JP2020159646A - 空調空気供給装置、空調空気供給装置用アタッチメント及び材料試験機 - Google Patents

Abstract

【課題】被温調空間をより精密に温調することが可能な空調空気供給装置を提供する。【解決手段】空調空気供給装置は、空調空気の温度を調整する空調ユニットと、前記空調ユニットにより温調された空調空気が流れる通風路が内部に設けられると共に、当該空調空気を前記被温調空間に吹き出すための吹出口が設けられた吹出ダクトと、前記吹出口から前記被温調空間に吹き出された空調空気を吸い込むための吸込口が設けられると共に、当該空調空気が流れる通風路が内部に設けられた吸込ダクトと、前記吹出口に配置されると共に空調空気の流れに抵抗を付与する吹出側通風抵抗部材であって、前記吹出口において前記吹出ダクトの長さ方向に直交するダクト径方向の外側領域での空調空気の通風抵抗が前記ダクト径方向の内側領域での空調空気の通風抵抗よりも小さくなるように前記吹出口に配置された前記吹出側通風抵抗部材と、を有する。【選択図】図６

Description

本発明は、空調空気供給装置、空調空気供給装置用アタッチメント及び材料試験機に関する。

従来、引張試験や圧縮試験等の各種材料に力を加えて材料特性（機械的性質、熱的性質、電気的性質等）を評価する試験や、各種材料に力を加えずに当該材料特性を評価する試験が知られている。このような材料試験では、所定の温度環境下における材料特性を評価するために、試験片が設置される空間を精密に温調することが必要になる場合がある。

特許文献１には、対象物に目的とする環境条件を付与するための精密空調空気供給装置が記載されている。この精密空調空気供給装置は、温度及び湿度が調整された空気を供給する空調ユニットと、空調ユニットに装着されると共に、送気側及び吸気側の各ダクトを接続可能な送気口及び吸気口がそれぞれ設けられた送気吸気ユニットと、を備えている。

特開平９−２６９１４４号公報

本発明者等は、上記特許文献１に記載された精密空調空気供給装置を用いて被温調空間（例えば、材料試験において試験片が設置される空間）の温調を行う場合に、以下のような課題が生じることに着目した。すなわち、送気側ダクトから被温調空間に向けて空調空気を供給し、被温調空間を目標温度に温調しようとしても、当該被温調空間に外気が流入し、外気温の影響により空間温度が変動する場合がある。このため、従来の空調空気供給装置では、被温調空間における温度調整の精度について改善の余地がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、被温調空間をより精密に温調することが可能な空調空気供給装置、空調空気供給装置用アタッチメント及び当該空調空気供給装置を備えた材料試験機を提供することである。

本発明の一局面に係る空調空気供給装置は、温調された空調空気を被温調空間に供給する装置である。この空調空気供給装置は、空調空気の温度を調整する空調ユニットと、前記空調ユニットにおける空調空気の出口に接続されたダクトであって、前記空調ユニットにより温調された空調空気が流れる通風路が内部に設けられると共に、当該空調空気を前記被温調空間に吹き出すための吹出口が設けられた吹出ダクトと、前記吹出口から前記被温調空間に吹き出された空調空気を吸い込むための吸込口が設けられると共に、当該空調空気が流れる通風路が内部に設けられた吸込ダクトと、前記吹出口に配置されると共に空調空気の流れに抵抗を付与する吹出側通風抵抗部材であって、前記吹出口においてダクト径方向の外側領域での空調空気の通風抵抗が前記ダクト径方向の内側領域での空調空気の通風抵抗よりも小さくなるように前記吹出口に配置された前記吹出側通風抵抗部材と、を有している。

この空調空気供給装置では、吹出側通風抵抗部材が配置されることにより、吹出口のダクト径方向外側においてダクト径方向内側よりも空調空気の通風抵抗が小さくなるため、ダクト径方向外側においてダクト径方向内側よりも被温調空間への空調空気の吹出風速が増加する。このため、被温調空間の外周部において高速の空調空気の流れが発生し、これが被温調空間の内周部を取り囲むエアーカーテンとして機能する。これにより、被温調空間の内周部への外気の流入を抑制することができるため、外気温の影響による被温調空間の温度変動を抑制し、被温調空間をより精密に温調することが可能になる。

上記空調空気供給装置において、前記吹出側通風抵抗部材は、前記吹出ダクト内の前記通風路を通じて前記吹出口に向かって流れる空調空気の一部の通過を許容すると共に、前記吹出側通風抵抗部材を通過する空調空気よりも多量の空調空気を前記吹出口における前記ダクト径方向の外側領域に案内するように構成されていてもよい。

この構成によれば、被温調空間の外周部にエアーカーテンを形成しつつ、温調された空調空気を吹出側通風抵抗部材を通じて被温調空間の内周部に吹き出すことができるため、被温調空間をより確実に温調することができる。

上記空調空気供給装置は、前記吹出ダクトにおいて前記吹出口を規定する吹出部と前記吹出側通風抵抗部材との間に空調空気が通過可能な前記ダクト径方向の隙間がダクト周方向に亘って形成されるように、前記吹出側通風抵抗部材を前記吹出口において保持する保持具をさらに有していてもよい。

この構成によれば、ダクト径方向に通風抵抗の差を有する吹出側通風抵抗部材を用いなくても、吹出側通風抵抗部材によって空調空気の流れを堰き止めつつ当該隙間から被温調空間へ空調空気を吹き出すことにより、ダクト径方向の外側領域における空調空気の吹出風速を増加させることができる。これにより、被温調空間の外周部においてエアーカーテンがさらに形成され易くなる。

