JP2001083058A - 冷熱衝撃試験装置 - Google Patents

冷熱衝撃試験装置

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JP2001083058A
JP2001083058A JP26158799A JP26158799A JP2001083058A JP 2001083058 A JP2001083058 A JP 2001083058A JP 26158799 A JP26158799 A JP 26158799A JP 26158799 A JP26158799 A JP 26158799A JP 2001083058 A JP2001083058 A JP 2001083058A
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JP
Japan
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chamber
temperature
test
low
heat
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JP26158799A
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English (en)
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Hidehiro Sonoda
英博 園田
Yasuo Kawamoto
康雄 河本
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Hitachi Ltd
Hitachi Shimizu Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Shimizu Engineering Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】試験室内の熱容量に対して最適な熱容量を有し
た低温室,高温室を配置することにより、試料に対して
急激な温度変化(熱ストレス)を供給することが可能な
冷熱衝撃試験装置を提供することにある。 【解決手段】試料が収容されるようになっている試験室
と、低温室と、高温室とを備え、前記試験室に前記低温
室からの冷風、或いは高温室からの熱風を供給するよう
に構成した冷熱衝撃試験装置において試験室,低温室,
高温室各々を分離,独立した構造とし、3室を連結する
ことによって完成する構造にした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、試験室と、低温室
と、高温室とを備え、試験室に各種材料,各種機器の部
品等の試料を入れ、この試験室に低温室からの冷風,高
温室からの熱風を供給して試料を低温と高温の雰囲気に
交互にさらして前記試料の熱ストレス特性,耐久性,熱
的強度等を試験するための冷熱衝撃試験装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】たとえば各種材料,各種機器の部品等の
熱ストレスに対する耐熱性、物理的・電気的特性等の変
化を短時間で評価するために冷熱衝撃試験装置が用いら
れ、たとえば低温側で−65℃の冷風と、高温側で15
0℃の熱風に交互に繰り返してさらし、熱ストレスを与
える方法が用いられている。
【0003】このような試験を行う冷熱衝撃試験装置と
して、たとえば、特開平1−231840号公報に開示された
ものが提案されている。この冷熱衝撃試験装置において
は、試験室と、一定の熱容量をもった低温室と高温室の
全体を箱形の断熱材で形成し、試験室と低温室,高温室
との間の開閉ダンパを開閉して低温室内の冷風,高温室
内の熱風を試験室に供給し、試料を交互に低温或いは高
温の雰囲気にさらすようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、試験室,低温
室,高温室の全体を箱形で形成した場合、試験室に対す
る低温室,高温室各々の熱容量は一定であるため、たと
えば多量の試料を試験室に入れて試験室の熱容量が増加
した場合は、試料に対して急激な温度変化(熱ストレ
ス)を印加することができなくなっていた。
【0005】上記の事情に鑑み、本発明の目的は、試験
室内の熱容量に対して最適な熱容量を有した低温室,高
温室を配置することにより、試料に対して急激な温度変
化(熱ストレス)を供給することが可能な冷熱衝撃試験
装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、試験室,低温室,高温室の各々を分離、独立した構
造とし、前記3室を連結することによって冷熱衝撃試験
装置として完成する構造とし、また低温室,高温室は内
部熱容量を種々変化させたものを準備し、試験室に対し
て任意に前記低温室,高温室を組み合わせることができ
る構造にした。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
【0008】図1は、冷熱衝撃試験装置の1例の正面断
面図である。図2は、冷熱衝撃試験装置の2例の正面断
面図である。図3は、図1により完成された冷熱衝撃試
験装置によって運転実施された際の、試験室内の温度変
化を示す。図4は、環境試験装置の1例の正面断面図で
ある。
【0009】図1において、1はあらかじめ単独で製作
された試験室で、冷風供給口2,冷風排出口3,熱風供
給口4,熱風排出口5が配置され、試料6を収納できる
ようになっている。また各々の供給口,排出口には冷風
切換ダンパ7,熱風切換ダンパ8が配置されている。
【0010】9はあらかじめ単独で製作された低温室
で、該室内の空気を冷却する冷却器10と、冷却された
空気を所定の温度に調節して保持する加熱器11と、調
温された冷却空気(以下、冷風という)を試験室1に送
るための送風機12が配置されている。また試験室1内
の試料6に対して急激な熱ストレスを与えるため、低温
室9の熱容量は試料6を含めた試験室1内の熱容量以上
を有する必要があり、このため低温室9には蓄熱板13
が配置されている。
【0011】この蓄熱板13は試験室1,低温室9を構
成する主な材料であるステンレス鋼材の比熱(約0.46
J/kg・K)に対して、より大きい比熱のたとえばアル
ミニウム鋼材(約0.90J/kg・K)を材料に用い、板
