(57)【要約】【課題】試験室に収容された全ての試験体を、温湿度条件が略同等の調和空気に曝すことが可能な環境試験装置を提供する。【解決手段】室内空間Ｓは、空調装置２０によって温度及び湿度が調整されている。環境試験装置１０は、室内空間Ｓに配設されている。環境試験装置１０の試験槽１２には、流入口１３及び流出口１４が形成されている。試験槽１２の内部の試験室１１は、複数の仕切壁１５によって仕切られることで、流入口１３から流出口１４にかけて連続する空気流路１６が形成される。空気流路１６には、複数の試験体２５が配設されており、試験体２５は、温湿度条件が略同等の調和空気に曝される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調装置によって温度及び湿度が調整された室内空間に配設される環境試験装置であって、
試験体を収容するための試験室が内部に設けられるとともに、前記室内空間の空気を該試験室に流入させる流入口と、該試験室の空気を該室内空間に流出させる流出口とが形成された試験槽と、
前記流入口から前記流出口にかけて連続する空気流路を形成するように、前記試験室を仕切る複数の仕切壁と、
前記空気流路に沿って空気を流通させるファンとを備えたことを特徴とする環境試験装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記空気流路を流通する空気の温度を測定する温度センサと、
前記空気流路を流通する空気の湿度を測定する湿度センサとを備え、
前記空調装置は、前記温度センサ及び前記湿度センサで測定された測定温度及び測定湿度に基づいて、前記室内空間の温度及び湿度を調整するように構成されていることを特徴とする環境試験装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記試験槽は、上流側の試験槽本体と、下流側の試験槽本体とを有し、
上流側の前記試験槽本体の流出口と、下流側の前記試験槽本体の流入口とが接続されていることを特徴とする環境試験装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のうち何れか１つにおいて、
前記流入口は、前記流出口から流出した空気の少なくとも一部が流入可能な位置に形成されていることを特徴とする環境試験装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のうち何れか１つにおいて、
前記空気流路は、前記試験室内を空気が循環可能に形成され、
前記流入口及び前記流出口は、前記試験室内を循環する空気の少なくとも一部が前記室内空間の空気と換気されるように形成されていることを特徴とする環境試験装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のうち何れか１つにおいて、
前記試験槽の流入口に接続された供給ダクトを有し、温度及び湿度が調整された調和空気を該供給ダクトを介して該試験槽に供給する供給装置を備えたことを特徴とする環境試験装置。
【請求項７】
請求項１乃至５のうち何れか１つにおいて、
前記空気流路を流通する空気の温度を測定する温度センサと、
前記空気流路を流通する空気の湿度を測定する湿度センサと、
前記空気流路を流通する空気を加温する加温装置と、
前記空気流路を流通する空気を加湿する加湿装置と、
前記温度センサ及び前記湿度センサで測定された測定温度及び測定湿度に基づいて、前記空気流路を流通する空気の温度及び湿度が目標温度及び目標湿度となるように、前記加温装置及び前記加湿装置の動作を制御する制御器とを備えたことを特徴とする環境試験装置。
【請求項８】
請求項７において、
前記空気流路を流通する空気を冷却する冷却装置、及び空気を除湿する除湿装置のうち少なくとも１つを備えたことを特徴とする環境試験装置。
【請求項９】
請求項７又は８において、
前記加湿装置は、複数台設けられており、
前記制御器は、前記複数の加湿装置のうち１つを動作させるとともに、該加湿装置が故障した場合に、残りの該加湿装置のうち１つを動作させるように切り替えることを特徴とする環境試験装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のうち何れか１つにおいて、
前記複数の仕切壁のうち少なくとも１つは、前記空気流路の流路断面積を変更させる方向に移動可能に構成されていることを特徴とする環境試験装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のうち何れか１つにおいて、
前記空気流路の流路途中には、前記試験体を載置可能で且つ空気が流通可能な網目状の網棚板が配設されていることを特徴とする環境試験装置。
【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る。
【背景技術】
【０００２】
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、槽内と空調装置との間で空気を循環させて槽内の温湿度を、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１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１４００６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、恒温恒湿槽の容積が大きい場合には、調和空気を槽内全体に十分に循環させることが困難となり、槽内の温湿度分布にばらつきが生じてしまうおそれがある。その結果、槽内における試験体の配設位置によって温湿度条件が異なってしまい、信頼性の高い性能試験を行うことができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、試験室に収容された全ての試験体を、温湿度条件が略同等の調和空気に曝すことが可能な環境試験装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、空調装置によって温度及び湿度が調整された室内空間に配設される環境試験装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。
