を低下させる際に、前記液体冷媒の温度が所定の温度となる様に制御することによって熱交換器の温度を制御するものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の恒温恒湿装置。
【請求項５】
乾式除湿装置は、固形乾燥剤が充填され通気可能な回転部材と、処理空気導通路と再生空気導通路を備え、前記処理空気導通路及び再生空気導通路は、回転部材の一部を流路の一部に含み、前記処理空気導通路には前記所定空間内の空気が導入され、再生空気導通路には高温の空気及び／又は低湿度の空気が導入され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恒温恒湿装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の庫内や室内を目標とする温度及び湿度に調整可能な恒温恒湿装置に関するものであり、環境試験装置として使用されることが望ましいものである。
【背景技術】
【０００２】
機器や部品等の耐久性をテストする方策として環境試験が知られている。環境試験は、恒温恒湿装置又は環境試験装置と称される装置を使用して行われる。ここで恒温恒湿装置とは特許文献１の様にヒータと冷却装置及び加湿装置を備え、庫内に所望の環境を作るものである。例えば、温度６０℃、湿度８０％といった温度と湿度の環境を人工的に作る。
【０００３】
従来技術の恒温恒湿装置で採用する冷却装置は、相変化する冷媒を圧縮して凝縮し、これを蒸発させて冷却する冷凍サイクルを実行するものであり、蒸発器（熱交換器）を庫内又は外付けの空調機部内に設置して庫内の空気を冷却している。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１１１１２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術の恒温恒湿装置は、性能的には申し分のないものであるが、消費電力を下げたいという市場の要求がある。即ち市場では、より省エネ型の恒温恒湿装置が求められている。特に恒温恒湿装置は、環境試験に使用される場合が多く、長期に渡って連続運転されることが多いので、市場においてはより省エネ型の装置が待望されている。
【０００６】
そこで本発明者は、従来技術の恒温恒湿装置におけるエネルギーロスを検討した。その結果、従来技術の恒温恒湿装置では、冷却装置のエネルギーが、庫内温度を下げるためだけではなく、庫内の水蒸気を凝縮するためにも消費されていることが判った。つまり従来技術の恒温恒湿装置では、庫内の顕熱を下げるだけでなく、潜熱を低下させるのにもエネルギーが消費され、エネルギーの無駄があることが判明した。
【０００７】
即ち従来技術の恒温恒湿装置で採用する冷却装置は、前記した様に相変化する冷媒を圧縮して凝縮し、これを蒸発させて冷却する冷凍サイクルを実行するものであり、蒸発器（熱交換器）を庫内や空調機部内に設置して庫内の空気を冷却している。
そのため庫内の空気と熱交換を行う部位（蒸発器）の温度は相当に低いものとなり、庫内の空気に含有される水蒸気を凝縮させてしまう。その結果、庫内の温度だけでなく湿度も低下してしまう。そのため従来技術の恒温恒湿装置では、湿度を維持するために加湿装置によって庫内に水蒸気を供給する必要があった。
【０００８】
以下、図１に示す飽和水蒸気曲線を参照しつつ説明する。
図１は、飽和水蒸気曲線と、庫内温度及び庫内湿度の変化を示すグラフである。グラフにおいて、ポイントＡは、現在の環境であり、現在における庫内温度及び含有する水蒸気量を示している。ポイントＡは、温度８０℃、相対湿度９０％の環境である。
同Ｂは、目標とする環境（以下  設定環境と称する場合がある）であり、設定環境における庫内温度及び含有する水蒸気量を示している。ポイントＢは、温度７５℃、相対湿度９０％の環境である。即ち設定環境は、現状の環境と相対湿度が同じで温度だけが低い。
なお飽和水蒸気曲線は、温度と絶対湿度、即ち気温と当該気温において一定容積に含み得る水蒸気の質量との関係を示すグラフであるから、一般に言う湿度（相対湿度）は、当該温度におけるグラフ上のＹ軸の値と、ポイントにおけるＹ軸の値の比率である。
