JP2006266889A - 防塵試験装置及び防塵試験方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 枠体状の試験片の側面部から内側方向、即ち打抜き断面に垂直な方向での防塵性等を定量的に評価できる防塵試験装置及び防塵試験方法を提供する。
【解決手段】 防塵試験装置１は、所定の振動条件で加振可能な加振器３と、密閉可能な粉塵箱体４と、この粉塵箱体４内に固定された密閉可能な評価用箱体５と、粉塵箱体４内に試験用粉塵を所定量供給可能な粉塵供給装置６とから構成されている。また、三方弁７を介して粉塵箱体４内のエア又は評価用箱体５内のエア中の粉塵量を測定するパーティクルカウンタ８と、評価用箱体５内の差圧を測定する差圧計１０と、一端側が評価用箱体５内に接続され、他端側が粉塵箱体４の外部に配置されるフィルタ１１に接続されて、該評価用箱体５内の差圧が一定になるように調節するニードルバルブ１２とが設けられている。また、評価用箱体５には、枠体状の試験片３５が装着されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、試験片の防塵性評価を行うことができる防塵試験装置及び防塵試験方法に関するものである。

従来より、表示装置を有する携帯情報機器においては、フロントケース及びリアケースによって有機ＥＬパネルを収容するための収容ケースが構成されている。そして、フロントケースには、有機ＥＬパネルの衝撃吸収や防塵・防滴機能を果たすラバー等の枠体状の衝撃吸収材料が貼り付けられている（例えば、特許文献１参照。）。
そのため、このような携帯情報機器では、発泡材料や粘弾性材料あるいはこれらを組み合わせた材料からなり、衝撃作用時に衝撃を緩和、吸収するような衝撃吸収材料を実機に装着して、この衝撃吸収材料の防塵機能等の評価試験を行っている。
特開２００４−２５２２５１号公報（段落（００１０）〜（００１６）、図１、図２）

しかしながら、近年の製品の多様化、製品開発のスピード化に伴って、実機試験ではなく、発泡材料や粘弾性材料あるいはこれらを組み合わせた材料からなり、衝撃作用時に衝撃を緩和、吸収するような衝撃吸収材料の品質管理を行う上で、この衝撃吸収材料を試験片として防塵性の評価を行うことができる防塵試験装置や防塵試験方法が要望されるようになってきている。特に、枠体状に打ち抜かれた薄い（例えば、厚さ１ｍｍ程度である。）衝撃吸収材料の側面部から内側方向、即ち打抜き断面に垂直な方向での防塵性等を定量的に評価できる防塵試験装置や防塵試験方法がないという問題がある。

そこで、本発明は、発泡材料や粘弾性材料あるいはこれらを組み合わせた材料からなる衝撃吸収材料を枠体状の試験片として、この試験片の側面部から内側方向、即ち打抜き断面に垂直な方向での防塵性等を定量的に評価できる防塵試験装置や防塵試験方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため請求項１に係る防塵試験装置は、粉塵を浮遊させる密閉可能な粉塵箱体と、前記粉塵箱体に試験用粉塵を供給する粉塵供給手段と、前記粉塵箱体内に配置されて、側壁部に開口される開口部と、前記開口部の外側端部の周囲を囲むように一方の面が前記側壁部に当接される枠体状の試験片と、前記試験片の他方の面に当接して該試験片を厚さ方向に所定圧縮率で押圧して該開口部を閉塞すると共に該試験片を挟んで該側壁部との間に空間部を形成する押圧部材とを有する密閉可能な評価用箱体と、前記粉塵箱体内のエア中の粉塵量を測定する発生粉塵量測定手段と、前記評価用箱体内のエアを所定差圧で吸引して該評価用箱体内のエア中の粉塵量を測定する侵入粉塵量測定手段と、を備えたことを特徴とする。

また、請求項２に係る防塵試験装置は、請求項１に記載の防塵試験装置において、前記評価用箱体に取り付けられた試験片を所定の振動条件で加振可能な加振手段を備えたことを特徴とする。

また、請求項３に係る防塵試験装置は、請求項１又は請求項２に記載の防塵試験装置において、前記試験片と前記側壁部との間に挟まれる所定幅の薄板部材を備えたことを特徴とする。

また、請求項４に係る防塵試験装置は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の防塵試験装置において、前記試験片は、衝撃吸収材料であることを特徴とする。

また、請求項５に係る防塵試験方法は、枠体状の試験片を密閉可能な評価用箱体の側壁部に開口される開口部の外側端部の周囲を囲むように一方の面を前記側壁部に当接させて配設後、前記試験片の他方の面を厚さ方向に所定圧縮率で押圧して該開口部を閉塞すると共に該試験片を挟んで該側壁部との間に空間部を形成するように押圧部材を配設する試験片取付工程と、前記試験片取付工程で試験片が取り付けられた評価用箱体を粉塵を浮遊させる密閉可能な粉塵箱体内に配置する収納工程と、前記収納工程で評価用箱体が配置された粉塵箱体内に粉塵供給手段によって試験用粉塵を供給する粉塵供給工程と、前記粉塵供給工程で試験用粉塵が供給された粉塵箱体内のエア中の粉塵量を発生粉塵量測定手段によって測定する発生粉塵量測定工程と、前記発生粉塵量測定工程後、前記評価用箱体内のエアを所定差圧で吸引して侵入粉塵量測定手段によって該評価用箱体内のエア中の粉塵量を測定する侵入粉塵量測定工程と、を備えたことを特徴とする。

