JP2722739B2 - 冷熱衝撃試験装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、冷熱衝撃試験装置、詳しくは、予冷室と予
熱室とをテスト室に隣接して設け、該テスト室を前記予
冷室と予熱室とに選択的に連通させることにより、前記
テスト室内に冷却空気と加熱空気とを導入させて、電子
部品など被試験品の冷熱衝撃試験を行うようにした冷熱
衝撃試験装置に関する。

（従来の技術） 一般に、電子部品や、その他の試料を冷熱衝撃試験を
行う場合、この冷熱衝撃試験は、所定温度の低温さらし
と高温さらしとを一定時間置きに繰り返して行なう２ゾ
ーン方式や、低温さらし及び高温さらしを一定時間置き
に繰り返して行なうゾーン方式が知られている。

しかして、以上のような冷熱衝撃試験を行う冷熱衝撃
試験装置として、従来では、例えば特開昭61−269042号
公報に記載されたものが知られており、この公報記載の
ものは、第４図に示したごとく、テスト室（Ｔ）に隣接
する両側に、冷却器（Ｃ）及び冷却ファン（CF）などを
備えた予冷室（Ａ）と、ヒータ（Ｈ）及び加熱ファン
（HF）などを備えた予熱室（Ｂ）とをそれぞれ画成状に
形成すると共に、前記テスト室（Ｔ）と予冷室（Ａ）と
を画成する隔壁に、前記テスト室（Ｔ）側の室内空気を
予冷室（Ａ）に供給する供給口（E1）と、この予冷室
（Ａ）で冷却された冷却空気を前記テスト室（Ｔ）側に
吹出す吹出口（E2）とを形成して、これら供給口（E1）
と吹出口（E2）とに、それぞれ第１及び第２切換ダンパ
（D1）（D2）を開閉可能に取付ける一方、前記テスト室
（Ｔ）と予熱室（Ｂ）とを画成する隔壁に、前記テスト
室（Ｔ）側の室内空気を予熱室（Ｂ）に供給する供給口
（E3）と、この予熱室（Ｂ）で加熱した加熱空気を前記
テスト室（Ｔ）側に吹出す吹出口（E4）とを形成して、
これら供給口（E3）と吹出口（E4）とに、それぞれ第３
及び第４切換ダンパ（D3）（D4）を開閉可能に取付けて
いる。

尚、前記テスト室（Ｔ）には、外気に連通する吸気ダ
クト（Ｋ）を設け、該吸気ダクト（Ｋ）の前記テスト室
（Ｔ）への入口側に第５切換ダンパ（D5）を開閉可能に
取付けると共に、前記テスト室（Ｔ）の内部に排気口
（E5）を設けて、この排気口（E5）に第６切換ダンパ
（D6）を開閉可能に取付けている。

次に、以上の構成とされた冷熱衝撃試験装置の作用
を、第５図に基づきながら説明する。この第５図は、前
記テスト室（Ｔ）内で電子部品など被試験品の低温さら
しと高温さらしとを一定時間置きに繰り返すときの冷熱
衝撃試験状態を示しており、該図において、実線グラフ
（イ）は、前記テスト室（Ｔ）での温度変化を示し、ま
た、点線グラフ（ロ）は、前記予熱室（Ｂ）での温度変
化を示し、更に、一点鎖線グラフ（ハ）は、前記予冷室
（Ａ）での温度変化を示している。

そして、前記テスト室（Ｔ）内で被試験品の冷熱衝衝
撃試験を行う場合には、先ず、前記第1,第２切換ダンパ
（D1）（D2）を開放し、前記予冷室（Ａ）の冷却空気を
前記テスト室（Ｔ）に導入することにより、該テスト室
（Ｔ）の内部を所定の低温さらし設定温度（例えば−20
℃）にまで冷却して、前記被試験品の所定時間にわたる
低温さらしを行い、次に、前記第1,第２切換ダンパ（D
1）（D2）を閉鎖した後、前記第3,第４切換ダンパ（D
3）（D4）を開放し、前記予熱室（Ｂ）の加熱空気を前
記テスト室（Ｔ）へと導入することにより、該テスト室
（Ｔ）の内部を所定の高温さらし設定温度（例えば＋40
℃）にまで上昇させて、前記被試験品の所定時間にわた
る高温さらしを行うのである。

