湿度制御方法及び環境試験装置
【課題】環境試験装置において、試験槽内に添加ガスを導入した場合でも正確に湿度調整ができる構成を提供する。
【解決手段】加湿水４を貯溜するとともに内部に試料８を設置可能な圧力容器（試験槽）２を備え、この圧力容器２の内部には添加ガスを導入可能に構成されている。当該圧力容器２の内部には加湿水温度センサ１９とウィック温度センサ２０とが備えられている。前記添加ガスが前記圧力容器２の内部に導入され、かつ１００℃以上の温度で前記圧力容器２の内部の温度及び湿度が安定しているときの、前記加湿水温度センサ１９の検出温度と前記ウィック温度センサ２０の検出温度の関係から、補正量を算出する。その後、前記ウィック温度センサ２０の検出値を前記補正量に基づいて補正し、この補正後の値に基づいて前記圧力容器２の湿度を制御する。
【解決手段】加湿水４を貯溜するとともに内部に試料８を設置可能な圧力容器（試験槽）２を備え、この圧力容器２の内部には添加ガスを導入可能に構成されている。当該圧力容器２の内部には加湿水温度センサ１９とウィック温度センサ２０とが備えられている。前記添加ガスが前記圧力容器２の内部に導入され、かつ１００℃以上の温度で前記圧力容器２の内部の温度及び湿度が安定しているときの、前記加湿水温度センサ１９の検出温度と前記ウィック温度センサ２０の検出温度の関係から、補正量を算出する。その後、前記ウィック温度センサ２０の検出値を前記補正量に基づいて補正し、この補正後の値に基づいて前記圧力容器２の湿度を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気部品、電子部品等の信頼性評価試験で用いられる環境試験装置等における湿度制御方法、及びそのような方法を行う環境試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、製品の信頼性試験を行うために、温度や湿度の過酷な環境に製品を晒して、製品が各種の環境で正常に動作するかどうかを確認したり、寿命を推定したりする目的で、各種の環境試験装置が使用されている。この種の環境試験装置としては、例えば、短時間で評価結果が得られるように過酷な環境試験（High Accelerated Stress Test、略称ＨＡＳＴ）を行う高度加速寿命試験装置がある。
【０００３】
この高度加速寿命試験装置では、１００℃以上の恒温恒湿試験環境を試験槽内に形成することが多いが、この場合、槽内は水蒸気のみとなり、このときの湿度は、加湿水温度、試験槽内の温度それぞれの飽和蒸気圧の比で定義される。即ち、所定の温度Ｔ２に設定した雰囲気内の水の水蒸気圧と飽和状態になっている雰囲気を、Ｔ２より高い温度Ｔ１に設定した雰囲気へ導いてその温度を十分ならしたときの相対湿度は、以下の式（１）で表される。
（相対湿度）＝（（Ｔ２での飽和水蒸気圧）／（Ｔ１での飽和水蒸気圧））×１００ ・・・（１）
【０００４】
一方、試験槽内を８５℃以下、及び９８％以下の恒温恒湿環境とした場合、槽内には空気と水蒸気が混合した環境が実現される。このときの湿度測定方法としては、乾球温度計と、ウィックと呼ばれる布をかぶせて水で濡らせた湿球温度計を組にした乾湿球計を用いて測定することが知られている（湿球温度計の構成について、例えば特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開平１０−５４８１４号公報
【０００５】
ここで、通常の大気圧環境下での相対湿度の定義としては、以下の式（２）が知られている。
（相対湿度）＝（（気体中の水蒸気圧）／（同温度・同圧力のもとでの飽和水蒸気））×１００ ・・・（２）
【０００６】
上記の式（２）において、分数の分子（気体中の水蒸気圧）は、前記の湿球温度計の測定値から直接的に求めることはできない。湿球温度は、周囲の雰囲気の気圧や、風速や、放射や、電動及び滞留による熱の移動や、球部の大きさや、ウィックの巻き方や、水の温度等によって変化するからである。従って、多くの研究者によって上記の影響を補正するための関係式が研究されてきており、代表的なものとしては、ぺルンターの式やスプルングの式が広く利用されている。
【０００７】
この乾湿球による温度制御は、設定された温度及び湿度に槽内環境が到達するまでの過程における湿度も制御することが可能であり、槽内の結露等を回避できるメリットがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、昨今の試験ニーズの多様化により、試験槽内に空気以外の任意の添加ガスを導入して試験を行われることも多くなってきている。この点、従来の湿球温度計を用いた制御では、添加ガスを導入しないときは制御を的確に行えるものの、添加ガス導入時には湿度制御が難しく、試験の再現性や互換性の点で改善の余地が残されていた。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００９】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【００１０】
本発明の第１の観点によれば、加湿水を貯溜するとともに内部に試料を設置可能な試験槽における以下のような湿度制御方法が提供される。即ち、この試験槽の内部には添加ガスを導入可能に構成するとともに、当該試験槽の内部には加湿水温度センサとウィック温度センサとが備えられている。前記添加ガスが前記試験槽の内部に導入され、かつ１００℃以上の温度で前記試験槽の内部の温度及び湿度が安定しているときの、前記加湿水温度センサの検出温度と前記ウィック温度センサの検出温度の関係から、補正量を算出する（補正量取得工程）。そして、前記ウィック温度センサの検出値を前記補正量に基づいて補正し、この補正後の値に基づいて前記試験槽の湿度を制御する（制御工程）。
【００１１】
この方法により、添加ガスを導入した場合でもウィック温度センサの測定値を適宜補正して湿度制御できるので、精度が良く、再現性及び互換性に優れた試験を行うことができる。
【００１２】
前記の湿度制御方法においては、以下のようにすることが好ましい。即ち、前記試験槽においては、１００℃以上の設定温度にまで上昇させる温度上昇工程と、温度を前記設定温度に保つとともに湿度を設定湿度に保つ恒温恒湿工程と、温度を設定温度から下降させる温度下降工程と、を少なくとも行うように構成している。前記恒温恒湿工程においては前記加湿水温度センサの検出温度に基づく湿度制御が行われる一方、前記温度上昇工程及び前記温度下降工程においては前記ウィック温度センサの検出温度に基づく湿度制御が行われる。前記温度上昇工程及び前記温度下降工程での湿度制御において、前記制御工程が行われる。
【００１３】
この方法により、温度上昇工程及び温度下降工程においてウィック温度センサを用いて湿度制御を確実に行うことができるので、試料表面の不必要な結露を防ぐことができる。また、試験槽に添加ガスを導入した場合でもウィック温度センサの測定値を適切に補正するので、正確な湿度制御を行うことができる。
【００１４】
前記の湿度制御方法においては、以下のようにすることが好ましい。即ち、前記温度上昇工程、前記恒温恒湿工程、及び前記温度下降工程の少なくとも何れかにおいて、前記加湿水温度センサ及び前記ウィック温度センサの検出温度を監視する。この監視によって制御乱れが検出された場合にはそれを報知する。
【００１５】
この方法により、湿度の制御乱れを的確に自動モニタリングできるので、試験の精度を一層良好にできるとともに、装置のメンテナンス性を向上させることができる。
【００１６】