また、請求項６に係る防塵試験方法は、請求項５に記載の防塵試験方法において、前記発生粉塵量測定工程で測定した所定粒径の第１粉塵量から前記侵入粉塵量測定工程で測定した前記所定粒径の第２粉塵量を減算した値を前記第１粉塵量で除算した値で防塵性を評価することを特徴とする。

また、請求項７に係る防塵試験方法は、請求項５又は請求項６に記載の防塵試験方法において、前記試験片取付工程は、前記試験片と前記側壁部との間に所定幅の薄板部材を挟む薄板部材取付工程を含むことを特徴とする。

また、請求項８に係る防塵試験方法は、請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の防塵試験方法において、前記侵入粉塵量測定工程は、前記評価用箱体に取り付けられた試験片を加振手段によって所定の振動条件で加振する加振工程を含むことを特徴とする。

また、請求項９に係る防塵試験方法は、枠体状の試験片を密閉可能な評価用箱体の側壁部に開口される開口部の外側端部の周囲を囲むように一方の面を前記側壁部に当接させて配設すると共に前記試験片と該側壁部との間に所定幅の薄板部材を挟み込んだ後、該試験片の他方の面を厚さ方向に所定圧縮率で押圧して該開口部を閉塞すると共に該試験片を挟んで該側壁部との間に空間部を形成するように押圧部材を配設する第２試験片取付工程と、前記第２試験片取付工程後、前記評価用箱体内のエアを所定吸引量で吸引して差圧測定手段によって該評価用箱体内のエアの差圧を測定する差圧測定工程と、を備えたことを特徴とする。

更に、請求項１０に係る防塵試験方法は、請求項５乃至請求項９のいずれかに記載の防塵試験方法において、前記試験片は、衝撃吸収材料であることを特徴とする。

請求項１に係る防塵試験装置では、試験用粉塵が浮遊する密閉可能な粉塵箱体内のエア中の粉塵量と、この粉塵箱体内に配置される密閉可能な評価用箱体内のエアを所定差圧で吸引して該評価用箱体内のエア中の粉塵量とを測定することができる。これにより、押圧部材と評価用箱体の側壁部との間に形成される空間部から、この側壁部に所定圧縮率で取り付けられた枠体状の試験片の側面部を通過して該評価用箱体の開口部内に侵入してくる粉塵量を定量的に測定することが可能となる。また、粉塵箱体内のエア中の粉塵量と評価用箱体内のエア中の粉塵量とを比較評価することによって、試験片の側面部から内側方向、即ち打抜き断面に垂直な方向での防塵性等を定量的に評価することが可能となる。

また、請求項２に係る防塵試験装置では、評価用箱体に取り付けられた試験片を所定の振動条件で加振することが可能となる。これにより、試験片を任意の振動条件で加振してから、評価用箱体内のエアを所定差圧で吸引して評価用箱体内のエア中の粉塵量を測定することによって、粉塵箱体内のエア中の粉塵量と評価用箱体内のエア中の粉塵量とを比較評価することができ、所定の条件で加振した試験片の側面部から内側方向、即ち打抜き断面に垂直な方向での防塵性等を定量的に評価することが可能となる。

また、請求項３に係る防塵試験装置では、試験片と前記側壁部との間に所定幅の薄板部材を挟み込んで評価用箱体内のエアを所定差圧で吸引して評価用箱体内のエア中の粉塵量を測定することによって、粉塵箱体内のエア中の粉塵量と、試験片の側面部にできる所定幅の段差部分から該評価用箱体内に侵入する粉塵量とを比較評価することができ、段差部が形成された試験片の側面部から内側方向、即ち打抜き断面に垂直な方向での防塵性等を定量的に評価することが可能となる。

また、請求項４に係る防塵試験装置では、枠体状の試験片が発泡材料や粘弾性材料あるいはこれらを組み合わせた材料からなり、衝撃作用時に衝撃を緩和、吸収するような衝撃吸収材料であっても、試験用粉塵が浮遊する密閉可能な粉塵箱体内のエア中の粉塵量と、この粉塵箱体内に配置される密閉可能な評価用箱体内のエアを所定差圧で吸引して該評価用箱体内のエア中の粉塵量とを測定することができる。これにより、製品の形態等が異なる場合であっても、発泡材料や粘弾性材料あるいはこれらを組み合わせた材料からなる衝撃吸収材料から形成される枠体状の試験片の側面部から内側方向、即ち打抜き断面に垂直な方向での防塵性等を実機試験することなく定量的に評価することが可能となる。

また、請求項５に係る防塵試験方法では、発生粉塵量測定工程で試験用粉塵が浮遊する粉塵箱体内のエア中の粉塵量を測定後、侵入粉塵量測定工程で該粉塵箱体内に配置される評価用箱体内のエアを所定差圧で吸引して侵入粉塵量測定手段によって該評価用箱体内のエア中の粉塵量を測定することにより、押圧部材と評価用箱体の側壁部との間に形成される空間部から、この側壁部に所定圧縮率で取り付けられた枠体状の試験片の側面部を通過して該評価用箱体の開口部内に侵入してくる粉塵量を定量的に測定することが可能となる。また、粉塵箱体内のエア中の粉塵量と評価用箱体内のエア中の粉塵量とを比較評価することによって、試験片の側面部から内側方向、即ち打抜き断面に垂直な方向での防塵性等を定量的に評価することが可能となる。

また、請求項６に係る防塵試験方法では、発生粉塵量測定工程で測定した所定粒径の第１粉塵量から侵入粉塵量測定工程で測定した所定粒径の第２粉塵量を減算した値を、この第１粉塵量で除算した値で防塵性を評価するため、枠体状の試験片の側面部から内側方向、即ち打抜き断面に垂直な方向での防塵性等の定量的な評価を粉塵箱体内のエア中に浮遊する粉塵の粒径毎に評価することが可能となる。

