揮発物測定装置
【課題】本発明は、温度および湿度の調整時に試験槽内に結露が発生するのを防止することができる揮発物測定装置を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明は、試験槽８０と、試験槽８０内の温度を制御する温度制御手段８８，８９と、試験槽８０内の湿度を制御する換気湿度制御手段１５，１６，２３，２４とを備え、試験槽８０内の温度または湿度を、設定温度または設定湿度に調整可能な揮発物測定装置１であって、設定温度と試験槽内の温度との関係が所定の結露防止要件を満たすことを条件に、換気湿度制御手段２３によって低湿度の気体を導入して試験槽８０内を除湿し、その後、温度制御手段８８，８９によって試験槽８０内の温度を設定温度に移行させ、さらにその後、換気湿度制御手段２４によって試験槽８０内の湿度が設定湿度に移行するように加湿する一連の結露防止モードが実行されることを特徴とした。
【解決手段】本発明は、試験槽８０と、試験槽８０内の温度を制御する温度制御手段８８，８９と、試験槽８０内の湿度を制御する換気湿度制御手段１５，１６，２３，２４とを備え、試験槽８０内の温度または湿度を、設定温度または設定湿度に調整可能な揮発物測定装置１であって、設定温度と試験槽内の温度との関係が所定の結露防止要件を満たすことを条件に、換気湿度制御手段２３によって低湿度の気体を導入して試験槽８０内を除湿し、その後、温度制御手段８８，８９によって試験槽８０内の温度を設定温度に移行させ、さらにその後、換気湿度制御手段２４によって試験槽８０内の湿度が設定湿度に移行するように加湿する一連の結露防止モードが実行されることを特徴とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、揮発性の有機化合物等の揮発物を測定するための装置である揮発物測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、シックハウス症候群と呼ばれる化学物質による過敏症が問題となっている。これは、建築材料にホルムアルデヒド、トルエンなどの揮発性有機化合物（ＶＯＣ）が使用されており、この揮発性有機化合物が住宅内に放出されていることが一因とされている。
【０００３】
このため建材などに、揮発性有機化合物がどのくらい含まれているかを調査しておくことが行われている。また、建材以外にも自動車の内装品や家具などに用いられる素材でも揮発性有機化合物の調査が行われている。
【０００４】
このような揮発性有機化合物を測定することができる揮発物測定装置は、温度や湿度等を一定の環境条件に制御可能な試験槽内に試料を入れ、この試験槽に空気を所定の流量だけ流入・排出させ、この排出した空気中に含まれる揮発性有機化合物を測定することができる。例えば特許文献１には、このような揮発物測定装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−２５７５８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
揮発物測定装置は、試験槽内に送風ファン、加熱器、冷却器などの空調機器があると、これらの機器から発生する不純物が検出されたり、これらの機器への揮発物の付着により測定精度が低下する。そのため揮発物測定装置は、送風ファン等の空調機器を試験槽内に備えられていない。
また従来の揮発物測定装置は、温度の制御と湿度の制御とがそれぞれ別の手段で行なわれており、試験槽内の温度は、試験槽を囲む温度調整空間との間で熱伝導を行なうことにより制御されていた。
【０００６】
そのため従来の揮発物測定装置は、冷却過程において、試験槽を囲む壁面から先に冷却されるため、試験槽の内面に結露が生じることがあった。試験槽内に結露が生じると、試料から発生した揮発性有機化合物が結露に溶解してしまい、試料から放出される揮発性有機化合物の量を正確に測定することが困難であった。
【０００７】
そこで本発明は、温度および湿度の調整時に試験槽内に結露が発生するのを防止する揮発物測定装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、気体導入口および気体排出口を有する試験槽と、試験槽の外部の温度を制御して試験槽外からの熱伝導によって試験槽内の温度を制御する温度制御手段と、湿度の調整された気体を気体導入口から試験槽内に導入して試験槽内の気体を気体排出口から排出することにより試験槽内の湿度を制御する換気湿度制御手段とを備え、試験槽内の温度または／および湿度を、設定温度または／および設定湿度に調整可能な揮発物測定装置であって、設定温度と試験槽内の温度との関係が所定の結露防止要件を満たすことを条件に、換気湿度制御手段によって試験槽内を除湿し、その後、温度制御手段によって試験槽内の温度を設定温度に移行させる一連の結露防止モードが実行されることを特徴とした。
【０００９】
請求項１の揮発物測定装置は、所定の結露防止要件によって試験槽内に結露が発生するおそれがあるか否かを判断する。そして設定温度が結露防止要件を満たす場合、一連の結露防止モードを実行して試験槽内に結露が発生するのを防止する。
具体的には試験槽内を除湿し、その後、試験槽内の温度を設定温度に移行させる。即ち、試験槽内の温度を調整する際、試験槽内は除湿によって絶対湿度が下げられており、試験槽内の気体には少量の水蒸気しか含まれていない。このため請求項１の揮発物測定装置は、試験槽内の温度を変化させても試験槽内の気体に含まれる水蒸気が凝縮しにくく、試験槽内に結露を生じにくい。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、結露防止モードにおいて試験槽内の温度を設定温度に移行させた後、湿度制御手段によって試験槽内の湿度が設定湿度に移行するように加湿されることを特徴とした。
【００１１】
試験槽内の温度と湿度が同時に調整されると、試験槽内の気体に含まれる水蒸気の量が飽和水蒸気量に達し、試験槽内に結露が生じるおそれがある。かかる知見に基づき提供される請求項２の揮発物測定装置は、温度が湿度に優先して調整される。このため請求項２の揮発物測定装置は、試験槽内の温度を設定温度に移行させる段階、および試験槽内の湿度を設定湿度に移行させる段階の両方において、試験槽内の気体に含まれる水蒸気の量が飽和水蒸気量に達するのを防止することができ、試験槽内に結露が生じるのを防止する。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、結露防止モードでの除湿の際に、試験槽内の温度が維持されることを特徴とした。
【００１３】
請求項３の揮発物測定装置は、試験槽内の温度を維持したまま試験槽内の絶対湿度を下げることができる。これにより試験槽内を除湿する際に、試験槽内の気体に含まれる水蒸気が飽和状態になるのを防止でき、試験槽内に結露が生じるのを防止することができる。
【００１４】
ここで結露防止モードの除湿は、低湿度の気体を試験槽内に導入して試験槽内を換気することにより行なわれる。そのため試験槽内の気体が除湿されるまでには、一定の時間を要する。
また請求項２の揮発物測定装置の結露防止モードでは、結露防止のため、試験槽内の設定温度への移行が設定湿度への移行よりも優先して行なわれる。即ち、試験槽内の温度が設定温度に移行された後に、試験槽内の湿度が設定湿度に移行される。このため本発明の揮発物測定装置は、温度と湿度とを同時に移行させる場合に比べて、結露は生じにくいが温度と湿度の調整に長時間を要する。
【００１５】
かかる知見に基づき提供される請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの発明において、結結露防止モードを解除する解除手段を有し、解除手段の入力があると、結露防止モードが実行されずに温度制御手段または／および湿度制御手段によって試験槽内の温度または／および湿度が制御されることを特徴とした。
【００１６】
これにより請求項４の揮発物測定装置は、結露の防止よりも試験時間の短縮を優先させたい場合に、迅速に試験槽内の温度および湿度を設定温度および設定湿度に移行させることができる。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかの発明において、結露防止要件は、試験槽内の温度が設定温度よりも高く、かつ、試験槽内の温度と設定温度との差が所定温度以上であることを特徴とした。
【００１８】