本発明の第２の観点によれば、以下の構成の環境試験装置が提供される。即ち、加湿水を貯溜するとともに内部に試料を設置可能とし、且つ添加ガスを導入可能な試験槽と、前記加湿水の温度を検出する加湿水温度センサと、前記加湿水に浸漬されるウィックを備えたウィック温度センサと、前記添加ガスが前記試験槽の内部に導入され、かつ１００℃以上の温度で前記試験槽の内部の温度及び湿度が安定しているときの、前記加湿水温度センサの検出温度と前記ウィック温度センサの検出温度の関係から、補正量を算出する、補正量算出手段と、前記ウィック温度センサの検出値を前記補正量に基づいて補正する温度補正手段と、この補正後の値に基づいて前記試験槽の湿度を制御する制御手段と、を含む。
【００１７】
この構成により、添加ガスを導入した場合でもウィック温度センサの測定値を温度補正手段で適宜補正して湿度制御できるので、精度が良く、再現性及び互換性に優れた試験を行うことができる。
【００１８】
前記の環境試験装置においては、以下のように構成することが好ましい。即ち、前記試験槽においては、１００℃以上の設定温度にまで上昇させる温度上昇工程と、温度を前記設定温度に保つとともに湿度を設定湿度に保つ恒温恒湿工程と、温度を設定温度から下降させる温度下降工程と、を少なくとも行うように構成している。前記恒温恒湿工程においては前記加湿水温度センサの検出温度に基づく湿度制御が行われる一方、前記温度上昇工程及び前記温度下降工程においては前記ウィック温度センサの検出温度に基づく湿度制御が行われる。前記温度上昇工程及び前記温度下降工程での湿度制御において、前記制御手段による制御が行われる。
【００１９】
この構成により、温度上昇工程及び温度下降工程においてウィック温度センサを用いて湿度制御を確実に行うことができるので、試料表面の不必要な結露を防ぐことができる。また、試験槽に添加ガスを導入した場合でもウィック温度センサの測定値を適切に補正するので、正確な湿度制御を行うことができる。
【００２０】
前記の環境試験装置においては、以下のように構成することが好ましい。即ち、前記温度上昇工程、前記恒温恒湿工程、及び前記温度下降工程の少なくとも何れかにおいて、前記加湿水温度センサ及び前記ウィック温度センサの検出温度を監視する。この監視によって制御乱れが検出された場合にはそれを報知するための報知信号を発生する。
【００２１】
この構成により、湿度の制御乱れを的確に自動モニタリングできるので、試験の精度を一層良好にできるとともに、装置のメンテナンス性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係るプレッシャークッカー試験装置の全体構成を示す側面断面模式図及びブロック図、図２は装置の制御を示すグラフ図、図３は補正量の取得原理を説明するグラフ図である。
【００２３】
図１に模式断面図及びブロック図を示すプレッシャークッカー試験装置（高度加速寿命試験装置、環境試験装置）１は、一端を開放させる試験槽としての圧力容器２と、この圧力容器２の開放側を閉鎖可能なカバー３と、を備えている。圧力容器２の下部には所定量の加湿水４が貯溜されている。
【００２４】
圧力容器２の内部には内シリンダ５が設置され、この内シリンダ５の内部にテストエリア６が構成されている。このテストエリア６には試料棚７が設置されており、この試料棚７の上に試料８を載置できるように構成されている。
【００２５】
前記内シリンダ５は、前記圧力容器２の開放側と同一側が開放された構成になっている。また、内シリンダ５の閉鎖側端部の中央には送風口９が形成されており、この送風口９は保護網１０によって覆われている。
【００２６】
前記圧力容器２にはファン軸１１が回転自在に軸支され、このファン軸１１の先端に送風ファン１２が固定されている。また、圧力容器２の外部には駆動モータ１３が設置され、この駆動モータ１３の出力軸１４がカップリング１５を介して前記ファン軸１１に連結されている。これにより、駆動モータ１３を回転駆動することで、前記送風ファン１２を回転させ、圧力容器２内の気体を図の白抜き矢印のように循環させることができるようになっている。
【００２７】
前記ファン軸１１の周囲には加熱ヒータ１６が設けられ、圧力容器２内の気体を加熱できるように構成されている。また、前記内シリンダ５の内部空間には器内温度センサ１７が設けられ、圧力容器２内の温度（前記テストエリア６の温度）を検出できるようになっている。
【００２８】
圧力容器２の内部空間の下部には加湿水ヒータ１８が設けられ、この加湿水ヒータ１８は加湿水４に浸漬されて、当該加湿水４を加熱できるように構成されている。また同様に、加湿水４に浸漬されるように加湿水温度センサ１９が設けられており、この加湿水温度センサ１９は前記加湿水４の温度を検出できるようになっている。
【００２９】
また、前記圧力容器２にはウィック温度センサ２０が備えられており、このウィック温度センサ２０の先端の球部には、例えばガーゼで形成されたウィック２１が被せられる。ウィック２１の下端は前記加湿水４に浸漬されており、加湿水４を毛細管現象によって吸い上げるように構成されている。
【００３０】
更に、前記圧力容器２には図示しないガス導入口が備えられており、このガス導入口から任意の種類及び量の添加ガスを圧力容器２内に導入できるように構成されている。この添加ガスとしては例えば酸素ガスが考えられるが、これに限定されない。
【００３１】
プレッシャークッカー試験装置１はマイクロコンピュータ式の制御装置３１を備えており、この制御装置３１は演算手段としての図略のＣＰＵや、記憶手段としてのＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えている。そして、前記ＲＯＭには、上記のハードウェアを、補正量算出手段３２、温度補正手段３３、制御手段３４等として動作させるためのプログラムが記憶されている。
【００３２】
以上の構成において、まずウィック温度センサ２０の検出温度の補正の基準となる補正量を取得する一例を説明する。即ち、室温環境下において圧力容器２の内部に適宜の加湿水４と前記添加ガスを導入する。今回は、例えば酸素ガスを圧力容器２内に２リットル導入したとする。この状態で、器内温度センサ１７の検出温度とウィック温度センサ２０の検出温度を取得しておく。今回の例では、器内温度センサ１７の検出値が２０℃、ウィック温度センサ２０の検出値が１５℃であったとする。
【００３３】
次に、圧力容器２内が１００℃以上の設定温度（例えば１２０℃）となるように、加熱ヒータ１６で加熱する。これと同時に、加湿水４が所定の設定温度（例えば１１５℃）となるように加湿水ヒータ１８で加熱する。そして制御装置３１は、器内温度センサ１７の検出温度が１２０℃で安定し、更に加湿水温度センサ１９の検出温度が１１５℃で安定するまで待機する。
【００３４】
上記の温度センサの検出値が安定した後、制御装置３１はウィック温度センサ２０の検出温度を取得し、加湿水温度センサ１９の検出温度と比較する。今回の説明では、ウィック温度センサ２０の検出温度は１１７℃であったとする（図３の点線グラフの右上端）。ここで、添加ガスが無い場合は、ウィック温度センサ２０の検出温度は、加湿水温度センサ１９の検出温度と同じ１１５℃（図３の実線グラフの右上端）であると経験的にみなすことができる。即ち、湿度が同じであるのでウィック温度センサ２０は本来は１１５℃と検出すべきところを、酸素ガスが２リットル存在することの影響で１１７℃と検出してしまったことになる。
【００３５】