また、請求項７に係る防塵試験方法では、試験片取付工程で試験片と側壁部との間に所定幅の薄板部材を挟み込んで評価用箱体内のエアを所定差圧で吸引して評価用箱体内のエア中の粉塵量を測定することによって、粉塵箱体内のエア中の粉塵量と、試験片の側面部にできる所定幅の段差部分から該評価用箱体内に侵入する粉塵量とを比較評価することができ、段差部が形成された試験片の側面部から内側方向、即ち打抜き断面に垂直な方向での防塵性等を定量的に評価することが可能となる。

また、請求項８に係る防塵試験方法では、加振工程で評価用箱体に取り付けられた試験片を所定の振動条件で加振することが可能となる。これにより、試験片を任意の振動条件で加振してから、評価用箱体内のエアを所定差圧で吸引して評価用箱体内のエア中の粉塵量を測定することによって、粉塵箱体内のエア中の粉塵量と評価用箱体内のエア中の粉塵量とを比較評価することができ、所定の条件で加振した試験片の側面部から内側方向、即ち打抜き断面に垂直な方向での防塵性等を定量的に評価することが可能となる。

また、請求項９に係る防塵試験方法では、第２試験片取付工程で試験片と側壁部との間に所定幅の薄板部材を挟み込んだ後、差圧測定工程で評価用箱体内のエアを所定吸引量で吸引して評価用箱体内のエアの差圧を測定することによって、枠体状の試験片の側面部に所定幅の段差部分が形成された時の気密性を定量的に測定することが可能となる。また、この薄板部材の厚さ寸法を種々変更することにより、該枠体状の試験片の段差高さに対する気密性を定量的に評価することが可能となる。

更に、請求項１０に係る防塵試験方法では、枠体状の試験片が発泡材料や粘弾性材料あるいはこれらを組み合わせた材料からなり、衝撃作用時に衝撃を緩和、吸収するような衝撃吸収材料であっても、試験用粉塵が浮遊する密閉可能な粉塵箱体内のエア中の粉塵量と、この粉塵箱体内に配置される密閉可能な評価用箱体内のエアを所定差圧で吸引して該評価用箱体内のエア中の粉塵量とを測定することができる。また、衝撃吸収材料で形成された枠体状の試験片と評価用箱体の側壁部との間に所定幅の薄板部材を挟み込むことによって、この試験片の気密性を定量的に評価することができる。これにより、製品の形態等が異なる場合であっても、発泡材料や粘弾性材料あるいはこれらを組み合わせた材料からなる衝撃吸収材料から形成される枠体状の試験片の側面部から内側方向、即ち打抜き断面に垂直な方向での防塵性や気密性等を実機試験することなく定量的に評価することが可能となる。

以下、図面を参照しつつ、本発明に係る防塵試験装置及び防塵試験方法を具体化した一実施例について説明する。

先ず、本実施例に係る防塵試験装置の概略構成について図１に基づき説明する。
図１に示すように、本実施例に係る防塵試験装置１は、取付板２を介して所定の振動条件で加振することが可能な加振器３と、この取付板２上にネジ止めされる密閉可能な粉塵箱体４と、この粉塵箱体４内にネジ止め等により固定された後述の密閉可能な評価用箱体５（図２〜図４参照）と、この粉塵箱体４の天井部に取り付けられて該粉塵箱体４内に試験用粉塵（例えば、平均粒径１０μｍ以下の球状シリカの微粉末やコーンスターチ粉末等である。）を所定量供給可能な後述の粉塵供給装置６（図５、図６参照）とから構成されている。また、三方弁７を介して粉塵箱体４内のエア又は評価用箱体５内のエアを所定吸引量（例えば、約０．５リッター／ｍｉｎである。）で吸引してエア中の所定粒子径の範囲（例えば、粒子径約０．５μｍ〜１０μｍの範囲である。）の粉塵量を測定するパーティクルカウンタ８が設けられている。また、このパーティクルカウンタ８は、流量計９を介して粉塵供給装置６に接続され、粉塵箱体４内又は評価用箱体５内から吸引したエアーを該粉塵供給装置６を経て粉塵箱体４内に循環させるように構成されている。また、評価用箱体５内の差圧を測定し外部記録計へ出力可能な差圧計１０が設けられている。また、一端側が評価用箱体５内に接続され、他端側が粉塵箱体４の外部に配置されて所定粒子径以上（例えば、粒子径約０．１μｍ以上である。）の粉塵を除去するフィルタ１１に接続されて、該評価用箱体５内の差圧が一定になるようにフィルタ１１を介して評価用箱体５内に流入するエアの流入量を調節するニードルバルブ１２が設けられている。また、評価用箱体５には、発泡材料や粘弾性材料あるいはこれらを組み合わせた材料からなり、衝撃作用時に衝撃を緩和、吸収するような衝撃吸収材料で形成された枠体状の試験片３５が後述のように装着されている（図２参照）。
尚、粉塵箱体４、評価用箱体５及び粉塵供給装置６は、導電性材料で形成されている。これにより、静電気の帯電防止と静電気による粉塵の粒子付着を防止することができる。