請求項５の揮発物測定装置は、試験槽を所定温度以上冷却する必要があり、結露が生じやすい場合にのみ結露防止モードを実行する。即ち、試験槽が加熱される場合のように結露が生じにくい場合には、結露防止モードが実行されないので、試験時間が短縮され、効率良く試験を行なうことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の揮発物測定装置は、温度および湿度の調整時に試験槽内に結露が発生するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下さらに本発明の具体的実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態における揮発物測定装置の斜視図である。図２は、本発明の実施形態における揮発物測定装置の配管及び部材を示した模式図である。
【００２１】
［全体構成］
本発明の第１の実施形態の揮発物測定装置１は、図１、図２に示されている。
揮発物測定装置１には、インナーチャンバー１０とアウターチャンバー１１が設けられている。インナーチャンバー１０及びアウターチャンバー１１は、直方体状であって内部に空間１０ｅ、１１ｅが設けられている。
【００２２】
インナーチャンバー１０には、内部空間１０ｅにつながる開口１０ｆを有する本体部１０ｃと、開口１０ｆを封鎖できる開閉扉１０ａが設けられている。また、アウターチャンバー１１には、内部空間１１ｅにつながる開口１１ｆを有する本体部１１ｃと、開口１１ｆを封鎖できる開閉扉１１ａが設けられている。
【００２３】
インナーチャンバー１０は、アウターチャンバー１１よりも小さく、アウターチャンバー１１の内部空間１１ｅの中にインナーチャンバー１０が収容されている。そして、開閉扉１０ａ、１１ａは、図１に示されるように、同じ側に設けられ、アウターチャンバー１１の開閉扉１１ａを開けることにより、開閉扉１０ａを開けることが出来る。
【００２４】
インナーチャンバー１０を閉じた状態の、開閉扉１０ａと本体部１０ｃとの間には、図示しないシール部材が設けられている。シール部材は本体部１０ｃに保持されており、インナーチャンバー１０を閉じると、シール部材を介して本体部１０ｃの開口１０ｆを開閉扉１０ａによって封鎖することができる。なお、シール部材は開閉扉１０ａ側に保持することもできる。
【００２５】
そして、インナーチャンバー１０の内側の内部空間１０ｅが試験槽８０となり、アウターチャンバー１１の内部空間１１ｅであってインナーチャンバー１０の外側に形成される空間が温度調整空間８１となる。インナーチャンバー１０には、試験槽８０と温度調整空間８１との熱伝導が可能な面が前後左右上下の６面全てに設けられている。
【００２６】
インナーチャンバー１０は、ステンレス製であって試験槽８０と温度調整空間８１との間での熱伝導を行うことができる。また、アウターチャンバー１１は、図示しない断熱層を有しており、外部との熱伝導を小さくするような構造となっている。
【００２７】
図２に示されるように、インナーチャンバー１０には、外部から試験槽８０に空気を導入する試験用導入口６０と、試験槽８０から外部へ空気を排出する排出口７０が設けられている。
【００２８】
図２に示すように試験槽８０に導入される空気は、圧縮空気取込口Ｒ１から取り込まれて、導入配管１５を通じて試験用導入口６０に供給される。そして導入配管１５には、電磁弁Ｂ１、除湿器２３、レギュレータ２２、清浄機２１及び流量調節器２０ａが配置される。即ち、圧縮空気取込口Ｒ１から取り込まれた空気は、電磁弁Ｂ１、除湿器２３を通過し、レギュレータ２２により所定の圧力に減圧して、さらに、清浄機２１により不純物が取り除かれる。そして、流量調節器２０ａを通って試験用導入口６０に通じている。
【００２９】
導入配管１５の流量調節器２０ａと試験用導入口６０との間には分岐が設けられており、分岐先には加湿器２４が取り付けられている。そのため揮発物測定装置１は、加湿器２４によって加湿された高湿度の空気を分岐から導入して、試験用導入口６０から試験槽８０に導入される空気を所定の湿度とすることができる。
【００３０】
インナーチャンバー１０に設けられた排出口７０は、排出配管１６を通じて排出部Ｈ３につながっている。また排出配管１６の排出口７０と排出部Ｈ３との間には分岐が設けられており、分岐先にはサンプリングポンプ２６が取り付けられている。そのため揮発物測定装置１は、サンプリングポンプ２６を作動させて、排出口７０から排出される気体の一部を捕集管に捕集することができる。
【００３１】
上記のように試験槽８０は、インナーチャンバー１０の開閉扉１０ａを閉じるとほぼ密閉され、導入配管１５を通じて試験用導入口６０から空気が導入され、排気配管１６を通じて排出口７０から空気を排出させることにより試験槽８０内の気体を換気することができる。
【００３２】
また、図２に示されるように、温度調整空間８１は、熱伝導空間８４と加温冷却空間８５とに大別される。熱伝導空間８４と加温冷却空間８５との間には、導入部８６ａと排出部８６ｂを有する仕切板８６が設けられている。加温冷却空間８５には、送風ファン８７と加熱器８８と冷却器８９が設けられている。
導入部８６ａ及び排出部８６ｂは開口状であり、熱伝導空間８４と加温冷却空間８５とをつないでいる。そして、加温冷却空間８５から排出部８６ｂ、熱伝導空間８４、導入部８６ａを経て再び加温冷却空間８５につながる一連の流路を形成している。
【００３３】
送風ファン８７は排出部８６ｂ付近に配置され、送風ファン８７が作動すると、加温冷却空間８５の空気を排出部８６ｂから熱伝導空間８４に排出し、また、この排出により熱伝導空間８４の空気を導入部８６ａから加温冷却空間８５に導入させることができる。
また、図示しない制御部により加熱器８８と冷却器８９の能力を調節することができ、導入部８６ａから入った空気を排出部８６ｂから熱伝導空間８４に排出するまでの間に、加熱・冷却させることができる。
熱伝導空間８４には、温度を測定することができる温度センサＴ１が設けられている。
【００３４】
シール部材（図示せず）などのインナーチャンバー１０に用いられる部材は、試験条件下で揮発有機化合物の発生のおそれのない材質が用いられている。具体的に用いられている材質は、ステンレス、ガラス、テフロン（登録商標）が用いられている。
【００３５】
また図２に示すように試験槽８０には、温度センサＴ３および湿度センサＴ４が設けられている。温度センサＴ３および湿度センサＴ４は、棒状であり、温度センサＴ３および湿度センサＴ４の先端部Ｔ３ａ，Ｔ４ａは、インナーチャンバー１０の内側である試験槽８０側となるように配置されている。そして、温度センサＴ３は、先端部Ｔ３ａの温度を検知して所定の信号を制御部（図示せず）に出力することができ、湿度センサＴ４は、先端部Ｔ４ａの湿度を検知して所定の信号を制御部に出力することができる。
なお、温度センサＴ３は、図２に示されるように、湿度センサＴ４とは別の位置で同様な方向に配置されている。
【００３６】
次に、本実施形態の揮発物測定装置１の運転時の制御について説明する。揮発物測定装置１は、温度の制御と湿度の制御とがそれぞれ別の手段で行なわれており、温度のみが制御される運転（温度運転モード）や、温度と湿度の両方が制御される運転（温湿度運転モード）が可能である。
【００３７】
後述するように、試験槽８０内の温度は、温度調整空間８１との間で熱伝導を行なうことにより制御されており、また、試験槽８０内の湿度は、所定量の水蒸気を含む空気を試験槽８０内に導入して、水蒸気の量や流量を変えることにより制御される。また、試験槽８０内の攪拌・混合は、試験用導入口６０からの空気の導入と、排出口７０からの気体の排出によって行われている。
【００３８】
しかし試験槽８０が冷却されたとき、インナーチャンバー１０の温度が試験槽８０内の温度よりも低くなった場合にインナーチャンバー１０の内側が結露しやすくなる。そのため、本実施形態の揮発物測定装置１では、後述するように、設定温度ＴＳが所定の結露防止要件を満たす場合には、試験槽８０内に結露が生じるおそれがあると判断して、一連の結露防止モードを実行して、結露を防止している。
【００３９】
試験槽８０内の温度制御は、以下のようにして行なわれる。まず温度調整空間８１の加温冷却空間８５内に設けられた送風ファン８７、加熱器８８、冷却器８９が作動され、温度調整空間８１の熱伝導空間８４の温度が制御される。そして熱伝導空間８４と試験槽８０との間で熱伝導が行なわれ、試験槽８０内の温度ＴＰが所定の設定温度ＴＳになるように制御される。この温度制御には、熱伝導空間８４に設けられている温度センサＴ１と試験槽８０の温度センサＴ３とが用いられる。
【００４０】
