【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴム材料などの熱老化特性を評価する熱老化試験装置に関し、更に詳しくは、熱老化試験における酸素濃度を調節することが可能な熱老化試験装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ゴム材料の熱老化特性を評価する熱老化試験装置は、恒温槽内の空気を外部の空気と置換しつつ、恒温槽内に配置した試験槽内に加熱した空気を循環させながら試験槽内の試験片の熱老化試験を行うようになっている。
【０００３】
このように空気を循環させる熱老化試験装置には、試験槽内に加熱した空気を上下に循環させる縦型と、水平方向に循環させる横型とがあり、また循環する空気の流速により、強制循環式と自然循環式がある。強制循環式の熱老化試験装置は促進老化試験に用いられ、また自然循環式の熱老化試験装置は熱抵抗性試験の際に使用される。
【０００４】
他方、セル型の熱老化試験装置は、恒温槽内に試験片を収容するセルを配置し、セル内の空気を恒温槽外部に排気しながら恒温槽内のセル外の空気と置換しつつ、加熱された恒温槽内のセル内で試験片の熱老化試験を行うようになっている。独立した各セル内に試験片をセットして試験を行うことができるため、相互の試験片から発生する揮発分の影響が小さく、高い精度の熱老化試験を行うことができるという優れた利点がある。
【０００５】
ところで、肉厚のゴム製品では、内部のゴムが直接空気に接しておらず、表面側のゴムを透過した空気に触れることになるため、濃度が低い酸素条件で実際に使用されることになるが、上述した試験装置はいずれもそれに対応していない。
【０００６】
そこで、上記対策として、上述した熱老化試験装置において、熱老化試験時の酸素濃度を調整できるようにした試験装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。酸素ボンベと窒素ボンベとを具備した酸素・窒素供給手段を有し、ボンベから供給する酸素と窒素の量を調整することにより、低酸素濃度条件での熱老化試験を可能にしている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平２−５９０４８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した低酸素濃度条件での試験を可能にした熱老化試験装置は、ボンベを一定時間毎に交換する作業を要するため、長時間にわたって行われる熱老化試験では、昼夜を問わずにボンベの交換作業が発生し、酸素濃度の条件によっては短時間でボンベを交換する必要が生じ、試験作業の負担になっていた。また、ボンベの窒素を大量に使用するため、試験コストが大きく上昇するという問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、試験作業の負担を軽減し、かつ試験コストの大幅な上昇を招くことなく、熱老化試験における酸素濃度を調節することが可能な熱老化試験装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の熱老化試験装置は、恒温槽内の空気を外部の空気と置換しつつ、前記恒温槽内に配置した試験槽内に加熱した空気を循環させながら前記試験槽内の試験片の熱老化試験を行うようにした熱老化試験装置において、前記恒温槽内に供給する外部の空気の供給路に、該空気中の酸素または窒素を分離し、該分離した酸素または窒素を外部から取り入れた空気と混合して酸素濃度を所定の濃度に調節した空気を供給する空気供給手段を設けたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の他の熱老化試験装置は、恒温槽内の空気を外部の空気と置換しつつ、前記恒温槽内に配置した試験槽内に加熱した空気を循環させながら前記試験槽内の試験片の熱老化試験を行うようにした熱老化試験装置において、前記恒温槽内に供給する外部の空気の供給路に、該空気中の酸素または窒素の一部を除去して酸素濃度を所定の濃度にした空気を供給する空気供給手段を設けたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の更に他の熱老化試験装置は、恒温槽内に試験片を収容するセルを配置し、セル内の空気を恒温槽外部に排気しながら恒温槽内のセル外の空気と置換しつつ加熱された恒温槽内のセル内で試験片の熱老化試験を行うようにした熱老化試験装置において、前記恒温槽内に供給する外部の空気の供給路に、該空気中の酸素または窒素を分離し、該分離した酸素または窒素を外部から取り入れた空気と混合して酸素濃度を所定の濃度に調節した空気を供給する空気供給手段を設けたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の更に他の熱老化試験装置は、恒温槽内に試験片を収容するセルを配置し、セル内の空気を恒温槽外部に排気しながら恒温槽内のセル外の空気と置換しつつ加熱された恒温槽内のセル内で試験片の熱老化試験を行うようにした熱老化試験装置において、前記恒温槽内に供給する外部の空気の供給路に、該空気中の酸素または窒素の一部を除去して酸素濃度を所定の濃度にした空気を供給する空気供給手段を設けたことを特徴とする。
【００１４】
このように恒温槽内に供給する外部の空気の供給路に、空気中の酸素または窒素を分離あるいは除去して酸素濃度を調節した空気を供給可能な空気供給手段を設けたので、従来のように酸素ボンベや窒素ボンベを用いることなく、外部の空気を使用して、酸素濃度を調節した空気を恒温槽内に供給することができる。そのため、ボンベを一定時間毎に交換する作業を不要にし、また窒素を大量に使用するのを回避することが可能になる。従って、試験作業の負担を軽減し、かつ試験コストの大幅な上昇を招くことなく、熱老化試験における酸素濃度を調節することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、複数の実施形態における同一構成要素は、図面に同一番号を付して重複する説明は省略する。
【００１６】
図１は、本発明の熱老化試験装置の一実施形態であり、縦型、強制循環式の熱老化試験装置を示している。１は断熱材で遮蔽された恒温槽であり、この恒温槽１内に試験槽２が設置されている。試験槽２は、上下壁３，４と左右の両側壁５，６とを有し、それらに囲まれた空間部Ｘに試験片Ｓを配置するようになっている。
【００１７】
上下壁３，４と側壁５，６の前端（図の手前側）と後端が恒温槽１の前後の壁部に気密的に取り付けられている。図１の手前側の恒温槽１の前側壁部（不図示）に試験片Ｓを試験槽２に出し入れする図示しない開閉ドアが設けられている。上下壁３，４には加熱した空気を上下方向に循環させるための複数の空気循環孔７が配設されている。
【００１８】
空間部Ｘには、複数の試験片Ｓをセットするための複数の支持バー８が放射状に横設されており、水平方向に延在する各支持バー８に試験片Ｓを取り付けるフック９が所定の間隔で吊設されている。支持バー８の中心部に上下に延在する支持軸１０の下端が固定されている。支持軸１０の上端は、恒温槽１上に設置した支持体１１に回転自在に支持されている。
【００１９】
上壁３の一方側（図の左側）と恒温槽１の一方側の側壁部１ａとの間には遮蔽板１２が配設され、この遮蔽板１２で循環する空気を遮ることにより、試験槽２内を加熱した空気が循環できるようになっている。試験槽２の右側の側壁６と恒温槽１の他方側の側壁部１ｂとの間に形成される空気循環経路１３に、恒温槽１内の空気を加熱するヒータ１４と、ヒータ１４で加熱された空気を恒温槽１内で強制的に循環させるための空気強制循環手段１５が順次配置されている。
【００２０】
ヒータ１４は恒温槽１の外部に設置した温度調節器１６に接続され、この温度調節器１６によりヒータ１４を調節し、循環する空気を所望の温度にコントロールできるようになっている。
【００２１】
空気強制循環手段１５は、空気循環経路１３に配置された空気循環翼１５Ａと恒温槽１の外部に設置したモータ１５Ｂとからなるファン１５Ｃを有し、モータ１５Ｂにより空気循環翼１５Ａが回転して、加熱した空気を空気循環孔７を介して試験槽２内を下から上方向に、風速が０．５〜１．５ｍ／ｓ の範囲で強制循環できるようにしてある。
【００２２】
恒温槽１の上壁部１ｃには、恒温槽１内の空気を外部に排出する排出部１７が設けられている。また、恒温槽１の他方側の側壁部１ｂには、恒温槽１内の空気を外部の空気と置換するために、外部の空気を取り入れる供給口１８が形成してある。供給口１８には恒温槽１内に供給する外部の空気の供給路１９が接続され、この供給路１９に供給口１８側から流量計２０、流量調整バルブ２１、送風機２２、空気供給手段１００が順次接続されている。
【００２３】
空気供給手段１００は、外部からの空気中の酸素または窒素を分離し、該分離した酸素または窒素を別個に外部から取り入れた空気と混合して酸素濃度を所定の濃度に調節した空気を供給するものであり、外部からの空気中の酸素または窒素を分離する酸素／窒素分離手段２３、外部から空気を取り入れる空気取入れ手段１０１、空気取入れ手段１０１で取り入れた外部の空気と酸素／窒素分離手段２３で分離した窒素または酸素とを混合する混合手段１０２を備えている。
【００２４】
酸素／窒素分離手段２３は、空気から酸素を吸着して窒素を分離する酸素吸着塔２４、及び空気から窒素を吸着して酸素を分離する窒素吸着塔２４’とを有している。
【００２５】
酸素吸着塔２４は、塔本体２４Ａ内に空気から酸素を吸着する活性炭（吸着剤）ａを充填した構成になっており、この酸素吸着塔２４を通過させることにより、空気中から酸素を除去して分離した濃度約９８％の窒素が得られるようになっている。
【００２６】
窒素吸着塔２４’は、塔本体２４’Ａ内に空気から窒素を吸着するゼオライト（吸着剤）ｂを充填して構成され、この窒素吸着塔２４’を通過させることにより、空気中から窒素を除去した分離した濃度約９８％の酸素を得られるようにしている。
【００２７】
両塔本体２４Ａ，２４’Ａ内にはヒータ２６，２６’がそれぞれ配置され、吸着剤ａ，ｂを通過する前の空気を３０℃程度に加熱して吸着し易くしている。
【００２８】
外部の空気を送り込む送風機２５から送風側に延びる二股状に分岐した配管２７ａ，２７ｂが酸素吸着塔２４と窒素吸着塔２４’にそれぞれ接続され、酸素吸着塔２４と窒素吸着塔２４’の出口側から延びる配管２８ａ，２８ｂが連結して１本の管路２８になっている。
【００２９】
