JP6735700B2 - Environmental test equipment - Google Patents
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Description
本発明は、試験室内を特定の温度に調節し、被試験物を高温環境や低温環境にさらすことができる環境試験装置に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an environmental test apparatus capable of adjusting a temperature inside a test chamber to a specific temperature and exposing an object to be tested to a high temperature environment or a low temperature environment.
製品や部品等の性能や耐久性を調べる試験として、環境試験が知られている。環境試験は、環境試験装置と称される設備を使用して実施される。環境試験装置は、例えば高温環境や、低温環境、高湿度環境等を試験室内に人工的に作り出すものである。 An environmental test is known as a test for checking the performance and durability of products and parts. Environmental tests are carried out using equipment called environmental test equipment. The environment test device artificially creates, for example, a high temperature environment, a low temperature environment, a high humidity environment, or the like in a test chamber.
環境試験装置には、摂氏１８０度から摂氏マイナス７０度という様に試験室内の温度を広範囲に変更できるものがある。
また試験室内に被試験物を入れた状態で、高温環境から極低温環境に変化させたり、極低温環境から高温環境に変化させて試験を行う場合もある。
さらに一つの被試験物を極低温環境から高温環境に変化させて一連の試験を終え、その後に、試験室内の温度を極低温環境に戻して別の被試験物を試験室に入れて新たに試験を行う場合もある。
Some environmental test devices can change the temperature in the test chamber in a wide range from 180 degrees Celsius to minus 70 degrees Celsius.
In some cases, the test object may be changed from a high temperature environment to a very low temperature environment, or may be changed from a very low temperature environment to a high temperature environment while the DUT is placed in the test chamber.
Furthermore, one test object is changed from a cryogenic environment to a high temperature environment to complete a series of tests, after which the temperature inside the test chamber is returned to the cryogenic environment and another test object is placed in the test chamber and a new test is performed. Tests may be conducted.
この様に、試験室内の温度を極低温環境から高温環境に変化させたり、高温環境から極低温環境に変化させる場合、初期環境から目標環境に至るまで短時間で変化させる要求があることがある。同様に、極低温環境から常温環境に変化させたり、高温環境から常温環境に変化させる場合についても、初期環境から目標環境に至るまで短時間で変化させる要求があることがある。
本発明は上記した要求に応えるものであり、試験室内の温度を低温環境から高温環境や常温環境に変化させたり、高温環境から低温環境や常温環境に変化させる際に要する時間を短縮することができる環境試験装置を提供することを課題とするものである。
In this way, when changing the temperature in the test chamber from a very low temperature environment to a high temperature environment or from a high temperature environment to a very low temperature environment, it may be necessary to change in a short time from the initial environment to the target environment. .. Similarly, when changing from a very low temperature environment to a normal temperature environment or when changing from a high temperature environment to a normal temperature environment, there is a demand to change it from the initial environment to the target environment in a short time.
The present invention meets the above-mentioned requirements, and can shorten the time required to change the temperature in a test chamber from a low temperature environment to a high temperature environment or a normal temperature environment, or to change from a high temperature environment to a low temperature environment or a normal temperature environment. It is an object of the present invention to provide an environmental test device that can perform such a test.
上記した課題を解決するための研究の過程で、高温環境を初期環境とし、極低温環境を目標環境として空調機器を動作させ、試験室の温度変化を観察したところ、試験室の温度低下勾配が、常温域を境として変化することが判った。
この理由を検討したところ、試験室内の空気と、外部の空気が、間接的に熱交換していることが原因であることが判明した。
以下、この理由を説明する。
環境試験装置の試験室は、一般に断熱壁で覆われており、試験室内の熱や冷熱は、外部には漏れにくい構造となっている。
しかしながら、試験室内の温度が外気温度とかけ離れている場合には、断熱壁を経由した試験室内外の熱交換が無視できない。そのため試験室内が高温である場合には試験室内の温熱が外部に漏れて試験室内の温度を低下させる方向に作用する。逆に試験室内が低温である場合には外部の空気によって試験室内が昇温され、試験室内の温度を上昇させる方向に作用する。
In the process of research to solve the above problems, the high temperature environment was used as the initial environment, the air conditioner was operated with the cryogenic environment as the target environment, and the temperature change in the test room was observed. It was found that the temperature changes at the normal temperature range.
When the reason for this was examined, it was found that the cause was that the air inside the test chamber and the outside air indirectly exchanged heat.
The reason for this will be described below.
The test chamber of the environmental test device is generally covered with a heat insulating wall, and has a structure in which heat and cold heat in the test chamber do not easily leak to the outside.
However, when the temperature inside the test chamber is far from the outside air temperature, heat exchange inside and outside the test chamber via the heat insulating wall cannot be ignored. Therefore, when the temperature in the test chamber is high, the heat in the test chamber leaks to the outside and acts to reduce the temperature in the test chamber. On the contrary, when the temperature of the test chamber is low, the temperature of the test chamber is raised by the outside air, and the temperature of the test chamber is increased.
ここで、試験室内を高温環境から極低温環境に変化させる場合について考えると、試験室内が高温環境である場合には、試験室内の温度が外部に漏れて温度低下が促進される。この場合は、試験室内外の熱交換が、試験室内の温度をより早く目標温度に至らせる様に作用する。
逆に試験室内が低温環境になると、試験室内が外気によって加熱され、温度低下が抑制される。この場合は、試験室内外の熱交換が、試験室内の温度を目標温度に至らせる妨げとなる様に作用する。
Here, considering the case where the temperature inside the test chamber is changed from the high temperature environment to the extremely low temperature environment, when the temperature inside the test chamber is high, the temperature inside the test chamber leaks to the outside and the temperature decrease is accelerated. In this case, heat exchange inside and outside the test chamber acts so that the temperature inside the test chamber reaches the target temperature faster.
