CN113311888B - 环境形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的环境试验装置(1)包括：收容被试验物的试验室(3)；与试验室连通的空调室(4)；通过调节从试验室的第一壁面(7)侧流入空调室的空气的温度、从而生成空调空气的冷却器(11)和主加热器(12)；在与第一壁面(7)相向的试验室的第二壁面(9)侧沿多个方向排列配置，沿从第二壁面(9)朝向第一壁面(7)的方向，从空调室向试验室送出空调空气的送风风扇(13)；以及单独地控制多个送风风扇(13)的各自的旋转速度的控制部(30)。据此，能够细致地控制试验室(3)的内部空间的温度分布。

Description

环境形成装置

技术领域

本发明涉及一种环境形成装置，特别是涉及能够细致地控制收容对象物的环境形成室的内部空间的温度分布的环境形成装置。

背景技术

作为用于评价电子零部件等被试验物的性能等的试验，已知环境试验。在环境试验中，通过对收容在试验室内的被试验物施加温度等环境压力，从而评价被试验物的性能等。此外，作为用于实施环境试验的装置，已知环境试验装置。背景技术所涉及的环境试验装置具备：被隔热性框体包围的试验室；与试验室连通的空调室；被配置在空调室内的加热器和冷却器等空调装置；以及将由空调装置生成的空调空气从空调室的通风路送出到试验室的送风机。作为送风机，1台送风风扇以位于试验室的一个侧壁侧的方式被配置。

此外，在日本发明专利公报第5969968号中公开了一种环境试验装置，其具备：配置在试验室的上方的温度调节部内的空调装置；在温度调节部内沿左右方向排列配置的2台离心风扇；以及检测试验室内的温度分布的多个温度传感器。在分隔试验室和从温度调节部朝向下方延伸的送风路的第一分隔壁上形成有沿上下左右方向排列的多个通风口。同样，在与第一分隔壁相向并分隔试验室和从温度调节部朝向下方延伸的排气路的第二分隔壁形成有沿上下左右方向排列的多个通风口。从离心风扇送出的空调空气通过送风路而从温度调节部朝向下方被引导，并从第一分隔壁的通风口送出到试验室内。被送出的空调空调通过试验室内后从第二分隔壁的通风口排出，并通过排气路而被引导至上方的温度调节部。在该环境试验装置中，基于温度传感器的检测结果，单独地调整2台离心风扇的各送风量，以便通过重点向试验室的内部空间中温度差异较大的区域送出空调空气，从而使试验室内的温度分布变得均匀。

根据所述背景技术所涉及的环境试验装置，由于1台送风风扇被配置在侧壁的大致中央部，因此，送出到试验室的内部空间的周边部的送风量相对小于送出到中央部的送风量。因此，有时在试验室的内部空间中在周边部与中央部之间发生温度差。此外，在试验室内排列收容多个被试验物的情况下，从送风机送出的空调空气有时被上游的被试验物遮挡而难以到达下游的被试验物，在试验室的内部空间的送风路径的上游侧与下游侧之间有时发生温度差。由此，根据所述背景技术所涉及的环境试验装置，因各种原因而试验室的内部空间的温度分布有时发生出乎意料的偏差。

根据日本发明专利公报第5969968号公开的环境试验装置，通过单独地控制沿左右方向排列的2台离心风扇的各送风量，从而能够使试验室内的左半区域和右半区域的风量彼此不同。但是，关于左半区域以及右半区域的各区域内，例如如果左侧的离心风扇的送风量增大，则左半区域内的风量整体上增加，例如如果右侧的离心风扇的送风量减少则右半区域内的风量整体上降低。也就是说，只让左半区域和右半区域的各区域内的一部分的风量增加或降低的风量控制是不可能的。因此，根据日本发明专利公报第5969968号公开的环境试验装置，当控制试验室的内部空间的温度分布时，有时其控制细致度不充分。

此外，在日本发明专利公报第5969968号公开的环境试验装置中，控制目标是使试验室的内部空间的温度分布均匀。但是，根据环境试验的试验过程内容不同，并不一定均匀的温度分布就最合适，因此，希望实现根据试验过程内容，在试验室内形成包含非均匀的温度分布的所需的温度分布的装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够细致地控制收容对象物的环境形成室的内部空间的温度分布的环境形成装置。

本发明一个方面所涉及的环境形成装置包括：环境形成室，用于收容对象物；空调室，与所述环境形成室连通；第一空调单元，通过调节从所述环境形成室的第一壁面侧流入所述空调室的空气的温度，从而生成空调空气；多个送风风扇，在与所述第一壁面相向的所述环境形成室的第二壁面侧沿多个方向排列配置，沿从所述第二壁面朝向所述第一壁面的方向从所述空调室向所述环境形成室送出空调空气；控制单元，单独地控制所述多个送风风扇的各自的旋转速度；多个第一温度检测单元，被配置在所述第一壁面侧的多个部位；以及多个第二空调单元，与所述多个送风风扇相对应地被配置，用于调节由所述多个送风风扇的各送风风扇向所述环境形成室送出的空调空气的温度，其中，所述控制单元还单独地控制所述多个第二空调单元的各自的空调温度。

本发明另一个方面所涉及的环境形成装置包括：环境形成室，用于收容对象物；空调室，与所述环境形成室连通；空调单元，通过调节从所述环境形成室的第一壁面侧流入所述空调室的空气的温度，从而生成空调空气；多个送风风扇，被配置在与所述第一壁面相向的所述环境形成室的第二壁面侧，沿从所述第二壁面朝向所述第一壁面的方向，从所述空调室向所述环境形成室送出空调空气；以及控制单元，其中，所述控制单元通过单独地控制所述多个风扇的各自的旋转速度，从而与在所述环境形成室内形成规定的环境的环境形成过程的变化同步地在所述环境形成室内形成非均匀的温度分布，所述环境形成过程具有使所述环境形成室内的温度变化的温度变化过程和维持所述环境形成室内的温度的温度维持过程，所述控制单元，在所述温度变化过程，使所述多个送风风扇中朝向所述环境形成室的内部空间的中央部送出空调空气的送风风扇的旋转速度相对地增大，并使朝向所述环境形成室的内部空间的周边部送出空调空气的送风风扇的旋转速度相对地降低；在所述温度维持过程，使所述多个送风风扇中朝向所述环境形成室的内部空间的中央部送出空调空气的送风风扇的旋转速度相对地降低，并使朝向所述环境形成室的内部空间的周边部送出空调空气的送风风扇的旋转速度相对地增大。

