(57)【要約】【課題】環境の変化率を直接的に設定可能であり、さらに入力の誤りを起こしにくい環境試験装置を提供することを課題とする。【解決手段】総変化量に関する変化量情報と、単位時間あたりの変化量に関する変化率情報を入力可能である。変化量情報と変化率情報の組み合わせによって変化の目標軌跡を設定する変化量・変化率設定方法によって変化の目標軌跡を設定することが可能である。変化量・変化率設定方法によって変化の目標軌跡を設定する場合には時間情報の入力が不能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被試験物を所望の試験環境下に置いて環境試験を行うことが可能な環境試験装置において、
環境試験の実施中に試験環境を変化させることが可能であり、
単位時間あたりの環境因子の変化量に関する変化率情報を入力可能であり、変化率情報を入力情報の一つとして変化の目標軌跡を設定することが可能であることを特徴とする環境試験装置。
【請求項２】
環境変化にかける時間に関する時間情報を入力可能であり、
変化率情報を入力情報の一つとして変化の目標軌跡を設定する際には時間情報の入力が不能となる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】
環境変化にかける時間に関する時間情報を入力可能であり、
時間情報を入力情報の一つとして変化の目標軌跡を設定することが可能であり、
時間情報を入力情報の一つとして変化の目標軌跡を設定する際には変化率情報の入力が不能となる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】
総変化量に関する変化量情報と、環境変化にかける時間に関する時間情報と、単位時間あたりの環境因子の変化量に関する変化率情報を入力可能であり、
変化量情報と時間情報の組み合わせによって変化の目標軌跡を設定する変化量・時間設定方法と、変化量情報と変化率情報の組み合わせによって変化の目標軌跡を設定する変化量・変化率設定方法とによって変化の目標軌跡を設定することが可能であり、
変化量・変化率設定方法によって変化の目標軌跡を設定する場合には時間情報の入力が不能となることを特徴とする環境試験装置。
【請求項５】
変化させる環境因子は温度であ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】
変化率情報を入力情報の一つとして変化の目標軌跡を設定することが可能であり、変化率情報を入力情報の一つとして変化の目標軌跡を設定した場合には変化に要する時間が演算されて表示され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】
環境変化にかける時間を入力情報の一つとして変化の目標軌跡を設定することが可能であり、環境変化にかける時間を入力情報の一つとして変化の目標軌跡を設定する場合には環境因子の変化率が演算されて表示され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】
環境調整機器を備えた環境形成装置を動作させる環境形成装置用制御装置であって、
単位時間あたりの環境因子の変化量に関する変化率情報を入力可能であり、変化率情報に基づいて変化の目標軌跡を設定し、前記目標軌跡に従う様に環境調整機器を制御することを特徴とする環境形成装置用制御装置。
【請求項９】
環境調整機器を備えた環境形成装置の制御装置を動作させるコンピュータプログラムであって、
単位時間あたりの環境因子の変化量に関する変化率情報を入力可能であり、変化率情報に基づいて変化の目標軌跡を設定し、前記目標軌跡に従う様に環境調整機器を制御することを特徴とする環境形成装置用コンピュータプログラム。
【請求項１０】
被処理物を載置する熱処理室と、熱処理室内を昇温する加熱装置を有し、熱処置室内の被処理物を加熱処理する熱処理装置において、
加熱処理の実施中に熱処理室内の温度を変化させることが可能であり、
単位時間あたりの温度の変化量に関する変化率情報を入力可能であり、変化率情報を入力情報の一つとして熱処理室内の温度変化の目標軌跡を設定することが可能であることを特徴とする熱処理装置。
【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る。本発明は、ステップ毎に環境を設定して環境を変化させ、被試験物に熱ストレス等を与える試験を行う環境試験装置として好適である。また本発明は、環境形成装置の空調機器等を制御する環境形成装置用制御装置及びコンピュータプログラムに関するものである。また本発明は、熱処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
環境を変化させて行う環境試験の一つとして熱サイクル試験がある。熱サイクル試験は、例えば電子部品や電子機器を内蔵した製品等に熱ストレスを掛け、機能や性能の確認を行う試験である。
熱サイクル試験は、例えば被試験物を試験室に設置し、一定の時間を掛けて試験室の温度を上昇させる。そして被試験物を一定の時間、高温環境にさらす。そしてその後試験室の温度を常温に戻す。また低温環境下に被試験物をさらしたり、高温環境と低温環境を繰り返す場合もある。
そしてこれらの一連の環境変化を一定回数繰り返し、被試験物に熱ストレスを課す。
熱サイクル試験を行う環境試験装置が、例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
また所定の条件で変化する環境下に被試験物を晒し、被試験物の機能や性能の確認を行う試験もある。
さらに、高温試験や生産ラインにおける熱処理・乾燥を行う装置として熱処理装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１８３１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
