JP2012211825A

JP2012211825A - 絶対湿度による温湿度調整コントロールシステム及び、該コントロールシステムを使用した試験装置

Info

Publication number: JP2012211825A
Application number: JP2011077671A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Suga; 茂雄須賀; Hiroshi Ozawa; 博小澤
Original assignee: Suga Test Instruments Co Ltd
Current assignee: Suga Test Instruments Co Ltd
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2012-11-01

Abstract

【課題】この発明は、物質の劣化、促進に関わる試験装置において、試験槽内の温度及び湿度の設定値の設定ミスを無くして作業効率を向上し、湿度移行を早めて湿度安定性を向上することができる絶対湿度による温湿度調整コントロールシステム及び試験装置を実現することを目的とする。
【解決手段】この発明は、絶対湿度による温湿度調整コントロールシステムにおいて、制御手段は、温度及び絶対湿度を試験槽内の温度及び湿度の設定値として設定可能な温湿度設定手段と、試験槽内の乾球温度と湿球温度とから相対湿度を求めるとともに求めた相対湿度を絶対湿度に変換する湿度変換手段とを備え、湿度変換手段で求めた絶対湿度に基づいて試験槽内の温度及び湿度が温湿度設定手段で設定した設定値の温度及び絶対湿度になるように加湿空気生成装置及び温度調整装置を制御することを特徴とする絶対湿度による温湿度調整コントロールシステム及び試験装置。
【選択図】図１

Description

この発明は絶対湿度による温湿度調整コントロールシステム及び、該コントロールシステムを使用した試験装置に係り、特に、試験槽内の温度及び湿度の設定値の設定ミスを無くして作業効率を向上し、湿度移行を早めて湿度安定性を向上することができる絶対湿度による温湿度調整コントロールシステム及び、該コントロールシステムを使用した試験装置に関する。

物質の劣化、促進に関わる試験装置においては、試験槽内に設置した被試験体の腐食試験を行うために、試験槽内の温度及び湿度が設定値になるように、温湿度調整コントロールシステムにより制御している。

温湿度調整コントロールシステムには、加圧空気供給装置から供給される加圧空気に振動子で発生した霧化蒸気を加えて加圧加湿空気を生成するとともに、生成した加圧加湿空気を試験槽内に供給する加湿空気供給装置を備え、絶対湿度センサで検出した試験槽内の加湿空気の絶対湿度が予め設定した設定値よりも高いときは振動子を停止し、試験槽内の絶対湿度が設定値よりも低いときは振動子を作動させて加湿空気の絶対湿度を一定にするオン・オフ制御を行うものがある。（特許文献１）

また、温湿度調整コントロールシステムには、風洞の入口側の温湿度から得られる入口空気絶対湿度と予め設定した目標出口絶対湿度とを比較し、入口空気絶対湿度が目標出口絶対湿度以上の場合は目標冷却機出口温度を目標出口絶対湿度に対応する露点温度とし、入口空気絶対湿度が目標出口絶対湿度未満の場合は目標冷却機出口温度を入口空気絶対湿度に対応する露点温度とし、目標冷却機出口温度と風洞内の冷却機下流側の温度が同一になるように冷却機を制御し、風洞の出口側の温度が目標温度となるように加熱器（ヒータ）と加湿機（加湿空気生成装置）の少なくとも一方を制御するものがある。（特許文献２）

特開平１１−５１４２８号公報特開平８−５１３１号公報

ところで、試験槽内の湿度の設定値を相対湿度を用いて設定する温湿度設定方法では、設定する相対湿度の値は設定した乾球温度における飽和蒸気圧に対する蒸気圧の比率であるので、相対湿度１００％を越える設定は存在し得ない。また、湿度設定のミスによって設定した乾球温度よりも乾球温度が上昇することはない。

これに対して、試験槽内の湿度の設定値を絶対湿度を用いて設定する温湿度設定方法では、設定する絶対湿度の値は空気１ｍ^３又は１ｋｇ中に含まれる水蒸気の量（ｇ）なので、絶対湿度の設定値を設定可能な湿度範囲以上の値に設定した場合は、加湿機（加湿空気生成装置）の蒸気発生用のヒータが連続通電状態になり、乾球温度が設定値を越えてしまうことになり、設定値と大きくかけ離れた間違った試験となってしまう。