On the contrary, when the test chamber becomes a low temperature environment, the test chamber is heated by the outside air, and the temperature decrease is suppressed. In this case, heat exchange inside and outside the test chamber acts to prevent the temperature inside the test chamber from reaching the target temperature.
また別途行った調査によると、試験室内と外部との熱交換効率は、試験室内の空気の流れに影響を受けることが判明した。
即ち環境試験装置は、空調機器の熱や冷熱を試験室側に移動させる目的や、試験室内の温度を均一にする目的から送風機を備えている。
環境試験装置の運転中は、送風機が駆動されている場合が多いから、試験室内の空気には、通常、何らかの動きがある。
そして試験室内における空気の動きが激しいと、試験室内の空気と試験室の内壁との熱交換が促進され、ひいては試験室内の空気と外気の熱交換が促進される。逆に試験室内における空気の動きが小さいと、試験室内の空気と試験室の内壁との熱交換が抑制され、ひいては試験室内の空気と外気の熱交換が抑制される。
According to a separate survey, it was found that the heat exchange efficiency between the test chamber and the outside is affected by the air flow in the test chamber.
That is, the environmental testing device is provided with a blower for the purpose of moving the heat or cold of the air conditioner to the test chamber side and for the purpose of making the temperature in the test chamber uniform.
Since the blower is often driven during the operation of the environmental test apparatus, the air in the test chamber usually has some movement.
When the movement of air in the test chamber is rapid, heat exchange between the air in the test chamber and the inner wall of the test chamber is promoted, which in turn promotes heat exchange between the air in the test chamber and the outside air. On the contrary, when the movement of the air in the test chamber is small, the heat exchange between the air in the test chamber and the inner wall of the test chamber is suppressed, and thus the heat exchange between the air in the test chamber and the outside air is suppressed.
そこで本発明者らは、試験室内を高温環境から極低温環境に変化させる場合において、試験室内が高温状態にあるときには試験室内の空気の動きを大きくして外部に放散される熱量を増大させ、試験室内の温度低下を促進させることができると考えた。逆に試験室内が低温状態にあるときには試験室内の空気の動きを小さくすることにより、外部に逃げる冷熱を抑制でき、試験室内の温度低下を促進させることができると考えた。
同様に、試験室内を低温環境から高温環境に変化させる場合において、試験室内が低温状態にあるときには試験室内の空気の動きを大きくして外部に放散される熱量を増大させ、試験室内の温度上昇を促進させることができ、試験室内が高温状態にあるときには試験室内の空気の動きを小さくすることにより、外部に逃げる熱を抑制でき、試験室内の温度上昇を促進させることができると考えた。
Therefore, when changing the temperature of the test chamber from a high temperature environment to a very low temperature environment, the present inventors increase the amount of heat radiated to the outside by increasing the movement of air in the test chamber when the test chamber is in a high temperature state. We thought that it was possible to accelerate the temperature drop in the test room. On the contrary, when the temperature in the test chamber is low, it is thought that by reducing the movement of the air in the test chamber, the cold heat escaping to the outside can be suppressed and the temperature decrease in the test chamber can be promoted.
Similarly, when the temperature inside the test chamber is changed from a low temperature environment to a high temperature environment, when the temperature inside the test chamber is low, the movement of the air in the test chamber is increased to increase the amount of heat radiated to the outside and increase the temperature inside the test chamber. It is considered that the heat escaping to the outside can be suppressed and the temperature rise in the test chamber can be promoted by reducing the movement of the air in the test chamber when the temperature in the test chamber is high.
上記した知見に基づいて完成された請求項１に記載の発明は、被試験物を配置する試験室と、温度調整手段と、送風手段と、制御部とを有し、前記制御部が前記温度調整手段と前記送風手段を駆動して前記試験室内の温度環境を目標温度に調整する環境試験装置において、前記制御部は、前記試験室内の通風量を切り替えるための基準となる温度であって常温域にある境界温度に基づき、 通風量を制御可能であり、前記試験室内の温度環境を初期温度から前記境界温度を越えて前記目標温度に向かって変化させる際に、前記初期温度付近から前記境界温度に至る時期における前記試験室内の通風量に対し、前記境界温度を越えて前記目標温度に近づく時期における通風量を減少させて運転することを特徴とする環境試験装置である。 The invention according to claim 1 completed based on the above-mentioned knowledge has a test chamber for arranging an object to be tested, a temperature adjusting means, a blowing means, and a control section, and the control section has the temperature. in the environmental test device for adjusting the target temperature the temperature environment of the test chamber by driving the the adjusting means said blower means, said control unit is a temperature serving as a reference for switching the air amount of the test chamber room temperature based on the boundary temperature in the range, can be controlled ventilation amount, when changing the temperature environment of the test chamber towards the initial temperature to the target temperature exceeds the boundary temperature, the boundary from the vicinity the initial temperature ventilation amount of the test chamber at the time to reach the temperature to an environmental test apparatus characterized by driving by reducing the air amount in the timing approaches the target temperature exceeds the boundary temperature.