市場において、試験室内の温度を変化させる際の変化の目標軌跡を設定したいという要望がある。例えば試験室内の温度を開始温度たる摂氏２０度から高温環境たる摂氏８０度に１０分かけて到達させたいという要求がある。言い換えると、特定の温度変化曲線を描いて開始温度から目標温度に到達させたい場合がある。
そこで本出願人は、目標温度に到達するまでの時間を設定することができる環境試験装置を試作した。試作した環境試験装置には入力装置があり、使用者は当該入力装置に対して最終的な到達温度たる摂氏８０度と、上昇にかける時間（１０分）を入力する。その結果、試験室内の温度は、当初の摂氏２０度から目標の摂氏８０度に１０分の時間をかけて到達する。
【０００６】
ここで環境試験装置を使用する場合の試験条件はまちまちであり、例えば試験室内の温度を開始温度たる摂氏２０度から高温環境たる摂氏８０度に５度／分の温度変化率で到達させたい場合もある。
この様な場合、前記した環境試験装置を使用する作業者は、温度差を温度上昇率で除して、摂氏２０度から摂氏８０度に到達する時間を演算し、その時間を入力装置に入力することとなる。上記した設例に従うと、温度差は、「８０度−２０度＝６０度」であるから、温度上昇に要する時間は、「６０度／５度＝１２（分）」となる。従って作業者は、前記した入力装置に対し、最終的な到達温度たる摂氏８０度と、計算によって得た上昇にかかる時間（１２分）を入力する。その結果、試験室内の温度は、摂氏２０度から５度／分の温度上昇率で上昇し、１２分後に摂氏８０度に到達する。
【０００７】
試作した環境試験装置によると、温度変化にかける時間を作業者が計算し、その時間を入力することにより、実質的に温度変化率の設定を行うことができる。
しかしながら、温度変化率に基づいて温度変化にかける時間を計算することは面倒であり、改善すべきという意見があった。
【０００８】
本発明の第一の課題は、環境の変化率を直接的に設定可能な環境試験装置を開発するものである。
【０００９】
本発明者らは、上記した課題を解決することを目的とし、制御装置のプログラムを変更し、温度変化率を直接的に入力することもできるように改良した。
改良後の環境試験装置では、入力装置に対し、最終的な到達温度たる摂氏８０度と、希望する温度変化率（例えば５度／分）を入力する。その結果、試験室内の温度は、摂氏２０度から５度／分の温度上昇率で上昇する。試験室内の温度は、結果的に１２分後に目標温度たる摂氏８０度に到達する。
【００１０】
改良した環境試験装置では、試験室の現在の温度から目標温度まで、一定の時間をかけて変化させたい場合には、入力装置に設定温度と必要時間を入力する。一方、試験室の現在の温度から目標温度まで、一定の温度変化率で変化させたい場合には、入力装置に設定温度と温度変化率を入力する。
ところがこの入力方法によると、作業者が目標温度と必要時間と温度変化率の３項目をすべて入力してしまう懸念があった。
【００１１】
ここで、開始温度の摂氏２０度から目標の摂氏８０度まで、５度／分の温度変化率で到達させたい場合に、作業者が目標温度として摂氏８０度、必要時間として１２分、温度変化率として５度／分を入力したならば、環境試験装置は作業者の希望通りに動作し、試験室内の温度は、５度／分の温度上昇率で上昇し、１２分後に目標温度たる摂氏８０度に到達する。
【００１２】
ところが仮に目標温度を誤って摂氏１００度と設定してしまい、誤りに気がついて８０度に訂正すると、温度変化率又は必要時間も同時に修正する必要がある。どちらを入力するかは入力者でなければ判らず、修正されないと動作不能の状態に陥ってしまう場合がある。また仮に制御装置に再演算機能や近似式を当てはめる機能が有るならば、作業者が予期しない温度軌跡を描いて試験室内の温度が変わってしまう可能性もある。
また入力に誤りがないかどうかを確認する作業が面倒であり、さらに作業者が、誤りがあるかもしれないと心配し、心理的ストレスを感じてしまう場合もあった。
【００１３】
本発明は、環境の変化率を直接的に設定可能であり、さらに入力の誤りを起こしにくい環境試験装置を提供することを第二の課題とするものである。
【００１４】
即ち本発明は、環境の変化率を直接的に設定可能な環境試験装置を開発することを課題とするものである。
また本発明は、入力の誤りを起こしにくい環境試験装置を提供するものである。
さらに本発明は、同様の課題を解決することができる環境形成装置用制御装置及び環境形成装置用コンピュータプログラム及び熱処理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】
【００１５】
上記した課題を解決するための態様は、被試験物を所望の試験環境下に置いて環境試験を行うことが可能な環境試験装置において、環境試験の実施中に試験環境を変化させることが可能であり、単位時間あたりの環境因子の変化量に関する変化率情報を入力可能であり、変化率情報を入力情報の一つとして変化の目標軌跡を設定することが可能であることを特徴とする環境試験装置である。
【００１６】
「環境因子」としては、例えば温度、湿度等の通常の環境試験装置で設定されるものがある。また試験室内の圧力も「環境因子」の一つとして採用することができる。
さらに被試験物に与える外的ショックや、負荷についても「環境因子」の一つである。例えば、被試験物に印加する電圧や電流、被試験物に照射する光線の量や周波数、磁界、放射線も環境因子の一つである。さらにオゾン濃度や二酸化炭素濃度等のガス濃度についても「環境因子」の一つである。
「単位時間あたりの環境因子の変化量に関する変化率情報」とは例えば摂氏５度／分といった具体的数値や、温度変化を表すグラフの傾き等である。
【００１７】
上記した態様において、環境変化にかける時間に関する時間情報を入力可能であり、変化率情報を入力情報の一つとして変化の目標軌跡を設定する際には時間情報の入力が不能となることが望ましい。
【００１８】
本態様の環境試験装置では、環境変化にかける時間に関する時間情報を入力可能である。しかしながら変化率情報を入力情報の一つとして変化の目標軌跡を設定する際には時間情報の入力が不能となる。そのため時間情報が加わることによる齟齬が起きにくい。