（発明が解決しようとする課題） 所で、以上の冷熱衝撃試験装置では、前記被試験品の
冷熱衝撃試験時で、該被試験品の高温さらしを行うと
き、特に、前述した第５図のように、高温さらし設定温
度が＋40℃と云うように、比較的低いときには、たとえ
前記予熱室（Ｂ）内のヒータ（Ｈ）を停止させても、こ
の予熱室（Ｂ）に配設した加熱ファン（HF）のモータ入
力の影響で前記テスト室（Ｔ）の内部温度が、同図の実
線（イ）で示したように、前記高温さらし設定温度より
も高い例えば＋50〜＋70℃にまで上昇してしまうのであ
り、従って、従来では、前記高温さらし設定温度を例え
ば＋60℃以上に制限する必要があって、これ以下の温度
での正確な高温さらしが行えなかったのである。

本発明は以上のような問題に鑑みてなしたもので、そ
の目的は、予冷室の冷却空気を利用して、前記テスト室
内を所定の高温さらし設定温度に制御でき、被試験品の
高温さらしを行うとき、その高温さらし設定温度範囲を
拡大することができる冷熱衝撃試験装置を提供すること
にある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明では、予冷室
（２）と予熱室（３）及びこれら予冷室（２）と予熱室
（３）とに連通するテスト室（１）とを備え、前記予冷
室（２）とテスト室（１）との連通部に低温ダンパ
（４）を、前記予熱室（３）とテスト室（１）との連通
部に高温ダンパ（５）を設け、前記各ダンパ（４）
（５）の開閉で、前記テスト室（１）を低温と高温とに
切換えるようにした冷熱衝撃試験装置において、前記テ
スト室（１）を高温にさらすときの温度を検出する高温
さらし温度検出器（６）を設け、高温さらし時、前記温
度検出器（６）で検出する実測値が高温さらし設定温度
を越えたとき、前記低温ダンパ（４）を開き、前記設定
温度より低くなったとき、前記低温ダンパ（４）を閉じ
るダンパ制御器（７）を設けたことを特徴とするもので
ある。

（作用） 前記テスト室（１）で被試験品の冷熱衝撃試験を行う
場合には、前記低温ダンパ（４）の開動作でテスト室
（１）内に前記予冷室（２）から冷却空気が導入され、
前記テスト室（１）が所定の低温さらし設定温度に冷却
されて、斯かる設定温度で前記被試験品の低温さらしが
行われ、また、前記高温ダンパ（５）の開動作でテスト
室（１）内に前記予熱室（３）から加熱空気が導入さ
れ、前記テスト室（１）が所定の高温さらし設定温度に
まで上昇されて、斯かる設定温度で前記被試験品の高温
さらしが行われる。そして、以上の高温さらし時には、
前記テスト室（１）の内部温度が前記温度検出器（６）
で検出され、該検出器（６）で検出された実測値が、所
定の高温さらし設定温度を越えるとき、前記ダンパ制御
器（７）の作動で前記低温さらし（４）が開動作され、
これに伴い前記テスト室（１）内が低温側に調整され、
また、前記実測値が前記高温さらし設定温度より低くな
ったときは、前記ダンパ制御器（７）の作動で前記低温
ダンパ（４）が閉動作され、これに伴い前記テスト室
（１）内が高温側に調整され、斯かる調整が繰り返され
乍ら、前記テスト室（１）が前記高温さらし設定温度に
調整保持されるのであり、換言すれば、高温さらし時に
おけるテスト室（１）内の温度調整が、前記制御器
（７）による低温ダンパ（４）の開閉動作で行われるた
め、たとえ前記高温さらし設定温度を低く設定した場合
でも、この設定温度に基づき正確な温度制御が行われる
こととなって、前記高温さらし時の設定温度範囲が拡大
される。