なお、本願の発明者の知見によれば、酸素を１リットル添加するごとに、ウィック温度センサ２０の検出温度は１℃ずつズレが大きくなっていくと推測される。酸素を添加しないときはウィック温度センサ２０の測定値は１１５℃であるところ、１リットル添加だと１１６℃、２リットルだと１１７℃、３リットルだと１１８℃、といったようにである。
【００３６】
上記の測定に基づき、制御装置３１の補正量算出手段３２は、ウィック温度センサ２０の検出値（１１７℃）から加湿水温度センサ１９の検出値（１１５℃）を減算することで、補正値ｄを算出する。そして、得られた補正値（ｄ＝２℃）と、測定時の加湿水温度センサの検出値（１１５℃）及び加熱前のウィック温度センサ２０の測定値（１５℃）に基づいて、補正係数ｅを算出する。この補正係数ｅの算出は、ｅ＝２／（１１５−１５）＝０．０２となる。この補正係数ｅは、加熱前のウィック温度センサ２０の測定値（１５℃、基準温度）とともに、制御装置３１の前記ＲＡＭに記憶させておく。
【００３７】
次に、プレッシャークッカー試験装置１を用いた環境試験としての高度加速寿命試験を、図２のグラフに従って説明する。この試験は図２に示すように、時間の経過順に従って、温度上昇工程、恒温恒湿工程、温度下降工程、保存工程の順に行われる。
【００３８】
まず、圧力容器２の内部の試料棚７上に電子部品等の試料８を載置し、適宜の種類及び量の添加ガスを前記ガス導入口を介して導入するとともに、所定の量の加湿水４を圧力容器２内に貯溜しておく。なお、圧力容器２へ導入する添加ガスの種類及び量は、前述の補正量の取得時の添加ガスの種類及び量と同一とする。前記の例に照らせば、圧力容器２へ２リットルの酸素ガスを導入することになる。
【００３９】
以上のセッティング後、試験を開始する。まず温度上昇工程において、温度を１００℃以上の設定温度（例えば１２０℃）へ直線的に上昇させるとともに、湿度も所定の高い湿度へ上昇させる。このときは制御手段３４は湿球温度制御モードとされており、ウィック温度センサ２０の検出温度を監視しながら加湿水ヒータ１８の制御を行う。この結果、試料８の表面に結露が生じたりすることが防止される。
【００４０】
なお本実施形態では、１００℃以上になっても加湿水温度センサ１９の検出温度による制御を行わず、ウィック温度センサ２０の検出温度による制御を行っている。これでも、加湿水温度センサ１９に基づく温度制御と実質的に同等の制御を実現できる。具体的には、温湿度安定時には加湿水温度がウィック温度とほぼ同じ温度になることを利用し、器内温度センサ１７による検出温度をＴ１とし、ウィック温度センサ２０による検出温度をＴ２としたときに、以下の式（３）で相対湿度を求めている。
（相対湿度）＝（（Ｔ３での飽和水蒸気圧）／（Ｔ１での飽和水蒸気圧））×１００ ・・・（３）
【００４１】
そして、このウィック温度センサ２０の検出温度Ｔ２は、前記補正値に基づいて補正された形で用いられるため、外部からの添加ガスの存在の影響を加味した正確な湿度制御が可能になっている。
【００４２】
具体的な補正方法については、以下のように行えば良い。即ち、器内温度センサ１７の測定値から前記基準温度を減算し、その後、前述の補正係数ｅを乗じる。例えば器内温度センサ１７の測定温度が４０℃であった場合、これから基準温度（１５℃）を減算し、更に前記で計算した補正係数ｅを乗じることで、（４０−１５）×０．０２＝０．５℃となる。従って、ウィック温度センサ２０の測定値が２０℃であった場合、この測定値２０℃に補正値０．５℃を加算した２０．５℃を、補正後のウィック温度センサ２０として取得することができる。この補正後の検出温度から前記の式（３）に従って相対湿度を求め、制御に用いるのである。
【００４３】
次に、恒温恒湿工程で、圧力容器２内の温度及び湿度を、設定温度及び設定湿度となるように所定時間保持する。このとき、制御手段は加湿水温度制御モードに切り換えられ、加湿水温度センサ１９の検出温度を監視しながら加湿水ヒータ１８の制御を行う。具体的には、前記の式（１）で、Ｔ２に加湿水温度センサ１９の測定値を、Ｔ１に器内温度センサ１７の測定値をそれぞれ代入し、相対湿度を算出して制御する。
【００４４】
上記の恒温恒湿工程の後、温度下降工程で、温度を上記設定温度から直線的に下降させるとともに、湿度も設定湿度から下降させてゆく。このときは制御手段３４は湿球温度制御モードに再び切り換えられ、上記の温度上昇工程と全く同様に、ウィック温度センサ２０の検出温度を監視しながら加湿水ヒータ１８の制御を行う。この結果、温度上昇工程と同様に、試料８の表面に結露が生じたりすることが防止される。上述したように、このウィック温度センサ２０の検出温度は前記補正値に基づいて補正された形で用いられるため、外部からの添加ガスの存在の影響を加味した正確な湿度制御が可能になっている。
【００４５】
以上のように、温度上昇工程ではウィック温度センサ２０、恒温恒湿工程では加湿水温度センサ１９、温度下降工程ではウィック温度センサ２０というように、試験工程において湿度制御に用いられる温度センサが、制御手段３４によって時系列で次々と切り換えられていく。
【００４６】
ここで加湿水温度による湿度制御は、１００℃以上の恒温恒湿環境において従来からの湿度の定義に沿った制御であるし、この従来からの定義は国際電気標準会議（ＩＥＣ）の規格でも採用されて世界的にも認められたものである。しかも、加湿水温度による湿度制御は添加ガスの影響を殆ど受けない。従って、実質的な試験時間である恒温恒湿工程においてはウィック温度よりも加湿水温度で制御を行うことが好適である。一方、温度の上昇／下降時（大気圧と高気圧との間で切り換えるとき）においては加湿水温度に基づく湿度制御は不可能であって成り行きに任せるしかなく、試料８の表面に結露が生じることも多々あった。
【００４７】
この点、本実施形態では、恒温恒湿工程では加湿水温度センサ１９による湿度制御を行う一方、温度上昇工程及び温度下降工程においてはウィック温度センサ２０による湿度制御を行っているので、温度上昇／下降時において適切に湿度を制御でき、試料８の結露を防止できる。しかも、添加ガスの種類や量を考慮してウィック温度センサ２０の検出温度を補正して湿度制御するので、添加ガスの導入環境下でも正確に湿度を制御し、試験の再現性及び互換性を向上させることができるのである。
【００４８】
なお、添加ガスによってウィック温度センサ２０の検出温度の補正が必要になる旨の知見は、本願発明者によって初めて得られたものである。即ち、従来は、補正が必要であることの認識がそもそもなく、補正自体も勿論されていなかったのである。
【００４９】
上記の３つの工程で一連の試験は終了し、後は保存工程とされる。この保存工程では、試料８が圧力容器２から取り出されるまで、前記の設定温度より低い温度、及び設定湿度より低い湿度に圧力容器２内の環境を維持する。この保存工程では制御手段３４は湿球温度制御モードとされ、ウィック温度センサ２０の検出温度を上記と同様に補正し、監視しながら内部湿度を制御している。
【００５０】
なお、圧力容器２内が１００℃以上の温度である場合、加湿水温度センサ１９とウィック温度センサ２０の測定温度がほぼ一致することが経験的に確かめられている。これを利用して、プレッシャークッカー試験装置１の制御装置３１は、加湿水温度センサ１９とウィック温度センサ２０の測定温度を常時監視しており、両者の測定温度に所定以上の乖離があった場合は制御乱れがあったと判定し、外部端子３５へ直ちに異常信号を送るようになっている。従って、制御乱れがあった場合は、前記外部端子３５に接続した例えばランプやブザー等の報知手段３６によって異常を知らせることができ、メンテナンス性を向上させることができる。
