JP2016176792A - 環境試験装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】保護装置等の誤作動が少ない環境試験装置を提供する。
【解決手段】環境試験装置は、複合型ベント装置50と、保護装置51を有している。複合型ベント装置50は、高圧開閉型放圧ベント装置70と、低圧開閉型放圧ベント装置71を有する。複合型ベント装置50には、表裏面を貫通する小開口53が形成されている。小開口53の上部側の開口端には、開閉部材55が設けられている。開閉部材55は、ヒンジ45を中心として水平姿勢から、ストッパ61に当接する立姿勢の位置まで揺動する。ストッパ61には、開放検知手段62が設けられている。小開口53の上部側の開口端近傍には、封鎖検知手段63が設けられている。
【選択図】図6

Description

本発明は、試験室内に所望の環境を形成する環境試験装置に関するものである。特に本発明は、急激な放圧が予想される被試験物を取り扱う環境試験装置として好適なものである。
電気機器等の製品や部品を被試験物とし、これらの性能や耐久性を調べる装置として、環境試験装置が知られている(例えば、特許文献1,2)。環境試験装置は、試験室を有しており、例えば、温度環境(例えば、高温や低温)や湿度環境(例えば、高湿度や低湿度)等の所定の環境を試験室内に人工的に作り出すことができるものがある。
環境試験の対象となる被試験物は、多岐に渡る。また環境試験は、被試験物を高温高湿という様な過酷な環境に置く場合が多い。さらに被試験物が壊れてしまうまで試験を継続する様な場合もある。
そのため環境試験の最中に、被試験物からガスが発生する場合がある。またガスの発生が急激に起こり、被試験物が予期せず破裂してしまう様なこともある。また引火性のガスが発生し、予期せず火炎が生じることもある。
そのため環境試験の最中に、試験室内の圧力が急激に上昇し、試験室内が急激に予期しない高圧状態となってしまう場合がある。このような非常事態が発生することを想定し、破裂板式の放圧ベント装置が設けられた環境試験装置がある。
この種の環境試験装置では、試験室に故意に脆弱な部分を作っておき、試験室内の圧力が爆発的に上昇した場合には、当該脆弱な部位を圧力上昇によって破壊させ、他の部位に損傷が及ぶことを防ぐ。
特開2013−72812号公報 特開2013−72680号公報
破裂板式の放圧ベント装置は、前記した様に、予期しない爆発等に対処するものであり、環境試験装置の壊滅的な破壊は阻止されるものの、環境試験装置は一時的に故障状態となる。
破裂板式の放圧ベント装置は、不可逆的な安全装置であると言え、一旦、放圧ベント装置が作動すると、試験室は大気開放状態のままとなる。そのため一旦、放圧ベント装置が作動すると、放圧ベントの破裂板を取り替えたり、放圧ベントを取り付け直すといった修理が必要となり、一定期間、環境試験装置が使えなくなってしまう場合がある。
ところで二次電池を対象とする環境試験の一つとして、充放電試験がある。充放電試験は、特定の環境下に二次電池を置き、その状態で、二次電池に充電したり二次電池から放電を行う。充放電試験においては、試験中に二次電池からガスが発生したり、破裂が起こる場合が少なくない(以下 ガス発生や破裂等を総称して放圧等という)。通常の被試験物を対象とする環境試験では、過激な放圧等が起こらないことを前提としているが、二次電池を対象とする充放電試験では、過激な放圧等が起きることが予想される。現実問題として、二次電池を対象とする充放電試験では、ガスの発生や破裂などの放圧等が頻繁に起こる場合がある。
そのため破裂板式の放圧ベント装置を採用する環境試験装置を使用して二次電池を試験すると、二次電池が放圧等を起こすたびに環境試験装置は故障状態となり不便である。
そこで本発明者らは、図18の様な開閉式の放圧ベント装置を開発し、試験室100に装着した。
本発明者らが開発した開閉式の放圧ベント装置は、図18の様に、試験室100と外部とを連通する開口101と、開口101を封鎖するベント板102を有するものである。ベント板102は、ヒンジ103によって試験室100の外側に設けられており、ヒンジ103を中心として揺動する。通常時はベント板102によって試験室100の開口101が封鎖されている。
試験室100内で被試験物から放圧等が起こると、その圧力でベント板102がヒンジ103を中心として揺動し、開口101を開いて試験室100内のガスを逃がす。
またベント板102の開閉を検知する開閉検知スイッチ105を設け、ベント板102が開いたことを検知すると、表示装置に警報を表示させることとした。開閉検知スイッチ105は、開口101の近傍に一つだけ設け、ベント板102が開口101を塞いでいるか否かによってオン・オフするものとした。なお周知の通り、スイッチにはA接点スイッチとB接点スイッチがあり、A接点スイッチはオンで通電状態となりオフで非通電状態となる。B接点スイッチは逆にオンで非通電状態となりオフで通電状態となる。
本明細書においては、オン・オフは、通電状態と非通電状態を言うのではなく、スイッチが作動した状態であるか否かを言うものとする。以下の説明で、「オンを検知」「オン状態」とは、スイッチが作動した状態であり、「オフを検知」「オフ状態」は、スイッチが作動していない状態である。
従って、ベント板102が開口101を塞いでいる場合は、開閉検知スイッチ105はオンであり、この際には「オンを検知」することとなる。またベント板102が開口101を開いていれば開閉検知スイッチ105はオフであり、この際には「オフを検知」することとなる。
さらに本発明者らは、試験室100内で火炎が発生した場合に備えて、環境試験装置に二酸化炭素消火器等の保護装置を装備させた。そして開閉検知スイッチ105がベント板102が開いたことを検知すると(開閉検知スイッチ105がオフの状態)、二酸化炭素消火器等を起動し、試験室100内に二酸化炭素を充満させることとした。
しかしながら、試作した環境試験装置は、一つの開閉検知スイッチ105で、ベント板102の開閉を検知するものであるから、ベント板102がどの程度開いたのかを検知することができない。そのため、試作した環境試験装置は、保護装置の誤動作が生じる場合があるという問題があった。
例えば、ベント板102の重量が軽い場合は、軽微な放圧によってもベント板102が開き、保護装置が動作してしまう。極端な場合には、試験室100から被試験物を出し入れする際に試験室100の開閉扉を閉じた場合にも、試験室100の内圧が上昇し、ベント板102が浮いて開閉検知スイッチ105が作動して開閉検知スイッチ105がオフとなり、保護装置が起動してしまう場合がある。
また開閉検知スイッチ105の位置を変更して、ベント板102が全開となったか否かを検知する構造としたものも試作したが、この構造を採用する場合には、逆に作動すべきときに保護装置が起動しない場合があるという問題があった。
この理由について本発明者らが検討した結果によると、被試験物から放圧等があった場合、ベント板102が半開状態となることがあった。
一般に環境試験は、試験室100内に複数の被試験物を収容して行うが、複数の被試験物が一斉に破壊されて放圧が始まることは稀であり、最初に一つの被試験物が放圧し、それに続いて次々と放圧が始まることが多い。
そのためベント板102は全開状態とはならず、半開状態となって試験室内の圧力を大気開放している。
この様に最初に一つの被試験物が放圧し、それに続いて次々と放圧が始まっている様な状況となった場合には、保護装置を動作させることが望ましいが、開閉検知スイッチ105によってベント板102が全開となったか否かを検知する構造とした場合には、作動すべきときに保護装置が起動しない。
上記した様に、試作した環境試験装置は、開閉検知スイッチ105が一つであるから、ベント板102が完全閉止状態(以下 全閉と言う場合がある)を検知させるか、あるいは完全開放状態(以下 全開と言う場合がある)を検知させるかしか方法がない。そのためベント板102が全閉状態であることを検知させる構成を採用した場合には、軽微な放圧等であって試験を中断すべきでは無い場合にも保護装置が起動してしまう場合があるという問題がある。
逆にベント板102が全開状態であることを検知させる構成を採用した場合には、保護装置の作動が遅れまたは作動せず、環境試験装置や被試験物に大きな損傷を与えてしまう場合があるかもしれないという懸念がある。
また充放電試験は、試料の処理量によっていろいろな大きさの環境試験装置が用いられる場合がある。例えば出願人が製造販売する環境試験装置は、試験室の内容積によって2型〜4型があり、数字が大きくなるにつれて容積が大きい。
ベント板102は、技術的には試験室の容積に応じたサイズのものを使用することが望ましいが、部品の種類を減らしたいという要求から、同じサイズのベント板102を異なる容積の環境試験装置に使用する場合もある。
その場合には、さらに保護装置の誤動作が頻発する可能性がある。