ここで「常温域」とは、環境試験器が設置された室内の温度を中心とする温度であり、発明の性質上、ある程度の幅がある。
即ち「常温域」は、試験室内の空気と外気との熱交換が無視できる程度の温度である。従って「常温域」は、試験室の断熱性能に左右される。「常温域」は、摂氏１５度から３５度程度を中心とし、それから幾分の幅がある。
例えば「常温域」は、摂氏０度から５０度程度である。
一般に設備や装置では、制御対象（本発明では「通風量」）を変化させる場合、一点を境として変更する場合が多い。本発明に当てはめれば、例えば、摂氏２０度とか、摂氏２５度といった、常温域内の特定の温度を境として、通風量を変化させる場合が多い。以下、常温域内の特定の温度を「常温」と称する場合がある。
Here, the "normal temperature range" is a temperature centered on the temperature inside the room in which the environmental tester is installed, and has a certain range due to the nature of the invention.
That is, the "normal temperature range" is a temperature at which heat exchange between the air in the test chamber and the outside air can be ignored. Therefore, the "normal temperature range" depends on the heat insulation performance of the test room. The "normal temperature range" is centered around 15 to 35 degrees Celsius, and then has a certain range.
For example, the "normal temperature range" is about 0 to 50 degrees Celsius.
In general, in equipment and devices, when changing a control target (in the present invention, “air flow rate”), there are many cases where one point serves as a boundary. According to the present invention, the air flow rate is often changed at a specific temperature within the normal temperature range, such as 20 degrees Celsius or 25 degrees Celsius. Hereinafter, the specific temperature within the normal temperature range may be referred to as "normal temperature".
請求項２に記載の発明は、被試験物を配置する試験室と、温度調整手段と、送風手段と、制御部とを有し、前記制御部が前記温度調整手段と前記送風手段を駆動して前記試験室内の温度環境を目標温度に調整する環境試験装置において、前記制御部は、前記試験室内の通風量を切り替えるための基準となる温度であって常温域にある境界温度に基づき、 通風量を制御可能であり、前記試験室内の温度環境を前記境界温度を越える高温状態から前記境界温度未満の低温状態に変化させる際に、前記高温状態における前記試験室内の通風量に対して、前記低温状態に至った後の前記試験室内の通風量を減少させて運転することを特徴とする環境試験装置である。 According to a second aspect of the invention, the test chamber to place the DUT has a temperature adjusting means, and blowing means, and a control unit, said control unit drives said blower means and said temperature adjusting means in the environmental test device for adjusting the target temperature the temperature environment of the test room Te, the control unit, based on the boundary temperature in the normal temperature range a temperature serving as a reference for switching the air amount of the test chamber, ventilation it is possible to control the amount, when changing the temperature environment of the test chamber from the atmosphere over the boundary temperature in the low temperature state lower than the boundary temperature, relative air amount of the test chamber in the high temperature state, the an environmental test apparatus characterized by driving by reducing the air amount of the test chamber after reaching the low temperature state.
請求項３に記載の発明は、被試験物を配置する試験室と、温度調整手段と、送風手段と、制御部とを有し、前記制御部が前記温度調整手段と前記送風手段を駆動して前記試験室内の温度環境を目標温度に調整する環境試験装置において、前記制御部は、前記試験室内の通風量を切り替えるための基準となる温度であって常温域にある境界温度に基づき、通風量を制御可能であり、前記試験室内の温度環境を前記境界温度未満の低温状態から前記境界温度を越える高温状態に変化させる際に、前記低温状態における前記試験室内の通風量に対して、前記高温状態に至った後の前記試験室内の通風量を減少させて運転することを特徴とする環境試験装置である。
The invention according to
請求項４に記載の発明は、被試験物を配置する試験室と、温度調整手段と、送風手段と、制御部とを有し、前記制御部が前記温度調整手段と前記送風手段を駆動して前記試験室内の温度環境を目標温度に調整する環境試験装置において、前記制御部は、前記試験室内の通風量を切り替えるための基準となる温度であって常温域にある境界温度に基づき、 通風量を制御可能であり、前記試験室内の温度環境を初期温度から前記境界温度を越えて前記目標温度に向かって変化させる際に、前記初期温度付近から前記境界温度に至る時期における前記試験室内の通風量に対し、前記境界温度に入ってから前記目標温度に近づく時期における前記試験室内の通風量を減少させて運転することを特徴とする環境試験装置である。 The invention according to claim 4, the test chamber to place the DUT has a temperature adjusting means, and blowing means, and a control unit, said control unit drives said blower means and said temperature adjusting means in the environmental test device for adjusting the target temperature the temperature environment of the test room Te, the control unit, based on the boundary temperature in the normal temperature range a temperature serving as a reference for switching the air amount of the test chamber, ventilation it is possible to control the amount, the temperature environment of the test chamber from an initial temperature when changing toward the target temperature exceeds the boundary temperature, from the initial temperature near the test chamber at the time when reaching the boundary temperature relative air amount, an environmental testing apparatus which is characterized in that operation by reducing the air amount of the test chamber at the time of approaching from entering the boundary temperature in the target temperature.
請求項５に記載の発明は、前記境界温度が幅のある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である。
請求項６に記載の発明は、前記送風手段は発生風量を変化させることが可能であり、前記送風手段の発生風量を変化させて前記試験室内の通風量を減少させ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である。
The invention according to
Claim The invention according to
請求項７に記載の発明は、通風経路内に開度制御手段があり、当該開度制御手段を制御することによって前記試験室内の通風量を減少させ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である
The invention according to
請求項８に記載の発明は、前記境界温度を境として前記試験室内の通風量を一気に減少させることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の環境試験装置である。 The invention according to claim 8 is the environmental test apparatus according to any one of claims 1 to 7 , wherein the amount of ventilation in the test chamber is reduced at once at the boundary temperature .