上記空調空気供給装置は、前記吸込口に配置されると共に空調空気の流れに抵抗を付与する吸込側通風抵抗部材であって、前記吸込口においてダクト径方向の外側領域での空調空気の通風抵抗が前記ダクト径方向の内側領域での空調空気の通風抵抗よりも小さくなるように前記吸込口に配置された前記吸込側通風抵抗部材をさらに有していてもよい。

この構成によれば、吸込側通風抵抗部材が配置されることにより、空調空気を吸込ダクト内に吸い込む力を、吸込口におけるダクト径方向の外側領域において内側領域よりも強く作用させることができる。これにより、被温調空間の外周部においてエアーカーテンがより形成され易くなる。

上記空調空気供給装置は、前記吹出口と前記吸込口との間の距離が予め定められた所定の距離に定められるように、前記吹出ダクト及び前記吸込ダクトの位置を固定するダクト固定具をさらに有していてもよい。

この構成によれば、吹出ダクト及び吸込ダクトの位置を固定して吹出口と吸込口との間の距離を定めることにより、被温調空間の外周部においてエアーカーテンをより確実に形成することができる。

本発明の他の局面に係る空調空気供給装置用アタッチメントは、温調された空調空気を被温調空間に供給する空調空気供給装置であって、空調空気の温度を調整する空調ユニットと、前記空調ユニットにおける空調空気の出口から延びると共に空調空気を前記被温調空間に吹き出すための吹出ダクト本体と、前記被温調空間に吹き出された空調空気を吸い込むための吸込ダクト本体と、を有する前記空調空気供給装置に用いられるアタッチメントである。この空調空気供給装置用アタッチメントは、前記吹出ダクト本体の延出端に取り付けられると共に、前記被温調空間への空調空気の吹出口を規定する吹出側アタッチメントと、前記吹出口に配置されると共に空調空気の流れに抵抗を付与する吹出側通風抵抗部材であって、前記吹出口においてダクト径方向の外側領域での空調空気の通風抵抗が前記ダクト径方向の内側領域での空調空気の通風抵抗よりも小さくなるように前記吹出口に配置された前記吹出側通風抵抗部材と、を有している。

この空調空気供給装置用アタッチメントによれば、吹出側アタッチメントを吹出ダクト本体の延出端に取り付けることにより、吹出口におけるダクト径方向の外側領域において内側領域よりも空調空気の通風抵抗が小さくなり、ダクト径方向の外側領域において内側領域よりも被温調空間への空調空気の吹出風速を増加させることができる。これにより、上述の通り、被温調空間の外周部においてエアーカーテンが形成され、外気の流入による被温調空間の温度変動を抑制し、被温調空間をより精密に温調することが可能になる。

上記空調空気供給装置用アタッチメントは、前記吸込ダクト本体に取り付けられると共に、前記被温調空間からの空調空気の吸込口を規定する吸込側アタッチメントと、前記吸込口に配置されると共に空調空気の流れに抵抗を付与する吸込側通風抵抗部材であって、前記吸込口においてダクト径方向の外側領域での空調空気の通風抵抗が前記ダクト径方向の内側領域での空調空気の通風抵抗よりも小さくなるように前記吸込口に配置された前記吸込側通風抵抗部材と、をさらに有していてもよい。

この構成によれば、吸込側アタッチメントを吸込ダクト本体に取り付けることにより、被温調空間から空調空気を吸い込む力を、吸込口におけるダクト径方向の外側領域において内側領域よりも強く作用させることができる。これにより、被温調空間の外周部においてエアーカーテンがより形成され易くなる。

本発明のさらに他の局面に係る材料試験機は、試験片を保持する試験機本体と、温調された空調空気を前記試験片に供給する上記空調空気供給装置と、を有している。

この材料試験機によれば、空調空気供給装置から試験片が設置される被温調空間に空調空気を供給する時に、当該被温調空間の外周部においてエアーカーテンを形成することができる。このため、外気温の影響により試験片の温度が変動するのを抑制し、試験片の温度を目標とする試験温度により確実に調整することが可能になる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、被温調空間をより精密に温調することが可能な空調空気供給装置、空調空気供給装置用アタッチメント及び当該空調空気供給装置を備えた材料試験機を提供することができる。

本発明の実施形態１に係る材料試験機及び空調空気供給装置の構成を模式的に示す正面図である。 上記空調空気供給装置の構成を模式的に示す右側面図である。 上記空調空気供給装置の構成を模式的に示す背面図である。 上記空調空気供給装置において吹出ダクト及び吸込ダクトがダクト収容部内に収容された状態を示す模式図である。 上記空調空気供給装置において吹出ダクト及び吸込ダクトが固定された状態を示す模式図である。 本発明の実施形態１に係る空調空気供給装置用アタッチメントの構成を模式的に示す図である。 本発明の実施形態２に係る空調空気供給装置及び空調空気供給装置用アタッチメントの構成を説明するための模式図である。 本発明のその他実施形態を説明するための模式図である。 本発明のその他実施形態を説明するための模式図である。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態に係る空調空気供給装置、空調空気供給装置用アタッチメント及び材料試験機をそれぞれ詳細に説明する。