根据本发明，能够细致地控制收容对象物的环境形成室的内部空间的温度分布。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的实施方式所涉及的环境形成装置的结构的图。

图2是示意性地表示多个送风风扇的配置布局的图。

图3是示意性地表示多个副加热器的配置布局的图。

图4是示意性地表示多个直流马达的配置布局的图。

图5是示意性地表示多个温度传感器的配置布局的图。

图6是示意性地表示多个温度传感器的配置布局的图。

图7是表示环境试验装置所具备的控制部的图。

图8是表示控制部进行的环境试验装置的控制方法的流程图。

图9是局部地表示环境试验装置的温度循环的一例的图。

图10是示意性地表示多个送风风扇的配置布局的变形例的图。

图11是示意性地表示多个送风风扇的配置布局的变形例的图。

图12是示意性地表示变形例所涉及的环境形成装置的结构的图。

图13是示意性地表示变形例所涉及的环境形成装置的结构的图。

具体实施方式

下面，利用附图详细说明本发明的实施方式。另外，在不同的图中附上相同符号的要素表示相同或相对应的要素。

<环境试验装置1的结构>

图1是示意性地表示本发明的实施方式所涉及的环境形成装置的结构的图。在本实施方式的例子中，环境形成装置作为用于通过对作为对象物的被试验物6施加规定的温度压力从而评价被试验物6的性能等的环境试验装置1而构成。但是，环境试验装置1也可以作为通过追加安装加湿器从而对被试验物6施加规定的温度压力以及湿度压力的恒温恒湿槽而构成。此外，环境试验装置1也可以作为用于通过对被试验物6施加规定的温度压力以及电压压力从而筛选初期不合格品的老化试验装置而构成。被试验物6例如是电路基板等电子零部件。另外，在以下说明中，如图1所示，利用具有沿水平方向延伸的X轴、沿铅垂方向延伸的Y轴、垂直于X轴和Y轴双方的Z轴的正交坐标系来规定方向。图1所示的正交坐标系中示出了朝向与X轴的延伸方向相反的方向延伸的W轴。

环境试验装置1具备被隔热性的框体2包围的试验室3(环境形成室)和空调室4。试验室3具有彼此相向的第一壁面7和第二壁面9。空调室4具有：由第一壁面7和框体2的内表面2A界定的第一空间部41；由第二壁面9和框体2的内表面2B界定的第二空间部42；以及连接第一空间部41和第二空间部42的连接空间部43。在第一壁面7形成有多个通风口8，在第二壁面9形成有多个通风口10。试验室3和空调室4通过这些多个通风口8、10而互相连通。另外，形成有多个通风口8的第一壁面7也可以省略，此时，框体2的内表面2A成为试验室3的第一壁面。此外，第一壁面7或内表面2A可以是用于从外部接触试验室3的门的内表面，此时，门的内表面成为试验室3的第一壁面。

在试验室3内设置有搁板5。搁板5具有多个棒状构件交叉排列的格子状的外观形状。被试验物6被载置在搁板5上。在图1所示的例子中，搁板5在试验室3内被设置为多个层，在各搁板5上排列载置多个被试验物6，从而多个被试验物6被收容在试验室3的内部空间的中央部。但是，被设置在试验室3内的搁板5的层数为1层以上即可，此外，载置在各搁板5上的被试验物6的个数为1个以上即可。

在空调室4的连接空间部43内配置有作为冷却装置的冷却器11和作为加热装置的主加热器12。冷却器11和主加热器12作为第一空调单元而发挥功能，通过冷却或加热从试验室3通过第一壁面7的通风口8流入空调室4的空气，从而生成被调整为所需的温度的空调空气。由后述的控制部30控制冷却器11和主加热器12的空调温度。

此外，在试验室3内配置有后述的多个温度传感器17、18。

在试验室3的第二壁面9侧配置有多个送风风扇13。送风风扇13作为具有直流马达14和固定在直流马达14的旋转轴15的远端部的多个叶片的轴流风扇而构成。直流马达14被配置在框体2的外部。旋转轴15贯穿框体2的外壁，并在空调室4内朝向试验室3沿W方向延伸。旋转轴15的远端部被配置在与第二壁面9的通风口10的中心同心的位置。送风风扇13的叶片被配置在与通风口10相同的平面内。如果直流马达14被驱动从而送风风扇13旋转，则空调空气从空调室4通过通风口10而向试验室3内送出。送风风扇13的叶片在Y-Z平面内旋转，因此，由送风风扇13向试验室3内送出的空调空气如图1中的粗的直线箭头所示大致朝向W方向前进，在通过试验室3内后从第一壁面7的通风口8排出到空调室4。

图2是示意性地表示多个送风风扇13的配置布局的图，相当于朝X方向观察沿图1所示的线II-II的位置的俯视图。在本实施方式的例子中，环境试验装置1具备沿Y方向和Z方向的各方向彼此隔开距离而排列3个送风风扇13，以3行×3列的矩阵状排列的共计9个送风风扇131～139。送风风扇131～139在包含第二壁面9的中央部以及周边部的整个区域分散被配置。由后述的控制部30单独地控制送风风扇131～139的各自的旋转速度。

此外，在第二壁面9，与多个送风风扇13相同数量且相同布局形成有多个通风口10。在本实施方式的例子中，以3行×3列的矩阵状形成有共计9个圆形的通风口101～109。各通风口101～109被形成在其圆的中心与各送风风扇131～139的旋转轴15同心的位置。