「環境変化にかける時間に関する時間情報」とは変化に要する時間（例えば１２分）や、変化の開始時刻と終了時刻である。開始時刻が既知である場合には終了時刻だけを入力してもよい。
【００１９】
上記した各態様において、環境変化にかける時間に関する時間情報を入力可能であり、時間情報を入力情報の一つとして変化の目標軌跡を設定することが可能であり、時間情報を入力情報の一つとして変化の目標軌跡を設定する際には変化率情報の入力が不能となることが望ましい。
【００２０】
本態様の環境試験装置では、時間情報によっても変化の目標軌跡を設定することができる。この場合には変化率情報の入力が不能となる。そのため変化率情報が加わることによる齟齬が起きにくい。
【００２１】
同様の課題を解決するためのもう一つの態様は、総変化量に関する変化量情報と、環境変化にかける時間に関する時間情報と、単位時間あたりの環境因子の変化量に関する変化率情報を入力可能であり、変化量情報と時間情報の組み合わせによって変化の目標軌跡を設定する変化量・時間設定方法と、変化量情報と変化率情報の組み合わせによって変化の目標軌跡を設定する変化量・変化率設定方法とによって変化の目標軌跡を設定することが可能であり、変化量・変化率設定方法によって変化の目標軌跡を設定する場合には時間情報の入力が不能となることを特徴とする環境試験装置である。
【００２２】
「総変化量に関する変化量情報」とは、例えば変化前の環境状態と目標の環境状態であり、前記した設例に従えば、開始温度の摂氏２０度と、目標温度たる摂氏８０度である。開始温度は既知である場合が多いから、目標温度だけを入力するものであってもよい。また両者の偏差たる６０度を入力するものであってもよい。
また本態様の環境試験装置では、変化量情報と変化率情報の組み合わせによって変化の目標軌跡を設定することができる。この場合には時間情報の入力が不能となる。そのため時間情報が加わることによる齟齬が起きにくい。
また本態様の環境試験装置では、変化量情報と時間情報の組み合わせによっても変化の目標軌跡を設定することができる。
【００２３】
変化させる環境因子は温度であることが望ましい。
【００２４】
上記した各態様において、変化率情報を入力情報の一つとして変化の目標軌跡を設定することが可能であり、変化率情報を入力情報の一つとして変化の目標軌跡を設定した場合には変化に要する時間が演算されて表示されることが望ましい。
【００２５】
上記した各態様において、環境変化にかける時間を入力情報の一つとして変化の目標軌跡を設定することが可能であり、環境変化にかける時間を入力情報の一つとして変化の目標軌跡を設定する場合には環境因子の変化率が演算されて表示されることが望ましい。
【００２６】
制御装置に関する態様は、環境調整機器を備えた環境形成装置を動作させる環境形成装置用制御装置であって、単位時間あたりの環境因子の変化量に関する変化率情報を入力可能であり、変化率情報に基づいて変化の目標軌跡を設定し、前記目標軌跡に従う様に環境調整機器を制御することを特徴とする環境形成装置用制御装置である。
【００２７】
ここで「環境形成装置」とは、例えば環境試験装置等の温度、湿度、圧力、光等の試験環境を作る装置や、オーブン等の温度環境を作る装置の総称である。
【００２８】
制御プログラムに関する態様は、環境調整機器を備えた環境形成装置の制御装置を動作させるコンピュータプログラムであって、単位時間あたりの環境因子の変化量に関する変化率情報を入力可能であり、変化率情報に基づいて変化の目標軌跡を設定し、前記目標軌跡に従う様に環境調整機器を制御することを特徴とする環境形成装置用コンピュータプログラムである。
【００２９】
熱処理装置に関する態様は、被処理物を載置する熱処理室と、熱処理室内を昇温する加熱装置を有し、熱処置室内の被処理物を加熱処理する熱処理装置において、加熱処理の実施中に熱処理室内の温度を変化させることが可能であり、単位時間あたりの温度の変化量に関する変化率情報を入力可能であり、変化率情報を入力情報の一つとして熱処理室内の温度変化の目標軌跡を設定することが可能であることを特徴とする熱処理装置である。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の環境試験装置、環境形成装置用制御装置及び環境形成装置用コンピュータプログラムは、環境の変化率を直接的に入力して環境変化の目標軌跡を設定することが可能である。
本発明の熱処理装置についても同様の効果が期待でき、加熱温度の変化率を直接的に入力して温度変化の目標軌跡を設定することが可能である。
また本発明の環境試験装置は、入力の誤りを起こしにくいという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】（ａ）は本実施形態の環境試験装置の機械的構造を概念的に表した断面図であり、（ｂ）はその制御装置及び入力装置の概念図である。
【図２】図１の環境試験装置に設定すべき環境変化の目標軌跡を示すグラフであり、（ａ）は変化量・変化率設定方法に基づく場合を示し、（ｂ）は変化量・時間設定方法に基づく場合を示す。
【図３】図１の環境試験装置の入力装置の入力画面の正面図である。
【図４】変化量・変化率設定方法に基づいて設定する場合におけるステップ１の入力画面の正面図である。
【図５】変化量・変化率設定方法に基づいて試験条件を設定する場合におけるステップ２の入力画面の正面図であり、（ａ）は入力直後の状態を示し、（ｂ）は設定確定後の状態を示す。
【図６】変化量・変化率設定方法に基づいて試験条件を設定する場合におけるステップ３の入力画面の正面図である。
【図７】変化量・変化率設定方法に基づいて試験条件を設定する場合におけるステップ４の入力画面の正面図であり、（ａ）は入力直後の状態を示し（ｂ）は設定確定後の状態を示す。
【図８】変化量・変化率設定方法に基づいて試験条件を設定する場合におけるステップ５の入力画面の正面図である。
【図９】変化量・時間設定方法に基づいて試験条件を設定する場合におけるステップ２の入力画面の正面図であり、（ａ）は入力直後の状態を示し（ｂ）は設定確定後の状態を示す。