（実施形態１）
＜空調空気供給装置、空調空気供給装置用アタッチメント、材料試験機＞
まず、本発明の実施形態１に係る空調空気供給装置２、空調空気供給装置用アタッチメント５及び材料試験機１の構成を、図１〜図６を参照して説明する。なお、図１〜図６は、本実施形態に係る空調空気供給装置２、空調空気供給装置用アタッチメント５及び材料試験機１の主要な構成要素のみを示しており、空調空気供給装置２、空調空気供給装置用アタッチメント５及び材料試験機１は、これらの図面に現れていない他の構成要素もさらに備え得るものである。

材料試験機１は、例えば金属、プラスチック又はゴム等の各種材料からなる試験片１００の材料特性を評価する材料試験に用いられる。材料試験の種類としては、例えば、引張試験、圧縮試験、曲げ試験又は衝撃試験等が挙げられる。また評価対象の材料特性としては、例えば、様々な機械的性質（材料の強さ、弾性又は硬さ等）、熱的性質（線膨張係数等）又は電気的性質（電気抵抗等）が挙げられる。本実施形態においては、引張試験によって試験片１００の機械的性質を評価する場合を一例として説明する。

図１に示すように、材料試験機１（引張試験機）は、試験片１００を保持する試験機本体３と、試験機本体３が載置される試験機置台４と、温調された空調空気Ａ１を試験片１００に供給する空調空気供給装置２と、を主に有している。以下、これらの構成要素をそれぞれ詳細に説明する。

試験機本体３は、試験片１００を保持すると共に、試験片１００に所定の試験力（本実施形態では引張力）を付与する装置である。図１に示すように、試験機本体３は、基台部３５と、門型フレーム３６と、クロスヘッド３１と、上側チャック３３と、上側ロッド３３Ａと、下側チャック３４と、下側ロッド３４Ａと、を主に有している。

基台部３５は、試験機置台４上に載置されている。門型フレーム３６は、基台部３５から上方に立ち上がる枠体状に構成されている。クロスヘッド３１は、門型フレーム３６の枠内面３６Ａに設けられたガイドレール（図示しない）に沿って、モータの駆動や油圧により上下に移動可能となっている。

上側チャック３３は、試験片１００の上部を保持（挟持）するものであり、上側ロッド３３Ａを介してクロスヘッド３１に接続されている。下側チャック３４は、試験片１００の下部を保持（挟持）するものであり、下側ロッド３４Ａを介して基台部３５に接続されている。上側チャック３３及び下側チャック３４によって試験片１００を保持した状態でクロスヘッド３１を上方に移動させることにより、試験片１００に対して上向きの引張力が付与される。

試験機置台４は、水平状態で配置された天板４１と、天板４１を下方から支持する複数の支持脚４２と、を有している。図５に示すように、天板４１は平面視矩形状を有するテーブル板であり、当該天板４１の上面４１Ａに試験機本体３が載置されている。また図１に示すように、各支持脚４２は、天板４１の角部の下面から下方に延びており、床面Ｆ１上に載置されている。なお、試験機置台４は、本発明の材料試験機において必須の構成要素ではなく、省略されてもよい。

空調空気供給装置２は、引張試験の条件に応じて温調された空調空気Ａ１を、試験片１００が設置された被温調空間Ｓ０に供給するものである。本実施形態においては、被温調空間Ｓ０は、箱体内の密閉空間ではなく、開放空間（外気空間）である。図１に示すように、空調空気供給装置２は、空調ユニット２０と、空調ユニット２０に接続された吹出ダクト２３及び吸込ダクト２４と、吹出ダクト２３及び吸込ダクト２４を収容するダクト収容部２１と、を主に有している。

空調ユニット２０は、空調空気Ａ１の温度を調整するものであり、ユニット筐体１１と、ユニット筐体１１内に収容された冷却器１２、加熱器１３及び送風機１４と、空調ユニット２０を操作するためのタブレットＰＣ等の計装部２８と、計装部２８をユニット筐体１１に固定する上下伸縮可能な計装保持アーム２７と、を主に有している。図１に示すように、ユニット筐体１１の下面には、空調ユニット２０を床面Ｆ１上で移動させるための複数のキャスター２６と、空調ユニット２０の位置を固定するためのフットブレーキ２５と、がそれぞれ設けられている。

ユニット筐体１１には、空調空気Ａ１の入口１５及び出口１６がそれぞれ設けられており、入口１５から出口１６まで至る空調空間Ｓ１が内部に設けられている。図１に示すように、当該空調空間Ｓ１において、冷却器１２、加熱器１３及び送風機１４が、風上側から風下側に向かってこの順で配置されている。

冷却器１２は、例えば、蒸気圧縮冷凍サイクルを行う冷凍機の蒸発器であり、冷媒との熱交換を介して空調空気Ａ１を冷却する。加熱器１３は、例えばヒータ等により構成されており、空調空気Ａ１を加熱する。送風機１４は、空調空間Ｓ１において入口１５から出口１６に向かう空調空気Ａ１の流れを発生させるファンである。

図２の右側面図に示すように、ユニット筐体１１は、上記空調空間が内部に設けられた前方の空調室１１Ａと、冷凍機の圧縮機（図示しない）等が配置された後方の機械室１１Ｂと、を有している。また図３の背面図に示すように、ユニット筐体１１の後部下側には機械室１１Ｂの吸気口２０Ａが設けられており、ユニット筐体１１の後部上側には機械室１１Ｂの排気口２０Ｂが設けられている。