如图1所示，在空调室4的第二空间部42内与各送风风扇13相对应地配置有副加热器16。副加热器16在送风风扇13的叶片与直流马达14之间被配置在靠近叶片的位置。副加热器16以不干扰送风风扇13的旋转轴15的旋转动作的位置以及形状被配置。副加热器16作为第二空调单元而发挥功能，通过进一步加热由主加热器12生成的空调空气，从而对由各送风风扇13向试验室3内送出的空调空气的温度进行微调。

图3是示意性地表示多个副加热器16的配置布局的图，相当于朝X方向观察沿图1所示的线III-III的位置的俯视图。以与多个送风风扇13相同数量且相同布局配置有多个副加热器16。在本实施方式的例子中，以3行×3列的矩阵状配置有共计9个副加热器161～169。由后述的控制部30单独地控制副加热器161～169的各自的空调温度。

图4是示意性地表示多个直流马达14的配置布局的图，相当于朝X方向观察沿图1所示的线IV-IV的位置的俯视图。在本实施方式的例子中，以3行×3列的矩阵状配置有共计9个直流马达141～149。

如图1所示，作为第一温度检测单元的多个温度传感器17靠近试验室3的第一壁面7而被配置。由于第一壁面7位于送风风扇13送出的空调空气的送风路径的最下游，因此，由温度传感器17检测该最下游的试验室3内的空气的温度。

图5是示意性地表示多个温度传感器17的配置布局的图，相当于朝W方向观察沿图1所示的线V-V的位置的俯视图。以与多个送风风扇13相同数量且相同布局配置有多个温度传感器17。在本实施方式的例子中，以3行×3列的矩阵状配置有共计9个温度传感器171～179。由温度传感器171～179检测出的各个检测温度被输入到后述的控制部30。温度传感器171～179被配置在多个棒状构件交叉排列的格子状的框架20的各交点上。该框架20靠近第一壁面7而被固定在试验室3的内壁上。此外，如图1所示，各温度传感器171～179被配置在所对应的送风风扇131～139的旋转轴15的延长线上。

如图1所示，作为第二温度检测单元的多个温度传感器18靠近试验室3的第二壁面9而被配置。温度传感器18靠近送风风扇13而被配置。由于第二壁面9位于送风风扇13送出的空调空气的送风路径的最上游，因此，由温度传感器18检测该最上游的试验室3内的空气的温度。

图6是示意性地表示多个温度传感器18的配置布局的图，相当于朝X方向观察沿图1所示的线VI-VI的位置的俯视图。以与多个送风风扇13相同数量且相同布局配置有多个温度传感器18。在本实施方式的例子中，以3行×3列的矩阵状配置有共计9个温度传感器181～189。由温度传感器181～189检测出的各个检测温度被输入到后述的控制部30。温度传感器181～189被配置在多个棒状构件交叉排列的格子状的框架21的各交点上。该框架21靠近第二壁面9而被固定在试验室3的内壁上。此外，如图1所示，各温度传感器181～189被配置在所对应的送风风扇131～139的旋转轴15的延长线上。

图7是表示环境试验装置1所具备的控制部30的图。作为控制部30发挥功能的CPU等处理器被配置在框体2的外部。从温度传感器171～179向控制部30分别输入温度检测信号S11～S19。此外，从温度传感器181～189向控制部30分别输入温度检测信号S21～S29。控制部30通过驱动信号S3控制冷却器11的驱动。控制部30通过驱动信号S4控制主加热器12的驱动。控制部30通过驱动信号S51～S59单独地控制直流马达141～149的输出，从而在0以上且最大值Vmax以下的范围内单独地控制送风风扇131～139的旋转速度。控制部30通过驱动信号S61～S69单独地驱动副加热器161～169，从而利用副加热器161～169的追加加热单独地控制通过了主加热器12的空调空气的温度。据此，通过副加热器161～169单独地调整由送风风扇131～139的每个风扇向试验室3送出的空调空气的温度。

<环境试验装置1的动作>

图8是表示控制部30进行的环境试验装置1的控制方法的流程图。在此，说明将小于容许上限温度Tmax的规定的高温(例如150℃)作为目标设定温度TP，并在试验室3内形成该目标设定温度TP的均匀的温度分布的情况下的动作。在初始状态下，冷却器11、主加热器12、副加热器161～169以及送风风扇131～139的驱动均被停止。

如果被试验物6被载置在搁板5上之后环境试验的执行开始命令被输入，首先，在步骤SP101，控制部30通过驱动信号S51～S59驱动直流马达141～149，从而以初始值V0(<Vmax)的旋转速度开始所有送风风扇131～139的驱动。

接着，在步骤SP102，控制部30从温度传感器171～179、181～189输入温度检测信号S11～S19、S21～S29。然后，控制部30确定用温度检测信号S11～S19、S21～S29表示的检测温度T171～T179、T181～T189中的最大值，并判断该最大值是否低于目标设定温度TP。在该时刻，主加热器12未被驱动，试验室3的内部空间的温度为常温，因此，该最大值低于目标设定温度TP。

在检测温度T171～T179、T181～T189的最大值低于目标设定温度TP的情况下(步骤SP102：是)，转移到步骤SP103，控制部30通过驱动信号S4控制主加热器12，从而使主加热器12的输出增大规定量。据此，主加热器12开始加热空气。然后，控制部30再次执行步骤SP102的判断。刚开始主加热器12的驱动之后，试验室3的内部空间的温度不怎么上升，所以暂时反复执行步骤SP102、SP103的处理。

如果试验室3的内部空间的温度上升，检测温度T171～T179、T181～T189的最大值达到目标设定温度TP以上(步骤SP102：否)，则控制部30对于送风风扇13N(在本实施方式的例子中，N为1～9)的每一个风扇执行以下的处理。以下代表性地说明有关送风风扇131的处理，但是对于其他送风风扇132～139也执行同样的处理。