管路２８は、開閉弁４０、酸素または窒素を溜める貯槽１０３、流量調整バルブ１０４、流量計１０５を介して混合手段１０２に接続されている。送風機２５の作動により外部の空気が酸素吸着塔２４または窒素吸着塔２４’に供給され、ここでヒータ２６またはヒータ２６’により３０℃程度に加熱された空気が吸着剤により酸素または窒素が吸着され、分離した窒素または酸素が貯槽１０３を介して流量調整バルブ１０４によりその量を調整して混合手段１０２に供給できるようにしている。
【００３０】
配管２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂには酸素吸着塔２４と窒素吸着塔２４’とを切り換えるための電磁弁２９Ａ，２９Ｂ，３０Ａ，３０Ｂが取り付けられ、電磁弁２９Ａ，３０Ａを開、電磁弁２９Ｂ，３０Ｂを閉にすることで、酸素吸着塔２４に外部の空気を供給し、また電磁弁２９Ａ，３０Ａを閉、電磁弁２９Ｂ，３０Ｂを開にすることで、窒素吸着塔２４’に外部の空気を供給する。
【００３１】
また、電磁弁３０Ａと酸素吸着塔２４、及び電磁弁３０Ｂと窒素吸着塔２４’との間の配管２８ａ，２８ｂの部分に電磁弁３１を備えた排気管３２ａ，３２ｂが接続されている。
【００３２】
上記酸素／窒素分離手段２３は、常に低酸素濃度条件で熱老化試験を行う場合には、窒素吸着塔２４’を具備せずに酸素吸着塔２４のみを備えた構成であってもよく、また常に高酸素濃度条件で熱老化試験を行う場合には、逆に酸素吸着塔２４を具備せずに窒素吸着塔２４’のみを有していればよく、酸素／窒素分離手段２３は酸素吸着塔２４または／及び窒素吸着塔２４’を具備する構成であればよい。
【００３３】
空気取入れ手段１０１は、混合手段１０２に接続された管路１０６を有し、この管路１０６に送風機１０７、流量調整バルブ１０８、流量計１０９が順次空気取り入れ側から配設され、送風機１０７の作動により流量調整バルブ１０８で調整された所定量の外部の空気を混合手段１０２に供給できるようにしている。
【００３４】
混合手段１０２が供給路１９に接続され、送風機２２の作動により混合手段１０２で外部の空気と窒素または酸素を攪拌混合して酸素濃度を調節した空気を流量調整バルブ２１、流量計２０を介して恒温槽１内に供給する。流量計２０による計測値を用いて、流量調整バルブ２１の開度が調整され、恒温槽１内には、規格に適合する空気置換率（３〜１０回／時間）となる空気量が供給される一方、恒温槽１内の空気は排出部１７から自然排出され、酸素濃度を調節した空気と置換しながら老化試験が行えるようになっている。
【００３５】
空気供給手段１００は、更に、試験層２内の酸素濃度を検出する酸素濃度センサー１１０と、試験層２内の酸素濃度を所定の設定値に制御する制御手段１１１を備えている。酸素濃度センサー１１０は、試験槽２内に設置されている。
【００３６】
制御手段１１１は、酸素濃度センサー１１０からの検出信号に基づいて試験槽２内の酸素濃度を算出し、その算出値と試験で設定した所定の設定値とを比較して算出値が所定の設定値か否かを判定し、設定値から外れていると判定した場合には、酸素／窒素分離手段２３と空気取入れ手段１０１の流量調整バルブ１０４，１０８の開度を制御して混合手段１０２に供給する空気量と酸素または窒素の量を調整し、試験槽２内の酸度濃度を設定値に制御するようになっている。
【００３７】
表示設定手段１１２に制御手段１１１で算出した試験槽２内の酸素濃度が表示され、また表示設定手段１１２から制御手段１１１に試験で設定する所定の酸素濃度の設定値を入力できるようにしている。
【００３８】
上述した本発明によれば、恒温槽１内に供給する外部の空気の供給路１９に、外部からの空気中の酸素または窒素を分離し、分離した酸素または窒素を外部から取り入れた空気と混合して酸素濃度を所定の濃度に調節した空気を供給する空気供給手段１００を設けたので、従来のように酸素ボンベや窒素ボンベを用いることなく、外部の空気を使用して、酸素濃度を調節した空気を恒温槽１内に供給することが可能になる。その結果、ボンベを一定時間毎に交換する作業や窒素の大量使用を回避することができ、従って、試験作業の負担を軽減し、また試験コストの大幅な上昇を招くことなく、熱老化試験における酸素濃度を調節することができる。
【００３９】
上記熱老化試験装置では、肉厚のゴム製品の表面に使用されるゴムから内部に使用されるゴムまで、様々な酸素条件で用いられるゴムの熱老化試験を行うことができ、更に酸素濃度を通常の空気より高くした高酸素濃度条件における熱老化試験を行うことができるが、その低酸素濃度条件から高酸素濃度条件までの熱老化試験における酸素濃度の範囲としては、約５〜４０％にすることができる。
【００４０】
図２は、本発明の熱老化試験装置の他の実施形態を示し、上述した縦型、強制循環式の熱老化試験装置に代えて、横型、強制循環式の熱老化試験装置を示したものである。図１の熱老化試験装置において、試験槽２の両側壁５，６に複数の空気循環孔７を形成し、この空気循環孔７を介して、ヒータ１４により加熱した恒温槽１内の空気を空気循環翼１５Ａにより水平方向に強制循環させるようにしたものである。
【００４１】
支持軸１０の上端が、恒温槽１上に設置した試験片回転用モータ４１に連結されている。このモータ４１の作動により支持バー８が回転し、それによりフック９にセットした試験片Ｓに空気循環孔７を通って水平方向に循環する加熱空気が均等に満遍なく当たるようにしている。
【００４２】
供給路１９に同様にして上述した空気供給手段１００が設けられており、このような横型、強制循環式のタイプの熱老化試験装置であってもよい。
【００４３】
図３は、本発明の熱老化試験装置の更に他の実施形態であり、縦型、自然循環式の熱老化試験装置を示している。図１の熱老化試験装置において、空気強制循環手段１５を取り除き、ヒータ１４を試験槽２の下側に配置したものである。恒温槽１内における上下の温度差により恒温槽１内の加熱した空気が空気循環孔７を介して試験槽２内を下から上へと上下方向に対流し、自然循環するようになっている。このような熱老化試験装置の供給路１９にも上述した空気供給手段１００を設けることができる。
【００４４】
図４は、本発明の熱老化試験装置の更に他の実施形態を示し、複数種類の熱老化試験をこの１台の熱老化試験装置で行えるようにしたものである。
【００４５】
恒温槽１内に配置した試験槽２の上下壁３，４に加熱した空気を上下方向に循環させるための複数の空気循環孔７Ａが、側壁５，６に加熱した空気を水平方向に循環させるための複数の空気循環孔７Ｂが設けられている。
【００４６】
上下壁３，４の内面側には、空気循環孔７Ａを閉止可能な板状の第１シャッター５０がそれぞれ設けられている。各第１シャッター５０は、不図示の機構により上下斜め方向に移動可能に構成され、上下壁３，４に当接して空気循環孔７Ａを塞ぐ閉位置と、上下壁３，４から離間して空気循環孔７Ａを開いた状態にする開位置（図１の状態）との間を移動する。第１シャッター５０には複数の貫通孔５１が形成され、第１シャッター５０が開位置に移動した際に、貫通孔５１と空気循環孔７Ａとが上下に並び、その孔７Ａ，５１を加熱した空気が通って循環するようになっている。
【００４７】
側壁５，６の内面側にも、空気循環孔７Ｂを閉止可能な板状の第２シャッター５２がそれぞれ設けられている。各第２シャッター５２は、不図示の機構により左右の水平方向に移動可能に構成され、側壁５，６に当接して空気循環孔７Ｂを塞ぐ閉位置と、側壁５，６から離間して空気循環孔７Ｂを開いた状態にする開位置（図１の状態）との間を移動する。第２シャッター５２にも複数の貫通孔５３が形成され、第２シャッター５２が開位置に移動した際に、空気循環孔７Ｂと貫通孔５３を通って加熱した空気が循環する。
【００４８】
第１シャッター５０と第２シャッター５２は、それぞれ独立して作動し、第２シャッター５２が開時には第１シャッター５０が閉止し、第１シャッター５０が開時には第２シャッター５２が閉止し、加熱した空気の循環方向を上下方向または水平方向に切換え可能になっている。第１シャッター５０及び第２シャッター５３は、上記構成に代えて、上下壁３，４及び側壁５，６の長手方向にスライドすることにより、空気循環孔７Ａ，７Ｂを開閉するようにしてもよい。
【００４９】
空気循環経路１３に配置された空気循環翼１５Ａを回転駆動するモータ１５Ｂがインバータモータから構成され、このモータ１５Ｂにインバータ制御部５４が接続され、インバータ制御部５４によりモータ１５Ｂをインバータ制御することにより空気循環翼１５Ａの回転速度を可変制御可能にしている。
【００５０】
インバータ制御部５４は、流速表示器５５を介して、試験槽２内に設置した、循環する空気の流速を検出する流速検出センサー５６に接続され、この流速検出センサー５６からの検出信号に基づいて、空気循環翼１５Ａで循環させる空気の流量、即ち空気循環翼１５Ａの回転速度（モータ１５Ｂの回転速度）を常に設定値に維持する制御を行う。
【００５１】
空気循環翼１５Ａの下流側（図の左側）には空気循環経路１３を閉止する閉止弁５７が設けられている。閉止弁５７は、恒温槽１の外部に設置したモータ５８の作動により開閉するようにしてある。この閉止弁５７とモータ５８が空気循環経路１３を閉止可能な閉止手段５９を構成している。閉止弁５７の上端とその上方の試験槽２との間には遮蔽板６０が配設され、循環する加熱した空気は、空気循環翼１５の直前に設置した左右のガイド体６１にガイドされて、空気循環翼１５から開状態の閉止弁５７を通って循環する。
【００５２】
空気循環経路１３には、更にバイパス路６２が設けられている。このバイパス路６２は、閉止弁５７の前後で空気循環経路１３に連通し、その入口６３が空気強制循環手段１５の空気循環翼１５Ａの下流側に開口し、出口６４が閉止弁５７より下流側で試験槽２の略中央下方となる位置で空気循環経路１３に開口している。バイパス路６２の中途部には、流量調整バルブ６５が配置され、更にその下流側に流量計６６を設置している。
【００５３】
閉止手段５９により空気循環経路１３を閉止した際に、このバイパス路６２を通って加熱した空気が循環可能になっている。このバイパス路６２は、循環する空気の流速を０．００１〜０．１ｍ／ｓｅｃ．の範囲で老化試験を行う際に使用され、流量計６６による計測値を用いて、流量調整バルブ６５の開度を手動で調整することにより流量調整を行う。循環する空気の流速が０．１ｍ／ｓｅｃ．を越える場合には、流量調整バルブ６５を閉にしてバイパス路６２を閉鎖し、閉止弁５７を開にする。これらバイパス路６２、流量調整バルブ６５、及び流量計６６が流量調整手段６７を構成し、空気置換率を制御するのに使用される流量調整バルブ２１及び流量計２０とは、別個に独立して設置している。