次に、評価用箱体５の概略構成について図２乃至図４に基づいて説明する。
図２及び図３に示すように、評価用箱体５は、略四角形の平板状の天井板２１と、略四角形の平板状の底板２２とを、正面視横長四角形の各側壁板２３、２４の内側面の長手方向に形成される段差部にネジ止めすると共に、天井板２１、底板２２及び各側壁板２３、２４の各外側端面部に横長四角形の各横板２５、２６をネジ止めすることによって、内部に略直方体状の密閉可能な空間部２８が形成されている。また、天井板２１の中央部には、平面視四角形の開口部２９が形成されている。
また、側壁板２３には、管継ぎ手が取り付けられる各貫通ネジ孔２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃが形成され、それぞれ管継ぎ手を介して貫通ネジ孔２３Ａにはパーティクルカウンタ８、貫通ネジ孔２３Ｂには差圧計１０、貫通ネジ孔２３Ｃにはニードルバルブ１２が接続される。

また、評価用箱体５の各側壁板２３、２４の上端面部の外側端縁部は天井板２１よりも所定高さ（本実施例では、高さ約５ｍｍである。）上側方向に延出されている。そして、各側壁板２３、２４の上端面には略四角形の平板状のベースプレート３１がネジ止めされている。また、このベースプレート３１の開口部２９に対向する下面には、開口部２９よりも大きい略四角形の平板状で所定厚さ（本実施例では、厚さ約４ｍｍ〜４．６ｍｍである。）のスペーサ３２が、開口部２９の全面に対向するように該ベースプレート３１の下面に該ベースプレート３１の外側面からネジ止めされて取り付けられている。
また、このスペーサ３２の下面の開口部２９に対向する位置には、開口部２９の大きさとほぼ同じの大きさの窓部３４を有する枠体状で所定厚さ（本実施例では、厚さ約１ｍｍ〜２ｍｍである。）の試験片３５が、厚さ約８０μｍの枠状の両面テープ３３によって固着されている。このため、ベースプレート３１を各側壁板２３、２４の上端面にネジ止めすることによって、試験片３５は、スペーサ３２と開口部２９の周縁部とによって厚さ方向に所定圧縮率（本実施例では、圧縮率約５％〜７０％である。）で圧縮されている。

従って、ベースプレート３１を各側壁板２３、２４の上端面にネジ止めすることによって、評価用箱体５内の空間部２８の開口部２９は、試験片３５、両面テープ３４及びスペーサ３２によって密閉される。また、スペーサ３２の厚さ寸法を調整することによって試験片３５の厚さ方向の圧縮率を変更することができる。このとき、発泡材料や粘弾性材料あるいはこれらを組み合わせた材料からなり、衝撃作用時に衝撃を緩和、吸収する衝撃吸収材料で形成された試験片３５を装着した場合には、スペーサ３２の厚さ寸法を調整することによってこの試験片３５を実機の装着状態に近い圧縮率で固定することが可能となる。
また、ベースプレート３１の下面と天井板２１との間に形成される空間部３８は、各横板２５、２６方向の両端部において外側方向に開放されている。このため、図４に示すように、貫通ネジ孔２３Ａに取り付けられる管継ぎ手を介してパーティクルカウンタ８によって評価用箱体５内の空間部２８のエアを所定差圧（例えば、差圧約０．１５ｋＰａ〜０．５ｋＰａである。）で吸引した場合には、該評価用箱体５が設置される粉塵箱体４内のエアが、空間部３８、試験片３５の側面部及び開口部２９を経て空間部２８内へ（各矢印Ａ１、Ａ２、Ａ３方向である。）吸引され、この空間部２８内へ吸引されたエア中の粉塵量を測定することができる。
尚、天井板２１、底板２２、各側壁板２３、２４、各横板２５、２６、スペーサ３２及びベースプレート３１は、ステンレスやアルミニウム等の導電性材料で形成されている。これにより、静電気の帯電防止と静電気による粉塵の粒子付着を防止することができる。

次に、粉塵供給装置６の概略構成について図５乃至図７に基づいて説明する。
図５に示すように、粉塵供給装置６は、粉塵箱体４の上側に取付板４９を介してネジ止め等によって取り付けられる密閉可能な撹拌パドル方式の撹拌箱体４１と、この撹拌箱体４１の上側に取り付けられて試験用粉塵を撹拌箱体４１内に供給するホッパ４２と、この撹拌箱体４１の中に回転可能に軸支されて、４枚の各撹拌羽根４３が角度９０度毎に外周面長手方向に立設されるシャフト４４と、粉塵箱体４の上側に取付板４９を介してネジ止め等によって取り付けられて該シャフト４４を各プーリ４５、４６及びベルト４７を介して所定回転数で回転駆動するモータ４８とから構成されている。尚、撹拌箱体４１、シャフト４４、各撹拌羽根４３及びホッパ４２は、導電性材料で形成されている。これにより、静電気の帯電防止と静電気による粉塵の粒子付着を防止することができる。

また、撹拌箱体４１の底面部及び取付板４９には、粉塵箱体４の上面部に開設される開口部５１に連通する各貫通孔５２、５３が設けられている。これにより、撹拌箱体４１と粉塵箱体４とは相互に連通し、パーティクルカウンタ８によって粉塵箱体４内のエアを吸引することにより、撹拌箱体４１内で試験用粉塵が撹拌されたエアが粉塵箱体４内に供給される。
また、撹拌箱体４１には、該撹拌箱体４１内に連通する管継ぎ手５５が側面部に設けられ、該管継ぎ手５５を介して流量計９に接続されている。これにより、パーティクルカウンタ８によって吸引した粉塵箱体４内のエアを流量計９を介して該撹拌箱体４１内に再度、循環させることが可能に構成され、粉塵箱体４内の圧力変動をほぼ無くすことが可能になっている。