本発明は、上記した問題点に注目し、保護装置等の誤作動が少ない環境試験装置を提供することを課題とするものである。
上記した課題を解決するための請求項1に記載の発明は、被試験物を配置する試験室と、試験室の内部の環境を調整する環境調整手段と、試験室内が異常高圧状態となった場合に試験室内の圧力を大気開放する放圧ベント装置を有する環境試験装置において、放圧ベント装置は、試験室に連通する開口と当該開口を封鎖・開放する開閉部材を有し、前記開閉部材が前記開口を封鎖していることを検知する封鎖検知手段と、前記開閉部材が前記開口を開放していることを検知する開放検知手段を個別に有することを特徴とする環境試験装置である。
本発明の環境試験装置では、開閉部材が前記開口を封鎖していることを検知する封鎖検知手段と、前記開閉部材が前記開口を開放していることを検知する開放検知手段を個別に有している。そのため開口が全開状態(全開状態に近い場合を含む)である場合と、開口が全閉状態である場合の他、開口が半開状態であるか否かについても判別することができる。
本発明の環境試験装置では、開口が全閉状態である場合は封鎖検知手段がオンとなり、同時に開放検知手段がオフとなる。逆に封鎖検知手段がオンであり同時に開放検知手段がオフであるならば開口が全閉状態であると言える。
本発明の環境試験装置では、開口が全開状態あるいはそれに近い状態である場合は封鎖検知手段がオフとなり、同時に開放検知手段がオンとなる。逆に封鎖検知手段がオフであり同時に開放検知手段がオンであるならば開口が全開状態であると言える。
本発明の環境試験装置では、開口が半開状態である場合は封鎖検知手段がオフとなり、同時に開放検知手段もオフとなる。逆に封鎖検知手段がオフであり同時に開放検知手段がオフであるならば開口が半開状態であると言える。
請求項2に記載の発明は、前記開閉部材は前記開口を封鎖している状態が定常状態であり、前記開閉部材が前記開口を開放する状態となった後、試験室の圧力が平常状態に戻ると前記開閉部材が定常状態に復帰することを特徴とする請求項1に記載の環境試験装置である。
本発明の環境試験装置で採用する開閉部材は、一旦開いた状態となっても、その後に自力で定常状態に復帰し、開口を閉鎖する。
請求項3に記載の発明は、報知手段を有し、前記開閉部材が前記開口を封鎖していることを前記封鎖検知手段が検知せず同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを前記開放検知手段が検知した場合には、環境試験装置に異常があることを報知手段が報知することを特徴とする請求項1又は2に記載の環境試験装置である。
本発明の環境試験装置は、環境試験装置に異常があることを報知する報知手段を有している。本発明では、開口が全開状態であるかそれに近い状態である場合に報知手段で報知する。
具体的には、本発明の環境試験装置では、開閉部材が開口を封鎖していることを封鎖検知手段が検知せず(封鎖検知手段 オフ)、同時に開閉部材が開口を開放していることを開放検知手段が検知した場合(開放検知手段 オン)に異常を報知する。
この場合は、開閉部材が開口を封鎖していることを封鎖検知手段が検知していない(封鎖検知手段 オフ)から、開閉部材は開口の開口端から離れている。また同時に開閉部材が開口を開放していることを開放検知手段が検知している(開放検知手段 オン)から、開閉部材は全開かそれに近い状態であり、開度が大きい状態である。
この条件が揃っている場合は、環境試験装置の試験室内が高圧状態となり、開閉部材が開口を開放した状態であると考えられるから、環境試験装置に異常があることを報知手段に報知させることとした。
請求項4に記載の発明は、報知手段を有し、前記開閉部材が前記開口を封鎖していることを封鎖検知手段が検知し同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを開放検知手段が検知しない状態、又は前記開口を封鎖していることを封鎖検知手段が検知せず同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを開放検知手段が検知しない状態と、前記開閉部材が前記開口を封鎖していることを前記封鎖検知手段が検知せず同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを前記開放検知手段が検知した場合とを所定時間内に一定回数以上繰り返した場合には、環境試験装置に異常があることを報知手段が報知することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の環境試験装置である。
本発明の環境試験装置も、環境試験装置に異常があることを報知する報知手段を有している。本発明では、開口が全開状態であるかそれに近い状態が繰り返し発生した場合に報知手段で報知する。
具体的には、本発明の環境試験装置では、開口を全閉しているか又は半開状態である状況から、開口が全開状態であるかそれに近い状態を繰り返した場合に報知手段で報知する。
開閉部材が開口を封鎖していることを封鎖検知手段が検知し(封鎖検知手段 オン)同時に開閉部材が前記開口を開放していることを開放検知手段が検知しない状態(開放検知手段 オフ)は、開口が全閉された状態の際に起こる組み合わせである。また開口を封鎖していることを封鎖検知手段が検知せず(封鎖検知手段 オフ)同時に開閉部材が開口を開放していることを開放検知手段が検知しない状態(開放検知手段 オフ)は、開口が半開状態の際に起こる組み合わせである。
また開閉部材が開口を封鎖していることを封鎖検知手段が検知せず(封鎖検知手段 オフ)同時に開閉部材が開口を開放していることを開放検知手段が検知した場合(開放検知手段 オン)は、全開状態であるかそれに近い状態である。
本発明では、全開状態かそれに近い状態が繰り返された場合に異常を報知する。
この場合は、開閉部材が開閉を繰り返している状態である。この条件が揃っている場合は、環境試験装置の試験室内が高圧状態となり、開閉部材が激しく開閉している状態であると考えられる。またこの場合は、試験室内で、複数の被試験物が次々に放圧している事態も予想される。そのため環境試験装置に異常があることを報知手段に報知させることとした。
請求項5に記載の発明は、報知手段を有し、前記開閉部材が前記開口を封鎖していることを封鎖検知手段が検知し同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを開放検知手段が検知しない状態であった後に、前記開閉部材が前記開口を封鎖していることを前記封鎖検知手段が検知せず同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを前記開放検知手段が検知しない状態が発生し、さらにその後に開閉部材が前記開口を封鎖していることを封鎖検知手段が検知し同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを開放検知手段が検知しない状態に復帰した場合には、環境試験装置に異常があることを報知手段が報知することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の環境試験装置である。
本発明の環境試験装置も、環境試験装置に異常があることを報知する報知手段を有している。本発明では、開口が半開状態となった場合に報知手段で報知する。
本発明の環境試験装置では、封鎖検知手段がオンであって開放検知手段がオフである状態(開閉部材が全閉状態)から、封鎖検知手段がオフであって開放検知手段もオフである状態(開閉部材が半開状態)となり、さらに封鎖検知手段がオンであって開放検知手段がオフである状態(開閉部材が全閉状態)に復帰した場合に異常を報知する。
請求項6に記載の発明は、報知手段を有し、前記開閉部材が前記開口を封鎖していることを封鎖検知手段が検知せず同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを開放検知手段が検知しない状態と、開閉部材が前記開口を封鎖していることを封鎖検知手段が検知し同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを開放検知手段が検知しない状態とを所定時間内に一定回数以上繰り返した場合には、環境試験装置に異常があることを報知手段が報知することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の環境試験装置である。
本発明の環境試験装置も、環境試験装置に異常があることを報知する報知手段を有している。本発明では、開口が半開状態を繰り返した場合に報知手段で報知する。
具体的には、本発明では、一旦、封鎖検知手段がオフであって開放検知手段もオフである状態(開閉部材が半開状態)となり、さらに封鎖検知手段がオンであって開放検知手段がオフである状態(開閉部材が全閉状態)に復帰し、これが繰り返された場合に異常を報知する。