【００５１】
以上に示すように、本実施形態のプレッシャークッカー試験装置１は、加湿水４を貯溜するとともに内部に試料８を設置可能な圧力容器２を備える。この圧力容器２の内部には添加ガスを導入可能に構成するとともに、当該圧力容器２の内部には加湿水温度センサ１９とウィック温度センサ２０とが備えられる。そしてプレッシャークッカー試験装置１では、前記添加ガスが前記圧力容器２の内部に導入され、かつ１００℃以上の温度で前記圧力容器２の内部の温度及び湿度が安定しているときの、前記加湿水温度センサ１９の検出温度と前記ウィック温度センサ２０の検出温度の関係から、補正量を算出する。そして、図２の少なくとも温度上昇工程及び温度下降工程において、前記ウィック温度センサ２０の検出値を前記補正量に基づいて補正し、この補正後の値に基づいて前記圧力容器２の湿度を制御する。
【００５２】
これにより、添加ガスを導入した場合でもウィック温度センサ２０の測定値を適宜補正して湿度制御できるので、精度が良く、再現性及び互換性に優れた試験を行うことができる。
【００５３】
また、プレッシャークッカー試験装置１の圧力容器２内では、１００℃以上の設定温度にまで上昇させる温度上昇工程と、温度を前記設定温度に保つとともに湿度を設定湿度に保つ恒温恒湿工程と、温度を設定温度から下降させる温度下降工程と、を少なくとも行うように構成している。そして、前記恒温恒湿工程においては前記加湿水温度センサ１９の検出温度に基づく湿度制御が行われる一方、前記温度上昇工程及び前記温度下降工程においては前記ウィック温度センサ２０の検出温度に基づく湿度制御が行われるようになっている。そして、前記温度上昇工程及び前記温度下降工程での湿度制御において、ウィック温度センサ２０の検出値を前記補正量に基づいて補正し、この補正後の値に基づいて前記圧力容器２の湿度を制御するようになっている。
【００５４】
このように、温度上昇工程及び温度下降工程においてウィック温度センサ２０を用いて湿度制御を確実に行うことができるので、試料８表面での不必要な結露を防ぐことができる。また、圧力容器２に添加ガスを導入した場合でもウィック温度センサ２０の測定値を適切に補正するので、正確な湿度制御を行うことができる。
【００５５】
また制御装置３１は、前記温度上昇工程、前記恒温恒湿工程、及び前記温度下降工程の少なくとも何れかにおいて、前記加湿水温度センサ１９及び前記ウィック温度センサ２０の検出温度を監視し、この監視によって制御乱れが検出された場合にはそれを報知するように構成されている。
【００５６】
これにより、湿度の制御乱れを的確に自動モニタリングすることができるので、試験の精度を一層向上できるとともに、メンテナンス性に優れた装置とすることができる。
【００５７】
以上に本発明の好適な実施形態を説明したが、以上は一例であって、例えば下記のように変更することができる。
【００５８】
本実施形態のプレッシャークッカー試験装置１では器内温度センサ１７は単一で設けられているが、圧力容器２内の複数の箇所に温度センサを備える構成に変更することができる。この場合、湿度の検証を圧力容器２内の複数箇所で行うことで、検証精度をより高めることができる。
【００５９】
試験が終わって直ちに試料を取り出す場合は、試験において保存工程を省略することができる。
【００６０】
上記の補正方法は、添加ガス導入時の、温度センサーによる湿度校正にも適用することができる。また、添加ガスの種類及び添加量を一定にした２台の装置で温度センサの検出値を比較し、これに基づいて校正することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施形態に係るプレッシャークッカー試験装置の全体構成を示す側面断面模式図及びブロック図。
【図２】装置の制御を示すグラフ図。
【図３】補正量の取得原理を説明するグラフ図。
【符号の説明】
【００６２】
１ プレッシャークッカー試験装置
２ 圧力容器（試験槽）
４ 加湿水
６ テストエリア
８ 試料
１６ 加熱ヒータ
１７ 器内温度センサ
１８ 加湿水ヒータ
１９ 加湿水温度センサ
２０ ウィック温度センサ
２１ ウィック
３１ 制御装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気部品、電子部品等の信頼性評価試験で用いられる環境試験装置等における湿度制御方法、及びそのような方法を行う環境試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、製品の信頼性試験を行うために、温度や湿度の過酷な環境に製品を晒して、製品が各種の環境で正常に動作するかどうかを確認したり、寿命を推定したりする目的で、各種の環境試験装置が使用されている。この種の環境試験装置としては、例えば、短時間で評価結果が得られるように過酷な環境試験（High Accelerated Stress Test、略称ＨＡＳＴ）を行う高度加速寿命試験装置がある。
【０００３】
この高度加速寿命試験装置では、１００℃以上の恒温恒湿試験環境を試験槽内に形成することが多いが、この場合、槽内は水蒸気のみとなり、このときの湿度は、加湿水温度、試験槽内の温度それぞれの飽和蒸気圧の比で定義される。即ち、所定の温度Ｔ２に設定した雰囲気内の水の水蒸気圧と飽和状態になっている雰囲気を、Ｔ２より高い温度Ｔ１に設定した雰囲気へ導いてその温度を十分ならしたときの相対湿度は、以下の式（１）で表される。
（相対湿度）＝（（Ｔ２での飽和水蒸気圧）／（Ｔ１での飽和水蒸気圧））×１００ ・・・（１）
【０００４】
一方、試験槽内を８５℃以下、及び９８％以下の恒温恒湿環境とした場合、槽内には空気と水蒸気が混合した環境が実現される。このときの湿度測定方法としては、乾球温度計と、ウィックと呼ばれる布をかぶせて水で濡らせた湿球温度計を組にした乾湿球計を用いて測定することが知られている（湿球温度計の構成について、例えば特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開平１０−５４８１４号公報
【０００５】
ここで、通常の大気圧環境下での相対湿度の定義としては、以下の式（２）が知られている。
（相対湿度）＝（（気体中の水蒸気圧）／（同温度・同圧力のもとでの飽和水蒸気））×１００ ・・・（２）
【０００６】
上記の式（２）において、分数の分子（気体中の水蒸気圧）は、前記の湿球温度計の測定値から直接的に求めることはできない。湿球温度は、周囲の雰囲気の気圧や、風速や、放射や、電動及び滞留による熱の移動や、球部の大きさや、ウィックの巻き方や、水の温度等によって変化するからである。従って、多くの研究者によって上記の影響を補正するための関係式が研究されてきており、代表的なものとしては、ぺルンターの式やスプルングの式が広く利用されている。
【０００７】
この乾湿球による温度制御は、設定された温度及び湿度に槽内環境が到達するまでの過程における湿度も制御することが可能であり、槽内の結露等を回避できるメリットがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、昨今の試験ニーズの多様化により、試験槽内に空気以外の任意の添加ガスを導入して試験を行われることも多くなってきている。この点、従来の湿球温度計を用いた制御では、添加ガスを導入しないときは制御を的確に行えるものの、添加ガス導入時には湿度制御が難しく、試験の再現性や互換性の点で改善の余地が残されていた。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００９】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【００１０】