【図１０】変化量・時間設定方法に基づいて試験条件を設定する場合におけるステップ４の入力画面の正面図であり、（ａ）は入力直後の状態を示し（ｂ）は設定確定後の状態を示す。
【図１１】本発明の他の実施形態の環境試験装置の入力装置の初期画面の正面図である。
【図１２】図１１に示す入力装置の変化量・時間設定方法に基づいて設定する場合の入力画面の正面図である。
【図１３】（ａ）（ｂ）は、環境試験装置に設定すべき環境変化の目標軌跡の一例を示すグラフである。
【図１４】（ａ）は本実施形態の熱処理装置の機械的構造を概念的に表した断面図であり、（ｂ）はその制御装置及び入力装置の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
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の基本構成は、図１に示すようであり、断熱壁２によって覆われた断熱槽３を有している。そして当該断熱槽３の一部に試験室５が形成されている。試験室５は、被試験物１８を設置する空間である。
環境試験装置１は、さらに空調機器（環境調整機器）１７と送風機１０を備えている。空調機器１７は、加湿装置６、冷却装置７及び加熱装置８によって構成されている。
【００３３】
環境試験装置１には、試験室５と環状に連通する空調通風路１５があり、当該空調通風路１５に前記した空調機器１７と送風機１０が内蔵されている。
【００３４】
空調通風路１５は、断熱槽３の一部に形成され、空気吹き出し部１６と空気導入部２５の２箇所で試験室５と連通している。
そのため送風機１０を起動すると、試験室５内の空気が空気導入部２５から空調通風路１５内に導入される。そして空調通風路１５が通風状態となり、空調機器１７に空気が接触して熱交換や湿度調整がなされ、空気吹き出し部１６から試験室５内に調整後の空気が吹き出される。
また空調通風路１５の空気吹き出し部１６の近傍に、温度センサー１２と湿度センサー１３が設けられている。
温度センサー１２と湿度センサー１３の信号は、制御装置（環境形成装置用制御装置）３０に入力される。そして  制御装置３０で、温度センサー１２と湿度センサー１３の各検出値と各設定値が比較される。
環境試験装置１を使用する際には、送風機１０を運転して空調通風路１５内を通風状態とし、温度センサー１２及び湿度センサー１３の検出値が、設定環境の温度及び湿度に近づく様に空調機器１７を制御する。
【００３５】
即ち送風機１０を運転することによって、空気導入部２５から試験室５内の空気が空調通風路１５に導入され、空調通風路１５内の空調機器１７を通過して温度・湿度が整えられる。そして温度・湿度を調整された空気が、空気吹き出し部１６から試験室５に戻され、試験室５内に所望の温度・湿度の環境が作られる。
【００３６】
本実施形態の環境試験装置１は、試験室５内に温度変化する環境を人工的に作り、被試験物１８に対し、この環境下において熱等の環境因子によるストレスを与え、被試験物の変化を観察することができる。
【００３７】
本実施形態の環境試験装置１では、試験室５内の温度を変化させる際の変化の目標軌跡を設定することができる。即ち本実施形態の環境試験装置１では、試験条件の一つとして、試験室５内の温度の変化の軌跡を設定することができる。
【００３８】
試験条件は、制御装置（環境形成装置用制御装置）３０に入力される。また制御装置３０には、空調機器１７を制御して試験室５内の環境を設定された温度プロファイルを描いて変化させるための環境形成装置用コンピュータプログラム６０が格納されている。
【００３９】
以下、この構成について説明する。
本実施形態の環境試験装置１では、試験室５内の温度環境が設定可能で、ステップごとに設定温度や昇降の条件、維持時間等が切り替わる。
温度変化の目標軌跡（プロファイル）は、限定されるものではないが、設例として、表１に示す条件で設定温度、温度変化の勾配設定、設定時間を変えるものとして説明する。設例では、試験室５内の湿度設定は行わないこととする。
【００４０】
【表１】
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【００４１】
表１に示す条件に従って、温度変化曲線を描くと、図２（ａ）の通りである。
試験開始直後の設定温度は摂氏２０度であり、設定温度を変化させることなく５時間の間その設定温度を維持する（ステップ１）。
５時間が経過するとステップ２に移行し、設定温度が摂氏８０度に変更される。当初温度の摂氏２０度から新たな目標温度の摂氏８０度までに至る間は、５度／分の割合で温度を上昇させる。５度／分の割合で温度を上昇させる場合、当初温度の摂氏２０度から設定温度の摂氏８０度に至るまでに要する時間は１２分である。
【００４２】
試験室５内の温度が摂氏８０度に至るとステップ３に移行し、設定温度を摂氏８０度に維持して５時間の間、その環境を維持する。
５時間が経過するとステップ４に移行し、設定温度が摂氏２０度に変更される。当初温度（開始温度）の摂氏８０度から設定温度の摂氏２０度までに至る間は、５度／分の割合で温度を降下させる。５度／分の割合で温度を降下させる場合、当初温度の摂氏８０度から設定温度の摂氏２０度に至るまでに要する時間は１２分である。
【００４３】
試験室５の環境設定は、図１の制御装置３０に付属する表示パネル（操作画面）又は別個の入力装置３１を使用して行われる。入力装置３１は例えばパーソナルコンピュータであり、ＬＡＮやインターネット等の公知の通信手段によって環境試験装置１と接続されている。入力装置３１は前記した様にパーソナルコンピュータであり、キーボード２８等を使用して所定の入力を行うものとして説明するが、タッチパネルや音声等の他の入力方法を採用するものであってもよい。
また、環境試験装置１自体の操作画面（表示パネル）で設定を行うものであってもよい。
【００４４】
入力装置３１等を操作することにより、図３に示す入力画面３２が呼び出される。
入力画面３２は、ステップ表示部３３と、設定項目表示部３５がある。また設定項目表示部３５に対応する設定部３６乃至４３がある。さらに入力画面３２には、グラフ表示部５０と設定表示部５１がある。