吹出ダクト２３は、空調ユニット２０における空調空気Ａ１の出口１６に接続されたダクトであって、空調ユニット２０により温調された空調空気Ａ１が流れる通風路が内部に設けられると共に、当該空調空気Ａ１を被温調空間Ｓ０に吹き出すための吹出口２３Ａが設けられたものである。具体的には、吹出ダクト２３は、空調ユニット２０における空調空気Ａ１の出口１６から延びると共に空調空気Ａ１を被温調空間Ｓ０に吹き出すための吹出ダクト本体８１と、吹出ダクト本体８１の延出端に着脱可能に取り付けられると共に、被温調空間Ｓ０への空調空気Ａ１の吹出口２３Ａを規定する吹出側アタッチメント６１と、を有している。

なお、図１の左側は吹出ダクト２３がダクト収容部２１に収容された状態を示しているが、材料試験時にはダクト収容部２１から吹出ダクト２３が取り出され、図１の右側の通り、吹出口２３Ａが被温調空間Ｓ０に臨むように吹出ダクト２３の位置や姿勢が固定される。

吹出ダクト本体８１は、空調ユニット２０の出口１６に接続された一端部８１Ａと、当該一端部８１Ａと反対側の他端部８１Ｂ（延出端）と、を有し、一端部８１Ａから他端部８１Ｂまで延びることにより一定のダクト長を有している。本実施形態における吹出ダクト本体８１は、中空状の円筒形状を有すると共に可撓性を有する材質からなっており、内径及び外径が略一定である。また吹出ダクト本体８１の外周面には、例えばグラスウール等の断熱材が巻かれていてもよい。

図６に示すように、吹出側アタッチメント６１は、吹出ダクト本体８１の他端部８１Ｂに取り付けられており、且つ吹出口２３Ａに向かって内径が広がる形状となっている。より具体的には、吹出側アタッチメント６１は、吹出ダクト本体８１の他端部８１Ｂ側の開口から挿入された環状の小径部と、当該小径部よりも内径が大きく吹出口２３Ａを規定する環状の大径部と、当該小径部と当該大径部とを接続する部分であってダクト径方向に広がる接続部と、を有している。吹出口２３Ａの径は、吹出ダクト本体８１の内径よりも大きくなっている。

吸込ダクト２４は、吹出口２３Ａから被温調空間Ｓ０に吹き出された空調空気Ａ１を吸い込むための吸込口２４Ａが設けられると共に、空調空気Ａ１が流れる通風路が内部に設けられたものである。吸込ダクト２４は、空調ユニット２０における空調空気Ａ１の入口１５から延びると共に、被温調空間Ｓ０に吹き出された空調空気Ａ１を吸い込むための吸込ダクト本体８３と、吸込ダクト本体８３の延出端に着脱可能に取り付けられると共に、被温調空間Ｓ０からの空調空気Ａ１の吸込口２４Ａを規定する吸込側アタッチメント６２と、を有している。

なお、吹出ダクト２３と同様、図１の左側は吸込ダクト２４がダクト収容部２１に収容された状態を示しているが、材料試験時にはダクト収容部２１から吸込ダクト２４が取り出され、図１の右側の通り、吸込口２４Ａが被温調空間Ｓ０に臨み且つ被温調空間Ｓ０を挟んで吹出口２３Ａと対向するように吸込ダクト２４の位置や姿勢が固定される。

吸込ダクト本体８３は、空調ユニット２０の入口１５に接続された一端部８３Ａと、当該一端部８３Ａと反対側の他端部８３Ｂと、を有し、一端部８３Ａから他端部８３Ｂまで延びることにより一定のダクト長を有している。本実施形態における吸込ダクト本体８３は、中空状の円筒形状を有すると共に可撓性を有する材質からなっており、内径及び外径が略一定である。また吸込ダクト本体８３の外周面には、例えばグラスウール等の断熱材が巻かれていてもよい。

図６に示すように、吸込側アタッチメント６２は、吸込ダクト本体８３の他端部８３Ｂに取り付けられており、吸込口２４Ａに向かって内径が広がる形状となっている。より具体的には、吸込側アタッチメント６２は、吸込ダクト本体８３の他端部８３Ｂ側の開口から挿入された環状の小径部と、当該小径部よりも内径が大きく吸込口２４Ａを規定する環状の大径部と、当該小径部と当該大径部とを接続する部分であってダクト径方向に広がる接続部と、を有している。吸込口２４Ａの径は、吸込ダクト本体８３の内径よりも大きく、吹出口２３Ａの径と略同じである。

ダクト収容部２１は、吹出ダクト２３及び吸込ダクト２４を収容するものであり、図１〜図３に示すように、空調ユニット２０（ユニット筐体１１）の上部に取り付けられている。図１に示すように、吹出ダクト２３（吹出ダクト本体８１）の一端部８１Ａは、ダクト収容部２１の底部を貫通して空調ユニット２０における空調空気Ａ１の出口１６に接続されている。また吸込ダクト２４（吸込ダクト本体８３）の一端部８３Ａも、ダクト収容部２１の底部を貫通して空調ユニット２０における空調空気Ａ１の入口１５に接続されている。

図４は、吹出ダクト２３及び吸込ダクト２４がダクト収容部２１に収容された状態において、ダクト収容部２１を上方から見た時の構成を示している。図４に示すように、ダクト収容部２１には、吹出ダクト２３が収容される吹出ダクト収容空間９１と、吸込ダクト２４が収容される吸込ダクト収容空間９２と、が左右に並んで設けられている。より具体的には、ダクト収容部２１は、空調ユニット２０の上部に取り付けられた底壁部５２と、ダクト収容空間を取り囲むように底壁部５２の周縁から立ち上がった前壁部５３、右壁部５５及び左壁部５６と、を有し、上方が開放された構造となっている。