本発明の第１の観点によれば、加湿水を貯溜するとともに内部に試料を設置可能な試験槽における以下のような湿度制御方法が提供される。即ち、この試験槽の内部には添加ガスを導入可能に構成するとともに、当該試験槽の内部には加湿水温度センサとウィック温度センサとが備えられている。前記添加ガスが前記試験槽の内部に導入され、かつ１００℃以上の温度で前記試験槽の内部の温度及び湿度が安定しているときの、前記加湿水温度センサの検出温度と前記ウィック温度センサの検出温度の関係から、補正量を算出する（補正量取得工程）。そして、前記ウィック温度センサの検出値を前記補正量に基づいて補正し、この補正後の値に基づいて前記試験槽の湿度を制御する（制御工程）。
【００１１】
この方法により、添加ガスを導入した場合でもウィック温度センサの測定値を適宜補正して湿度制御できるので、精度が良く、再現性及び互換性に優れた試験を行うことができる。
【００１２】
前記の湿度制御方法においては、以下のようにすることが好ましい。即ち、前記試験槽においては、１００℃以上の設定温度にまで上昇させる温度上昇工程と、温度を前記設定温度に保つとともに湿度を設定湿度に保つ恒温恒湿工程と、温度を設定温度から下降させる温度下降工程と、を少なくとも行うように構成している。前記恒温恒湿工程においては前記加湿水温度センサの検出温度に基づく湿度制御が行われる一方、前記温度上昇工程及び前記温度下降工程においては前記ウィック温度センサの検出温度に基づく湿度制御が行われる。前記温度上昇工程及び前記温度下降工程での湿度制御において、前記制御工程が行われる。
【００１３】
この方法により、温度上昇工程及び温度下降工程においてウィック温度センサを用いて湿度制御を確実に行うことができるので、試料表面の不必要な結露を防ぐことができる。また、試験槽に添加ガスを導入した場合でもウィック温度センサの測定値を適切に補正するので、正確な湿度制御を行うことができる。
【００１４】
前記の湿度制御方法においては、以下のようにすることが好ましい。即ち、前記温度上昇工程、前記恒温恒湿工程、及び前記温度下降工程の少なくとも何れかにおいて、前記加湿水温度センサ及び前記ウィック温度センサの検出温度を監視する。この監視によって制御乱れが検出された場合にはそれを報知する。
【００１５】
この方法により、湿度の制御乱れを的確に自動モニタリングできるので、試験の精度を一層良好にできるとともに、装置のメンテナンス性を向上させることができる。
【００１６】
本発明の第２の観点によれば、以下の構成の環境試験装置が提供される。即ち、加湿水を貯溜するとともに内部に試料を設置可能とし、且つ添加ガスを導入可能な試験槽と、前記加湿水の温度を検出する加湿水温度センサと、前記加湿水に浸漬されるウィックを備えたウィック温度センサと、前記添加ガスが前記試験槽の内部に導入され、かつ１００℃以上の温度で前記試験槽の内部の温度及び湿度が安定しているときの、前記加湿水温度センサの検出温度と前記ウィック温度センサの検出温度の関係から、補正量を算出する、補正量算出手段と、前記ウィック温度センサの検出値を前記補正量に基づいて補正する温度補正手段と、この補正後の値に基づいて前記試験槽の湿度を制御する制御手段と、を含む。
【００１７】
この構成により、添加ガスを導入した場合でもウィック温度センサの測定値を温度補正手段で適宜補正して湿度制御できるので、精度が良く、再現性及び互換性に優れた試験を行うことができる。
【００１８】
前記の環境試験装置においては、以下のように構成することが好ましい。即ち、前記試験槽においては、１００℃以上の設定温度にまで上昇させる温度上昇工程と、温度を前記設定温度に保つとともに湿度を設定湿度に保つ恒温恒湿工程と、温度を設定温度から下降させる温度下降工程と、を少なくとも行うように構成している。前記恒温恒湿工程においては前記加湿水温度センサの検出温度に基づく湿度制御が行われる一方、前記温度上昇工程及び前記温度下降工程においては前記ウィック温度センサの検出温度に基づく湿度制御が行われる。前記温度上昇工程及び前記温度下降工程での湿度制御において、前記制御手段による制御が行われる。
【００１９】
この構成により、温度上昇工程及び温度下降工程においてウィック温度センサを用いて湿度制御を確実に行うことができるので、試料表面の不必要な結露を防ぐことができる。また、試験槽に添加ガスを導入した場合でもウィック温度センサの測定値を適切に補正するので、正確な湿度制御を行うことができる。
【００２０】
前記の環境試験装置においては、以下のように構成することが好ましい。即ち、前記温度上昇工程、前記恒温恒湿工程、及び前記温度下降工程の少なくとも何れかにおいて、前記加湿水温度センサ及び前記ウィック温度センサの検出温度を監視する。この監視によって制御乱れが検出された場合にはそれを報知するための報知信号を発生する。
【００２１】
この構成により、湿度の制御乱れを的確に自動モニタリングできるので、試験の精度を一層良好にできるとともに、装置のメンテナンス性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係るプレッシャークッカー試験装置の全体構成を示す側面断面模式図及びブロック図、図２は装置の制御を示すグラフ図、図３は補正量の取得原理を説明するグラフ図である。
【００２３】
図１に模式断面図及びブロック図を示すプレッシャークッカー試験装置（高度加速寿命試験装置、環境試験装置）１は、一端を開放させる試験槽としての圧力容器２と、この圧力容器２の開放側を閉鎖可能なカバー３と、を備えている。圧力容器２の下部には所定量の加湿水４が貯溜されている。
【００２４】
圧力容器２の内部には内シリンダ５が設置され、この内シリンダ５の内部にテストエリア６が構成されている。このテストエリア６には試料棚７が設置されており、この試料棚７の上に試料８を載置できるように構成されている。
【００２５】
前記内シリンダ５は、前記圧力容器２の開放側と同一側が開放された構成になっている。また、内シリンダ５の閉鎖側端部の中央には送風口９が形成されており、この送風口９は保護網１０によって覆われている。
【００２６】
前記圧力容器２にはファン軸１１が回転自在に軸支され、このファン軸１１の先端に送風ファン１２が固定されている。また、圧力容器２の外部には駆動モータ１３が設置され、この駆動モータ１３の出力軸１４がカップリング１５を介して前記ファン軸１１に連結されている。これにより、駆動モータ１３を回転駆動することで、前記送風ファン１２を回転させ、圧力容器２内の気体を図の白抜き矢印のように循環させることができるようになっている。
【００２７】
前記ファン軸１１の周囲には加熱ヒータ１６が設けられ、圧力容器２内の気体を加熱できるように構成されている。また、前記内シリンダ５の内部空間には器内温度センサ１７が設けられ、圧力容器２内の温度（前記テストエリア６の温度）を検出できるようになっている。
【００２８】
圧力容器２の内部空間の下部には加湿水ヒータ１８が設けられ、この加湿水ヒータ１８は加湿水４に浸漬されて、当該加湿水４を加熱できるように構成されている。また同様に、加湿水４に浸漬されるように加湿水温度センサ１９が設けられており、この加湿水温度センサ１９は前記加湿水４の温度を検出できるようになっている。
【００２９】