開口が半開状態を繰り返す場合は、試験室内で、複数の被試験物が次々に放圧している事態が予想される。そのため環境試験装置に異常があることを報知手段に報知させることとした。
請求項7に記載の発明は、試験室を開閉する開閉扉を有し、前記開閉扉が閉状態であることを条件として環境試験装置に異常があることを報知手段が報知することを特徴とする請求項3乃至6のいずれかに記載の環境試験装置である。
本発明の環境試験装置では、開閉扉が閉状態であることを検知する扉開閉検知手段を有している。そして本発明の環境試験装置では、開閉扉が閉状態であることを扉開閉検知手段が検知したことを条件として環境試験装置に異常があることを報知手段が報知する。
この場合は、開閉扉が閉状態であることを扉開閉検知手段が検知しているから、開閉扉の開閉に伴う圧力変動によって開閉部材が動作したとは考え難い。この状況下で、封鎖検知手段と開放検知手段が異常発生を検知しているから、試験室内で放圧等が発生している確率が高い。そのため環境試験装置に異常があることを報知手段に報知させることとした。
請求項8に記載の発明は、起動手段によって起動し、環境試験装置及び/又は被試験物の損傷を防ぐ保護装置を有し、次の少なくともいずれかの場合に、保護装置が起動することを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の環境試験装置である。
(1)前記開閉部材が前記開口を封鎖していることを前記封鎖検知手段が検知せず同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを前記開放検知手段が検知した場合。
(2)開閉部材が前記開口を封鎖していることを封鎖検知手段が検知し同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを開放検知手段が検知しない状態、又は前記開口を封鎖していることを封鎖検知手段が検知せず同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを開放検知手段が検知しない状態と、
前記開閉部材が前記開口を封鎖していることを前記封鎖検知手段が検知せず同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを前記開放検知手段が検知した場合とを所定時間内に一定回数以上繰り返した場合。
(3)開閉部材が前記開口を封鎖していることを封鎖検知手段が検知せず同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを開放検知手段が検知しない状態と、
開閉部材が前記開口を封鎖していることを封鎖検知手段が検知し同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを開放検知手段が検知しない状態とを所定時間内に一定回数以上繰り返した場合。
本発明の環境試験装置は、起動手段によって起動し、環境試験装置等の損傷を防ぐ保護装置を有している。
そして本発明の環境試験装置では、封鎖検知手段と開放検知手段の検知状況によって、保護装置を起動させる。
本発明の環境試験装置において、保護装置を起動させる条件の一つは、「開閉部材が前記開口を封鎖していることを封鎖検知手段が検知せず(封鎖検知手段 オフ)同時に前記開閉部材が前記開口を開放している(開放検知手段 オン)ことを開放検知手段が検知した場合」である。
この場合は、開口が全開状態またはそれに近い状態であると予想される。この場合は、環境試験装置の試験室内が高圧状態となり、開閉部材が開口を開放した状態であると考えられるから、保護装置を起動させることとした。
保護装置を起動させる条件の他の一つは、開口が全開状態またはそれに近い状態となることを繰り返した場合である。
具体的には「開閉部材が前記開口を封鎖していることを封鎖検知手段が検知し(封鎖検知手段 オン)同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを開放検知手段が検知しない(開放検知手段 オフ)状態(全閉状態)、又は前記開口を封鎖していることを封鎖検知手段が検知せず(封鎖検知手段 オフ)同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを開放検知手段が検知しない(開放検知手段 オフ)状態(半開状態)と、前記開閉部材が前記開口を封鎖していることを前記封鎖検知手段が検知せず(封鎖検知手段
オフ)同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを前記開放検知手段が検知(開放検知手段 オン)した場合(全開またはそれに近い状態)とを所定時間内に一定回数以上繰り返した場合である。
この場合は、試験室内で、複数の被試験物が次々に放圧している事態が予想されるから、保護装置を起動させることとした。
保護装置を起動させる条件の他の一つは、開口が半開状態となることを繰り返した場合である。
具体的には「開閉部材が前記開口を封鎖していることを封鎖検知手段が検知せず(封鎖検知手段 オフ)同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを開放検知手段が検知しない(開放検知手段 オフ)状態(半開状態)と、開閉部材が前記開口を封鎖していることを封鎖検知手段が検知し(封鎖検知手段 オン)同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを開放検知手段が検知しない(開放検知手段 オフ)状態(全閉状態)とを所定時間内に一定回数以上繰り返した場合である。
この場合は、試験室内で、複数の被試験物が次々に放圧している事態が予想されるから、保護装置を起動させることとした。
本発明の環境試験装置は、保護装置等の誤作動が少なく、無駄に試験を中断することを少なくすることができる。
本発明の第1実施形態に係る環境試験装置の斜視図である。 図1の環境試験装置の断面図である。 図1の環境試験装置の天面部の斜視図である。 図1の環境試験装置で採用する複合型ベント装置の斜視図である。 図4の複合型ベント装置の断面斜視図である。 (a)(b)(c)は、試験室内の二次電池から小規模の放圧があった場合における複合型ベント装置の低圧開閉型放圧ベント装置の動作を示す断面図である。 (a)(b)は、試験室内の二次電池から大規模の放圧があった場合における複合型ベント装置の低圧開閉型放圧ベント装置の動作を示す断面図である。 試験室内の二次電池から巨大規模の放圧があった場合における複合型ベント装置の高圧開閉型放圧ベント装置の動作を示す環境試験装置の部分断面図である。 試験室内の二次電池から大規模の放圧があった場合における試験室内の圧力変化を比較するグラフである。 試験室内の二次電池から巨大規模の放圧があった場合における試験室内の圧力変化を比較するグラフである。 試験室内の二次電池から小規模の放圧があった場合における試験室内の圧力変化を比較するグラフである。 試験室の開閉扉を急閉した場合における試験室内の圧力変化を比較するグラフである。 (a)は本発明の他の実施形態の複合型ベント装置を装着した環境試験装置の平面図であり、(b)は部分断面図である。 (a)は本発明のさらに他の実施形態の複合型ベント装置を装着した環境試験装置の平面図であり、(b)は部分断面図である。 (a)は本発明のさらに他の実施形態の環境試験装置の斜視図であり、(b)は(a)の試験室の天面壁近傍の断面図(防護ケースを除く)である。 本発明のさらに他の実施形態の環境試験装置で採用する複合型ベント装置の分解斜視図である。 図16の複合型ベント装置の断面図である。 本発明者らが試作した環境試験装置の部分断面図である。
以下さらに本発明の実施形態について説明する。
本実施形態の環境試験装置1は、図2に示す様に、公知の環境試験装置に複合型ベント装置50と、保護装置51を付加したものである。
最初に公知の環境試験装置と共通する部分について簡単に説明する。
本実施形態の環境試験装置1は、断熱壁20によって覆われた断熱槽22を有している。断熱槽22の内部には、図2の様に仕切り壁23があり、試験室11と空気調和機器設置部17に区画されている。
本実施形態では、空気調和機器設置部17内に、試験室11の内部の環境を調整する環境調整手段が配されている。具体的には、空気調和機器設置部17内に、加湿装置25、冷却装置26、加熱装置27、及び送風機28が配されている。なお冷却装置26は、冷凍装置の蒸発器であり、冷凍装置を構成する圧縮機6,凝縮器7、膨張弁8等は、試験室11の下部の機械室10に収容されている。
空気調和機器設置部17は、仕切り壁23によって試験室11から区画されているが、仕切り壁23は、上端部と下端部に開口30,31がある。そのため空気調和機器設置部17は、前記した開口30,31を通じて試験室11と連通している。