【００５４】
図４の熱老化試験装置では、試験槽２内に加熱した空気を上下方向に強制循環させながら試験片Ｓの熱老化試験を行う場合には、第１シャッター５０が開、第２シャッター５２が閉、バイパス路６２の流量調整バルブ６５が閉、閉止弁５７が開の状態で、空気強制循環手段１５を作動させる。回転する空気循環翼１５Ａにより、ヒータ１４で加熱された空気が図４の実線の矢印で示すように、上下壁３，４の空気循環孔７Ａと第１シャッター５０の貫通孔５１を通過して試験片Ｓをセットした試験槽２内に強制循環される。
【００５５】
流速検出センサー５６からの検出信号に基づいて、インバータ制御部５４によりモータ（インバータモータ）１５Ｂが回転制御され、空気循環翼１５Ａの回転速度、即ち、循環する空気の流速を常に設定値に維持するように回転制御する。
【００５６】
このインバータ制御は、現存する流速検出センサー５６の感度の点から、循環させる空気の流速が０．１ｍ／秒以上の範囲で使用される。現在のＪＩＳの規定では、促進老化試験における空気の流速（風速）の上限が１．５ｍ／秒であるため、インバータ制御は、ここでは０．１〜１．５ｍ／秒の範囲で使用されるが、当然のことながら、空気の流速が１．５ｍ／秒を超える試験を行うような場合には、１．５ｍ／秒を超える範囲で使用してもよい。
【００５７】
試験槽２内に加熱した空気を水平方向に強制循環させながら試験片Ｓの熱老化試験を行う場合には、第１シャッター５０が閉、第２シャッター５２が開、バイパス路６２の流量調整バルブ６５が閉、閉止弁５７が開の状態で、試験片回転用モータ４１を作動させて試験片Ｓを周回させる一方、空気強制循環手段１５を作動させる。回転する空気循環翼１５Ａにより、ヒータ１４で加熱された空気が図４の点線の矢印で示すように、左右の側壁５，６の空気循環孔７Ｂと第２シャッター５２の貫通孔５３を通過して試験片Ｓをセットした試験槽２内に強制循環される。
【００５８】
上記と同様に、流速検出センサー６６からの検出信号に基づいて、インバータ制御部６４によりモータ（インバータモータ）１５Ｂが回転制御され、空気循環翼１５Ａの回転速度、即ち、循環する空気の流速を常に設定値に維持するように回転制御する。この試験における循環空気の流速も、上記と同様である。
【００５９】
また、試験槽２内に加熱した空気を上下方向に自然循環させながら試験片Ｓの熱老化試験を行う場合には、第１シャッター５０を開、第２シャッター５２を閉、バイパス路６２の流量調整バルブ６５を開、閉止弁５７を閉の状態にする。空気強制循環手段１５は作動させずに、停止した状態である。
【００６０】
供給口１８から供給される空気と排出部３７から自然排出される空気により、ヒータ１４で加熱された空気がバイパス路６２を通って自然循環する。自然循環する空気の流速は０．００１ｍ／ｓｅｃ．程度であり、流量計６６による計測値を用いて、流量調整バルブ６５の開度を調整して流速調整を行う。
【００６１】
このように１台で複数の熱老化試験を行えるようにした熱老化試験装置の供給路１９にも上述した空気供給手段１００を設けることができ、同様の効果を得ることができる。なお、ここで設置した空気強制循環手段１５と流量調整手段６７を上述した図１，２の熱老化試験装置に設けるようにしてもよい。
【００６２】
図５は、本発明の熱老化試験装置の更に他の実施形態を示し、セル型の熱老化試験装置を示している。上壁３が恒温槽１の上壁部１ｃに固定された試験槽２の空間部Ｘに試験片Ｓを収容するセル７０が配置されている。
【００６３】
試験槽２の側壁５，６に加熱した空気を試験槽２内で水平方向に循環させる複数の空気循環孔７が設けられている。恒温槽１の側壁部１ｂには恒温槽１の空気を循環させるための空気循環翼１５Ａが設置され、この空気循環翼１５Ａの回転によりヒータ１４で加熱された空気が空気循環孔７を通って試験槽２内を循環し、その循環する加熱空気により各セル７０を略同じ温度に維持できるようにしている。
【００６４】
各セル７０は上端を密閉した円筒状に形成され、その上端にセル７０内の空気を恒温槽１の外部に排気するための排出部７１が設けられている。開口した下端が空気取り入れ口７２になっている。セル７０の側部にはセル７０内に試験片Ｓを出し入れする不図示の扉が取り付けられている。
【００６５】
排気路７３の一端部が試験槽２内まで延在し、その端部に取り付けられたワンタッチジョイント７４を介して各セル７０の排出部７１を排気路７３に着脱自在に連結するようになっている。この排気路７３の他端側にセル７０内の空気置換率を制御する空気置換用排気手段７５が接続してある。
【００６６】
空気置換用排気手段７５は、セル７０内から排気された空気から油分などの汚染物質を除去して排気空気を浄化するフィルター７６、セル７０内から置換する空気を恒温槽１の外部に排気するための排気用ポンプ７７、排気空気の流量を調整する流量調整弁７８、排気空気の流量を測定する流量計７９とから構成され、セル７０側からフィルター７６、排気用ポンプ７７、流量調整弁７８、流量計７９の順で接続されている。
【００６７】
排気用ポンプ７７の作動により、セル７０内から吸引された空気がフィルター７６で浄化され、排気用ポンプ７７、流量調整弁７８、流量計７９を通過して恒温槽１の外部に排気される。流量計７９による計測値を用いて、流量調整弁７８の開度が調整され、規格に適合する空気置換率（３〜１０回／時間）となる空気量がセル２から恒温槽１の外部に排出されるようにしている。
【００６８】
例えば、内径８ｃｍ、高さ３０ｃｍのセル７０を用いた場合、セル内の空気置換率を３回／時間とすると、置換される空気の流量は７５ｃｍ３ ／分（風速０．０００２５ｍ／秒）である。また、セル７０内の空気置換率を１０回／時間とすると、置換される空気の流量は２５１ｃｍ３ ／分（風速０．０００８３ｍ／秒）となる。
【００６９】
空気置換用排気手段７５からの排気により、セル７０内には下端の空気取り入れ口７２から加熱された恒温槽１内の空気が自然吸引され、セル７０内の空気を空気置換用排気手段３を介して恒温槽１の外部に排出しながら恒温槽１内のセル７０外の空気と置換しつつ試験片Ｓの老化試験（熱抵抗性試験）を行えるようになっている。
【００７０】
恒温槽１の下部壁１ｄに供給口１８が形成され、この供給口１８に接続された供給路１９に上述した酸素供給手段１００が同様にして設けられている。このようなセル型の熱老化試験装置においても、酸素供給手段１００を設けることができる。
【００７１】
図６は、本発明の熱老化試験装置の更に他の実施形態を示し、セル型の熱老化試験装置の他の例を示している。上述したセル型の熱老化試験装置において、更にセル７０内から恒温槽１内に空気を浄化しながら循環させる循環手段８０を設け、熱抵抗性試験に加えて、加熱した恒温槽１内の空気を強制的にセル７０内に循環させて試験片Ｓの老化を促進する促進老化試験も行えるようにしたものである。図では、２つのセル７０を配置した例を示している。
【００７２】
循環手段８０は、各セル７０の排気側と恒温槽１との間に設置され、空気置換率を制御する空気置換用排気手段７５とは独立してセル７０内の風速を制御するものであり、排気路７３と恒温槽１の側壁部１ａ（１ｂ）との間に接続した循環路８１に、油分などの汚染物質を除去して循環する空気を浄化するフィルター８２、空気を循環させるための循環ポンプ８３、循環する空気の流速を調整するための流量調整弁８４、循環する空気の流量を測定する流量計８５を具備している。
【００７３】
循環ポンプ８３の作動により、セル７０内の空気が排気路７３を介して循環路８１内に吸引され、フィルター８２で浄化され、循環ポンプ８３、流量調整弁８４、流量計８５を順次通過して恒温槽１内に戻されるようになっており、これにより、加熱した恒温槽１内の空気を強制的にセル７０内に循環できるようにしている。
【００７４】
上記循環ポンプ８３は、通常の交流電源による段階的な速度制御に加えて、可変制御もできるようになっている。即ち、循環ポンプ８３にはインバータ制御部８６が接続され、このインバータ制御部８６により、循環ポンプ８３を作動させる不図示のモータをインバータ制御することでモータの回転速度を可変制御し、それによってフィルター８２で浄化された空気の循環量を可変制御可能にしている。
【００７５】
インバータ制御部８６は、流速表示器８７を介して、循環路８１を接続した箇所よりセル７０側に位置する排気路７３内に設置された、排気路７３での空気の流速を検出する流速検出センサー８８に接続され、この流速検出センサー８８からの検出信号に基づいて、循環ポンプ８３による空気の循環量を常に設定値に維持する制御を行う。
【００７６】
ここで行うインバータ制御も、上述したように０．１〜１．５ｍ／秒の範囲で使用されるが、当然のことながら、空気の流速が１．５ｍ／秒を超える試験を行うような場合には、１．５ｍ／秒を超える範囲で使用してもよい。
【００７７】
流速が上記範囲より低い場合（例えば、上述した内径８ｃｍ、高さ３０ｃｍのセル２の場合では０．０００２５ｍ／秒を超えて０．１ｍ／秒未満）には、インバータ制御をオフにし、循環ポンプ８３を低速で回転させながら、流量計８５による計測値を用いて、流量調整弁８４の開度を調整することで、循環する空気の流量、即ち流速を調整するようになっている。
【００７８】
上述した図６のセル型の熱老化試験装置では、循環手段８０は作動させずに（更に流量調整弁８４を閉にしてもよい）、空気置換用排気手段７５を作動させることで、セル７０内から排気路７３に吸引された空気がフィルター７６で浄化され、流量計７９の計測値を用いて開度が所定の値に設定された流量調整弁７８を経て恒温槽１の外部に排出され、空気置換率のみをコントロールしてセル７０内の試験片Ｓを熱老化させる従来と同様の熱抵抗性試験を行う。
【００７９】
他方、加熱した恒温槽１内の空気をセル７０内に強制循環させて試験片Ｓの老化を促進する促進老化試験を行う場合には、空気置換用排気手段７５と循環手段８０とを共に作動させる。これにより、セル７０から排気路７３に吸引された空気の一部が排気空気として空気置換用排気手段７５側に流れ込む一方、残りの空気が循環路８１に流入する。
【００８０】
空気置換用排気手段７５側に流れ込んだ空気は、上述と同様にして流量計７９の計測値を用いて開度が所定の値に設定された流量調整弁７８を経て恒温槽１の外部に排出される。循環路８１に流れ込んだ空気は、フィルター８２で浄化され、循環ポンプ８３、流量調整弁８４、流量計８５を順次通過して恒温槽１内に戻される。
【００８１】