また、前記圧力容器２にはウィック温度センサ２０が備えられており、このウィック温度センサ２０の先端の球部には、例えばガーゼで形成されたウィック２１が被せられる。ウィック２１の下端は前記加湿水４に浸漬されており、加湿水４を毛細管現象によって吸い上げるように構成されている。
【００３０】
更に、前記圧力容器２には図示しないガス導入口が備えられており、このガス導入口から任意の種類及び量の添加ガスを圧力容器２内に導入できるように構成されている。この添加ガスとしては例えば酸素ガスが考えられるが、これに限定されない。
【００３１】
プレッシャークッカー試験装置１はマイクロコンピュータ式の制御装置３１を備えており、この制御装置３１は演算手段としての図略のＣＰＵや、記憶手段としてのＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えている。そして、前記ＲＯＭには、上記のハードウェアを、補正量算出手段３２、温度補正手段３３、制御手段３４等として動作させるためのプログラムが記憶されている。
【００３２】
以上の構成において、まずウィック温度センサ２０の検出温度の補正の基準となる補正量を取得する一例を説明する。即ち、室温環境下において圧力容器２の内部に適宜の加湿水４と前記添加ガスを導入する。今回は、例えば酸素ガスを圧力容器２内に２リットル導入したとする。この状態で、器内温度センサ１７の検出温度とウィック温度センサ２０の検出温度を取得しておく。今回の例では、器内温度センサ１７の検出値が２０℃、ウィック温度センサ２０の検出値が１５℃であったとする。
【００３３】
次に、圧力容器２内が１００℃以上の設定温度（例えば１２０℃）となるように、加熱ヒータ１６で加熱する。これと同時に、加湿水４が所定の設定温度（例えば１１５℃）となるように加湿水ヒータ１８で加熱する。そして制御装置３１は、器内温度センサ１７の検出温度が１２０℃で安定し、更に加湿水温度センサ１９の検出温度が１１５℃で安定するまで待機する。
【００３４】
上記の温度センサの検出値が安定した後、制御装置３１はウィック温度センサ２０の検出温度を取得し、加湿水温度センサ１９の検出温度と比較する。今回の説明では、ウィック温度センサ２０の検出温度は１１７℃であったとする（図３の点線グラフの右上端）。ここで、添加ガスが無い場合は、ウィック温度センサ２０の検出温度は、加湿水温度センサ１９の検出温度と同じ１１５℃（図３の実線グラフの右上端）であると経験的にみなすことができる。即ち、湿度が同じであるのでウィック温度センサ２０は本来は１１５℃と検出すべきところを、酸素ガスが２リットル存在することの影響で１１７℃と検出してしまったことになる。
【００３５】
なお、本願の発明者の知見によれば、酸素を１リットル添加するごとに、ウィック温度センサ２０の検出温度は１℃ずつズレが大きくなっていくと推測される。酸素を添加しないときはウィック温度センサ２０の測定値は１１５℃であるところ、１リットル添加だと１１６℃、２リットルだと１１７℃、３リットルだと１１８℃、といったようにである。
【００３６】
上記の測定に基づき、制御装置３１の補正量算出手段３２は、ウィック温度センサ２０の検出値（１１７℃）から加湿水温度センサ１９の検出値（１１５℃）を減算することで、補正値ｄを算出する。そして、得られた補正値（ｄ＝２℃）と、測定時の加湿水温度センサの検出値（１１５℃）及び加熱前のウィック温度センサ２０の測定値（１５℃）に基づいて、補正係数ｅを算出する。この補正係数ｅの算出は、ｅ＝２／（１１５−１５）＝０．０２となる。この補正係数ｅは、加熱前のウィック温度センサ２０の測定値（１５℃、基準温度）とともに、制御装置３１の前記ＲＡＭに記憶させておく。
【００３７】
次に、プレッシャークッカー試験装置１を用いた環境試験としての高度加速寿命試験を、図２のグラフに従って説明する。この試験は図２に示すように、時間の経過順に従って、温度上昇工程、恒温恒湿工程、温度下降工程、保存工程の順に行われる。
【００３８】
まず、圧力容器２の内部の試料棚７上に電子部品等の試料８を載置し、適宜の種類及び量の添加ガスを前記ガス導入口を介して導入するとともに、所定の量の加湿水４を圧力容器２内に貯溜しておく。なお、圧力容器２へ導入する添加ガスの種類及び量は、前述の補正量の取得時の添加ガスの種類及び量と同一とする。前記の例に照らせば、圧力容器２へ２リットルの酸素ガスを導入することになる。
【００３９】
以上のセッティング後、試験を開始する。まず温度上昇工程において、温度を１００℃以上の設定温度（例えば１２０℃）へ直線的に上昇させるとともに、湿度も所定の高い湿度へ上昇させる。このときは制御手段３４は湿球温度制御モードとされており、ウィック温度センサ２０の検出温度を監視しながら加湿水ヒータ１８の制御を行う。この結果、試料８の表面に結露が生じたりすることが防止される。
【００４０】
なお本実施形態では、１００℃以上になっても加湿水温度センサ１９の検出温度による制御を行わず、ウィック温度センサ２０の検出温度による制御を行っている。これでも、加湿水温度センサ１９に基づく温度制御と実質的に同等の制御を実現できる。具体的には、温湿度安定時には加湿水温度がウィック温度とほぼ同じ温度になることを利用し、器内温度センサ１７による検出温度をＴ１とし、ウィック温度センサ２０による検出温度をＴ２としたときに、以下の式（３）で相対湿度を求めている。
（相対湿度）＝（（Ｔ３での飽和水蒸気圧）／（Ｔ１での飽和水蒸気圧））×１００ ・・・（３）
【００４１】
そして、このウィック温度センサ２０の検出温度Ｔ２は、前記補正値に基づいて補正された形で用いられるため、外部からの添加ガスの存在の影響を加味した正確な湿度制御が可能になっている。
【００４２】
具体的な補正方法については、以下のように行えば良い。即ち、器内温度センサ１７の測定値から前記基準温度を減算し、その後、前述の補正係数ｅを乗じる。例えば器内温度センサ１７の測定温度が４０℃であった場合、これから基準温度（１５℃）を減算し、更に前記で計算した補正係数ｅを乗じることで、（４０−１５）×０．０２＝０．５℃となる。従って、ウィック温度センサ２０の測定値が２０℃であった場合、この測定値２０℃に補正値０．５℃を加算した２０．５℃を、補正後のウィック温度センサ２０として取得することができる。この補正後の検出温度から前記の式（３）に従って相対湿度を求め、制御に用いるのである。
【００４３】
次に、恒温恒湿工程で、圧力容器２内の温度及び湿度を、設定温度及び設定湿度となるように所定時間保持する。このとき、制御手段は加湿水温度制御モードに切り換えられ、加湿水温度センサ１９の検出温度を監視しながら加湿水ヒータ１８の制御を行う。具体的には、前記の式（１）で、Ｔ２に加湿水温度センサ１９の測定値を、Ｔ１に器内温度センサ１７の測定値をそれぞれ代入し、相対湿度を算出して制御する。
【００４４】
上記の恒温恒湿工程の後、温度下降工程で、温度を上記設定温度から直線的に下降させるとともに、湿度も設定湿度から下降させてゆく。このときは制御手段３４は湿球温度制御モードに再び切り換えられ、上記の温度上昇工程と全く同様に、ウィック温度センサ２０の検出温度を監視しながら加湿水ヒータ１８の制御を行う。この結果、温度上昇工程と同様に、試料８の表面に結露が生じたりすることが防止される。上述したように、このウィック温度センサ２０の検出温度は前記補正値に基づいて補正された形で用いられるため、外部からの添加ガスの存在の影響を加味した正確な湿度制御が可能になっている。
【００４５】