本実施形態では、空気調和機器設置部17は一連の空気流路を形成しており、当該空気流路に前記した加湿装置25、冷却装置26、加熱装置27、及び送風機28が置かれている。
また空気流路の出口側(開口30側)に、温度センサー33と湿度センサー34が設けられている。環境試験装置1では、前記した空気調和機器設置部17内の部材と、温度センサー33及び湿度センサー34によって試験室11内に所定の環境を作り、この環境を維持することができる。
次に試験室11について説明する。
試験室11は、断熱槽22の一部に形成された空間であり、被試験物を設置して環境試験を行うための空間である。
本実施形態で採用する試験室11は、正面壁35、天面壁36、底面壁37、左右側面壁40,41及び奥面壁(仕切り壁23)を有している。
正面壁35、天面壁36、底面壁37、左右側面壁40,41は、いずれも断熱壁である。
本実施形態では、試験室11は、図1、図2の様に正面側に開閉扉21が設けられており、正面側を開放することができ、正面の開閉扉21を開いて被試験物を試験室11に出し入れすることができる。なお本実施形態では、正面壁35は実質的に開閉扉21によって構成されている。
また本実施形態では、開閉扉21が閉状態であることを検知する扉開閉検知手段38が設けられている。扉開閉検知手段38は、具体的にはリミットスイッチである。
本実施形態の環境試験装置1には、図1の様に表示装置5が設けられている。表示装置5は、現在の環境試験装置1の運転状況や、各種の設定状況を表示するものである。本実施形態では、表示装置5が報知手段としても機能し、環境試験装置1に何らかの異常がある場合には所定の表示が現れる。環境試験装置1の異常には、試験室11内で放圧が発生した事実や、環境試験装置自身の故障が含まれる。
本実施形態の環境試験装置1は、特有の構成として複合型ベント装置50と、保護装置51を有している。また被試験物に給電している場合には試験を中断して給電を停止したり、内部の被試験物を冷却する等の被試験物を保護する被試験物保護機能を備えている。
複合型ベント装置50は、高圧開閉型放圧ベント装置70と、低圧開閉型放圧ベント装置71を合体したものであり、高圧開閉型放圧ベント装置70としての機能と、低圧開閉型放圧ベント装置71としての機能を備えている。
具体的に説明すると、複合型ベント装置50は、その外郭部分66が、高圧開閉型放圧ベント装置70の封止部材52として機能する。また複合型ベント装置50に形成された小開口53と開閉部材55によって低圧開閉型放圧ベント装置71が構成されている。
本実施形態の複合型ベント装置50は、前記した高圧開閉型放圧ベント装置70の封止部材52として機能する部位に、低圧開閉型放圧ベント装置71の構成要素たる小開口53と開閉部材55が設けられた構造である。
複合型ベント装置50は、平面視が図3、図4の様に四角形である。複合型ベント装置50の一辺は、300mmから500mm程度である。
図4、図5に示す様に複合型ベント装置50の外郭部分66は、金属板56で覆われ、内部に断熱材57が内蔵されている。
複合型ベント装置50の上面には、全周に渡ってフランジ58が設けられている。
複合型ベント装置50には、中央に内径80mmから200mm程度の管60が配置されており、当該管60によって複合型ベント装置50の表裏面が貫通されている。従って複合型ベント装置50の中央には、表裏面を貫通する小開口53が形成されている。
小開口53の上部側の開口端には、図示しないシール部材が設けられている。
また小開口53の上部側の開口端には、開閉部材55が設けられている。開閉部材55は、金属又は樹脂で作られた四角形の板である。開閉部材55は、図3、図4、図6、図7の様にヒンジ45を介して複合型ベント装置50の上面に取り付けられている。ヒンジ45の近傍には、ストッパ61がある。そのため開閉部材55は、ヒンジ45を中心として水平姿勢から、ストッパ61に当接する立姿勢の位置まで揺動する。
開閉部材55がストッパ61に設けられた開放検知手段62と当接した際の開閉部材55の角度は、図7(b)の様に水平に対して90度を超えない。具体的には開閉部材55は、70度から85度程度の姿勢で、開放検知手段62と当接する。
ストッパ61には、開放検知手段62が設けられている。開放検知手段62は、具体的にはリミットスイッチである。
開放検知手段62は、開閉部材55が全開状態であることを検知するものであり、開閉部材55が開放検知手段62に当たった状態のときにオンを検知する。
また小開口53の上部側の開口端近傍には、封鎖検知手段63が設けられている。封鎖検知手段63は、具体的にはリミットスイッチである。
封鎖検知手段63は、開閉部材55が全閉状態であることを検知するものであり、開閉部材55が小開口53の開口端に当たった状態のときオンを検知する。
本実施形態の環境試験装置1では、試験室11の天面壁36に大きな四角形の開口(大開口65)が設けられており、当該大開口65に複合型ベント装置50の外郭部分(封止部材52)がすっぽりと挿入されている。
なお複合型ベント装置50のフランジ58が、大開口65の縁と係合しており複合型ベント装置50が試験室11側に落下することはない。
また複合型ベント装置50と試験室11との間には、ネジやクギ、リベット等の強固な結合を実現する締結要素や、溶接等の永久締結構造はない。複合型ベント装置50は図示しない接着手段や粘着手段等の比較的結合強度が低い構造によって固定されているに過ぎない。「比較的結合強度が低い構造」の例としては、圧入等の物理的な摩擦力を利用したものや、接着剤等の化学的結合を利用したものが考えられる。
本実施形態では、接着層や粘着層が積層されたテープやシート等の接着部材を利用した構造が採用されている。
接着部材は例えばアルミ箔等の金属箔(具体的には金属テープ)の一面に粘着層が設けられたものであり、気密性と、ある程度の引っ張り強度を有している。しかしながら、複合型ベント装置50の取り付けには、ネジやリベット等の機械的締結要素や、溶接等の永久締結構造は採用されていないため、複合型ベント装置50に試験室11側から強い力が掛かると、接着部材(具体的には金属テープ)が剥がれ、複合型ベント装置50が試験室11の大開口65から離脱する。
大開口65の近傍には、図3に示すように大開放検知スイッチ67が設けられている。大開放検知スイッチ67は、複合型ベント装置50が正規の位置にあるか否かを検知するスイッチである。また本実施形態では、試験室11の上部に防護ケース16が設けられている。
本実施形態の環境試験装置1には、前記した様に保護装置51が設けられている。保護装置51は、具体的には二酸化炭素消火器であり、二酸化炭素ボンベ75と、配管76及びノズル77によって構成されている。二酸化炭素ボンベ75は、試験室11の外にあり、ノズル77は試験室11内に配されている。配管76は、二酸化炭素ボンベ75とノズル77をつなぐものであり、中途に電磁弁78が設けられている。
電磁弁78を開くと、ノズル77から試験室11内に二酸化炭素が噴射される。
次に本実施形態の環境試験装置1の機能について説明する。本実施形態の環境試験装置1は、公知のそれと同様に、試験室11内に二次電池等の被試験物を設置して、環境試験を行う。
ここで二次電池からの放圧や消火器からの消火ガスの噴射等があると、放圧等の程度に応じて複合型ベント装置50が動作することとなる。
説明の便宜上、複合型ベント装置50が無かった場合に、環境試験装置1の開閉扉21が変形してしまう程度の放圧を巨大放圧と称し、開閉扉21のパッキンが破壊される程度の放圧を大放圧と称し、それよりも規模の小さい放圧を小放圧と称する。
本実施形態の環境試験装置1では、小放圧及び大放圧は、複合型ベント装置50の低圧開閉型放圧ベント装置71で吸収する様に設計されている。また巨大放圧は複合型ベント装置50の高圧開閉型放圧ベント装置70で吸収する様に設計されている。
複合型ベント装置50の高圧開閉型放圧ベント装置70は、作動最低圧力が、開閉扉21の耐圧よりも低い。言い換えると、高圧開閉型放圧ベント装置70の作動最低圧力は、環境試験装置1に致命的な損傷を与えない限度に高い。
低圧開閉型放圧ベント装置71の作動最低圧力は、高圧開閉型放圧ベント装置70の作動最低圧力に比べてはるかに低く、例えば開閉扉21を勢い良く閉じた場合にも作動する。
本実施形態の環境試験装置1は、試験室11内に複数の二次電池を配置して充放電試験を実施した場合を想定し、その内の少なくとも一個の二次電池から放圧等があった場合に、開閉部材55が浮き上がる様に、開閉部材55の重量が設定されている。
また複合型ベント装置50を固定する接着部材(具体的には金属テープ)は、複数個の二次電池から同時に激しく放圧等があった場合に破壊されて複合型ベント装置50を開放する程度の強度で複合型ベント装置50を固定している。