また、図６に示すように、ホッパ４２は、筒状の本体部６１と、その本体部６１の一端側上部に設けられる試験用粉塵の投入口６２と、本体部６１の他端側下部に設けられ撹拌箱体４１内に連通する供給口６３と、本体部６１内に摺動可能に嵌入されて該本体部６１の一端側から投入口６２の手前までを塞ぐことが可能なフッ素樹脂等の樹脂製の仕切部材６４と、本体部６１内に摺動可能に嵌入されて該本体部６１の他端側から供給口６３を塞ぐと共に投入口６２の手前までを塞ぐことが可能なフッ素樹脂等の樹脂製の仕切部材６５と、各仕切部材６４、６５の間隔を保った状態で、該各仕切部材６４、６５を移動量を微調整しながら本体部６１の長手方向に摺動させることが可能なマイクロゲージ６６とから構成されている。

これにより、図６に示すように、仕切部材６４と仕切部材６５との間が投入口６２に対向するようにマイクロゲージ６６を回転させて各仕切部材６４、６５を摺動移動させた後、投入口６２に試験用粉塵６８（例えば、平均粒径１０μｍ以下の球状シリカの微粉末やコーンスターチ粉末等である。）を投入することにより、本体部６１の各仕切部材６４、６５の間に試験用粉塵６８を格納することができる。
そして、図７に示すように、マイクロゲージ６６を回転させて各仕切部材６４、６５を供給口６３側に移動させ、移動方向前側の仕切部材６５の後端縁部と供給口６３との間にギャップＬの隙間を形成する。これにより、本体部６１の各仕切部材６４、６５間に格納された試験用粉塵６８が供給口６３まで運ばれ、ギャップＬの間に格納されていた試験用粉塵６８がこのギャップＬの隙間から供給口６３に供給され、更に、該供給口６３を介して撹拌箱体４１内に供給される。このため、マイクロゲージ６６を回転させることによって、一定量の試験用粉塵６８を撹拌箱体４１内に供給することが可能となる。

次に、上記のように構成された防塵試験装置１による防塵試験方法について説明する。
（試験片取付工程）
先ず、評価用箱体５のベースプレート３１の下面に所定厚さ（例えば、厚さ約４．３ｍｍである。）のスペーサ３２をネジ止めにより取り付ける。そして、このスペーサ３２の開口部２９に対向する位置に枠状の両面テープ３３で枠体状（例えば、線幅約２ｍｍの枠体状である。）の所定厚さ（例えば、厚さ約１ｍｍである。）試験片３５を固着する。その後、このベースプレート３１を各側壁板２３、２４の上端面にネジ止めして天井板２１との間に所定高さ（例えば、高さ約５ｍｍである。）の空間部３８を形成し、該試験片３５を所定圧縮率（例えば、圧縮率約３０％である。）で天井板２１の開口部２９の周縁部に装着する。これにより、評価用箱体５内の空間部２８の開口部２９は、試験片３５、両面テープ３３及びスペーサ３２によって閉塞され、評価用箱体５内の空間部２８は密閉される。

（収納工程）
続いて、この評価用箱体５を粉塵箱体４内に配置する。また、評価用箱体５の貫通ネジ孔２３Ａに管継ぎ手を介してパーティクルカウンタ８を接続する。また、評価用箱体５の貫通ネジ孔２３Ｂに管継ぎ手を介して差圧計１０を接続する。また、評価用箱体５の貫通ネジ孔２３Ｃにニードルバルブ１２を接続する。その後、粉塵箱体４を密閉する。

そして、粉塵供給装置６のモータを所定回転速度で駆動し、各撹拌羽根４３を回転させる。また、パーティクルカウンタ８及び差圧計１０を駆動開始すると共に、三方弁７を評価用箱体５側に切替、該評価用箱体５内のエアを吸引する。また、差圧計１０の差圧が所定差圧（例えば、差圧約０．１５ｋＰａである。）になるようにニードルバルブ１２を調節し、ニードルバルブ１２の条件を固定する。

（粉塵供給工程）
その後、パーティクルカウンタ８の駆動を継続した状態で、三方弁７を粉塵箱体４側に切り替える。そして、ホッパ４２の投入口６２に試験用粉塵６８（例えば、平均粒径１０μｍ以下の球状シリカの微粉末やコーンスターチ粉末等である。）を供給し、各仕切部材６４、６５の間に格納する。そして、マイクロゲージ６６を回転して各仕切部材６４、６５を前側に移動させ、一定量の試験用粉塵６８を撹拌箱体４１内に供給する。これにより、粉塵箱体４に連通する各貫通孔５２、５３及び開口部５１を介して、該粉塵箱体４内に試験用粉塵６８が移動し、この粉塵箱体４内のエア中に浮遊することとなる。

（発生粉塵量測定工程）
続いて、パーティクルカウンタ８で所定粒子径範囲（例えば、粒子径約０．５μｍ範囲である。）に着目し、所定粒子径以上（例えば、粒子径０．５μｍ以上である。）のパーティクルカウント値が所定数値（例えば、粒子径０．５μｍ以上の粒子数が１００００００個である。）付近でほぼ一定になるように、マイクロゲージ６６を回転して、試験用粉塵６８を撹拌箱体４１内に供給する。
そして、パーティクルカウント値が所定数値（例えば、粒子径０．５μｍ以上の粒子数が１００００００個である。）付近でほぼ一定になった後、所定時間（例えば、２０分〜１時間である。）パーティクルカウンタ８の吸引を継続して該パーティクルカウント値がほぼ一定の状態であることを確認する。これにより、粉塵箱体４内のエア中の所定粒子径以上（例えば、粒子径０．５μｍ以上である。）の粉塵量を計測することができる。