以上のように、温度上昇工程ではウィック温度センサ２０、恒温恒湿工程では加湿水温度センサ１９、温度下降工程ではウィック温度センサ２０というように、試験工程において湿度制御に用いられる温度センサが、制御手段３４によって時系列で次々と切り換えられていく。
【００４６】
ここで加湿水温度による湿度制御は、１００℃以上の恒温恒湿環境において従来からの湿度の定義に沿った制御であるし、この従来からの定義は国際電気標準会議（ＩＥＣ）の規格でも採用されて世界的にも認められたものである。しかも、加湿水温度による湿度制御は添加ガスの影響を殆ど受けない。従って、実質的な試験時間である恒温恒湿工程においてはウィック温度よりも加湿水温度で制御を行うことが好適である。一方、温度の上昇／下降時（大気圧と高気圧との間で切り換えるとき）においては加湿水温度に基づく湿度制御は不可能であって成り行きに任せるしかなく、試料８の表面に結露が生じることも多々あった。
【００４７】
この点、本実施形態では、恒温恒湿工程では加湿水温度センサ１９による湿度制御を行う一方、温度上昇工程及び温度下降工程においてはウィック温度センサ２０による湿度制御を行っているので、温度上昇／下降時において適切に湿度を制御でき、試料８の結露を防止できる。しかも、添加ガスの種類や量を考慮してウィック温度センサ２０の検出温度を補正して湿度制御するので、添加ガスの導入環境下でも正確に湿度を制御し、試験の再現性及び互換性を向上させることができるのである。
【００４８】
なお、添加ガスによってウィック温度センサ２０の検出温度の補正が必要になる旨の知見は、本願発明者によって初めて得られたものである。即ち、従来は、補正が必要であることの認識がそもそもなく、補正自体も勿論されていなかったのである。
【００４９】
上記の３つの工程で一連の試験は終了し、後は保存工程とされる。この保存工程では、試料８が圧力容器２から取り出されるまで、前記の設定温度より低い温度、及び設定湿度より低い湿度に圧力容器２内の環境を維持する。この保存工程では制御手段３４は湿球温度制御モードとされ、ウィック温度センサ２０の検出温度を上記と同様に補正し、監視しながら内部湿度を制御している。
【００５０】
なお、圧力容器２内が１００℃以上の温度である場合、加湿水温度センサ１９とウィック温度センサ２０の測定温度がほぼ一致することが経験的に確かめられている。これを利用して、プレッシャークッカー試験装置１の制御装置３１は、加湿水温度センサ１９とウィック温度センサ２０の測定温度を常時監視しており、両者の測定温度に所定以上の乖離があった場合は制御乱れがあったと判定し、外部端子３５へ直ちに異常信号を送るようになっている。従って、制御乱れがあった場合は、前記外部端子３５に接続した例えばランプやブザー等の報知手段３６によって異常を知らせることができ、メンテナンス性を向上させることができる。
【００５１】
以上に示すように、本実施形態のプレッシャークッカー試験装置１は、加湿水４を貯溜するとともに内部に試料８を設置可能な圧力容器２を備える。この圧力容器２の内部には添加ガスを導入可能に構成するとともに、当該圧力容器２の内部には加湿水温度センサ１９とウィック温度センサ２０とが備えられる。そしてプレッシャークッカー試験装置１では、前記添加ガスが前記圧力容器２の内部に導入され、かつ１００℃以上の温度で前記圧力容器２の内部の温度及び湿度が安定しているときの、前記加湿水温度センサ１９の検出温度と前記ウィック温度センサ２０の検出温度の関係から、補正量を算出する。そして、図２の少なくとも温度上昇工程及び温度下降工程において、前記ウィック温度センサ２０の検出値を前記補正量に基づいて補正し、この補正後の値に基づいて前記圧力容器２の湿度を制御する。
【００５２】
これにより、添加ガスを導入した場合でもウィック温度センサ２０の測定値を適宜補正して湿度制御できるので、精度が良く、再現性及び互換性に優れた試験を行うことができる。
【００５３】
また、プレッシャークッカー試験装置１の圧力容器２内では、１００℃以上の設定温度にまで上昇させる温度上昇工程と、温度を前記設定温度に保つとともに湿度を設定湿度に保つ恒温恒湿工程と、温度を設定温度から下降させる温度下降工程と、を少なくとも行うように構成している。そして、前記恒温恒湿工程においては前記加湿水温度センサ１９の検出温度に基づく湿度制御が行われる一方、前記温度上昇工程及び前記温度下降工程においては前記ウィック温度センサ２０の検出温度に基づく湿度制御が行われるようになっている。そして、前記温度上昇工程及び前記温度下降工程での湿度制御において、ウィック温度センサ２０の検出値を前記補正量に基づいて補正し、この補正後の値に基づいて前記圧力容器２の湿度を制御するようになっている。
【００５４】
このように、温度上昇工程及び温度下降工程においてウィック温度センサ２０を用いて湿度制御を確実に行うことができるので、試料８表面での不必要な結露を防ぐことができる。また、圧力容器２に添加ガスを導入した場合でもウィック温度センサ２０の測定値を適切に補正するので、正確な湿度制御を行うことができる。
【００５５】
また制御装置３１は、前記温度上昇工程、前記恒温恒湿工程、及び前記温度下降工程の少なくとも何れかにおいて、前記加湿水温度センサ１９及び前記ウィック温度センサ２０の検出温度を監視し、この監視によって制御乱れが検出された場合にはそれを報知するように構成されている。
【００５６】
これにより、湿度の制御乱れを的確に自動モニタリングすることができるので、試験の精度を一層向上できるとともに、メンテナンス性に優れた装置とすることができる。
【００５７】
以上に本発明の好適な実施形態を説明したが、以上は一例であって、例えば下記のように変更することができる。
【００５８】
本実施形態のプレッシャークッカー試験装置１では器内温度センサ１７は単一で設けられているが、圧力容器２内の複数の箇所に温度センサを備える構成に変更することができる。この場合、湿度の検証を圧力容器２内の複数箇所で行うことで、検証精度をより高めることができる。
【００５９】
試験が終わって直ちに試料を取り出す場合は、試験において保存工程を省略することができる。
【００６０】
上記の補正方法は、添加ガス導入時の、温度センサーによる湿度校正にも適用することができる。また、添加ガスの種類及び添加量を一定にした２台の装置で温度センサの検出値を比較し、これに基づいて校正することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施形態に係るプレッシャークッカー試験装置の全体構成を示す側面断面模式図及びブロック図。
【図２】装置の制御を示すグラフ図。
【図３】補正量の取得原理を説明するグラフ図。
【符号の説明】
【００６２】
１ プレッシャークッカー試験装置
２ 圧力容器（試験槽）
４ 加湿水
６ テストエリア
８ 試料
１６ 加熱ヒータ
１７ 器内温度センサ
１８ 加湿水ヒータ
１９ 加湿水温度センサ
２０ ウィック温度センサ
２１ ウィック
３１ 制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加湿水を貯溜するとともに内部に試料を設置可能な試験槽における湿度制御方法において、
この試験槽の内部には添加ガスを導入可能に構成するとともに、当該試験槽の内部には加湿水温度センサとウィック温度センサとが備えられており、
前記添加ガスが前記試験槽の内部に導入され、かつ１００℃以上の温度で前記試験槽の内部の温度及び湿度が安定しているときの、前記加湿水温度センサの検出温度と前記ウィック温度センサの検出温度の関係から、補正量を算出する、補正量取得工程と、
