JP2009042169A - 熱衝撃試験装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来に比べて短時間で熱衝撃試験が行える新規な熱衝撃試験装置を提供する。
【解決手段】試験室１内に試料１０を載置し、昇温と降温との繰り返しによる熱衝撃を加えて、試料の特性試験を行う熱衝撃試験装置であって、前記試料として電気的に接続して発熱するものを用い、前記試験室内に降温手段２，３と前記試料を電気的に接続する通電装置６を設けてあり、昇温の際には前記降温手段を停止するとともに前記試料を通電して高温設定温度又は昇温設定時間まで昇温し、降温の際には通電を停止するとともに前記降温手段を稼動させて低温設定温度又は降温設定時間まで降温するように構成してあることを特徴とする熱衝撃試験装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、試験室内に試料を載置し、昇温と降温との繰り返しによる熱衝撃を加えて、試料の特性試験を行う熱衝撃試験装置に関するものである。

従来の熱衝撃試験装置は、試験室と高温槽と低温槽とを設け、試験室内に試料を載置し、試験室は一定期間高温槽と低温槽とを交互に移動し、昇温と降温との繰り返しによる熱衝撃を加えて、試料の特性試験を行っていた（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−２０２１０号公報

しかし、従来の熱衝撃試験装置は、高温槽は概ね１５０℃、高温槽は概ね−５０℃であり、試料を各槽に３０分、各槽移動に５分を繰り返して熱衝撃試験を行う必要がある。この熱衝撃試験は少なくとも１００回、場合によっては１０００回以上繰り返すため、時間がかかるという課題を有する。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、従来に比べて短時間で熱衝撃試験が行える新規な熱衝撃試験装置を提供する。

上記課題を解決するために、本発明に係る熱衝撃試験装置は、試験室内に試料を載置し、昇温と降温との繰り返しによる熱衝撃を加えて、試料の特性試験を行う熱衝撃試験装置であって、前記試料として電気的に接続して発熱するものを用い、試験室に降温手段と前記試料を電気的に接続する通電装置を設けてあり、昇温の際には前記降温手段を停止するとともに前記試料を通電して高温設定温度又は昇温設定時間まで昇温し、降温の際には通電を停止するとともに前記降温手段を稼動させて低温設定温度又は降温設定時間まで降温するように構成してあることを特徴とする。

前記降温手段はファンと熱交換器とを有し、このファンで熱気を循環させて、熱交換器で前記熱気を外部へ放出して降温するようにしてあることを特徴とする。

本発明によれば、高温槽を設ける代わりに、試料を電気的に接続する通電装置を設け、昇温の際には降温手段を停止するとともに試料を通電して高温設定温度又は昇温設定時間まで昇温する。即ち、試料を外部から熱するのではなく、試料の発熱作用を利用して試料の温度を上昇させるため、昇温時間を短縮させることができる。また、試料を高温槽から低温槽、若しくは、低温槽から高温槽へ移動させる必要がないため、さらに試験時間を短縮することができる。また、従来は低温槽と高温槽が必要であったが、本発明においては、一つの試験室内に降温手段と昇温手段である通電装置とを設ければよいため、試験装置の小型化を図ることもできる。

また、降温開始時において、試験室内の温度が従来の熱衝撃試験装置に比べて低温であるため、試験室内の温度を下げる時間を短縮できる時間だけ降温時間を短縮することができる。さらに、降温手段はファンと熱交換器とを有し、このファンで熱気を循環させて、熱交換器で熱気を外部へ放出して降温することにより、高温から低温への熱交換が早まるため、さらに降温時間を短縮させることができる。

以下、添付図面を用いて熱衝撃試験装置に係る実施例を説明する。図１は本発明に係る熱衝撃試験装置に適用する概略構成図を示してある。本実施例に係る熱衝撃試験装置は試験室１を備えてある。この試験室１は、気体を循環させるファン２と、熱気を外へ放出する熱交換器３とを備え、ファン２を用いて試料１０より発する熱気を循環させて、熱交換器３により外気と熱気とを交換して降温する。なお、本発明においては、低温設定温度又は降温設定時間まで降温するとよいが、本実施例においては、降温動作の際に、このファン２と熱交換器３とを用いて−５０℃まで降温し、二回目以降は一回目で−５０℃まで降温した際にかかった時間まで降温する。

この試験室１内には試料載置台４を備え、この試料載置台４に試料１０を載置する。本発明においては、試料１０として電気的に接続して発熱するものを用いる。なお、複数の試料１０の接続例を図２に示す。

