(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
断熱材により閉鎖した試験槽内に温度検出器，湿度検出器，加熱器，加湿器，冷凍装置の蒸発器を備え、前記加熱器と前記冷凍装置の蒸発器とを作動させて前記試験槽内の温度および湿度を所定値に制御する恒温恒湿装置において、
加湿時に試験槽内外の圧力差により試験槽外に排出される加湿蒸気で前記湿度検出器の湿球温度計および前記加湿器への加湿用給水を加熱してから供給する給水配管を設けた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、
前記給水配管を前記恒温恒湿装置の均圧口に接続された蒸気誘導管の外面に密接させた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、
前記給水配管を前記恒温恒湿装置の均圧口に接続された蒸気誘導管内に配置したことを特徴とする恒温恒湿装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱の移動を遮断する断熱材により閉鎖された試験槽内を恒温恒湿に保つ恒温恒湿装置に係り、特に、試験槽内の湿度を制御するために使用される加湿用給水を供給することに起因する試験槽内の温度および湿度の乱れを防止する手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
恒温恒湿装置では、試験槽内の湿度を制御するために、加湿器により加湿する必要がある。この加湿器内の水量は、一般に試験槽の外部に設置された水位検出器で検出した水位に基づいて制御する。
【０００３】
しかし、試験槽内の圧力は、試験槽内の温度湿度条件や加熱器などの作動状態により変化するので、試験槽内外に圧力差が生じた場合には、水位の検出が困難になる。
【０００４】
また、恒温恒湿装置の機能上扉の開閉が必要であり、扉を開けた際の加湿蒸気の急激な吹き出しなどを避ける目的からも、試験槽内外の圧力を平衡に保つための均圧口が必要となる。この均圧口から、湿度制御時に発生した加湿蒸気が試験槽内外の圧力差により試験槽外に排出されるので、手動給水の場合、試験担当者は、残水量を常時点検して水を補給する作業をしなければならなかった。
【０００５】
一方、加湿するための給水方法には、予め純水製造器で製造し貯蔵された純水を手動でタンクに供給する方法、水道水を純水器に供給し逐次製造された純水を手動でタンクに供給する方法、水道配管を純水製造装置と直結し純水製造装置と恒温恒湿装置と直結するする方法などがある。いずれの場合も、水位検出弁により水位制御しながら、タンクから湿度検出器の湿球温度計および加湿器に加湿用給水を供給する。
【０００６】
そのため、恒温恒湿装置に供給される水は一般に水温が低く、そのまま湿度検出器の湿球温度計および加湿器に供給した場合、一時的に湿度検出器および加湿器内の水温が下がり湿度も乱れる問題が発生していた。特に、給水と湿度検出器の湿球温度計内および加湿器内の水温との温度差が大きくなる高温高湿運転においては、その傾向が顕著であった。
【０００７】
なお、恒温恒湿装置の給排水回路の一例としては、特願昭６２−３２４０６３号公報に記載されたものがある。この従来例では、加湿水の排水回路が均圧口を兼ねており、加湿蒸気に含まれる水は、排水回路から排出されてしまうために、やはり定期的な水の補給が不可欠となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術のように、恒温恒湿装置により長時間の連続試験を実行する時には水の定期的な補給が必要であった。また、補給される水は一般に低温なので、給水時には、恒温恒湿装置内の温度および湿度に乱れが生じていた。
【０００９】
さらに、タンク供給方式で長時間の連続試験を実行する場合は、水の定期的な補給が不可欠となっており、試験担当者は、水が消費されるたびにタンクを運搬しなければならず、長時間の連続試験においては、相当の労力を要する。
【００１０】
本発明の目的は、給水による恒温恒湿装置内の温度および湿度の一時的な乱れを防止し、加湿蒸気中の水を回収して再利用し給水の消費量を削減する手段を備えた恒温恒湿装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、断熱材により閉鎖した試験槽内に温度検出器，湿度検出器，加熱器，加湿器，冷凍装置の蒸発器を備え、加熱器と冷凍装置の蒸発器とを作動させて試験槽内の温度および湿度を所定値に制御する恒温恒湿装置において、湿度検出器の湿球温度計および加湿器への加湿用給水を加熱してから供給する給水配管を設けた恒温恒湿装置を提案する。
【００１２】
