JP3280923B2 - Heat shock testing machine - Google Patents

Heat shock testing machine

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JP3280923B2
JP3280923B2 JP31180498A JP31180498A JP3280923B2 JP 3280923 B2 JP3280923 B2 JP 3280923B2 JP 31180498 A JP31180498 A JP 31180498A JP 31180498 A JP31180498 A JP 31180498A JP 3280923 B2 JP3280923 B2 JP 3280923B2
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heat shock
cold
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Sanyo Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、環境温度を低温又
は高温状態にしたり、あるいは急速に、低温から高温、
逆に高温から低温に切換て電子部品、工業材料等温度特
性試験を行なうヒートショック試験機であり、特に、ス
ターリング冷凍機を使用したヒートショック試験機に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for reducing the temperature of an environment to a low or high temperature,
Conversely, the present invention relates to a heat shock tester that performs a temperature characteristic test of electronic components, industrial materials, and the like by switching from a high temperature to a low temperature.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、電子部品、工業材料等温度特
性試験を行なうために、環境温度を低温状態又は高温状
態にしたり、あるいは冷却して急速に降温、又は加熱し
て急速に昇温したりするヒートショック試験機は知られ
ているところである。従来のヒートショック試験機は、
夫々独立した冷凍装置と加熱装置が組合わされ構成され
ており、冷凍装置としは、フロン(単一、二元あるいは
混合冷媒等)を冷媒として使用したシステムが知られて
いる。そして地球環境問題を背景とした昨今のフロン規
制に対しては、HCFC、HFCを使用した冷凍装置が
知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to conduct a temperature characteristic test of electronic parts, industrial materials, etc., the environmental temperature is set to a low or high temperature state, or the temperature is rapidly lowered by cooling, or the temperature is rapidly raised by heating. Heat shock testing machines are known. Conventional heat shock testing machines
An independent refrigerating device and a heating device are combined and configured, and as the refrigerating device, a system using Freon (single, binary, or mixed refrigerant) as a refrigerant is known. With respect to the recent regulations for CFCs against the background of global environmental problems, refrigeration systems using HCFC and HFC are known.

【0003】しかしながら、上記従来の構成によると、
次のような問題がある。第1に、従来のヒートショック
試験機は、夫々独立した冷凍装置と加熱装置が必要であ
り、構造が複雑であり、製作コストも高くなる。又、従
来の冷凍装置は、2元あるいは2段冷凍システムとなる
ために構造が複雑であり、コストが高くなる。
[0003] However, according to the above-mentioned conventional configuration,
There are the following problems. First, the conventional heat shock tester requires an independent refrigerating device and a heating device, and has a complicated structure and a high manufacturing cost. Further, the conventional refrigeration system is a two-stage or two-stage refrigeration system, and therefore has a complicated structure and a high cost.

【0004】第2に、従来の冷凍装置と加熱装置を使用
したものでは、その温度範囲は、大体、ー60〜+15
0℃程度にしか設定できず、特に、従来の冷媒としてフ
ロンを使用した冷却装置は、そのシステムの特性から使
用温度領域が狭く、特に、昨今の各産業分野における技
術発展に伴い求められている超低温領域の要求には十分
ではない。
Second, in the case of using a conventional refrigeration system and heating system, the temperature range is approximately -60 to +15.
It can only be set to about 0 ° C., and in particular, a cooling device using chlorofluorocarbon as a conventional refrigerant has a narrow operating temperature range due to the characteristics of its system, and is particularly required with recent technological development in various industrial fields. It is not enough for the requirement of ultra-low temperature range.