首先，在步骤SP104，控制部30判断当前被设定的送风风扇131的旋转速度V1是否为最大值Vmax以上。在该时刻，送风风扇131的旋转速度V1被设定为初始值V0，所以旋转速度V1小于最大值Vmax。

在旋转速度V1小于最大值Vmax的情况下(步骤SP104：否)，转移到步骤SP105，控制部30基于从与送风风扇131相对应的温度传感器171输入的温度检测信号S11，判断温度传感器171的检测温度T171是否低于目标设定温度TP。

在检测温度T171为目标设定温度TP以上的情况下(步骤SP105：否)，可以说在送风风扇131的送风路径的最下游，空气的温度上升至目标设定温度TP，可以认为在该送风路径，温度上升在其上游的整个区域结束。此时，转移到步骤SP110，控制部30判断环境试验的结束命令是否被输入。

在检测温度T171低于目标设定温度TP的情况下(步骤SP105：是)，在送风风扇131的送风路径的最下游，空气的温度未上升至目标设定温度TP，因此，可以认为由送风风扇131向试验室3送出的空调空气未充分到达其送风路径的最下游。此时，转移到步骤SP106，控制部30通过驱动信号S51控制与送风风扇131相对应的直流马达141，从而使送风风扇131的旋转速度V1增大规定量。据此，由送风风扇131向试验室3送出的空调空气的风量增大。接着，控制部30再次执行步骤SP104的判断。

在即使增大旋转速度V1，检测温度T171也不上升至目标设定温度TP以上的情况下，反复执行步骤SP104～SP106的处理，直到旋转速度V1达到最大值Vmax为止。通过该反馈控制，送风风扇131的旋转速度V1逐渐增大，其结果，由送风风扇131向试验室3送出的空调空气的风量逐渐增大。

如果旋转速度V1达到最大值Vmax以上(步骤SP104：是)，则不能使旋转速度V1再增大，因此，控制部30转移到使由送风风扇131送出的空调空气的温度上升的处理。首先，在步骤SP107，控制部30基于从与送风风扇131相对应的温度传感器181输入的温度检测信号S21，判断温度传感器181的检测温度T181是否低于容许上限温度Tmax。

在检测温度T181为容许上限温度Tmax以上的情况下(步骤SP107：否)，不能使由送风风扇131向试验室3送出的空调空气的温度再上升。此时，控制部30执行步骤SP110。

在检测温度T181低于容许上限温度Tmax的情况下(步骤SP107：是)，转移到步骤SP108，控制部30基于从与送风风扇131相对应的温度传感器171输入的温度检测信号S11，判断温度传感器171的检测温度T171是否低于目标设定温度TP。刚从步骤SP104转移到步骤SP107之后的时刻，由于副加热器161还没有被驱动，因此，检测温度T171低于目标设定温度TP的可能性高。

在检测温度T171低于目标设定温度TP的情况下(步骤SP108：是)，转移到步骤SP109，控制部30通过驱动信号S61控制与送风风扇131相对应的副加热器161，从而使副加热器161的输出增大规定量。据此，副加热器161的驱动开始，由送风风扇131向试验室3送出的空调空气的温度上升。然后，控制部30再次执行步骤SP107的判断。

在即使增大副加热器161的输出，检测温度T171也不上升至目标设定温度TP以上的情况下，只要检测温度T181低于容许上限温度Tmax，就反复执行步骤SP107～SP109的处理。通过该反馈控制，由送风风扇131向试验室3送出的空调空气的温度通过副加热器161的追加加热而逐渐上升。

如果检测温度T171达到目标设定温度TP以上(步骤SP108：否)，则在送风风扇131的送风路径的最下游，空气的温度上升至目标设定温度TP，因此，可以认为在该送风路径，温度上升在其上游的整个区域结束。此时，接着控制部30执行步骤SP110。

在步骤SP110，控制部30判断环境试验的结束命令是否被输入。在环境试验的结束命令未被输入的情况下(步骤SP110：否)，控制部30反复执行步骤SP102以后的处理。另一方面，在环境试验的结束命令被输入了的情况下(步骤SP110：是)，控制部30停止环境试验装置1的运转。

另外，在以上说明中，叙述了与送风风扇131～139相对应而设置副加热器161～169，在加热处理中，通过副加热器161～169来单独地追加加热被主加热器12加热后的空调空气的例子。并不限定于该例子，也可以采用与送风风扇131～139相对应而设置副冷却器，在冷却处理中，通过副冷却器单独地追加冷却被主冷却器(冷却器11)冷却后的空调空气的结构。此外，主加热器12、冷却器11、副加热器161～169以及副冷却器也可以在驱动送风风扇131～139之前开始驱动。

<环境试验装置1的作用效果>

根据本实施方式所涉及的环境试验装置1，在试验室3的第二壁面9侧沿多个方向(在所述的例子中为Y方向和Z方向)排列配置有多个送风风扇131～139，控制部30单独地控制多个送风风扇131～139的各自的旋转速度V1～V9。由此，通过单独地控制沿多个方向排列配置的多个送风风扇131～139的各自的旋转速度V1～V9，能够任意地控制试验室3内的各区域的空调空气的流动。其结果，包含均匀的温度分布以及非均匀的温度分布在内，能够细致地控制试验室3的内部空间的温度分布。

此外，根据本实施方式所涉及的环境试验装置1，在试验室3内，在空调空气的流动的最下游即第一壁面7侧的多个部位配置有作为第一温度检测单元的多个温度传感器171～179。因此，控制部30可以基于温度传感器171～179的检测结果，判断在试验室3内是否正确地形成所需的温度分布。然后，控制部30基于其判断结果，单独地反馈控制各送风风扇131～139，从而在试验室3内适当地形成所需的温度分布。