（侵入粉塵量測定工程）
その後続けて、三方弁７を再度、評価用箱体５側に切り替え、該評価用箱体５内のエアを所定差圧（例えば、差圧０．１５ｋＰａである。）で所定時間（例えば、１０分間〜３０分間である。）パーティクルカウンタ８の吸引を継続してパーティクルカウント値を計測する。これにより、試験片３５の側面部から評価用箱体５内に侵入する試験用粉塵６８の所定粒子径以上（例えば、粒子径０．５μｍ以上である。）の粉塵量を計測することができる。
そして、再度三方弁７を粉塵箱体４側に切り替え、粉塵箱体４内のエア中の所定粒子径以上（例えば、粒子径０．５μｍ以上である。）の粉塵量を計測し、該粉塵箱体４内の所定粒子径以上（例えば、粒子径０．５μｍ以上である。）の粉塵量がほぼ一定であることを確認する。

（防塵性評価）
ここで、下記（１）式で計算することによって該試験片３５の所定粒子径以上（例えば、粒子径０．５μｍ以上である。）の粉塵に対する防塵性評価指数（％）を測定することができ、枠体状の試験片３５の側面部から内側方向、即ち打抜き断面に垂直な方向での防塵性の定量的な評価を行うことができる。

防塵性評価指数（％）＝｛（粉塵箱体４内のパーティクルカウント値−評価用箱体５内のパーティクルカウント値）÷粉塵箱体４内のパーティクルカウント値｝×１００・・・（１）

以上のようにして、発泡材料や粘弾性材料あるいはこれらを組み合わせた材料からなり、衝撃作用時に衝撃を緩和、吸収する衝撃吸収材料で形成された試験片３５を評価用箱体５に装着した場合には、スペーサ３２の厚さ寸法を調整することによって、実機の装着状態に近い圧縮率で試験片３５の防塵性評価を定量的に行うことができる。

ここで、上記構成の防塵試験装置１の評価用箱体５にポリプロピレン製の発泡材料で形成された枠体状の試験片３５を装着して行った防塵試験の一例について説明する。
この枠体状の試験片３５は、ポリプロピレン製の発泡材料で形成された厚さ１ｍｍの衝撃吸収材料を線幅２ｍｍで窓部３４が５２ｍｍ×５２ｍｍになるように打抜いて形成した。また、評価用箱体５の天井板２１の開口部２９の大きさは、平面視５２ｍｍ×５２ｍｍに形成した。また、ベースプレート３１の下面に取り付けられるスペーサ３２の厚さ寸法を４．３ｍｍに形成した。そして、厚さ約８０μｍの両面テープ３３を線幅２ｍｍで窓部が５２ｍｍ×５２ｍｍになるように打抜いて、この試験片３５を両面テープ３３でスペーサ３２の下面に固着後、評価用箱体５にベースプレート３１を取り付けた。また、評価用箱体５の天井板２１とベースプレート３１との間に形成される空間部３８の高さ寸法が５ｍｍになるように構成した。これにより、試験片３５の厚さ方向の圧縮率を３０％にすることができる。

そして、この評価用箱体５を粉塵箱体４内に設置して、該評価用箱体５にパーティクルカウンタ８、差圧計１０、ニードルバルブ１２を接続後、粉塵箱体４を密閉した。そして、モータ４８を２０００ｒｐｍで回転駆動すると共に、パーティクルカウンタ８、差圧計１０を駆動し、三方弁７を評価用箱体５側に切り替え、評価用箱体５内のエアの吸引を開始する。そして、差圧計１０の差圧が０．１５ｋＰａになるようにニードルバルブ１２を調節した。尚、パーティクルカウンタ８の吸引量は０．５１リッター／ｍｉｎである。
その後、三方弁７を粉塵箱体４側に切り替えてパーティクルカウンタ８の駆動を継続し、ホッパ４２に平均粒子径１０μｍ以下の球状シリカの微粉末を供給し、マイクロゲージ６６を調節して、粉塵箱体４内のエア中の０．５μｍ以上の粒径粒子数が１００００００個レベル付近に到達後、約３０分間パーティクルカウント値の計測を継続して、１００００００個レベル付近でほぼ一定値であることを確認した。

続いて、三方弁７を評価用箱体５側に切り替え、該評価用箱体５内のエアを差圧０．１５ｋＰａで１５分間パーティクルカウンタ８の吸引を継続してパーティクルカウント値を計測した。そして、再度三方弁７を粉塵箱体４側に切り替え、粉塵箱体４内のエア中の粒子径０．５μｍ以上の粉塵量を計測し、該粉塵箱体４内の粒子径０．５μｍ以上の粉塵量がほぼ一定であることを確認した。
以上の試験条件で得られた粉塵箱体４及び評価用箱体５内のエア中の粒子径０．５μｍ以上の粉塵量の計測結果を図８に示す。また、この計測結果から試験片３５を厚さ方向に３０％圧縮した状態での各粒子径０．５μｍ、１μｍ、２μｍ、５μｍ、１０μｍの上記（１）式によって得られた防塵性評価指数を図９に示す。
図８及び図９に示すように、枠体状の試験片３５がポリプロピレン製の発泡材料で形成された厚さ１ｍｍの衝撃吸収材料を線幅２ｍｍで窓部３４が５２ｍｍ×５２ｍｍになるように打抜いて形成した衝撃吸収材料であっても、該枠体状の試験片３５の側面部から内側方向、即ち打抜き断面に垂直な方向での防塵性を定量的に評価することが可能となる。