循環させる空気の流速が０．１〜１．５ｍ／秒の範囲では、流速検出センサー８８からの検出信号に基づいて、インバータ制御部８６が循環ポンプ８３を制御し、循環ポンプ８３による空気の循環量を常に設定値となるように維持する。
【００８２】
流速が０．１ｍ／秒より低い範囲で空気を循環させる場合には、インバータ制御をオフにし、循環ポンプ８３を低速で回転させると共に、流量調整弁８４の開度を流量計８５の計測値が所定の流速値となるように調整する。
【００８３】
循環手段８０によりセル７０内の空気を恒温槽１に循環させることで、セル７０内に空気取り入れ口７２から恒温槽１内の空気が吸引され、セル７０内の空気が強制的に循環されて試験片Ｓの促進老化試験が可能になる。
【００８４】
図示するように、恒温槽１の下部壁１ｄの供給口１８に接続された供給路１９に上述した空気供給手段１００が設けられるが、このようなセル型の熱老化試験装置であってもよい。
【００８５】
図７は、本発明の熱老化試験装置の更に他の実施形態を示し、上述した図１に示す熱老化試験装置における空気供給手段１００を、空気中の酸素または窒素の一部を除去して酸素濃度を所定の濃度にした空気を供給する空気供給手段２００から構成したものである。
【００８６】
空気供給手段２００は、上記酸素／窒素分離手段２３において、酸素吸着塔２４を空気から酸素の一部を吸着して除去するように構成する一方、窒素吸着塔２４’を空気から窒素の一部を吸着して除去するように構成したものである。酸素吸着塔２４からは、低酸素濃度条件の熱老化試験で使用される範囲（通常の空気に含有される酸素濃度未満から５％程度まで）内の所定の酸素濃度を有する空気が供給され、また窒素吸着塔２４’からは、通常の空気に含有される酸素濃度を超えた高酸素濃度条件の熱老化試験で使用される範囲（２１〜４０％程度）内の所定の酸素濃度を有する空気が供給されるようになっている。
【００８７】
空気取入れ手段１０１と混合手段１０２が設置されておらず、また貯槽１０３、流量調整バルブ１０４、流量計１０５が設けられておらず、開閉弁４０を通過した酸素濃度を調整した空気が管路２８から送風機２２、流量調整バルブ２１、流量計２０を経て供給口１８から恒温槽１内に供給されるようになっている。
【００８８】
配管２７ａ，２７ｂと管路２８との間には、外部の空気を吸着塔２４，２４’を通過させることなく恒温槽１側に直接供給可能な配管路３３が設けられている。配管路３３は、吸着塔２４，２４’に対して並列に設けられ、配管２７ａ，２７ｂ間に接続された第１配管路３４と、この第１配管路３４の中間部と管路２８との間に接続された第２配管路３５とから構成されている。第１配管路３４に電磁弁３６Ａ，３６Ｂ、第２配管路３５に開閉弁３７，３８が取り付けられ、非使用時には電磁弁３６Ａ，３６Ｂ、開閉弁３７，３８を閉にしている。
【００８９】
このような構成の空気供給手段２００であっても、上記と同様に、試験作業の負担を軽減し、かつ試験コストの大幅な上昇を招くことなく、熱老化試験における酸素濃度を調節することができる。また、電磁弁３０Ａ，３０Ｂを閉にし、電磁弁３６Ａ，３６Ｂ、開閉弁３７，３８を開にすることで、通常の外部の空気を恒温槽１内に供給することができるので、通常の外部の空気の酸素濃度を含めて、低酸素濃度条件から高酸素濃度条件まで様々な酸素条件下での熱老化試験を行うことができる。
【００９０】
空気供給手段２００は、上述した空気供給手段１００と同様に、常に低酸素濃度条件で熱老化試験を行う場合には、窒素吸着塔２４’を具備せずに酸素吸着塔２４のみを備えた構成であってもよく、また常に高酸素濃度条件で熱老化試験を行う場合には、逆に酸素吸着塔２４を具備せずに窒素吸着塔２４’のみを有していればよく、空気供給手段２００は酸素吸着塔２４または／及び窒素吸着塔２４’を具備する構成であればよい。
【００９１】
また、図２〜６に示す熱老化試験装置においても、空気供給手段１００に代えて、空気供給手段２００を設けるようにすることができる。
【００９２】
図８は、本発明の熱老化試験装置の更に他の実施形態を示し、上述した図７に示す空気供給手段２００を、吸着塔２４，２４’に並列に配置した配管路３３を取り除いた空気供給手段３００にしたものである。
【００９３】
外部の空気を直接恒温槽１内に供給可能な配管路９０が恒温槽１の下部壁１ｄに接続され、その配管路９０に空気を浄化するフィルター９１及び電磁弁９２が設置されている。また、供給路１９に電磁弁９３が取り付けられ、この電磁弁９２，９３により配管路９０と供給路１９とを切り換えることができるようにしている。
【００９４】
恒温槽１の側壁部１ｂに接続した引出し管９７に恒温槽１内の酸素濃度を測定する酸素濃度測定装置９６が接続され、恒温槽１内の酸素濃度を常にチェックできるようになっている。
【００９５】
このように配管路３３を酸素／窒素分離手段２３の吸着塔と並列に設けずに、独立した配管路９０を設けるようにした空気供給手段３００であってもよい。
【００９６】
図８では、図６に示す熱老化試験装置において、空気供給手段１００に代えて空気供給手段３００を設けた例を示すが、図１〜５のいずれの熱老化試験装置においても空気供給手段１００に代えて空気供給手段３００を設けることができる。また、空気供給手段２００，３００を設けた各熱老化試験装置においては、図８に示すように酸素濃度測定装置９６を設けるようにするのがよい。
【００９７】
このように本発明では、恒温槽１内の空気を外部の空気と置換しつつ、恒温槽１内に配置した試験槽２内に加熱した空気を循環させながら試験槽２内の試験片Ｓの熱老化試験を行うようにした熱老化試験装置、あるいは恒温槽１内に試験片Ｓを収容するセル７０を配置し、セル７０内の空気を恒温槽１の外部に排気しながら恒温槽１内のセル外の空気と置換しつつ加熱された恒温槽１内のセル７０内で試験片Ｓの熱老化試験を行うようにした熱老化試験装置において、恒温槽１内に供給する外部の空気の供給路１９に、空気中の酸素または窒素を分離し、分離した酸素または窒素を外部から取り入れた空気と混合して酸素濃度を所定の濃度に調節した空気を供給する空気供給手段１００を設ける、あるいは空気中の酸素または窒素の一部を除去して酸素濃度を所定の濃度にした空気を供給する空気供給手段２００，３００を設けることで、酸素ボンベや窒素ボンベを使用することなく、外部の空気をそのまま利用して酸素濃度を調節した空気を恒温槽１内に供給することが可能になる。従って、従来のボンベを一定時間毎に交換する作業や窒素の大量使用を招くような問題を生じることなく、熱老化試験における酸素濃度を調節することができる。
【００９８】
本発明は、ゴム材料の熱老化特性を評価する熱老化試験装置として好適に用いることができるが、それに限定されず、プラスチック材料などの熱老化特性を評価する熱老化試験装置としても好適に使用することができる。
【００９９】
【発明の効果】
上述したように本発明は、恒温槽内に供給する外部の空気の供給路に、空気中の酸素または窒素を分離して酸素濃度を調節した空気を供給可能な空気供給手段を設けたので、従来のボンベを一定時間毎に交換する作業や窒素の大量使用を回避することができ、従って、試験作業の負担を軽減すると共に試験コストの大幅な上昇を招くことなく、熱老化試験における酸素濃度の調節が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱老化試験装置の一実施形態を示す概略説明図である。
【図２】本発明の熱老化試験装置の他の実施形態を示す概略説明図である。
【図３】本発明の熱老化試験装置の更に他の実施形態を示す概略説明図である。
【図４】本発明の熱老化試験装置の更に他の実施形態を示す概略説明図である。
【図５】本発明の熱老化試験装置の更に他の実施形態を示す概略説明図である。
【図６】本発明の熱老化試験装置の更に他の実施形態を示す概略説明図である。
【図７】本発明の熱老化試験装置の更に他の実施形態を示す概略説明図である。
【図８】本発明の熱老化試験装置の更に他の実施形態を示す概略説明図である。
【符号の説明】
１ 恒温槽 ２ 試験槽
３ 上壁 ４ 下壁
５，６ 側壁 ７，７Ａ，７Ｂ 空気循環孔
１３ 空気循環路 １４ ヒータ
１５ 空気強制循環手段 １５Ａ 空気循環翼
１５Ａ モータ １５Ｃ ファン
１７ 排出部 １９ 供給路
２０ 流量計（空気置換用流量調整手段）
２１ 流量調整バルブ（空気置換用流量調整手段）
２２ 送風機 ２３ 酸素／窒素分離手段
２４ 酸素吸着塔 ２４’窒素吸着塔
２５ 送風機 ２６ ヒータ
３３ 配管路 ５０ 第１シャッター
５２ 第２シャッター ５４ インバータ制御部
５６ 流速検出センサー ５７ 閉止弁
５９ 閉止手段 ６２ バイパス路
６５ 流量調整バルブ ６６ 流量計
６７ 流量調整手段 ７０ セル
７２ 空気取り入れ口 ７３ 排気路
７５ 空気置換用排気手段 ７６ フィルター
７７ 排気用ポンプ ７８ 流量調整弁
７９ 流量計 ８０ 循環手段
８１ 循環路 ８２ フィルター
８３ 循環ポンプ ８４ 流量調整弁
８５ 流量計 ８６ インバータ制御部
８８ 流速検出センサー １００，２００，３００ 空気供給手段
１０１ 空気取入れ手段 １０１ 混合手段
Ｓ 試験片 ａ 活性炭（吸着剤）
ｂ ゼオライト（吸着剤）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat aging test apparatus for evaluating heat aging characteristics of a rubber material or the like, and more particularly to a heat aging test apparatus capable of adjusting an oxygen concentration in a heat aging test.
[0002]
[Prior art]
Generally, a heat aging test apparatus for evaluating the heat aging characteristics of rubber materials is a test tank that circulates heated air in a test tank disposed in a thermostat while replacing the air in the thermostat with external air. A heat aging test is performed on the test piece inside.