【0005】第3に、地球環境問題に対する国際的な取
組みの本格化を背景として、今後、特定フロン及び代替
フロンを含めフロン使用の一層の規制が求められる方向
にあり、他の方式の冷却装置の開発の必要性が重要とな
っている。
[0005] Thirdly, with the full-scale implementation of international approaches to global environmental issues, further restrictions on the use of CFCs, including specific CFCs and alternative CFCs, are required in the future. The need for development has become important.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の上記
問題点に対処し、具体的には次のような課題を解決する
ことを目的とするものである。 (1)夫々独立した冷凍装置と加熱装置の組合わせ、2
元あるいは2段冷凍システムの採用により構造が複雑、
コスト高となっていたが、この点を解消すべき簡単かつ
コンパクトな構造とする。 (2)温度特性試験のための使用温度領域を従来に比べ
て広い範囲とすることができ、特に、液体窒素レベル
(ー200℃近辺)の超低温領域での温度特性試験も可
能とする。 (3)従来のフロン以外の冷媒使用可能とすることによ
り、地球環境問題に適応しており、成績係数が高く、エ
ネルギー効率が良好となるヒートショック試験機を提供
する。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and specifically to solve the following problems. (1) Combination of independent refrigeration unit and heating unit, 2
The structure is complicated by adopting the original or two-stage refrigeration system,
Although the cost was high, a simple and compact structure should be adopted to solve this problem. (2) The operating temperature range for the temperature characteristic test can be made wider than before, and in particular, the temperature characteristic test in the ultra-low temperature range of liquid nitrogen level (around -200 ° C.) is also possible. (3) To provide a heat shock test machine adapted to global environmental problems by enabling the use of a refrigerant other than conventional CFCs, having a high coefficient of performance and good energy efficiency.

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

【0007】本発明は、上記課題を解決するために、作
動ガスを封入し、冷熱冷媒を冷却するコールドヘッド及
び放熱用熱交換器を有するスターリング冷凍機と、温度
特性試験の行われる試験対象物を収納し、上記冷熱冷媒
により冷却される温度特性試験槽と、上記コールドヘッ
ドで冷却された冷熱冷媒を、上記温度特性試験槽内を流
してコールドヘッドと温度特性試験槽との間で循環させ
る冷熱冷媒管路とを備え、上記スターリング冷凍機を正
転又は逆転させて冷熱冷媒を冷却又は加熱することによ
り試験対象物にヒートショックを与えて温度特性試験を
行うことを特徴とするヒートショック試験機を提供する
ことである。
[0007] In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a Stirling refrigerator having a cold head and a heat exchanger for radiating heat, in which a working gas is filled and cooling a cryogen, and a test object for performing a temperature characteristic test. The temperature characteristic test tank cooled by the cold refrigerant and the cold refrigerant cooled by the cold head are allowed to flow through the temperature characteristic test tank and circulated between the cold head and the temperature characteristic test tank. A heat shock test characterized by performing a temperature characteristic test by applying a heat shock to the test object by cooling or heating the cold refrigerant by rotating the Stirling refrigerator forward or backward by providing a cold refrigerant pipe; Is to provide a machine.

【0008】又、本発明は、上記課題を解決するため
に、作動ガスを封入し、冷熱冷媒を冷却する冷却ヘッド
及び放熱用熱交換器を有するスターリング冷凍機と、温
度特性試験の行われる試験対象物を収納し、上記冷熱冷
媒により冷却される温度特性試験槽と、上記コールドヘ
ッドで冷却された冷熱冷媒を温度特性試験槽の周囲を流
れるように上記コールドヘッドと上記温度特性試験槽と
の間を循環させる冷熱冷媒管路とを備え、上記スターリ
ング冷凍機を正転又は逆転させて冷熱冷媒を冷却又は加
熱することにより試験対象物にヒートショックを与えて
温度特性試験を行うことを特徴とするヒートショック試
験機を提供することである。
Further, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a Stirling refrigerator having a cooling head for enclosing a working gas and cooling a cryogenic refrigerant and a heat exchanger for heat dissipation, and a test for performing a temperature characteristic test. A temperature characteristic test tank containing an object and cooled by the cold refrigerant, and the cold head and the temperature characteristic test tank so that the cold refrigerant cooled by the cold head flows around the temperature characteristic test tank. A cooling / cooling refrigerant pipe which circulates between them, and performs a temperature characteristic test by applying a heat shock to the test object by cooling or heating the cooling and cooling medium by rotating the Stirling refrigerator forward or reverse. To provide a heat shock tester that performs

【0009】又、本発明は、上記課題を解決するため
に、作動ガスを封入し、冷熱冷媒を冷却する冷却ヘッド
及び放熱用熱交換器を有するスターリング冷凍機と、温
度特性試験の行われる試験対象物を収納し、その底部か
ら貫通するように上記コールドヘッドが配設され、該コ
ールドヘッドにより冷却される温度特性試験槽とを備
え、上記スターリング冷凍機を正転又は逆転させて冷熱
冷媒を冷却又は加熱することにより試験対象物にヒート
ショックを与えて温度特性試験を行うことを特徴とする
ヒートショック試験機を提供することである。
According to another aspect of the present invention, there is provided a Stirling refrigerating machine having a cooling head for enclosing a working gas and cooling a cold refrigerant and a heat exchanger for radiating heat, and a test for performing a temperature characteristic test. The cold head is provided so as to house the object and penetrate from the bottom thereof, and a temperature characteristic test tank cooled by the cold head is provided. An object of the present invention is to provide a heat shock test machine characterized by performing a temperature characteristic test by applying a heat shock to a test object by cooling or heating.

