JP2012112875A - 環境試験装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低温状態とされる試験槽の槽内および槽外で結露が発生することを抑制することができる環境試験装置を提供すること。
【解決手段】環境試験装置１は、試験槽２、ワーク支持機構３、冷却機構４および乾燥気体供給機構６を有する。ワーク支持機構３はワーク載置台１５および試験槽２の槽外から試験槽２の壁を貫通して内側に延びてワーク載置台１５を支持する載置台支持シャフト１６を備える。載置台支持シャフト１６は中空シャフトであり、乾燥気体供給機構６は載置台支持シャフト１６の中空部６４を通して乾燥空気を試験槽２の槽外から試験装置５内へ供給する。載置台支持シャフト１６と乾燥空気の間の熱交換によって載置台支持シャフト１６の槽外部分１６ａの温度の低下を抑制できるので、結露の発生を抑制できる。また、乾燥空気の供給により、試験槽２の槽内の結露の発生が抑制される。
【選択図】図１

Description

本発明は、試験槽の槽内に配置されたワークを冷却する冷却機構を備える環境試験装置に関する。より詳細には、低温状態とされる試験槽の槽内および槽外で結露が発生することを抑制できる環境試験装置に関する。

環境試験装置は、試験槽の槽内に搬入された電子基板などのワークを所定の温度に到達させて、当該ワークに通電などの環境試験を行う。特許文献１の環境試験装置は、冷却機構によって温度制御した空気を試験槽の槽内で循環させ、これにより槽内に配置されたワークを冷却して所定の試験温度に到達させている。特許文献２の環境試験装置は、試験槽の槽内に配置されたプレート状の冷却器にワークを保持しているカセットを接触させ、これによりワークを冷却して所定の試験温度に到達させている。これらの環境試験装置では、ワークを試験温度に到達させる際に槽内が低温状態となるので、試験槽の槽内に結露が発生しやすい。試験槽の槽内における結露の発生を抑制するために、特許文献２では、試験槽の槽内に乾燥気体を供給している。

特開２００８−２３２６８０号公報 特開２００２−２３１７７７号公報

ここで、通電試験では、試験装置の通電用端子とワークとの接触を確実なものとするために、試験槽の槽内においてワークが載せられるワーク載置台の水平度の確保が必要となることがある。このような場合に、ワーク載置台を試験槽の槽内に構成すると、ワーク載置台の水平度が試験槽の水平度に依存してしまうので、ワーク載置台を試験槽の槽外から当該試験槽の底を貫通して内側に延びるシャフトによって支持することにより、ワーク載置台の水平度を向上させることが行われる。

ワーク載置台を支持するシャフトが試験槽の底を貫通して延びていると、試験槽の槽内が低温状態となったときに、伝熱によって試験槽の槽外に位置しているシャフトの槽外部分が冷え、外気との温度差によってこの槽外部分に結露が発生するという問題が生じる。試験槽の槽外で発生した結露は、水滴となって環境試験装置の設置場所を濡らしてしまう。

このような問題点に鑑みて、本発明の課題は、低温状態とされる試験槽の槽内および槽外で結露が発生することを抑制することができる環境試験装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、
試験槽と、
前記試験槽の槽内に搬入されたワークを冷却するための冷却機構と、
前記試験槽の槽内に乾燥気体を供給する乾燥気体供給機構と、
前記試験槽の槽外から当該試験槽の壁を貫通して槽内に延びている中空シャフトとを有し、
前記乾燥気体供給機構は、前記乾燥気体を前記中空シャフトの中空部を通して前記試験槽の槽内に供給することを特徴とする。

環境試験装置が試験槽の槽内に搬入されたワークを冷却するための冷却機構を備えている場合には、試験槽の槽内が低温状態となるので、試験槽の壁を貫通して延びているシャフトは伝熱によって低温となる。このためシャフトにおける試験槽の外側に露出している槽外部分には、外気との温度差によって結露が発生し易い状態となる。これに対して、本発明では、試験槽の壁を貫通して延びているシャフトは中空シャフトなので、シャフトが中空シャフトではない場合と比較して、その断面積を小さくすることができる。この結果、伝熱性を低下させることができるので、中空シャフトの槽外部分の温度が伝熱によって低下することを抑制できる。また、中空シャフトの中空部に乾燥気体を流通させるので、中空シャフトと乾燥気体の間の熱交換によって中空シャフトの槽外部分の温度低下を抑制できる。よって、中空シャフトの槽外部分における結露の発生を抑制できる。また、中空シャフトの中空部を流通させた乾燥気体は試験槽の槽内へ供給されるので、試験槽の槽内における結露の発生も抑制できる。ここで、乾燥気体供給機構は、中空シャフトの中空部を、乾燥気体を試験槽の槽内に供給するための気体供給路として利用しているので、乾燥気体を試験槽の槽内に供給するために試験槽の壁を貫通する専用の配管を行う必要がない。よって、装置の製造コストを削減することができる。また、乾燥気体が試験槽の槽内へ供給されているので、試験槽の槽内における圧力を大気圧よりも高い陽圧とすることができ、試験槽の槽内への外気の進入を抑制することができる。

本発明において、前記中空シャフトにおける前記試験槽の外側に隣接している隣接部分の内周面には凹凸が形成されていることが望ましい。このようにすれば、試験槽からの伝熱により温度が低下しやすい中空シャフトの隣接部分の内周面の表面積を増加させることができるので、隣接部分における中空シャフトと乾燥気体の間の熱交換を効率よく行うことができる。この結果、隣接部分の温度低下を抑制できるので、隣接部分における結露の発生を抑制できる。