高圧開閉型放圧ベント装置70が作動した際の有効開口面積は、実質的に大開口65の開口面積であり、低圧開閉型放圧ベント装置71の有効開口面積は、実質的に小開口53の開口面積である。従って高圧開閉型放圧ベント装置70の有効開口面積は、低圧開閉型放圧ベント装置71の有効開口面積よりも数倍大きい。
本実施形態の環境試験装置1では、前記した様に試験室11の天面壁36の大開口65に複合型ベント装置50が挿入されている。
本実施形態では、天面壁36に設けられた大開口65と、複合型ベント装置50の外郭部分66によって高圧開閉型放圧ベント装置70が構成されている。
また本実施形態では、複合型ベント装置50に形成された小開口53と複合型ベント装置50に載置された開閉部材55によって低圧開閉型放圧ベント装置71が構成されている。
本実施形態では、試験室11内で小放圧が発生した場合は、図6(b)の様に、低圧開閉型放圧ベント装置71の開閉部材55が浮き上がって小開口53の開口端を離れ、小開口53を少しだけ開放する。即ち試験室11内で小放圧が発生した場合は、小開口53が半開状態となる。
そして小放圧が収まると、図6(c)の様に、開閉部材55は自重で元の姿勢に復帰する。小放圧が収まると、小開口53は半開状態から全閉状態となる。
低圧開閉型放圧ベント装置71は、試験室11内の圧力が通常圧に戻ると試験室11内を密閉状態に戻す可逆的ベント装置である。
試験室内で大放圧が発生した場合は、図7(b)の様に小開口53が全開状態となる。そして開閉部材55は開放検知手段62と当接する。
試験室11内で巨大放圧が発生した場合は、図8の様に、高圧開閉型放圧ベント装置70が機能し、複合型ベント装置50によって構成される封止部材52が試験室11の圧力に押されて吹き飛ばされ、天面壁36に設けられた大開口65を開放する。封止部材52が外れた場合に形成される有効開口面積は、大開口65の面積そのものであり、低圧開閉型放圧ベント装置71の有効開口面積に比べてはるかに大きい。
高圧開閉型放圧ベント装置70が機能し、複合型ベント装置50が試験室11の大開口65から外れると、大開放検知スイッチ67が機能し、これを検知する。
また本実施形態では、試験室11の上部に防護ケース16が設けられているから、複合型ベント装置50が勢い良く吹き飛ばされても、周囲の機器や作業者に危害が加わることはない。
高圧開閉型放圧ベント装置70が一旦機能した場合は、作業者による復旧作業が必要である。高圧開閉型放圧ベント装置70は、試験室11内が異常高圧状態となった場合に試験室11内の圧力を大気開放し、試験室11内の圧力が通常圧に戻っても試験室11内の圧力を大気開放し続ける不可逆的ベント装置である。
次に、試験室11内で発生した放圧の程度と、開放検知手段62及び封鎖検知手段63の検知状況について説明する。
試験室11内の圧力が平常である場合は、図6(a)(c),図7(a)の様に、開閉部材55は小開口53の開口端と接していて小開口53を塞いでおり、小開口53は全閉状態である。小開口53が全閉状態である際には、封鎖検知手段63がオンを検知し、開放検知手段62はオフを検知する。
試験室11内で小放圧が発生すると、図6(b)の様に開閉部材55は小開口53の開口端を離れ、半開状態となって封鎖検知手段63の検知状態はオンからオフに変化する。この際、開閉部材55はストッパ61の位置まで至らず、開放検知手段62の検知状態はオフのままである。
試験室11内で小放圧が収まると、図6(c)の様に、開閉部材55の姿勢が元に戻って小開口53は全閉状態となり、開閉部材55が小開口53の開口端と接して封鎖検知手段63がオンを検知する。一方、開放検知手段62の検知状態はオフのままである。
従って、図6(a)の様に試験室11内の圧力が平常であって小開口53が全閉状態である場合は、開閉部材55が小開口53を封鎖していることを封鎖検知手段63が検知し、同時に開閉部材55が小開口53を開放していることを開放検知手段62が検知しない状態である。この状態から小放圧が短期間だけ発生したとすると、小開口53が半開状態となる。その結果、開閉部材55が小開口53を封鎖していることを封鎖検知手段63が検知せず、同時に開閉部材55が小開口53を開放していることを開放検知手段62が検知しない状態が短時間だけ発生する。
さらにその後に小開口53は全閉状態となり、開閉部材55が小開口53を封鎖していることを封鎖検知手段63が検知し、同時に開閉部材55が小開口53を開放していることを開放検知手段62が検知しない状態に復帰する。
試験室11内で小放圧が連続的に発生すると、全閉状態と半開状態を繰り返す場合がある。
この場合は、封鎖検知手段63の検知状態はオンとオフを交互に繰り返す。開放検知手段62はオフを検知し続ける。
開閉部材55が小開口53を封鎖していることを封鎖検知手段63が検知せず同時に開閉部材55が小開口53を開放していることを開放検知手段62が検知しない状態と、開閉部材55が小開口53を封鎖していることを封鎖検知手段63が検知し同時に開閉部材55が小開口53を開放していることを開放検知手段62が検知しない状態とを繰り返す場合には、試験室11内で小放圧が連続的に発生している可能性が高い。
なお試験室11内で小放圧が連続的に発生した場合に、図6(b)の様に開閉部材55が小開口53を開いた半開状態で止まってしまっている可能性もあるが、実際にはこの様な現象が発生することは稀であり、開閉部材55が半開状態で止まってしまった場合は、開閉部材55が固着してしまった可能性が高い。
本実施形態では、開閉部材55が半開状態となって一定時間が経過した場合は、開閉部材55の固着が疑われるから、表示装置(報知手段)5に「故障」の疑いがある旨の表示を行う。この場合の一定時間は、5秒以上であることが望ましい。
試験室11内で大放圧が発生すると、図7(b)の様に、小開口53が全開状態となる。具体的には開閉部材55が跳ね上がって開放検知手段62と当接し、封鎖検知手段63がオフを検知し、開放検知手段62はオンを検知する。
開閉部材55が小開口53を封鎖していることを封鎖検知手段63が検知せず同時に開閉部材55が小開口53を開放していることを開放検知手段62が検知した場合には、試験室11内で大放圧が発生している可能性が高い。
試験室11内で大放圧が連続的に発生すると、開閉部材55が開閉を繰り返す場合がある。具体的には、封鎖検知手段63がオンを検知し、開放検知手段62がオフを検知する状態と、封鎖検知手段63がオフを検知し、開放検知手段62はオンを検知する状態とが繰り返される。
開閉部材55が小開口53を封鎖していることを封鎖検知手段63が検知せず同時に開閉部材55が小開口53を開放していることを開放検知手段62が検知する状態と、開閉部材55が小開口53を封鎖していることを封鎖検知手段63が検知し同時に開閉部材55が小開口53を開放していることを開放検知手段62が検知しない状態とが繰り返された場合には、試験室11内で大放圧が連続的に発生している可能性が高い。
次に開放検知手段62及び封鎖検知手段63の検知状況と、保護装置51及び表示装置(報知手段)5の表示内容について説明する。開放検知手段62及び封鎖検知手段63の検知状況に応じて被試験物保護機能が働く。
本実施形態では、試験室11の開閉扉21が閉状態であることを検知する扉開閉検知手段38が設けられている。保護装置51や被試験物保護機能を起動させるか否かの判定と、表示装置(報知手段)5の表示内容は、開放検知手段62及び封鎖検知手段63の検知状況と、扉開閉検知手段38の検知状況に基づいて決定される。
試験室11内の圧力が放圧によって上昇するのは、開閉扉21が閉じられている場合に限って発生する現象であるから、表示装置(報知手段)5に警告等を表示する場合や、保護装置51等を起動する場合は、開閉扉21が閉じられていることを扉開閉検知手段38が検知していることが条件となる。
なお開閉扉21を勢い良く閉じた直後は、開閉扉21が巻き起こした風によって試験室11内の圧力が高くなっている場合があるから、開閉扉21が閉じた直後については、仮に試験室11内の圧力が上昇したとしても表示装置(報知手段)5に警告等を表示する必要はなく、また保護装置51等を起動する必要もない。
従って、開閉扉21が閉じられていることを扉開閉検知手段38が検知した後、一定の時間は、試験室11内の圧力が高くなっても、表示装置(報知手段)5や保護装置51等の起動をする必要はない。本発明者らの経験則によると、開閉扉21を開閉したことに起因する試験室11内の圧力上昇は、1分以内に収斂するので、タイマーで1分程度の時間を計時し、その間における開放検知手段62及び封鎖検知手段63の検知状況は、表示装置(報知手段)5に警告等を表示するか否か等の判断に反映させないことが望ましい。
また開放検知手段62、封鎖検知手段63及び扉開閉検知手段38は、誤検知や、チャタリングを防ぐ目的から、短時間のタイマーが介在されており、一定時間に渡ってオン又はオフ状態の検知が継続することを条件として、オンまたはオフとなる。
