JP2001074646A - 熱老化試験機 - Google Patents

熱老化試験機

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JP2001074646A
JP2001074646A JP25531999A JP25531999A JP2001074646A JP 2001074646 A JP2001074646 A JP 2001074646A JP 25531999 A JP25531999 A JP 25531999A JP 25531999 A JP25531999 A JP 25531999A JP 2001074646 A JP2001074646 A JP 2001074646A
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JP
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air intake
heater
opening
closing door
test
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JP25531999A
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Eiji Tagami
栄二 田上
Toshiyuki Tsuru
利行 水流
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Toyo Seiki Seisaku-sho Ltd
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Toyo Seiki Seisaku-sho Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の撹拌ファンの無い
自然対流式の熱老化試験機では、試験機槽内の温度分布
は、試験機槽の観察窓付開閉扉側は温度が低く、内奥壁
側が高温になり、設定温度に対して大きな温度差が生
じ、精度の高い熱老化試験を行うことができない課題が
あった。 【解決手段】 底部12にヒータ10を
具備すると共に、排気孔7を天板部6に有する熱老化試
験機において、空気取り入れ孔15を、試験機槽1の開
閉扉3からの距離が中心位置より遠い内奥壁11側に位
置すると共に、前記ヒータ10より下方に位置する底部
12に設けたことを特徴とする熱老化試験機。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック、ゴ
ム、電気ケーブル絶縁体等の耐熱試験及び熱老化試験
を、対流又は圧力下で試験片の周囲を空気が自然に流れ
る雰囲気で行うのに適した熱老化試験機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、プラスチックやゴム等の耐熱試験
及び熱老化試験を行う場合、多くは強制循環式のギヤー
式で行うことが規格化されているが、電気ケーブル絶縁
体等では、撹拌ファンの無い自然対流式の熱老化試験を
行うことが、IEC60811−1−2(1985)、
JIS C 3660−1−2:1998、ISO 18
8:1998「電気ケーブルの絶縁体及びシース材料の
老化試験方法」に規格化されている。従来の撹拌ファン
の無い自然対流式の熱老化試験機は、試験機槽の観察窓
付開閉扉の扉パッキンの下一片を除去して空気取り入れ
部とし、試験機槽天板部又は天板部付近から排気してい
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】強制循環式では試験機
槽内の温度分布をほぼ均等にすることは、空気を強制的
に撹拌することにより簡単に行うことができるのに対し
て、従来の撹拌ファンの無い自然対流式の熱老化試験機
では、試験機槽内の温度分布は、試験機槽の観察窓付開
閉扉側は温度が低く、内奥壁側が高温になり、設定温度
に対して、プラス・マイナス10%以上のように大きな
誤差が生じ、精度の高い熱老化試験を行うことができな
い課題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、底部
にヒーターを具備すると共に、換気するための排気孔を
天板部又は天板部付近に有する熱老化試験機において、
空気取り入れ孔を、試験機槽の開閉扉からの距離が中心
位置より内奥壁側に位置すると共に、前記ヒーターより
下方に位置する底部に設けたことを特徴とする熱老化試
験機を提供するものである。底部のヒーターにより加熱
された空気の一部は天板部又は天板部付近の排気孔から
排出され、それに伴ってヒーターより下方に位置する底
部の空気取り入れ孔から流入した新たな空気は、ヒータ
ーに加熱されて上昇するが、このとき、本発明に係る空
気取り入れ孔は、熱が籠もって高温になりやすい中心位
置より内奥壁側に位置するため、内奥壁側の温度を低下
させて、試験槽内の断熱性の低い観察窓等により温度が
低くなりがちな試験機槽の開閉扉側の低温部と内奥壁側
の高温部との温度分布を均等化することとなる。
【0005】また、本発明は、請求項1に記載の熱老化
試験機において、ヒーターの上方に通気孔を有する底板
を設けると共に、通気孔が少なくとも開閉扉からの距離
が空気取り入れ孔の上方位置を含めて内奥壁側には設け