本発明において、前記試験槽の槽内にワーク載置台を有し、前記ワーク載置台は、前記中空シャフトによって支持されていることが望ましい。通電試験などにおいて試験槽の槽内でワーク載置台に対する水平度が必要となる場合には、ワーク載置台を試験槽の槽外から当該試験槽の底を貫通して槽内に延びる載置台支持シャフトによって支持することがある。このような場合に、載置台支持シャフトが中空シャフトであれば、伝熱による載置台支持シャフトの槽外部分の温度低下を抑制できるので、槽外部分における結露の発生を抑制できる。

この場合において、前記試験槽の槽内に位置している前記中空シャフトの槽内部分には、前記ワーク載置台の表面の側に気体を吹き付ける吹き出し口を備えた気体吹き出し管が取り付けられており、前記気体吹き出し管は、前記中空シャフトの前記中空部に連通していることが望ましい。試験槽の槽外から気体供給路を介して試験槽の槽内に供給される乾燥気体は、中空シャフトの槽内部分を通過する間に試験槽の槽内の空気によって冷却される。従って、この冷却された乾燥気体を、気体吹き出し管を用いてワーク載置台の表面の側に吹き付ければ、冷却された乾燥気体によってワーク載置台に載せられたワークを直接冷却できる。

本発明において、前記ワークを搬送するワーク搬送機構を有し、前記ワーク搬送機構は、前記ワークを載せるパレットと、前記試験槽の槽内を経由する搬送経路に沿って延びており、前記パレットが移動可能な状態で載せられているレールと、前記レールに沿って前記試験槽の槽外から当該試験槽の壁を貫通して槽内に延びており、前記パレットに当接可能な突部を備えるワーク搬送用シャフトと、前記試験槽の槽外に配置されており、前記試験槽の槽外に露出している前記ワーク搬送用シャフトの露出部分に連結されているエアシリンダとを備え、前記ワーク搬送用シャフトの前記突部を前記パレットに当接させた状態として、前記エアシリンダによって前記ワーク搬送用シャフトを軸線方向に移動させることにより、前記パレットに載せられた前記ワークを前記試験槽の槽内で移動させ、前記ワーク搬送用シャフトが前記中空シャフトであることが望ましい。すなわち、環境試験装置が駆動源としてエアシリンダを備えるワーク搬送機構を備えている場合には、低温状態での使用が困難なエアシリンダは試験槽の槽外に配置される。このため、エアシリンダに連結されるワーク搬送用シャフトの軸端部分は試験槽の槽外に位置することとなり、結露が発生し易い状態となる。従って、ワーク搬送用シャフトを中空シャフトとしておけば、ワーク搬送用シャフトの軸端部分における温度低下を抑制して、結露の発生を抑制できる。

この場合において、前記試験槽として、第１試験槽と、槽内が前記第１試験槽よりも低温状態となる第２試験槽を備え、前記レールは、前記第１試験槽および第２試験槽を経由する搬送経路に沿って延びており、前記ワーク搬送用シャフトは、前記レールに沿って前記第１試験槽の槽外から前記第１試験槽および前記第２試験槽を経由して当該第２試験槽の槽外まで延びており、前記エアシリンダは、前記第１試験槽および前記第２試験槽の槽外に配置され、前記ワーク搬送用シャフトにおける前記第１試験槽および前記第２試験槽の槽外に露出している露出部分に連結されており、前記乾燥気体供給機構は、前記ワーク搬送用シャフトの露出部分における前記第２試験槽の前記第１試験槽とは反対側の部位から前記乾燥気体を当該ワーク搬送用シャフトの前記中空部に導入することが望ましい。このようにすれば、中空シャフトからなるワーク搬送用シャフトを介して複数の試験槽に乾燥気体を供給することができる。また、第１試験槽の槽内には、第１試験槽よりも低温状態となっている第２試験槽を通過することによって冷却された乾燥気体が供給されるので、第１試験槽の槽内を冷却するための冷却機構の負荷を低減させることができる。

本発明では、試験槽の壁を貫通して延びているシャフトは中空シャフトなので、シャフトが中空シャフトではない場合と比較して、その断面積を小さくすることができる。この結果、伝熱性を低下させることができるので、中空シャフトの槽外部分の温度が伝熱によって低下することを抑制できる。また、中空シャフトの中空部に乾燥気体を流通させるので、中空シャフトと乾燥気体の間の熱交換によって中空シャフトの槽外部分の温度低下を抑制できる。よって、中空シャフトの槽外部分における結露の発生を抑制できる。また、中空シャフトの中空部を流通させた乾燥気体は試験槽の槽内へ供給されるので、試験槽の槽内における結露の発生も抑制できる。ここで、乾燥気体供給機構は、中空シャフトの中空部を、乾燥気体を試験槽の槽内に供給するための気体供給路として利用しているので、乾燥気体を試験槽の槽内に供給するために試験槽の壁を貫通する専用の配管を行う必要がない。よって、装置の製造コストを削減することができる。また、乾燥気体が試験槽の槽内へ供給されているので、試験槽の槽内における圧力を大気圧よりも高い陽圧とすることができ、試験槽の槽内への外気の進入を抑制することができる。

本発明を適用した環境試験装置の縦断面図である。 載置台支持シャフトの部分縦断面図および横断面図である。 本発明を適用したライン型環境試験装置の断面図である。 図３の環境試験装置のワーク搬送機構を説明するための説明図である。

以下に図面を参照して、本発明を適用した環境試験装置を説明する。

［実施例１］
（全体構成）
図１は環境試験装置の概略断面図である。図１に示すように、本発明の環境試験装置１は、電子基板などのワーク１００が搬入される試験槽２と、試験槽２に搬入されたワーク１００を支持するワーク支持機構３と、温度制御した空気を試験槽２の槽内で循環させてワーク１００を冷却する冷却機構４と、通電試験を行う試験装置５を備えている。また、試験槽２の槽内に乾燥空気（乾燥気体）を供給する乾燥気体供給機構６と、試験槽２の槽内に供給される乾燥空気をワーク１００に向って吹き付けるための気体吹き出し管７を備えている。