また試験槽８０内の湿度制御は、以下のようにして行なわれる。揮発物測定装置１は、電磁弁Ｂ１を開き、所定量の水蒸気を含む清浄な空気を試験用導入口６０から所定の流量だけ試験槽８０に導入させることができ、試験槽８０内の空気を導入された空気が押し出すことによって排出口７０から排出させることができる。このように揮発物測定装置１は、試験槽８０内に所定量の水蒸気を含む空気を導入することによって、試験槽８０内が所定の湿度となるように制御することができる。
【００４１】
試験槽８０内に導入される空気は、圧縮空気取込口Ｒ１から取り込まれるものであり、湿度の調整は、取り込まれた空気を除湿器２３によって乾燥させて、加湿器２４によって水蒸気を流入させることにより行われる。即ち、揮発物測定装置１は、流量調節器２０ａによって調整される空気の流量と、加湿器２４で発生させる水蒸気の量により、試験槽８０内に導入される空気中の水蒸気の量を制御することができる。
また空気の清浄化は、清浄機２１により行われる。なお試験槽８０内の湿度制御は、試験槽８０の湿度センサＴ４の測定値ＨＰに基づいて行われる。
【００４２】
上記のように試験槽８０内には、温度制御および湿度制御のための機器が配置されない。そのため本実施形態の揮発物測定装置１は、これらの機器が発生する不純物をサンプリングポンプ２６の捕集管によって検出せず、またこれらの機器に揮発物が付着するおそれもないため、測定精度を向上させることができる。
【００４３】
本実施形態の結露防止モードは、低湿度の気体を導入して試験槽８０内を除湿し、その後、試験槽８０内の温度ＴＰを設定温度ＴＳに移行させ、さらにその後、試験槽８０内の湿度ＨＰが設定湿度ＨＳに移行するように加湿するものである。具体的には図示しない制御手段が、図３に示すフローチャートに則って揮発物測定装置１を駆動させて結露の発生を防止している。
以下、結露防止モードにおける揮発物測定装置１の動作について、図３に示すフローチャートを参照しながら詳細に説明する。
【００４４】
なお、運転を行う場合には、設定温度ＴＳと設定湿度ＨＳが入力される。また揮発物測定装置１は、結露防止モードを解除する解除手段を備えており、必要に応じて、オペレータが解除手段の入力を手動で行なう。
【００４５】
[結露防止モード]
図３に示すように、揮発物測定装置１の制御部（図示せず）は、ステップ１で結露防止モードを解除する解除手段からの解除入力の有無を判断する。そして解除手段からの解除入力があればステップ５の温度制御に移行し、解除入力がなければステップ２に移行して結露防止モードを継続する。
【００４６】
ステップ２では、試験槽８０の設定温度ＴＳが結露防止要件を満たすか否かが判断される。本実施形態の揮発物測定装置１の結露防止要件は、温度センサＴ３によって検知される試験槽８０の温度ＴＰが設定温度ＴＳよりも高く、かつ、試験槽８０の温度ＴＰと設定温度ＴＳとの差が１℃より高くなることである。具体的には制御部において試験槽８０の温度ＴＰと、設定温度ＴＳとの差が演算され、試験槽８０の温度ＴＰが設定温度ＴＳと比べて１℃より高いか否かが判断される。そして試験槽８０の温度ＴＰが設定温度ＴＳと比べて１℃より高い場合には、制御フローがステップ３の換気除湿制御に移行する。また試験槽８０の温度ＴＰが設定温度ＴＳと比べて１℃より高くない場合、制御フローはステップ５の温度制御に移行する。
【００４７】
｛換気除湿制御｝
ステップ３では、換気除湿制御が行われる。換気除湿制御では、試験槽８０内に低湿度の空気が導入されて試験槽８０内が除湿される。ステップ３において、流量調節器２０ａの設定が最大にされ、試験槽８０に導入される空気の流量、および試験槽８０から排出される気体の流量が最大にされる。このとき制御部によって加湿器２４は停止されており、試験槽８０には除湿器２３によって乾燥された低湿度の空気が導入される。また試験槽８０の温度ＴＰは、現在の温度ＴＰを維持するように制御される。そしてステップ３の換気除湿制御が開始されると制御フローは、ステップ４に移行される。
【００４８】
ステップ４では、換気除湿制御の開始から１時間経過したか否かが判断される。そして１時間が経過した場合、試験槽８０内が均一に除湿されたと判断し、制御フローは、ステップ５（温度制御）へと進められる。
また１時間経過していない場合、制御フローは、ステップ３に戻されて換気除湿制御が継続して行なわれる。
即ち、揮発物測定装置１は、試験槽８０の温度ＴＰを一定温度以上低下させる前に、換気除湿制御を一定期間（本実施形態では１時間）行い、試験槽８０内の湿度を満遍なく均一に低下させてから試験槽８０の温度制御を開始する。
【００４９】
｛温度制御｝
ステップ５では、試験槽８０内の温度ＴＰを設定温度ＴＳに移行させる温度制御が行なわれる。即ち、制御部（図示せず）が、温度調整空間８１の加温冷却空間８５内に設けられている送風ファン８７、加熱器８８、冷却器８９を作動させて、温度調整空間８１の熱伝導空間８４の温度を制御し、熱伝導空間８４と試験槽８０の間を熱伝導させて、試験槽８０内の温度ＴＰが所定の設定温度ＴＳとなるように温度制御を開始する。
【００５０】
このとき制御部は、試験槽８０の温度制御の効率を向上させるために、流量調節器２０ａの設定を最大値から所定の設定値に変更して、試験槽８０の換気量を抑制する。またこのとき加湿器２４は停止されている。即ち、揮発物測定装置１は、温度制御を湿度制御よりも優先させて行なう。そしてステップ５の温度制御が開始されると、制御フローはステップ６に移行される。
【００５１】
ステップ６では、試験槽８０内の温度ＴＰが設定温度ＴＳに移行したか否かが判断される。そして試験槽８０内の温度ＴＰが設定温度ＴＳに移行した場合、制御フローは、ステップ７（加湿制御）へと進められる。
また試験槽８０内の温度ＴＰが設定温度ＴＳに移行していない場合、制御フローは、ステップ５に戻されて温度制御が継続して行なわれる。
【００５２】
｛加湿制御｝
ステップ７では、湿度センサＴ４によって検知される試験槽８０内の湿度ＨＰを設定湿度ＨＳに移行させる加湿制御が行なわれる。即ち、制御部（図示せず）が、加湿器２４を作動させて試験槽８０に導入される空気を加湿し、加湿された空気によって試験槽８０内の湿度が所定の設定湿度となるように調整する加湿制御を開始する。
【００５３】
このとき制御部は、加湿制御の効率を向上させるために、流量調節器２０ａの設定を所定値に変更して試験槽８０の換気量を調整する。また試験槽８０内の温度ＴＰは、設定温度ＴＳとなるように制御される。そしてステップ７の加湿制御が開始されると、制御フローはステップ８に移行される。
【００５４】
ステップ８では、試験槽８０内の湿度ＨＰが設定湿度ＨＳに移行したか否かが判断される。そして試験槽８０内の湿度ＨＰが設定湿度ＨＳに移行した場合、結露防止モードは終了され、揮発物測定装置１は、試験槽８０内の温度ＴＰおよび湿度ＨＰが、設定温度ＴＳおよび設定湿度ＨＳを維持するように運転を継続する。
また試験槽８０内の湿度ＨＰが設定湿度ＨＳに移行していない場合、制御フローは、ステップ７に戻されて加湿制御が継続して行なわれる。
【００５５】
［使用方法］
次に、揮発物測定装置１の使用方法について説明する。
試料からの揮発物の測定は、試料をインナーチャンバー１０の内部空間１０ｅ、即ち、試験槽８０の中に入れる。そして、インナーチャンバー１０の開閉扉１０ａを閉じ、アウターチャンバー１１の開閉扉１１ａを閉じる。
【００５６】
そして、試料から発生したホルムアルデヒドなどの揮発性有機化合物は、試験槽８０で空気と混合されて排出口７０から排出される。
排出口７０から排出された空気は、排出部Ｈ３から外部に排出される。また、サンプリングポンプ２６を作動させておき、排出口７０から排出された空気の一部を捕集管に取り込んで揮発性有機化合物のサンプリングを行う。
【００５７】
そして試料からの揮発物の測定は、設定温度ＴＳ（試験温度）、設定湿度ＨＳ（試験湿度）、時間当たりの空気の置換量（換気流量）、試験時間などを所定の条件に合わせて行われる。
【００５８】
［本発明の特徴］
上記のように本実施形態の揮発物測定装置１は、試験槽８０内の温湿度の設定が変更された場合に結露防止要件が満たされると、試験槽８０内を除湿し、その後、試験槽８０内の温度を設定温度に移行させ、さらにその後、湿度が設定湿度に移行するように加湿する。即ち、試験槽８０内の温度を調整する際、試験槽８０内は除湿によって絶対湿度が低下している。このため揮発物測定装置１は、試験槽８０内の温度を低下させても水蒸気が飽和せず、試験槽８０内の気体に含まれる水蒸気が凝縮しにくい。したがって試験槽８０内に結露が生じにくい。
【００５９】