また、図１０に示すように、上記試験片取付工程において、試験片３５と天井板２１との間に所定厚さ（例えば、厚さ０．１ｍｍ〜０．６ｍｍである。）の薄板部材としてのシックネスゲージ７１を挟み込んで評価用箱体５を構成後、上記収納工程、粉塵供給工程、発生粉塵量測定工程、侵入粉塵量測定工程、防塵性評価を順次実施することによって、試験片３５に段差部が形成された場合における、該試験片３５の側面部から内側方向、即ち打抜き断面に垂直な方向での防塵性等を定量的に評価することが可能となる。また、上記と同様に、ポリプロピレン製の発泡材料などの衝撃吸収材料で形成された試験片３５に段差部が形成された場合であっても防塵性を定量的に評価することが可能となる。

（第２試験片取付工程）
また、図１０に示すように、上記試験片取付工程において、試験片３５と天井板２１との間に所定厚さ（例えば、厚さ０．１ｍｍ〜０．６ｍｍである。）の薄板部材としてのシックネスゲージ７１を挟み込んで評価用箱体５を構成する。
（差圧測定工程）
その後、パーティクルカウンタ８と差圧計１０を接続すると共に、ニードルバルブ１２を閉じた状態で、パーティクルカウンタ８による吸引を行って、各シックネスゲージ７１の厚さにおける差圧を測定する。
これにより、枠体状の試験片３５の側面部に所定幅の段差部分が形成された時の気密性を定量的に測定することが可能となる。また、このシックネスゲージ７１の厚さ寸法を種々変更することにより、該枠体状の試験片３５の段差高さに対する気密性を定量的に評価することが可能となる。

ここで、上記構成の防塵試験装置１の評価用箱体５にポリプロピレン製の発泡材料で形成された枠体状の試験片３５の下面に種々のシックネスゲージ７１を挟み込んで圧縮率３０％で装着して差圧を測定した試験の一例を図１１に示す。
この枠体状の試験片３５は、ポリプロピレン製の発泡材料で形成された厚さ１ｍｍの衝撃吸収材料を線幅２ｍｍで窓部３４が５２ｍｍ×５２ｍｍになるように打抜いて形成した。また、評価用箱体５の天井板２１の開口部２９の大きさは、平面視５２ｍｍ×５２ｍｍに形成した。また、ベースプレート３１の下面に取り付けられるスペーサ３２の厚さ寸法を４．３ｍｍに形成した。そして、厚さ約８０μｍの両面テープ３３を線幅２ｍｍで窓部が５２ｍｍ×５２ｍｍになるように打抜いて、この試験片３５を両面テープ３３でスペーサ３２の下面に固着後、厚さ０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍ、０．６ｍｍのシックネスゲージ７１を順次挟み込んで、評価用箱体５にベースプレート３１を取り付けた。また、評価用箱体５の天井板２１とベースプレート３１との間に形成される空間部３８の高さ寸法が５ｍｍになるように構成した。これにより、試験片３５の厚さ方向の圧縮率を３０％にすることができる。

そして、この評価用箱体５にパーティクルカウンタ８、差圧計１０、ニードルバルブ１２を接続後、ニードルバルブ１２を閉じた。そして、パーティクルカウンタ８、差圧計１０を駆動し、評価用箱体５内のエアの吸引を開始する。そして、シックネスゲージ７１の各厚さにおける差圧計１０の差圧を測定した。
以上の試験条件で得られた評価用箱体５内の差圧の測定結果を図１１に示す。図１１に示すように、枠体状の試験片３５がポリプロピレン製の発泡材料で形成された厚さ１ｍｍの衝撃吸収材料を線幅２ｍｍで窓部３４が５２ｍｍ×５２ｍｍになるように打抜いて形成した衝撃吸収材料であっても、該枠体状の試験片３５に高さ０．１ｍｍ〜０．６ｍｍの段差部が形成され時の気密性を定量的に評価することが可能となる。

また、図１１に示すように、防塵試験装置１の加振器３によって評価用箱体５に所定振動条件（例えば、３０Ｈｚ、３０Ｇの振動を３０分間行う。）で加振する場合には、上記ベースプレート３１に替えて、ベースプレート７５を使用して枠体状の試験片３５を評価用箱体５に装着するのが好ましい。このベースプレート７５は、スペーサ３２の外周部に対向する位置に、平面視略コの字型の各切欠溝７６、７７が形成されている。
（加振工程）
そして、ベースプレート７５を装着した評価用箱体５を粉塵箱体４内に装着して、加振器３で評価用箱体５を加振した場合には、ベースプレート７５の各支持部７８、７９を支点としてスペーサ３２が所定条件で振動するため、所定圧縮率で装着された試験片３５を希望する振動条件で加振することが可能となる。
その後、該評価用箱体５のベースプレート７５を上記ベースプレート３１に取り替えて、上記収納工程、粉塵供給工程、発生粉塵量測定工程、侵入粉塵量測定工程、防塵性評価を順次実施することによって、評価用箱体５に所定圧縮率で装着された枠体状の試験片３５を所定振動条件で加振後、該枠体状の試験片３５の側面部から内側方向、即ち打抜き断面に垂直な方向での防塵性等を定量的に評価することが可能となる。また、上記と同様に、ポリプロピレン製の発泡材料などの衝撃吸収材料で形成された枠体状の試験片３５を装着した場合であっても防塵性を定量的に評価することが可能となる。