（試験槽）
試験槽２は、直方体形状をしており、断熱パネルからなる矩形の底板１１、底板１１の周縁から上方に延びる４枚の側板１２、および４枚の側板１２の上端に被せられた矩形の天井板１３によって構成されている。装置正面（図中右側）に配置されている側板１２にはワーク１００搬入用の開口部１２ａが形成されている。この側板１２には、開口部１２ａを塞ぐように、槽外から断熱パネルからなる開閉扉１４が取り付けられている。

（ワーク支持機構）
図１、図２を参照してワーク支持機構３を説明する。図２（ａ）は試験槽２の外側に隣接する載置台支持シャフトの隣接部分の部分断面図であり、図２（ｂ）はその横断面図であり、図２（ｃ）は従来の載置台支持シャフトの横断面図である。ワーク支持機構３は、開口部１２ａから試験槽２の槽内に搬入されたワーク１００を載せるためのワーク載置台１５と、ワーク載置台１５を支持する４本の載置台支持シャフト１６を備えている。ワーク載置台１５には、ワーク載置台１５に載せられたワーク１００に対して通電試験を行うための試験装置５が設置されている。

４本の載置台支持シャフト１６は、いずれも中空シャフトであり、試験槽２の槽外から試験槽２の底板１１（壁）を貫通して内側に延びている。各載置台支持シャフト１６は、試験槽２の槽外に露出している槽外部分１６ａの下端が試験槽２を支えている装置フレーム１７の最下端部分に固定されている。

ここで、装置フレーム１７は下方へ突出する複数の脚部１７ａを備えている。脚部１７ａは、下方への突出量が調節可能となっており、環境試験装置１を設置場所に設置する際には、これらの脚部１７ａの突出量を調節することによって環境試験装置１の設置姿勢を所定の姿勢とする。環境試験装置１の設置姿勢が所定の姿勢に調整されると、装置フレーム１７の最下端部分に固定された載置台支持シャフト１６によって支持されているワーク載置台１５が水平となる。

載置台支持シャフト１６の中空部１８は、乾燥気体供給機構６が乾燥空気を試験槽２の槽内に供給するための気体供給路となっており、載置台支持シャフト１６の槽外部分１６ａの下端部分には中空部１８と連通する乾燥気体導入口１９が設けられている。乾燥気体導入口１９には、乾燥気体供給機構６の乾燥気体供給管２０が接続されている。

また、載置台支持シャフト１６において試験槽２の槽内に位置している槽内部分１６ｂには、中空部１８と連通している複数の乾燥気体供給口２１が設けられている。乾燥気体供給口２１からは、乾燥気体供給機構６から乾燥気体導入口１９を介して中空部１８に導入された乾燥空気が試験槽２の槽内に吹き出される。

ここで、図２（ａ）に示すように、載置台支持シャフト１６の内周面１６ｃには、中心軸線回りに形成された螺旋の突条からなる旋回フィン（凹凸）２２が設けられている。なお、旋回フィン２２は、載置台支持シャフト１６とは別部品の旋回フィン２２をシャフト内に挿入したものであるが、載置台支持シャフト１６の内周面１６ｃに直接旋回フィン２２を形成してもよい。また、図２（ｂ）に示すように、中空シャフトである本例の載置台支持シャフト１６は、図２（ｃ）に示す従来の載置台支持シャフト１６と比較して大径となっており、中空シャフトとした場合でも、その剛性が確保されている。

（冷却機構）
冷却機構４は、試験槽２の槽内に配置された直方体形状の蒸発器２３と、この蒸発器２３の上方に配置された送風機２４を備えている。蒸発器２３は、試験槽２の槽外に配置されている不図示の圧縮器、凝縮器、および膨張弁などと共に冷凍サイクルを構成している。送風機２４はシロッコファンを備えており、蒸発器２３によって冷却された試験槽２の槽内の空気を槽内で循環させる。

蒸発器２３には凝縮器および膨張弁を介して供給される冷媒の冷媒供給管２５が接続されている。また、試験槽２の槽内の空気との間で熱交換が行われた冷媒を回収して圧縮器に送るための冷媒回収管２６が接続されている。

（乾燥気体供給機構）
乾燥気体供給機構６は、ヒートレスドライヤ２７と、ヒートレスドライヤ２７から吐出された乾燥空気を載置台支持シャフト１６の乾燥気体導入口１９に導いている乾燥気体供給管２０を備えている。ヒートレスドライヤ２７としては、圧縮空気を吸着剤を用いて除湿する吸着式のものを用いることができる。本例では、乾燥気体供給機構６は吸着式のヒートレスドライヤ２７を用いて、露点温度−７０℃の乾燥空気を供給する。また、乾燥気体供給機構６から供給される乾燥空気の温度は、環境試験装置１が設置されている場所の外気温度と同一となっている。なお、乾燥空気の温度は外気温度よりも高い温度としてもよい。

（試験装置）
試験装置５は、通電用端子とワーク１００の通電部分を接触させて、通電試験を行う。試験装置５は、ワーク１００が試験槽２に搬入されると、ワーク１００が所定の試験温度に達するのに必要な所定時間が経過した後に通電試験を行う。通電試験は、ワーク載置台１５に載せられた状態のワーク１００に対して行われる。

（気体吹き出し管）
気体吹き出し管７は、載置台支持シャフト１６の上端のワーク載置台１５に近い部分に取り付けられている。気体吹き出し管７の一方の開口端は、ワーク載置台１５の表面の側に向って開口している吹き出し口７ａとなっており、他方の開口端は、載置台支持シャフト１６の内側の中空部１８に連通している。