[0003]
The thermal aging test apparatus for circulating air in this way has a vertical type that circulates heated air in the test tank up and down and a horizontal type that circulates in the horizontal direction, and forced circulation depending on the flow rate of the circulating air. There are formula and natural circulation formula. The forced circulation type heat aging test apparatus is used for accelerated aging tests, and the natural circulation type heat aging test apparatus is used for heat resistance tests.
[0004]
On the other hand, the cell-type thermal aging test apparatus is arranged with a cell that accommodates a test piece in a thermostat, and while replacing the air outside the thermostat inside the cell while exhausting the air inside the cell to the outside of the thermostat, A heat aging test of a test piece is performed in a cell in a heated thermostat. Since the test can be set in each independent cell and the test can be performed, the influence of volatile matter generated from each other test piece is small, and the excellent advantage of being able to perform a highly accurate thermal aging test is there.
[0005]
By the way, in a thick rubber product, the internal rubber is not in direct contact with air, but is in contact with the air that has permeated through the rubber on the surface side, so it is actually used under low oxygen conditions. However, none of the above-described test apparatuses support it.
[0006]
Therefore, as a countermeasure, a test apparatus has been proposed in which the oxygen concentration during the heat aging test can be adjusted in the heat aging test apparatus described above (see, for example, Patent Document 1). An oxygen / nitrogen supply means including an oxygen cylinder and a nitrogen cylinder is provided, and a heat aging test under a low oxygen concentration condition is made possible by adjusting the amounts of oxygen and nitrogen supplied from the cylinder.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-2-59048
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the heat aging test apparatus that enables the test under the low oxygen concentration condition described above requires an operation of replacing the cylinder at regular intervals, the thermal aging test that is performed over a long period of time can be performed day or night. Therefore, depending on the oxygen concentration conditions, it was necessary to replace the cylinder in a short time, which was a burden for the test work. Moreover, since a large amount of cylinder nitrogen was used, there was a problem that the test cost increased significantly.
[0009]
An object of the present invention is to provide a heat aging test apparatus capable of adjusting the oxygen concentration in a heat aging test without reducing the burden of test work and causing a significant increase in test cost.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The thermal aging test apparatus of the present invention that achieves the above object is to replace the air in the thermostat with external air, while circulating the heated air in the test tank arranged in the thermostat. In the heat aging test apparatus configured to perform the heat aging test of the test piece, oxygen or nitrogen in the air is separated into an external air supply path to be supplied into the thermostat, and the separated oxygen or nitrogen Is provided with air supply means for supplying air whose oxygen concentration is adjusted to a predetermined concentration by mixing with air taken in from the outside.
[0011]
Another thermal aging test apparatus according to the present invention replaces the air in the thermostatic chamber with external air, and circulates the heated air in the test bath disposed in the thermostatic bath, while the test piece in the test bath In the heat aging test apparatus in which the heat aging test is performed, the oxygen concentration in the air is removed to a predetermined concentration by removing a part of oxygen or nitrogen in the air to the external air supply path supplied into the thermostatic chamber. An air supply means for supplying the air is provided.
[0012]
Still another thermal aging test apparatus according to the present invention has a cell that accommodates a test piece in a thermostatic chamber, and the air inside the cell is replaced with air outside the cell while exhausting the air inside the thermostatic chamber. In a heat aging test apparatus in which a test piece is subjected to a heat aging test in a cell in a heated thermostat, oxygen or nitrogen in the air is supplied to an external air supply path supplied to the thermostat. An air supply means is provided for separating and mixing the separated oxygen or nitrogen with air taken from the outside and supplying air whose oxygen concentration is adjusted to a predetermined concentration.
[0013]
Still another thermal aging test apparatus according to the present invention has a cell that accommodates a test piece in a thermostatic chamber, and the air inside the cell is replaced with air outside the cell while exhausting the air inside the thermostatic chamber. In a heat aging test apparatus in which a test piece is subjected to a heat aging test in a cell in a heated thermostat, oxygen or nitrogen in the air is supplied to an external air supply path supplied to the thermostat. An air supply means for supplying air having a predetermined concentration after removing a part thereof is provided.
[0014]
As described above, the air supply means that can supply the air whose oxygen concentration is adjusted by separating or removing oxygen or nitrogen in the air is provided in the external air supply path to be supplied into the thermostat. Without using an oxygen cylinder or a nitrogen cylinder, air with adjusted oxygen concentration can be supplied into the thermostatic chamber using external air. This eliminates the need to replace the cylinders at regular intervals and avoids the use of a large amount of nitrogen. Therefore, the oxygen concentration in the heat aging test can be adjusted without reducing the burden of the test work and without causing a significant increase in test cost.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the same component in several embodiment attaches | subjects the same number to drawing, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
[0016]
FIG. 1 shows an embodiment of a heat aging test apparatus according to the present invention, which shows a vertical and forced circulation type heat aging test apparatus. Reference numeral 1 denotes a thermostatic chamber shielded by a heat insulating material, and a test bath 2 is installed in the thermostatic bath 1. The test tank 2 has upper and lower walls 3 and 4 and left and right side walls 5 and 6, and a test piece S is arranged in a space X surrounded by them.
[0017]
The front ends (the front side in the figure) and the rear ends of the upper and lower walls 3 and 4 and the side walls 5 and 6 are airtightly attached to the front and rear wall portions of the thermostat 1. An open / close door (not shown) through which the test piece S is taken in and out of the test bath 2 is provided on the front side wall (not shown) of the constant temperature bath 1 on the near side in FIG. The upper and lower walls 3 and 4 are provided with a plurality of air circulation holes 7 for circulating the heated air in the vertical direction.
[0018]
In the space portion X, a plurality of support bars 8 for setting a plurality of test pieces S are horizontally provided, and hooks 9 for attaching the test pieces S to the respective support bars 8 extending in the horizontal direction are predetermined. It is suspended at intervals of. The lower end of the support shaft 10 extending vertically is fixed to the center of the support bar 8. The upper end of the support shaft 10 is rotatably supported by a support 11 installed on the thermostat 1.
[0019]
A shielding plate 12 is disposed between one side of the upper wall 3 (left side in the figure) and the side wall portion 1a on the one side of the thermostat 1. By blocking the air circulating through the shielding plate 12, the test chamber Heated air can be circulated in the interior 2. The air circulation path 13 formed between the right side wall 6 of the test chamber 2 and the other side wall portion 1b of the thermostat 1 is heated by the heater 14 for heating the air in the thermostat 1 and the heater 14. Air forced circulation means 15 for forcibly circulating the air in the thermostat 1 is sequentially arranged.
[0020]
The heater 14 is connected to a temperature controller 16 installed outside the thermostatic chamber 1, and the heater 14 is adjusted by the temperature controller 16 so that the circulating air can be controlled to a desired temperature.
[0021]
The forced air circulation means 15 has a fan 15C composed of an air circulation blade 15A arranged in the air circulation path 13 and a motor 15B installed outside the thermostat 1, and the air circulation blade 15A is rotated by the motor 15B. The heated air can be forcedly circulated through the air circulation hole 7 from the bottom to the top in the range of 0.5 to 1.5 m / s 2 from the bottom to the top.
[0022]
The upper wall 1c of the thermostatic chamber 1 is provided with a discharge portion 17 that discharges the air in the thermostatic chamber 1 to the outside. Further, a supply port 18 for taking in external air is formed in the side wall portion 1b on the other side of the thermostatic bath 1 in order to replace the air in the thermostatic bath 1 with external air. The supply port 18 is connected to an external air supply path 19 that supplies the thermostat 1 to the supply port 18. A flow meter 20, a flow rate adjusting valve 21, a blower 22, and an air supply unit 100 are connected to the supply path 19 from the supply port 18 side. Connected sequentially.
[0023]
The air supply means 100 separates oxygen or nitrogen in the air from the outside, mixes the separated oxygen or nitrogen with the air separately taken from the outside, and supplies the air whose oxygen concentration is adjusted to a predetermined concentration. Oxygen / nitrogen separation means 23 for separating oxygen or nitrogen in the air from outside, air intake means 101 for taking in air from the outside, and oxygen / nitrogen separation means 23 for outside air taken in by the air intake means 101 And mixing means 102 for mixing the nitrogen or oxygen separated in (1).
[0024]
The oxygen / nitrogen separation means 23 includes an oxygen adsorption tower 24 that adsorbs oxygen from air and separates nitrogen, and a nitrogen adsorption tower 24 ′ that adsorbs nitrogen from air and separates oxygen.
[0025]
The oxygen adsorption tower 24 has a structure in which activated carbon (adsorbent) a that adsorbs oxygen from the air is filled in the tower main body 24A. By passing through the oxygen adsorption tower 24, oxygen is removed from the air. Thus, nitrogen having a concentration of about 98% can be obtained.
[0026]
The nitrogen adsorption tower 24 ′ is configured by filling a zeolite body (adsorbent) b that adsorbs nitrogen from air into the tower body 24′A, and passing nitrogen through the nitrogen adsorption tower 24 ′. Oxygen having a removed concentration of about 98% is obtained.
[0027]
Heaters 26 and 26 'are arranged in the tower main bodies 24A and 24'A, respectively, so that the air before passing through the adsorbents a and b is heated to about 30 ° C. so as to be easily adsorbed.
[0028]
Bifurcated pipes 27a and 27b extending from the blower 25 for sending external air to the blower side are connected to the oxygen adsorption tower 24 and the nitrogen adsorption tower 24 ', respectively, and the outlet sides of the oxygen adsorption tower 24 and the nitrogen adsorption tower 24'. The pipes 28 a and 28 b extending from the pipe are connected to form one pipe line 28.
[0029]
The pipe line 28 is connected to the mixing means 102 via an on-off valve 40, a storage tank 103 that stores oxygen or nitrogen, a flow rate adjusting valve 104, and a flow meter 105. External air is supplied to the oxygen adsorption tower 24 or the nitrogen adsorption tower 24 ′ by the operation of the blower 25, and oxygen or nitrogen is adsorbed by the adsorbent in the air heated to about 30 ° C. by the heater 26 or the heater 26 ′. The separated nitrogen or oxygen can be supplied to the mixing means 102 through the storage tank 103 by adjusting the amount of the nitrogen or oxygen by the flow rate adjusting valve 104.
[0030]
Solenoid valves 29A, 29B, 30A, 30B for switching between the oxygen adsorption tower 24 and the nitrogen adsorption tower 24 ′ are attached to the pipes 27a, 27b, 28a, 28b, the electromagnetic valves 29A, 30A are opened, the electromagnetic valves 29B, By closing 30B, external air is supplied to the oxygen adsorption tower 24, and the electromagnetic valves 29A, 30A are closed and the electromagnetic valves 29B, 30B are opened, so that the external air is supplied to the nitrogen adsorption tower 24 ′. Supply.