また揮発物測定装置１は、結露防止モードの換気除湿制御の際、試験槽８０内の温度を維持したまま試験槽８０内の絶対湿度を低下させる。このため換気除湿制御の際に、試験槽８０内の気体に含まれる水蒸気が飽和状態になることがなく、効果的に結露を防止することができる。
【００６０】
上記の揮発物測定装置１は、湿度よりも温度を優先して制御することができる。これにより揮発物測定装置１は、試験槽８０内の温度ＴＰを設定温度ＴＳに移行させる段階、および試験槽８０内の湿度ＨＰを設定湿度ＨＳに移行させる段階の両方において、試験槽８０内の気体に含まれる水蒸気の量が飽和水蒸気量に達するのを防止することができ、試験槽８０内に結露が生じるのを防止する。
【００６１】
揮発物測定装置１は、結露防止モードの解除入力が可能である。そのため結露の防止よりも試験時間の短縮を優先させたい場合には、結露防止モードを解除することによって、迅速に試験槽８０内の温度ＴＰおよび湿度ＨＰを設定温度ＴＳおよび設定湿度ＨＳに移行させることができる。
【００６２】
［他の実施形態］
上記説明では、試験槽８０内の温度ＴＰおよび湿度ＨＰを、設定温度ＴＳおよび設定温度ＨＳに移行させる温湿度運転モードについて説明したが、揮発物測定装置１の運転は、このような運転モードに限定されるわけではない。例えば、試験槽８０内の温度ＴＰを設定温度ＴＳに移行させ、湿度ＨＰについては調整されない温度運転モードや、試験槽８０内に付着した揮発性有機化合物を除去するため、試験槽８０内を付着物が揮発する温度まで高温にして付着物を除去する高温運転モードで、揮発物測定装置１を運転させてもよい。
【００６３】
温度運転モードでは、湿度が調整されないため加湿器２４を作動させず、除湿器２３によって除湿された低湿度の空気が試験槽８０内に導入される。したがって温度運転が行なわれると、試験槽８０内は低湿度の状態になる。
そのため揮発物測定装置１の運転モードを、温度運転モードから温湿度運転モードに切り替える場合には、試験槽８０内は十分に除湿されているとみなし、図３に示す結露防止モードの換気除湿制御（ステップ３）を省略することができる。
なお運転モードを、温湿度運転モードから温度運転モードに切り替える場合には、試験槽８０内に結露が生じるおそれがあるため、結露防止モードが実行される。
【００６４】
揮発物測定装置１の起動時には、試験槽８０内は常温になっていると考えられ、試験槽８０内に結露が生じる可能性は低い。
そのため揮発物測定装置１の起動時に、温度運転モードや温湿度運転モードが選択される場合には、結露が生じるおそれがないと判断し、図３に示す結露防止モードの換気除湿制御（ステップ３）を省略することも可能である。
【００６５】
上記実施形態において、結露防止要件は、温度センサＴ３によって検知される試験槽８０の温度ＴＰが設定温度ＴＳよりも高く、かつ、試験槽８０内の温度ＴＰと設定温度ＴＳとの差が１℃より高くなることであった。しかし結露防止要件は、このような要件に限定されるわけではなく、温度制御の際に結露が生じやすい試験槽８０内の状態を示す要件であればよい。例えば上記試験槽８０内の温度ＴＰと設定温度ＴＳとの差は、１℃に限定されるものではなく、適宜変更してもよい。
【００６６】
上記実施形態の揮発物測定装置１では、導入配管１５、排出配管１６、除湿器２３、および加湿器２４が換気湿度制御手段として機能しており、除湿器２３および加湿器２４が導入配管１５に取り付けられる構成であった。しかし本発明は、このような構成に限定されるわけではなく、例えば、図４に示すように、主として試験槽８０の換気手段として機能する導入配管１５および排出配管１６と、主として試験槽８０内の湿度制御手段として機能する除湿器２３および加湿器２４とを別に設ける構成であってもよい。
【００６７】
図４の揮発物測定装置１’は、加湿器２４と試験槽８０とを加湿配管１７でつなぎ、高湿度の空気を直接、試験槽８０内に導入する。また圧縮空気取込口Ｒ１と試験槽８０とを繋ぐ導入配管１５には、圧縮空気取込口Ｒ１から順に、電磁弁Ｂ１、レギュレータ２２、清浄機２１、切替弁Ｂ２、除湿器２３、および流量調節器２０ａが直列に接続されている。また導入配管１５には、除湿器２３をバイパスするバイパス流路２８が設けられており、バイパス流路２８の上流には切替弁Ｂ２に接続されている。このため導入配管１５は、切替弁Ｂ２を切り替えることにより、バイパス流路２８と、除湿器２３が設けられた主たる流路とを切り替えることができる。
【００６８】
そして圧縮空気取込口Ｒ１から取り込まれた空気の湿度が試験槽８０内の気体の湿度よりも低い場合には、切替弁Ｂ２がバイパス流路２８側に切り替えられ、除湿器２３によって除湿されない空気が試験槽８０内に導入される。また圧縮空気取込口Ｒ１から取り込まれた空気の湿度が試験槽８０内の気体の湿度よりも高い場合には、切替弁Ｂ２が主たる流路側に切り替えられ、除湿器２３によって除湿された空気が試験槽８０内に導入される。
【００６９】
上記実施形態の揮発物測定装置１は、オペレータが手動で解除手段を操作して、結露防止モードを解除する構成であったが、本発明の解除手段は、このような構成に限定されるわけではない。具体的には、制御部を解除手段として、結露防止要件が解消されることを条件に、結露防止モードを制御部で自動的に解除する構成であってもよい。
【００７０】
例えば、揮発物測定装置１は、結露防止モードでの除湿の際に設定温度ＴＳが変更されると、変更後の設定温度ＴＳで再度結露防止要件が判断され、結露防止要件を満たさない場合には、除湿が終了される構成としてもよい。これにより、除湿に要する時間を短縮することができ、迅速に試験槽８０内の温度および湿度を調整することができる。
【００７１】
また揮発物測定装置１は、結露防止モードでの加湿の際に設定温度ＴＳが変更されると、変更後の設定温度ＴＳで再度結露防止要件が判断され、結露防止要件を満たす場合には、結露防止モードが再度実行される構成としてもよい。
【００７２】
この場合、揮発物測定装置１は、結露防止モードでの加湿の際に設定温度ＴＳが変更されると、変更後の設定温度ＴＳにおいて、試験槽８０内に結露が発生するおそれがあるか否かを再度判断する。そして変更後の設定温度ＴＳが結露防止要件を満たす場合、試験槽８０内には結露が発生しやすいと判断し、再度結露防止モードを初めから実行し直す。これにより揮発物測定装置１は、試験槽８０内に結露が発生するのを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施形態における揮発物測定装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施形態における揮発物測定装置の配管及び部材を示した模式図である。
【図３】図１に示す揮発物測定装置の結露防止制御フローを示すフローチャートである。
【図４】本発明の他の実施形態における揮発物測定装置の配管及び部材を示した模式図である。
【符号の説明】
【００７４】
１ 揮発物測定装置
１５ 導入配管（換気湿度制御手段）
１６ 排出配管（換気湿度制御手段）
２３ 除湿器（換気湿度制御手段）
２４ 加湿器（換気湿度制御手段）
６０ 試験用導入口（気体導入口）
７０ 排出口（気体排出口）
８０ 試験槽
８８ 加熱器（温度制御手段）
８９ 冷却器（温度制御手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、揮発性の有機化合物等の揮発物を測定するための装置である揮発物測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、シックハウス症候群と呼ばれる化学物質による過敏症が問題となっている。これは、建築材料にホルムアルデヒド、トルエンなどの揮発性有機化合物（ＶＯＣ）が使用されており、この揮発性有機化合物が住宅内に放出されていることが一因とされている。
【０００３】
このため建材などに、揮発性有機化合物がどのくらい含まれているかを調査しておくことが行われている。また、建材以外にも自動車の内装品や家具などに用いられる素材でも揮発性有機化合物の調査が行われている。
【０００４】
このような揮発性有機化合物を測定することができる揮発物測定装置は、温度や湿度等を一定の環境条件に制御可能な試験槽内に試料を入れ、この試験槽に空気を所定の流量だけ流入・排出させ、この排出した空気中に含まれる揮発性有機化合物を測定することができる。例えば特許文献１には、このような揮発物測定装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−２５７５８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
