その仕組みは、恒温恒湿試験箱をベースに、強力な「しんくうシステム」を提供し、3者が共同作業を行う際にもたらす複雑な技術的課題を解決しました。

次に、コアの動作原理の詳細な分解を示します。

一、コアシステム構成

一般的な温湿度タンクと比べて、最も重要なシステムのセットが増えています。

1. 圧力システム（コア追加）：低気圧環境の作成と維持に使用されます。

• 真空ポンプ：箱内の空気を引き出し、気圧を下げるためのコア部品。

• あつりょくセンサ：リアルタイムで箱内気圧を監視する。

• 密封箱体：特殊設計を経て、巨大な内外圧差に耐えられる高強度、高密封性工作室。

• くうきいりぐちべん：試験終了後、タンク内に空気を穏やかに注入し、常圧を回復するために使用する。

2. れいとうシステム：低温を実現するだけでなく、低気圧下で効率的に動作しなければならない。

3. かねつシステム：高温を実現し、通常は箱体の中間層またはダクトに集積する。

4. 加湿システム：常圧と低気圧下で加湿を実現する（技術的難点）。

5. 除湿システム：通常は冷凍システムが兼任している。

6. 制御システム：より複雑な多変数連携コントローラ。

二、各環境シミュレーションの動作原理

1.低気圧（真空）の創造と制御

• 真空引きプロセス：

• 試験箱のドアを閉める（高強度シールストリップを有する）。

• 制御システム起動真空ポンプを使用して、作業室内の空気を引き出し続けます。

• あつりょくセンサリアルタイムで気圧値をフィードバックし、設定された低気圧値（例えば1 kPa、海抜31000メートルに相当）に達すると、制御システムは真空ポンプの電力を調整するか、間欠的な起動によって圧力安定を維持する。

• 回復常圧過程：

• 試験終了後、制御システムは真空ポンプを閉じ、ゆっくりと開くくうきいりぐちべん。

• 外気はろ過された後、安定して作動室に注入され、圧力を正常な大気圧に安定して回復させ、サンプルに衝撃を与えないようにする。

2.温度制御（低気圧下での課題）

• 基本原理通常の試験箱と同じ：ヒータヒータ加熱、れいとうシステム温度を下げる。

• 特別な課題とソリューション：

• きょうかくうきじゅんかん：より強力なファンを採用し、希薄な空気を強制的に攪拌し、できるだけ伝熱効率を高める。

• 液体窒素（LN 2）による冷却：急速な降温要求のある設備に対して、常に液体窒素を直接注入して冷却し、その冷却能力は空気密度に依存せず、低気圧下で依然として高効率である。

• 昇温が遅くなる：加熱器の電力はもっと大きい必要があります。

• 温度を下げるのはもっと難しい：蒸発器の熱交換効率が低下する。

• 空気が希薄で熱伝達が困難である：低気圧下では、空気分子数が急激に減少し、空気対流と伝導による伝熱効率が大幅に低下した。これにより、次のことが起こります。

• ソリューション：

3.湿度制御（低気圧下での大きな課題）

これはこの設備の技術的難易度が最も高い部分の一つである。

• 挑戦：

• 低気圧では、水の沸点が低下します。例えば、気圧が10 kPaの場合、水は約45°Cで沸騰する。これは、従来のボイラ式蒸気加湿（水を100℃に加熱する必要がある）が低気圧では正常に動作しないことを意味する。

• 相対湿度（RH）の定義は温度、気圧下の飽和水蒸気含有量と関係がある。気圧が変化すると、飽和水蒸気の含有量も変化し、計算と測定モデルはさらに複雑になる。

• ソリューション：

• 高圧霧化/超音波加湿：水をミクロン級の細かいミストにして、直接空気中に吹き込み、水の沸騰に依存しない。

• ほうわガス加湿法：まず小気流を常圧で飽和まで加湿し、その後この飽和湿った空気を低気圧の主試験室に正確に注入する。

• とくしゅ加湿器：低気圧環境に適応できる加湿技術を採用し、例えば：

• 複雑な計算と較正：制御システムは現在の温度と圧力に基づいて湿度設定値とセンサ示度を自動的に修正するアルゴリズムを内蔵している。

三、システム協同作業と典型的なテストプロセス

この装置の真髄は、その制御システムが空気圧、温度、湿度システムをシームレスに調整できることにある。典型的な「高高度環境シミュレーション」テストの例：

1. 初期状態：箱内は常温、常圧、常湿である。

2. 段階1：低気圧環境の創造

• しんくうシステム起動し、タンク内のガス圧を目標値（標高5000メートルのシミュレーションなど）に下げます。

• このとき、おんどシステム待機中または現在の温度を維持している可能性があります。

3. 段階2：低気圧下で温湿度サイクルを行う

• 低温低圧：制御システム起動れいとうシステムを使用して、低気圧環境下で温度を-40°Cに下げます。空気が薄いため、冷房電力と時間は正確な計算が必要です。

• 高温高湿低圧：制御システムが先に起動するかねつシステムを選択し、低気圧で+60°Cまで温度を上げます。その後、特殊な加湿システムを選択し、湿度を95%RHに上げます。このプロセスには、低温表面で水が凝結したり沸騰したりするのを防ぐための非常に細かい制御が必要です。

4. フェーズ3：リカバリ

• 試験が終了したら、まず加湿と加熱/冷房を停止します。

• そして、ゆっくりと開きますくうきいりぐちべんを使用して、気圧を定常圧に安定させます。

• 最後に、ドアを開けてサンプルを取り出します。