本発明の環境試験装置は、試験室内の温度を初期温度から目標温度に変化させるのに要する時間が比較的短い。 The environment test apparatus of the present invention requires a relatively short time to change the temperature in the test chamber from the initial temperature to the target temperature.
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は、断熱チャンバーたる試験室５内に所望の環境を作ることができる装置である。環境試験装置１の基本構成は、従来技術と大差無いので簡単に説明する。
環境試験装置１の本体部は、図１に示すように断熱壁２で形成された断熱槽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４を設置する空間である。試験室５には開閉扉２０が設けられている。
環境試験装置１は、さらに空調機器１０と送風機（送風手段）１１を備えている。空調機器１０は、加湿装置６、冷却装置７及び加熱ヒータ８によって構成されている。本実施形態では、冷却装置７と加熱ヒータ８が温度調整手段として機能する。
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１０と送風機１１が内蔵されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
The environment test apparatus 1 of the present embodiment is an apparatus capable of creating a desired environment in the
The main body of the environmental test device 1 has a
The environmental testing device 1 further includes an
The environment test apparatus 1 has an air-
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１８の２箇所で試験室５と連通している。
そのため送風機１１を起動すると、試験室５内の空気が空気導入部１８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１０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。
環境試験装置１を使用する際には、送風機１１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１０の温度調整手段（冷却装置７と加熱ヒータ８）を制御する。
The air-
Therefore, when the
Further, a
When using the environment test apparatus 1, the
本実施形態の環境試験装置１は、試験室５内の温度を摂氏２００度程度の高温領域から、摂氏マイナス８０度程度の極低温領域まで広範に変化させることができる。
本実施形態では、送風機１１は、インバータ制御により、回転数を変更することができるものである。
送風機１１は、回転数を変更することによって発生風量が変化する。
送風機１１の回転数を変更する手段は、インバータ制御に限定されるものではなく、例えばモータに印加する電圧を変化させることによって回転数を変更し、発生風量を変化させるものであってもよい。
The environment test apparatus 1 of the present embodiment can widely change the temperature in the
In the present embodiment, the
The
The means for changing the rotation speed of the
本実施形態の環境試験装置１は、現状の試験室５内の温度が高温領域にある状態から、極低温領域に変化させる場合や、現状の試験室５内の温度が極低温領域にある状態から、高温領域に変化させる場合に、変更途中で送風機１１の回転数が変わる。
本実施形態では、図示しない制御装置に格納されたプログラムによって空調機器１０と送風機１１が制御される。制御装置に格納されたプログラムでは、通風量を切り替えるための基準となる特定の温度（以下 常温と称する場合がある）の値が定められている。本実施形態では、例えば摂氏２５度を常温と定めることとする。
The environment test apparatus 1 of the present embodiment changes the current temperature in the
In the present embodiment, the
本実施形態では、制御プログラム上、摂氏２５度を越える温度領域を高温領域とし、摂氏２５度未満の温度領域を低温領域としている。
ただし何度の温度を常温と定めるかは任意であり、より高い温度でもよく、より低い温度でもよい。
In the present embodiment, the temperature range above 25 degrees Celsius is defined as the high temperature range and the temperature range below 25 degrees Celsius is defined as the low temperature range in the control program.
However, it is arbitrary how many times the temperature is set to the normal temperature, and it may be higher or lower.
本実施形態では、制御プログラムに定められた「常温」は、前記した様に、通風量を切り替えるための基準となる境界温度であり、「常温域」内の一定の温度である。なお通風量を切り替えるための基準となる境界温度を、一定の幅のある温度としてもよい。
「常温域」とは、環境試験器が設置された室内の温度を中心とする温度であり、試験室５内の空気と外気との熱交換が無視できる程度の温度である。従って「常温域」は、試験室の断熱性能に左右される。「常温域」は、摂氏１５度から３５度程度を中心とし、それから幾分の幅がある。
例えば「常温域」は、摂氏０度から５０度程度であり、好ましくは、摂氏１０度から摂氏４０度程度である。最も推奨されるのは、前記した摂氏１５度から３５度程度である。
前記した様に「常温」は、例えば摂氏２０度や摂氏３０度という様な一点の温度である。また前記した様に通風量を切り替えるための基準となる境界温度を摂氏１０度から摂氏３０度という様な幅のある温度としてもよい。
常温を何度に定めるかは任意であり、環境試験装置１が設置された部屋の気温や、断熱性能の良否によって決定すればよい。
In the present embodiment, the "normal temperature" defined in the control program is the boundary temperature that serves as a reference for switching the ventilation amount, as described above, and is a constant temperature within the "normal temperature range". The boundary temperature that serves as a reference for switching the ventilation amount may be a temperature having a certain width.
The "normal temperature range" is a temperature centered on the temperature inside the room in which the environmental tester is installed, and is a temperature at which heat exchange between the air inside the
For example, the "normal temperature range" is about 0 to 50 degrees Celsius, preferably about 10 to 40 degrees Celsius. The most recommended temperature is about 15 to 35 degrees Celsius.
As described above, the "normal temperature" is a temperature of one point such as 20 degrees Celsius or 30 degrees Celsius. Further, as described above, the boundary temperature serving as a reference for switching the ventilation amount may be a temperature having a range of 10 degrees Celsius to 30 degrees Celsius.
