JP2661386B2 - 液槽式冷熱衝撃試験装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気・電子部品等の熱
的衝撃に対する特性を検査する液槽式冷熱衝撃試験装置
に係り、特に高温液槽開口部に凝縮器を有する上記試験
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液槽式冷熱衝撃試験装置は、通常、所定
量の低温液を保持する低温液槽と、所定量の高温液を保
持する高温液槽と、両液槽に対して試料である前記電気
・電子部品等を交互に浸漬するための搬送手段を備えて
いると共に、低温液槽には、低温液を所定温度に冷却す
るための冷却器を、例えば低温液槽の外部に備えてい
て、低温液槽と冷却器とが配管で接続され、該配管途上
に設けられた液送ポンプを介して低温液が低温液槽と冷
却器との間で循環し、所要温度に冷却されるようになっ
ている。

【０００３】そして一方、高温液槽には高温液を所定温
度に加熱するため、例えば高温液槽内底部に加熱ヒータ
が設置されている。

【０００４】ところで試料に対する熱的衝撃試験は、こ
のような低温液槽と高温液槽に対し、試料を前記搬送手
段を用いて交互に浸漬することにより行われるが、この
浸漬のくり返しにより試料に付着した一方の液槽の液が
他方の液槽内に混入することが多々あり、特に低温液槽
内で試料に付着した低温液が高温液槽内に入ると、高温
液で加熱されて蒸発し、その総量が次第に減少するとい
う問題がある。

【０００５】しかも高温液槽内の高温液自体も前記加熱
ヒータにより１５０℃程度まで加熱されているため除々
に蒸発し、減少するという事態を生ずる。

【０００６】そこで従来、例えば特開平１−１９３６２
４号公報に示されるように、高温液槽の開口部上端内周
に凝縮器を設け、高温液槽からの蒸気を凝縮させると共
に、さらに凝縮器に続いて設けた液分離器等により、凝
縮液を低温液と高温液とに分離し、各液槽に回収すると
いう手段が施されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記の如く蒸発
液を回収する手段は、回収にあたり、上記凝縮器を冷却
し、作動させるために冷凍機が一般に用いられ、このた
め従来の液槽式冷熱衝撃試験装置にあっては、凝縮器用
の冷凍機を別途具備するという難があり、凝縮器用の冷
凍機のための設置スペースが必要となり、装置全体が大
型化し、かつ、複雑化するという問題があった。

【０００８】本発明はかかる実状に対処して、前記凝縮
器を作動させる媒体として従来のような冷凍機を使用す
ることなく、低温液槽側の低温液を用いることを見出
し、液槽式冷熱衝撃試験装置の小型化、簡素化をはかる
ことを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】即ち上記目的に適合する
本発明の基本的特徴は、低温液を保持する低温液槽
（１）と、高温液を保持する高温液槽（２）と、両液槽
（１），（２）に交互に試料を浸漬する搬送手段（５）
とを備え、かつ低温液槽（１）にはその外部に、低温液
槽（１）内の低温液を冷却するための冷却器（８）が配
管（１０）により接続され、一方、高温液槽（２）には
その開口部（３）上端内周に高温液槽（２）から蒸発す
る蒸気を凝縮させる凝縮器（１２）が設けられた液槽式
冷熱衝撃試験装置において、低温液槽（１）と冷却器
（８）とを接続する前記配管（１０）と前記凝縮器（１
２）との間に低温液を循環せしめる循環回路（１７）を
形成せしめたことである。

【００１０】また、請求項２に記載した発明は、前記発
明を基本としてより具体的な態様を示したもので、前記
液槽式冷熱衝撃試験装置において、前記冷却器（８）
は、低温液槽（１）底部から液送ポンプ（９）を経て低
温液槽（１）に還流される配管（１０）の液送ポンプ
（９）吐出側に設けられると共に、低温液槽（１）底部
と液送ポンプ（９）とを接続する配管（１０Ａ）と前記
凝縮器（１２）との間に低温液を循環せしめる循環回路
（１７）を形成せしめたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】以上のように構成された本発明液槽式冷熱衝撃
試験装置は、冷却器で冷却された低温液の一部が、低温
液槽と冷却器とを接続する配管と、凝縮器との間におい
て循環し、これによって凝縮器が冷却され、高温液槽か
ら蒸発する蒸気を高温液槽上部で凝縮させることができ
る。従って、この液を回収し、液の減少を少なくするこ
とができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説
明する。

【００１３】図１は、本発明に液槽式冷熱衝撃試験装置
の概要説明図で、（１）は低温液槽、（２）は高温液槽
を夫々示し、これらの液槽（１），（２）は各々上部に
試料搬入用の開口部（３）を有し、またその内部に、低
温液として例えば低温用のフッ素系不活性液体、高温液
として高温用のフッ素不活性液体を夫々所定量宛貯溜し
ている。