揮発物測定装置は、試験槽内に送風ファン、加熱器、冷却器などの空調機器があると、これらの機器から発生する不純物が検出されたり、これらの機器への揮発物の付着により測定精度が低下する。そのため揮発物測定装置は、送風ファン等の空調機器を試験槽内に備えられていない。
また従来の揮発物測定装置は、温度の制御と湿度の制御とがそれぞれ別の手段で行なわれており、試験槽内の温度は、試験槽を囲む温度調整空間との間で熱伝導を行なうことにより制御されていた。
【０００６】
そのため従来の揮発物測定装置は、冷却過程において、試験槽を囲む壁面から先に冷却されるため、試験槽の内面に結露が生じることがあった。試験槽内に結露が生じると、試料から発生した揮発性有機化合物が結露に溶解してしまい、試料から放出される揮発性有機化合物の量を正確に測定することが困難であった。
【０００７】
そこで本発明は、温度および湿度の調整時に試験槽内に結露が発生するのを防止する揮発物測定装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、気体導入口および気体排出口を有する試験槽と、試験槽の外部の温度を制御して試験槽外からの熱伝導によって試験槽内の温度を制御する温度制御手段と、湿度の調整された気体を気体導入口から試験槽内に導入して試験槽内の気体を気体排出口から排出することにより試験槽内の湿度を制御する換気湿度制御手段とを備え、試験槽内の温度または／および湿度を、設定温度または／および設定湿度に調整可能な揮発物測定装置であって、設定温度と試験槽内の温度との関係が所定の結露防止要件を満たすことを条件に、換気湿度制御手段によって試験槽内を除湿し、その後、温度制御手段によって試験槽内の温度を設定温度に移行させる一連の結露防止モードが実行されることを特徴とした。
【０００９】
請求項１の揮発物測定装置は、所定の結露防止要件によって試験槽内に結露が発生するおそれがあるか否かを判断する。そして設定温度が結露防止要件を満たす場合、一連の結露防止モードを実行して試験槽内に結露が発生するのを防止する。
具体的には試験槽内を除湿し、その後、試験槽内の温度を設定温度に移行させる。即ち、試験槽内の温度を調整する際、試験槽内は除湿によって絶対湿度が下げられており、試験槽内の気体には少量の水蒸気しか含まれていない。このため請求項１の揮発物測定装置は、試験槽内の温度を変化させても試験槽内の気体に含まれる水蒸気が凝縮しにくく、試験槽内に結露を生じにくい。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、結露防止モードにおいて試験槽内の温度を設定温度に移行させた後、湿度制御手段によって試験槽内の湿度が設定湿度に移行するように加湿されることを特徴とした。
【００１１】
試験槽内の温度と湿度が同時に調整されると、試験槽内の気体に含まれる水蒸気の量が飽和水蒸気量に達し、試験槽内に結露が生じるおそれがある。かかる知見に基づき提供される請求項２の揮発物測定装置は、温度が湿度に優先して調整される。このため請求項２の揮発物測定装置は、試験槽内の温度を設定温度に移行させる段階、および試験槽内の湿度を設定湿度に移行させる段階の両方において、試験槽内の気体に含まれる水蒸気の量が飽和水蒸気量に達するのを防止することができ、試験槽内に結露が生じるのを防止する。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、結露防止モードでの除湿の際に、試験槽内の温度が維持されることを特徴とした。
【００１３】
請求項３の揮発物測定装置は、試験槽内の温度を維持したまま試験槽内の絶対湿度を下げることができる。これにより試験槽内を除湿する際に、試験槽内の気体に含まれる水蒸気が飽和状態になるのを防止でき、試験槽内に結露が生じるのを防止することができる。
【００１４】
ここで結露防止モードの除湿は、低湿度の気体を試験槽内に導入して試験槽内を換気することにより行なわれる。そのため試験槽内の気体が除湿されるまでには、一定の時間を要する。
また請求項２の揮発物測定装置の結露防止モードでは、結露防止のため、試験槽内の設定温度への移行が設定湿度への移行よりも優先して行なわれる。即ち、試験槽内の温度が設定温度に移行された後に、試験槽内の湿度が設定湿度に移行される。このため本発明の揮発物測定装置は、温度と湿度とを同時に移行させる場合に比べて、結露は生じにくいが温度と湿度の調整に長時間を要する。
【００１５】
かかる知見に基づき提供される請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの発明において、結結露防止モードを解除する解除手段を有し、解除手段の入力があると、結露防止モードが実行されずに温度制御手段または／および湿度制御手段によって試験槽内の温度または／および湿度が制御されることを特徴とした。
【００１６】
これにより請求項４の揮発物測定装置は、結露の防止よりも試験時間の短縮を優先させたい場合に、迅速に試験槽内の温度および湿度を設定温度および設定湿度に移行させることができる。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかの発明において、結露防止要件は、試験槽内の温度が設定温度よりも高く、かつ、試験槽内の温度と設定温度との差が所定温度以上であることを特徴とした。
【００１８】
請求項５の揮発物測定装置は、試験槽を所定温度以上冷却する必要があり、結露が生じやすい場合にのみ結露防止モードを実行する。即ち、試験槽が加熱される場合のように結露が生じにくい場合には、結露防止モードが実行されないので、試験時間が短縮され、効率良く試験を行なうことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の揮発物測定装置は、温度および湿度の調整時に試験槽内に結露が発生するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下さらに本発明の具体的実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態における揮発物測定装置の斜視図である。図２は、本発明の実施形態における揮発物測定装置の配管及び部材を示した模式図である。
【００２１】
［全体構成］
本発明の第１の実施形態の揮発物測定装置１は、図１、図２に示されている。
揮発物測定装置１には、インナーチャンバー１０とアウターチャンバー１１が設けられている。インナーチャンバー１０及びアウターチャンバー１１は、直方体状であって内部に空間１０ｅ、１１ｅが設けられている。
【００２２】
インナーチャンバー１０には、内部空間１０ｅにつながる開口１０ｆを有する本体部１０ｃと、開口１０ｆを封鎖できる開閉扉１０ａが設けられている。また、アウターチャンバー１１には、内部空間１１ｅにつながる開口１１ｆを有する本体部１１ｃと、開口１１ｆを封鎖できる開閉扉１１ａが設けられている。
【００２３】
インナーチャンバー１０は、アウターチャンバー１１よりも小さく、アウターチャンバー１１の内部空間１１ｅの中にインナーチャンバー１０が収容されている。そして、開閉扉１０ａ、１１ａは、図１に示されるように、同じ側に設けられ、アウターチャンバー１１の開閉扉１１ａを開けることにより、開閉扉１０ａを開けることが出来る。
【００２４】
インナーチャンバー１０を閉じた状態の、開閉扉１０ａと本体部１０ｃとの間には、図示しないシール部材が設けられている。シール部材は本体部１０ｃに保持されており、インナーチャンバー１０を閉じると、シール部材を介して本体部１０ｃの開口１０ｆを開閉扉１０ａによって封鎖することができる。なお、シール部材は開閉扉１０ａ側に保持することもできる。
【００２５】
そして、インナーチャンバー１０の内側の内部空間１０ｅが試験槽８０となり、アウターチャンバー１１の内部空間１１ｅであってインナーチャンバー１０の外側に形成される空間が温度調整空間８１となる。インナーチャンバー１０には、試験槽８０と温度調整空間８１との熱伝導が可能な面が前後左右上下の６面全てに設けられている。
【００２６】
インナーチャンバー１０は、ステンレス製であって試験槽８０と温度調整空間８１との間での熱伝導を行うことができる。また、アウターチャンバー１１は、図示しない断熱層を有しており、外部との熱伝導を小さくするような構造となっている。
【００２７】
図２に示されるように、インナーチャンバー１０には、外部から試験槽８０に空気を導入する試験用導入口６０と、試験槽８０から外部へ空気を排出する排出口７０が設けられている。