試験室11内で放圧が生じると、放圧が発生した事実と、放圧の程度が表示装置(報知手段)5に表示される。放圧の程度は、大放圧、小放圧という様な大小表現や、警告、注意という様な文章的表現が採用されることが望ましい。
また大放圧や巨大放圧が発生した場合、及び小放圧が連続的に発生した場合には、保護装置51が起動し、電磁弁78が開かれてノズル77から試験室11内に二酸化炭素が噴射される。
小放圧以上の放圧が発生した場合には、被試験物保護機能を動作させる。
具体的に説明すると、試験室11内で小放圧が発生し、図6(b)の様に開閉部材55が小開口53の開口端を離れて半開状態となり、封鎖検知手段63の検知状態がオンからオフに変化すると、表示装置(報知手段)5から軽度の警告が発せられる。また被試験物保護機能を動作させ、被試験物に対する充電や放電を中断する。
一方、試験室11内で小放圧が連続的に発生し、図6(b)の様に開閉部材55が小開口53の開口端を離れた状態を維持して封鎖検知手段63がオフを一定時間検知し続けた場合や、開閉部材55が小開口53を閉鎖する状態と開放する状態を繰り返した場合は、表示装置(報知手段)5から強度の警告が発せられる。
また保護装置51が起動し、電磁弁78が開かれてノズル77から試験室11内に二酸化炭素が噴射される。
試験室11内で大放圧が発生し、小開口53が全開状態となり、封鎖検知手段63がオフを検知し、開放検知手段62がオンを検知した場合にも表示装置(報知手段)5から強度の警告が発せられる。もちろん、試験室11内で大放圧が連続的に発生し、開閉部材55が開閉を繰り返して封鎖検知手段63がオンを検知し開放検知手段62はオフを検知する状態と、封鎖検知手段63がオフを検知し、開放検知手段62はオンを検知する状態とが繰り返された場合にも、表示装置(報知手段)5から強度の警告が発せられる。
これらの場合には、保護装置51が起動し、電磁弁78が開かれてノズル77から試験室11内に二酸化炭素が噴射される。また被試験物保護機能を動作させ、被試験物に対する充電や放電を中断する。
試験室11内で巨大放圧が発生し、高圧開閉型放圧ベント装置70が試験室11の圧力に押されて吹き飛ばされたことを大開放検知スイッチ67が検知した場合にも、表示装置(報知手段)5から最強度の警告が発せられ、且つ保護装置51が起動する。さらに被試験物保護機能を動作させ、被試験物に対する充電や放電を中断する。
また開放検知手段62と封鎖検知手段63とが同時にオンを検知した場合には、何らかの故障であると考えられるから、表示装置(報知手段)5にその旨の表示がなされる。
開放検知手段62と封鎖検知手段63とが同時にオフを検知した状態が長時間に渡って続く場合も何らかの故障であると考えられるから、表示装置(報知手段)5にその旨の表示がなされる。
次に、試験室11内で発生した放圧の程度と、試験室11内の圧力変化について説明する。
試験室11内で大放圧が発生した場合であって、ベント装置が全く無い場合を想定すると、試験室11内の圧力は、図9の左のグラフの様に急激に上昇し、開閉扉21のパッキンを破壊してしまう。
その後、パッキンの破れから試験室11内のガスが逃げ、試験室11内の圧力は少しずつ低下する。
これに対して、破裂板式の放圧ベント装置(大ベント)だけを有する場合は、図9の中央のグラフの様に、大ベントの設定圧力を超えた段階で、大ベントが破壊され試験室11内の圧力は急激に低下する。破裂板式の放圧ベント装置(大ベント)だけを有する場合は、パッキンの破壊は防止できるが、破裂板式の放圧ベント装置(大ベント)が破壊されるので、試験の長期に渡る中断は免れない。
一方、本実施形態の様に、高圧開閉型放圧ベント装置70と低圧開閉型放圧ベント装置71を有する場合は、低圧開閉型放圧ベント装置71の設定圧力を超えた段階で、低圧開閉型放圧ベント装置71が開く。そのため図9の右のグラフの様に、低圧開閉型放圧ベント装置71の設定圧力を超えた段階で圧力上昇は鈍化し、高圧開閉型放圧ベント装置70が作動することはない。
そのため試験が長時間に渡って中断することはない。
試験室11内で巨大放圧が発生した場合は、高圧開閉型放圧ベント装置70と低圧開閉型放圧ベント装置71を有する場合と言えども図10の様に高圧開閉型放圧ベント装置70が作動し、試験の長期に渡る中断は免れない。
しかしながら、巨大放圧は、予期しない規模の放圧であり、滅多に発生することはない。
なお本実施形態によると、低圧開閉型放圧ベント装置71の設定圧力を超えた段階で低圧開閉型放圧ベント装置71が開くので、図10の右のグラフの様に、低圧開閉型放圧ベント装置71の設定圧力を超えた段階で圧力上昇がやや鈍化する。そのため図10の様に高圧開閉型放圧ベント装置70が作動するタイミングを遅らせる効果が期待できる。
試験室11内で小放圧が発生した場合であって、ベント装置が全く無い場合を想定すると、試験室11内の圧力は、図11の左のグラフの様に上昇する。小放圧が収まると、試験室11の隙間等からガスが逃げ、試験室11内の圧力は少しずつ低下する。
破裂板式の放圧ベント装置(大ベント)だけを有する場合も同様であり、図11の中央のグラフの様に、圧力が上昇し、小放圧が収まると、試験室11の隙間等からガスが逃げ、試験室11内の圧力は少しずつ低下する。
この様な場合は、環境試験装置1を急激に破壊することはないものの、パッキン等は、長時間に渡って高い圧力にさらされることとなり、痛みやすい。
これに対して、本実施形態の様に、高圧開閉型放圧ベント装置70と低圧開閉型放圧ベント装置71を有する場合は、低圧開閉型放圧ベント装置71の設定圧力を超えた段階で、低圧開閉型放圧ベント装置71が開くので、図11の右のグラフの様に、低圧開閉型放圧ベント装置71の設定圧力を超えた段階で圧力上昇は鈍化し、パッキン等に掛かる圧力が過度に高くなることはない。そのためパッキンを傷めない。
図12は、開閉扉21を急に閉じた場合の試験室11内の圧力変化を示している。本実施形態の様に、高圧開閉型放圧ベント装置70と低圧開閉型放圧ベント装置71を有する場合は、開閉扉21を閉じた瞬間に、短時間だけ低圧開閉型放圧ベント装置71が動作することがある。
この場合にも、開閉部材55が浮き上がって小開口53を開放することとなるが、放圧等が発生した訳ではないから、警報等を発するべきではない。
具体的な対策としては、封鎖検知手段63に短時間のタイマーを介在させ、極短時間だけ封鎖検知手段63がオフを検知した場合は、警告等を表示させないプログラムとすることが考えられる。
以上説明した実施形態では、複合型ベント装置50の中央に小開口53を設け、その上に開閉部材55を設けて低圧開閉型放圧ベント装置71を構成したが、小開口53の位置は、任意であり、図13、図14の様に中心からずれた位置に設けてもよい。
また図13、図14に示す複合型ベント装置80,81は、外郭部を二つに分割し、その一方に低圧開閉型放圧ベント装置71を形成せしめている。
図13に示す複合型ベント装置80は、外郭部分66を中央で分割した例を示し、図14に示す複合型ベント装置81は、低圧開閉型放圧ベント装置71側が大きくなる様に分割した例を示す。
外郭部分66を分割する場合、各分割部分と試験室11との間の接合強度に変化をつけることにより、放圧等の程度に応じて離脱する部位を変えることができる。また各分割部分と試験室11との間の接合強度に変化をつけることにより、各ベント装置(分割部分)が作動する際の圧力に差を設けることができ、放圧等が発生した場合に、試験室11内の圧力を段階的に開放することができる。
同様に外郭部分66を分割する場合、分割面積に大小を設けると、放圧能力に変化を持たせることができ、放圧等が発生した場合に、試験室11内の圧力を段階的に開放することができる。
また以上説明した実施形態では、複合型ベント装置50を採用したが、図15に示す様に、高圧開閉型放圧ベント装置70と、低圧開閉型放圧ベント装置71とを個別に設けてもよい。
また放圧ベント装置を一つだけ有するものであってもよい。
以上説明した実施形態では、開閉部材55が開放検知手段62と当接した際の開閉部材55の角度を90度を超えない角度とし、放圧が収まった後は、開閉部材55が全閉状態に復帰する構成を開示したが、一旦、全開状態になった後は、その状態を維持する構造を採用することも可能である。
例えば、開閉部材55が開放検知手段62と当接した際の開閉部材55の角度を90度を超える角度とすることにより、開閉部材55の全開状態を維持させることができる。
以上説明した実施形態では、保護装置として消火器を搭載したが、保護装置は消火器に限定されるものではなく、例えば換気ダンパー等を採用することもできる。また消火器と換気ダンパーという様に複数の保護装置を搭載し、放圧等の程度に応じてこれらを使い分けてもよい。
以上説明した実施形態では、開閉部材55が半開状態となって一定時間が経過した場合は、開閉部材55の固着であると判断し、表示装置(報知手段)5に「故障」の疑いがある旨の表示を行うこととした。