図１及び図２に示すように、ダクト収容部２１には、上方の開放部を開閉するカバー２２が取り付けられている。当該カバー２２は、例えば透明な素材からなり、図１に示す通り、カバー２２を閉じた状態においても吹出ダクト２３及び吸込ダクト２４の収容状態を視認することができる。なお、カバー２２の前端部には、開閉のための取っ手２２Ａが設けられている。

図２に示すように、ダクト収容部２１は、ダクトの出し入れを容易にするために、後方から前方に向かって下向きに傾斜する構造となっている。また同図中に矢印で示す通り、カバー２２は、ダクト収容部２１の後端部を支点として回動自在となっている。またカバー２２には、ダクトを保持するためのダクト保持部２２Ｂが、スリット状に複数切り欠かれている。カバー２２を開いてダクト収容部２１から取り出された吹出ダクト２３及び吸込ダクト２４を、ダクト保持部２２Ｂのスリットに挿入することにより、各ダクトが所望の姿勢で保持される。

図４に示すように、ダクト収容部２１は、吹出ダクト２３及び吸込ダクト２４を所望の形状で収容するためのダクト収容板５１を複数有している。ダクト収容板５１は、吹出ダクト収容空間９１及び吸込ダクト収容空間９２の各々において複数設けられている。具体的には、各ダクト収容空間において、前壁部５３から後方に延びるダクト収容板５１と、前壁部５３に向かって後方から前方に延びるダクト収容板５１と、が左右方向に一定の間隔を空けて交互に設けられている。各ダクト収容板５１は、前後方向に延び且つ右壁部５５及び左壁部５６よりも短い矩形状の板であり、底壁部５２に対して垂直に立設されている。

このため、図４に示すように、吹出ダクト２３及び吸込ダクト２４は、ダクト収容板５１に沿って前後方向に蛇行するように曲がった形状でそれぞれ収容される。そして、吹出側アタッチメント６１（吹出口２３Ａ）と吸込側アタッチメント６２（吸込口２４Ａ）とが互いに突き合わされた状態となる。

空調空気供給装置２は、吹出口２３Ａと吸込口２４Ａとの間の距離が予め定められた所定の距離に定められるように、吹出ダクト２３及び吸込ダクト２４の位置を固定するダクト固定具５０を有している。図１及び図５に示すように、ダクト固定具５０は、試験機本体３の門型フレーム３６を左右両側から挟持するように当該門型フレーム３６に取り付けられている。

図５に示すように、ダクト固定具５０は、前方に開放されたコの字形状を有すると共に固定部材９７Ａにより門型フレーム３６に固定された本体部９７と、本体部９７における左右方向の中央よりも左寄りの位置から前方に延出し、吹出ダクト２３を固定する吹出ダクト固定部９５と、本体部９７における左右方向の中央よりも右寄りの位置から前方に延出し、吸込ダクト２４を固定する吸込ダクト固定部９６と、を有している。

図６に示すように、吹出ダクト本体８１が吹出ダクト固定部９５を貫通しており、吹出側アタッチメント６１が固定部材６１Ａにより吹出ダクト固定部９５に固定されている。同様に、吸込ダクト本体８３が吸込ダクト固定部９６を貫通しており、吸込側アタッチメント６２が固定部材６２Ａにより吸込ダクト固定部９６に固定されている。

これにより、図６に示すように、吹出口２３Ａと吸込口２４Ａとが被温調空間Ｓ０を挟んで左右方向に対向した状態で、吹出ダクト２３及び吸込ダクト２４の位置及び姿勢が固定される。このため、吹出口２３Ａと吸込口２４Ａとの間の距離Ｌ１も一定に保持される。

空調空気供給装置２は、吹出口２３Ａ及び吸込口２４Ａにそれぞれ配置された通風抵抗部材７０を有している（吹出側通風抵抗部材７１、吸込側通風抵抗部材７２）。この通風抵抗部材７０は、空調空気Ａ１の流れに一定の抵抗を付与するものである。

吹出側通風抵抗部材７１は、吹出口２３Ａにおいてダクト径方向（吹出ダクト２３の長さ方向に直交する方向）の外側領域での空調空気Ａ１の通風抵抗が、ダクト径方向の内側領域での空調空気Ａ１の通風抵抗よりも小さくなるように吹出口２３Ａに配置されている。より具体的には、空調空気供給装置２は、吹出側通風抵抗部材７１を吹出口２３Ａにおいて保持する保持具１１０（保持ピン）を有しており、吹出側通風抵抗部材７１は、図６に示す通り、吹出ダクト２３において吹出口２３Ａを規定する吹出部（吹出側アタッチメント６１の大径部）との間にダクト径方向の隙間Ｓ２（スリット）が形成されるように吹出口２３Ａにおいて保持されている。当該隙間Ｓ２は、空調空気Ａ１が通過可能な大きさを有しており、吹出ダクト２３の周方向全体に亘って形成されている。また保持具１１０は、当該大径部の周壁を貫通しており、吹出側通風抵抗部材７１の外周部を周方向の数箇所において保持している。