（実施例） 第１図に示した冷熱衝撃試験装置は、ハウジング（H
G）の内部を断熱隔壁（Ｗ）で３つに区画して、中央部
に被試験品の冷熱衝撃試験を行うテスト室（１）を、該
テスト室（１）に隣接する両側に、予冷室（２）と予熱
室（３）とをそれぞれ区画形成すると共に、前記予冷室
（２）の内部には、冷却器（21）と冷却ファン（22）及
びデフロスト用ヒータ（23）とを配設し、また、前記予
熱室（３）の内部には、ヒータ（31）と加熱ファン（3
2）とを配設している。尚、前記予冷室（１）と予熱室
（２）に設ける前記各ファン（22）（32）は、それぞれ
室外側に配設されたモータ（24）（33）で回転駆動され
る。

また、前記テスト室（１）と予冷室（２）とを画成す
る隔壁（Ｗ）に、前記テスト室（１）の室内空気を予冷
室（２）に供給する供給口（11）と、この予冷室（２）
で冷却された冷却空気を前記テスト室（１）側に吹出す
吹出口（12）とを設けて、これら供給口（11）と吹出口
（12）とに、それぞれ低温ダンパ（４）を開閉可能に取
付けると共に、前記テスト室（１）と前記予熱室（３）
とを画成する隔壁（Ｗ）に、前記テスト室（１）側の室
内空気を予熱室（３）に供給する供給口（13）と、この
予熱室（３）で加熱された加熱空気を前記テスト室
（１）側に吹出す吹出口（14）とを形成して、これら供
給口（13）と吹出口（14）とに、それぞれ高温ダンパ
（５）を開閉可能に取付ける一方、前記テスト室（１）
には、試料出入れ用開閉扉（15）を設けている。また、
前記予冷室（２）には予冷室温度センサー（８）が、ま
た、前記予冷室（３）には予熱室温度センサー（９）が
設けられている。

しかして、以上の衝撃試験装置において、前記テスト
室（１）に、高温さらし時の温度を検出する高温さらし
温度検出器（６）を設けると共に、高温さらし時に前記
温度検出器（６）で検出する実測値が高温さらし設定温
度を越えたとき、前記低温ダンパ（４）を開き、前記実
測値が前記設定温度より低くなったとき、前記低温ダン
パ（４）を閉じるダンパ制御器（７）を設けたのであ
る。

具体的には、第１図で明らかにしたように、前記テス
ト室（１）の室外側に、前記ダンパ制御器（７）を配設
して、この制御器（７）に前記テスト室（１）内に配設
された高温さらし温度検出器（６）を接続すると共に、
前記テスト室（１）と予冷室（２）との間に設けた隔壁
（Ｗ）で、前記供給口（11）と吹出口（12）との近く
に、それぞれ前記各低温ダンパ（４）を開閉する例えば
モータやソレノイドから成る開閉機構（41）を設ける一
方、この開閉機構（41）を前記温度検出器（６）による
検出結果に基づき前記制御器（７）で制御するようにな
すのである。尚（51）は高温ダンパ（５）の開閉機械で
ある。

次に、以上の構成とした冷熱衝撃試験装置の作用を、
第２図に基づき乍ら説明する。この第２図は縦軸に温度
（℃）を、横軸に時間をとった前記テスト室（１）と予
冷室（２）及び予熱室（３）での温度変化を示すもので
あり、該図において、実線（イ）は、前記テスト室
（１）での温度変化を示し、また、一点鎖線（ロ）は、
前記予熱室（３）での温度変化を示し、更に、点線
（ハ）は、前記予冷室（２）での温度変化を示してい
る。

前記テスト室（１）の内部で被試験品の冷熱衝撃試験
を行う場合には、予め、前記予熱室（３）の内部を、同
図の一点鎖線（ロ）で示したごとく、前記ヒータ（31）
のオン・オフ動作を繰り返し乍ら、任意に設定される高
温さらし設定温度（TH）よりも若干高い温度に保持する
と共に、前記予冷室（２）の内部を、同図の点線（ハ）
で示したごとく、任意に設定される低温さらし設定温度
（TL）よりも若干低い温度に保持する。