此外，根据本实施方式所涉及的环境试验装置1，多个温度传感器171～179和多个送风风扇131～139以相同数量且相同布局被配置。这样，由于温度传感器171～179和送风风扇131～139一对一地相对应，因此，控制部30基于温度传感器171～179的检测结果，能够容易地反馈控制与各温度传感器171～179相对应的送风风扇131～139。

此外，根据本实施方式所涉及的环境试验装置1，作为第二空调单元的多个副加热器161～169与多个送风风扇131～139相对应地被配置。并且，通过控制部30单独地控制各副加热器161～169的空调温度，从而调节由各送风风扇131～139向试验室3送出的空调空气的温度。因此，在各送风风扇131～139，不仅能够控制空调空气的流动，而且还能控制其温度，因此，能够更细致地控制试验室3的内部空间的温度分布。

此外，根据本实施方式所涉及的环境试验装置1，控制部30在温度传感器17N的检测温度T17N未达到目标设定温度TP的情况下，使与温度传感器17N相对应的送风风扇13N的旋转速度VN增大，即使这样检测温度T17N还达不到目标设定温度TP的情况下，驱动与温度传感器17N相对应的副加热器16N。因此，如果增大送风风扇13N的旋转速度VN则检测温度T17N达到目标设定温度TP的情况下，无需驱动副加热器16N，因此，能够降低伴随驱动副加热器16N而发生过热的可能性。

此外，根据本实施方式所涉及的环境试验装置1，在试验室3内空调空气的流动的最上游即第二壁面9侧的多个部位配置有作为第二温度检测单元的多个温度传感器181～189。因此，在通过主加热器12以及副加热器161～169而空调空气的温度比容许上限温度Tmax还过热的情况下，控制部30基于温度传感器181～189的检测结果，确定过热发生部位。然后，控制部30基于该确定结果单独地反馈控制各副加热器161～169，从而能够将由各送风风扇131～139向试验室3送出的空调空气的温度抑制在容许上限温度Tmax以下。其结果，能够事先避免因置于过热的空调空气中而导致的被试验物6的故障。

此外，根据本实施方式所涉及的环境试验装置1，多个温度传感器181～189和多个送风风扇131～139以相同数量且相同布局被配置。这样，由于温度传感器181～189和副加热器161～169一对一地相对应，因此，控制部30基于温度传感器181～189的检测结果，能够容易地反馈控制与各温度传感器181～189相对应的副加热器161～169。

此外，根据本实施方式所涉及的环境试验装置1，各送风风扇131～139被直流马达141～149驱动。因此，与由交流马达驱动的情况相比较，控制部30能够以良好的响应性控制送风风扇131～139，并且，能够在低速区域至高速区域的较广的调整范围控制送风风扇131～139的旋转速度V1～V9。

此外，根据本实施方式所涉及的环境试验装置1，控制部30通过单独地控制各送风风扇131～139的旋转速度V1～V9，从而在试验室3内形成均匀的温度分布。因此，即使在多个被试验物6分散收容在试验室3内的多个部位的情况下，不管试验室3内的收容部位如何，也能够向各被试验物6施加相同的温度压力。

<第一变形例>

在所述实施方式中，控制部30在试验室3内形成了目标设定温度TP的均匀的温度分布，但是，也可以与对被试验物6执行的环境试验的试验过程同步地在各试验过程形成最适合的非均匀的温度分布。

图9是局部地示出环境试验装置1的温度循环的一例的图。在时刻T0从常温状态开始，在时刻T1开始通过主加热器12的驱动的从常温状态朝向高温状态的加热控制，在时刻T2向高温状态的迁移结束。高温状态下的试验室3内的温度例如为150℃。从时刻T2至时刻T3通过主加热器12的驱动而维持高温状态，该期间成为高温放置期间。高温放置期间例如为30分钟。在时刻T3开始通过冷却器11的驱动的从高温状态朝向低温状态的冷却控制，在时刻T4向低温状态的迁移结束。低温状态下的试验室3内的温度例如为-40℃。在时刻T4至时刻T5通过冷却器11的驱动而维持低温状态，该期间成为低温放置期间。低温放置期间例如为30分布。在时刻T5开始通过主加热器12的驱动的从低温状态朝向高温状态的加热控制，在时刻T6向高温状态的迁移结束。

从时刻T2至时刻T6的一系列的循环成为温度循环的单位循环，该单位循环反复所需的循环数(例如1000循环)。这样，通过环境试验装置1对被试验物6执行的环境试验的单位循环具有使试验室3内的温度变化的温度变化过程(process)(时刻T3～T4、T5～T6)和维持试验室3内的温度的温度维持过程(时刻T2～T3、T4～T5)。

在温度变化过程，控制部30通过驱动信号S51～S59控制直流马达141～149的驱动，从而使朝向试验室3的内部空间的中央部送出空调空气的送风风扇135的旋转速度V5相对地增大，并使朝向试验室3的内部空间的周边部送出空调空气的送风风扇131～134、136～139的旋转速度V1～V4、V6～V9相对地降低。

据此，在使温度上升时的温度变化过程，在送风风扇13送出的空调空气的送风路径的横截面(Y-Z平面)上，在试验室3内形成中央部的温度相对高，周边部的温度相对低的非均匀的温度分布，另外，在使温度上升时的温度变化过程，控制部30也可以通过驱动与送风风扇135相对应的副加热器165，从而对朝向试验室3的内部空间的中央部送出的空调空气进行追加加热。

此外，在使温度下降时的温度变化过程，在送风风扇13送出的空调空气的送风路径的横截面(Y-Z平面)上，在试验室3内形成中央部的温度相对低，周边部的温度相对高的非均匀的温度分布。另外，在使温度下降时的温度变化过程，控制部30也可以通过驱动与送风风扇135相对应的所述副冷却器，从而对朝向试验室3的内部空间的中央部送出的空调空气进行追加冷却。