てないことを特徴とする熱老化試験機を提供するもので
ある。ヒーターの上方に設けた底板の通気孔を、空気取
り入れ孔の上方位置を含めて内奥壁側に設けないことに
より、空気取り入れ孔から流入した低温の空気は、ヒー
ターに熱せられて、そのまま上昇せずに底板に沿って開
閉扉側に設けた通気孔から上昇するから、開閉扉側から
上昇して天板部から内奥壁側に沿って内奥壁側の底板部
に降下して再度開閉扉側から上昇して循環する対流を生
じさせて、槽内の温度を均等化することとなる。
【0006】また、本発明は、請求項1又は2に記載の
熱老化試験機において、試験機槽内に試験片を保持して
回転する試験片回転枠を設けたことを特徴とする熱老化
試験機を提供するものである。試験片回転枠に保持され
た試験片は、試験機槽内を回転移動することにより、均
等に加熱されることとなるから、試験片による熱老化条
件のばらつきを除去することができる。。
【0007】
【発明の実施の形態】以下図示する実施例により本発明
の実施の形態を詳細に説明すると、図1及び図2におい
て、1は支持台4上に一体に設けた試験機槽で、前面の
中央部に観察窓2を有する開閉扉3が扉パッキン5を介
して密封状態で設けてある。試験機槽1の天板部6に
は、換気用の排気孔7が設けてあり、排気孔7には、換
気量調節弁8を開閉制御自在に設けた排気筒9が一体に
設けてある。実施例の場合、排気孔7は開閉扉3から等
距離に位置し、且つ、天板部6の中心部の両側に位置し
て2個所に設けてある。なお、排気孔7の設置位置及び
形状は、試験機槽内の温度分布の均等化の観点から、例
えば、中心部から外れて、開閉扉3側寄り、内奥壁11
側寄り、若しくは、天板部付近の壁に設けてあっても良
く、上下、左右又は前後に細長くても良いが、実施例で
は円形のものが天板部6に2個設けてある。
【0008】また、実施例の場合、換気量調節弁8の開
閉制御は、1時間に槽内の空気を何回入れ換えるかの空
気換気率をダイヤル設定することにより、自動的に設定
することができるように構成してあると共に、空気置換
率の測定は従来公知の消費電力法によって行うように構
成してある。試験機槽1の底部12には、ヒータ10が
内奥壁壁11付近から開閉扉3付近に向かって所定高さ
に所定間隔で平行に3本以上の多数本を設けてある。ま
た、実施例の場合、試験機槽1の底部12には、空気取
り入れ孔15を、試験機槽1の開閉扉3からの距離が中
心位置より遠い内奥壁11側に位置すると共に、左右の
側壁13側に偏って2個所に設けてある。空気取り入れ
孔15は前記ヒーター10より下方に位置し、空気取り
入れ孔15からヒーター10の周囲を通った空気が槽内
に上昇し得るように構成してある。
【0009】なお、空気取り入れ孔15の個数、設置位
置及び形状は、試験機槽1内の温度分布の均等化の観点
から、例えば、3個所、中心部側寄り、若しくは、左右
又は前後に細長くても良いが、実施例では円形のものが
2個設けてある。また、実施例とは異なり、空気取り入
れ孔15に、排気孔7と同様に換気調節手段を設けるこ
とも可能である。試験機槽1の開閉扉3側には、底部1
2から立ち上げて底部区画枠14が一体に設けてあり、
その上部にヒータ10の上方に位置して底板16が設け
てある。図3に記載のように、底板16には、空気取り
入れ孔15からヒータ10の周囲を通った空気が槽内に
上昇し得るように多数の通気孔17が設けてある。通気
孔17は細長状のスリット状であっても良いが、実施例
では、多数の隣り合う円形又は長孔からなる。
【0010】通気孔17は、開閉扉3付近から内奥壁1
1に向かって排気孔7のある位置を越える辺りまで設け
てある。換言するならば、底板16の通気孔17は、空
気取り入れ孔15のある内奥壁11側には設けてなく、
空気取り入れ孔15と排気孔7との中間位置付近から始
まり開閉扉3付近にまで設けてある。即ち、通気孔15
は、少なくとも開閉扉3からの距離が空気取り入れ孔1
5の上方位置を含めて内奥壁11側には設けてない。図
3において、21は底板16の取付孔、22は開閉扉3
側の通気孔17を多数設けた領域、23は内奥壁11側
の通気孔を設けてない領域を示すものである。次に、図
1において、20は、試験機槽1内において試験片Sを
保持して回転する試験片回転枠で、モータ18によって
回転する回転軸19と一体に回転するように構成してあ
る。図示の実施例では、試験片回転枠20は垂直な回転
軸19を中心に回転し試験片Sを2段に吊り下げて保持
する構成であるが、必要に応じて、2段以上の多段に吊
り下げたり、水平回転軸の周りを上下に回転する構成に
することも、又は、垂直軸の周りを回転する水平軸を中
心に試験片を吊り下げた試験片回転枠が上下に回転する
構成にすることも可能である。
【0011】
【実施例】図1及び図2において、内壁幅610mm、
開閉扉3からの奥行525mm、底板16からの高さ5
00mmの試験機槽1において、孔径28mmの空気取
り入れ孔15を、内奥壁11から85mm、左右の側壁
13から150mmの位置に設け、排気孔7を奥行中心
部で左右の側壁13から150mmの位置に設け、図3
の如く、底板16に内奥壁11から200mmの位置ま
で通気孔17を設けることなく、内奥壁11から200
mmから270mmの位置まで孔径10mmの通気孔1
7を19個、18個の繰り返し列で37行、合計685
個設け、排気孔2個共に開度50%になるように換気量