【０００７】
すなわち、第１の発明は、試験体を収容するための試験室が内部に設けられるとともに、前記室内空間の空気を該試験室に流入させる流入口と、該試験室の空気を該室内空間に流出させる流出口とが形成された試験槽と、
前記流入口から前記流出口にかけて連続する空気流路を形成するように、前記試験室を仕切る複数の仕切壁と、
前記空気流路に沿って空気を流通させるファンとを備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
第１の発明では、試験室内を複数の仕切壁で仕切ることで、流入口から流出口にかけて連続する空気流路を形成するようにしている。このように形成された空気流路は、試験室全体に比べて断面積が小さくなっているので、空気流路に沿って流通する調和空気の温湿度分布のばらつきを抑えることができる。具体的に、室内空間の空気の温湿度分布の偏りは、空気流路を流通する間に、拡散効果によって解消されることとなり、流入口から一定距離以上の下流側では、温湿度分布が均一となる。その結果、空気流路に収容された全ての試験体を、温湿度条件が略同等の調和空気に曝すことが可能となり、信頼性の高い性能試験を行うことができる。
【０００９】
また、室内空間の空気を試験室に流入させているので、試験室の外壁を断熱壁で構成して断熱性能を確保しなくても、室内空間と試験室との間で熱交換が行われるのを抑えることができる。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、
前記空気流路を流通する空気の温度を測定する温度センサと、
前記空気流路を流通する空気の湿度を測定する湿度センサとを備え、
前記空調装置は、前記温度センサ及び前記湿度センサで測定された測定温度及び測定湿度に基づいて、前記室内空間の温度及び湿度を調整するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
第２の発明では、空気流路の温度及び湿度に基づいて室内空間の温度及び湿度を調整するようにしているので、試験体に供給される空気の実際の温度及び湿度に基づいてフィードバック制御を行うことができる。
【００１２】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記試験槽は、上流側の試験槽本体と、下流側の試験槽本体とを有し、
上流側の前記試験槽本体の流出口と、下流側の前記試験槽本体の流入口とが接続されていることを特徴とするものである。
【００１３】
第３の発明では、上流側の試験槽本体の流出口と、下流側の試験槽本体の流入口とを接続することで１つの試験槽を構成している。これにより、収容可能な試験体の数を増やすことができる。
【００１４】
なお、室内空間に２つの試験槽を別々に配設した場合でも、収容可能な試験体の数を増やすことができるが、室内空間内で温湿度分布のばらつきが生じていると、２つの試験槽に流入する空気の温湿度分布がそれぞれ異なるおそれがあるため、好ましくない。
【００１５】
第４の発明は、第１乃至第３の発明のうち何れか１つにおいて、
前記流入口は、前記流出口から流出した空気の少なくとも一部が流入可能な位置に形成されていることを特徴とするものである。
【００１６】
第４の発明では、流出口から流出した空気の少なくとも一部が流入口から再び試験室内に流入するので、温湿度のばらつきの少ない調和空気を循環させることができる。具体的に、空調装置の制御が不安定な場合には、室内空間の温湿度が時間的に変動してしまい、試験室内の温湿度も変動するおそれがある。しかしながら、本発明のように、流出口から流出した空気の少なくとも一部を再び流入口に流入させて循環させることで、空調装置の制御の不安定さによる悪影響を軽減することができる。
【００１７】
第５の発明は、第１乃至第４の発明のうち何れか１つにおいて、
前記空気流路は、前記試験室内を空気が循環可能に形成され、
前記流入口及び前記流出口は、前記試験室内を循環する空気の少なくとも一部が前記室内空間の空気と換気されるように形成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
第５の発明では、試験室内では、空気流路を空気が循環可能となっているので、温湿度のばらつきの少ない調和空気を循環させることができる。また、流入口及び流出口を、例えば、空気流路よりも流路断面積が小さな小径孔で形成する等して、試験室内を循環する空気の少なくとも一部を室内空間の空気と換気させるようにしている。これにより、空気流路内の空気の循環量に比べて、室内空間の空気の流入量及び流出量を少なくすることができる。つまり、流入口や流出口を開閉するための開閉機構を別途設けることなく、空気流路内で空気を循環させることができる。
【００１９】
第６の発明は、第１乃至第５の発明のうち何れか１つにおいて、
前記試験槽の流入口に接続された供給ダクトを有し、温度及び湿度が調整された調和空気を該供給ダクトを介して該試験槽に供給する供給装置を備えたことを特徴とするものである。
【００２０】
第６の発明では、供給装置によって温度及び湿度が調整された調和空気を試験槽に供給している。これにより、温湿度分布がより均一化された調和空気を試験槽に流入させることができる。また、室内空間に試験槽を配設しているので、試験室の外壁を断熱壁で構成して断熱性能を確保しなくても、室内空間と試験室との間で熱交換が行われるのを抑えることができる。
【００２１】
第７の発明は、第１乃至第５の発明のうち何れか１つにおいて、
前記空気流路を流通する空気の温度を測定する温度センサと、
前記空気流路を流通する空気の湿度を測定する湿度センサと、
前記空気流路を流通する空気を加温する加温装置と、
前記空気流路を流通する空気を加湿する加湿装置と、
前記温度センサ及び前記湿度センサで測定された測定温度及び測定湿度に基づいて、前記空気流路を流通する空気の温度及び湿度が目標温度及び目標湿度となるように、前記加温装置及び前記加湿装置の動作を制御する制御器とを備えたことを特徴とするものである。