It is arbitrary how many times the normal temperature is set, and it may be determined depending on the temperature of the room in which the environment test apparatus 1 is installed and the quality of the heat insulation performance.
本実施形態の環境試験装置１は、試験室５内の温度を所定の目標温度に調整する場合であって、現状の温度（初期環境の温度）から目標温度に移行する間に、「常温域」内の特定の温度（常温）を跨ぐ場合に特有の動作が行われる。本実施形態では、現状の温度（初期環境の温度）から目標温度に移行する間に、摂氏２５度（常温）を跨ぐことによって、送風機１１の回転数が変わる。
以下、本実施形態の環境試験装置１の動作を、図２のフローチャートを参照しつつ説明する。
The environment test apparatus 1 of the present embodiment is a case where the temperature in the
The operation of the environment test apparatus 1 of this embodiment will be described below with reference to the flowchart of FIG.
本実施形態では、ステップ１及びステップ９で、設定温度が現状の温度から変更されたか否かが監視される。
即ちステップ１で、設定温度が降下側に変更されたか否かが監視される。ステップ１がＮＯである場合は、ステップ９に移行し、設定温度が昇温側に変更されたか否かが監視される。
例えば設定温度が降下側に変更され、ステップ１がＹＥＳであれば、ステップ２に移行し、現在の試験室５内の温度が高温領域の温度であるか否かが判断される。
In this embodiment, in steps 1 and 9, it is monitored whether the set temperature has been changed from the current temperature.
That is, in step 1, it is monitored whether or not the set temperature has been changed to the falling side. If step 1 is NO, the process proceeds to step 9 and it is monitored whether or not the set temperature is changed to the temperature increasing side.
For example, if the set temperature is changed to the lower side and step 1 is YES, the process proceeds to step 2 and it is determined whether the current temperature in the
試験室５内の温度（初期環境の温度）が例えば摂氏２０度程度であり、常温（本実施形態では摂氏２５度）以下であるならば、ステップ８に飛び、通常の温度制御が行われる。 If the temperature in the test chamber 5 (the temperature of the initial environment) is, for example, about 20 degrees Celsius and is equal to or lower than the room temperature (25 degrees Celsius in the present embodiment), the process jumps to step 8 and normal temperature control is performed.
逆に試験室５内の温度が例えば摂氏１８０度程度であり、常温（本実施形態では摂氏２５度）を越えているならば、ステップ３に移行し、目標温度（設定温度）が低温領域の温度であるか否が確認される。
例えば目標温度（設定温度）が摂氏１００度であり、「常温」を越えた高温領域であるならば、ステップ８に飛び、通常の温度制御が行われる。
逆に例えば目標温度（設定温度）が摂氏マイナス７０度であり、「常温」未満の低温領域であるならば、ステップ４に移行し、送風機１１がフル回転で運転され、空調通風路１５が通風状態となり、空調機器１０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。
On the contrary, if the temperature in the
For example, if the target temperature (set temperature) is 100 degrees Celsius and it is in a high temperature region exceeding "normal temperature", the process jumps to step 8 and normal temperature control is performed.
On the contrary, for example, if the target temperature (set temperature) is minus 70 degrees Celsius and the temperature is in the low temperature range below "normal temperature", the operation proceeds to step 4, the
ここで送風機１１がフル回転で運転されているから、送風機１１の発生風量が多い。そのため試験室５内の通風量が多く、送風は試験室５の内壁と激しく衝突して熱交換する。
そしてその熱は、断熱壁２を伝導して試験室５の外壁に伝導する。
ここで外気の温度は常温（正確には常温域の温度）であるから、試験室５の外壁から大気側に熱が逃げる。
そのため試験室５は、空調機器１０の作用による温度低下に加えて、試験室５の外壁と大気間の熱移動によっても温度低下する。結果的に初期環境の温度から目標環境に至るまでの時間が短縮されることとなる。
Since the
Then, the heat is conducted through the
Here, since the temperature of the outside air is room temperature (more accurately, the temperature in the room temperature range), heat escapes from the outer wall of the
Therefore, the temperature of the
そして試験室５内の温度が次第に低下し、試験室５内の温度が外気温度未満になると、熱移動の方向が変わり、大気からの熱移動によって試験室５内が昇温されることとなる。
ここで本実施形態では、ステップ５で、試験室５内の温度が低下して常温未満（本実施形態では摂氏２５度未満）になったことが確認されると、送風機１１の回転速度を減速する。
減速の程度は任意であるが、５パーセントから５０パーセント程度減速することが望ましい。より望ましくは、１０パーセントから３０パーセントの減速であり、最も好ましくは、１５パーセントから２０パーセントの減速である。
When the temperature inside the
Here, in this embodiment, when it is confirmed in
The degree of deceleration is arbitrary, but it is desirable to decelerate by about 5% to 50%. More desirably, 10 to 30 percent deceleration, and most preferably, 15 to 20 percent deceleration.