（環境試験動作）
環境試験を行う際には、冷却機構４を動作させて、蒸発器２３と送風機２４によって試験槽２の槽内の空気を冷却して循環させる。また、乾燥気体供給機構６を動作させて、乾燥空気を載置台支持シャフト１６の中空部１８を介して試験槽２の槽内に供給する。

試験槽２の槽内が所定の低温状態となった後に、開閉扉１４を開いて開口部１２ａからワーク１００を試験槽２の槽内に搬入し、ワーク載置台１５の所定の位置に載せ、開閉扉１４を閉じる。ここで、試験槽２の槽内には試験槽２の槽外から載置台支持シャフト１６の中空部１８を介して乾燥空気が供給されており、試験槽２の槽内における圧力が大気圧よりも高い陽圧となっているので、開閉扉１４を開閉したときに外気が試験槽２の槽内へ進入することが抑制される。従って、ワーク１００の搬入および搬出に際して、開閉扉１４の開閉による試験槽２の槽内の温度変化を小さくすることができる。

ワーク１００がワーク載置台１５に載せられると、載置台支持シャフト１６の中空部１８を介して供給されている乾燥空気の一部が気体吹き出し管７を介してワーク１００に直接吹き付けられる。ここで、試験槽２の槽外から供給された乾燥空気は、載置台支持シャフト１６の槽内部分１６ｂを通過する間に試験槽２の槽内の空気との熱交換によって冷却されているので、気体吹き出し管７から吹き出される乾燥空気は低温となっている。従って、気体吹き出し管７から吹き出される乾燥空気をワーク１００に直接吹き付けることによってワーク１００を効率よく冷却することができる。

ワーク１００が試験槽２に搬入された後に所定時間が経過すると、ワーク１００は冷却されて試験温度に達するので、試験装置５による通電試験が行われる。通電試験が終了すると、開閉扉１４を開いて開口部１２ａからワーク１００を試験槽２の外に搬出する。しかる後に、次のワーク１００を搬入して、ワーク載置台１５上の所定の位置に載せ、新たなワーク１００に対する環境試験を行う。

（作用効果）
本例によれば、試験槽２の底板１１を貫通して延びている載置台支持シャフト１６が中空シャフトであり、このシャフトを中空としてない場合と比較して、その断面積が小さくなっている。この結果、載置台支持シャフト１６の伝熱性を低下させることができるので、試験槽２の槽内が低温状態となったときに、載置台支持シャフト１６の槽外部分１６ａの温度が伝熱によって低下することを抑制できる。また、中空とした載置台支持シャフト１６の内側に乾燥空気を流通させているので、載置台支持シャフト１６と乾燥空気の間の熱交換によって載置台支持シャフト１６の槽外部分１６ａの温度の低下を抑制できる。よって、載置台支持シャフト１６の槽外部分１６ａにおける結露の発生を抑制できる。

さらに、本例では、載置台支持シャフト１６の内周面１６ｃには、軸線方向の全体に旋回フィン２２が設けられているので、旋回フィン２２を介して載置台支持シャフト１６と乾燥空気との間の熱交換が効率よく行われる。この結果、載置台支持シャフト１６の槽外部分１６ａの温度の低下が、より抑制されるので、載置台支持シャフト１６の槽外部分１６ａにおける結露の発生を抑制できる。

また、中空とした載置台支持シャフト１６の内側を流通させた乾燥空気は、この載置台支持シャフト１６の内側を中空部１８として試験槽２の槽内へ供給されるので、試験槽２の槽内の露点温度が試験温度より低くなり、試験槽２の槽内における結露の発生も抑制できる。ここで、乾燥気体供給機構６は中空とした載置台支持シャフト１６の内側を、乾燥空気を試験槽２の槽内に供給するための乾燥空気供給路として利用しているので、乾燥空気を試験槽２の槽内に供給するために試験槽２の壁を貫通する専用の配管を行う必要がない。よって、環境試験装置１の製造コストを削減することができる。

さらに、温度制御した空気を試験槽２の槽内で循環させることによって試験槽２の槽内に配置されたワーク１００を冷却して試験温度に到達させる空気温調方式の環境試験装置１では、試験槽２の槽内における温度分布が均一とならず、ワーク１００が試験温度に到達するまでの所定時間が長くなる場合があるが、本例によれば、気体吹き出し管７から吹き出される低温の乾燥空気をワーク１００に直接吹き付けているので、試験槽２の槽内の温度分布に拘わらずワーク１００を効率よく冷却することができ、ワーク１００が試験温度に到達するまでの所定時間を短縮することができる。また、気体吹き出し管７から吹き出される低温の乾燥空気をワーク１００に直接吹き付けているので、ワーク１００が複雑な形状をしている場合でも、短時間でワーク１００を試験温度に達するまで冷却できる。

ここで、上記の例では、載置台支持シャフト１６の内周面１６ｃには軸線方向の全範囲に旋回フィン２２が形成されているが、図２（ａ）に示すように、載置台支持シャフト１６において、試験槽２に槽外に隣接している隣接部分１６ｄの内周面１６ｃのみに旋回フィン２２を形成しておいてもよい。このようにすれば、隣接部分１６ｄにおいてシャフトと乾燥空気との間の熱交換が効率よく行われるので、中空シャフトの槽外部分１６ａのうち最も結露が発生しすい隣接部分１６ｄの温度の低下を抑制して、結露の発生を低減させることができる。或いは、載置台支持シャフト１６において試験槽２の壁を貫通している貫通部分１６ｅおよび隣接部分１６ｄに旋回フィン２２を形成しておけば、貫通部分１６ｅおよび隣接部分１６ｄにおいてシャフトと乾燥空気との間の熱交換が効率よく行われるので、中空シャフトの槽外部分１６ａのうち最も結露が発生しすい隣接部分１６ｄの温度の低下を抑制して、結露の発生を低減させることができる。