[0031]
Further, exhaust pipes 32a and 32b each having an electromagnetic valve 31 are connected to the pipes 28a and 28b between the electromagnetic valve 30A and the oxygen adsorption tower 24 and between the electromagnetic valve 30B and the nitrogen adsorption tower 24 '.
[0032]
When the oxygen / nitrogen separation means 23 is always subjected to a heat aging test under a low oxygen concentration condition, the oxygen / nitrogen separation means 23 may be configured to include only the oxygen adsorption tower 24 without including the nitrogen adsorption tower 24 '. In the case where the heat aging test is always performed under a high oxygen concentration condition, it is sufficient that the oxygen adsorption tower 24 is not provided and only the nitrogen adsorption tower 24 ′ is provided. 24 or / and a nitrogen adsorption tower 24 ′ may be used.
[0033]
The air intake means 101 has a pipe line 106 connected to the mixing means 102, and a blower 107, a flow rate adjusting valve 108, and a flow meter 109 are sequentially arranged on the pipe line 106 from the air intake side. Thus, a predetermined amount of external air adjusted by the flow rate adjusting valve 108 can be supplied to the mixing means 102.
[0034]
The mixing means 102 is connected to the supply passage 19, and the air whose nitrogen concentration is adjusted by stirring and mixing the external air and nitrogen or oxygen by the mixing means 102 by the operation of the blower 22 is passed through the flow rate adjusting valve 21 and the flow meter 20. It supplies in the thermostat 1. The opening of the flow rate adjusting valve 21 is adjusted using the measured value by the flow meter 20, and an air amount that provides an air replacement rate (3 to 10 times / hour) conforming to the standard is supplied into the thermostatic chamber 1. On the other hand, the air in the thermostatic chamber 1 is naturally discharged from the discharge unit 17 so that the aging test can be performed while substituting with the air whose oxygen concentration is adjusted.
[0035]
The air supply unit 100 further includes an oxygen concentration sensor 110 that detects the oxygen concentration in the test layer 2 and a control unit 111 that controls the oxygen concentration in the test layer 2 to a predetermined set value. The oxygen concentration sensor 110 is installed in the test tank 2.
[0036]
The control means 111 calculates the oxygen concentration in the test tank 2 based on the detection signal from the oxygen concentration sensor 110, compares the calculated value with a predetermined setting value set in the test, and the calculated value is a predetermined setting. When it is determined that the value is not within the set value, the opening degree of the flow rate adjusting valves 104 and 108 of the oxygen / nitrogen separation unit 23 and the air intake unit 101 is controlled to the mixing unit 102. The amount of air to be supplied and the amount of oxygen or nitrogen are adjusted to control the acidity concentration in the test tank 2 to a set value.
[0037]
The display setting means 112 displays the oxygen concentration in the test tank 2 calculated by the control means 111, and allows the display setting means 112 to input a set value of a predetermined oxygen concentration set in the test to the control means 111. .
[0038]
According to the present invention described above, the oxygen or nitrogen in the air from outside is separated into the external air supply path 19 that is supplied into the thermostat 1 and mixed with the air that has taken the separated oxygen or nitrogen from the outside. Since the air supply means 100 for supplying air with the oxygen concentration adjusted to a predetermined concentration is provided, the oxygen concentration is adjusted using external air without using an oxygen cylinder or nitrogen cylinder as in the prior art. Thus, it becomes possible to supply the air into the thermostat 1. As a result, it is possible to avoid the work of replacing cylinders at regular intervals and the large use of nitrogen. Therefore, the burden of the test work is reduced, and the test cost is not significantly increased. The oxygen concentration can be adjusted.
[0039]
The above heat aging test apparatus can perform heat aging tests of rubbers used in various oxygen conditions from rubber used on the surface of thick rubber products to rubber used inside, and further, oxygen concentration can be adjusted. Although heat aging tests can be performed under high oxygen concentration conditions higher than normal air, the range of oxygen concentration in the heat aging tests from low oxygen concentration conditions to high oxygen concentration conditions is about 5 to 40%. can do.
[0040]
FIG. 2 shows another embodiment of the heat aging test apparatus of the present invention, which shows a horizontal type and forced circulation type thermal aging test apparatus instead of the above-described vertical and forced circulation type thermal aging test apparatus. It is. In the heat aging test apparatus of FIG. 1, a plurality of air circulation holes 7 are formed on both side walls 5 and 6 of the test tank 2, and the air in the thermostatic chamber 1 heated by the heater 14 is passed through the air circulation holes 7. The air circulation blade 15A is forcibly circulated in the horizontal direction.
[0041]
The upper end of the support shaft 10 is connected to a test piece rotating motor 41 installed on the thermostat 1. The support bar 8 is rotated by the operation of the motor 41 so that the heated air circulating in the horizontal direction through the air circulation hole 7 is uniformly and uniformly applied to the test piece S set on the hook 9.
[0042]
Similarly, the air supply means 100 described above is provided in the supply path 19, and such a heat aging test apparatus of a horizontal type or a forced circulation type may be used.
[0043]
FIG. 3 shows still another embodiment of the heat aging test apparatus of the present invention, and shows a vertical and natural circulation type heat aging test apparatus. In the heat aging test apparatus of FIG. 1, the forced air circulation means 15 is removed, and the heater 14 is disposed below the test tank 2. The heated air in the thermostat 1 is circulated in the vertical direction from the bottom to the top through the air circulation hole 7 and naturally circulates due to the temperature difference between the top and bottom in the thermostat 1. . The air supply means 100 described above can also be provided in the supply path 19 of such a heat aging test apparatus.
[0044]
FIG. 4 shows still another embodiment of the heat aging test apparatus of the present invention, in which a plurality of types of heat aging tests can be performed with this one heat aging test apparatus.
[0045]
A plurality of air circulation holes 7A for circulating the heated air on the upper and lower walls 3, 4 of the test tank 2 arranged in the thermostat 1 in the vertical direction circulate the heated air on the side walls 5, 6 in the horizontal direction. For this purpose, a plurality of air circulation holes 7B are provided.
[0046]
On the inner surfaces of the upper and lower walls 3 and 4, plate-like first shutters 50 capable of closing the air circulation holes 7A are provided. Each first shutter 50 is configured to be movable in an obliquely upward and downward direction by a mechanism (not shown). The first shutter 50 is in contact with the upper and lower walls 3 and 4 and closes the air circulation hole 7A, and is separated from the upper and lower walls 3 and 4. It moves between the open position (state shown in FIG. 1) for opening the air circulation hole 7A. A plurality of through holes 51 are formed in the first shutter 50. When the first shutter 50 is moved to the open position, the through holes 51 and the air circulation holes 7A are aligned vertically, and the holes 7A and 51 are heated. Air is circulated through.
[0047]
Plate-like second shutters 52 that can close the air circulation holes 7B are also provided on the inner surfaces of the side walls 5 and 6, respectively. Each of the second shutters 52 is configured to be movable in the horizontal direction to the left and right by a mechanism (not shown). The second shutter 52 is in contact with the side walls 5 and 6 and closes the air circulation hole 7B. It moves between the open position (state shown in FIG. 1) for opening the circulation hole 7B. A plurality of through holes 53 are also formed in the second shutter 52, and the heated air circulates through the air circulation holes 7B and the through holes 53 when the second shutter 52 moves to the open position.
[0048]
The first shutter 50 and the second shutter 52 operate independently. When the second shutter 52 is opened, the first shutter 50 is closed. When the first shutter 50 is opened, the second shutter 52 is closed and heated. The air circulation direction can be switched between the vertical direction and the horizontal direction. The first shutter 50 and the second shutter 53 may open and close the air circulation holes 7A and 7B by sliding in the longitudinal direction of the upper and lower walls 3 and 4 and the side walls 5 and 6 instead of the above configuration. .
[0049]
A motor 15B that rotationally drives the air circulation blade 15A disposed in the air circulation path 13 is constituted by an inverter motor. An inverter control unit 54 is connected to the motor 15B, and the inverter 15 is controlled by the inverter control unit 54. The rotational speed of the air circulation blade 15A can be variably controlled.
[0050]
The inverter control unit 54 is connected to a flow rate detection sensor 56 that detects the flow rate of the circulating air installed in the test tank 2 via the flow rate indicator 55, and based on the detection signal from the flow rate detection sensor 56. Control is performed to always maintain the flow rate of air circulated by the air circulation blade 15A, that is, the rotation speed of the air circulation blade 15A (rotation speed of the motor 15B) at a set value.
[0051]
A shutoff valve 57 for closing the air circulation path 13 is provided on the downstream side (left side in the figure) of the air circulation blade 15A. The shutoff valve 57 is opened and closed by the operation of a motor 58 installed outside the thermostat 1. The closing valve 57 and the motor 58 constitute closing means 59 that can close the air circulation path 13. A shielding plate 60 is disposed between the upper end of the shutoff valve 57 and the test tank 2 thereabove, and the circulating heated air is guided by the left and right guide bodies 61 installed immediately before the air circulation blade 15. Then, the air is circulated from the air circulation blade 15 through the closed stop valve 57.
[0052]
A bypass path 62 is further provided in the air circulation path 13. The bypass path 62 communicates with the air circulation path 13 before and after the closing valve 57, the inlet 63 opens downstream of the air circulation blade 15 A of the forced air circulation means 15, and the outlet 64 is downstream of the closing valve 57. Thus, the air circulation path 13 is opened at a position substantially below the center of the test tank 2. A flow rate adjustment valve 65 is disposed in the middle of the bypass passage 62, and a flow meter 66 is further provided on the downstream side thereof.
[0053]
When the air circulation path 13 is closed by the closing means 59, the heated air can be circulated through the bypass path 62. The bypass 62 has a circulating air flow rate of 0.001 to 0.1 m / sec. The flow rate adjustment is performed by manually adjusting the opening degree of the flow rate adjustment valve 65 using the measurement value obtained by the flow meter 66. The flow rate of the circulating air is 0.1 m / sec. Is exceeded, the flow rate adjusting valve 65 is closed, the bypass passage 62 is closed, and the closing valve 57 is opened. The bypass 62, the flow rate adjusting valve 65, and the flow meter 66 constitute the flow rate adjusting means 67, and the flow rate adjusting valve 21 and the flow meter 20 used to control the air replacement rate are separately and independently provided. It is installed.