如图1所示，由于被试验物6被收容在试验室3的内部空间的中央部，因此，如此地通过进行使送风风扇131～139的驱动力集中于中央部的送风风扇135的风量控制(中央集中控制)，从而能够朝向被试验物6送出更多的空调空气。

另一方面，在温度维持过程，控制部30通过驱动信号S51～S59控制直流马达141～149的驱动，从而使朝向试验室3的内部空间的中央部送出空调空气的送风风扇135的旋转速度V5相对地降低，并使朝向试验室3的内部空间的周边部送出空调空气的送风风扇131～134、136～139的旋转速度V1～V4、V6～V9相对地增大。

据此，在以高温维持温度时的温度维持过程，在送风风扇13送出的空调空气的送风路径的横截面(Y-Z平面)上，在试验室3内形成中央部的温度相对低，周边部的温度相对高的非均匀的温度分布。另外，在以高温维持温度时的温度维持过程，控制部30也可以通过驱动与送风风扇131～134、136～139相对应的副加热器161～164、166～169，从而对朝向试验室3的内部空间的周边部送出的空调空气进行追加加热。

此外，在以低温维持温度时的温度维持过程，在送风风扇13送出的空调空气的送风路径的横截面(Y-Z平面)上，在试验室3内形成中央部的温度相对高，周边部的温度相对低的非均匀的温度分布。另外，在以低温维持温度时的温度维持过程，控制部30也可以通过驱动与送风风扇131～134、136～139相对应的所述的副冷却器，从而对朝向试验室3的内部空间的周边部送出的空调空气进行追加冷却。

如此地通过进行使送风风扇131～139的驱动力集中于周边部的送风风扇131～134、136～139的风量控制(周边集中控制)，从而能够朝向试验室3的壁面、顶面以及地板面送出更多的空调空气。

如上所述，控制部30通过单独地控制多个送风风扇13的各自的旋转速度，从而在试验室3内形成非均匀的温度分布。在本变形例中，多个送风风扇13并不一定需要沿多个方向排列配置。控制部30可以通过单独地控制沿至少一个方向排列配置的多个送风风扇13的各自的旋转速度，从而在试验室3内形成非均匀的温度分布。

根据本变形例所涉及的环境试验装置1，控制部30在温度变化过程，使朝向试验室3的内部空间的中央部送出空调空气的送风风扇135的旋转速度V5相对地增大。被试验物6被收容在试验室3的内部空间的中央部的情况较多。因此，通过使朝向中央部送出空调空气的送风风扇135的旋转速度V5相对地增大，从而能够朝向被试验物6送出更多的空调空气，能够高效率地对被试验物6施加温度压力。并且，在中央部收容有多个被试验物6的情况下，能够促进温度变化过程的执行过程中的被试验物6的温度迁移，并且，能够降低温度偏差。此外，控制部30在温度维持过程，使朝向试验室3的内部空间的周边部送出空调空气的送风风扇131～134、136～139的旋转速度V1～V4、V6～V9相对地增大。据此，能够向周边部即试验室3的壁面、顶面以及地板面送出更多的空调空气。其结果，能够缓和试验室3的外气温对试验室3的内部空间的温度的影响，能够稳定地维持试验室3内的温度。

<第二变形例>

在所述实施方式中，环境形成装置1具备了以3行×3列的矩阵状排列的共计9个送风风扇131～139，但是多个送风风扇13的配置布局并不限定于该例子。

图10、图11是示意性地表示多个送风风扇13的配置布局的变形例的图，相当于朝X方向观察沿图1所示的线II-II的位置的俯视图。

在图10所示的例子中，环境试验装置1具备沿Y方向和Z方向的各方向彼此隔开间隔排列4个送风风扇13，以4行×4列的矩阵状排列的共计16个送风风扇13。控制部30单独地控制这16个送风风扇13的各自的旋转速度。另外，并不限定于图10所示的例子，环境试验装置1具备至少以2行×2列的矩阵状排列的至少4个送风风扇13即可。此外，也可以根据第二壁面9的纵横比，属于各行的多个送风风扇13的个数和属于各列的多个送风风扇13的个数彼此不同。

在图11所示的例子中，环境试验装置1具备配置在第二壁面9的中央部的大型的送风风扇13L和配置在第二壁面9的四个角落的小型的送风风扇13S。也就是说，沿第二壁面9的两个对角线的每一个对角线排列配置有送风风扇13L和2个送风风扇13S。控制部30单独地控制送风风扇13L、13S的各自的旋转速度。如此地，多个送风风扇13并不一定需要以矩阵状配置，此外，多个送风风扇13的尺寸也没必要完全相同。

根据本变形例，通过控制部30单独地控制多个送风风扇13的各自的旋转速度，从而也能获得与所述实施方式同样的效果。

另外，在以上说明中，叙述了环境形成装置作为环境试验装置1而构成的例子，但并不限定于该例子。环境形成装置也可以作为形成规定的高温环境的热处理装置而构成，以便对作为对象物的工件实施热处理。此外，环境形成装置也可以作为形成规定的高温环境的烹调装置而构成，以便对作为对象物的食品进行加热。

图12及图13是示意性地表示其他变形例所涉及的环境形成装置的结构的图。如图12所示，送风风扇13的叶片也可以相对于通风口10被配置在X方向(第二空间部42侧)。此外，如图13所示，送风风扇13的叶片也可以相对于通风口10被配置在W方向(试验室3侧)。

本发明一方式所涉及的环境形成装置包括：环境形成室，用于收容对象物；空调室，与所述环境形成室连通；第一空调单元，通过调节从所述环境形成室的第一壁面侧流入所述空调室的空气的温度，从而生成空调空气；多个送风风扇，在与所述第一壁面相向的所述环境形成室的第二壁面侧沿多个方向排列配置，沿从所述第二壁面朝向所述第一壁面的方向从所述空调室向所述环境形成室送出空调空气；以及控制单元，单独地控制所述多个送风风扇的各自的旋转速度。