その結果、試験室５内の通風量が減少し、送風の試験室５の内壁への衝突機会が減少して熱交換量が減少する。
そのため断熱壁２を伝導して試験室５の外壁に伝導する冷熱量が減少し、空調機器１０の冷熱が試験室５の温度低下に効率よく寄与する。結果的に初期環境の温度から目標環境に至るまでの時間が短縮されることとなる。
試験室５内の温度が目標温度に到達すると、ステップ８に移行し、通常運転が行われる。
As a result, the amount of ventilation in the
Therefore, the amount of cold heat conducted through the
When the temperature in the
以上、設定温度が降下側に変更された場合について説明したが、昇温側に変更された場合も同様である。即ち設定温度が昇温側に変更された場合でも、試験室５内の温度が常温を跨いで変化したことが確認されると、送風機１１の回転速度を減速する。
即ちステップ１がＮＯであり、ステップ９がＹＥＳであるならば、ステップ１０に移行し、現在の試験室５内の温度が低温領域の温度であるか否かが判断される。
試験室５内の温度が例えば摂氏３０度程度であり、「常温」以上であるならば、ステップ８に飛び、通常の温度制御が行われる。
The case where the set temperature is changed to the falling side has been described above, but the same applies when the set temperature is changed to the temperature rising side. That is, even when the set temperature is changed to the temperature increasing side, if it is confirmed that the temperature in the
That is, if step 1 is NO and step 9 is YES, the process proceeds to step 10 and it is determined whether the current temperature in the
If the temperature in the
逆に試験室５内の温度が例えば摂氏マイナス１０度程度であり、「常温」未満であるならば、ステップ１１に移行し、目標温度（設定温度）が高温領域の温度であるか否が確認される。
例えば目標温度（設定温度）が摂氏１０度であり、低温領域であるならば、ステップ８に飛び、通常の温度制御が行われる。
逆に例えば目標温度（設定温度）が摂氏１００度であり、「常温」を越えた高温領域であるならば、ステップ４に移行し、送風機１１がフル回転で運転され、発生風量が多い状態で送風機１１が駆動される。そして空調通風路１５が通風状態となり、空調機器１０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大量に吹き出される。
On the contrary, if the temperature in the
For example, if the target temperature (set temperature) is 10 degrees Celsius and it is in the low temperature region, the process jumps to step 8 and normal temperature control is performed.
On the contrary, for example, if the target temperature (set temperature) is 100 degrees Celsius and the temperature is in a high temperature range exceeding "normal temperature", the process proceeds to step 4, the
一方、外気温度は試験室５内の温度よりも高いから、外気の熱が断熱壁２を伝導して試験室５の内壁に伝導する。
ここで送風機１１がフル回転で運転されているから、試験室５内の通風量は多く、送風は試験室５内の内壁と激しく衝突して熱交換する。
そのため試験室５は、空調機器１０の作用による温度上昇に加えて、試験室５の外壁と大気間の熱移動によっても温度上昇する。結果的に初期環境の温度から目標環境に至るまでの時間が短縮されることとなる。
On the other hand, since the outside air temperature is higher than the temperature inside the
Here, since the
Therefore, the temperature of the
そして試験室５内の温度が次第に上昇し、試験室５内の温度が外気温度を越えると、熱移動の方向が変わり、大気からの熱移動によって試験室５内の温度が低下されることとなる。
ここで本実施形態では、ステップ５で、試験室５内の温度が上昇して常温を越える状態になったことが確認されると、送風機１１の回転速度を減速する（ステップ６）。
その結果、試験室５内の通風量が減少し、送風の試験室５の内壁への衝突機会が減少して熱交換量が減少する。
そのため断熱壁２を伝導して試験室５の外壁に伝導する熱量が減少し、空調機器１０の熱が試験室５の温度上昇に効率よく寄与する。
試験室５内の温度が目標温度に到達したことがステップ７で確認されると、ステップ８に移行し、通常運転が行われる。
When the temperature inside the
Here, in the present embodiment, when it is confirmed in
As a result, the amount of ventilation in the
Therefore, the amount of heat conducted through the
When it is confirmed in
以上説明した実施形態は、現状の温度（初期環境の温度）から目標温度に移行する間に、「常温域」を跨ぐ場合に試験室５内の通風量を変更するものであったが、「常温域」を跨ぐことを条件とせず、現状の温度（初期環境の温度）から目標温度に移行する間に、「常温域」に到達したことを条件として試験室５内の通風量を変更してもよい。
In the embodiment described above, the ventilation amount in the
図３は、現状の温度（初期環境の温度）から目標温度に移行する間に、「常温域」に到達したことを条件として試験室５内の通風量が変化する制御方式を採用した場合の動作を示すフローチャートである。
図３に示すフローチャートは、前記した図２のフローチャートと大半のステップが共通するので、異なるステップに重点をおいて説明する。
図３に示すフローチャートでは、ステップ３で、目標温度が常温域以下であるか否かが判断される。本実施形態では、目標温度が常温域であるか、あるいは常温域未満であればＹＥＳ判定となってステップ４に移行する。
同様に、ステップ１１で、目標温度が常温域以上であるか否かが判断される。本実施形態では、目標温度が常温域であるか、あるいは常温域以上であればＹＥＳ判定となってステップ４に移行する。
またステップ５では、試験室５内の温度が常温域に達したか否が判定される。
FIG. 3 shows a case where a control method is adopted in which the amount of ventilation in the
Since the flowchart shown in FIG. 3 has most of the steps in common with the flowchart of FIG. 2 described above, the description will focus on the different steps.