また、上記の例では、載置台支持シャフト１６の内周面１６ｃに旋回フィン２２を形成しているが、内周面１６ｃの表面積を増加させる凹凸が形成されていればよく、その形状はどのようなものでもよい。

なお、旋回フィン２２を省略しても、載置台支持シャフト１６の槽外部分１６ａの温度低下を抑制し、結露の発生を抑制する効果を得ることができる。また、気体吹き出し管７を省略することもできる。

［実施例２］
（全体構成）
図３はライン型環境試験装置の縦断面図である。本例のライン型環境試験装置４０は直列に連結された第１試験槽４１および第２試験槽４２と、第１試験槽４１の槽外から第１試験槽４１の槽内の第１試験位置Ａおよび第２試験槽４２の槽内の第２試験位置Ｂを経由して第２試験槽４２の槽外に至る搬送経路Ｃに沿ってパレットに載せた電子基板などのワーク１００を間欠的に搬送するワーク搬送機構４３と、温度制御した空気を第１試験槽４１の槽内で循環させて第１試験槽４１の槽内に搬入されたワーク１００を冷却する第１冷却機構４４と、温度制御した空気を第２試験槽４２の槽内で循環させて第２試験槽４２の槽内に搬入されたワーク１００を冷却する第２冷却機構４５と、第１試験位置Ａおよび第２試験位置Ｂにおいて、それぞれワーク１００に対する通電試験を行う第１試験装置４６および第２試験装置４７と、各試験槽４１、４２の槽内に乾燥空気を供給する乾燥気体供給機構４８を備えている。また、第１試験槽４１のワーク搬送方向の上流側を断熱パネルで囲うことにより設けられた前置槽４９ａと、第１試験槽４１と第２試験槽４２との間を断熱パネルで囲うことにより設けられた中間槽４９ｂを備えている。

ライン型環境試験装置４０は、パレット５１に載せた状態のワーク１００を、ワーク搬送機構４３によって搬送経路Ｃを矢印の方向に間欠的に搬送し、前置槽４９ａ、第１試験槽４１、中間槽４９ｂおよび第２試験槽４２に、この順番で順次に搬入して、各試験槽４１、４２の各試験位置Ａ、Ｂでワーク１００に対する通電試験を行う。

（試験槽）
第１試験槽４１および第２試験槽４２は、それぞれ断熱パネルで形成された直方体形状をしている。各試験槽４１、４２の長手方向で対向している側板５２には搬入口５３および搬出口５４が設けられており、各搬入口５３および各搬出口５４には、搬入、搬出されるパレット５１がそこを通過するのに同期して開閉する搬入口シャッタ５５、搬出口シャッタ５６が設けられている。

（ワーク搬送機構）
図３、図４を参照してワーク搬送機構４３を説明する。図４（ａ）はパレット５１が水平案内レール上で停止している状態を示すワーク搬送機構４３の部分斜視図であり、図４（ｂ）はパレット５１が一括して搬送される状態を示すワーク搬送機構４３の部分斜視図である。ワーク搬送機構４３は、パレット５１と、搬送経路Ｃに沿って平行に延びており、パレット５１が移動可能な状態で載せられている一対の水平案内レール５７と、一対の水平案内レール５７に沿って第１試験槽４１および第２試験槽４２を貫通して延びている一対のワーク搬送用シャフト５８と、ワーク搬送用シャフト５８を駆動するためのシャフト駆動機構５９を備えている。

パレット５１は長方形をしており、その長手方向の両端部が水平案内レール５７に載せられている。パレット５１の長手方向の両端部からは垂直方向を上方に延びる係合突起５１ａが突出している。

ワーク搬送用シャフト５８は一対の水平案内レール５７の外側に配置されており、軸受部材６０によって軸線方向にスライド自在、かつ、軸線を中心として回転自在に支持されている。ワーク搬送用シャフト５８には、軸線方向と直交する方向に突出するように複数の送りピン（突部）６１が同一のピッチで取り付けられている。

シャフト駆動機構５９は、図３に示すように、ワーク搬送用シャフト５８を軸線方向に往復移動させるシャフト移動用エアシリンダ６２と、ワーク搬送用シャフト５８を軸線を中心として所定の角度範囲で回転させる一対のシャフト回転用エアシリンダ６３を備えている。シャフト移動用エアシリンダ６２およびシャフト回転用エアシリンダ６３は、第２試験槽４２の第１試験槽４１とは反対側に配置されており、いずれも、ワーク搬送用シャフト５８において、第２試験槽４２から、第１試験槽４１とは反対側の外側に露出している露出部分５８ａに連結されている。

ワーク搬送機構４３は、図４（ａ）に示す状態から、シャフト回転用エアシリンダ６３を駆動して、ワーク搬送用シャフト５８の各送りピン６１が水平案内レール５７の内側へ水平に倒れるようにワーク搬送用シャフト５８を所定の角度だけ回転させ、送りピン６１をパレット５１の係合突起５１ａに当接可能な状態とする。この状態で、シャフト移動用エアシリンダ６２を駆動して、ワーク搬送用シャフト５８を、軸線方向の矢印方向へ１ピッチ分送り出すことによって、図４（ｂ）に示すように、係合突起５１ａと送りピン６１とを係合させ、パレット５１とを水平案内レール５７上で１ピッチ分搬送する。

パレット５１を１ピッチ分搬送した後は、シャフト回転用エアシリンダ６３を駆動して、ワーク搬送用シャフト５８を逆方向に所定の角度だけ回転させて、各送りピン６１と係合突起５１ａとの係合を解除する。また、シャフト移動用エアシリンダ６２を駆動して、ワーク搬送用シャフト５８を、軸線方向の矢印方向とは逆方向へ１ピッチ分戻す。これらの動作が繰り返し行われることにより、水平案内レール５７上にある各パレット５１は、各試験槽４１、４２の各試験位置Ａ、Ｂを経由する搬送経路Ｃに沿って１ピッチずつ間欠的に一括して搬送される。