このため、絶対湿度を用いて設定する場合は、湿度設定のミスによって目標値の温湿度にならないばかりか、温度が異常に上昇してしまう問題がある。また、絶対湿度を用いた設定を間違いなく行うためには、湿り空気線図等を手に持ち、線図から設定値を読み取り設定しなくてはならなず、作業性を損なわせる問題がある。

また、試験槽内の湿度制御において、振動子やヒータをオン・オフ制御して試験槽内の湿度を調整する加湿機（加湿空気生成装置）では、設定値に追従して変化するのが難しく、各種の試験条件を組み合わせて行う複合サイクル試験等では試験条件を変化させるたびに、湿度が変動しやすい傾向にあり、腐食試験の再現性に影響を与えることもある。

この発明は、試験槽内の温度及び湿度の設定値の設定ミスを無くして作業効率を向上し、湿度移行を早めて湿度安定性を向上することができる絶対湿度による温湿度調整コントロールシステム及び試験装置を実現することを目的とする。

この発明の請求項１は、物質の劣化、促進に関わる試験装置の試験槽内に供給される空気に水分を加えて加湿空気を生成する加湿空気生成装置を備え、前記加湿空気生成装置で生成された加湿空気の温度を調整する温度調整装置を備え、前記試験槽内の温度及び湿度が設定値になるように絶対湿度に基づいて前記加湿空気生成装置及び温度調整装置を制御する制御手段を備える絶対湿度による温湿度調整コントロールシステムにおいて、前記制御手段は、温度及び絶対湿度を前記試験槽内の温度及び湿度の設定値として設定可能な温湿度設定手段と、前記試験槽内の乾球温度と湿球温度とから相対湿度を求めるとともに求めた相対湿度を絶対湿度に変換する湿度変換手段とを備え、前記湿度変換手段で求めた絶対湿度に基づいて前記試験槽内の温度及び湿度が前記温湿度設定手段で設定した設定値の温度及び絶対湿度になるように前記加湿空気生成装置及び温度調整装置を制御することを特徴とする。

この発明の請求項２は、物質の劣化、促進に関わる試験装置の試験槽内に供給される空気に水分を加えて加湿空気を生成する加湿空気生成装置を備え、前記加湿空気生成装置で生成された加湿空気の温度を調整する温度調整装置を備え、前記試験槽内の温度及び湿度が設定値になるように絶対湿度に基づいて前記加湿空気生成装置及び温度調整装置を制御する制御手段を備える絶対湿度による温湿度調整コントロールシステムにおいて、前記制御手段は、温度及び絶対湿度を前記試験槽内の温度及び湿度の設定値として設定可能な温湿度設定手段と、前記温湿度設定手段で設定した温度及び絶対湿度付近の、相対湿度と絶対湿度との関係を表示する温湿度関係表示手段とを備え、前記試験槽内の温度及び湿度が前記温湿度設定手段で設定した設定値の温度及び絶対湿度になるように前記加湿空気生成装置及び温度調整装置を制御することを特徴とする。
この発明の請求項３は、前記加湿空気生成装置は、前記試験槽に供給される加湿空気量を自動で変更可能な加湿空気量変更手段を備えていることを特徴とする。
この発明の請求項４は、請求項１〜請求項３に記載の技術的思想を用いた試験装置である。

この発明の請求項１及び請求項３の絶対湿度による温湿度調整コントロールシステムは、絶対湿度による温湿度制御を行い、湿度設定の変更にともなう、適切な空気量になるよう加湿空気量を変更することで、温度変動に対して湿度を追従させることができ、一つの試験槽において、複数の試験条件を組み合わせて行う複合サイクル試験では、特に各試験の切り替わり時の湿度移行が早く、確実に行うことができる。これにより、温湿度調整コントロールシステムは、湿度の移行スピードがより速くなり、また、湿度安定性の向上により、試験結果の再現性を向上することができる。

この発明の請求項２及び請求項３の絶対湿度による温湿度調整コントロールシステムは、温湿度設定手段で設定した温度及び絶対湿度付近の、相対湿度と絶対湿度との関係を表示する機能を有するので、表示された内容で相対湿度と絶対湿度との関係を確認しながら迅速に設定を行うことができる。これにより、温湿度調整コントロールシステムは、温度及び絶対湿度の設定時間を短縮して設定ミスを無くすことができ、作業性を向上することができる。
この発明の請求項４の試験装置は、上述の温湿度調整コントロールシステムを搭載することによって、温湿度安定性の良い試験を迅速・確実に実施することができる。