【０００９】
従来技術の恒温恒湿装置によると、庫内の環境は、破線の様な経過を経て目標たるポイントＢの環境に至る。即ち庫内温度を低下すべく冷却装置を運転すると、熱交換器の表面温度が低いために熱交換器の表面で水蒸気が凝縮し、温度と共に湿度も低下してしまう。具体的には庫内の環境は、一旦ポイントＣに至る。即ちポイントＣは庫内温度が目標温度であり、湿度が目標値よりも低い環境である。
そして従来技術の恒温恒湿装置では、加湿装置を運転して庫内に水蒸気を供給し、湿度を上昇させて設定環境を作りだす。
【００１０】
そのため従来技術の恒温恒湿装置は、冷却装置のエネルギーが、庫内温度を下げるためだけではなく、庫内の水蒸気を凝縮するためにも消費され、無駄があることが判った。
そこで本発明は、従来技術の上記した要望に応えるため、より無駄がなく、より省エネルギーである恒温恒湿装置の開発を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そして上記した要望に応えることができる請求項１に記載の発明は、温度検知手段と湿度検知手段と冷却手段を備え、所定空間内の環境が目標とする温度及び湿度となる様に調整可能な恒温恒湿装置において、乾式除湿装置を備え、冷却手段は前記空間内の空気と熱交換を行う熱交換器を有し、前記所定空間内の温度を低下させる際に冷却手段の前記熱交換器の温度を目標とする環境における露点Ｄｐ以上であって目標とする環境における温度未満に制御することを特徴とする恒温恒湿装置である。
【００１２】
本発明の恒温恒湿装置では、冷却装置によって顕熱のみを下げ、湿度調節は、乾式除湿装置によって行うことを意図している。
前記した図１で示したポイントＡとポイントＢの関係は、相対湿度が同じで温度だけが低いものであるが、実際の環境試験においてはこの様なケースが多い。この例の様に、湿度を維持して温度だけを低下させる為には、単に温度を低下させるだけでなく、空気中の水蒸気を除去しなければならない。従来技術の恒温恒湿装置では、前記した様に熱交換器の表面で結露させて空気中の水蒸気を除去していたのに対し、本発明では、専用の乾式除湿装置によって空気中の水蒸気を除去する。
即ち本発明の恒温恒湿装置では、室内等の温度を低下させる際に熱交換器の温度を目標とする環境における露点Ｄｐ以上であって目標とする環境における温度未満に制御する。そのため熱交換器表面における水蒸気の凝縮が極めて少ないものとなり、過剰な水分除去はなされない。また本発明では、乾式除湿装置によって必要な量だけ水分を除去するので、所望の環境に至らせるのに要するエネルギーが小さい。
【００１３】
また同様の課題を解決するための請求項２に記載の発明は、温度検知手段と湿度検知手段と冷却手段を備え、所定空間内の環境が目標とする温度及び湿度となる様に調整可能な恒温恒湿装置において、乾式除湿装置を備え、冷却手段は前記空間内の空気と熱交換を行う熱交換器を有し、前記所定空間内の温度を低下させる際に冷却手段の前記熱交換器の温度を目標とする環境における露点Ｄｐの近傍となる様に制御することを特徴とする恒温恒湿装置である。
【００１４】
本発明の恒温恒湿装置についても、冷却装置によって顕熱のみを下げ、湿度調節は、乾式除湿装置によって行うことを意図した設計となっている。
即ち本発明の恒温恒湿装置では、室内等の温度を低下させる際に熱交換器の温度を目標とする環境における露点Ｄｐの近傍となる様に制御する。
そのため熱交換器表面における水蒸気の凝縮が極めて少ないものとなり、過剰な水分除去はなされない。また本発明では、乾式除湿装置によって必要な量だけ水分を除去するので、所望の環境に至らせるのに要するエネルギーが小さい。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、前記所定空間内の温度を低下させる際に、乾式除湿装置で所定空間内の水蒸気を必要な量だけ除去することを特徴とする請求項１又は２に記載の恒温恒湿装置である。
【００１６】