この熱衝撃試験装置は通電装置６を備え、この通電装置６は試験室１に配する配線７を有し、この配線７を試料１０に接続することにより、通電装置６と試料１０が電気的に接続するように構成してある。本実施例では図２に示すように、複数の試料１０を直列に接続してあり、一端の試料１０ａを通電装置６の正極に接続し、他端の試料１０ｚを通電装置６の負極に接続してある。また、各試料１０には温度センサ（図示しない）と電圧計１１ａ〜１１ｚを接続してあり、試料１０が高温設定温度又は低温設定温度まで到達した際に、温度センサが反応して、降温動作若しくは昇温動作に変更するように構成してある。

本発明においては、高温設定温度又は昇温設定時間まで昇温するとよいが、本実施例においては、昇温動作の際に、ファン２を停止させて、通電装置６より試料１０に通電して、１５０℃になるまで、試料１０自体を昇温させ、二回目以降は一回目で１５０℃まで昇温した際にかかった時間まで昇温する。

本発明に係る熱衝撃試験装置は以下のように作用する。先ず、試験室内に試料を載置する。本実施例では、図２に示すように、複数の試料１０を備え、試料１０を直列に接続し、一端の試料１０ａを通電装置６の正極に接続し、他端の試料１０ｚを通電装置６の負極に接続する。ファン２を停止状態にし、通電装置６よりソケット１１を介して試料１０に通電して、試料１０を１５０℃になるまで昇温する。なお、本発明においては、試料１０は単数でも複数でもよく、接続方法については問わない。また、本実施例では、複数の試料１０を直接接続してあるが、ソケットを複数設け、各ソケットに試料１０を載置して複数の試料１０を接続してもよい。

続いて、試料１０を１５０℃になるまで昇温したら降温する。この場合、通電装置６の通電を解除し、ファン２を用いて試料１０より発する熱気を循環させて、熱交換器３により外気と熱気とを交換して、−５０℃になるまで降温する。

続いて、試料１０を−５０℃になるまで降温したら昇温する。昇温方法については、前記と同様である。ただし、二回目以降は一回目で１５０℃まで昇温した際にかかった時間まで昇温する。なお、図３に時間と温度との関係図を示してあるが、一回目と二回目とは概ね同様の温度変化をする。以上のように昇温と降温とを繰り返して、熱衝撃試験を行う。

以上より、本発明は高温槽を設ける代わりに、試料１０を電気的に接続する通電装置６を設け、昇温の際には降温手段を停止するとともに試料を通電して高温設定温度又は昇温設定時間まで昇温する。即ち、試料１０を外部から熱するのではなく、試料１０の発熱作用を利用して試料の温度を上昇させるため、昇温時間を短縮させることができる。また、試料１０を高温槽から低温槽、若しくは、低温槽から高温槽へ移動させる必要がないため、さらに試験時間を短縮することができる。また、従来は低温槽と高温槽が必要であったが、本発明においては、一つの試験室１内に降温手段と昇温手段である通電装置６とを設ければよいため、試験装置の小型化を図ることもできる。

また、降温開始時において、試験室１内の温度が従来の熱衝撃試験装置に比べて低温であるため、試験室１内の温度を下げる時間を短縮できる時間だけ降温時間を短縮することができる。さらに、降温手段はファン２と熱交換器３とを有し、このファン２で熱気を循環させて、熱交換器３で熱気を外部へ放出して降温することにより、高温から低温への熱交換が早まるため、さらに降温時間を短縮させることができる。

本発明に係る熱衝撃試験装置の基本構成図である。 図１図示熱衝撃試験装置の通電装置と試料との接続例を示した図である。 図１図示熱衝撃試験装置における熱衝撃試験のタイムテーブルを示す図である。

符号の説明

１ 試験室
２ ファン
３ 熱交換器
４ 試料載置台
６ 通電装置
７ 配線
１０ 試料
１１ 電圧計

Claims (2)

1. 試験室内に試料を載置し、昇温と降温との繰り返しによる熱衝撃を加えて、試料の特性試験を行う熱衝撃試験装置であって、
   前記試料として電気的に接続して発熱するものを用い、前記試験室内に降温手段と前記試料を電気的に接続する通電装置を設けてあり、昇温の際には前記降温手段を停止するとともに前記試料を通電して高温設定温度又は昇温設定時間まで昇温し、降温の際には通電を停止するとともに前記降温手段を稼動させて低温設定温度又は降温設定時間まで降温するように構成してあることを特徴とする熱衝撃試験装置。
2. 前記降温手段はファンと熱交換器とを有し、このファンで熱気を循環させて、熱交換器で前記熱気を外部へ放出して降温するようにしてあることを特徴とする請求項１記載の熱衝撃試験装置。

Images