JP2000146821A - ガスを中心とした環境試験槽 - Google Patents

ガスを中心とした環境試験槽

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長市 須賀
Fujio Suga
冨士夫 須賀
Yoji Watanabe
洋二 渡辺
Koichi Taniguchi
皓一 谷口
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 試験槽を二重壁構造にして、内槽壁面の外側
を含水性材質で覆い、これに温度調節された不凍液を注
ぎ浸透させ、試験槽内温度を制御する。 【解決手段】 不凍液を電子冷却素子で冷却又は加熱
し、調温循環させ、ノズルにより含水性材質に噴射させ
て、流下後の液は循環タンクに回収、一方、試験槽底部
に溜まる不凍液中に熱交換器を設け、腐食性ガスを通し
て試験槽温度と等温にして槽内に送り込む構成のガスを
中心とした環境試験槽。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に製品、材料
の恒温条件下における性能試験に用いる恒温槽を初めと
し、恒温恒湿条件でガス腐食雰囲気を造り出すガス腐食
試験機等の環境試験槽に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、一般的に用いられるガス腐食試験
機等の環境試験槽は試験槽内の一部を区割して、そこに
ヒータ及び攪拌扇を設け、試験槽内空気を攪拌循環させ
ながらヒータによって加温し、試験槽温度を制御する方
式である。この場合、ヒータ設置の周辺は温度が高く、
試験槽の壁面近くは温度が低い傾向を示す。
【0003】また、壁面温度も風の流れ方によって左右
され、例えば、天井は床面に対して高い温度を示すと
か、一様の温度を示すことはない。特に、ガス腐食試験
機において、40℃で60〜80%RHの高い湿度条件
の試験を行うとすると、槽内空気温度よりも低い温度の
壁面に結露現象が生じてしまう。そして、この結露水中
に試験ガス、例えば、亜硫酸ガス(SO2)が溶け込んで
試験槽空気中のガス濃度に変化を与え、一定濃度になら
なくなる問題がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のような課題に対
し、試験槽を二重壁構造にして、壁間の空気或いは水を
温めて試験槽壁を加熱し、間接的に試験槽温度を制御す
る空気加熱方式及び水加熱方式がある。空気加熱方式で
は加熱媒体の熱容量が小さいので、加温に長時間かか
り、設定温度に対し、オーバーシュート、ハンチングが
起き、温度精度の高い制御が困難であった。水加熱方式
(ウォータージャケット方式)の場合、壁間に多量の水
を溜めるので、その重量・水圧に十分耐える構造にしな
くてはならず、また、媒体の熱容量が大きいので、加温
には大きなヒータが必要であり、製作費、運転費が過大
となり、経済効率が悪い欠点があった。また、上記2方
式の他に水蒸気加熱方式が、特公昭59−24376号
公報(腐食試験装置における試験室加温法)に開示され
ている。水加熱方式及び水蒸気加熱方式は、共に外槽と
内槽の間隙に水を入れて使用するために、冬期寒冷地域
において、運転休止時に水の凍結による槽の破損事故も
あり、保守管理上も解決すべき課題の1つであった。
【0005】また、結露防止の技術手段として、壁面を
加熱する方式の利点は生かして、加温時間が早く、製作
費が安価で温度制御の精度が高い技術上の解決が求めら
れていた。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記、目的を達成するた
めの請求項1記載の本発明は、試験槽を形成する試験槽
内槽壁面の外側を含水性材質で覆い、この含水性材質に
温度調節された液体を注液して、含水性材質に浸透さ
せ、試験槽の内槽壁面の外側を液体の膜で覆うようにし
て、試験槽内温度を制御しようとするものである。
【0007】また、請求項2記載の本発明は、請求項1
記載のガスを中心とした環境試験槽であって、エチレン
グリコール等を含有する不凍液を用い、循環タンク内に
設けた電子冷却素子で電流方向を切り換えて、上記不凍
液を冷却又は加熱して、ポンプで吸引・加圧送液し、ノ
ズルより噴射させて含水性材質に浸透流下させ、流下後
の液は循環タンクに回収し、不凍液を調温循環させて試
験槽温度を制御しようとするものである。
【0008】更に、請求項3記載の本発明は、請求項1
記載のガスを中心とした環境試験槽であって、試験槽外
槽底部に溜まる液中に熱交換器を設け、これに腐食性ガ
スを通して試験槽温度と等温にして試験槽内に送り込む
構成である。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の具体例を示す図
であり、この例では温度及び湿度制御回路も組み込まれ
ている。試験槽(2)は内槽、外槽で構成される二重槽
で、箱型。上蓋(31)は片流れ傾斜の屋根形で同様二
重槽で、上方に持ち上げて上蓋(31)を開く方式で、
上蓋内面(30)の外側に含水性材質(5)、即ち織
布、不織布、連泡性のスポンジ等で、吸水能の高い材質
ならいずれでも可能で、これを一面に張り付ける。屋根
の頂点位置には、この含水性材質(5)に注液するため
のノズル(33)を設け、流下した不凍液を排液し、循
環タンク(8)に戻すため戻り管(35)を接続する。
【0010】試験槽(2)の内槽の四側面及び底面の外
側に含水性材質(5)を全面に張り付け、試験槽上方位
置に四面を囲むようにノズル(33)を配設し、含水性
材質(5)の上端部に噴射して全面に浸透させ流下した
液は底部に溜め、戻り管によって溜まった液は循環タン
ク(8)に戻される。
【0011】循環タンク(8)内には、エチレングリコ