ステップ表示部３３は、現在設定されるステップが示されている。所定の操作によって設定すべきステップが変わり、入力画面３２が切り替わる。
設定項目表示部３５は、設定すべき項目名が表示されている部分である。本実施形態では、設定項目として、「温度設定」「勾配制御」「変化率」「湿度設定」「勾配制御」「湿度制御」「さらし時間制御」「□時□分□秒」がある。
【００４５】
「温度設定」に対する温度設定部３６は、キーボード２８等を操作して設定温度を数字で入力する部分である。
「勾配制御」に対する温度勾配選択部３７は、設定温度を一定の変化率で変化させるか否かを設定し、さらにその温度変化の目標軌跡の設定方法を選択する部分である。
本実施形態の環境試験装置１では、温度変化の目標軌跡を設定する方法として、変化量・時間設定方法による設定と、変化量・変化率設定方法による設定を選択することができる。
ここで前者の変化量・時間設定方法は、時間情報を入力情報の一つとして変化の目標軌跡を設定する方法であり、到達目標温度（設定温度）と、到達目標温度に至るまでに要する時間との組み合わせによって温度変化の目標軌跡を設定する方策である。後者の変化量・変化率設定方法は、変化率情報を入力情報の一つとして変化の目標軌跡を設定する方法であり、到達目標温度（設定温度）と、変化率情報の組み合わせによって温度変化の目標軌跡を設定する方策である。
【００４６】
「勾配制御」に対する温度勾配選択部３７は、キーボード２８等を操作することにより、「なし」、「あり」、「あり（変化率）」の３種類の表示が切り替わるように構成されている。
変化量・時間設定方法を採用する場合には、温度勾配選択部３７に「あり」と表示させる。変化量・変化率設定方法を採用する場合は、温度勾配選択部３７に「あり（変化率）」と表示させる。設定温度を変化させるが温度変化にかかる時間は指定しない場合や、設定温度を一定温度に保って変化させない場合には、「なし」と表示させる。
【００４７】
「変化率」に対する変化率入力部３８は、キーボード２８等を操作して一分当たりの温度変化等の変化率を数字で入力する部分である。
本実施形態の環境試験装置１では、温度変化の目標軌跡の入力方法として、変化量・変化率設定方法を採用し、温度勾配選択部３７に、「あり（変化率）」と表示された場合にのみ「変化率」を設定可能であり、他の方法を選択した場合にはキーボード２８等が無効になり、「変化率」を設定することができない。
即ち前記した様に「勾配制御」に対する温度勾配選択部３７で設定温度を一定温度に保って変化させない方策を採用した場合や、変化量・時間設定方法を採用した場合には、変化率入力部３８に対してはキーボード２８等による入力が無効となり、設定することができない。
【００４８】
「湿度設定」に対する湿度設定部３９は、キーボード２８等を操作して設定湿度を数字で入力する部分である。
「勾配制御」に対する湿度勾配選択部４０は、設定湿度を一定の変化率で変化させるか否かを設定し、さらにその設定方法を選択するように構成されている。
本実施形態では、湿度に関しては、変化量・時間設定方法による設定のみを行うことができ、変化量・変化率設定方法による設定手段は採用されていないが、変形例として変化量・変化率設定方法による設定手段を採用してもよい。
【００４９】
「勾配制御」に対する湿度勾配選択部４０は、キーボード２８等を操作することにより、「なし」、「あり」の２種類の表示が切り替わるように構成されている。
変化量・時間設定方法を採用する場合には、湿度勾配選択部４０に「あり」と表示させる。設定湿度を変化させるが湿度変化にかかる時間を指定しない場合や、設定湿度を一定湿度に保って変化させない場合には、「なし」と表示させる。
【００５０】
「湿度制御」に対する湿度制御入切部４１は、湿度制御を行うか否かを選択する部分である。湿度制御入切部４１には、「ＯＮ」「ＯＦＦ」の表示があり、いずれかを選択することとなる。
【００５１】
「さらし時間制御」に対する計時条件選択部４２は、キーボード２８等を操作することにより「ＯＮ」「ＯＦＦ」を選択できる。ただし勾配制御が「あり」もしくは「あり（変化率）」の場合、「さらし時間制御」は「ＯＮ」にすることはできない。計時条件選択部４２が「ＯＮ」の場合、試験室５内の検知温度が設定温度に到達したと判定してからステップの計時を始める。計時条件選択部４２が「ＯＦＦ」の場合、ステップが開始すると同時に計時を始める。
【００５２】
「□時間□分□秒」に対する時間設定部４３は、キーボード２８等を操作することにより、設定時間を数値で入力する部分である。時間設定部４３は、ステップが実行される時間を設定する部分である。
また本実施形態では、時間設定部４３は、温度変化の目標軌跡の入力方法として、変化量・時間設定方法を採用した場合に当初温度から目標温度に至るまでにかける時間を設定する欄でもある。
本実施形態の環境試験装置１では、変化量・時間設定方法を採用し、温度勾配選択部３７で、「あり」を選択した場合に、変化にかける時間を時間設定部４３に設定することができる。
【００５３】
前記した様に「勾配制御」に対する温度勾配選択部３７は、設定温度を一定の変化率で変化させるか否かを設定し、さらにその目標軌跡を入力するための設定方法を選択することができるが、変化量・変化率設定方法を選択した場合には、時間設定部４３に対してはキーボード２８等による入力が無効となり、時間設定部４３に時間を設定することはできない。
また本実施形態では、目標軌跡を入力する方法として変化量・変化率設定方法を選択し、且つ変化率入力部３８に変化率を入力すると、目標温度に達するまでに要する時間が自動計算され、時間設定部４３に表示される。ただしこの場合にはキーボード２８等を操作しても時間設定部４３の表示を変えることはできない。
【００５４】
グラフ表示部５０は、設定された条件に対応する環境変化の軌跡を自動的にグラフ表示する部分である。
設定表示部５１は、設定済のステップの設定値を表示する部分である。本実施形態では、３欄の表示欄５２、５３、５５があり、３ステップの設定が表示される。