[0054]
In the heat aging test apparatus of FIG. 4, when the heat aging test of the test piece S is performed while forcibly circulating the air heated in the test tank 2 in the vertical direction, the first shutter 50 is opened and the second shutter 52 is opened. The forced air circulation means 15 is operated with the flow adjustment valve 65 of the closed and bypass passage 62 closed and the closed valve 57 opened. The air heated by the heater 14 by the rotating air circulation blade 15A passes through the air circulation hole 7A of the upper and lower walls 3 and 4 and the through hole 51 of the first shutter 50, as indicated by solid line arrows in FIG. It is forcedly circulated in the test tank 2 in which the test piece S is set.
[0055]
Based on the detection signal from the flow velocity detection sensor 56, the rotation of the motor (inverter motor) 15B is controlled by the inverter control unit 54, and the rotation speed of the air circulation blade 15A, that is, the flow velocity of the circulating air is always maintained at the set value. The rotation is controlled as follows.
[0056]
This inverter control is used in a range where the flow velocity of the circulating air is 0.1 m / second or more from the viewpoint of the sensitivity of the existing flow velocity detection sensor 56. According to the current JIS regulations, the upper limit of the air flow rate (wind speed) in the accelerated aging test is 1.5 m / sec. Therefore, the inverter control is used in the range of 0.1 to 1.5 m / sec. However, as a matter of course, when a test is performed in which the flow velocity of air exceeds 1.5 m / sec, the air flow may be used in a range exceeding 1.5 m / sec.
[0057]
When performing the heat aging test of the test piece S while forcibly circulating the air heated in the test tank 2 in the horizontal direction, the first shutter 50 is closed, the second shutter 52 is opened, and the flow rate adjustment valve of the bypass passage 62 In a state where 65 is closed and the shut-off valve 57 is open, the test piece rotating motor 41 is operated to rotate the test piece S, while the forced air circulation means 15 is operated. The air heated by the heater 14 passes through the air circulation holes 7B of the left and right side walls 5 and 6 and the through holes 53 of the second shutter 52 as shown by the dotted arrows in FIG. And forcedly circulates in the test tank 2 in which the test piece S is set.
[0058]
Similarly to the above, based on the detection signal from the flow velocity detection sensor 66, the rotation of the motor (inverter motor) 15B is controlled by the inverter control unit 64, and the rotation speed of the air circulation blade 15A, that is, the flow velocity of the circulating air is always maintained. The rotation is controlled so as to maintain the set value. The flow rate of the circulating air in this test is the same as described above.
[0059]
When the heat aging test of the test piece S is performed while naturally circulating the air heated in the test tank 2 in the vertical direction, the first shutter 50 is opened, the second shutter 52 is closed, and the flow rate of the bypass 62 The adjustment valve 65 is opened and the closing valve 57 is closed. The forced air circulation means 15 is in a stopped state without being operated.
[0060]
The air heated by the heater 14 is naturally circulated through the bypass 62 by the air supplied from the supply port 18 and the air naturally discharged from the discharge portion 37. The flow rate of the naturally circulating air is 0.001 m / sec. The flow rate is adjusted by adjusting the opening of the flow rate adjustment valve 65 using the measured value by the flow meter 66.
[0061]
Thus, the air supply means 100 mentioned above can also be provided in the supply path 19 of the heat aging test apparatus that can perform a plurality of heat aging tests by one unit, and the same effect can be obtained. In addition, you may make it provide the air forced circulation means 15 installed here and the flow volume adjustment means 67 in the thermal aging test apparatus of FIG.
[0062]
FIG. 5 shows still another embodiment of the heat aging test apparatus of the present invention, and shows a cell type heat aging test apparatus. A cell 70 for accommodating the test piece S is arranged in the space X of the test tank 2 in which the upper wall 3 is fixed to the upper wall 1c of the thermostatic chamber 1.
[0063]
A plurality of air circulation holes 7 are provided in the side walls 5 and 6 of the test tank 2 for circulating the heated air in the test tank 2 in the horizontal direction. An air circulation blade 15A for circulating the air in the thermostatic chamber 1 is installed on the side wall 1b of the thermostatic chamber 1, and the air heated by the heater 14 by the rotation of the air circulation blade 15A passes through the air circulation hole 7. It circulates in the test chamber 2, and each cell 70 can be maintained at substantially the same temperature by the circulating heated air.
[0064]
Each cell 70 is formed in a cylindrical shape with the upper end sealed, and a discharge portion 71 for exhausting the air in the cell 70 to the outside of the thermostat 1 is provided at the upper end. The opened lower end is an air intake 72. A door (not shown) through which the test piece S is taken in and out of the cell 70 is attached to the side portion of the cell 70.
[0065]
One end portion of the exhaust passage 73 extends into the test chamber 2, and the discharge portion 71 of each cell 70 is detachably connected to the exhaust passage 73 via a one-touch joint 74 attached to the end portion. Yes. An air replacement exhaust means 75 for controlling the air replacement rate in the cell 70 is connected to the other end of the exhaust path 73.
[0066]
The air replacement exhaust means 75 removes contaminants such as oil from the air exhausted from the cell 70 to purify the exhaust air, and exhausts the air to be replaced from the cell 70 to the outside of the thermostatic chamber 1. And a flow rate adjusting valve 78 for adjusting the flow rate of the exhaust air, and a flow meter 79 for measuring the flow rate of the exhaust air. The filter 76, the exhaust pump 77, and the flow rate adjusting valve 78 from the cell 70 side. The flowmeter 79 is connected in this order.
[0067]
By the operation of the exhaust pump 77, the air sucked from the cell 70 is purified by the filter 76, passes through the exhaust pump 77, the flow rate adjustment valve 78, and the flow meter 79 and is exhausted to the outside of the thermostatic chamber 1. Using the measured value by the flow meter 79, the opening degree of the flow regulating valve 78 is adjusted, and the amount of air that becomes the air replacement rate (3 to 10 times / hour) conforming to the standard is transferred from the cell 2 to the outside of the thermostatic chamber 1. It is trying to be discharged.
[0068]
For example, when a cell 70 having an inner diameter of 8 cm and a height of 30 cm is used and the air replacement rate in the cell is 3 times / hour, the flow rate of the air to be replaced is 75 cm. 3 / Min (wind speed 0.00025 m / sec). Further, when the air replacement rate in the cell 70 is 10 times / hour, the flow rate of the replaced air is 251 cm. 3 / Min (wind speed 0.00083 m / sec).
[0069]
Due to the exhaust from the air replacement exhaust means 75, the air in the thermostatic chamber 1 heated from the air intake 72 at the lower end is naturally sucked into the cell 70, and the air in the cell 70 is removed from the air replacement exhaust means 3. The aging test (thermal resistance test) of the test piece S can be performed while replacing the air outside the cell 70 in the thermostatic chamber 1 while discharging to the outside of the thermostatic chamber 1.
[0070]
A supply port 18 is formed in the lower wall 1 d of the thermostatic chamber 1, and the oxygen supply means 100 described above is similarly provided in a supply path 19 connected to the supply port 18. Also in such a cell-type heat aging test apparatus, the oxygen supply means 100 can be provided.
[0071]
FIG. 6 shows still another embodiment of the heat aging test apparatus of the present invention, and shows another example of the cell type heat aging test apparatus. In the above-described cell-type thermal aging test apparatus, a circulating means 80 for circulating air from the cell 70 into the thermostat 1 while purifying the air is provided, and in addition to the thermal resistance test, the heated air in the thermostat 1 Is forced to circulate in the cell 70 so that the accelerated aging test for promoting the aging of the test piece S can be performed. In the figure, an example in which two cells 70 are arranged is shown.
[0072]
The circulation means 80 is installed between the exhaust side of each cell 70 and the thermostatic chamber 1 and controls the wind speed in the cell 70 independently of the air replacement exhaust means 75 for controlling the air replacement rate. A filter 82 for purifying the circulating air by removing pollutants such as oil in a circulation path 81 connected between the exhaust path 73 and the side wall 1a (1b) of the thermostatic chamber 1, for circulating the air A circulation pump 83, a flow rate adjusting valve 84 for adjusting the flow rate of the circulating air, and a flow meter 85 for measuring the flow rate of the circulating air are provided.
[0073]
By the operation of the circulation pump 83, the air in the cell 70 is sucked into the circulation path 81 through the exhaust path 73, purified by the filter 82, and sequentially passes through the circulation pump 83, the flow rate adjustment valve 84, and the flow meter 85. It is designed to be returned to the thermostat 1 so that the heated air in the thermostat 1 can be circulated in the cell 70 forcibly.
[0074]
The circulation pump 83 can perform variable control in addition to stepwise speed control by a normal AC power supply. In other words, an inverter control unit 86 is connected to the circulation pump 83, and the inverter control unit 86 controls the motor (not shown) that operates the circulation pump 83, thereby variably controlling the rotation speed of the motor. The circulation amount of the air purified at 82 can be variably controlled.
[0075]
The inverter control unit 86 detects the flow velocity of air in the exhaust passage 73 installed in the exhaust passage 73 located on the cell 70 side from the location where the circulation passage 81 is connected via the flow rate indicator 87. Based on the detection signal from the flow velocity detection sensor 88, connected to the sensor 88, control is performed to always maintain the air circulation amount by the circulation pump 83 at a set value.
[0076]
The inverter control performed here is also used in the range of 0.1 to 1.5 m / sec as described above, but of course, when a test in which the air flow rate exceeds 1.5 m / sec is performed. May be used in a range exceeding 1.5 m / sec.
[0077]
When the flow velocity is lower than the above range (for example, in the case of the above-mentioned cell 2 having an inner diameter of 8 cm and a height of 30 cm, it exceeds 0.00025 m / sec and less than 0.1 m / sec), the inverter control is turned off, and the circulation pump The flow rate of the circulating air, that is, the flow velocity is adjusted by adjusting the opening degree of the flow rate adjustment valve 84 using the measurement value of the flow meter 85 while rotating the 83 at a low speed.
[0078]
In the cell-type heat aging test apparatus of FIG. 6 described above, the cell 70 is not operated by operating the air replacement exhaust means 75 without operating the circulation means 80 (further, the flow regulating valve 84 may be closed). The air sucked into the exhaust path 73 from the inside is purified by the filter 76 and is discharged outside the thermostatic chamber 1 through the flow rate adjusting valve 78 whose opening degree is set to a predetermined value using the measured value of the flow meter 79. Then, the same heat resistance test as that in the past in which the test piece S in the cell 70 is thermally aged by controlling only the air replacement rate is performed.