【００２２】
第７の発明では、空気流路の空気の温度及び湿度に基づいて、加温装置及び加湿装置の動作を制御している。これにより、例えば、室内空間の空気の温度及び湿度が、空気流路の空気の温度及び湿度よりも低い環境下であっても、空気流路の空気が目標温度及び目標湿度となるように、加温装置及び加湿装置によって空気の温度及び湿度をフィードバック制御することができる。
【００２３】
第８の発明は、第７の発明において、
前記空気流路を流通する空気を冷却する冷却装置、及び空気を除湿する除湿装置のうち少なくとも１つを備えたことを特徴とするものである。
【００２４】
第８の発明では、冷却装置及び除湿装置のうち少なくとも１つを備えることで、空気流路の空気を冷却したり、空気を除湿することができる。これにより、空気流路の空気の温湿度の制御性能を向上させ、より広範囲な周囲の温湿度環境に対して本発明を適用可能となる。
【００２５】
例えば、ペルチェ式冷却器を備えた構成とすることで、空気を冷却したり、その結果として空気を除湿することもできる。つまり、ペルチェ式冷却器は、冷却機能と除湿機能とを有する。なお、冷却装置と除湿装置とを別々のユニットで構成してもよい。
【００２６】
第９の発明は、第７又は第８の発明において、
前記加湿装置は、複数台設けられており、
前記制御器は、前記複数の加湿装置のうち１つを動作させるとともに、該加湿装置が故障した場合に、残りの該加湿装置のうち１つを動作させるように切り替えることを特徴とするものである。
【００２７】
第９の発明では、複数の加湿装置のうち１つが故障しても、自動的に、他の加湿装置が動作するように切り替わる。これにより、環境試験装置を停止させることなく、試験体の性能試験を引き続き行うことができる。この場合には、加湿装置が故障したことを示す故障情報の履歴を記録管理したり、故障情報をモニタに表示したり警報ランプを点灯させる等して、作業者に警報するようにしてもよい。
【００２８】
第１０の発明は、第１乃至第９の発明のうち何れか１つにおいて、
前記複数の仕切壁のうち少なくとも１つは、前記空気流路の流路断面積を変更させる方向に移動可能に構成されていることを特徴とするものである。
【００２９】
第１０の発明では、仕切壁が空気流路の流路断面積を変更させる方向に移動可能となっている。これにより、予め設定されていた空気流路の幅よりも試験体のサイズが大きい場合でも、仕切壁を移動させることで試験体を収容することができるので、様々なサイズの試験体に対応することができる。
【００３０】
第１１の発明は、第１乃至第１０の発明のうち何れか１つにおいて、
前記空気流路の流路途中には、前記試験体を載置可能で且つ空気が流通可能な網目状の網棚板が配設されていることを特徴とするものである。
【００３１】
第１１の発明では、網目状の網棚板が空気流路の途中に配設され、網棚板に試験体を載置させた状態で空気が流通可能となっている。これにより、仕切壁の端縁と試験槽の側壁との隙間、つまり、ジグザグ状に屈曲して延びる空気流路の折り返し箇所においても、試験体を網棚板に載置することが可能となり、試験体の設置位置の自由度が高まるとともに、空気の流れを阻害することもない。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、空気流路は、試験室全体に比べて断面積が小さくなっているので、空気流路に沿って流通する調和空気の温湿度分布のばらつきを抑えることができる。その結果、空気流路に収容された全ての試験体を、温湿度条件が略同等の調和空気に曝すことが可能となり、信頼性の高い性能試験を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施形態１に係る環境試験装置の概略構成図である。
【図２】本実施形態２に係る環境試験装置の概略構成図である。
【図３】本実施形態３に係る環境試験装置の概略構成図である。
【図４】本実施形態４に係る環境試験装置の概略構成図である。
【図５】本実施形態５に係る環境試験装置の概略構成図である。
【図６】本実施形態６に係る環境試験装置の概略構成図である。
【図７】本実施形態７に係る環境試験装置の概略構成図である。
【図８】本実施形態８に係る環境試験装置の概略構成図である。
【図９】本実施形態９に係る環境試験装置の概略構成図である。
【図１０】本実施形態１０に係る環境試験装置の概略構成図である。
【図１１】本実施形態１１に係る環境試験装置の概略構成図である。
【図１２】本実施形態１２に係る環境試験装置を収容する恒温恒湿槽の概略構成を示す斜視図である。
【図１３】環境試験装置の概略構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の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、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００３５】
《実施形態１》
図１に示すように、環境試験装置１０は、空調装置２０によって室内の温度及び湿度が調整された室内空間Ｓに配設されている。室内空間Ｓは、作業者が出入りできる大きさの部屋としての恒温恒湿室である。空調装置２０は、室内空間Ｓの壁面の上部に設置されている。
【００３６】
空調装置２０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コントローラ２１が接続されている。なお、図１に示す例では、空調装置２０とコントローラ２１とが有線で接続されているが、赤外線等の無線によって接続されていてもよい。
【００３７】
空調装置２０は、図示しない空気吸込口から室内空間Ｓの空気を吸い込むとともに、温度及び湿度が調整された調和空気を生成して室内空間Ｓに吹き出す。これにより、空調装置２０によって、室内空間Ｓの温度及び湿度が予め設定された範囲内に安定的に維持される。
【００３８】