前記ウィック温度センサの検出値を前記補正量に基づいて補正し、この補正後の値に基づいて前記試験槽の湿度を制御する制御工程と、
を含むことを特徴とする、湿度制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の湿度制御方法であって、
前記試験槽においては、１００℃以上の設定温度にまで上昇させる温度上昇工程と、温度を前記設定温度に保つとともに湿度を設定湿度に保つ恒温恒湿工程と、温度を設定温度から下降させる温度下降工程と、を少なくとも行うように構成しており、
前記恒温恒湿工程においては前記加湿水温度センサの検出温度に基づく湿度制御が行われる一方、前記温度上昇工程及び前記温度下降工程においては前記ウィック温度センサの検出温度に基づく湿度制御が行われ、
前記温度上昇工程及び前記温度下降工程での湿度制御において、前記制御工程が行われることを特徴とする、湿度制御方法。
【請求項３】
請求項２に記載の湿度制御方法であって、
前記温度上昇工程、前記恒温恒湿工程、及び前記温度下降工程の少なくとも何れかにおいて、前記加湿水温度センサ及び前記ウィック温度センサの検出温度を監視し、
この監視によって制御乱れが検出された場合にはそれを報知することを特徴とする湿度制御方法。
【請求項４】
加湿水を貯溜するとともに内部に試料を設置可能とし、且つ添加ガスを導入可能な試験槽と、
前記加湿水の温度を検出する加湿水温度センサと、
前記加湿水に浸漬されるウィックを備えたウィック温度センサと、
前記添加ガスが前記試験槽の内部に導入され、かつ１００℃以上の温度で前記試験槽の内部の温度及び湿度が安定しているときの、前記加湿水温度センサの検出温度と前記ウィック温度センサの検出温度の関係から、補正量を算出する、補正量算出手段と、
前記ウィック温度センサの検出値を前記補正量に基づいて補正する温度補正手段と、
この補正後の値に基づいて前記試験槽の湿度を制御する制御手段と、
を含むことを特徴とする、環境試験装置。
【請求項５】
請求項４に記載の環境試験装置であって、
前記試験槽においては、１００℃以上の設定温度にまで上昇させる温度上昇工程と、温度を前記設定温度に保つとともに湿度を設定湿度に保つ恒温恒湿工程と、温度を設定温度から下降させる温度下降工程と、を少なくとも行うように構成しており、
前記恒温恒湿工程においては前記加湿水温度センサの検出温度に基づく湿度制御が行われる一方、前記温度上昇工程及び前記温度下降工程においては前記ウィック温度センサの検出温度に基づく湿度制御が行われ、
前記温度上昇工程及び前記温度下降工程での湿度制御において、前記制御手段による制御が行われることを特徴とする、環境試験装置。
【請求項６】
請求項５に記載の環境試験装置であって、
前記温度上昇工程、前記恒温恒湿工程、及び前記温度下降工程の少なくとも何れかにおいて、前記加湿水温度センサ及び前記ウィック温度センサの検出温度を監視し、
この監視によって制御乱れが検出された場合にはそれを報知するための報知信号を発生することを特徴とする環境試験装置。
【請求項１】
加湿水を貯溜するとともに内部に試料を設置可能な試験槽における湿度制御方法において、
この試験槽の内部には添加ガスを導入可能に構成するとともに、当該試験槽の内部には加湿水温度センサとウィック温度センサとが備えられており、
前記添加ガスが前記試験槽の内部に導入され、かつ１００℃以上の温度で前記試験槽の内部の温度及び湿度が安定しているときの、前記加湿水温度センサの検出温度と前記ウィック温度センサの検出温度の関係から、補正量を算出する、補正量取得工程と、
前記ウィック温度センサの検出値を前記補正量に基づいて補正し、この補正後の値に基づいて前記試験槽の湿度を制御する制御工程と、
を含むことを特徴とする、湿度制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の湿度制御方法であって、
前記試験槽においては、１００℃以上の設定温度にまで上昇させる温度上昇工程と、温度を前記設定温度に保つとともに湿度を設定湿度に保つ恒温恒湿工程と、温度を設定温度から下降させる温度下降工程と、を少なくとも行うように構成しており、
前記恒温恒湿工程においては前記加湿水温度センサの検出温度に基づく湿度制御が行われる一方、前記温度上昇工程及び前記温度下降工程においては前記ウィック温度センサの検出温度に基づく湿度制御が行われ、
前記温度上昇工程及び前記温度下降工程での湿度制御において、前記制御工程が行われることを特徴とする、湿度制御方法。
【請求項３】
請求項２に記載の湿度制御方法であって、
前記温度上昇工程、前記恒温恒湿工程、及び前記温度下降工程の少なくとも何れかにおいて、前記加湿水温度センサ及び前記ウィック温度センサの検出温度を監視し、
この監視によって制御乱れが検出された場合にはそれを報知することを特徴とする湿度制御方法。
【請求項４】
加湿水を貯溜するとともに内部に試料を設置可能とし、且つ添加ガスを導入可能な試験槽と、
前記加湿水の温度を検出する加湿水温度センサと、
前記加湿水に浸漬されるウィックを備えたウィック温度センサと、
前記添加ガスが前記試験槽の内部に導入され、かつ１００℃以上の温度で前記試験槽の内部の温度及び湿度が安定しているときの、前記加湿水温度センサの検出温度と前記ウィック温度センサの検出温度の関係から、補正量を算出する、補正量算出手段と、
前記ウィック温度センサの検出値を前記補正量に基づいて補正する温度補正手段と、
この補正後の値に基づいて前記試験槽の湿度を制御する制御手段と、
を含むことを特徴とする、環境試験装置。
【請求項５】
請求項４に記載の環境試験装置であって、
前記試験槽においては、１００℃以上の設定温度にまで上昇させる温度上昇工程と、温度を前記設定温度に保つとともに湿度を設定湿度に保つ恒温恒湿工程と、温度を設定温度から下降させる温度下降工程と、を少なくとも行うように構成しており、
前記恒温恒湿工程においては前記加湿水温度センサの検出温度に基づく湿度制御が行われる一方、前記温度上昇工程及び前記温度下降工程においては前記ウィック温度センサの検出温度に基づく湿度制御が行われ、
前記温度上昇工程及び前記温度下降工程での湿度制御において、前記制御手段による制御が行われることを特徴とする、環境試験装置。
【請求項６】
請求項５に記載の環境試験装置であって、
前記温度上昇工程、前記恒温恒湿工程、及び前記温度下降工程の少なくとも何れかにおいて、前記加湿水温度センサ及び前記ウィック温度センサの検出温度を監視し、
この監視によって制御乱れが検出された場合にはそれを報知するための報知信号を発生することを特徴とする環境試験装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００７−３２２３５６（Ｐ２００７−３２２３５６Ａ）
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１５５８５１（Ｐ２００６−１５５８５１）
【出願日】平成１８年６月５日（２００６．６．５）
【出願人】（０００１０８７９７）エスペック株式会社 (282)
【出願人】（３９１０１５９２６）千代田電機工業株式会社 (17)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月５日（２００６．６．５）
【出願人】（０００１０８７９７）エスペック株式会社 (282)
【出願人】（３９１０１５９２６）千代田電機工業株式会社 (17)
【Ｆターム（参考）】
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