しかしながら、開閉部材55が小開口53を開いた状態を維持して封鎖検知手段63がオフを一定時間検知し続けた場合、試験室11内で小放圧が連続的に発生しているという仮説に立ち、表示装置(報知手段)5から強度の警告を発する構造としてもよい。
以上説明した実施形態では、開閉部材55はヒンジ45を中心として揺動する構造であるが、ガイド等に沿って持ち上がる様な構造のものであってもよい。
以上説明した実施形態では、高圧開閉型放圧ベント装置70は、試験室11内で巨大放圧が発生した場合に、そのままの形で試験室11から外れる構造のものを例示した。この構造の高圧開閉型放圧ベント装置70は、巨大放圧が発生した後の復旧が容易である。
図16、図17を参照しつつ他の構造の高圧開閉型放圧ベント装置82を備えた複合型ベント装置83について説明する。
図16、図17に示す複合型ベント装置83は、先の実施形態の複合型ベント装置50の様な金属板56で覆われた外郭部分66を持たない。
複合型ベント装置83は、図16の様に上蓋部材85と、箔部材86と、グラスウール等の断熱綿87によって構成されている。
複合型ベント装置83の上蓋部材85には、低圧開閉型放圧ベント装置71を構成する各部材が取り付けられた板である。
上蓋部材85には、管60(小開口53)と、開閉部材55、ヒンジ45、ストッパ61、開放検知手段62及び封鎖検知手段63が設けられている。
これらの構造は、前記した実施形態と同一であるから、詳細な説明を省略する。
上蓋部材85は、試験室11に設けられた大開口65を蓋する様に置かれている。また大開口65の対向する2辺には、係止部材88が設けられており、上蓋部材85が押さえられている。
上蓋部材85の管60の下端は、試験室11の天面壁36の近傍に垂下している。そして管60の周囲と、試験室11の天井面89との間に箔部材86が設けられている。箔部材86は、具体的にはアルミ箔である。
そして箔部材86と上蓋部材85の間に、断熱綿87が詰め込まれている。
試験室11内で巨大放圧が発生すると、複合型ベント装置83の箔部材86が破れ、試験室11内の圧力が、上蓋部材85の下面に掛かる。その力で上蓋部材85が撓み、係止部材87との係合が解けて、上蓋部材85が外れる。その結果、試験室11内の圧力が、大気開放される。
以上説明した実施形態では、試験室11内の温度が加熱装置27等の環境調整手段によって上昇し、空気が膨張して開閉部材55が半開状態になってしまう場合についての対策が採られていないが、この現象が頻繁に起こる場合には、何らかの対策を採ってもよい。例えば加熱装置27の動作状況と、試験室11内の温度を監視し、加熱装置27の機能によって試験室11内の温度が急上昇した場合には警告等の表示を行わない様にすることも考えられる。加熱装置27の起動等からタイマーによって一定時間を計時し、この間に開閉部材55が半開状態になっても警告等の表示を行わないこととする方策も考えられる。
以上説明した実施形態では、一回でも小開口53が全開状態となれば表示装置(報知手段)5から強度の警告を発し、且つ保護装置51を起動することとしたが、保護装置51を起動させてしまうと、試験が中断することは避けられないので、強度の警告を出す条件と、保護装置51を起動させる条件を分けてもよい。
例えば一回でも小開口53が全開状態となれば表示装置(報知手段)5から強度の警告を発するが、保護装置51はこれだけでは起動させず、小開口53が全開状態となることが一定時間内に複数回発生したことを条件として保護装置51を起動することとしてもよい。
上記した実施形態では、複合型ベント装置50を接着部材で固定したが、複合型ベント装置50が相当の重量を有するものであるならば、単に大開口65の中に入れておくだけであったり、蓋をするだけであってもよい。また大開口65の中に複合型ベント装置50を圧入してもよい。
大開放検知スイッチ67は必ずしも必要ではない。
以上説明した実施形態では、高圧開閉型放圧ベント装置70は、試験室11内の圧力が通常圧に戻っても試験室11内の圧力を大気開放し続ける不可逆的ベント装置であるが、高圧開閉型放圧ベント装置として、開閉部材55が開閉する構造等の可逆的構造を採用してもよい。
本実施形態の環境試験装置1は、簡単な構成で試験室11内の圧力変動に応じた対応が可能であり、安全性の高い充放電試験等を実施することできる。
また開閉部材55が全開であることを検出できるので、放圧等による明らかな開放かどうかを判断することができる。
また各スイッチの動作状況の組み合わせで放圧の程度をある程度推測することができる。
また各スイッチの動作回数を組み合わせることで、さらに放圧の状況を推測することができる。
さらに判断した内容に応じた保護動作を行うことができる。
さらに開閉扉の開閉状況を組み合わせることで、誤検知の可能性を大幅に低下させることができる。
また低圧開閉型放圧ベント装置71の開閉部材55は軽いので、試験室11内の急激な圧力変化への追従性が高く、小さな圧力変化でも試験室11の内圧を大気開放して逃がすことができるので、試験室11に与えるストレスが小さくなる。
また本実施形態では、大口径の高圧開閉型放圧ベント装置70も装備しているので、小口径の低圧開閉型放圧ベント装置71では対応しきれない大きな圧力変化が生じた場合は、大口径の高圧開閉型放圧ベント装置70で試験室11内の圧力を低下させることができ、致命的な故障を生じさせない。
また初期の急激な圧力上昇が小口径の低圧開閉型放圧ベント装置71によって緩和されるので、大口径のダンパ板を使用する場合に懸念される強度や重量の影響で追従性が悪いという短所を解消することができる。
本実施形態では、低圧開閉型放圧ベント装置71が圧力変化に素早く反応するので、被試験物保護機能を素早く起動でき、早期に試料や装置の安全を確保することができる。
低圧開閉型放圧ベント装置71の開閉部材55は軽量であり、且つ開閉式であってほとんど破損することがないので、通常の使用では高圧開閉型放圧ベント装置70が動作することがなく、メンテナンス性が高い。
低圧開閉型放圧ベント装置71は小さな圧力変化で開閉するので、大放圧が生じた場合でも圧力上昇速度を低下させられ、高圧開閉型放圧ベント装置70が動作する頻度を大幅に下げることができる。また、高圧開閉型放圧ベント装置70は少なくとも試験室11の設計耐圧以下で開放されるので、試験室11が破損する可能性が非常に低くなる。
放圧の程度を複数のスイッチで識別できるので、保護装置を段階的に起動することが可能となり、試料保護が要望によって適切に選択可能となる。
大口径の高圧開閉型放圧ベント装置70と、小口径の低圧開閉型放圧ベント装置71を同一の平面であって且つ環境試験装置の天井に設置する場合は設置効率が高い。
そのため小さな環境試験器でも、大口径の高圧開閉型放圧ベント装置70と、小口径の低圧開閉型放圧ベント装置71を設置することが可能となる。
1 環境試験装置
5 表示装置
11 試験室
17 空気調和機器設置部
25 加湿装置
26 冷却装置
27 加熱装置
28 送風機
38 扉開閉検知手段
45 ヒンジ
50 複合型ベント装置
51 保護装置
52 封止部材
53 小開口
55 開閉部材
61 ストッパ
62 開放検知手段
63 封鎖検知手段
65 大開口
70 高圧開閉型放圧ベント装置
71 低圧開閉型放圧ベント装置
80,81 複合型ベント装置
82 高圧開閉型放圧ベント装置
83 複合型ベント装置

Claims (8)

  1. 被試験物を配置する試験室と、試験室の内部の環境を調整する環境調整手段と、試験室内が異常高圧状態となった場合に試験室内の圧力を大気開放する放圧ベント装置を有する環境試験装置において、
    放圧ベント装置は、試験室に連通する開口と当該開口を封鎖・開放する開閉部材を有し、前記開閉部材が前記開口を封鎖していることを検知する封鎖検知手段と、前記開閉部材が前記開口を開放していることを検知する開放検知手段を個別に有することを特徴とする環境試験装置。
  2. 前記開閉部材は前記開口を封鎖している状態が定常状態であり、前記開閉部材が前記開口を開放する状態となった後、試験室の圧力が平常状態に戻ると前記開閉部材が定常状態に復帰することを特徴とする請求項1に記載の環境試験装置。
  3. 報知手段を有し、
    前記開閉部材が前記開口を封鎖していることを前記封鎖検知手段が検知せず同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを前記開放検知手段が検知した場合には、
    環境試験装置に異常があることを報知手段が報知することを特徴とする請求項1又は2に記載の環境試験装置。
  4. 報知手段を有し、
    前記開閉部材が前記開口を封鎖していることを封鎖検知手段が検知し同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを開放検知手段が検知しない状態、又は前記開口を封鎖していることを封鎖検知手段が検知せず同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを開放検知手段が検知しない状態と、