そして、以上の準備を行った後に、同図の実線（イ）
で明らかなごとく、先ず、前記各低温ダンパ（４）をそ
れぞれ開放して、前記予冷室（２）内の冷却空気を前記
テスト室（１）側へと導入することにより、前記予冷室
（２）の内部温度が上昇し、これと同時に前記テスト室
（１）の内部温度が所定の低温さらし設定温度（TL）に
まで冷却され、この設定温度（TL）で前記被試験品の所
定時間にわたる低温さらしが行われる。次に、以上の低
温さらしを行った後には、前記各低温ダンパ（４）を閉
鎖し、前記各高温ダンパ（５）を開放して、前記予熱室
（３）の加熱空気を前記テスト室（１）へと導入するこ
とにより、前記予熱室（３）の内部温度が低下し、これ
と同時に前記テスト室（１）の内部温度が、所定の高温
さらし設定温度（TH）にまで上昇され、この設定温度
（TH）で前記被試験品の所定時間にわたる高温さらしが
行われる。

そして、以上の高温さらし時には、前記ヒータ（31）
が停止され、後述するような前記各低温ダンパ（４）の
開閉制御で、前記テスト室（１）の内部温度が前記高温
さらし設定温度（TH）に調整される。即ち、前記温度検
出器（６）で検出される前記テスト室（１）の実測値
（TR）が、前記高温さらし設定温度（TH）よりも高くな
ったときには、前記ダンパ制御器（７）からの出力によ
る前記開閉機構（41）の作動で前記各低温ダンパ（４）
が開動作され、これに伴い前記予冷室（２）側の冷却空
気が前記テスト室（１）に導入されて、このテスト室
（１）内が低温側に調整され、また、前記温度検出器
（６）による実測値（TR）が前記高温さらし設定温度
（TH）よりも低くなったときには、前記制御器（７）か
らの出力による前記開閉機構（41）の作動で前記低温ダ
ンパ（４）が閉動作され、これに伴い前記テスト室
（１）内が高温側に調整され、斯かる温度調整が繰り返
され乍ら、即ち、第２図の実線（イ）で示したように、
波形状の温度調整が繰り返され乍ら、前記テスト室
（１）が前記高温さらし設定温度（TH）に保持され、ま
た、前記予冷室（２）の内部温度は、前記低温ダンパ
（４）の開閉により、実線（ロ）で示すように、凹凸状
の温度差が発生する。以上のように、前記テスト室
（１）内の高温さらし時における温度調整を、前記制御
器（７）による各低温ダンパ（４）の開閉動作で行うこ
とにより、例え前記高温さらし設定温度（TH）を低く設
定した場合でも、この設定温度に基づき正確な温度制御
が行われることとなって、前記高温さらし時の設定温度
範囲が拡大可能となる。

次に、以上のことを、第３図に示したフローチャート
に基づいて説明する。

先ず、スタート開始に伴い、冷熱衝撃試験装置が低温
さらしモード（ステップ１）で運転され、前記テスト室
（１）内で前記被試験品の所定時間にわたる低温さらし
が行われ、この後、高温さらしモード（ステップ２）に
よる運転が開始され、ステップ３において、前記高温ダ
ンパ（５）が開放される同時に、高温さらし時間のカウ
ントが開始され、次に、ステップ４において、前記温度
検出器（６）で検出されるテスト室（１）の実測値（T
R）と高温さらし設定温度（TH）との温度差が、予め設
定したディファレンシャル設定値５℃と同等又は以上で
あるか否か、つまり、TR−TH≧５℃であるか否かが判断
され、イエスの場合、即ち、前記温度差が５℃と同等又
は大のときには、ステップ５において、前記ダンパ制御
器（７）で前記低温ダンパ（４）が開放され、前記予冷
室（２）から前記テスト室（１）内に冷却空気が導入さ
れて、該テスト室（１）の冷却が行われ、また、ノーの
場合には、即ち、前記温度差が５℃よりも小のときに
は、ステップ６において、前記温度差が予め設定したデ
ィファレンシャル設定値−５℃より小であるか否か、つ
まり、TR−TH＜−５℃であるか否かが判断され、ノーの
場合、即ち、前記温度差が−５℃よりも大であるときに
は、ステップ７において、前記予熱室（３）のヒータ
（31）がオフ動作され、次に、ステップ８において、常
温さらし時間がカウントアップしたか否かが判断され、
ノーの場合には、前記ステップ４へとリターンされ、こ
のステップからの制御が繰り返されて、前記テスト室
（１）の内部温度に前記温度差がなくなるように±５℃
の温度範囲で調整制御されるのであり、また、イエスの
場合には、ステップ１へとリターン（ステップ９）され
る。