【００２８】
図２に示すように試験槽８０に導入される空気は、圧縮空気取込口Ｒ１から取り込まれて、導入配管１５を通じて試験用導入口６０に供給される。そして導入配管１５には、電磁弁Ｂ１、除湿器２３、レギュレータ２２、清浄機２１及び流量調節器２０ａが配置される。即ち、圧縮空気取込口Ｒ１から取り込まれた空気は、電磁弁Ｂ１、除湿器２３を通過し、レギュレータ２２により所定の圧力に減圧して、さらに、清浄機２１により不純物が取り除かれる。そして、流量調節器２０ａを通って試験用導入口６０に通じている。
【００２９】
導入配管１５の流量調節器２０ａと試験用導入口６０との間には分岐が設けられており、分岐先には加湿器２４が取り付けられている。そのため揮発物測定装置１は、加湿器２４によって加湿された高湿度の空気を分岐から導入して、試験用導入口６０から試験槽８０に導入される空気を所定の湿度とすることができる。
【００３０】
インナーチャンバー１０に設けられた排出口７０は、排出配管１６を通じて排出部Ｈ３につながっている。また排出配管１６の排出口７０と排出部Ｈ３との間には分岐が設けられており、分岐先にはサンプリングポンプ２６が取り付けられている。そのため揮発物測定装置１は、サンプリングポンプ２６を作動させて、排出口７０から排出される気体の一部を捕集管に捕集することができる。
【００３１】
上記のように試験槽８０は、インナーチャンバー１０の開閉扉１０ａを閉じるとほぼ密閉され、導入配管１５を通じて試験用導入口６０から空気が導入され、排気配管１６を通じて排出口７０から空気を排出させることにより試験槽８０内の気体を換気することができる。
【００３２】
また、図２に示されるように、温度調整空間８１は、熱伝導空間８４と加温冷却空間８５とに大別される。熱伝導空間８４と加温冷却空間８５との間には、導入部８６ａと排出部８６ｂを有する仕切板８６が設けられている。加温冷却空間８５には、送風ファン８７と加熱器８８と冷却器８９が設けられている。
導入部８６ａ及び排出部８６ｂは開口状であり、熱伝導空間８４と加温冷却空間８５とをつないでいる。そして、加温冷却空間８５から排出部８６ｂ、熱伝導空間８４、導入部８６ａを経て再び加温冷却空間８５につながる一連の流路を形成している。
【００３３】
送風ファン８７は排出部８６ｂ付近に配置され、送風ファン８７が作動すると、加温冷却空間８５の空気を排出部８６ｂから熱伝導空間８４に排出し、また、この排出により熱伝導空間８４の空気を導入部８６ａから加温冷却空間８５に導入させることができる。
また、図示しない制御部により加熱器８８と冷却器８９の能力を調節することができ、導入部８６ａから入った空気を排出部８６ｂから熱伝導空間８４に排出するまでの間に、加熱・冷却させることができる。
熱伝導空間８４には、温度を測定することができる温度センサＴ１が設けられている。
【００３４】
シール部材（図示せず）などのインナーチャンバー１０に用いられる部材は、試験条件下で揮発有機化合物の発生のおそれのない材質が用いられている。具体的に用いられている材質は、ステンレス、ガラス、テフロン（登録商標）が用いられている。
【００３５】
また図２に示すように試験槽８０には、温度センサＴ３および湿度センサＴ４が設けられている。温度センサＴ３および湿度センサＴ４は、棒状であり、温度センサＴ３および湿度センサＴ４の先端部Ｔ３ａ，Ｔ４ａは、インナーチャンバー１０の内側である試験槽８０側となるように配置されている。そして、温度センサＴ３は、先端部Ｔ３ａの温度を検知して所定の信号を制御部（図示せず）に出力することができ、湿度センサＴ４は、先端部Ｔ４ａの湿度を検知して所定の信号を制御部に出力することができる。
なお、温度センサＴ３は、図２に示されるように、湿度センサＴ４とは別の位置で同様な方向に配置されている。
【００３６】
次に、本実施形態の揮発物測定装置１の運転時の制御について説明する。揮発物測定装置１は、温度の制御と湿度の制御とがそれぞれ別の手段で行なわれており、温度のみが制御される運転（温度運転モード）や、温度と湿度の両方が制御される運転（温湿度運転モード）が可能である。
【００３７】
後述するように、試験槽８０内の温度は、温度調整空間８１との間で熱伝導を行なうことにより制御されており、また、試験槽８０内の湿度は、所定量の水蒸気を含む空気を試験槽８０内に導入して、水蒸気の量や流量を変えることにより制御される。また、試験槽８０内の攪拌・混合は、試験用導入口６０からの空気の導入と、排出口７０からの気体の排出によって行われている。
【００３８】
しかし試験槽８０が冷却されたとき、インナーチャンバー１０の温度が試験槽８０内の温度よりも低くなった場合にインナーチャンバー１０の内側が結露しやすくなる。そのため、本実施形態の揮発物測定装置１では、後述するように、設定温度ＴＳが所定の結露防止要件を満たす場合には、試験槽８０内に結露が生じるおそれがあると判断して、一連の結露防止モードを実行して、結露を防止している。
【００３９】
試験槽８０内の温度制御は、以下のようにして行なわれる。まず温度調整空間８１の加温冷却空間８５内に設けられた送風ファン８７、加熱器８８、冷却器８９が作動され、温度調整空間８１の熱伝導空間８４の温度が制御される。そして熱伝導空間８４と試験槽８０との間で熱伝導が行なわれ、試験槽８０内の温度ＴＰが所定の設定温度ＴＳになるように制御される。この温度制御には、熱伝導空間８４に設けられている温度センサＴ１と試験槽８０の温度センサＴ３とが用いられる。
【００４０】
また試験槽８０内の湿度制御は、以下のようにして行なわれる。揮発物測定装置１は、電磁弁Ｂ１を開き、所定量の水蒸気を含む清浄な空気を試験用導入口６０から所定の流量だけ試験槽８０に導入させることができ、試験槽８０内の空気を導入された空気が押し出すことによって排出口７０から排出させることができる。このように揮発物測定装置１は、試験槽８０内に所定量の水蒸気を含む空気を導入することによって、試験槽８０内が所定の湿度となるように制御することができる。
【００４１】
試験槽８０内に導入される空気は、圧縮空気取込口Ｒ１から取り込まれるものであり、湿度の調整は、取り込まれた空気を除湿器２３によって乾燥させて、加湿器２４によって水蒸気を流入させることにより行われる。即ち、揮発物測定装置１は、流量調節器２０ａによって調整される空気の流量と、加湿器２４で発生させる水蒸気の量により、試験槽８０内に導入される空気中の水蒸気の量を制御することができる。
また空気の清浄化は、清浄機２１により行われる。なお試験槽８０内の湿度制御は、試験槽８０の湿度センサＴ４の測定値ＨＰに基づいて行われる。
【００４２】
上記のように試験槽８０内には、温度制御および湿度制御のための機器が配置されない。そのため本実施形態の揮発物測定装置１は、これらの機器が発生する不純物をサンプリングポンプ２６の捕集管によって検出せず、またこれらの機器に揮発物が付着するおそれもないため、測定精度を向上させることができる。
【００４３】
本実施形態の結露防止モードは、低湿度の気体を導入して試験槽８０内を除湿し、その後、試験槽８０内の温度ＴＰを設定温度ＴＳに移行させ、さらにその後、試験槽８０内の湿度ＨＰが設定湿度ＨＳに移行するように加湿するものである。具体的には図示しない制御手段が、図３に示すフローチャートに則って揮発物測定装置１を駆動させて結露の発生を防止している。
以下、結露防止モードにおける揮発物測定装置１の動作について、図３に示すフローチャートを参照しながら詳細に説明する。
【００４４】
なお、運転を行う場合には、設定温度ＴＳと設定湿度ＨＳが入力される。また揮発物測定装置１は、結露防止モードを解除する解除手段を備えており、必要に応じて、オペレータが解除手段の入力を手動で行なう。
【００４５】
[結露防止モード]
図３に示すように、揮発物測定装置１の制御部（図示せず）は、ステップ１で結露防止モードを解除する解除手段からの解除入力の有無を判断する。そして解除手段からの解除入力があればステップ５の温度制御に移行し、解除入力がなければステップ２に移行して結露防止モードを継続する。
【００４６】
ステップ２では、試験槽８０の設定温度ＴＳが結露防止要件を満たすか否かが判断される。本実施形態の揮発物測定装置１の結露防止要件は、温度センサＴ３によって検知される試験槽８０の温度ＴＰが設定温度ＴＳよりも高く、かつ、試験槽８０の温度ＴＰと設定温度ＴＳとの差が１℃より高くなることである。具体的には制御部において試験槽８０の温度ＴＰと、設定温度ＴＳとの差が演算され、試験槽８０の温度ＴＰが設定温度ＴＳと比べて１℃より高いか否かが判断される。そして試験槽８０の温度ＴＰが設定温度ＴＳと比べて１℃より高い場合には、制御フローがステップ３の換気除湿制御に移行する。また試験槽８０の温度ＴＰが設定温度ＴＳと比べて１℃より高くない場合、制御フローはステップ５の温度制御に移行する。