環境試験装置１０は、例えば、医薬品等の安定性試験に使用されるものであり、試験体２５を収容するための試験室１１が内部に設けられた試験槽１２と、試験室１１内を仕切る複数の仕切壁１５と、ファン１７とを備えている。
【００３９】
試験槽１２には、室内空間Ｓの空気を試験室１１に流入させる流入口１３と、試験室１１の空気を室内空間Ｓに流出させる流出口１４とが形成されている。流入口１３は、試験槽１２の右側壁の上部に開口している。流出口１４は、試験槽１２の左側壁の下部に開口している。試験槽１２の下部には、試験槽１２を支持する支持脚１８が設けられている。
【００４０】
図１に示す例では、４枚の仕切壁１５が上下に並んで配設されている。最下段の仕切壁１５は、左端縁が試験槽１２の左側壁に当接する一方、右端縁が試験槽１２の右側壁から離間している。下から２段目の仕切壁１５は、右端縁が試験槽１２の右側壁に当接する一方、左端縁が試験槽１２の左側壁から離間している。下から３段目の仕切壁１５は、左端縁が試験槽１２の左側壁に当接する一方、右端縁が試験槽１２の右側壁から離間している。最上段の仕切壁１５は、右端縁が試験槽１２の右側壁に当接する一方、左端縁が試験槽１２の左側壁から離間している。これにより、流入口１３から流出口１４にかけて連続する空気流路１６が形成されている。
【００４１】
空気流路１６は、流入口１３から流出口１４にかけてジグザグ状に屈曲して延びており、流路断面積が略一定となっている。このように、試験室１１全体に比べて流路断面積の小さい空気流路１６を形成することで、空気流路１６を流通する空気の温度及び湿度の分布が均一化され、ばらつきが少なくなる。
【００４２】
空気流路１６には、複数の試験体２５が配設されている。なお、仕切壁１５の枚数及びその配置は、適宜設定することができる。試験槽１２の扉（図示省略）を開けることによって、試験槽１２の内部に形成されている空気流路１６が開口し、それによって空気流路１６内に試験体２５を収容したり、空気流路１６内に収容された試験体２５を取り出したりすることができる。
【００４３】
空気流路１６における最上段の仕切壁１５と試験槽１２の天井面との間には、温湿度センサ２２が配設されている。温湿度センサ２２は、空気流路１６に沿って流通する空気の温度及び湿度を測定するためのセンサである。なお、温湿度センサ２２の数や配設位置は、この形態に限定するものではなく、適宜設定することができる。また、温湿度センサ２２は、温度センサと湿度センサとを別々に配設した形態であってもよい。
【００４４】
また、本実施形態では、試験槽１２の右側壁の上部に流入口１３が形成され、左側壁の下部に流出口１４が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、流入口１３及び流出口１４の開口位置は適宜設定することができる。
【００４５】
ファン１７は、試験槽１２における流出口１４の外方に配設されている。ファン１７は、室内空間Ｓに向かって試験室１１内の空気を送風するものである。これにより、流入口１３から吸い込まれた空気は、空気流路１６に沿って流通する。なお、ファン１７の配設位置は、特にこの形態に限定するものではなく、例えば、試験槽１２における流入口１３の外方にファン１７を配設してもよい。また、流入口１３及び流出口１４の両方にファン１７を配設してもよい。
【００４６】
以上のように、本実施形態１に係る環境試験装置１０によれば、試験室１１内を複数の仕切壁１５で仕切ることで、流入口１３から流出口１４にかけてジグザグ状に連続する空気流路１６を形成するようにしている。このように形成された空気流路１６は、試験室１１全体に比べて断面積が小さくなっているので、空気流路１６に沿って流通する調和空気の温湿度分布のばらつきを抑えることができる。その結果、空気流路１６に収容された全ての試験体２５を、温湿度条件が略同等の調和空気に曝すことが可能となり、信頼性の高い性能試験を行うことができる。
【００４７】
また、室内空間Ｓの空気を試験室１１に流入させているので、試験室１１の外壁を断熱壁で構成して断熱性能を確保しなくても、室内空間Ｓと試験室１１との間で熱交換が行われるのを抑えることができる。
【００４８】
《実施形態２》
以下、前記実施形態１と同じ部分については同じ符号を付し、相違点についてのみ説明する。図２に示すように、温湿度センサ２２で測定された測定温度及び測定湿度を示す信号は、空調装置２０に送信される。
【００４９】
空調装置２０は、測定温度及び測定湿度を示す信号に基づいて、室内空間Ｓの温度及び湿度を調整するように制御される。これにより、試験室１１に供給される空気の実際の温度及び湿度に基づいてフィードバック制御を行うことができる。例えば、試験室１１内の温度が性能試験に必要な目標温度よりも低い場合には、空調装置２０の目標温度を高くして、流入口１３から流入される空気の温度が高くなるような制御をすればよい。
【００５０】
《実施形態３》
図３に示すように、試験槽１２は、上流側の試験槽本体１２ａと、下流側の試験槽本体１２ｂとを有する。上流側の試験槽本体１２ａの流入口１３は、試験槽本体１２ａの右側壁の上部に開口している。上流側の試験槽本体１２ａの流出口１４は、試験槽本体１２ａの左側壁の下部に開口している。上流側の試験槽本体１２ａの試験室１１には、複数の仕切壁１５が配設されており、流入口１３から流出口１４にかけてジグザグ状に屈曲して延びる空気流路１６が形成されている。
【００５１】
下流側の試験槽本体１２ｂの流入口１３は、上流側の試験槽本体１２ａの流出口１４に対向するように、試験槽本体１２ｂの右側壁の下部に開口している。下流側の試験槽本体１２ｂの流出口１４は、試験槽本体１２ｂの左側壁の上部に開口している。下流側の試験槽本体１２ｂの試験室１１には、複数の仕切壁１５が配設されており、流入口１３から流出口１４にかけてジグザグ状に屈曲して延びる空気流路１６が形成されている。下流側の試験槽本体１２ｂの空気流路１６には、温湿度センサ２２が配設されている。
【００５２】