根据该方式所涉及的环境形成装置，在环境形成室的第二壁面侧沿多个方向排列配置有多个送风风扇，控制单元单独地控制多个送风风扇的各自的旋转速度。这样，通过单独地控制沿多个方向排列配置的多个送风风扇的各自的旋转速度，从而能够任意控制环境形成室内的各区域的空调空气的流动。其结果，包含均匀的温度分布以及非均匀的温度分布在内，能够细致地控制环境形成室的内部空间的温度分布。

例如，通过在环境形成室内形成均匀的温度分布，从而即使在多个对象物被分散收容在环境形成室内的多个部位的情况下，不管在环境形成室内的收容部位如何，也能对各对象物施加相同的温度压力。

此外，在执行某一特定的非均匀的温度分布为最适合的环境形成过程时，通过在环境形成室内形成该非均匀的温度分布，从而能够以最适合的温度分布执行其环境形成过程。

在所述方式所涉及的环境形成装置中，优选还包括：多个第一温度检测单元，被配置在所述第一壁面侧的多个部位。

根据该方式所涉及的环境形成装置，在环境形成室内空调空气的流动的最下游即第一壁面侧的多个部位配置有多个第一温度检测单元。因此，控制单元基于多个第一温度检测单元的检测结果，能够判断在环境形成室内是否正确地形成了所需的温度分布。并且，控制单元基于该判断结果单独地反馈控制多个送风风扇的各送风风扇，从而能够在环境形成室内适当地形成所需的温度分布。

在所述方式所涉及的环境形成装置中，优选：所述多个第一温度检测单元和所述多个送风风扇以相同数量且相同布局被配置。

根据该方式所涉及的环境形成装置，多个第一温度检测单元和多个送风风扇以相同数量且相同布局被配置。因此，由于第一温度检测单元和送风风扇一对一地相对应，所以控制单元基于第一温度检测单元的检测结果，容易地反馈控制与各第一温度检测单元相对应的送风风扇。

在所述方式所涉及的环境形成装置中，优选还包括：多个第二空调单元，与所述多个送风风扇相对应地被配置，用于调节由所述多个送风风扇的各送风风扇向所述环境形成室送出的空调空气的温度，其中，所述控制单元还单独地控制所述多个第二空调单元的各自的空调温度。

根据该方式所涉及的环境形成装置，与多个送风风扇相对应而配置有多个第二空调单元，控制单元单独地控制多个第二空调单元的各自的空调温度，从而利用多个送风风扇的各送风风扇调节向环境形成室送出的空调空气的温度。因此，在多个送风风扇的各送风风扇，不仅能够控制空调空气的流动，而且还能够控制其温度，因此，能够更细致地控制环境形成室的内部空间的温度分布。

在所述方式所涉及的环境形成装置中，优选：所述控制单元在所述多个第一温度检测单元中的某个特定的第一温度检测单元的检测温度未达到目标设定温度的情况下，使所述多个送风风扇中与该特定的第一温度检测单元相对应的特定的送风风扇的旋转速度增大，即使这样该特定的第一温度检测单元的检测温度还达不到所述目标设定温度的情况下，驱动所述多个第二空调单元中与该特定的第一温度检测单元相对应的特定的第二空调单元。

根据该方式所涉及的环境形成装置，控制单元在特定的第一温度检测单元的检测温度没有达到目标设定温度的情况下，使与该特定的第一温度检测单元相对应的特定的送风风扇的旋转速度增大，即使这样该特定的第一温度检测单元的检测温度还达不到目标设定温度的情况下，使与该特定的第一温度检测单元相对应的特定的第二空调单元驱动。因此，在如果使特定的送风风扇的旋转速度增大则特定的第一温度检测单元的检测温度达到目标设定温度的情况下，无需驱动特定的第二空调单元，因此，能够降低伴随驱动特定的第二空调单元而发生过热或过冷却的可能性。

在所述方式所涉及的环境形成装置中，优选还包括：多个第二温度检测单元，被配置在所述第二壁面侧的多个部位。

根据该方式所涉及的环境形成装置，在环境形成室内的空调空气的流动的最上游即第二壁面侧的多个部位配置有多个第二温度检测单元。因此，在通过第一空调单元和第二空调单元而空调空气的温度比容许上限值过热或比容许下限值过冷却的情况下，控制单元基于多个第二温度检测单元的检测结果，能够确定过热或过冷却的发生部位。并且，控制单元基于该确定结果单独地反馈控制多个第二空调单元的各第二空调单元，从而能够将由多个送风风扇向环境形成室送出的空调空气的温度抑制为容许上限值以下或容许下限值以上。其结果，能够事先避免因置于过热或过冷却的空调空气而导致的对象物的故障等。

在所述方式所涉及的环境形成装置中，优选：所述多个第二温度检测单元和所述多个送风风扇以相同数量且相同布局被配置。

根据该方式所涉及的环境形成装置，多个第二温度检测单元和多个送风风扇以相同数量且相同布局被配置。因此，第二温度检测单元和第二空调单元一对一地相对应，因此，控制单元基于第二温度检测单元的检测结果，容易地反馈控制与各第二温度检测单元相对应的第二空调单元。

在所述方式所涉及的环境形成装置中，优选：所述多个送风风扇的每个风扇被直流马达驱动。

根据该方式所涉及的环境形成装置，多个送风风扇的各送风风扇被直流马达驱动。因此，与由交流马达驱动的情况相比较，控制单元能够以良好的响应性控制送风风扇，并且，能够在低速区域至高速区域的较广的调整范围控制送风风扇的旋转速度。

本发明另一方式所涉及的环境形成装置包括：环境形成室，用于收容对象物；空调室，与所述环境形成室连通；空调单元，通过调节从所述环境形成室的第一壁面侧流入所述空调室的空气的温度，从而生成空调空气；多个送风风扇，被配置在与所述第一壁面相向的所述环境形成室的第二壁面侧，沿从所述第二壁面朝向所述第一壁面的方向，从所述空调室向所述环境形成室送出空调空气；以及控制单元，其中，所述控制单元通过单独地控制所述多个风扇的各自的旋转速度，从而与在所述环境形成室内形成规定的环境的环境形成过程的变化同步地在所述环境形成室内形成非均匀的温度分布。