本発明は、また、断熱材により閉鎖した試験槽内に温度検出器，湿度検出器，加熱器，加湿器，冷凍装置の蒸発器を備え、加熱器と冷凍装置の蒸発器とを作動させて試験槽内の温度および湿度を所定値に制御する恒温恒湿装置において、加湿時に試験槽内外の圧力差により試験槽外に排出される加湿蒸気で湿度検出器の湿球温度計および加湿器への加湿用給水を加熱してから供給する給水配管を設けた恒温恒湿装置を提案する。
【００１３】
前記給水配管は、恒温恒湿装置の均圧口に接続された蒸気誘導管の外面に密接させて蒸気と給水とを熱交換させることができる。
【００１４】
前記給水配管は、恒温恒湿装置の均圧口に接続された蒸気誘導管内に配置して蒸気と給水とを熱交換させてもよい。
【００１５】
これらの発明においては、加湿運転時、前記均圧口から試験槽外に排出される蒸気と湿度検出器および加湿器への給水とを熱交換させる。この熱交換により、給水は温度が高められた後、湿度検出器および加湿器に供給されるので、水温の低下が抑制され、湿度の乱れもなくなる。一方、従来は均圧口から試験槽外に排出されていた加湿蒸気が温度の低い給水により冷却されるため、蒸気の回収も容易となり、復水をタンクまたは加湿器に戻すと、長時間の加湿制御運転が可能となる。
【００１６】
本発明は、さらに、断熱材により閉鎖した試験槽内に温度検出器，湿度検出器，加熱器，加湿器，冷凍装置の蒸発器を備え、加熱器と冷凍装置の蒸発器とを作動させて試験槽内の温度および湿度を所定値に制御する恒温恒湿装置において、給水配管または給水タンクに設置した加熱器で湿度検出器の湿球温度計および加湿器への加湿用給水を加熱してから供給する給水配管を設けた恒温恒湿装置を提案する。
【００１７】
これらの一連の構造により、給水は加熱後に湿度検出湿器および加湿器に供給されるので、温度低下による湿度の乱れを防止できる。タンク供給方式の場合には、蒸発水は回収し再利用する結果、給水の消費量を大幅に削減でき、連続試験可能時間を延長できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、図１ないし図５を参照して、本発明による恒温恒湿装置の実施形態を説明する。
【００１９】
【実施形態１】
図１は、本発明により蒸気誘導管４に密接して給水用配管３を配置したタンク給水方式恒温恒湿装置の実施形態１の系統構成を示す図である。
【００２０】
試験槽１は、内部に、槽内ファン６と、加熱器７と、冷凍装置の蒸発器８と、加湿器９と、湿度検出器１０とを備えている。加湿器９は、ヒータ９ａと受け皿９ｂとからなる。湿度検出器１０は、湿球ＷＢを有する湿球温度計１１を含んでいる。
【００２１】
試験槽１の外部には、給水タンク５が設置され、給水配管３により、給水電磁弁１５を介して、加湿器９に給水するようになっている。加湿器９の水量は、水位制御弁１４により制御される。すなわち、水位制御弁１４により、加湿器９の液面を検出し、給水タンク５から、給水電磁弁１５を介して、湿度制御用加湿器９に給水する。
【００２２】
一方、水位制御弁１２により、湿度検出器１０の液面を検出し、給水タンク５から、給水電磁弁１３を介して、湿球温度計１１の湿球ＷＢに給水する。
【００２３】
本実施形態１においては、加湿器９および湿球温度計１１の湿球ＷＢへの加湿用給水配管３と均圧口２に接続された蒸気誘導管４とを密着させて配置してあるので、試験槽１内への給水を加熱する一方、均圧口２から排出される加湿蒸気を凝縮させて回収できることになる。なお、均圧口２は、試験槽１内外の圧力を平衡に保つ役目を果たしている。
【００２４】
恒温恒湿装置では、槽内ファン６により試験槽１内の空気を循環させ、必要に応じて加熱器７，加湿器９，冷凍装置の蒸発器８を各々作動させ、湿度検出器１０により、試験槽１内の湿度を検出し、目的の温湿度に制御する。
【００２５】
ここで、加湿器９が作動し、試験槽１内の圧力が試験槽１外の圧力より高くなると、加湿器９で発生した加湿蒸気は、均圧口２から排出され、蒸気誘導管４の内部を通過し、大気中に放出される。
【００２６】
その際に、加湿蒸気が、露点温度以下になると、加湿蒸気内に含まれる水が凝縮して水滴となる。水滴となった水は、やがて重力により落下し、蒸気誘導管４先端の下側に設置された加湿器９の受け皿９ｂに入り、加湿用給水として再利用できる。
【００２７】
なお、給水用配管３を流れる給水は、蒸気誘導管４内の蒸気により加熱され、湿度検出器１０および加湿器９の受け皿９ｂに供給される。
【００２８】
このため、湿度検出器１０および加湿器９内の加湿水の温度低下がなくなり、それに伴う湿度低下も抑制される。
【００２９】
本実施形態１によれば、加熱器７，加湿器９，冷凍装置の蒸発器８を試験槽内に備えた恒温恒湿装置において、加湿器７の作動時に均圧口２から排出される加湿蒸気を蒸気誘導管４に誘導し、蒸気誘導管４に密接させた給水配管３と熱交換させるので、給水配管３内の給水を加熱して加湿器９と湿度検出器１０との温度低下を防止し、温度／湿度の乱れを抑制できる。