【００１４】一方、これらの液槽（１），（２）の上方
は試料移動空間となっていて、壁材（４）で囲まれたそ
の空間内に試料搬送手段（５）が設置されている。

【００１５】なお、試料搬送手段（５）として同図にお
いては先端に試料を入れる試料カゴ（６）を備えた１本
のアーム（７）よりなり、このアーム（７）が各液槽
（１），（２）に対し回動し、かつ上下動する構造のも
のが示されているが、試料搬送手段（５）は、勿論かか
る構造のものに限定されるものではなく、例えば試料カ
ゴ（６）に対する横移動手段と縦移動手段とを別体に兼
ね備えたもの等、適宜既知のものが適用可能であり、か
かる搬送手段（５）を介して試料カゴ（６）を低温液槽
（１）と高温液槽（２）との各液中に交互に浸漬し得る
ようになっている。

【００１６】また図において、各液槽（１），（２）の
各開口部（３）は、前記壁材（４）によりその周囲が覆
われ、試料カゴ（６）が出入りするに足りるだけの大き
さで開口されているが、これは後記する凝縮器（１３）
による作用とは別に、液槽（１），（２）からの液の蒸
発を出来るだけ防止するために施されている。

【００１７】そして以上のような構成の試験装置におい
て低温液槽（１）の下方には、低温液冷却のための冷却
器（８）が設けられている。

【００１８】冷却器（８）と低温液槽（１）とは、低温
液槽（１）底部から液送ポンプ（９）を経て低温液槽
（１）に還流される配管（１０）の液送ポンプ（９）吐
出側に冷却器（８）が介設されることにより互いに接続
され、冷却器（８）の冷却作用により低温液槽（１）内
の低温液が例えば−６５℃の所定温度に冷却保持される
ようになっている。

【００１９】一方、高温液槽（２）側においては、その
槽内底部に加熱ヒータ（１１）が設置されて、内部の高
温液が例えば１５０℃の所定温度に加熱保持されるよう
になっており、その槽（２）上部開口部（３）には環状
の凝縮器（１２）が設けられ、後述するように、高温液
槽（２）から蒸発する蒸気を凝縮液として凝縮させる構
成となっている。

【００２０】なお、前記凝縮器（１２）の直下には、凝
縮器（１２）で凝縮された凝縮液を受け止めるための受
皿（１３）が設けられ、さらに該受皿（１３）から高温
液槽（２）外部にパイプが連結され、水分分離器（１
４）、高温液分離器（１５）及び低温液分離器（１６）
が順次接続されていて、前記凝縮液はこれらの分離器
（１４），（１５），（１６）により水分と高温液及び
低温液に分離され、水分は排出され、高温液及び低温液
は夫々所定の液槽（１），（２）に戻されている。

【００２１】ここで上記各分離器（１４），（１５），
（１６）は、いずれも既知のものであり、水分分離器
（１４）は内蔵したフイルタにより凝縮液から低温液や
高温液以外の水分等を除去するものであり、高温液分離
器（１５）は加熱ヒータを有し、高温液と低温液との沸
点の違いを利用して低温液だけを蒸発させるものであ
り、一方、低温液分離器（１６）はこの蒸発した低温液
だけを受け取るものである。

【００２２】以上説明した構成において、さらに本発明
の特徴として前記凝縮器（１２）は、前記低温液槽
（１）と冷却器（８）とを接続する前記配管（１０）
と、凝縮器（１２）との間に低温液循環回路（１７）が
形成されていて、該回路（１７）を通じて低温液が供給
されるようになっている。

【００２３】特に図示の場合においては、前記循環回路
（１７）が、前記配管（１０）の低温液槽（１）底部と
液送ポンプ（９）吸入側とを接続する配管（１０Ａ）部
分に、２本の配管（１７Ａ），（１７Ｂ）により形成さ
れていて、そのうち低温液槽（１）寄りの配管（１７
Ａ）が凝縮器（１２）入口側に、送液ポンプ（９）寄り
の配管（１７Ｂ）が凝縮器（１２）出口側に夫々接続さ
れている。

【００２４】このような２本の配管（１７Ａ），（１７
Ｂ）で形成される上記循環回路（１７）により、低温液
槽（１）と冷却器との間を流通する低温液は、配管（１
０Ａ）から配管（１７Ａ）を介して凝縮器（１２）に供
給されると共に、配管（１７Ｂ）を介して再び前記配管
（１０Ａ）に戻り、低温液による凝縮器（１２）の冷却
が行われ、高温液槽（２）から蒸発する蒸気を凝縮器
（１２）で凝縮させることとなる。

【００２５】なお、低温液槽（１）内の低温液は前記し
たように−６５℃であるが、低温液槽（１）底部から排
出される低温液は、前記試料カゴ（６）の浸漬等により
−５０℃程度に上昇している。従って配管（１７Ａ）を
介して凝縮器（１２）に供給される低温液はこの−５０
℃のものであるが、高温液槽（２）からの蒸気を凝縮さ
せるには、これで充分である。

【００２６】かくして前記凝縮器（１２）により凝縮さ
れた凝縮液は、凝縮器（１２）から滴下し、受皿（１
３）で受け止められ、水分分離器（１４）、高温液分離
器（１５）、さらには低温液分離器（１６）を経て、高
温液は高温液槽（２）に、低温液は低温液槽（１）に夫
々戻される。