本発明の恒温恒湿装置によると、潜熱を低下させるエネルギーが冷却手段に負荷されず、消費エネルギーが少ない。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、冷却手段は熱交換器に液体冷媒を循環させるものであり、前記所定空間内の温度を低下させる際に、前記液体冷媒の温度が所定の温度となる様に制御することによって熱交換器の温度を制御するものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の恒温恒湿装置である。
【００１８】
本発明の恒温恒湿装置は、熱交換器に液体冷媒を循環させて熱交換器の温度を低下させるものであり、庫内や室内の温度を低下させる際に、冷媒の温度が所定の温度となる様に制御することによって熱交換器の温度を制御する。そのため熱交換器の温度が安定し、水蒸気の凝縮が少ないものとなる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、乾式除湿装置は、固形乾燥剤が充填され通気可能な回転部材と、処理空気導通路と再生空気導通路を備え、前記処理空気導通路及び再生空気導通路は、回転部材の一部を流路の一部に含み、前記処理空気導通路には前記所定空間内の空気が導入され、再生空気導通路には高温の空気及び／又は低湿度の空気が導入され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恒温恒湿装置である。
【００２０】
本発明の恒温恒湿装置では、処理空気導通路に所定空間内の空気が導入され、空気中の水分が固形乾燥剤に奪われ、所定空間内の空気が除湿される。水分を吸収した固形乾燥剤は、回転部材の回転に伴って再生空気導通路の部位に至る。そして再生空気導通路に高温の空気等が導入されるから、固形乾燥材に含まれる水分が除去される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の恒温恒湿装置は、従来に比べて消費電力が少なく、省エネルギーである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下さらに本発明の実施形態について説明する。
図２は、本発明の実施形態の恒温恒湿装置の概念図である。図３は、乾式乾燥装置の概念図である。
図２に示す恒温恒湿装置１は、断熱材１５によって囲まれた恒温恒湿槽（所定空間）２を備える。また恒温恒湿槽（所定空間）２には、湿度調節回路３０が取り付けられている。恒温恒湿槽２の内部は、図の様に試験片配置室３と、空調通路５に分かれている。空調通路５は、下部側と上部側に試験片配置室３と連通する開口があり、試験片配置室３内であって、空調通路５の上部の開口の近傍に室内温度検知センサー１１と湿度検知センサー１２が設けられている。
室内温度検知センサー１１は具体的には熱電対である。
【００２３】
空調通路５には、空気冷却用熱交換器６、加熱ヒータ７及びファン１０が配されている。
空気冷却用熱交換器６は、後記する冷却装置２０の一部であり、内部に液体冷媒（ブライン）が流通する。
加熱ヒータ７は、公知の電気ヒータである。ファン１０は、公知のものである。
【００２４】
本実施形態の恒温恒湿装置１では、ファン１０によって恒温恒湿槽２内の空気が循環して空調通路５を通過し、所望の環境が作られる。即ち恒温恒湿槽２内の空気はファン１０によって空調通路５の下部側から吸入され、空調通路５を通過して上部側の開口に抜ける。このとき、空気は空気冷却用熱交換器６を通過し、さらに加熱ヒータ７に触れる。
【００２５】
恒温恒湿装置１では、室内温度検知センサー１１と湿度検知センサー１２によって試験片配置室３内の温度と湿度が監視されている。そして試験片配置室３内の温度が設定環境の温度よりも低い場合には加熱ヒータ７に通電して昇温され、試験片配置室３内の温度が設定環境の温度よりも高い場合には空気冷却用熱交換器６に液体冷媒（ブライン）を流して空気冷却用熱交換器６の温度を低下させ、流通する空気から熱を奪う。
また試験片配置室３内の湿度が設定環境の温度よりも低い場合には後記する加湿器８から蒸気を噴射して通過する空気に混入する。
【００２６】
次に本実施形態で採用する冷却装置２０について説明する。