同様に、吸込側通風抵抗部材７２は、吸込口２４Ａにおいてダクト径方向（吸込ダクト２４の長さ方向に直交する方向）の外側領域での空調空気Ａ１の通風抵抗がダクト径方向の内側領域での空調空気Ａ１の通風抵抗よりも小さくなるように吸込口２４Ａに配置されている。具体的には、空調空気供給装置２は、吸込側通風抵抗部材７２を吸込口２４Ａにおいて保持する保持具１１１（保持ピン）を有しており、吸込側通風抵抗部材７２は、吸込ダクト２４において吸込口２４Ａを規定する吸込部（吸込側アタッチメント６２の大径部）との間に径方向の隙間Ｓ３（スリット）が形成されるように吸込口２４Ａにおいて保持されている。当該隙間Ｓ３は、空調空気Ａ１が通過可能な大きさを有しており、吸込ダクト２４の周方向全体に亘って形成されている。また保持具１１１は、当該大径部の周壁を貫通しており、吸込側通風抵抗部材７２の外周部を周方向の数箇所において保持している。

吹出側通風抵抗部材７１は、吹出ダクト２３内の通風路を通じて吹出口２３Ａに向かって流れる空調空気Ａ１の一部の通過を許容すると共に、当該吹出側通風抵抗部材７１を通過する空調空気Ａ１よりも多量の空調空気Ａ１を吹出口２３Ａにおけるダクト径方向の外側領域に案内する。すなわち、吹出側通風抵抗部材７１は、空調空気Ａ１の流れを一部堰き止める機能を有する面状のフィルターであり、図６に示す通り、フィルター主面が空調空気Ａ１の流れ方向に対して交差（直交）するように配置されている。吹出側通風抵抗部材７１は、例えば、金属製のメッシュ板を複数枚重ねたフィルターにより構成されている。また吸込側通風抵抗部材７２も同様のフィルター構造を有している。

上記の通り説明した、吹出側アタッチメント６１、吸込側アタッチメント６２、吹出側通風抵抗部材７１及び吸込側通風抵抗部材７２により、本実施形態に係る空調空気供給装置用アタッチメント５が構成されている。これにより、以下の通り、被温調空間Ｓ０の外周部においてエアーカーテンを形成し、試験片１００の温度を目標とする試験温度に調整することが容易になる。

すなわち、吹出側通風抵抗部材７１を配置することにより、吹出口２３Ａの径方向外側において径方向内側よりも空調空気Ａ１の通風抵抗が小さくなるため、径方向外側において径方向内側よりも空調空気Ａ１の吹出風速が大きくなる。より具体的には、空調ユニット２０から吹出ダクト２３（吹出ダクト本体８１）を通じて吹出口２３Ａに向かう空調空気Ａ１の流れの大半が、吹出側通風抵抗部材７１に衝突することにより堰き止められ、径方向外側に案内される。

このため、空調空気Ａ１が吹出側通風抵抗部材７１を通過して被温調空間Ｓ０の内周部に吹き出される一方、内周部に吹き出される空調空気Ａ１に比較して多くの空調空気Ａ１が径方向外側に流れ、隙間Ｓ２を通じて被温調空間Ｓ０の外周部に吹き出される。その結果、隙間Ｓ２を通じて被温調空間Ｓ０の外周部に吹き出される空調空気Ａ１の風速が、吹出側通風抵抗部材７１を通過して被温調空間Ｓ０の内周部に吹き出される空調空気Ａ１の風速よりも大きくなる。

そして、隙間Ｓ２を通じて吹き出される高速の空調空気Ａ１の流れ（図６中の矢印Ａ１１）が、被温調空間Ｓ０の内周部への外気の流入を抑制するエアーカーテンとして機能する。これにより、材料試験中において試験片１００の温度が外気温の影響を受けて変動するのを抑制し、試験片１００をより精密に温調することが可能になる。なお、吹出側通風抵抗部材７１を通過した空調空気Ａ１は、被温調空間Ｓ０において吹出口２３Ａから吸込口２４Ａに向かって水平に流れる層流を形成し（図６中の矢印Ａ２１）、これにより試験片１００が所望の試験温度に温調される。

また上記エアーカーテンを形成するに当たり、吹出側通風抵抗部材７１だけでなく、吸込側通風抵抗部材７２も有効に機能する。すなわち、吸込側通風抵抗部材７２を吸込口２４Ａに配置することにより、空調空気Ａ１の吸引力が径方向内側よりも径方向外側において強く作用する。これにより、被温調空間Ｓ０の外周部において高速の空調空気Ａ１の流れをより確実に形成することができる。

＜材料試験方法＞
次に、上記材料試験機１を用いて行われる材料試験方法について説明する。本実施形態では、試験片１００に引張力を付与して当該試験片１００の機械的性質を評価する引張試験を一例として説明する。

まず、試験片１００を試験機本体３に設置するステップが行われる。このステップでは、まず、金属、プラスチック又はゴム等の各種材料を、引張試験片の形状に加工する。そして、図１に示すように、試験片１００の上端を上側チャック３３によって挟持し、且つ試験片１００の下端を下側チャック３４によって挟持することにより、試験片１００を試験機本体３に固定する。

次に、上記空調空気供給装置２を準備し、これを設置するステップが行われる。このステップでは、まず、空調空気供給装置２を試験機本体３の近傍の任意の位置に配置し、吹出ダクト２３及び吸込ダクト２４をダクト収容部２１からそれぞれ取り出す。そして、図１、図５及び図６に示すように、両ダクトをダクト固定具５０により固定する。この時、図６に示すように、吹出口２３Ａと吸込口２４Ａとが被温調空間Ｓ０を挟んで対向し、且つ試験片１００が吹出側通風抵抗部材７１と吸込側通風抵抗部材７２との間に位置するように、両ダクトの位置及び姿勢を調整する。