調節弁8をダイヤル設定し、図4のように、試験機槽の
各壁から50mm離れた平面で構成される空間立方体頂
点の8個所(1,2,3,4,6,7,8,9)と試験
機槽中心(5)の合計9個所の設定温度100°Cと2
00°Cで温度分布を測定した結果は表1の如くであ
る。
【0012】なお、図4において、寸法線の数字はmm
単位である。また、孔径28mmの空気取り入れ孔15
を、内奥壁11から270mm、左右の側壁13から8
0mmの位置に設け、他は全く同じ条件で行った場合の
9個所の温度分布は表2の如くである。これらの比較か
ら、表2の比較例では温度分布の幅は、プラス・マイナ
ス6〜7%もあるのに対し、本発明に係る熱老化試験機
の表1の結果は、設定温度に対して、温度分布の幅がプ
ラス・マイナス4%の範囲内にある。
【0013】
【表1】
【0014】
【表2】
【0015】
【発明の効果】以上の通り、本発明に係る熱老化試験機
によれば、底部にヒーターを具備すると共に、換気する
ための排気孔を天板部又は天板部付近に有する熱老化試
験機において、空気取り入れ孔を、試験機槽の開閉扉か
らの距離が中心位置より内奥壁側に位置すると共に、前
記ヒーターより下方に位置する底部に設けた構成を有す
ることにより、底部のヒーターにより加熱された空気の
一部は天板部又は天板部付近の排気孔から排出され、そ
れに伴ってヒーターより下方に位置する底部の空気取り
入れ孔から流入した新たな低温の空気は、ヒーターに加
熱されて上昇するが、このとき、本発明に係る空気取り
入れ孔は、断熱性の低い観察窓等により温度が低くなり
がちな試験機槽の開閉扉から遠い位置で、熱が籠もって
高温になりやすい中心位置より内奥壁側に位置するた
め、内奥壁側の温度を低下させて、試験槽内の開閉扉側
の低温部と内奥壁側の高温部との温度分布を均等化する
こととなり、試験機槽内の各位置において均等化された
設定温度条件下において試験片を熱老化することができ
る効果がある。
【0016】また、本発明は、請求項1に記載の熱老化
試験機において、ヒーターの上方に通気孔を有する底板
を設けると共に、通気孔が少なくとも開閉扉からの距離
が空気取り入れ孔の上方位置を含めて内奥壁側には設け
てない構成を有することにより、空気取り入れ孔から流
入した低温の空気は、ヒーターに熱せられて、そのまま
上昇せずに底板に沿って開閉扉側に設けた通気孔から上
昇するから、開閉扉側から上昇して天板部から内奥壁側
に沿って内奥壁側の底板部に降下して再度開閉扉側から
上昇して循環する対流を生じさせ、内奥側に高温の空気
を籠もらせないことにより槽内の温度を均等化する効果
がある。
【0017】また、本発明は、請求項1又は2に記載の
熱老化試験機において、試験機槽内に試験片を保持して
回転する試験片回転枠を設けた構成を有することによ
り、試験片回転枠に保持された試験片は、試験機槽内を
回転移動することにより、均等に加熱されることとなる
から、試験片による熱老化条件のばらつきを除去するこ
とができる効果がある。また、本発明は、請求項3に記
載の熱老化試験機において、試験片回転枠を複数段に設
けた構成、必要に応じて、水平回転軸の周りを上下に回
転する構成、又は、垂直軸の周りを回転する水平軸を中
心に試験片を吊り下げた試験片回転枠を上下に回転する
構成等にすることができ、多数の試験片を同一条件下に
おいて均等に加熱することができ、精度の高い熱老化試
験を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明熱老化試験機の一実施例の要部を
縦断して示す概略縦断正面図。
【図2】 その概略縦断側面図。
【図3】 その底板を取り出して示す概略平面図。
【図4】 実施例の温度分布測定点を示す説明図。
【符号の説明】
S 試験片 1 試験機槽 2 観察窓 3 開閉扉 4 支持台 5 扉パッキン 6 天板部 7 排気孔 8 換気量調節弁 9 排気筒 10 ヒータ 11 内奥壁 12 底部 13 側壁 14 底部区画枠 15 空気取り入れ孔 16 底板 17 通気孔 18 モータ 19 回転軸 20 試験片回転枠

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 底部にヒーターを具備す
    ると共に、換気するための排気孔を天板部又は天板部付
    近に有する熱老化試験機において、空気取り入れ孔を、
    試験機槽の開閉扉からの距離が中心位置より遠い内奥壁
    側に位置すると共に、前記ヒーターより下方に位置する
    底部に設けたことを特徴とする熱老化試験機。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の熱老化
    試験機において、ヒーターの上方に通気孔を有する底板
    を設けると共に、通気孔が少なくとも開閉扉からの距離
    が空気取り入れ孔の上方位置を含めて内奥壁側には設け
    てないことを特徴とする熱老化試験機。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載の
    熱老化試験機において、試験機槽内に試験片を保持して
    回転する試験片回転枠を設けたことを特徴とする熱老化
    試験機。
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