本実施例に係る防塵試験装置の概略構成を示す正面図である。 本実施例に係る防塵試験装置の評価用箱体の概略構成を示す分解斜視図である。 本実施例に係る防塵試験装置の評価用箱体の概略構成を示す側断面図である。 本実施例に係る防塵試験装置の評価用箱体の試験片装着部の要部拡大断面図である。 本実施例に係る防塵試験装置の粉塵供給装置の概略構成を示す正面図である。 本実施例に係る防塵試験装置の粉塵供給装置のホッパーを示す要部拡大図である。 図６の粉末供給状態を説明する図である。 本実施例に係る防塵試験装置によって得られた粉塵測定結果の一例を示す図である。 図８の粉塵測定結果に基づいて得られた各粒子径に対する防塵性評価指数を示す表である。 本実施例に係る防塵試験装置の評価用箱体の試験片の下側にシックネスゲージを挟み込んだ概略構成を示す分解斜視図である。 本実施例に係る防塵試験装置の評価用箱体の試験片の下側に種々の厚さのシックネスゲージを挟み込んだ時の各差圧を示す図である。 本実施例に係る防塵試験装置の所定振動条件で加振を行う時の評価用箱体の概略構成を示す分解斜視図である。

符号の説明

１ 防塵試験装置
３ 加振器
４ 粉塵箱体
５ 評価用箱体
６ 粉塵供給装置
７ 三方弁
８ パーティクルカウンタ
９ 流量計
１０ 差圧計
１１ フィルタ
１２ ニードル弁
３１、７５ ベースプレート
３２ スペーサ
３３ 両面テープ
３４ 窓部
３５ 試験片
４１ 撹拌箱体
４２ ホッパ
６８ 試験用粉塵
７１ シックネスゲージ

Claims (10)

1. 粉塵を浮遊させる密閉可能な粉塵箱体と、
   前記粉塵箱体に試験用粉塵を供給する粉塵供給手段と、
   前記粉塵箱体内に配置されて、側壁部に開口される開口部と、
   前記開口部の外側端部の周囲を囲むように一方の面が前記側壁部に当接される枠体状の試験片と、
   前記試験片の他方の面に当接して該試験片を厚さ方向に所定圧縮率で押圧して該開口部を閉塞すると共に該試験片を挟んで該側壁部との間に空間部を形成する押圧部材とを有する密閉可能な評価用箱体と、
   前記粉塵箱体内のエア中の粉塵量を測定する発生粉塵量測定手段と、
   前記評価用箱体内のエアを所定差圧で吸引して該評価用箱体内のエア中の粉塵量を測定する侵入粉塵量測定手段と、
   を備えたことを特徴とする防塵試験装置。
2. 前記評価用箱体に取り付けられた試験片を所定の振動条件で加振可能な加振手段を備えたことを特徴とする防塵試験装置。
3. 前記試験片と前記側壁部との間に挟まれる所定幅の薄板部材を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の防塵試験装置。
4. 前記試験片は、衝撃吸収材料であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の防塵試験装置。
5. 枠体状の試験片を密閉可能な評価用箱体の側壁部に開口される開口部の外側端部の周囲を囲むように一方の面を前記側壁部に当接させて配設後、前記試験片の他方の面を厚さ方向に所定圧縮率で押圧して該開口部を閉塞すると共に該試験片を挟んで該側壁部との間に空間部を形成するように押圧部材を配設する試験片取付工程と、
   前記試験片取付工程で試験片が取り付けられた評価用箱体を粉塵を浮遊させる密閉可能な粉塵箱体内に配置する収納工程と、
   前記収納工程で評価用箱体が配置された粉塵箱体内に粉塵供給手段によって試験用粉塵を供給する粉塵供給工程と、
   前記粉塵供給工程で試験用粉塵が供給された粉塵箱体内のエア中の粉塵量を発生粉塵量測定手段によって測定する発生粉塵量測定工程と、
   前記発生粉塵量測定工程後、前記評価用箱体内のエアを所定差圧で吸引して侵入粉塵量測定手段によって該評価用箱体内のエア中の粉塵量を測定する侵入粉塵量測定工程と、
   を備えたことを特徴とする防塵試験方法。
6. 前記発生粉塵量測定工程で測定した所定粒径の第１粉塵量から前記侵入粉塵量測定工程で測定した前記所定粒径の第２粉塵量を減算した値を前記第１粉塵量で除算した値で防塵性を評価することを特徴とする請求項５に記載の防塵試験方法。
7. 前記試験片取付工程は、前記試験片と前記側壁部との間に所定幅の薄板部材を挟む薄板部材取付工程を含むことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の防塵試験方法。
8. 前記侵入粉塵量測定工程は、前記評価用箱体に取り付けられた試験片を加振手段によって所定の振動条件で加振する加振工程を含むことを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の防塵試験方法。
9. 枠体状の試験片を密閉可能な評価用箱体の側壁部に開口される開口部の外側端部の周囲を囲むように一方の面を前記側壁部に当接させて配設すると共に前記試験片と該側壁部との間に所定幅の薄板部材を挟み込んだ後、該試験片の他方の面を厚さ方向に所定圧縮率で押圧して該開口部を閉塞すると共に該試験片を挟んで該側壁部との間に空間部を形成するように押圧部材を配設する第２試験片取付工程と、
   前記第２試験片取付工程後、前記評価用箱体内のエアを所定吸引量で吸引して差圧測定手段によって該評価用箱体内のエアの差圧を測定する差圧測定工程と、
   を備えたことを特徴とする防塵試験方法。
10. 前記試験片は、衝撃吸収材料であることを特徴とする請求項５乃至請求項９のいずれかに記載の防塵試験方法。

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