根据该方式所涉及的环境形成装置，在环境形成室的第二壁面侧配置有多个送风风扇，控制单元通过单独地控制多个送风风扇的各自的旋转速度，从而与环境形成过程的变化同步，在环境形成室内形成非均匀的温度分布。因此，在执行特定的非均匀的温度分布为最适合的环境形成过程时，控制单元单独地控制多个送风风扇的各自的旋转速度，在环境形成室内形成该非均匀的温度分布，从而能够以最合适的温度分布执行其环境形成过程。

在所述方式所涉及的环境形成装置中，优选：所述环境形成过程具有使所述环境形成室内的温度变化的温度变化过程和维持所述环境形成室内的温度的温度维持过程，所述控制单元，在所述温度变化过程，使所述多个送风风扇中朝向所述环境形成室的内部空间的中央部送出空调空气的送风风扇的旋转速度相对地增大，并使朝向所述环境形成室的内部空间的周边部送出空调空气的送风风扇的旋转速度相对地降低；在所述温度维持过程，使所述多个送风风扇中朝向所述环境形成室的内部空间的中央部送出空调空气的送风风扇的旋转速度相对地降低，并使朝向所述环境形成室的内部空间的周边部送出空调空气的送风风扇的旋转速度相对地增大。

根据该方式所涉及的环境形成装置，控制单元在温度变化过程，使多个送风风扇中朝向环境形成室的内部空间的中央部送出空调空气的送风风扇的旋转速度相对地增大。对象物被收容在环境形成室的内部空间的中央部的情况较多。因此，通过相对地增大朝向中央部送出空调空气的送风风扇的旋转速度，能够朝向对象物送出更多的空调空气，因此，能够高效率地对对象物施加温度压力。其结果，在多个对象物被收容在中央部的情况下，能够促进温度变化过程的执行过程中的对象物的温度迁移，并且能够降低温度偏差。此外，控制单元在温度维持过程，使多个送风风扇中朝向环境形成室的内部空间的周边部送出空调空气的送风风扇的旋转速度相对地增大。据此，能够朝向作为周边部的环境形成室的壁面、顶面以及地板面送出更多的空调空气。其结果，能够缓和环境形成室的外气温对环境形成室的内部空间的温度所造成的影响，因此能够稳定地维持环境形成室内的温度。

Claims (7)

1.一种环境形成装置，其特征在于包括：

环境形成室，用于收容对象物；

空调室，与所述环境形成室连通；

第一空调单元，通过调节从所述环境形成室的第一壁面侧流入所述空调室的空气的温度，从而生成空调空气；

多个送风风扇，在与所述第一壁面相向的所述环境形成室的第二壁面侧沿多个方向排列配置，沿从所述第二壁面朝向所述第一壁面的方向从所述空调室向所述环境形成室送出空调空气；

控制单元，单独地控制所述多个送风风扇的各自的旋转速度；

多个第一温度检测单元，被配置在所述第一壁面侧的多个部位；以及

多个第二空调单元，与所述多个送风风扇相对应地被配置，用于调节由所述多个送风风扇的各送风风扇向所述环境形成室送出的空调空气的温度，其中，

所述控制单元还单独地控制所述多个第二空调单元的各自的空调温度。

2.根据权利要求1所述的环境形成装置，其特征在于，

所述多个第一温度检测单元和所述多个送风风扇以相同数量且相同布局被配置。

3.根据权利要求1所述的环境形成装置，其特征在于，

所述控制单元，在所述多个第一温度检测单元中的某个特定的第一温度检测单元的检测温度未达到目标设定温度的情况下，使所述多个送风风扇中与该特定的第一温度检测单元相对应的特定的送风风扇的旋转速度增大，即使这样该特定的第一温度检测单元的检测温度还达不到所述目标设定温度的情况下，驱动所述多个第二空调单元中与该特定的第一温度检测单元相对应的特定的第二空调单元。

4.根据权利要求1所述的环境形成装置，其特征在于还包括：

多个第二温度检测单元，被配置在所述第二壁面侧的多个部位。

5.根据权利要求4所述的环境形成装置，其特征在于，

所述多个第二温度检测单元和所述多个送风风扇以相同数量且相同布局被配置。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的环境形成装置，其特征在于，

所述多个送风风扇的每个风扇被直流马达驱动。

7.一种环境形成装置，其特征在于包括：

环境形成室，用于收容对象物；

空调室，与所述环境形成室连通；

空调单元，通过调节从所述环境形成室的第一壁面侧流入所述空调室的空气的温度，从而生成空调空气；

多个送风风扇，被配置在与所述第一壁面相向的所述环境形成室的第二壁面侧，沿从所述第二壁面朝向所述第一壁面的方向，从所述空调室向所述环境形成室送出空调空气；以及，

控制单元，其中，

所述控制单元通过单独地控制所述多个风扇的各自的旋转速度，从而与在所述环境形成室内形成规定的环境的环境形成过程的变化同步地在所述环境形成室内形成非均匀的温度分布，

所述环境形成过程具有使所述环境形成室内的温度变化的温度变化过程和维持所述环境形成室内的温度的温度维持过程，

所述控制单元，

在所述温度变化过程，使所述多个送风风扇中朝向所述环境形成室的内部空间的中央部送出空调空气的送风风扇的旋转速度相对地增大，并使朝向所述环境形成室的内部空间的周边部送出空调空气的送风风扇的旋转速度相对地降低；

在所述温度维持过程，使所述多个送风风扇中朝向所述环境形成室的内部空间的中央部送出空调空气的送风风扇的旋转速度相对地降低，并使朝向所述环境形成室的内部空间的周边部送出空调空气的送风风扇的旋转速度相对地增大。

Images