上流側の試験槽本体１２ａの流出口１４には、下流側の試験槽本体１２ｂの流入口１３が接続されている。具体的には、上流側の試験槽本体１２ａの流出口１４と下流側の試験槽本体１２ｂの流入口１３との間にファン１７が配設されており、ファン１７を駆動することにより、上流側の試験槽本体１２ａの流出口１４から下流側の試験槽本体１２ｂの流入口１３に向かって空気が送風されるようになっている。
【００５３】
このように、上流側の試験槽本体１２ａの流出口１４と、下流側の試験槽本体１２ｂの流入口１３とを接続して１つの試験槽１２を構成することで、試験体２５の収容量が大きな試験槽１２を形成することができる。
【００５４】
《実施形態４》
図４に示すように、試験槽１２の試験室１１には、複数の仕切壁１５が配設されている。具体的に、試験槽１２の右側壁から離間した位置には、１枚の仕切壁１５が立設している。この立設した仕切壁１５は、上端縁が試験槽１２の天井面から離間する一方、下端縁が試験槽１２の底面から離間している。さらに、試験室１１には、上下に並ぶように５枚の仕切壁１５が配設されている。
【００５５】
最下段の仕切壁１５は、左端縁が試験槽１２の左側壁から離間する一方、立設した仕切壁１５の下縁部に右端縁が当接している。下から２段目の仕切壁１５は、左端縁が試験槽１２の左側壁に当接する一方、立設した仕切壁１５から右端縁が離間している。下から３段目の仕切壁１５は、試験室１１の中央位置に配設されており、左端縁が試験槽１２の左側壁から離間する一方、立設した仕切壁１５を超えて右端縁が試験槽１２の右側壁に当接している。下から４段目の仕切壁１５は、左端縁が試験槽１２の左側壁に当接する一方、立設した仕切壁１５から右端縁が離間している。最上段の仕切壁１５は、左端縁が試験槽１２の左側壁から離間する一方、立設した仕切壁１５の上端縁に右端縁が当接している。
【００５６】
流入口１３は、試験槽１２の右側壁における下から３段目の仕切壁１５よりも上方に開口している。流出口１４は、試験槽１２の右側壁における下から３段目の仕切壁１５よりも下方に開口している。空気流路１６における流入口１３の近傍及び流出口１４の近傍には、それぞれファン１７が配設されている。
【００５７】
このように、試験室１１には、流入口１３から流出口１４にかけてジグザグ状に屈曲して延びる空気流路１６が形成されている。また、流入口１３は、流出口１４から流出した空気の少なくとも一部が流入可能な位置に形成されているから、温湿度のばらつきの少ない調和空気を循環させることができる。
【００５８】
《実施形態５》
図５に示すように、試験槽１２の試験室１１には、複数の仕切壁１５が配設されている。具体的に、試験槽１２の右側壁から離間した位置には、１枚の仕切壁１５が立設している。この立設した仕切壁１５は、上端縁が試験槽１２の天井面から離間する一方、下端縁が試験槽１２の底面から離間している。さらに、試験室１１には、上下に並ぶように５枚の仕切壁１５が配設されている。
【００５９】
最下段の仕切壁１５は、左端縁が試験槽１２の左側壁から離間する一方、立設した仕切壁１５の下縁部に右端縁が当接している。下から２段目の仕切壁１５は、左端縁が試験槽１２の左側壁に当接する一方、立設した仕切壁１５から右端縁が離間している。下から３段目の仕切壁１５は、左端縁が試験槽１２の左側壁から離間する一方、立設した仕切壁１５に右端縁が当接している。下から４段目の仕切壁１５は、左端縁が試験槽１２の左側壁に当接する一方、立設した仕切壁１５から右端縁が離間している。最上段の仕切壁１５は、左端縁が試験槽１２の左側壁から離間する一方、立設した仕切壁１５の上端縁に右端縁が当接している。これにより、試験室１１内を空気が循環可能な空気流路１６が形成されている。
【００６０】
流入口１３及び流出口１４は、試験室１１内を循環する空気の少なくとも一部が室内空間Ｓの空気と換気されるように形成されている。具体的に、流入口１３は、試験槽１２の底面における右端部に開口している。流出口１４は、試験槽１２の天井面における右端部に開口している。流入口１３及び流出口１４は、空気流路１６の流路断面積よりも小さな小径孔で形成されている。空気流路１６における流入口１３の近傍には、ファン１７が配設されている。
【００６１】
このように、試験室１１内では、空気流路１６を空気が循環可能となっているので、温湿度のばらつきの少ない調和空気を循環させることができる。また、流入口１３及び流出口１４が空気流路１６よりも流路断面積が小さな小径孔で形成されているので、空気流路１６内の空気の循環量に比べて、室内空間Ｓの空気の流入量及び流出量が少なくなっている。
【００６２】
《実施形態６》
図６に示すように、試験槽１２の流入口１３は、試験槽１２の右側壁の上部に開口している。流出口１４は、試験槽１２の左側壁の下部に開口している。試験槽１２の試験室１１には、複数の仕切壁１５が配設されており、流入口１３から流出口１４にかけてジグザグ状に屈曲して延びる空気流路１６が形成されている。空気流路１６には、温湿度センサ２２が配設されている。温湿度センサ２２で測定された測定温度及び測定湿度を示す信号は、空調装置２０に送信される。
【００６３】
流入口１３には、供給ダクト３１の一端が接続されている。供給ダクト３１の他端には、供給装置３０が接続されている。供給装置３０は、温度及び湿度が調整された調和空気を供給ダクト３１を介して試験槽１２に供給するためのものである。
【００６４】
このように、供給装置３０によって温度及び湿度が調整された調和空気を試験槽１２に供給することで、温湿度分布がより均一化された調和空気を試験槽１２に流入させることができる。また、室内空間Ｓに試験槽１２を配設しているので、試験室１１の外壁を断熱壁で構成して断熱性能を確保しなくても、室内空間Ｓと試験室１１との間で熱交換が行われるのを抑えることができる。
【００６５】
なお、本実施形態では、空気流路１６に温湿度センサ２２を配設しているが、温度センサのみを配設して、室内空間Ｓの温度のみを調整するようにフィードバック制御を行ってもよい。
【００６６】
《実施形態７》
図７に示すように、試験槽４０は、試験槽本体４１と、試験槽本体４１の右側壁に取り付けられたケーシング４２とを有する。ケーシング４２の内部には、循環流路４３が設けられており、試験槽本体４１の右側壁の上側及び下側にそれぞれ開口する連通口４４によって、試験槽本体４１の空気流路１６と、ケーシング４２の循環流路４３とが連通している。