次に、試験片１００について材料試験（引張試験）を実行するステップが行われる。このステップでは、試験片１００に引張力（試験力）を付与し、その時の試験片１００の機械的性質を測定する。具体的には、クロスヘッド３１（図１）を上方に移動させて試験片１００を上向きに引っ張り、試験片１００が破断するまで引張力を増加させる。そして、応力と歪との関係等に基づいて、試験片１００の引張強度や降伏点等の種々の機械的性質を評価する。

この間、温調された空調空気Ａ１を試験片１００に供給することにより、所望の温度条件下における引張試験を行うことができる。具体的には、空調ユニット２０において冷却器１２又は加熱器１３により空調空気Ａ１を温調し、温調後の空調空気Ａ１を吹出口２３Ａから試験片１００に向けて吹き出す。そして、吸込口２４Ａから空調空気Ａ１を回収し、吸込ダクト２４を通じて空調ユニット２０の入口１５に戻す。この時、上述の通り、吹出側通風抵抗部材７１と吹出側アタッチメント６１との間の径方向の隙間Ｓ２を通じて吹き出される高速の空調空気Ａ１の流れ（図６中の矢印Ａ１１）によってエアーカーテンを形成することにより、外気温の影響による試験片１００の温度変動を抑制し、試験片１００の周囲を目的の温度に温調した状態で材料試験を行うことができる。

（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２に係る空調空気供給装置２Ａを、図７を参照して説明する。実施形態２に係る空調空気供給装置２Ａは、基本的に上記実施形態１に係る空調空気供給装置２と同様の構成を有し且つ同様の作用効果を奏するものであるが、吹出口２３Ａにのみ通風抵抗部材７０が配置されている点で上記実施形態１と異なっている。以下、上記実施形態１と異なる点についてのみ説明する。

図７は、上記実施形態１における図６に対応する図であり、吹出口２３Ａ及び吸込口２４Ａの近傍を拡大して示している。図７に示すように、実施形態２に係る空調空気供給装置２Ａでは、吹出口２３Ａにのみ通風抵抗部材７０（吹出側通風抵抗部材７１）が配置されており、吸込口２４Ａには通風抵抗部材７０（吸込側通風抵抗部材７２）が配置されていない。

この場合でも、上記実施形態１と同様に、被温調空間Ｓ０の外周部において高速の空調空気Ａ１の流れを形成し、エアーカーテンによって外気の流入を抑えることにより、試験片１００の温度変動を抑制することができる。実施形態２では、吸込側通風抵抗部材７２及びこれを保持する保持具１１１を省略することにより、装置構成をより簡素化することができる。なお、この実施形態において、吸込ダクト本体８３の内径と吸込側アタッチメント６２の内径（吸込口２４Ａの径）とが同じであってもよい。

（その他実施形態）
ここで、本発明のその他実施形態を説明する。

上記実施形態１，２のように吹出側通風抵抗部材７１と吹出側アタッチメント６１との間に隙間Ｓ２を形成する場合に限定されず、図８に示すような通風抵抗部材７０Ａを採用し、吹出口２３Ａの全体を覆うように当該通風抵抗部材７０Ａを配置してもよい。当該通風抵抗部材７０Ａは、上記実施形態１と同様に金属製のメッシュ板からなるものであるが、メッシュの目が細かい内周部７０ＡＢと、内周部７０ＡＢを取り囲むように当該内周部７０ＡＢよりも径方向外側に位置すると共に内周部７０ＡＢよりもメッシュの目が粗い外周部７０ＡＡと、を有している。この場合、隙間Ｓ２を形成した場合と同様に、径方向外側に空調空気Ａ１の流れを集中させることができる。当該通風抵抗部材７０Ａは、吸込口２４Ａにも配置されてもよい。

また図９に示すように、径方向外側に向かって薄くなる通風抵抗部材７０Ｂが採用されてもよい。この場合も、径方向外側において径方向内側よりも通風抵抗が小さくなり、且つフィルター前面の傾斜に沿って空調空気Ａ１の流れを径方向外側に集中させることができる。この場合、図９のように通風抵抗部材７０Ｂと吹出側アタッチメント６１の大径部との間に径方向の隙間が形成されなくてもよいし、当該隙間が形成されてもよい。

上記実施形態１では、空調ユニット２０が温調機能のみ有している場合を説明したが、加湿機能をさらに有していてもよい。この場合、空調空間Ｓ１に加湿器が配置され、又は空調ユニット２０の外部に配置された加湿器から空調空間Ｓ１内に蒸気を導入可能なように構成される。

上記実施形態１では、試験片１００に試験力を付与して行われる材料試験において空調空気供給装置２が用いられる場合を説明したが、試験片１００に試験力を付与せずに行われる材料試験において空調空気供給装置２が用いられてもよい。また上記実施形態１では、空調空気供給装置２が材料試験中の試験片１００の温調に用いられる場合のみ説明したが、空調空気供給装置２を他の用途に適用することも可能である。例えば、製造ラインにおけるワークの温度制御や、材料試験以外の他の各種試験（例えば接着力の評価試験）において試験片の温調に適用することも可能である。

上記実施形態１では、吸込ダクト２４が空調ユニット２０における空調空気Ａ１の入口１５に接続される場合を説明したが、これに限定されない。吸込ダクト２４（吸込ダクト本体８３）の一端部８３Ａが入口１５に接続されず、材料試験が行われる開放空間（試験空間）に開放されていてもよい。この場合、吸込口２４Ａから回収された空調空気Ａ１が空調ユニット２０に戻されず、一端部８３Ａ（排気口）からダクトの外に放出される。また吸込ダクト２４の一端部８３Ａが試験空間に開放される場合に限定されず、材料試験が行われる部屋の排気口（図示しない）に接続されてもよい。