図１は絶対湿度による温湿度調整コントロールシステムのシステム構成図である。（実施例）図２は湿り空気線図及び制御手段を示す図である。（実施例）図３（Ａ）は温湿度調整コントロールシステムを搭載した試験装置の正面図、図３（Ｂ）は温湿度調整コントロールシステムを搭載した試験装置の右側面図である。（実施例）

以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。

図１〜図３は、この発明の実施例を示すものである。図１において、１は絶対湿度による温湿度調整コントロールシステム、２は物質の劣化、促進に関わる試験を行う複合サイクル試験装置である。試験装置２は、図３に示すように、被試験体Ｓを配置する試験槽３を備え、試験槽３に対して隔壁４で循環空気通路５を区画形成している。試験装置２は、試験槽３内に供給される空気に水分を加えて加湿空気を生成する加湿空気生成装置６を備え、加湿空気生成装置６で生成された加湿空気の温度を調整する温度調整装置７を備えている。

加湿空気生成装置６は、水を加熱して蒸気を発生するヒータ８を備えている。また、加湿空気生成装置６は、試験槽３に供給される加湿空気量を自動で変更可能な加湿空気量変更手段として、回転を無段階に変更可能なエアポンプ９を備えている。加湿空気生成装置６は、ヒータ８によって発生した蒸気により加湿空気を生成し、エアポンプ９によって加湿空気量を無段階に変更して温度調整装置７に供給する。

温度調整装置７は、循環空気通路５内に、循環空気を冷却する冷却器１０と循環空気を加熱する加熱器１１と循環空気を送風する送風機１２とを配置している。温度調整装置７は、加湿空気生成装置６から供給される循環空気の温度を、冷却器１０と加熱器１１とで調整し、送風機１２で試験槽３に送り込む。

加湿空気生成装置６のヒータ８とエアポンプ９、及び温度調整装置７の冷却器１０と加熱器１１と送風機１２は、温湿度調整コントロールシステム１の制御手段１３に接続されている。制御手段１３には、試験槽３に配置した乾球温度測定器１４と湿球温度測定器１５とを接続している。

制御手段１３は、図２に示すように、温度及び絶対湿度を試験槽３内の温度及び湿度の設定値として設定可能な温湿度設定手段１６と、試験槽３内の乾球温度と湿球温度とから相対湿度を求めるとともに求めた相対湿度を絶対湿度に変換する湿度変換手段１７と、温湿度設定手段１６で設定した温度及び絶対湿度付近の、相対湿度と絶対湿度との関係を表示する温湿度関係表示手段１８とを備えている。

絶対湿度による温湿度調整コントロールシステム１は、制御手段１３によって、乾球温度測定器１４と湿球温度測定器１５との検出した試験槽３内の乾球温度と湿球温度とから湿度変換手段１７により相対湿度と絶対湿度とを求め、湿度変換手段１７で求めた絶対湿度に基づいて、試験槽３内の温度及び湿度が温湿度設定手段１６で設定した設定値の温度及び絶対湿度になるように、加湿空気生成装置６によりヒータ８とエアポンプ９及び温度調整装置７の冷却器１０と加熱器１１と送風機１２を制御する。

次に作用を説明する。
この温湿度調整コントロールシステム１は、試験装置２の試験槽３に被試験体Ｓを設置して試験を行う際に、制御手段１３の温湿度設定手段１６によって試験槽３内の温度及び湿度の設定値として温度及び絶対湿度を設定する。このとき、制御手段１３は、温湿度関係表示手段１８によって、温湿度設定手段１６で設定した温度及び絶対湿度付近の、相対湿度と絶対湿度との関係を、図２に示すような湿り空気線図等により数値で表示する。

試験を行う者は、温湿度関係表示手段１８に表示された湿り空気線図等の内容を参照することで、相対湿度と絶対湿度との関係を確認しながら、試験槽３の温度及び湿度の設定値を迅速に設定することができる。これにより、温湿度調整コントロールシステム１は、温度及び絶対湿度の設定時間を短縮して設定ミスを無くすことができ、作業性を向上することができる。