本実施形態で採用する冷却装置２０は、冷却された液体冷媒（ブライン）を前記した空気冷却用熱交換器６に流して恒温恒湿槽２内を冷却するものであり、大きく二系統に分かれている。即ち本実施形態で採用する冷却装置２０は、液体冷媒（ブライン）が流れる二次冷却回路２１と、気・液間で相変化する冷媒が流れる一次冷却回路２２を備えている。
【００２７】
二次冷却回路２１は、図２の様に冷媒タンク２３、ポンプ２５、３方弁２６及び前記した空気冷却用熱交換器６によって構成されている。
そして冷媒タンク２３はポンプ２５の吸い込み側に接続され、ポンプ２５の吐出側は３方弁２６の一つの開口（第一開口）に接続されている。３方弁２６の残る２開口は、それぞれ空気冷却用熱交換器６と冷媒タンク２３に接続されている。即ち３方弁２６の第二開口は、空気冷却用熱交換器６の入り側開口に接続され、第三開口は、冷媒タンク２３に接続されている。
また空気冷却用熱交換器６の出側開口は、冷媒タンク２３に接続されている。
【００２８】
一次冷却回路２２は、相変化する冷媒を圧縮して凝縮し、これを蒸発させて冷却する冷凍サイクルを実行するものであり、図示しない圧縮器、凝縮器、膨張弁を備えた冷凍機である。そして一次冷却装置２２の蒸発器２７は、冷媒タンク２３に内蔵されている。
【００２９】
従って、一次冷却装置２２の図示しない圧縮器を起動すると、冷媒ガスが圧縮され、図示しない凝縮器で液化される。そして膨張弁を経て蒸発器２７に入り、低温を作る。
本実施形態の恒温恒湿装置１では、冷媒タンク２３内に液体冷媒温度検知センサー２８が設けられ、液体冷媒温度検知センサー２８が検知する温度が所定の温度となる様に図示しない圧縮器がオンオフ制御される。
【００３０】
また二次冷却回路２１については、ポンプ２５が常時運転されており、３方弁２６を切り換えることによって空気冷却用熱交換器６に流れる液体冷媒を断続する。
即ち恒温恒湿装置１では、室内温度検知センサー１１によって試験片配置室３内の温度が監視されており、試験片配置室３内の温度が目標とする試験片配置室３内の温度が設定環境の温度よりも低い場合には３方弁２６が冷媒タンク２３側に切り換えられる。その結果、液体冷媒は、外部配管を経由して循環し、冷媒タンク２３内の冷媒が攪拌される。
一方、試験片配置室３内の温度が設定環境の温度よりも高い場合には３方弁２６を空気冷却用熱交換器６側に切り換える。その結果、空気冷却用熱交換器６に液体冷媒（ブライン）が流れ、空気冷却用熱交換器６の温度が低下し、試験片配置室３内の温度が降下する。
【００３１】
また本実施形態の恒温恒湿装置１では、特有の構成として湿度調節回路３０が設けられている。湿度調節回路は、図２に示すように恒温恒湿槽２に外付けされ、試験片配置室３と空調通路５とを結ぶ空気流路である。そして湿度調節回路３０の中途部分に乾式除湿装置３１と加湿器８が配されている。
【００３２】
ここで乾式除湿装置３１は、図３に示す様に、回転部材３５と処理空気導通路３６と再生空気導通路３７を備えている。
回転部材３５は、円筒状であり、内部に固形乾燥剤が充填されている。固形乾燥剤には、加熱することによって再生可能なものが選定されている。固形乾燥剤は表面吸着によって除湿するものが推奨され、例えばシリカゲルやシリカアルミナゲル、塩化リチウム等が使用可能である。
【００３３】
また回転部材３５は軸方向に通気性を有する。回転部材３５は、図示しないモータによってゆっくりと回転する。
回転部材３５は、周囲に前記した処理空気導通路３６と再生空気導通路３７を備えている。処理空気導通路３６及び再生空気導通路３７は、いずれも往き側通路３６ａ、３７ａと、排出側通路３６ｂ、３７ｂを備え、これらはいずれも回転部材３５に面して開口している。
【００３４】
即ち回転部材３５の一定の領域を挟んでその前後に往き側処理空気通路３６ａと排出側処理空気通路３６ｂがある。そして往き側処理空気通路３６ａの端部は回転部材３５の一方の側面に面して開いている。また排出側処理空気通路３６ｂの開口は、回転部材３５の他方の面であって、往き側処理空気通路３６ａと対向する位置にある。前記した様に、回転部材３５は軸方向に通気性を有するので、往き側処理空気通路３６ａと排出側処理空気通路３６ｂは、回転部材３５の一領域を介して連通する。言い換えれば処理空気導通路３６は、回転部材３５の一部を流路の一部に含む。排出側処理空気通路３６ｂにはファン４０が設けられており排出側処理空気通路３６ｂ側を負圧にして往き側処理空気通路３６ａの空気を吸引し、回転部材３５の一領域を通過させて排出側処理空気通路３６ｂ側に空気を排出する。なお図３におけるファン４０、４１の画は、モデル的に表示したものであり、取付け方向等は図に限定されない。