【００５５】
次に、前記した表１の条件に沿って、具体的に入力する手順を説明する。
最初に図４に示すステップ１の画面を表示する。表１の条件によると、試験開始直後の設定温度は摂氏２０度であり、設定温度を変化させることなく５時間の間その設定温度を維持させる。
そのため、ステップ１では、図４の様に、「温度設定」に対する温度設定部３６に数字２０を入力する。
ステップ１では、設定温度を変化させないので、「勾配制御」に対する温度勾配選択部３７は、「なし」を選択する。
「変化率」に対する変化率入力部３８には何も入力しない。またキーボード２８等を操作しても入力無効となり、変化率入力部３８に数値を入力することはできない。
【００５６】
設例では、湿度制御を行わないので「湿度設定」に対する湿度設定部３９及び「勾配制御」に対する湿度勾配選択部４０には何も入力しない。また「湿度制御」に対する湿度制御入切部４１では、「ＯＦＦ」を選択する。湿度制御入切部４１で「ＯＦＦ」を選択すると、図４に示す様に「湿度設定」に対する湿度設定部３９の欄に「ＯＦＦ」が表示される。なお他のステップにおいても同様であり、「湿度設定」に対する湿度設定部３９及び「勾配制御」に対する湿度勾配選択部４０には何も入力せず、「湿度制御」に対する湿度制御入切部４１では、「ＯＦＦ」を選択する。
【００５７】
「さらし時間制御」に対する計時条件選択部４２では、「ＯＦＦ」を選択する。「□時間□分□秒」に対する時間設定部４３は、ステップの時間として「時間」欄に５を入力し、「分」欄及び「秒」欄に００を入力する。
「確定次項」を選択すると、グラフ表示部５０に、設定された条件に対応する環境変化の目標軌跡が表示され、画面がステップ２の画面に切り替わる。
画面がステップ２に変更されると、設定表示部５１の第一表示欄５２に設定済のステップ１の設定値が表示される。
【００５８】
表１の条件によると、ステップ２の条件は、現行の温度を摂氏８０度に変更し、且つ開始温度の摂氏２０度から目標温度の摂氏８０度までに至る間、５度／分の割合で温度を上昇させるものである。
そのためステップ２では、図５の様に、「温度設定」に対する温度設定部３６に数字８０を入力する。
ステップ２では、５度／分の割合で設定温度に近づけて行くので、目標軌跡を設定する方策は変化量・変化率設定方法を採用するべきであり、「勾配制御」に対する温度勾配選択部３７で「あり（変化率）」を選択する。
【００５９】
「変化率」に対する変化率入力部３８に数字５を入力すると、変化率入力部３８には５．０℃／ｍｉｎと表示される。
「さらし時間制御」の計時条件選択部４２及び時間設定部４３に対しては、キーボード２８等の操作が無効となり、「ＯＮ」「ＯＦＦ」の選択はできない。また時間の設定もできない。
ただし、各設定条件を確定させると、目標温度に達するまでに要する時間が自動計算され、図５（ｂ）の様に時間設定部４３に表示される。具体的には、１２分の表示が行われる。
【００６０】
「確定次項」を選択すると、グラフ表示部５０に、設定された条件に対応する環境変化の目標軌跡が表示され、グラフ表示部５０に、ステップ１に続いてステップ２の環境変化の目標軌跡が表示される。さらに画面がステップ３の画面に切り替わる。
画面がステップ３に変更されると、図６に示すように設定表示部５１の第二表示欄５３に設定済のステップ２の設定値が表示される。
【００６１】
表１の条件によると、ステップ３の条件は、設定温度を摂氏８０度に維持して５時間の間その状態を保持する。
そのため、ステップ３では、図６の様に、「温度設定」に対する温度設定部３６に数字８０を入力する。
ステップ３では、設定温度を変化させないので、「勾配制御」に対する温度勾配選択部３７では、「なし」を選択する。
「変化率」に対する変化率入力部３８には何も入力しない。またキーボード２８等を操作しても入力無効となり、変化率入力部３８に数値を入力することはできない。
「さらし時間制御」の計時条件選択部４２では、「ＯＦＦ」を選択する。時間設定部４３では、時間として「時間」欄に５を入力し、「分」欄及び「秒」欄に０を入力する。
「確定事項」を選択すると、画面がステップ４に変更される。
画面がステップ４に変更されると、図７（ａ）に示すように設定表示部５１の第二表示欄５３に設定済のステップ３の設定値が表示される。
グラフ表示部５０に、ステップ２に続いてステップ３の環境変化の目標軌跡が表示される。
【００６２】
表１の条件によると、ステップ４の条件は、現行の温度を摂氏２０度に変更し、且つ当初温度の摂氏８０度から目標温度の摂氏２０度までに至る間は、５度／分の割合で温度を降下させるものである。
そのためステップ４では、図７（ａ）の様に、「温度設定」に対する温度設定部３６に数字２０を入力する。
ステップ４では、５度／分の割合で設定温度に近づけて行くので、「勾配制御」に対する温度勾配選択部３７では、「あり（変化率）」を選択する。
【００６３】
「変化率」に対する変化率入力部３８に数字５を入力すると、変化率入力部３８には５．０℃／ｍｉｎと表示される。
「さらし時間制御」の計時条件選択部４２は、キーボード２８等の操作が無効となり、「ＯＮ」「ＯＦＦ」の選択はできない。また時間設定部４３の時間の設定もできない。
ただし、各設定条件を確定すると、目標温度に達するまでに要する時間が自動計算され、図７（ｂ）の様に時間設定部４３に表示される。具体的には、１２分の表示が行われる。
「確定次項」を選択すると、グラフ表示部５０に、ステップ３に続いてステップ４の環境変化の目標軌跡が表示される。
そして画面がステップ５に変更される。
画面がステップ５に変更されると、設定表示部５１の表示がずれ、第一表示部５２にステップ３の設定値が表示され、第二表示部５３にステップ４の設定値が表示される。そして第三表示欄５５にステップ５の枠が表示される。
【００６４】
表１の条件によると、ステップ５の設定温度は摂氏２０度であり、温度変化なく５時間の間その設定温度を維持させる。
そのため、ステップ５では、図８の様に、「温度設定」に対する温度設定部３６に数字２０を入力する。
「勾配制御」に対する温度勾配選択部３７は、「なし」を選択する。