ール等を含有する不凍液(10)が貯留され、電子冷却
素子(6)が配設され、電子冷却素子(6)に取り付け
られた加熱・冷却フィン(7)は不凍液(10)に浸
り、温度センサ(14)で感知した信号を温度コントロ
ーラ(15)に送り、温度コントローラの作動で電子冷
却素子(6)に通電して、加熱・冷却フィン(7)を加
熱したり、或いは冷却したりして所定の液温調節を行
い、電子冷却素子(6)の放熱フィン(11)は冷却フ
ァン(12)で外気を送り、冷却される。
【0012】循環タンク(8)内の不凍液(10)は液
体ポンプ(9)で加圧して送液管を通じてノズル(3
3)に送られ、ノズル(33)より噴射して含水性材質
(5)を濡らす。屋根の内壁外側全面及び試験槽内壁五
面の外側が全面液体の膜で囲まれ覆われた形状になり、
試験槽(2)内空気は内壁を通して暖め、或いは冷却さ
れて恒温状態に至る。噴射された不凍液(10)は含水
性材質(5)に浸透流下後、戻り管を経て循環タンク
(8)に戻り、温度調節され、液体ポンプ(9)で送液
される仕組みで、常に循環しているので含水性材質
(5)は一様の温度となり、試験槽(2)内壁面の温度
は均一に保持される。
【0013】一方、湿度の調節には、加湿槽(18)を
用い、エアーポンプ(24)から一定流量で送られるエ
アーを加湿槽(18)水中に発泡させて飽和空気とし、
加湿ノズル(28)から試験槽に放出される。
【0014】加湿槽(18)には加湿ヒータ(20)が
設けられ、湿度センサ(16)からの信号を湿度コント
ローラ(17)が受けて、加湿ヒータ(20)への通
電、通電停止を行い、同時に電磁弁の開閉も行う。即
ち、試験槽(2)内の湿度が設定値に至らない場合は、
加湿ヒータ(20)は通電され、同時に電磁弁も開とな
って加湿槽(18)にエアーが送られ、飽和空気が加湿
ノズル(28)から試験槽(2)に放出を続ける。しか
し、湿度が設定値に到達すると、電磁弁は閉じ、加湿ヒ
ータ(20)も通電停止となり、飽和空気はストップさ
れる。この飽和空気が槽内に拡散した状態の露点温度は
試験槽温度より常に低い温度なので、試験槽2壁面上で
過飽和状態になって結露に至る現象は基本的に生じな
い。
【0015】また、腐食性ガスボンベ(25)より試験
槽(2)内に一定量の腐食性ガスを送るに当たっては、
外槽底部の液槽中に熱交換器(13)(例えば、フッ素
樹脂系の管を螺旋状に巻いたもの)を設け、この管を通
してガスが流れる間に加温されて、試験槽(2)内温度
分布は極めて良好に保持される。
【0016】
【発明の効果】温度制御の精度は著しく向上し、設定温
度に対し、±0.5℃以内に制御され、温度分布の均一
性も確認された。ガス腐食試験機の場合、最も注意を要
した壁面への結露は、全く起きなくなり、安定したガス
濃度の維持が可能となり、再現性のある試験が可能とな
った。また、従来の水加熱方式(ウォータージャケット
方式)や二重壁空気加熱方式では、外壁は内壁と同等に
加熱され、放熱の熱損失があったが、本発明では含水性
材質への浸透液による加熱で、外壁は空気層を通しての
熱伝導による加熱で、内壁温度に対し、実験では6〜7
℃も低く、熱損失が極めて少なく、省エネルギーに貢献
する効果も上げることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に関わる環境試験槽を説明す
るための側面断面図を示す図。
【符号の説明】
1 環境試験槽 2 試験槽 3 試験槽内槽 4 試験槽外槽 5 含水性材質 6 電子冷却素子 7 加熱・冷却フィン 8 循環タンク 9 液体ポンプ 10 不凍液 11 放熱フィン 12 冷却ファン 13 熱交換器 14 温度センサ 15 温度コントローラ 16 湿度センサ 17 湿度コントローラ 18 加湿槽 19 水 20 加湿ヒータ 21 発泡ノズル 22 電磁弁 23,23′ 流量計 24 エアーポンプ 25 腐食性ガスボンベ 26 腐食性ガス出口 27 攪拌扇 28 加湿ノズル 29 試験片 30 上蓋内面 31 上蓋 32 排気孔 33 ノズル 34 送液管 35 戻り管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 皓一 東京都新宿区新宿5丁目4番14号 スガ試 験機株式会社内 Fターム(参考) 2G050 BA04 BA10 CA01 DA01 EA01 EA02 EA05 EA06 EC03

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガスを中心とした環境試験槽を形成する
    試験槽内槽(3)の壁面の外側を含水性材質(5)で覆
    い、この含水性材質(5)に温度調節された液体を注液
    して含水性材質(5)に浸透させ、試験槽(2)の内槽
    壁面の外側を液体の膜で覆うようにして、試験槽(2)
    内温度を制御することを特徴とするガスを中心とした環
    境試験槽。
  2. 【請求項2】 エチレングリコール等を含有する不凍液
    (10)を用い、循環タンク(8)内に設けた電子冷却
    素子(6)で、電流方向を切り換えて上記不凍液(1
    0)を冷却又は加熱し、液体ポンプ(9)で吸引・加圧
    送液してノズルより噴射させ、含水性材質(5)に浸透
    流下させ、流下後の液は循環タンクに回収して不凍液
    (10)を調温循環させる機構を備えた請求項1に示す
    ガスを中心とした環境試験槽。
  3. 【請求項3】 試験槽外槽底部に溜まる液中に熱交換器
    (13)を設け、これに腐食性ガス(26)を通して試
    験槽温度と等温にして試験槽(2)内に送り込むことを
    特徴とした請求項1に示すガスを中心とした環境試験
    槽。
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