上記実施形態１では、吹出ダクト２３が吹出ダクト本体８１及び吹出側アタッチメント６１により構成される場合を説明したが、吹出側アタッチメント６１が省略されてもよい。この場合、吹出ダクト本体８１の他端部８１Ｂが吹出口２３Ａとなり、そこに吹出側通風抵抗部材７１が配置される。また吸込ダクト２４において吸込側アタッチメント６２が省略され、吸込ダクト本体８３の他端部８３Ｂが吸込口２４Ａとなり、そこに吸込側通風抵抗部材７２が配置されてもよい。

今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと解されるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲により示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１ 材料試験機
２，２Ａ 空調空気供給装置
３ 試験機本体
５ 空調空気供給装置用アタッチメント
１６ 出口
２０ 空調ユニット
２３ 吹出ダクト
２３Ａ 吹出口
２４ 吸込ダクト
２４Ａ 吸込口
５０ ダクト固定具
６１ 吹出側アタッチメント
６２ 吸込側アタッチメント
７０，７０Ａ，７０Ｂ 通風抵抗部材
７１ 吹出側通風抵抗部材
７２ 吸込側通風抵抗部材
８１ 吹出ダクト本体
８３ 吸込ダクト本体
１１０，１１１ 保持具
Ａ１ 空調空気
Ｓ０ 被温調空間
Ｓ２，Ｓ３ 隙間

Claims (8)

1. 温調された空調空気を被温調空間に供給する空調空気供給装置であって、
   空調空気の温度を調整する空調ユニットと、
   前記空調ユニットにおける空調空気の出口に接続されたダクトであって、前記空調ユニットにより温調された空調空気が流れる通風路が内部に設けられると共に、当該空調空気を前記被温調空間に吹き出すための吹出口が設けられた吹出ダクトと、
   前記吹出口から前記被温調空間に吹き出された空調空気を吸い込むための吸込口が設けられると共に、当該空調空気が流れる通風路が内部に設けられた吸込ダクトと、
   前記吹出口に配置されると共に空調空気の流れに抵抗を付与する吹出側通風抵抗部材であって、前記吹出口においてダクト径方向の外側領域での空調空気の通風抵抗が前記ダクト径方向の内側領域での空調空気の通風抵抗よりも小さくなるように前記吹出口に配置された前記吹出側通風抵抗部材と、を有する、空調空気供給装置。
2. 前記吹出側通風抵抗部材は、前記吹出ダクト内の前記通風路を通じて前記吹出口に向かって流れる空調空気の一部の通過を許容すると共に、前記吹出側通風抵抗部材を通過する空調空気よりも多量の空調空気を前記吹出口における前記ダクト径方向の外側領域に案内する、請求項１に記載の空調空気供給装置。
3. 前記吹出ダクトにおいて前記吹出口を規定する吹出部と前記吹出側通風抵抗部材との間に空調空気が通過可能な前記ダクト径方向の隙間がダクト周方向に亘って形成されるように、前記吹出側通風抵抗部材を前記吹出口において保持する保持具をさらに有する、請求項１又は２に記載の空調空気供給装置。
4. 前記吸込口に配置されると共に空調空気の流れに抵抗を付与する吸込側通風抵抗部材であって、前記吸込口においてダクト径方向の外側領域での空調空気の通風抵抗が前記ダクト径方向の内側領域での空調空気の通風抵抗よりも小さくなるように前記吸込口に配置された前記吸込側通風抵抗部材をさらに有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の空調空気供給装置。
5. 前記吹出口と前記吸込口との間の距離が予め定められた所定の距離に定められるように、前記吹出ダクト及び前記吸込ダクトの位置を固定するダクト固定具をさらに有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の空調空気供給装置。
6. 温調された空調空気を被温調空間に供給する空調空気供給装置であって、空調空気の温度を調整する空調ユニットと、前記空調ユニットにおける空調空気の出口から延びると共に空調空気を前記被温調空間に吹き出すための吹出ダクト本体と、前記被温調空間に吹き出された空調空気を吸い込むための吸込ダクト本体と、を有する前記空調空気供給装置に用いられるアタッチメントであって、
   前記吹出ダクト本体の延出端に取り付けられると共に、前記被温調空間への空調空気の吹出口を規定する吹出側アタッチメントと、
   前記吹出口に配置されると共に空調空気の流れに抵抗を付与する吹出側通風抵抗部材であって、前記吹出口においてダクト径方向の外側領域での空調空気の通風抵抗が前記ダクト径方向の内側領域での空調空気の通風抵抗よりも小さくなるように前記吹出口に配置された前記吹出側通風抵抗部材と、を有する、空調空気供給装置用アタッチメント。
7. 前記吸込ダクト本体に取り付けられると共に、前記被温調空間からの空調空気の吸込口を規定する吸込側アタッチメントと、
   前記吸込口に配置されると共に空調空気の流れに抵抗を付与する吸込側通風抵抗部材であって、前記吸込口においてダクト径方向の外側領域での空調空気の通風抵抗が前記ダクト径方向の内側領域での空調空気の通風抵抗よりも小さくなるように前記吸込口に配置された前記吸込側通風抵抗部材と、をさらに有する、請求項６に記載の空調空気供給装置用アタッチメント。
8. 試験片を保持する試験機本体と、
   温調された空調空気を前記試験片に供給する請求項１〜５のいずれか１項に記載の空調空気供給装置と、を有する、材料試験機。

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