【００６７】
図７に示す例では、試験槽本体４１の試験室１１には、３枚の仕切壁１５が上下に並んで配設されている。最下段の仕切壁１５は、右端縁が試験槽本体４１の右側壁に当接する一方、左端縁が試験槽本体４１の左側壁から離間している。下から２段目の仕切壁１５は、左端縁が試験槽本体４１の左側壁に当接する一方、右端縁が試験槽本体４１の右側壁から離間している。最上段の仕切壁１５は、右端縁が試験槽本体４１の右側壁に当接する一方、左端縁が試験槽本体４１の左側壁から離間している。これにより、試験槽本体４１の試験室１１には、上側の連通口４４から下側の連通口４４にかけて連続する空気流路１６が形成されている。
【００６８】
空気流路１６は、上側の連通口４４から下側の連通口４４にかけてジグザグ状に屈曲して延びており、流路断面積が略一定となっている。このように、試験室１１全体に比べて流路断面積の小さい空気流路１６を形成することで、空気流路１６を流通する空気の温度及び湿度の分布が均一化され、ばらつきが少なくなる。
【００６９】
ケーシング４２内における上側及び下側の連通口４４の近傍には、ファン１７がそれぞれ配設されている。上側に配設されたファン１７は、循環流路４３内の空気を、上側の連通口４４を介して空気流路１６内に送風するとともに、その一部を流出口１４を介して室内空間Ｓに流出させる。下側に配設されたファン１７は、空気流路１６内の空気を、下側の連通口４４を介して循環流路４３内に送風するとともに、室内空間Ｓの空気を流入口１３を介して循環流路４３に取り込む。
【００７０】
このように、試験槽４０では、試験槽本体４１の空気流路１６及びケーシング４２の循環流路４３を通って空気が循環可能となっているので、温湿度のばらつきの少ない調和空気を循環させることができる。
【００７１】
ケーシング４２の底面には、室内空間Ｓの空気を循環流路４３内に流入させる流入口１３が開口している。ケーシング４２の天井面には、循環流路４３内を流れる空気を室内空間Ｓに流出させる流出口１４が開口している。これにより、空気流路１６及び循環流路４３を循環する空気の少なくとも一部が、室内空間Ｓの空気と換気されるようになっている。
【００７２】
ここで、流入口１３及び流出口１４は、循環流路４３の流路断面積よりも小さな小径孔で形成されている。これにより、空気流路１６及び循環流路４３内の空気の循環量に比べて、室内空間Ｓの空気の流入量及び流出量が少なくなる。
【００７３】
ケーシング４２の循環流路４３上における２つのファン１７の間には、加湿装置４５と、加温装置５０とが配設されている。加湿装置４５は、加温装置５０よりも空気の流通方向の上流側（図７で下側）に配設されている。
【００７４】
加湿装置４５及び加温装置５０は、制御器５５に接続されている。制御器５５には、温湿度センサ２２が接続されており、温湿度センサ２２で測定された測定温度及び測定湿度を示す信号は、制御器５５に送信される。
【００７５】
加湿装置４５は、超音波振動子４６と、加湿用の水を貯留する貯留タンク４７と、ケーシング４２の外部に配設されて貯留タンク４７内に純水を供給する純水供給器４８とを備えている。貯留タンク４７と純水供給器４８とは、配水管４９によって接続されている。
【００７６】
超音波振動子４６は、供給された電力量に応じた振動量で加湿用の水を超音波振動させて霧化する。貯留タンク４７には、試験室Ｓの外部に設けられた純水供給器４８から純水が供給される。そして、加湿装置４５は、制御器５５から出力された制御信号に基づいて、貯留タンク４７に貯留された水を超音波振動子４６の超音波振動によって霧化させ、空気を設定湿度に加湿する動作を行う。これにより、加湿装置４５は、供給された電力量に応じた加湿量で空気流路１６を流通する空気を加湿する。
【００７７】
加温装置５０は、電気ヒータ５１を有する。加温装置５０は、制御器５５から出力された制御信号に基づいて、循環流路４３を流れる空気を設定温度に上昇させる動作を行う。これにより、加温装置５０は、供給された電力量に応じた加温量で空気流路１６を流通する空気を加温する。
【００７８】
制御器５５は、測定温度及び測定湿度を示す信号に基づいて、加温装置５０及び加湿装置４５を動作させ、空気流路１６を流通する空気の温度及び湿度を調整する。これにより、空気流路１６に供給される空気の実際の温度及び湿度に基づいてフィードバック制御を行うことができる。
【００７９】
例えば、空気流路１６を流通する空気の温度が性能試験に必要な目標温度よりも低い場合には、加温装置５０の電気ヒータ５１に与える電力量を大きくして、流入口１３から流入される空気の温度が高くなるような制御をすればよい。また、空気流路１６を流通する空気の湿度が性能試験に必要な目標湿度よりも低い場合には、加湿装置４５の超音波振動子４６に与える電力量を大きくして、流入口１３から流入される空気の湿度が高くなるような制御をすればよい。
【００８０】
なお、本実施形態では、加湿装置４５及び加温装置５０が設けられたケーシング４２を後付けすることを考慮して、試験槽４０を、試験槽本体４１とケーシング４２とに分割した構成について説明したが、この形態に限定するものではない。つまり、試験槽４０は、試験槽本体４１とケーシング４２とが一体形成された構成であってもよい。
【００８１】
《実施形態８》
以下、前記実施形態７と同じ部分については同じ符号を付し、相違点についてのみ説明する。
【００８２】
図８に示すように、試験槽本体４１の試験室１１には、３枚の仕切壁１５が上下に並んで配設されている。最下段の仕切壁１５は、右端縁が試験槽本体４１の右側壁に当接する一方、左端縁が試験槽本体４１の左側壁から離間している。下から２段目の仕切壁１５は、左端縁が試験槽本体４１の左側壁に当接する一方、右端縁が試験槽本体４１の右側壁から離間している。最上段の仕切壁１５は、右端縁が試験槽本体４１の右側壁に当接する一方、左端縁が試験槽本体４１の左側壁から離間している。これにより、試験槽本体４１の試験室１１には、上側の連通口４４から下側の連通口４４にかけて連続する空気流路１６が形成されている。
【００８３】