ここで、ワーク搬送用シャフト５８は、図４に示すように、中空シャフトである。また、ワーク搬送用シャフト５８の中空部６４は、乾燥気体供給機構４８が乾燥空気を各試験槽４１、４２の槽内に供給するための気体供給路となっており、第２試験槽４２の第１試験槽４１とは反対側において当該第２試験槽４２の槽外に露出しているワーク搬送用シャフト５８の露出部分５８ａには、図３に示すように、中空部６４と連通する乾燥気体導入口６５が設けられている。乾燥気体導入口６５には、乾燥気体供給機構４８の乾燥気体供給管５０が接続されている。

また、ワーク搬送用シャフト５８において、各試験槽４１、４２の槽内に位置している槽内部分５８ｂ、および、各試験槽４１、４２から露出している露出部分５８ａ、５８ｄ、５８ｅのうち前置槽４９ａおよび中間槽４９ｂの内側に位置している露出部分５８ｄ、５８ｅには、図４に示すように、中空部６４と連通している複数の乾燥気体供給口６６が設けられている。乾燥気体供給口６６からは、乾燥気体供給機構４８から乾燥気体導入口６５を介して中空部６４内に導入された乾燥空気が、各試験槽４１、４２、前置槽４９ａおよび中間槽４９ｂの槽内に吹き出される。

（冷却機構）
第１冷却機構４４および第２冷却機構４５は、図３に示すように、それぞれ、各試験槽４１、４２の槽内に配置された直方体形状の蒸発器６７と、この蒸発器６７の上方に配置された送風機６８を備えている。蒸発器６７は、試験槽２の槽外に配置されている不図示の圧縮器、凝縮器、および膨張弁などと共に冷凍サイクルを構成している。送風機６８はシロッコファンを備えており、蒸発器６７によって冷却された試験槽２の槽内の空気を槽内で循環させる。

本例では、第１冷却機構４４によって、第１試験槽４１の槽内温度は−２０℃の温度状態に管理される。また、第２冷却機構４５によって、第２試験槽４２の槽内温度は−３０℃の温度状態に管理される。

（乾燥気体供給機構）
乾燥気体供給機構４８は、ヒートレスドライヤ６９と、ヒートレスドライヤ６９から吐出された乾燥空気を載置台支持シャフト１６の乾燥気体導入口６５に導いている乾燥気体供給管５０を備えている。ヒートレスドライヤ６９としては、圧縮空気を吸着剤を用いて除湿する吸着式のものを用いることができる。本例では、乾燥気体供給機構４８は吸着式のヒートレスドライヤ２７を用いて、露点温度−７０℃の乾燥空気を供給する。また、乾燥気体供給機構４８から供給される乾燥空気の温度は、ライン型環境試験装置４０が設置されている場所の外気温度と同一となっている。なお、乾燥空気の温度は外気温度よりも高い温度としてもよい。

（試験装置）
各試験装置４６、４７は、パレット５１に載せられたワーク１００が各試験槽４１、４２の槽内の各試験位置Ａ、Ｂに至ると、通電用端子とワーク１００の通電部分を接触させて、通電試験を行う。通電試験は、パレット５１に載せられた状態のワーク１００に対して行われる。

（環境試験動作）
環境試験を行う際には、各冷却機構４４、４５により各試験槽４１、４２の槽内の空気を冷却して循環させる。また、乾燥気体供給機構４８を動作させて、乾燥空気をワーク搬送用シャフト５８の中空部６４を介して各試験槽４１、４２の槽内に供給する。

各試験槽４１、４２の槽内が所定の低温状態となると、シャフト駆動機構５９が駆動される。また、水平案内レール５７において第１試験槽４１の第２試験槽４２とは反対側で第１試験槽４１の槽外に露出しているレール端部分をワーク搬入位置Ｄとして、このワーク搬入位置Ｄにワーク１００を載せたパレット５１が逐次に配置される。ワーク搬入位置Ｄに配置されたワーク１００は、ワーク搬送機構４３によって間欠的に搬送されて、第１試験槽４１の槽内に搬入される。

搬入口５３から第１試験槽４１の槽内に搬入されたワーク１００は、第１試験位置Ａに到達するまでの間に冷却されて所定の第１試験温度に到達する。すなわち、第１試験槽４１の搬入口５３から第１試験位置Ａまでの距離は、試験槽２を搬送されるワーク１００が第１温度に達するのに必要な冷却時間と、第１試験槽４１の搬入口５３に搬入されたワーク１００が第１試験位置Ａに到達するまでの搬送時間とに基づいて、ワーク１００が第１試験位置Ａに達した時点でワーク１００の温度が第１試験温度に到達している距離に設定されている。

ワーク１００が第１試験位置Ａに到達すると、ワーク１００が第１試験位置Ａで停止している間に第１試験装置４６による通電試験が行われる。通電試験が終了すると、ワーク搬送機構４３によってワーク１００は第１試験槽４１の搬出口５４を介して第１試験槽４１から搬出される。

第１試験槽４１から搬出されたワーク１００は、第２試験槽４２の搬入口５３から第２試験槽４２の槽内に搬入される。第２試験温度は第１試験温度よりも低い温度であり、第２試験槽４２の槽内に搬入されたワーク１００は第２試験位置Ｂに到達するまでの間に冷却されて第１試験温度よりも低温の第２試験温度に到達する。ワーク１００が第２試験位置Ｂに到達すると、ワーク１００が第２試験位置Ｂで停止している間に第２試験装置４７による通電試験が行われる。通電試験が終了すると、ワーク搬送機構４３によってワーク１００は第２試験槽４２の搬出口５４を介して第２試験槽４２から搬出される。