【００３５】
また回転部材３５の他の領域を挟んでその前後に往き側再生空気通路３７ａと排出側再生空気通路３７ｂがある。そして往き側再生空気通路３７ａの端部は回転部材３５の一方の側面に面して開いている。また排出側再生空気通路３７ｂの開口は、回転部材３５の他方の面であって、往き側再生空気通路３７ａと対向する位置にある。前記した様に、回転部材３５は軸方向に通気性を有するので、往き側再生空気通路３７ａと排出側再生空気通路３７ｂは、回転部材３５の一領域を介して連通する。従って再生空気導通路３７についても、回転部材３５の一部を流路の一部に含む。排出側再生空気通路３７ｂにはファン４１が設けられており排出側再生空気通路３７ｂ側を負圧にして往き側再生空気通路３７ａの空気を吸引し、回転部材３５の一領域を通過させて排出側再生空気通路３６ｂ側に空気を排出する。また往き側再生空気通路３７ａにはヒータ４５が挿入されており、加熱され、相対湿度が低下した空気が回転部材３５に供給される。なおヒータ４５によって加熱された空気の温度を変えることによって、回転部材３５の除湿量を変えることができる。ひいてはヒータ４５によって加熱された空気の温度を変えることによって、恒温恒湿槽２内から除去する水分量を変化させることもできる。
【００３６】
なお、回転部材３５中における空気の流れ方向は、処理空気導通路３６と再生空気導通路３７で異なる。即ち処理空気導通路３６は、図３の様に図面手前側から奥側に対して空気が流れ、再生空気導通路３７は、図面奥側から手前側に空気が流れる。
【００３７】
加湿器８は、蒸気を供給するものである。
【００３８】
処理空気導通路３６は、前記した様に湿度調節回路３０の中途部分にあり、往き側処理空気通路３６ａが試験片配置室３側に接続され、排出側処理空気通路３６ｂが空調通路５側に接続されている。また排出側処理空気通路３６ｂと空調通路５の間に前記した加湿器８が介在されている。
【００３９】
従って排出側処理空気通路３６ｂに設けられたファン４０を起動させると、試験片配置室３内の空気が往き側処理空気通路３６ａに吸引されて回転部材３５の中を通過し、加湿器８の部位を経て空調通路５に入る。即ち処理空気導通路３６に設けられたファン４０を起動させると、恒温恒湿槽（所定空間）２内の空気が湿度調節回路３０に入り、空気は中途に設けられた乾式除湿装置３１の回転部材３５を通過して恒温恒湿槽（所定空間）２に戻る。回転部材３５の中には固形乾燥剤が充填されているので、恒温恒湿槽（所定空間）２に戻された空気は除湿されている。
【００４０】
再生空気導通路３７は、全体の両端がいずれも大気開放されている。即ち往き側再生空気通路３７ａの端部は大気開放されている。また排出側再生空気通路３７ｂの端部についても大気開放されている。従って排出側再生空気通路３７ｂに設けられたファン４１を起動し、往き側再生空気通路３７ａに設けられたヒータ４５に通電すると、外部の空気が往き側再生空気通路３７ａに取り込まれ、ヒータ４５によって加熱昇温（相対湿度低下）されて回転部材３５の中を通過する。この時、通過する空気が固形乾燥剤に含まれる水分を奪う。そのため固形乾燥剤が湿っていたとしても加熱によって再生し、再度吸湿可能な状態となる。
回転部材３５を通過した空気は、大気中に放出される。
【００４１】
本実施形態では、後記する様に、試験片配置室３内の温度が設定環境よりも高い場合に処理空気導通路３６に設けられたファン４０が起動され、恒温恒湿槽２内の空気が湿度調節回路３０に入り、乾式除湿装置３１を経て恒温恒湿槽（所定空間）２に戻される。