ここで、下から２段目の仕切壁１５は、空気流路１６の流路断面積を変更させる方向、つまり、上下方向に移動可能となっている。このように、仕切壁１５を上下方向に移動可能な構成とすることで、様々なサイズの試験体２５に対応することができる。
【００８４】
具体的に、図８に示す例では、下から２段目の仕切壁１５を上方向に移動させ、下から２段目の仕切壁１５と最下段の仕切壁１５との幅を拡げることで、この区間の流路断面積を大きくしている。これにより、空気流路１６の流路断面積が略一定であったときには収容できなかったサイズの大きな試験体２５を、空気流路１６内に配置することができる。
【００８５】
なお、本実施形態では、下から２段目の仕切壁１５のみを移動可能な構成としたが、他の仕切壁１５についても、同様に移動可能な構成としてもよい。
【００８６】
《実施形態９》
図９に示すように、試験槽本体４１の試験室１１には、３枚の仕切壁１５が上下に並んで配設されている。最下段の仕切壁１５は、右端縁が試験槽本体４１の右側壁に当接する一方、左端縁が試験槽本体４１の左側壁から離間している。下から２段目の仕切壁１５は、左端縁が試験槽本体４１の左側壁に当接する一方、右端縁が試験槽本体４１の右側壁から離間している。最上段の仕切壁１５は、右端縁が試験槽本体４１の右側壁に当接する一方、左端縁が試験槽本体４１の左側壁から離間している。これにより、試験槽本体４１の試験室１１には、上側の連通口４４から下側の連通口４４にかけて連続する空気流路１６が形成されている。
【００８７】
そして、空気流路１６の流路途中には、空気を流通可能な網目状の網棚板５２が配設されている。具体的に、網棚板５２は、３つの仕切壁１５に対応して３つ設けられている。そして、網棚板５２は、試験槽本体４１の左側壁と右側壁とに跨がって且つ仕切壁１５の上面を覆うように配設されている。
【００８８】
これにより、仕切壁１５の端縁と試験槽本体４１の側壁との隙間、つまり、ジグザグ状に屈曲して延びる空気流路１６の折り返し箇所においても、試験体２５を網棚板５２に載置することが可能となり、試験体２５の設置位置の自由度が高まるとともに、空気の流れを阻害することもない。
【００８９】
《実施形態１０》
図１０に示すように、ケーシング４２の循環流路４３上における２つのファン１７の間には、加湿装置４５と、加温装置５０と、冷却装置及び除湿装置としてのペルチェ式冷却器５４とが配設されている。加湿装置４５は、加温装置５０よりも空気の流通方向の上流側に配設されている。ペルチェ式冷却器５４は、加湿装置４５よりも空気の流通方向の上流側に配設されている。
【００９０】
加湿装置４５、加温装置５０、及びペルチェ式冷却器５４は、制御器５５に接続されている。ペルチェ式冷却器５４は、制御器５５から出力された制御信号に基づいて、循環流路４３を流れる空気を設定温度に低下させる動作を行う。これにより、ペルチェ式冷却器５４は、供給された電力量に応じた冷却量で空気流路１６を流通する空気を冷却する。また、ペルチェ式冷却器５４では、空気を冷却した結果、空気を除湿することも可能となっている。
【００９１】
これにより、空気流路１６の空気の温湿度の制御性能を向上させ、より広範囲な周囲の温湿度環境に対して本実施形態の環境試験装置１０を適用可能となる。
【００９２】
なお、本実施形態では、空気を冷却する冷却装置、及び空気を除湿する除湿装置として、冷却機能及び除湿機能を有するペルチェ式冷却器５４を用いた構成について説明したが、この形態に限定するものではない。例えば、冷凍サイクルを用いた冷却装置及び除湿装置であってもよい。また、冷却装置と除湿装置とを別々のユニットで構成してもよい。
【００９３】
《実施形態１１》
図１１に示すように、ケーシング４２の循環流路４３上における２つのファン１７の間には、２つの加湿装置４５と、加温装置５０とが配設されている。２つの加湿装置４５は、加温装置５０よりも空気の流通方向の上流側に並んで配設されている。なお、加湿装置４５の台数は、２台に限定するものではない。
【００９４】
加湿装置４５は、超音波振動子４６と、加湿用の水を貯留する貯留タンク４７と、ケーシング４２の外部に配設されて貯留タンク４７内に純水を供給する純水供給器４８とを備えている。
【００９５】
ここで、１つの加湿装置４５に対して１つの貯留タンク４７が設けられているので、貯留タンク４７は合計２つ設けられている。これに対し、純水供給器４８は、２つの加湿装置４５で兼用するために、１つのみ設けられている。そのため、純水供給器４８と２つの貯留タンク４７とを接続する配水管４９は、純水供給器４８から２つの貯留タンク４７に向かう途中で２つに分岐した形状となっている。なお、純水供給器４８を２つの加湿装置４５に対応して２つ設けても構わない。
【００９６】
２つの加湿装置４５と、加温装置５０とは、制御器５５に接続されている。制御器５５は、２つの加湿装置４５のうち１つのみを動作させるように制御する。そして、制御器５５は、現在稼働中の加湿装置４５が故障した場合に、故障した加湿装置４５の動作を停止させるとともに、残りの加湿装置４５を動作させるように、自動的に切り替え制御する。なお、加湿装置４５が故障しているか否かは、例えば、温湿度センサ２２の測定湿度に基づいてフィードバック制御をしているにもかかわらず、空気流路１６の空気の湿度が目標湿度に達しない場合に、故障していると判断すればよい。
【００９７】
これにより、環境試験装置１０を停止させることなく、試験体２５の性能試験を継続して行うことができる。そして、加湿装置４５が故障した場合には、その旨を示す故障情報の履歴を記録管理したり、故障情報を図示しないモニタに表示したり警報ランプを点灯させる等して、作業者に警報するようにしてもよい。
【００９８】
《実施形態１２》
本実施形態では、環境試験装置１０を配設するための室内空間Ｓの大きさは特に限定するものではなく、例えば、恒温恒湿槽６０の槽内空間６１であってもよい。また、前記実施形態１では、試験体２５として、医薬品等の安定性試験が必要なものを想定して説明したが、未校正の温度センサや湿度センサを試験体２５としてこの校正作業を行うようにしてもよい。
【００９９】