状としたものを複数枚重ねて構成したものであり、この
蓄熱板13の比熱と質量にもとづく熱容量によって、低
温室9全体の熱容量は試料6を含めた試験室1内の熱容
量以上とすることができ、試料6に対して、より急激な
熱ストレスを与えることが可能となる。また、この蓄熱
板13の板の厚さ,枚数,大きさなどによって質量は任
意に変更できるので、これにより低温室9の熱容量も任
意に変更することが可能である。
【0012】14はあらかじめ単独で製作された高温室
で、該室内の空気を加熱する加熱器15と、調温された
加熱空気(以下、熱風という)を試験室1に送るための
送風機16が配置されている。また試験室1内の試料6
に対して急激な熱ストレスを与えるため、高温室14の
熱容量は試料6を含めた試験室1内の熱容量以上を有す
る必要があり、このため高温室14には蓄熱板17が配
置されている。
【0013】この蓄熱板17は低温室9に配置する蓄熱
板13と同等の仕様,構造を持つものでありその説明は
省略する。この蓄熱板17の比熱と質量にもとづく熱容
量によって、高温室14全体の熱容量は試料6を含めた
試験室1内の熱容量以上とすることができ、試料6に対
して、より急激な熱ストレスを与えることが可能とな
る。また、この蓄熱板17は低温室9に配置する蓄熱板
13と同様に板の厚さ,枚数,大きさなどによって質量
は任意に変更できるので、これにより高温室14の熱容
量も任意に変更することが可能である。
【0014】試験室1,低温室9,高温室14は前述の
とうりあらかじめ単独で製作されており、各々は分離,
独立した構造となっている。従って連結具材18により
試験室1と低温室9、また試験室1と高温室14が連結
され、これにより冷熱衝撃試験装置として完成する。
【0015】図3において、縦軸は試験室1内の温度、
横軸は時間の経過を示している。ここで試料6にたとえ
ば−65℃と150℃の冷熱衝撃試験を実施する場合、
低温室9は−65℃より低い温度、たとえば−80℃に
保持されている。一方、高温室14は150℃より高い
温度、たとえば180℃に保持されている。この状態で
冷風切換ダンパ7を開くと、低温室9内の冷風が試験室
1に流入して試料を含めた試験室1内の温度をAに示す
たとえば5分以内の短時間で所定の−65℃に変化させ
る。この状態で試料を所定の時間冷風にさらした後、冷
風切換ダンパ7が閉じて低温試験を完了する。
【0016】次に熱風切換ダンパ8が開く。すると高温
室14内の熱風が試験室1内に流入して試料を含めた試
験室1内の温度をBに示すたとえば5分以内の短時間で
所定の150℃に変化させる。この状態で試料を所定の
時間熱風にさらした後、熱風切換ダンパ8が閉じて高温
試験を完了する。この低温試験,高温試験を所定の回数
繰り返し、冷熱衝撃試験が完了する。
【0017】A,Bは通常、温度復帰時間と称され、冷
熱衝撃試験においては前述のとうりたとえば5分以内の
短時間で変化させることが必要となる。しかしながら、
通常の冷熱衝撃試験において、試料6をたとえば図1に
示す場合のN倍の質量、あるいはN倍の比熱を有する試
料の試験を実施する際は、試験室1の熱容量が増加し、
温度復帰時間は長くなり、熱衝撃試験としての試験の信
頼性が低下する。
【0018】この場合、図2に示す如く、低温室9,高
温室14に替えて、寸法,枚数を変更して熱容量を増加
した蓄熱板13−B,17−Bを配置した低温室9−
B,高温室14−Bを連結する。こうすると試験室1の
熱容量の増加に見合った低温,高温の熱容量を供給でき
る。
【0019】図4は、試験室1と低温室9を連結した例
であり、これによって冷風のみを供給する冷風衝撃試験
装置として構成することが可能となる。
【0020】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、試
料が収容されるようになっている試験室と、低温室と、
高温室とを備え、前記試験室に前記低温室からの冷風、
或いは高温室からの熱風を供給するように構成した冷熱
衝撃試験装置において試験室,低温室,高温室各々を分
離,独立した構造とし、3室を連結することによって完
成する構造にしたので、1.試験室,低温室,高温室を
各々単独で製作可能となり、内部熱容量を種々変化させ
た低温室,高温室を準備して試験室に対して任意に前記
低温室,高温室を組み合わせることが可能となり、温度
復帰時間をより短縮した高性能の冷熱衝撃試験装置、ま
た、より多量の試料を処理可能な冷熱衝撃試験装置を提
供することができ、冷熱衝撃試験装置の製品ラインアッ
プが増加し、また顧客の用途に応じた冷熱衝撃試験装置
を容易に提供することが可能となった。
【0021】2.試験室と低温室、あるいは試験室と高
温室を連結することにより冷熱衝撃試験装置用の構成部
品で冷風衝撃試験装置、或いは熱風衝撃試験装置として
構成することができ、環境試験装置のラインアップを増
加することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による冷熱衝撃試験装置の1例の正面断
面図。
【図2】本発明による冷熱衝撃試験装置の2例の正面断
面図。
【図3】図1により完成された冷熱衝撃試験装置によっ
て運転実施された際の試験室内の温度変化図。
【図4】環境試験装置の1例の正面断面図。
【符号の説明】
1…試験室、9…低温室、14…高温室。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】試料が収容されるようになっている試験室
    と、低温室と、高温室とを備え、前記試験室に前記低温
    室からの冷風、或いは高温室からの熱風を供給するよう
    に構成した冷熱衝撃試験装置において、試験室,低温
    室,高温室各々を分離,独立した構造とし、3室を連結
    することによって完成する構造にしたことを特徴とする
    冷熱衝撃試験装置。
  2. 【請求項2】内部熱容量を種々変化させた低温室,高温
    室を準備し、試験室に対して任意に前記低温室,高温室
    を組み合わせる構造としたことを特徴とする請求項1記
    載の冷熱衝撃試験装置。
  3. 【請求項3】試験室に対して低温室或いは高温室いずれ
    かを連結し、冷風衝撃試験装置、或いは熱風衝撃試験装
    置として構成した環境試験装置であることを特徴とする
    冷熱衝撃試験装置。
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