【００４７】
｛換気除湿制御｝
ステップ３では、換気除湿制御が行われる。換気除湿制御では、試験槽８０内に低湿度の空気が導入されて試験槽８０内が除湿される。ステップ３において、流量調節器２０ａの設定が最大にされ、試験槽８０に導入される空気の流量、および試験槽８０から排出される気体の流量が最大にされる。このとき制御部によって加湿器２４は停止されており、試験槽８０には除湿器２３によって乾燥された低湿度の空気が導入される。また試験槽８０の温度ＴＰは、現在の温度ＴＰを維持するように制御される。そしてステップ３の換気除湿制御が開始されると制御フローは、ステップ４に移行される。
【００４８】
ステップ４では、換気除湿制御の開始から１時間経過したか否かが判断される。そして１時間が経過した場合、試験槽８０内が均一に除湿されたと判断し、制御フローは、ステップ５（温度制御）へと進められる。
また１時間経過していない場合、制御フローは、ステップ３に戻されて換気除湿制御が継続して行なわれる。
即ち、揮発物測定装置１は、試験槽８０の温度ＴＰを一定温度以上低下させる前に、換気除湿制御を一定期間（本実施形態では１時間）行い、試験槽８０内の湿度を満遍なく均一に低下させてから試験槽８０の温度制御を開始する。
【００４９】
｛温度制御｝
ステップ５では、試験槽８０内の温度ＴＰを設定温度ＴＳに移行させる温度制御が行なわれる。即ち、制御部（図示せず）が、温度調整空間８１の加温冷却空間８５内に設けられている送風ファン８７、加熱器８８、冷却器８９を作動させて、温度調整空間８１の熱伝導空間８４の温度を制御し、熱伝導空間８４と試験槽８０の間を熱伝導させて、試験槽８０内の温度ＴＰが所定の設定温度ＴＳとなるように温度制御を開始する。
【００５０】
このとき制御部は、試験槽８０の温度制御の効率を向上させるために、流量調節器２０ａの設定を最大値から所定の設定値に変更して、試験槽８０の換気量を抑制する。またこのとき加湿器２４は停止されている。即ち、揮発物測定装置１は、温度制御を湿度制御よりも優先させて行なう。そしてステップ５の温度制御が開始されると、制御フローはステップ６に移行される。
【００５１】
ステップ６では、試験槽８０内の温度ＴＰが設定温度ＴＳに移行したか否かが判断される。そして試験槽８０内の温度ＴＰが設定温度ＴＳに移行した場合、制御フローは、ステップ７（加湿制御）へと進められる。
また試験槽８０内の温度ＴＰが設定温度ＴＳに移行していない場合、制御フローは、ステップ５に戻されて温度制御が継続して行なわれる。
【００５２】
｛加湿制御｝
ステップ７では、湿度センサＴ４によって検知される試験槽８０内の湿度ＨＰを設定湿度ＨＳに移行させる加湿制御が行なわれる。即ち、制御部（図示せず）が、加湿器２４を作動させて試験槽８０に導入される空気を加湿し、加湿された空気によって試験槽８０内の湿度が所定の設定湿度となるように調整する加湿制御を開始する。
【００５３】
このとき制御部は、加湿制御の効率を向上させるために、流量調節器２０ａの設定を所定値に変更して試験槽８０の換気量を調整する。また試験槽８０内の温度ＴＰは、設定温度ＴＳとなるように制御される。そしてステップ７の加湿制御が開始されると、制御フローはステップ８に移行される。
【００５４】
ステップ８では、試験槽８０内の湿度ＨＰが設定湿度ＨＳに移行したか否かが判断される。そして試験槽８０内の湿度ＨＰが設定湿度ＨＳに移行した場合、結露防止モードは終了され、揮発物測定装置１は、試験槽８０内の温度ＴＰおよび湿度ＨＰが、設定温度ＴＳおよび設定湿度ＨＳを維持するように運転を継続する。
また試験槽８０内の湿度ＨＰが設定湿度ＨＳに移行していない場合、制御フローは、ステップ７に戻されて加湿制御が継続して行なわれる。
【００５５】
［使用方法］
次に、揮発物測定装置１の使用方法について説明する。
試料からの揮発物の測定は、試料をインナーチャンバー１０の内部空間１０ｅ、即ち、試験槽８０の中に入れる。そして、インナーチャンバー１０の開閉扉１０ａを閉じ、アウターチャンバー１１の開閉扉１１ａを閉じる。
【００５６】
そして、試料から発生したホルムアルデヒドなどの揮発性有機化合物は、試験槽８０で空気と混合されて排出口７０から排出される。
排出口７０から排出された空気は、排出部Ｈ３から外部に排出される。また、サンプリングポンプ２６を作動させておき、排出口７０から排出された空気の一部を捕集管に取り込んで揮発性有機化合物のサンプリングを行う。
【００５７】
そして試料からの揮発物の測定は、設定温度ＴＳ（試験温度）、設定湿度ＨＳ（試験湿度）、時間当たりの空気の置換量（換気流量）、試験時間などを所定の条件に合わせて行われる。
【００５８】
［本発明の特徴］
上記のように本実施形態の揮発物測定装置１は、試験槽８０内の温湿度の設定が変更された場合に結露防止要件が満たされると、試験槽８０内を除湿し、その後、試験槽８０内の温度を設定温度に移行させ、さらにその後、湿度が設定湿度に移行するように加湿する。即ち、試験槽８０内の温度を調整する際、試験槽８０内は除湿によって絶対湿度が低下している。このため揮発物測定装置１は、試験槽８０内の温度を低下させても水蒸気が飽和せず、試験槽８０内の気体に含まれる水蒸気が凝縮しにくい。したがって試験槽８０内に結露が生じにくい。
【００５９】
また揮発物測定装置１は、結露防止モードの換気除湿制御の際、試験槽８０内の温度を維持したまま試験槽８０内の絶対湿度を低下させる。このため換気除湿制御の際に、試験槽８０内の気体に含まれる水蒸気が飽和状態になることがなく、効果的に結露を防止することができる。
【００６０】
上記の揮発物測定装置１は、湿度よりも温度を優先して制御することができる。これにより揮発物測定装置１は、試験槽８０内の温度ＴＰを設定温度ＴＳに移行させる段階、および試験槽８０内の湿度ＨＰを設定湿度ＨＳに移行させる段階の両方において、試験槽８０内の気体に含まれる水蒸気の量が飽和水蒸気量に達するのを防止することができ、試験槽８０内に結露が生じるのを防止する。
【００６１】
揮発物測定装置１は、結露防止モードの解除入力が可能である。そのため結露の防止よりも試験時間の短縮を優先させたい場合には、結露防止モードを解除することによって、迅速に試験槽８０内の温度ＴＰおよび湿度ＨＰを設定温度ＴＳおよび設定湿度ＨＳに移行させることができる。
【００６２】
［他の実施形態］
上記説明では、試験槽８０内の温度ＴＰおよび湿度ＨＰを、設定温度ＴＳおよび設定温度ＨＳに移行させる温湿度運転モードについて説明したが、揮発物測定装置１の運転は、このような運転モードに限定されるわけではない。例えば、試験槽８０内の温度ＴＰを設定温度ＴＳに移行させ、湿度ＨＰについては調整されない温度運転モードや、試験槽８０内に付着した揮発性有機化合物を除去するため、試験槽８０内を付着物が揮発する温度まで高温にして付着物を除去する高温運転モードで、揮発物測定装置１を運転させてもよい。
【００６３】
温度運転モードでは、湿度が調整されないため加湿器２４を作動させず、除湿器２３によって除湿された低湿度の空気が試験槽８０内に導入される。したがって温度運転が行なわれると、試験槽８０内は低湿度の状態になる。
そのため揮発物測定装置１の運転モードを、温度運転モードから温湿度運転モードに切り替える場合には、試験槽８０内は十分に除湿されているとみなし、図３に示す結露防止モードの換気除湿制御（ステップ３）を省略することができる。
なお運転モードを、温湿度運転モードから温度運転モードに切り替える場合には、試験槽８０内に結露が生じるおそれがあるため、結露防止モードが実行される。
【００６４】
揮発物測定装置１の起動時には、試験槽８０内は常温になっていると考えられ、試験槽８０内に結露が生じる可能性は低い。
そのため揮発物測定装置１の起動時に、温度運転モードや温湿度運転モードが選択される場合には、結露が生じるおそれがないと判断し、図３に示す結露防止モードの換気除湿制御（ステップ３）を省略することも可能である。
【００６５】
上記実施形態において、結露防止要件は、温度センサＴ３によって検知される試験槽８０の温度ＴＰが設定温度ＴＳよりも高く、かつ、試験槽８０内の温度ＴＰと設定温度ＴＳとの差が１℃より高くなることであった。しかし結露防止要件は、このような要件に限定されるわけではなく、温度制御の際に結露が生じやすい試験槽８０内の状態を示す要件であればよい。例えば上記試験槽８０内の温度ＴＰと設定温度ＴＳとの差は、１℃に限定されるものではなく、適宜変更してもよい。