これらの動作は、ワーク搬入位置Ｄに次々と配置されるワーク１００に対して、順番に行われる。

（作用効果）
本例によれば、各試験槽４１、４２の壁を貫通して延びているワーク搬送用シャフト５８が中空シャフトであり、このシャフトを中空としてない場合と比較して、断面積が小さくなっている。この結果、ワーク搬送用シャフト５８の伝熱性を低下させることができるので、各試験槽４１、４２の槽内が低温状態となったときに、ワーク搬送用シャフト５８において第１試験槽４１および第２試験槽４２から槽外に露出している露出部分５８ａ、５８ｄ、５８ｅの温度が伝熱によって低下することを抑制できる。

また、中空としたワーク搬送用シャフト５８の内側に乾燥空気を流通させるので、ワーク搬送用シャフト５８と乾燥空気の間の熱交換によって、シャフト駆動機構５９に接続されているワーク搬送用シャフト５８の露出部分５８ａの温度の低下を抑制できる。よって、この露出部分５８ａにおける結露の発生を抑制できる。

さらに、ワーク搬送用シャフト５８の露出部分５８ａ、５８ｄ、５８ｅのうち前置槽４９ａおよび中間槽４９ｂの内側に位置している露出部分５８ｄ、５８ｅには、中空部６４と連通している複数の乾燥気体供給口６６が設けられており、中空部６４内に導入された乾燥空気は前置槽４９ａおよび中間槽４９ｂの槽内に吹き出されるようになっている。従って、第１試験槽４１、或いは、第１試験槽４１および第２試験槽４２を通過することにより冷却されて低温状態となった乾燥空気は前置槽４９ａ内および中間槽４９ｂ内に放出され、これら前置槽４９ａおよび中間槽４９ｂの槽内を低湿低温度とする。この結果、搬入口シャッタ５５、搬出口シャッタ５６が開閉する際に各試験槽４１、４２の温度変化が抑えられる。また、前置槽４９ａおよび中間槽４９ｂの槽内が低湿低温度となるので、露出部分５８ｄ、５８ｅにおける結露の発生を抑制できる。

また、ワーク搬送用シャフト５８の中空部６４を流通させた乾燥空気は、第１試験槽４１の槽内および第２試験槽４２へ供給されるので、各試験槽４１、４２の槽内における結露の発生も抑制できる。ここで、乾燥気体供給機構４８はワーク搬送用シャフト５８の中空部６４を乾燥空気を各試験槽４１、４２の槽内に供給するための乾燥空気供給路として利用しているので、乾燥空気を各試験槽４１、４２の槽内に供給するために各試験槽４１、４２の壁を貫通する専用の配管を行う必要がない。よって、ライン型環境試験装置４０の製造コストを削減することができる。

さらに、乾燥空気は、第１試験槽４１よりも低温状態となっている第２試験槽４２の槽内を介して、第１試験槽４１の槽内に供給される。この結果、第２試験槽４２を通過することによって冷却された乾燥気体を第１試験槽４１の槽内に供給できるので、第１試験槽４１の槽内を冷却するための冷却機構４４の負荷を低減させることができる。

また、各試験槽４１、４２の槽内には各試験槽４１、４２の槽外からワーク搬送用シャフト５８の中空部６４を介して乾燥空気が供給されており、各試験槽４１、４２の槽内における圧力が大気圧よりも高い陽圧となっているので、ワーク１００の搬出および搬入に際して搬入口シャッタ５５、搬出口シャッタ５６が開閉したときに外気が各試験槽４１、４２の槽内へ進入することが抑制される。従って、搬入口シャッタ５５、搬出口シャッタ５６の開閉による各試験槽４１、４２の槽内の温度変化が小さい。

なお、実施例１と同様に、ワーク搬送用シャフト５８の内周面５８ｃに、中心軸線回りに形成された螺旋の突条からなる旋回フィンを設けてもよい。このような旋回フィンを形成しておけば、旋回フィンを介してワーク搬送用シャフト５８と乾燥空気との間の熱交換が効率よく行われるので、ワーク搬送用シャフト５８の露出部分５８ａ、５８ｄ、５８ｅの温度の低下が、より抑制され、ワーク搬送用シャフト５８の露出部分５８ａ、５８ｄ、５８ｅにおける結露の発生を抑制できる。ここで、旋回フィン２２は、ワーク搬送用シャフト５８において、各試験槽４１、４２に槽外に隣接している隣接部分のみ、或いは、ワーク搬送用シャフト５８において各試験槽４１、４２の側板５２を貫通している貫通部分および隣接部分のみに形成しておいてもよい。

また、本例のライン型環境試験装置４０は、試験槽として第１試験槽４１および第２試験槽４２を備えるものであるが、試験槽を１つ、或いは、試験槽を３つ以上の備える場合にも、本願発明を適用できる。

（その他の実施の形態）
上記の例は、いずれも、試験槽の槽内に温度制御された空気を循環させることにより、試験槽の槽内に配置したワークを所定の試験温度に冷却する空気温調方式の環境試験装置であるが、本発明をプレート温調方式の環境試験装置に適用することもできる。プレート温調方式の環境試験装置とは、ワークを載せるために試験槽の槽内に配置されているプレートを直接に冷却機構によって冷却し、このプレートによって当該プレートに載せたワークを所定の試験温度に冷却するものである。

例えば、冷却機構によって冷却されるプレートが、試験槽の槽外から試験槽の壁を貫通して内側に延びているプレート支持シャフトによって支持されている場合には、プレート支持シャフトを中空シャフトとしておき、プレート支持シャフトの中空部を乾燥空気供給路として乾燥空気を流通させて試験槽の槽内に供給する。このようにすれば、プレート支持シャフトにおける試験槽の槽外に位置している露出部分が、プレートからの伝熱によって冷えて、結露が発生しやすい状態となることを抑制できる。また、試験槽の槽内における結露の発生を抑制できる。