また、この温湿度調整コントロールシステム１は、制御手段１３によって、温湿度設定手段１６で設定した絶対湿度による温湿度制御を行い、加湿空気生成装置６のヒータ８を無段階の電流出力制御を行い、かつエアポンプ９の回転を無段階に変えることで、湿度設定の変更にともなう、適切な空気量になるよう加湿空気量を無段階に変更し、温度変動に対して湿度を、追従させることができる。この温湿度調整コントロールシステム１は、試験装置２で複数の試験条件を組み合わせて行う複合サイクル試験では、特に各試験の切り替わり時の湿度移行が早く、確実に行うことができる。

これにより、温湿度調整コントロールシステム１は、湿度の移行スピードがより速くなり、湿度安定性の向上により、試験結果の再現性を向上することができる。また、試験装置２は、上述の温湿度調整コントロールシステム１を搭載することによって、被試験体Ｓの試験を迅速・確実に実施することができる。

なお、この実施例においては、加湿空気量変更手段として、回転を無段階に変えることができるエアポンプ９を設け、加湿空気量を連続的に変化させて供給したが、エアポンプ９と加湿空気生成装置６との間に電磁弁１９を設け、電磁弁１９をＯＮ・ＯＦＦすることで、加湿空気を間欠的に供給することもできる。

この発明は、試験槽内の温度及び湿度の設定値の設定ミスを無くして作業効率を向上し、湿度移行を早めて湿度安定性を向上することができるものであり、試験を単独で行う試験装置だけでなく、複合サイクル試験を行う試験装置にも適用することができる。

１温湿度調整コントロールシステム
２試験装置
３試験槽
４隔壁
５循環空気通路
６加湿空気生成装置
７温度調整装置
８ヒータ
９エアポンプ
１０冷却器
１１加熱器
１２送風機
１３制御手段
１４乾球温度測定器
１５湿球温度測定器
１６温湿度設定手段
１７湿度変換手段
１８温湿度関係表示手段
１９電磁弁

Claims

物質の劣化、促進に関わる試験機の試験槽内に供給される空気に水分を加えて加湿空気を生成する加湿空気生成装置を備え、前記加湿空気生成装置で生成された加湿空気の温度を調整する温度調整装置を備え、前記試験槽内の温度及び湿度が設定値になるように絶対湿度に基づいて前記加湿空気生成装置及び温度調整装置を制御する制御手段を備える絶対湿度による温湿度調整コントロールシステムにおいて、前記制御手段は、温度及び絶対湿度を前記試験槽内の温度及び湿度の設定値として設定可能な温湿度設定手段と、前記試験槽内の乾球温度と湿球温度とから相対湿度を求めるとともに求めた相対湿度を絶対湿度に変換する湿度変換手段とを備え、前記湿度変換手段で求めた絶対湿度に基づいて前記試験槽内の温度及び湿度が前記温湿度設定手段で設定した設定値の温度及び絶対湿度になるように前記加湿空気生成装置及び温度調整装置を制御することを特徴とする絶対湿度による温湿度調整コントロールシステム。
物質の劣化、促進に関わる試験機の試験槽内に供給される空気に水分を加えて加湿空気を生成する加湿空気生成装置を備え、前記加湿空気生成装置で生成された加湿空気の温度を調整する温度調整装置を備え、前記試験槽内の温度及び湿度が設定値になるように絶対湿度に基づいて前記加湿空気生成装置及び温度調整装置を制御する制御手段を備える絶対湿度による温湿度調整コントロールシステムにおいて、前記制御手段は、温度及び絶対湿度を前記試験槽内の温度及び湿度の設定値として設定可能な温湿度設定手段と、前記温湿度設定手段で設定した温度及び絶対湿度付近の、相対湿度と絶対湿度との関係を表示する温湿度関係表示手段とを備え、前記試験槽内の温度及び湿度が前記温湿度設定手段で設定した設定値の温度及び絶対湿度になるように前記加湿空気生成装置及び温度調整装置を制御することを特徴とする絶対湿度による温湿度調整コントロールシステム。
前記加湿空気生成装置は、前記試験槽に供給される加湿空気量を自動で変更可能な加湿空気量変更手段を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の絶対湿度による温湿度調整コントロールシステム。
請求項１から請求項３のいずれかに記載の絶対湿度による温湿度調整コントロールシステムを搭載し、安定した温湿度調整が可能であることを特徴とする物質の劣化、促進に関わる試験装置。