【００６６】
上記実施形態の揮発物測定装置１では、導入配管１５、排出配管１６、除湿器２３、および加湿器２４が換気湿度制御手段として機能しており、除湿器２３および加湿器２４が導入配管１５に取り付けられる構成であった。しかし本発明は、このような構成に限定されるわけではなく、例えば、図４に示すように、主として試験槽８０の換気手段として機能する導入配管１５および排出配管１６と、主として試験槽８０内の湿度制御手段として機能する除湿器２３および加湿器２４とを別に設ける構成であってもよい。
【００６７】
図４の揮発物測定装置１’は、加湿器２４と試験槽８０とを加湿配管１７でつなぎ、高湿度の空気を直接、試験槽８０内に導入する。また圧縮空気取込口Ｒ１と試験槽８０とを繋ぐ導入配管１５には、圧縮空気取込口Ｒ１から順に、電磁弁Ｂ１、レギュレータ２２、清浄機２１、切替弁Ｂ２、除湿器２３、および流量調節器２０ａが直列に接続されている。また導入配管１５には、除湿器２３をバイパスするバイパス流路２８が設けられており、バイパス流路２８の上流には切替弁Ｂ２に接続されている。このため導入配管１５は、切替弁Ｂ２を切り替えることにより、バイパス流路２８と、除湿器２３が設けられた主たる流路とを切り替えることができる。
【００６８】
そして圧縮空気取込口Ｒ１から取り込まれた空気の湿度が試験槽８０内の気体の湿度よりも低い場合には、切替弁Ｂ２がバイパス流路２８側に切り替えられ、除湿器２３によって除湿されない空気が試験槽８０内に導入される。また圧縮空気取込口Ｒ１から取り込まれた空気の湿度が試験槽８０内の気体の湿度よりも高い場合には、切替弁Ｂ２が主たる流路側に切り替えられ、除湿器２３によって除湿された空気が試験槽８０内に導入される。
【００６９】
上記実施形態の揮発物測定装置１は、オペレータが手動で解除手段を操作して、結露防止モードを解除する構成であったが、本発明の解除手段は、このような構成に限定されるわけではない。具体的には、制御部を解除手段として、結露防止要件が解消されることを条件に、結露防止モードを制御部で自動的に解除する構成であってもよい。
【００７０】
例えば、揮発物測定装置１は、結露防止モードでの除湿の際に設定温度ＴＳが変更されると、変更後の設定温度ＴＳで再度結露防止要件が判断され、結露防止要件を満たさない場合には、除湿が終了される構成としてもよい。これにより、除湿に要する時間を短縮することができ、迅速に試験槽８０内の温度および湿度を調整することができる。
【００７１】
また揮発物測定装置１は、結露防止モードでの加湿の際に設定温度ＴＳが変更されると、変更後の設定温度ＴＳで再度結露防止要件が判断され、結露防止要件を満たす場合には、結露防止モードが再度実行される構成としてもよい。
【００７２】
この場合、揮発物測定装置１は、結露防止モードでの加湿の際に設定温度ＴＳが変更されると、変更後の設定温度ＴＳにおいて、試験槽８０内に結露が発生するおそれがあるか否かを再度判断する。そして変更後の設定温度ＴＳが結露防止要件を満たす場合、試験槽８０内には結露が発生しやすいと判断し、再度結露防止モードを初めから実行し直す。これにより揮発物測定装置１は、試験槽８０内に結露が発生するのを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施形態における揮発物測定装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施形態における揮発物測定装置の配管及び部材を示した模式図である。
【図３】図１に示す揮発物測定装置の結露防止制御フローを示すフローチャートである。
【図４】本発明の他の実施形態における揮発物測定装置の配管及び部材を示した模式図である。
【符号の説明】
【００７４】
１ 揮発物測定装置
１５ 導入配管（換気湿度制御手段）
１６ 排出配管（換気湿度制御手段）
２３ 除湿器（換気湿度制御手段）
２４ 加湿器（換気湿度制御手段）
６０ 試験用導入口（気体導入口）
７０ 排出口（気体排出口）
８０ 試験槽
８８ 加熱器（温度制御手段）
８９ 冷却器（温度制御手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体導入口および気体排出口を有する試験槽と、
試験槽の外部の温度を制御して試験槽外からの熱伝導によって試験槽内の温度を制御する温度制御手段と、
湿度の調整された気体を気体導入口から試験槽内に導入して試験槽内の気体を気体排出口から排出することにより試験槽内の湿度を制御する換気湿度制御手段とを備え、
試験槽内の温度または／および湿度を、設定温度または／および設定湿度に調整可能な揮発物測定装置であって、
設定温度と試験槽内の温度との関係が所定の結露防止要件を満たすことを条件に、
換気湿度制御手段によって試験槽内を除湿し、その後、温度制御手段によって試験槽内の温度を設定温度に移行させる一連の結露防止モードが実行されることを特徴とする揮発物測定装置。
【請求項２】
結露防止モードにおいて試験槽内の温度を設定温度に移行させた後、湿度制御手段によって試験槽内の湿度が設定湿度に移行するように加湿されることを特徴とする請求項１に記載の揮発物測定装置。
【請求項３】
結露防止モードでの除湿の際に、試験槽内の温度が維持されることを特徴とする請求項１又は２に記載の揮発物測定装置。
【請求項４】
結露防止モードを解除する解除手段を有し、
解除手段の入力があると、結露防止モードが実行されずに温度制御手段または／および湿度制御手段によって試験槽内の温度または／および湿度が制御されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の揮発物測定装置。
【請求項５】
結露防止要件は、試験槽内の温度が設定温度よりも高く、かつ、試験槽内の温度と設定温度との差が所定温度以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の揮発物測定装置。
【請求項１】
気体導入口および気体排出口を有する試験槽と、
試験槽の外部の温度を制御して試験槽外からの熱伝導によって試験槽内の温度を制御する温度制御手段と、
湿度の調整された気体を気体導入口から試験槽内に導入して試験槽内の気体を気体排出口から排出することにより試験槽内の湿度を制御する換気湿度制御手段とを備え、
試験槽内の温度または／および湿度を、設定温度または／および設定湿度に調整可能な揮発物測定装置であって、
設定温度と試験槽内の温度との関係が所定の結露防止要件を満たすことを条件に、
換気湿度制御手段によって試験槽内を除湿し、その後、温度制御手段によって試験槽内の温度を設定温度に移行させる一連の結露防止モードが実行されることを特徴とする揮発物測定装置。
【請求項２】
結露防止モードにおいて試験槽内の温度を設定温度に移行させた後、湿度制御手段によって試験槽内の湿度が設定湿度に移行するように加湿されることを特徴とする請求項１に記載の揮発物測定装置。
【請求項３】
結露防止モードでの除湿の際に、試験槽内の温度が維持されることを特徴とする請求項１又は２に記載の揮発物測定装置。
【請求項４】
結露防止モードを解除する解除手段を有し、
解除手段の入力があると、結露防止モードが実行されずに温度制御手段または／および湿度制御手段によって試験槽内の温度または／および湿度が制御されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の揮発物測定装置。
【請求項５】
結露防止要件は、試験槽内の温度が設定温度よりも高く、かつ、試験槽内の温度と設定温度との差が所定温度以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の揮発物測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−９８００６（Ｐ２００９−９８００６Ａ）
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２７０１９１（Ｐ２００７−２７０１９１）
【出願日】平成１９年１０月１７日（２００７．１０．１７）
【出願人】（０００１０８７９７）エスペック株式会社 (282)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１７日（２００７．１０．１７）
【出願人】（０００１０８７９７）エスペック株式会社 (282)
【Ｆターム（参考）】
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