In the flowchart shown in FIG. 3, in
Similarly, in
In
前記した様に本実施形態の環境試験装置１は、現状の温度から目標温度に移行する間に、「常温域」に到達したことを条件として試験室５内の通風量が変更される。例えば、常温域を摂氏１５度から３５度と設定する。この設定に従えば、常温域の下限温度が摂氏１５度であり、常温域の上限温度は摂氏３５度である。
また試験室５内の温度が例えば摂氏１８０度程度の高温領域の温度であり、目標温度が常温域の摂氏２０度や低温域の摂氏マイナス７０度である場合、ステップ４に移行して、送風機１１がフル回転で運転され、空調通風路１５が通風状態となり、空調機器１０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。
As described above, in the environmental test device 1 of the present embodiment, the amount of ventilation in the
If the temperature in the
そしてステップ５で、試験室５内の温度が低下して常温域に達したことが確認されると、ステップ６に移行して送風機１１の回転速度を減速する。具体的には、試験室５内の温度が低下して、常温域の上限温度たる摂氏３５度に達するとステップ６に移行して送風機１１の回転速度を減速する。
そして試験室５内の温度が目標温度に到達したことがステップ７で確認されると、ステップ８に移行し、通常運転が行われる。
仮に目標温度が低温領域に属する摂氏マイナス７０度であるならば、試験室５内の温度が目標温度たる摂氏マイナス７０度に到達したことがステップ７で確認されると、ステップ８に移行し、通常運転が行われる。
また仮に目標温度が常温域の摂氏２０度であるならば、試験室５内の温度が目標温度たる摂氏２０度に到達したことがステップ７で確認されると、ステップ８に移行し、通常運転が行われる。
When it is confirmed in
When it is confirmed in
If the target temperature is minus 70 degrees Celsius belonging to the low temperature region, if it is confirmed in
If the target temperature is 20 degrees Celsius in the normal temperature range, if it is confirmed in
以上、設定温度が降下側に変更された場合について説明したが、昇温側に変更された場合も同様である。本実施形態では、ステップ１１で、目標温度が常温域以上であるか否かが判断される。本実施形態では、目標温度が常温域であるか、あるいは常温域以上であればＹＥＳ判定となってステップ４に移行し、送風機１１がフル回転で運転される。
The case where the set temperature is changed to the falling side has been described above, but the same applies to the case where the set temperature is changed to the temperature rising side. In the present embodiment, in
そしてステップ５で、試験室５内の温度が上昇して常温域に達したことが確認されると、ステップ６に移行して送風機１１の回転速度を減速する。具体的には、試験室５内の温度が上昇して、常温域の下限温度たる摂氏１５度に達するとステップ６に移行して送風機１１の回転速度を減速する。
そして試験室５内の温度が目標温度に到達したことがステップ７で確認されると、ステップ８に移行し、通常運転が行われる。
仮に目標温度が高温領域に属する摂氏１００度であるならば、試験室５内の温度が目標温度たる摂氏１００度に到達したことがステップ７で確認されると、ステップ８に移行し、通常運転が行われる。
また仮に目標温度が常温域の摂氏３０度であるならば、試験室５内の温度が目標温度たる摂氏３０度に到達したことがステップ７で確認されると、ステップ８に移行し、通常運転が行われる。
When it is confirmed in
When it is confirmed in
If the target temperature is 100 degrees Celsius belonging to the high temperature region, if it is confirmed in
If the target temperature is 30 degrees Celsius in the normal temperature range, if it is confirmed in
以上説明した実施形態では、送風機１１の送風量を変化させて試験室５の通風量を変化させたが、本発明は、この構成に限定されるものではない。
例えば、図４に示す環境試験装置５０の様に、通風経路にダンパー５１等の開度制御手段を設け、開度を調節することによって試験室５の通風量を変化させてもよい。
In the embodiment described above, the ventilation amount of the
For example, like the
以上説明した実施形態では、送風機１１の回転数を摂氏２５度を境として一気に減少させ、初期環境付近から常温域に至る時期における試験室内の通風量に対し、常温域を越えて目標環境に近づく時期における通風量を減少させた。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、一定の温度領域に至った際に、無段階的に回転数を減少させたり、ダンパーの開度を閉じていってもよい。
また初期環境付近から常温域に至る時期や、常温域を越えて目標環境に近づく期間についても、無段階的又は段階的に送風機１１の回転数を減少させていったり、ダンパーの開度を閉じていってもよい。
In the embodiment described above, the rotation speed of the
Also, during the period from the vicinity of the initial environment to the normal temperature range, or during the period of exceeding the normal temperature range and approaching the target environment, the rotational speed of the
次に、本発明の効果を確認するために行った実験について説明する。
本発明の実施例として、図２のフローチャートに沿った運転を行う環境試験装置１を採用した。
比較例として、実施例と同一規格であって、送風機１１が常にフル回転で運転されるものを使用した。
運転開始時の試験室５内の温度は、いずれも摂氏１８０度であり、目標温度は、いずれも摂氏マイナス７５度とした。
両者の温度低下状況は、表１の通りであった。
Next, an experiment conducted to confirm the effect of the present invention will be described.
As an example of the present invention, the environmental test apparatus 1 that operates according to the flowchart of FIG. 2 was adopted.
As a comparative example, one having the same standard as that of the example and in which the
The temperature inside the
The temperature drop conditions of both are shown in Table 1.
比較例の環境試験装置では、摂氏２０度から摂氏マイナス４０度まで低下させる際の温度低下速度が３. １Ｋ／ｍｉｎであったのに対し、本実施例の環境試験装置では、３. ３Ｋ／ｍｉｎであり、温度低下速度が７パーセント向上した。
また摂氏１５４．５度から摂氏マイナス４９．５度まで低下させる際の温度低下速度は、比較例のものが４. ５Ｋ／ｍｉｎであったのに対し、本実施例の環境試験装置では、４. ７Ｋ／ｍｉｎであり、温度低下速度が４パーセント向上した。
In the environmental test apparatus of the comparative example, the temperature decrease rate when decreasing from 20 degrees Celsius to -40 degrees Celsius was 3.1 K/min, while in the environmental test apparatus of the present example, 3.3 K/min. min, and the temperature decrease rate was improved by 7%.