「変化率」に対する変化率入力部３８には何も入力しない。またキーボード２８等を操作しても入力無効となり、変化率入力部３８に数値を入力することはできない。
「さらし時間制御」の計時条件選択部４２では、「ＯＦＦ」を選択する。時間設定部４３では、設定温度を維持する時間として「時間」欄に５を入力し、「分」欄及び「秒」欄に００を入力する。
【００６５】
上記した設定を終えた後、所定の開始スイッチを操作すると、表１に示された条件及び図２（ａ）のグラフに則った温度プロファイルを描いて試験室５内の環境が変化する。即ち環境形成装置用制御装置たる制御装置３０が、環境調整機器たる空調機器１７を制御して試験室５内の環境を図２（ａ）のグラフに則った温度プロファイルを描いて変化させる。
【００６６】
次に表２に示す条件で変化量・時間設定方法として、設定温度、勾配設定、設定時間を変える場合について説明する。
【００６７】
【表２】
2019015585.tif 000004
【００６８】
表２に示す条件に従って、温度変化曲線を描くと、図２（ｂ）の通りである。
前記した表１の条件との相違は、ステップ２、ステップ４である。表２の条件では、試験室５内の温度を所定の時間をかけて変化させる。
ステップ１，３，５については表１の場合と同じであるから説明を省略する。
表２に示す条件では、ステップ２で設定温度が摂氏８０度に変更される。当初温度の摂氏２０度から目標温度の摂氏８０度まで、１２分の時間をかけて変化させる。ステップ４も同様であり、摂氏８０度から目標温度の摂氏２０度まで、１２分の時間をかけて変化させる。
【００６９】
そのため、ステップ２では、図９（ａ）の様に、「温度設定」に対する温度設定部３６に数字８０を入力する。
ステップ２では、１２分かけて設定温度に近づけて行くので、目標軌跡を設定する方策は、変化量・時間設定方法を採用するべきであり、「勾配制御」に対する温度勾配選択部３７で「あり」を選択する。
【００７０】
「変化率」に対する変化率入力部３８に関しては、キーボード２８等の操作が無効となり、数値を入力することができない。
「さらし時間制御」の計時条件選択部４２は、「ＯＦＦ」を選択する。時間設定部４３には、１２分を入力する。
前記した様に「変化率」に対する変化率入力部３８にはキーボード２８等による入力ができない状態となるが、各設定条件が確定すると、変化率が自動計算され、図９（ｂ）の様に変化率入力部３８に表示される。具体的には、５．０℃／ｍｉｎの表示が行われる。ただし、変化率を自動計算しないものや表示しないものであってもよい。
【００７１】
次にステップ４の入力方法について説明する。表２の条件によると、ステップ４の条件は、現行の温度を摂氏２０度に変更し、且つ当初温度の摂氏８０度から目標温度の摂氏２０度まで１２分かけて温度を降下させるものである。
そのため、ステップ４では、図１０（ａ）の様に、「温度設定」に対する温度設定部３６に数字２０を入力する。
ステップ４では、１２分かけて設定温度に近づけて行くので、「勾配制御」に対する温度勾配選択部３７は、変化量・時間設定方法を採用するべきであり、温度勾配選択部３７で「あり」を選択する。
【００７２】
「変化率」に対する変化率入力部３８は、キーボード２８等の操作が無効となり、数値を入力することができない。
「さらし時間制御」の計時条件選択部４２は、「ＯＦＦ」を選択する。時間設定部４３には、１２分を入力する。
前記した様に「変化率」に対する変化率入力部３８にはキーボード２８等による入力ができない状態となるが、各設定条件が確定すると、変化率が自動計算され、図１０（ｂ）の様に変化率入力部３８に表示される。具体的には、５．０℃／ｍｉｎの表示が行われる。また、変化率を自動計算しないものや変化率入力部３８に変化率を表示しないものであってもよい。
【００７３】
上記した実施形態では、各ステップの設定画面で、変化量情報と時間情報の組み合わせによって変化の目標軌跡を設定する変化量・時間設定方法と、変化量情報と変化率情報の組み合わせによって変化の目標軌跡を設定する変化量・変化率設定方法とを選択したが、初期画面等で予めいずれかを選択してもよい。
【００７４】
例えば図１１に示す初期画面４４に「新規作成１」「新規作成２」の選択項目を作り、一方を選択した場合には各ステップ画面が変化量・時間設定方法専用となり、他方を選択した場合には変化量・変化率設定方法となる様に構成してもよい。
図１２は、図１１に示す初期画面４４で、「新規作成１」を選択し、変化量・時間設定方法に基づいて設定する場合の入力画面の例を示すものである。変化量・時間設定方法に基づいて設定する場合の入力画面には、「変化率」の項目名やこれに対する変化率入力部が無く、「変化率」を入力することができない。
【００７５】
「新規作成２」を選択すると変化量・変化率設定方法に基づいて設定する場合の入力画面となる。この場合の入力画面は、図３の入力画面３２と同一である。また他の例として「新規作成２」を選択した際の画面は、変化量・時間設定の欄が無く、これらの設定ができないものであってもよい。
【００７６】
以上説明した実施形態によると、変化量・時間設定方法によって変化の目標軌跡を設定する場合には変化率情報の入力が不能となる。また変化量・変化率設定方法によって変化の目標軌跡を設定する場合には時間情報の入力が不能となる。そのため矛盾する設定条件が設定されることが防がれ、予期しない設定条件となることを防ぐことができる。
【００７７】
上記した実施形態では、変化量・時間設定方法による変化の目標軌跡の設定と、変化量・変化率設定方法による変化の目標軌跡の設定の双方を行うことができる。即ち上記した実施形態では、単位時間あたりの環境因子の変化量に関する変化率情報を入力情報の一つとして変化の目標軌跡を設定することが可能であり、且つ環境変化にかける時間に関する時間情報を入力情報の一つとして変化の目標軌跡を設定することも可能である。
しかしながら本発明はこの構成に限定されるものではなく、変化量・変化率設定方法によってのみ変化の目標軌跡を設定することもできるものであってもよい。
【００７８】