一方、再生空気導通路３７に設けられたファン４１及びヒータ４５は、常時起動しており、外部の空気がヒータ４５によって加熱昇温（相対湿度低下）されて回転部材３５の中を通過し、固形乾燥剤に含まれる水分を奪い、固形乾燥剤を再生させる。また回転部材３５は図示しないモータによって常時回転されている。従って回転部材３５の全域に順次、加熱昇温（相対湿度低下）された空気が流される。即ち加熱昇温された空気は、往き側再生空気通路３７ａの端部から回転部材３５に供給され、往き側再生空気通路３７ａは回転部材３５の一領域に面して開口しているに過ぎないが、回転部材３５が常時回転しているので、回転部材３５の全域に順次、加熱昇温された空気が通過する。
【００４２】
以上、恒温恒湿装置１の構成を説明したが、本実施形態の恒温恒湿装置１は、特有の温度制御方式及び湿度制御方式を採用している。
図４は、本実施形態の恒温恒湿装置１の制御装置のブロック図である。
本実施形態で採用する温度制御装置５０は、マイクロコンピュータ等によって構成され、室内温度検知センサー１１の信号と、湿度検知センサー１２の信号と、液体冷媒温度検知センサー２８の信号が入力されている。
また温度制御装置５０には、設定器５１が接続されている。設定器５１は、設定環境の温度や湿度を入力する装置である。
一方、温度制御装置５０の出力側には、３方弁駆動回路３２と、圧縮器駆動回路３３、除湿装置駆動回路５５、加湿器駆動回路５６が接続されている。
【００４３】
温度制御装置５０には、本実施形態に特有の構成として露点を算出するプログラムが格納されている。具体的には、設定器５１で設定された設定環境における露点が算出される。例えば、設定環境が図１のポイントＢであり、温度７５℃、湿度９０％の環境であるならばこの環境における露点Ｄｐが７３．５℃と算出される。
そして液体冷媒温検知度センサー２８の信号を監視し、この温度が、設定環境における露点Ｄｐ以上であって設定環境における温度Ｔｏ未満となる様に制御される。
なお実際上は、露点よりも多少低い温度であっても悪影響は少ない。また液体冷媒の温度は、より低い方が空気の冷却速度が早くなる点で望ましい。
これらの点から、本実施形態では、液体冷媒温度検知センサー２８が検知する液体冷媒温度Ｔｂが次の式を満足する目標値となる様に圧縮器がオンオフ制御される。
【数１】
2006285454.tif 000003
【００４４】
より好ましくは、液体冷媒温度検知センサー２８が検知する液体冷媒温度Ｔｂが設定環境における露点に等しくなる様に制御される。
【００４５】
そして室内温度検知センサー１１が検知する試験片配置室３内の温度が目標とする温度よりも高い場合には、温度制御装置５０から３方弁駆動回路３２に対して所定の制御信号が発信され、３方弁２６が切り換えられて上記した目標温度に制御された液体冷媒が空気冷却用熱交換器６に流される。また同時に、湿度調節回路３０の乾式除湿装置３１が起動される。
【００４６】
前記した様に、室内温度検知センサー１１が検知する温度が目標とする温度よりも高い場合に液体冷媒が空気冷却用熱交換器６に流されるが、前記した液体冷媒の温度は、設定環境における露点温度であるから、空気冷却用熱交換器６の表面温度は、設定環境における露点に比べて僅かに高い温度を目標として降下する。この温度は、現在の庫内温度よりも低く、設定温度よりもさらに低いため庫内の温度は設定温度となる様に低下して行く。ただし空気冷却用熱交換器６の表面温度は、設定環境における露点の近傍であるから、空気冷却用熱交換器６の表面で水蒸気が過度に凝縮することはない。即ち空気冷却用熱交換器６の表面温度は、現在における露点よりも低いから水蒸気が凝縮する可能性があるが、当該表面温度は、設定環境における露点の近傍であるから、水蒸気の凝縮量は極めて少ない。
【００４７】
本実施形態では、試験片配置室３内の湿度は、湿度調節回路３０によって調節する。
即ち本実施形態では、前記した様に、室内温度検知センサー１１が目標とする温度よりも高い温度を検知すると、空気冷却用熱交換器６へ液体冷媒を供給し、試験片配置室３内の温度を低下させる。空気冷却用熱交換器６への冷媒供給によって試験片配置室３内の温度が低下すると、飽和水蒸気量が減少するから、相対的に湿度が上昇することとなる。この湿度上昇を湿度検知センサー１２が検知すると湿度調節回路３０の乾式除湿装置３１が起動される。その結果、恒温恒湿槽２内（試験片配置室３）の空気が湿度調節回路３０に入り、乾式除湿装置３１の回転部材３５を通過して恒温恒湿槽２（空調通路５）に戻される。ここで回転部材３５の中には固形乾燥剤が充填されているので、恒温恒湿槽（所定空間）２に戻された空気は除湿されている。従って恒温恒湿槽２内の過剰な水蒸気が除去され、湿度が低下する。