具体的に、図１２及び図１３に示すように、恒温恒湿槽６０は、外形が略直方体形状をなし、前面の上端から中央部にかけて、扉６２が開閉可能に取り付けられている。恒温恒湿槽６０の扉６２を開けることによって、恒温恒湿槽６０の内部に形成されている略直方体形状の槽内空間６１が開口し、それによって槽内空間６１に環境試験装置１０を収容したり、槽内空間６１に収容した環境試験装置１０を取り出すことができる。
【０１００】
槽内空間６１の奥側の壁面の上部には、空気吹出口６３が開口しており、除湿機、冷却機、加湿機及び加温機等を含む空調装置６５によって、温度及び湿度を調整した調和空気が、槽内空間６１に吹き出される。さらに、槽内空間６１の奥側の壁面の下部には、空気吸込口（図示省略）が開口しており、槽内空間６１の空気を吸い込んで空調装置６５に対してその空気を供給する。
【０１０１】
恒温恒湿槽６０においては、槽内空間６１と空調装置６５との間で空気を循環させることによって、槽内空間６１の温度及び湿度を予め設定した範囲内に安定的に維持する。
【０１０２】
槽内空間６１には、図１２に示す例では、２枚の棚板６４が上下に並んで配設されており、各棚板６４の上に環境試験装置１０が載置される。なお、棚板６４の枚数及びその配置は、この形態に限定するものではなく、適宜設定することができる。
【０１０３】
空気吹出口６３には、恒温恒湿槽６０に温湿度センサ６６が配設され、温湿度センサ６６によって、空気吹出口６３から吹き出される空気の温度及び湿度が測定される。なお、温湿度センサ６６の配設位置は、空気吹出口６３の近傍に限られず、空気吸込口の近傍に配設してもよい。
【０１０４】
温湿度センサ６６で測定された測定温度及び測定湿度を示す信号は、恒温恒湿槽６０の下部に配設されている本体コントローラ６７に送信される。本体コントローラ６７は、槽内空間６１の温度及び湿度が予め設定した状態となるように、温湿度センサ６６の測定温度及び測定湿度に基づいて空調装置６５を制御する。
【０１０５】
図１３に示すように、環境試験装置１０は、恒温恒湿槽６０の棚板６４の中央位置に配設されている。環境試験装置１０は、試験体２５を収容するための試験室１１が内部に設けられた試験槽１２と、試験室１１内を仕切る複数の仕切壁１５と、ファン１７とを備えている。
【０１０６】
試験槽１２には、室内空間Ｓの空気を試験室１１に流入させる流入口１３と、試験室１１の空気を室内空間Ｓに流出させる流出口１４とが形成されている。流入口１３は、試験槽１２の後側壁の右端部に開口している。流出口１４は、試験槽１２の後側壁の左端部に開口している。
【０１０７】
図１３に示す例では、５枚の仕切壁１５が左右に並んで配設されている。最も右側の仕切壁１５は、後端縁が試験槽１２の後側壁に当接する一方、前端縁が試験槽１２の前側壁から離間している。右から２番目の仕切壁１５は、前端縁が試験槽１２の前側壁に当接する一方、後端縁が試験槽１２の後側壁から離間している。右から３番目の仕切壁１５は、後端縁が試験槽１２の後側壁に当接する一方、前端縁が試験槽１２の前側壁から離間している。右から４番目の仕切壁１５は、前端縁が試験槽１２の前側壁に当接する一方、後端縁が試験槽１２の後側壁から離間している。最も左側の仕切壁１５は、後端縁が試験槽１２の後側壁に当接する一方、前端縁が試験槽１２の前側壁から離間している。これにより、流入口１３から流出口１４にかけて連続する空気流路１６が形成されている。
【０１０８】
空気流路１６は、流入口１３から流出口１４にかけてジグザグ状に屈曲して延びており、流路断面積が略一定となっている。このように、試験室１１全体に比べて流路断面積の小さい空気流路１６を形成することで、空気流路１６を流通する空気の温度及び湿度の分布が均一化され、ばらつきが少なくなる。
【０１０９】
空気流路１６には、複数の試験体２５が配設されている。試験体２５は、検出精度の校正作業が必要な温度センサや湿度センサである。複数の試験体２５のうち１つは、検出精度の基準となる試験体２５ａであり、流入口１３寄りの位置に配設されている。残りの校正対象の試験体２５は、空気流路１６に沿って互いに間隔をあけて配設されている。
【０１１０】
基準となる試験体２５ａの測定結果と、校正対象の試験体２５の測定結果は、本体コントローラ６７に送信される。本体コントローラ６７では、基準となる試験体２５ａの測定結果と、校正対象の試験体２５の測定結果とが比較される。
【０１１１】
なお、基準となる試験体２５ａの測定結果と、校正対象の試験体２５の測定結果を、本体コントローラ６７ではなく、図示しない温湿度データロガーに送信するようにしても構わない。
【０１１２】
このように、未校正の温度センサや湿度センサを試験体２５として空気流路１６に複数配設し、略同等の温湿度分布の調和空気に曝すことで、複数の温度センサや湿度センサの精度を確認する校正作業をまとめて行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
以上説明したように、本発明は、試験室に収容された全ての試験体を、温湿度条件が略同等の調和空気に曝すことができるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。
【符号の説明】
【０１１４】
１０    環境試験装置
１１    試験室
１２    試験槽
１２ａ  上流側の試験槽本体
１２ｂ  下流側の試験槽本体
１３    流入口
１４    流出口
１５    仕切壁
１６    空気流路
１７    ファン
２０    空調装置
２２    温湿度センサ（温度センサ、湿度センサ）
２５    試験体
３０    供給装置
３１    供給ダクト
４５    加湿装置
５０    加温装置
５４    ペルチェ式冷却器（冷却装置、除湿装置）
５５    制御器
６４    網棚板
Ｓ    室内空間
【図１】
2016109682.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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