図３乃至図１２に示した入力画面や、入力手順は、あくまでも一例に過ぎず、これに限定されるものではない。
例えば、温度勾配選択部３７で「あり（変化率）」を選択した場合であっても、続く変化率入力部３８で変化率として「０」を入力した場合には、時間情報の入力を可能としてもよい。このようにすると実質的に変化量・時間設定方法によって変化の目標軌跡を設定することができる様な構成も可能であるし、図２のステップ１，３，５のような勾配設定を行わない条件を「あり（変化率）」の設定のまま設定することも可能となる。
【００７９】
また前記した実施形態では、例えばステップ１やステップ３で、試験室５内の温度を設定温度に保ち、これを一定時間の間保持するが、この様な一定時間の間、一定の環境を保持しない設定をするものであってもよい。例えば図１３（ａ）のグラフに例示する様な折れ線状の設定軌跡のみを設定し、一定の環境を一定時間保持する設定を行わなくてもよい。
【００８０】
なお図１３（ａ）のグラフは、温度変化勾配をステップ毎に変えながら複数ステップで温度上昇又は下降させる様に設定した場合の温度変化の目標軌跡を表している。
【００８１】
また図１３（ｂ）の様に、連続するステップで同じ変化率を設定し、連続するステップを実行する間は、同一の変化率で環境を変化させるものであってもよい。
勿論、一方のステップでは変化量・時間設定方法によって変化の目標軌跡を設定し、前後いずれかのステップにおいては、変化量・変化率設定方法によって変化の目標軌跡を設定し、結果的に連続するステップにおいて、同じ変化率で環境が変化することとなってもよい。
【００８２】
以上説明した環境試験装置１は、環境調整機器として空調機器１７を有し、試験室５内の温度変化の目標軌跡を設定することができるものである。
【００８３】
環境調整機器は、単なる空調機器１７に限定されるものではなく、他の付加的環境変更機能を有するものであってもよい。さらには、空調機能を持たず、他の環境変更機能を有するものであってもよい。
【００８４】
例えば上記した構成に加えて、環境調整機器たる空調機器１７が試験室５内の湿度変化の目標軌跡も設定することができるものとし、さらに目標軌跡も設定方法として変化量・時間設定方法と、変化量・変化率設定方法を選択することができるものであってもよい。変化量・時間設定方法によって湿度変化の目標軌跡を設定する場合には湿度の変化率を入力することが不能となる。また変化量・変化率設定方法によって湿度変化の目標軌跡を設定する場合には時間情報の入力が不能となる。
さらに本発明を圧力変化の目標軌跡を設定することができる環境試験装置に応用することもできる。
例えば密閉された試験室を有し、試験室内の気圧を一定に保つことができる環境試験装置であり、現在の圧力から目標の圧力に至るまでの時間や、変化率を設定することができるものにも本発明を適用することができる。
【００８５】
環境調整機器は、被試験物１８に電圧や電流を印加するものであったり、被試験物１８に光線や放射線を照射するもの、磁界を形成するもの等であって、これらの強度や周波数等を変更することができるものであってもよい。
環境調整機器は、試験室５にオゾンや二酸化炭素濃度等のガスを導入し、その濃度を変更することができるものであってもよい。
【００８６】
以上説明した環境試験装置は、試験室５を有し、試験室５内の気温や湿度を調整するものであるが、温度調節された液体中に被試験物を設置する様な構造のものや、温度調節された熱板に被試験物を載置する構造の環境試験装置にも本発明を適用することができる。
【００８７】
また図１４に示す様な熱処理装置７０に、本発明を適用することができる。熱処理装置７０は、前記した環境試験装置１に類似した構造を有するものであり、同一の機能を果たす部材には同一の番号を付している。
熱処理装置７０は、高温試験や、被処理物７１の加熱、被処理物７１の乾燥等を行うオーブンである。
熱処理装置７０は、被処理物７１を載置する熱処理室７２を有している。熱処理装置７０は、空調機器１７として加熱装置８を持つが冷却装置は無い。
熱処理装置７０の温度制御や制御装置３０の構成、機能は、前記した環境試験装置１と同一であり、温度変化の目標軌跡を設定する方法として、変化量・時間設定方法による設定と、変化量・変化率設定方法による設定を選択することができる。また前記した環境試験装置１と同様に、さらし時間制御を行うことができる。
【００８８】
前記した実施形態の環境試験装置１では、勾配制御が「あり」もしくは「あり（変化率）」の場合、「さらし時間制御」を「ＯＮ」にすることができない設定となっている。しかしながら本発明はこの構成に限定されるものではなく、勾配制御とさらし時間制御を併用することができるものであってもよい。熱処理装置７０についても同様である。
【符号の説明】
【００８９】
１  環境試験装置
５  試験室
１７  空調機器（環境調整機器）
２８  キーボード
３０  制御装置（環境形成装置用制御装置）
３１  入力装置
３２  入力画面
３３  ステップ表示部
３５  設定項目表示部
３６  温度設定部
３７  温度勾配選択部
３８  変化率入力部
４３  時間設定部
４４  初期画面
６０  コンピュータプログラム
７０  熱処理装置
【図１】
2019015585.tif 000005
【図２】
2019015585.tif 000006
【図３】
2019015585.tif 000007
【図４】
2019015585.tif 000008
【図５】
2019015585.tif 000009
【図６】
2019015585.tif 000010
【図７】
2019015585.tif 000011
【図８】
2019015585.tif 000012
【図９】
2019015585.tif 000013
【図１０】
2019015585.tif 000014
【図１１】
2019015585.tif 000015
【図１２】
2019015585.tif 000016
【図１３】
2019015585.tif 000017
【図１４】
2019015585.tif 000018