【００４８】
回転部材３５中の固形乾燥剤は水分を含んで能力が低下するが、本実施形態では、回転部材３５が回転するものであり、回転部材３５の新たな面が次々と現れるので、除湿能力は維持される。即ち恒温恒湿槽２内の空気は、往き側処理空気通路３６ａの端部から回転部材３５に供給され、往き側処理空気通路３６ａは回転部材３５の一領域に面して開口しているに過ぎないが、回転部材３５が常時回転しているので、往き側処理空気通路３６ａと対向する位置に、回転部材３５の新たな面が次々と現れ、除湿能力は維持される。また前記した様に、再生空気導通路３７に設けられたファン４１及びヒータ４５が常時起動しているので、水分を含んだ部位が回転によって再生空気導通路３７の部位に至ると、加熱昇温された空気が通風されて固形乾燥剤が再生する。
【００４９】
前記した図１を参照しつつ従来技術の場合と比較すると、従来技術の恒温恒湿装置では、破線の様に一旦ポイントＣの環境となり、湿度が大きく低下したのに対し、本実形態の恒温恒湿装置１では、実線の様により直線的にポイントＡからポイントＢに向かう。そのため水蒸気の凝縮が極めて少なく、潜熱を低下させるのに要する無駄なエネルギーが少ない。
【００５０】
上述した実施形態では冷媒タンク２３に液体冷媒温度検知センサー２８を設け、冷媒タンク２３内の冷媒の温度が設定環境の露点近傍となる様に制御したが、空気冷却用熱交換器６の表面温度を検知し、当該温度が露点近傍となる様に制御してもよい。
図５は、本発明の第二実施形態の恒温恒湿装置の概念図である。図６は、図５に示す恒温恒湿装置の制御装置のブロック図である。
図５に示す恒温恒湿装置６０では、空気冷却用熱交換器６の表面に、温度センサー６１が取り付けられており、当該温度センサー６１によって空気冷却用熱交換器６の表面温度が直接的に検出される。
そして当該表面温度センサー６１の信号は、図６に示すように温度制御装置７０に入力される。本実施形態では、空気冷却用熱交換器６の表面温度Ｔｓが設定環境における露点の近傍となる様に一次冷却器の圧縮器をオンオフ制御する。
即ち本実施形態では、表面温度センサー６１が検知する空気冷却用熱交換器６の表面温度Ｔｓが次の式を満足する目標値となる様に圧縮器がオンオフ制御される。
【数２】
2006285454.tif 000004
【００５１】
本実施形態によっても、水蒸気の凝縮が極めて少なく、潜熱を低下させるのに要する無駄なエネルギーが少ない。
【００５２】
上記した各実施形態では、加熱ヒータ７と加湿器８を設けたが、これらは必須ではなく、省略しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】飽和水蒸気曲線と、庫内温度及び庫内湿度の変化を示すグラフである。
【図２】本発明の実施形態の恒温恒湿装置の概念図である。
【図３】乾式乾燥装置の概念図である。
【図４】本実施形態の恒温恒湿装置の制御装置のブロック図である。
【図５】本発明の第二実施形態の恒温恒湿装置の概念図である
【図６】図５に示す恒温恒湿装置の制御装置のブロック図である。
【符号の説明】
【００５４】
２  恒温恒湿漕
３  試験片配置室
５  空調通路
６  空気冷却用熱交換器
７  加熱ヒータ
８  加湿器
１１  室内温度検知センサー
１２  湿度検知センサー
２０  冷却装置
２６  ３方弁
３０  湿度調節回路
３１  乾式除湿装置
３５  回転部材
３６  処理空気導通路
３７  再生空気導通路
４０  ファン
４１  ファン
【図１】
2006285454.tif 000005
【図２】
2006285454.tif 000006
【図３】
2006285454.tif 000007
【図４】
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【図５】
2006285454.tif 000009
【図６】
2006285454.tif 000010