【００２７】なお以上は低温液槽（１）底部と液送ポン
プ（９）吸入側とを接続する配管（１０Ａ）において凝
縮器（１２）に対する循環回路（１７）を構成する場合
について説明したが、本発明はかかる構成だけに限定さ
れるものではなく低温液槽（１）と冷却器とを接続する
前記配管（１０）と、前記凝縮器（１２）との間で低温
液を循環せしめる趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の
設計的改変が許されることは勿論である。

【００２８】従って、例えば図２のように、凝縮器（１
２）入口側に接続される前記配管（１７Ａ）を、前記配
管（１０）の冷却器（８）吐出側に分岐接続すると共
に、凝縮器（１２）出口側に接続される前記配管（１７
Ｂ）を、液送ポンプ（９）吸入側に分岐接続して構成す
ることも、また図３のように凝縮器（１２）入口側に接
続される前記配管（１７Ａ）を、前記配管（１０）の液
送ポンプ（９）吐出側に分岐接続し、凝縮器（１２）出
口側に接続される前記配管（１７Ｂ）を、液送ポンプ
（９）吸入側に分岐接続することも可能である。

【００２９】しかしこれらの場合は、低温液槽（１）へ
の低温液供給量が減少するので、凝縮器（１２）へ向か
う配管（１７Ａ）を、低温液槽（１）と冷却器（８）と
を接続する配管（１０）に対して細くするなど、供給バ
ランスを考えた措置を講じる必要がある。

【００３０】

【発明の効果】本発明は以上述べたように、低温液槽の
外部に、低温液槽内の低温液を冷却するための冷却器が
配管により接続され、一方、高温液槽の開口部上端内周
に高温液槽から蒸発する蒸気を凝縮させる凝縮器が設け
られた液槽式冷熱衝撃試験装置において、低温液槽と冷
却器とを接続する前記配管と前記凝縮器との間に低温液
を循環せしめる循環回路を形成せしめたものであるか
ら、低温液槽に収容されている低温液が凝縮器にも循環
して凝縮器を冷却することとなり、特別に凝縮器冷却用
の冷凍機を設ける必要はなく、単に低温液を循環させる
配管と設けるだけで済むため従来の如き凝縮器用冷凍機
の設置スペースが不要となり、装置全体がコンパクトと
なる利点があり、しかも、凝縮器に対して低温液を循環
せしめる前記循環回路は、配管だけで形成できるため、
装置の簡素化及びコストダウンも達成することができ
る。また請求項２に記載した発明は、上記液槽式冷熱衝
撃試験装置の構成をより具体的、かつ、より実際的に構
成したものであり、前記した効果を一層確実に達成でき
る実効を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明液槽式冷熱衝撃試験装置の一実施例を示
す概要説明図である。

【図２】本発明液槽式冷熱衝撃試験装置の他の実施例の
要部を示す説明図である。

【図３】本発明液槽式冷熱衝撃試験装置の他の実施例の
要部を示す説明図である。

【符号の説明】

（１） 低温液槽 （２） 高温液槽 （３） 開口部 （５） 搬送手段 （８） 冷却器 （９） 液送ポンプ （１０） 配管 （１２） 凝縮器 （１７） 循環回路

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 低温液を保持する低温液槽（１）と、高
   温液を保持する高温液槽（２）と、両液槽（１），
   （２）に交互に試料を浸漬する搬送手段（５）とを備
   え、かつ低温液槽（１）にはその外部に、低温液槽
   （１）内の低温液を冷却するための冷却器（８）が配管
   （１０）により接続され、一方、高温液槽（２）にはそ
   の開口部（３）上端内周に高温液槽（２）から蒸発する
   蒸気を凝縮させる凝縮器（１２）が設けられた液槽式冷
   熱衝撃試験装置において、低温液槽（１）と冷却器
   （８）とを接続する前記配管（１０）と前記凝縮器（１
   ２）との間に低温液を循環せしめる循環回路（１７）を
   形成せしめたことを特徴とする液槽式冷熱衝撃試験装
   置。
2. 【請求項２】 低温液を保持する低温液槽（１）と、高
   温液を保持する高温液槽（２）と、両液槽（１），
   （２）に交互に試料を浸漬する搬送手段（５）とを備
   え、かつ低温液槽（１）にはその外部に、低温液槽
   （１）内の低温液を冷却するための冷却器（８）が配管
   （１０）により接続され、一方、高温液槽（２）にはそ
   の開口部（３）上端内周に高温液槽（２）から蒸発する
   蒸気を凝縮させる凝縮器（１２）が設けられた液槽式冷
   熱衝撃試験装置において、前記冷却器（８）は、低温液
   槽（１）底部から液送ポンプ（９）を経て低温液槽
   （１）に還流される配管（１０）の液送ポンプ（９）吐
   出側に設けられると共に、低温液槽（１）底部と液送ポ
   ンプ（９）とを接続する配管（１０Ａ）と前記凝縮器
   （１２）との間に低温液を循環せしめる循環回路（１
   ７）を形成せしめたことを特徴とする液槽式冷熱衝撃試
   験装置。