更に、前記ステップ６において、イエスの場合には、
つまり、前記温度差が−５℃より小のときには、ステッ
プ10において、前記ダンパ制御器（７）で前記低温ダン
パ（４）が閉鎖され、前記予熱室（３）において±２℃
範囲の温度制御が行われるのであり、即ち、ステップ11
において、前記温度差が予め設定したディファレンシャ
ル設定値２℃と同等又は以上であるか否か、つまり、TR
−TH≧２℃であるか否かが判断され、イエスの場合に
は、前記ヒータ（31）がオフ動作され、また、ノーの場
合には、ステップ13において、前記温度差が予め設定さ
れたディファレンシャル設定値−２℃よりも小であるか
否か、つまり、TR−TH＜−２℃であるか否かが判断さ
れ、ノーの場合には、即ち、前記温度差が−２℃よりも
大であるときには、ステップ８へと移行し、また、イエ
スの場合には、即ち、前記温度差が−２℃よりも小さい
ときには、ステップ14において、前記ヒータ（31）がオ
ン動作され、このヒータ（31）のオン動作後に、前記ス
テップ８へと移行される。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の冷熱衝撃試験装置で
は、テスト室（１）に、該テスト室（１）を高温にさら
すときの温度を検出する高温さらし温度検出器（６）を
設けると共に、高温さらし時、前記温度検出器（６）で
検出する実測値が高温さらし設定温度を越えたとき、低
温ダンパ（４）を開き、前記設定温度より低くなったと
き、前記低温ダンパ（４）を閉じるダンパ制御器（７）
を設けたから、例え前記高温さらし設定温度を低く設定
した場合でも、高温さらし時におけるテスト室（１）内
の温度調整を、前記ダンパ制御器（７）による低温ダン
パ（４）の開閉動作で正確に行うことが可能となって、
前記高温さらし時の設定温度範囲を拡大できるに至った
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる冷熱衝撃試験装置の断面図、第
２図はテスト室と予冷室及び予熱室での温度変化を説明
する説明図、第３図は同冷熱衝撃試験装置の作用を説明
するフローチャート図、第４図は従来例を示す断面図、
第５図は同従来例に基づく各室内での温度変化を説明す
る説明図である。 （１）……テスト室 （２）……予冷室 （３）……予熱室 （４）……低温ダンパ （５）……高温ダンパ （６）……高温さらし温度検出器 （７）……ダンパ制御器

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】予冷室（２）と予熱室（３）及びこれら予
   冷室（２）と予熱室（３）とに連通するテスト室（１）
   とを備え、前記予冷室（２）とテスト室（１）との連通
   部に低温ダンパ（４）を、前記予熱室（３）とテスト室
   （１）との連通部に高温ダンパ（５）を設け、前記各ダ
   ンパ（４）（５）の開閉で、前記テスト室（１）を低温
   と高温とに切換えるようにした冷熱衝撃試験装置におい
   て、前記テスト室（１）を高温にさらすときの温度を検
   出する高温さらし温度検出器（６）を設け、高温さらし
   時、前記温度検出器（６）で検出する実測値が高温さら
   し設定温度を越えたとき、前記低温ダンパ（４）を開
   き、前記設定温度より低くなったとき、前記低温ダンパ
   （４）を閉じるダンパ制御器（７）を設けたことを特徴
   とする冷熱衝撃試験装置。