【００３０】
また、特に、手動で給水を補給する方式の長時間の連続試験においても、加湿蒸気を冷却回収し再利用するので、湿度制御用給水の消費量を少なくでき、長時間の連続運転が可能となり、水量を点検し補給する試験担当者の労力を大幅に削減できる。
【００３１】
【実施形態２】
図２は、本発明により蒸気誘導管４に密接して給水用配管３を配置した自動給水方式恒温恒湿装置の実施形態２の系統構成を示す図である。本実施形態２の自動給水方式では、給水タンク５０内の水位検出器５１により液面を検出し、図示しない水道または純水製造装置から、給水電磁弁１５を介して、給水タンク５０に自動給水する。
【００３２】
本実施形態２においても、実施形態１と同様に、給水用配管３を蒸気誘導管４に密着させてあるので、給水配管３内の給水の加熱の効率と蒸気誘導管４内の蒸気の冷却の効率とが高められる。
【００３３】
【実施形態３】
図３は、本発明により供給配管３または給水タンク５０に加熱器９を設置した恒温恒湿装置の実施形態３の系統構成を示す図である。給水の加熱源としては、加熱器１６を給水用配管３に設置する場合と、加熱器１７を給水タンク５０内に設置する場合とがある。加熱器１６と１７とを併設してもよい。さらに、実施形態１または実施形態２の給水配管３および蒸気誘導管の構造と実施形態３の加熱器１６または１７とを組合せることもできる。恒温恒湿装置いずれにも加熱器を設置する場合の実施形態３であり、湿度検出器１０および加湿器９への給水を加熱後に供給でき、図１と同様な効果を得ることが可能である。
【００３４】
【実施形態４】
図４は、本発明により給水配管を蒸気誘導管の外面に密接させる実施形態の構造を示す図である。蒸気誘導管４の外周部を凹凸状に形成し、給水用配管３を蒸気誘導管４の凹部４ａに密着させる。本実施形態４においては、給水用配管３を蒸気誘導管４の凹部４ａに密着させてあるので、給水配管３内の給水の加熱の効率と蒸気誘導管４内の蒸気の冷却の効率とが高められる。
【００３５】
【実施形態５】
図５は、本発明により給水配管３を蒸気誘導管４内に配置した実施形態の構造を示す図である。給水配管３を蒸気誘導管４内に配置した本実施形態５においても、実施形態４と同様の効果が得られる。
【００３６】
なお、上記実施形態の他に、給水用配管３が試験槽１内を通過するように配管し、加湿用給水を試験槽１内とほぼ同温まで加熱してから湿度検出器１０および加湿器９に給水する方法も一応考えられる。
【００３７】
しかし、試験槽１内の熱容量との関係で、給水による恒温恒湿装置内の温度および湿度の一時的な乱れが生ずる場合もあり、本発明の目的を十分には達成できないので、ここでは採用しなかった。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、加熱器，加湿器，冷凍装置の蒸発器を試験槽内に備えた恒温恒湿装置において、加湿器の作動時に均圧口から排出される加湿蒸気を蒸気誘導管に誘導し、蒸気誘導管に密接させた給水配管と熱交換させるので、給水配管内の給水を加熱して湿度検出器と加湿器の温度低下を防止し、温度／湿度の乱れを抑制できる。
【００３９】
また、特に、手動で給水を補給する方式の長時間の連続試験においても、加湿蒸気を冷却回収し再利用するので、湿度制御用給水の消費量を少なくでき、長時間の連続運転が可能となり、水量を点検し補給する試験担当者の労力を大幅に削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により蒸気誘導管に密接して給水用配管を配置したタンク給水方式恒温恒湿装置の実施形態１の系統構成を示す図である。
【図２】本発明により蒸気誘導管に密接して給水用配管を配置した自動給水方式恒温恒湿装置の実施形態２の系統構成を示す図である。
【図３】本発明により供給配管または給水タンクに加熱器を設置した恒温恒湿装置の実施形態３の系統構成を示す図である。
【図４】本発明により給水配管を蒸気誘導管の外面に密接させる実施形態４の構造を示す図である。
【図５】本発明により給水配管を蒸気誘導管内に配置した実施形態５の構造を示す図である。
【符号の説明】
１  試験槽
２  均圧口
３  給水配管
４  蒸気誘導管
４ａ  凹部
４ｂ  凸部
５  給水タンク
６  槽内ファン
７  加熱器
８  冷凍装置の蒸発器
９  加湿器
９ａ  ヒータ
９ｂ  受け皿
１０  湿度検出器
１１  湿球温度計
１２  水位制御弁
１３  給水電磁弁
１４  水位制御弁
１５  給水電磁弁
１６  加熱器
１７  加熱器
５０  給水タンク
５１  水位検出器
ＷＢ  湿球温度計１１の湿球
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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