In addition, the temperature decrease rate when decreasing from 154.5 degrees Celsius to minus 49.5 degrees Celsius was 4.5 K/min in the comparative example, whereas it was 4 K in the environmental test apparatus of this example. .7 K/min, and the temperature decrease rate was improved by 4%.
１，５０ 環境試験装置
５ 試験室
７ 冷却装置（温度調整手段）
８ 加熱ヒータ（温度調整手段）
１１ 送風機（送風手段）
５１ ダンパー５１（開度制御手段）
1,50
8 Heater (Temperature adjustment means)
11 Blower (Blower means)
51 damper 51 (opening control means)
Claims (8)
前記制御部は、
前記試験室内の通風量を切り替えるための基準となる温度であって常温域にある境界温度に基づき、 通風量を制御可能であり、
前記試験室内の温度環境を初期温度から前記境界温度を越えて前記目標温度に向かって変化させる際に、前記初期温度付近から前記境界温度に至る時期における前記試験室内の通風量に対し、前記境界温度を越えて前記目標温度に近づく時期における通風量を減少させて運転することを特徴とする環境試験装置。 A test chamber to place the DUT, and a temperature adjustment means, blowing means and, and a control unit, a target temperature environment of the test chamber and the control unit drives the blower means and said temperature adjusting means In the environmental test equipment that adjusts to the temperature ,
The control unit is
Based on the boundary temperature in the normal temperature range, which is the reference temperature for switching the ventilation volume in the test chamber, the ventilation volume can be controlled,
When the changing toward the target temperature the temperature environment of the test chamber from an initial temperature beyond the boundary temperature, relative air amount of the test chamber at the time, from the vicinity of the initial temperature in the boundary temperature, the boundary environmental test apparatus characterized by driving by reducing the air amount in the period approaching beyond temperature to the target temperature.
前記制御部は、
前記試験室内の通風量を切り替えるための基準となる温度であって常温域にある境界温度に基づき、 通風量を制御可能であり、
前記試験室内の温度環境を前記境界温度を越える高温状態から前記境界温度未満の低温状態に変化させる際に、前記高温状態における前記試験室内の通風量に対して、前記低温状態に至った後の前記試験室内の通風量を減少させて運転することを特徴とする環境試験装置。 A test chamber to place the DUT, and a temperature adjustment means, blowing means and, and a control unit, a target temperature environment of the test chamber and the control unit drives the blower means and said temperature adjusting means In the environmental test equipment that adjusts to the temperature ,
The control unit is
Based on the boundary temperature in the normal temperature range, which is the reference temperature for switching the ventilation volume in the test chamber, the ventilation volume can be controlled,
The temperature environment of the test chamber from the atmosphere over the boundary temperature when changing to a low temperature of lower than the boundary temperature, relative air amount of the test chamber in the high temperature, after which led to the low temperature environmental test apparatus characterized by driving by reducing the air amount of the test chamber.
前記制御部は、
前記試験室内の通風量を切り替えるための基準となる温度であって常温域にある境界温度に基づき、 通風量を制御可能であり、
前記試験室内の温度環境を前記境界温度未満の低温状態から前記境界温度を越える高温状態に変化させる際に、前記低温状態における前記試験室内の通風量に対して、前記高温状態に至った後の前記試験室内の通風量を減少させて運転することを特徴とする環境試験装置。 A test chamber to place the DUT, and a temperature adjustment means, blowing means and, and a control unit, a target temperature environment of the test chamber and the control unit drives the blower means and said temperature adjusting means In the environmental test equipment that adjusts to the temperature ,
The control unit is
Based on the boundary temperature in the normal temperature range, which is the reference temperature for switching the ventilation volume in the test chamber, the ventilation volume can be controlled,
The temperature environment of the test chamber from the low-temperature state lower than the boundary temperature when changing the atmosphere over the boundary temperature, relative air amount of the test chamber in the cold state, after that led to the hot state environmental test apparatus characterized by driving by reducing the air amount of the test chamber.
前記制御部は、
前記試験室内の通風量を切り替えるための基準となる温度であって常温域にある境界温度に基づき、 通風量を制御可能であり、
前記試験室内の温度環境を初期温度から前記境界温度を越えて前記目標温度に向かって変化させる際に、前記初期温度付近から前記境界温度に至る時期における前記試験室内の通風量に対し、前記境界温度に入ってから前記目標温度に近づく時期における前記試験室内の通風量を減少させて運転することを特徴とする環境試験装置。 A test chamber to place the DUT, and a temperature adjustment means, blowing means and, and a control unit, a target temperature environment of the test chamber and the control unit drives the blower means and said temperature adjusting means In the environmental test equipment that adjusts to the temperature ,
The control unit is
Based on the boundary temperature in the normal temperature range, which is the reference temperature for switching the ventilation volume in the test chamber, the ventilation volume can be controlled,
When the changing toward the target temperature the temperature environment of the test chamber from an initial temperature beyond the boundary temperature, relative air amount of the test chamber at the time, from the vicinity of the initial temperature in the boundary temperature, the boundary environmental test apparatus characterized by driving by reducing the air amount of the test chamber at the time when after entering the temperature approaches the target temperature.
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