また、このようなプレート温調方式の環境試験装置においても、プレートが冷却されることによって試験槽の槽内が低温状態となるので、試験槽の槽外から試験槽の壁を貫通して槽内に延びているシャフトを備えている場合には、このシャフトの槽外部分が伝熱によって冷えて、結露が発生しやすい状態となる。したがって、このようなシャフトを中空シャフトとして、その内側に乾燥空気を流通させれば、シャフトの槽外部分における結露の発生を抑制できる。

１・環境試験装置、２・試験槽、３・ワーク支持機構、４・冷却機構、５・試験装置、６・乾燥気体供給機構、７・気体吹出し管、７ａ・吹き出し口、１１・底板（壁）、１２・側板、１２ａ・開口部、１３・天井板、１４・開閉扉、１５・ワーク載置台、１６・載置台支持シャフト（中空シャフト）、１６ａ・槽外部分、１６ｂ・槽内部分、１６ｃ・内周面、１６ｅ・貫通部分、１６ｄ・隣接部分、１７・装置フレーム、１７ａ・脚部、１８・中空部、１９・乾燥気体導入口、２０・乾燥気体供給管、２１・乾燥気体供給口、２２・旋回フィン、２３・蒸発器、２４・送風機、２５・冷媒供給管、２６・冷媒回収管、２７・ヒートレスドライヤ、４０・ライン型環境試験装置、４１・第１試験槽、４２・第２試験槽、４３・ワーク搬送機構、４４・第１冷却機構、４５・第２冷却機構、４６・第１試験装置、４７・第２試験装置、４８・乾燥気体供給機構、４９ａ・前置槽、４９ｂ・中間槽、５０・乾燥気体供給管、５１・パレット、５１ａ・係合突起、５２・側板（壁）、５３・搬入口、５４・搬出口、５５・搬入口シャッタ、５６・搬出口シャッタ、５７・水平案内レール、５８・ワーク搬送用シャフト（中空シャフト）、５８ａ・５８ｄ・５８ｅ・露出部分、５８ｂ・槽内部分、５８ｃ・内周面、５９・シャフト駆動機構、６０・軸受、６１・送りピン、６２・シャフト移動用エアシリンダ、６３・シャフト回転用エアシリンダ、６４・中空部、６５・乾燥気体導入口、６６・乾燥気体供給口、６７・蒸発器、６８・送風機、６９・ヒートレスドライヤ、１００・ワーク、Ａ・Ｂ・試験位置、Ｃ・搬送経路、Ｄ・ワーク搬入位置

Claims (6)

1. 試験槽と、
   前記試験槽の槽内に搬入されたワークを冷却するための冷却機構と、
   前記試験槽の槽内に乾燥気体を供給する乾燥気体供給機構と、
   前記試験槽の槽外から当該試験槽の壁を貫通して槽内に延びている中空シャフトとを有し、
   前記乾燥気体供給機構は、前記乾燥気体を前記中空シャフトの中空部を通して前記試験槽の槽内に供給することを特徴とする環境試験装置。
2. 請求項１において、
   前記中空シャフトにおける前記試験槽の外側に隣接している隣接部分の内周面には凹凸が形成されていることを特徴とする環境試験装置。
3. 請求項１または２において、
   前記試験槽の槽内にワーク載置台を有し、
   前記ワーク載置台は、前記中空シャフトによって支持されていることを特徴とする環境試験装置。
4. 請求項３において、
   前記試験槽の槽内に位置している前記中空シャフトの槽内部分には、前記ワーク載置台の表面の側に気体を吹き付ける吹き出し口を備えた気体吹き出し管が取り付けられており、
   前記気体吹き出し管は、前記中空シャフトの前記中空部に連通していることを特徴とする環境試験装置。
5. 請求項１または２において、
   前記ワークを搬送するワーク搬送機構を有し、
   前記ワーク搬送機構は、
   前記ワークを載せるパレットと、
   前記試験槽の槽内を経由する搬送経路に沿って延びており、前記パレットが移動可能な状態で載せられているレールと、前記レールに沿って前記試験槽の槽外から当該試験槽の壁を貫通して槽内に延びており、前記パレットに当接可能な突部を備えるワーク搬送用シャフトと、
   前記試験槽の槽外に配置されており、前記試験槽の槽外に露出している前記ワーク搬送用シャフトの露出部分に連結されているエアシリンダとを備え、
   前記ワーク搬送用シャフトの前記突部を前記パレットに当接させた状態として、前記エアシリンダによって前記ワーク搬送用シャフトを軸線方向に移動させることにより、前記パレットに載せられた前記ワークを前記試験槽の槽内で移動させ、
   前記ワーク搬送用シャフトが前記中空シャフトであることを特徴とする環境試験装置。
6. 請求項５において、
   前記試験槽として、第１試験槽と、槽内が前記第１試験槽よりも低温状態となる第２試験槽を備え、
   前記レールは、前記第１試験槽および第２試験槽を経由する搬送経路に沿って延びており、
   前記ワーク搬送用シャフトは、前記レールに沿って前記第１試験槽の槽外から前記第１試験槽および前記第２試験槽を経由して当該第２試験槽の槽外まで延びており、
   前記エアシリンダは、前記第１試験槽および前記第２試験槽の槽外に配置され、前記ワーク搬送用シャフトにおける前記第１試験槽および前記第２試験槽の槽外に露出している露出部分に連結されており、
   前記乾燥気体供給機構は、前記ワーク搬送用シャフトの露出部分における前記第２試験槽の前記第１試験槽とは反対側の部位から前記乾燥気体を当該ワーク搬送用シャフトの前記中空部に導入することを特徴とする環境試験装置。

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