[0079]
On the other hand, when performing the accelerated aging test in which the heated air in the thermostatic chamber 1 is forcedly circulated in the cell 70 to promote the aging of the test piece S, both the air replacement exhaust means 75 and the circulation means 80 are operated. Let Thereby, a part of the air sucked from the cell 70 into the exhaust path 73 flows into the air replacement exhaust means 75 side as exhaust air, while the remaining air flows into the circulation path 81.
[0080]
The air flowing into the air replacement exhaust means 75 side is discharged to the outside of the thermostatic chamber 1 through the flow rate adjusting valve 78 whose opening degree is set to a predetermined value using the measured value of the flow meter 79 in the same manner as described above. Is done. The air that has flowed into the circulation path 81 is purified by the filter 82, and sequentially passes through the circulation pump 83, the flow rate adjustment valve 84, and the flow meter 85 and is returned to the thermostatic chamber 1.
[0081]
When the flow velocity of the air to be circulated is in the range of 0.1 to 1.5 m / sec, the inverter control unit 86 controls the circulation pump 83 based on the detection signal from the flow velocity detection sensor 88 and the circulation pump 83 circulates the air. Keep the amount always at the set value.
[0082]
When the air is circulated in a range where the flow velocity is lower than 0.1 m / sec, the inverter control is turned off, the circulation pump 83 is rotated at a low speed, and the opening of the flow rate adjusting valve 84 is measured by the flow meter 85. Adjust to a predetermined flow velocity value.
[0083]
By circulating the air in the cell 70 to the thermostat 1 by the circulation means 80, the air in the thermostat 1 is sucked into the cell 70 from the air intake 72, and the air in the cell 70 is forcibly circulated. The accelerated aging test of the test piece S becomes possible.
[0084]
As shown in the drawing, the air supply means 100 described above is provided in the supply path 19 connected to the supply port 18 of the lower wall 1d of the thermostat 1. However, such a cell-type thermal aging test apparatus may be used. .
[0085]
FIG. 7 shows still another embodiment of the heat aging test apparatus of the present invention. The air supply means 100 in the heat aging test apparatus shown in FIG. 1 is used by removing a part of oxygen or nitrogen in the air. The air supply means 200 supplies air having an oxygen concentration of a predetermined concentration.
[0086]
In the oxygen / nitrogen separation means 23, the air supply means 200 is configured such that the oxygen adsorption tower 24 adsorbs and removes a part of oxygen from the air, while the nitrogen adsorption tower 24 'is part of the nitrogen from the air. Is adsorbed and removed. From the oxygen adsorption tower 24, air having a predetermined oxygen concentration within a range (from less than the oxygen concentration contained in normal air to about 5%) used in the heat aging test under low oxygen concentration conditions is supplied. Further, from the nitrogen adsorption tower 24 ', air having a predetermined oxygen concentration within a range (about 21 to 40%) used in a heat aging test under a high oxygen concentration condition exceeding the oxygen concentration contained in normal air. Is to be supplied.
[0087]
The air intake means 101 and the mixing means 102 are not installed, the storage tank 103, the flow rate adjustment valve 104, and the flow meter 105 are not provided, and the air whose adjusted oxygen concentration that has passed through the on-off valve 40 is adjusted to the pipe line 28. From the supply port 18 through the blower 22, the flow rate adjusting valve 21, and the flow meter 20.
[0088]
Between the pipes 27a, 27b and the pipe line 28, there is provided a pipe line 33 that can supply external air directly to the constant temperature bath 1 side without passing through the adsorption towers 24, 24 ′. The pipe line 33 is provided in parallel to the adsorption towers 24 and 24 ′, and includes a first pipe line 34 connected between the pipes 27 a and 27 b, and an intermediate portion of the first pipe line 34 and the pipe line 28. It is comprised from the 2nd piping path 35 connected between. Solenoid valves 36A and 36B are attached to the first pipe line 34, and on-off valves 37 and 38 are attached to the second pipe line 35. When not in use, the electromagnetic valves 36A and 36B and the on-off valves 37 and 38 are closed.
[0089]
Even with the air supply means 200 having such a configuration, it is possible to adjust the oxygen concentration in the heat aging test without reducing the burden of the test work and causing a significant increase in the test cost, as described above. it can. In addition, by closing the solenoid valves 30A and 30B and opening the solenoid valves 36A and 36B and the on-off valves 37 and 38, normal external air can be supplied into the thermostat 1. The heat aging test can be conducted under various oxygen conditions from low oxygen concentration conditions to high oxygen concentration conditions including the oxygen concentration of the air.
[0090]
Similar to the air supply means 100 described above, the air supply means 200 is provided with only the oxygen adsorption tower 24 without the nitrogen adsorption tower 24 'when the thermal aging test is always performed under a low oxygen concentration condition. In the case where the thermal aging test is always performed under a high oxygen concentration condition, it is only necessary to have the nitrogen adsorption tower 24 'without the oxygen adsorption tower 24, and to supply the air supply means. 200 may be any structure provided with the oxygen adsorption tower 24 and / or the nitrogen adsorption tower 24 '.
[0091]
Also in the heat aging test apparatus shown in FIGS. 2 to 6, an air supply means 200 can be provided instead of the air supply means 100.
[0092]
FIG. 8 shows still another embodiment of the thermal aging test apparatus according to the present invention, in which the air supply means 200 shown in FIG. 7 is removed from the piping 33 in which the air supply means 200 is arranged in parallel with the adsorption towers 24 and 24 ′. The supply means 300 is used.
[0093]
A pipe line 90 capable of supplying external air directly into the thermostat 1 is connected to the lower wall 1 d of the thermostat 1, and a filter 91 and an electromagnetic valve 92 for purifying the air are installed in the pipe line 90. Further, an electromagnetic valve 93 is attached to the supply path 19, and the piping path 90 and the supply path 19 can be switched by the electromagnetic valves 92 and 93.
[0094]
An oxygen concentration measuring device 96 for measuring the oxygen concentration in the thermostatic chamber 1 is connected to the drawer tube 97 connected to the side wall 1b of the thermostatic chamber 1 so that the oxygen concentration in the thermostatic chamber 1 can always be checked.
[0095]
As described above, the air supply means 300 may be provided in which the pipe line 33 is not provided in parallel with the adsorption tower of the oxygen / nitrogen separation means 23 but the independent pipe line 90 is provided.
[0096]
FIG. 8 shows an example in which the air aging test apparatus shown in FIG. 6 is provided with an air supply means 300 instead of the air supply means 100. However, in any of the heat aging test apparatuses shown in FIGS. Instead of this, an air supply means 300 can be provided. Further, in each thermal aging test apparatus provided with the air supply means 200, 300, it is preferable to provide an oxygen concentration measuring device 96 as shown in FIG.
[0097]
As described above, in the present invention, the air in the thermostat 1 is replaced with external air, and the heated air is circulated in the test tank 2 disposed in the thermostat 1 while the test piece S in the test tank 2 is circulated. A heat aging test apparatus configured to perform a heat aging test, or a cell 70 that accommodates the test piece S is disposed in the thermostat 1, and the air in the cell 70 is exhausted to the outside of the thermostat 1 and inside the thermostat 1. In the heat aging test apparatus in which the heat aging test of the test piece S is performed in the cell 70 in the thermostat 1 heated while being replaced with the air outside the cell, the external air supplied to the thermostat 1 Air supply means 100 for separating oxygen or nitrogen in the air and mixing the separated oxygen or nitrogen with air taken in from the outside and supplying air whose oxygen concentration is adjusted to a predetermined concentration is provided in the supply path 19. Or remove some of the oxygen or nitrogen in the air By providing the air supply means 200 and 300 for supplying air having an oxygen concentration of a predetermined concentration, the air in which the oxygen concentration is adjusted using external air as it is without using an oxygen cylinder or a nitrogen cylinder. Can be supplied into the thermostat 1. Therefore, it is possible to adjust the oxygen concentration in the heat aging test without causing a problem of replacing the conventional cylinder every predetermined time and causing a large amount of nitrogen.
[0098]
The present invention can be suitably used as a heat aging test apparatus for evaluating the heat aging characteristics of rubber materials, but is not limited thereto, and is also suitably used as a heat aging test apparatus for evaluating heat aging characteristics of plastic materials and the like. can do.
[0099]
【The invention's effect】
As described above, the present invention is provided with an air supply means capable of supplying air having an oxygen concentration adjusted by separating oxygen or nitrogen in the air in an external air supply path that supplies the constant temperature bath. The work of replacing conventional cylinders at regular intervals and the large use of nitrogen can be avoided, so the oxygen concentration in the heat aging test is reduced without reducing the burden of the test work and causing a significant increase in test cost. Can be adjusted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing one embodiment of a heat aging test apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a schematic explanatory view showing another embodiment of the heat aging test apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a schematic explanatory view showing still another embodiment of the heat aging test apparatus of the present invention.
FIG. 4 is a schematic explanatory view showing still another embodiment of the heat aging test apparatus of the present invention.
FIG. 5 is a schematic explanatory view showing still another embodiment of the heat aging test apparatus of the present invention.
FIG. 6 is a schematic explanatory view showing still another embodiment of the heat aging test apparatus of the present invention.
FIG. 7 is a schematic explanatory view showing still another embodiment of the heat aging test apparatus of the present invention.
FIG. 8 is a schematic explanatory view showing still another embodiment of the heat aging test apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Thermostatic chamber 2 Test chamber
3 Upper wall 4 Lower wall
5, 6 Side wall 7, 7A, 7B Air circulation hole
13 Air circulation path 14 Heater
15 Air forced circulation means 15A Air circulation blade
15A motor 15C fan
17 Discharge unit 19 Supply path
20 Flow meter (Air flow rate adjustment means)
21 Flow rate adjustment valve (Air replacement flow rate adjustment means)
22 Blower 23 Oxygen / nitrogen separation means
24 Oxygen adsorption tower 24 'Nitrogen adsorption tower
25 Blower 26 Heater
33 Pipe line 50 First shutter
52 Second shutter 54 Inverter control unit
56 Flow rate detection sensor 57 Shut-off valve
59 Closing means 62 Bypass path
65 Flow adjustment valve 66 Flow meter
67 Flow rate adjusting means 70 cells
72 Air intake 73 Exhaust passage
75 Exhaust means for air replacement 76 Filter
77 Exhaust pump 78 Flow control valve
79 Flow meter 80 Circulation means
81 Circulation path 82 Filter
83 Circulation pump 84 Flow control valve
85 Flow meter 86 Inverter controller
88 Flow velocity detection sensor 100, 200, 300 Air supply means
101 Air intake means 101 Mixing means
S Test piece a Activated carbon (adsorbent)
b Zeolite (adsorbent)