    前記開閉部材が前記開口を封鎖していることを前記封鎖検知手段が検知せず同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを前記開放検知手段が検知した場合とを所定時間内に一定回数以上繰り返した場合には、
    環境試験装置に異常があることを報知手段が報知することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の環境試験装置。
  5. 報知手段を有し、
    前記開閉部材が前記開口を封鎖していることを封鎖検知手段が検知し同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを開放検知手段が検知しない状態であった後に、
    前記開閉部材が前記開口を封鎖していることを前記封鎖検知手段が検知せず同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを前記開放検知手段が検知しない状態が発生し、
    さらにその後に開閉部材が前記開口を封鎖していることを封鎖検知手段が検知し同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを開放検知手段が検知しない状態に復帰した場合には、
    環境試験装置に異常があることを報知手段が報知することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の環境試験装置。
  6. 報知手段を有し、
    前記開閉部材が前記開口を封鎖していることを封鎖検知手段が検知せず同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを開放検知手段が検知しない状態と、
    開閉部材が前記開口を封鎖していることを封鎖検知手段が検知し同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを開放検知手段が検知しない状態とを所定時間内に一定回数以上繰り返した場合には、
    環境試験装置に異常があることを報知手段が報知することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の環境試験装置。
  7. 試験室を開閉する開閉扉を有し、前記開閉扉が閉状態であることを条件として環境試験装置に異常があることを報知手段が報知することを特徴とする請求項3乃至6のいずれかに記載の環境試験装置。
  8. 起動手段によって起動し、環境試験装置及び/又は被試験物の損傷を防ぐ保護装置を有し、次の少なくともいずれかの場合に、保護装置が起動することを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の環境試験装置。
    (1)前記開閉部材が前記開口を封鎖していることを前記封鎖検知手段が検知せず同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを前記開放検知手段が検知した場合。
    (2)開閉部材が前記開口を封鎖していることを封鎖検知手段が検知し同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを開放検知手段が検知しない状態、又は前記開口を封鎖していることを封鎖検知手段が検知せず同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを開放検知手段が検知しない状態と、
    前記開閉部材が前記開口を封鎖していることを前記封鎖検知手段が検知せず同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを前記開放検知手段が検知した場合とを所定時間内に一定回数以上繰り返した場合。
    (3)開閉部材が前記開口を封鎖していることを封鎖検知手段が検知せず同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを開放検知手段が検知しない状態と、
    開閉部材が前記開口を封鎖していることを封鎖検知手段が検知し同時に前記開閉部材が前記開口を開放していることを開放検知手段が検知しない状態とを所定時間内に一定回数以上繰り返した場合。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6896132B1 (ja) * 2020-09-24 2021-06-30 エタックエンジニアリング株式会社 環境試験器の補強構造
KR102575491B1 (ko) * 2023-04-04 2023-09-07 주식회사 코티 소화기가 장착된 전자기기 테스트 챔버

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0296633A (ja) * 1988-10-03 1990-04-09 Tabai Espec Corp 環境装置
JP2001300468A (ja) * 2000-04-28 2001-10-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 厨芥処理機
JP2008196744A (ja) * 2007-02-09 2008-08-28 Hitachi Appliances Inc 冷蔵庫
JP2009523673A (ja) * 2006-01-19 2009-06-25 ファイク・コーポレーション 全開型再閉可能爆発ベント装置
JP2010501061A (ja) * 2006-08-17 2010-01-14 ファイク・コーポレーション ばね鋼製再閉パネルを備える高超過圧ベント構造
JP2011188252A (ja) * 2010-03-09 2011-09-22 Fuji Xerox Co Ltd 画像読取装置、画像形成装置、及び画像読取制御プログラム
JP2013072812A (ja) * 2011-09-28 2013-04-22 Espec Corp 環境試験装置
JP2013072680A (ja) * 2011-09-27 2013-04-22 Espec Corp 環境試験装置
JP2013160665A (ja) * 2012-02-07 2013-08-19 Nagano Science Kk 異常検知装置及びそれを備えた環境試験装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0296633A (ja) * 1988-10-03 1990-04-09 Tabai Espec Corp 環境装置
JP2001300468A (ja) * 2000-04-28 2001-10-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 厨芥処理機
JP2009523673A (ja) * 2006-01-19 2009-06-25 ファイク・コーポレーション 全開型再閉可能爆発ベント装置
JP2010501061A (ja) * 2006-08-17 2010-01-14 ファイク・コーポレーション ばね鋼製再閉パネルを備える高超過圧ベント構造
JP2008196744A (ja) * 2007-02-09 2008-08-28 Hitachi Appliances Inc 冷蔵庫
JP2011188252A (ja) * 2010-03-09 2011-09-22 Fuji Xerox Co Ltd 画像読取装置、画像形成装置、及び画像読取制御プログラム
JP2013072680A (ja) * 2011-09-27 2013-04-22 Espec Corp 環境試験装置
JP2013072812A (ja) * 2011-09-28 2013-04-22 Espec Corp 環境試験装置
JP2013160665A (ja) * 2012-02-07 2013-08-19 Nagano Science Kk 異常検知装置及びそれを備えた環境試験装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6896132B1 (ja) * 2020-09-24 2021-06-30 エタックエンジニアリング株式会社 環境試験器の補強構造
JP2022053425A (ja) * 2020-09-24 2022-04-05 エタックエンジニアリング株式会社 環境試験器の補強構造
KR102575491B1 (ko) * 2023-04-04 2023-09-07 주식회사 코티 소화기가 장착된 전자기기 테스트 챔버

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