【0010】上記温度特性試験槽には、上記試験対象物
を収容する収納ケース又は載置棚が配設されている構成
としてもよい。
[0010] The temperature characteristic test tank may be provided with a storage case or a mounting shelf for storing the test object.

【0011】上記スターリング冷凍機は、圧縮ピストン
を有する圧縮シリンダと、膨張ピストン又はディスプレ
ーサを有する膨張シリンダとを備え、上記圧縮ピストン
と上記膨張ピストン又はディスプレーサとが位相差をも
って往復動する構成としてもよい。
The Stirling refrigerator may include a compression cylinder having a compression piston and an expansion cylinder having an expansion piston or a displacer, and the compression piston and the expansion piston or the displacer may reciprocate with a phase difference. .

【0012】上記スターリング冷凍機の作動ガスは窒
素、ヘリウム又は水素であり、冷熱冷媒はエチルアルコ
ール、HFE(ハイドロフルオロエーテル)、PFC
(パーフルオロカーボン)、PFG(パーフルオログリ
コール)、空気、窒素又はヘリウムである。
The working gas of the above Stirling refrigerator is nitrogen, helium or hydrogen, and the cooling / heating refrigerant is ethyl alcohol, HFE (hydrofluoroether), PFC
(Perfluorocarbon), PFG (perfluoroglycol), air, nitrogen or helium.

【0013】上記冷熱冷媒として空気、窒素又はヘリウ
ムを循環させ、上記温度特性試験槽は、通気孔の形成さ
れた収納ケースを付設して該収納ケース内に試験対象物
を収容する構成とするか、又は収納ケースを設けること
なく試験対象物を収容する構成としてもよい。
[0013] Whether the temperature characteristics test tank is provided with a storage case having a vent hole and the test object is stored in the storage case, wherein air, nitrogen or helium is circulated as the cold refrigerant. Alternatively, the configuration may be such that the test object is stored without providing a storage case.

【0014】上記スターリング冷凍機を運転制御して温
度制御を行なう温度調整装置を設けてもよい。
[0014] A temperature adjusting device for controlling the temperature by controlling the operation of the Stirling refrigerator may be provided.

【0015】上記温度特性試験槽、コールドヘッド及び
冷熱冷媒管路のいずれかに電気ヒータを付設し、温度特
性試験槽の精密な温度制御、霜取り等を可能とする。そ
して、上記スターリング冷凍機のモータを逆回転するよ
うに制御し、温度特性試験槽を昇温可能とできる。
An electric heater is attached to one of the temperature characteristic test tank, the cold head, and the cold / hot refrigerant line to enable precise temperature control and defrosting of the temperature characteristic test tank. Then, by controlling the motor of the Stirling refrigerator to rotate in the reverse direction, the temperature of the temperature characteristic test tank can be raised.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を実施例に基
づき図面を参照して以下に説明する。図1は、本発明の
ヒートショック試験機の第1の実施例を示す図である。
図1において、ヒートショック試験機1は、スターリン
グ冷凍機2と、スターリング冷凍機2により冷却又は加
熱の行なわれる温度特性試験槽3とから構成される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below based on embodiments with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing a first embodiment of the heat shock tester of the present invention.
In FIG. 1, a heat shock test machine 1 includes a Stirling refrigerator 2 and a temperature characteristic test tank 3 in which cooling or heating is performed by the Stirling refrigerator 2.

【0017】スターリング冷凍機2のハウジング4は、
鋳物で形成されている。このハウジング4内は、区画壁
5によってモータ室6とクランク室7とに区画され、こ
のモータ室6には正逆回転可能なモータ8が、クランク
室7には、モータ8の回転動作を往復動に変換する回転
往復変換機構部9が夫々配設されている。モータ室6及
びクランク室7は、夫々蓋10、11で閉止され、ハウ
ジング4内が半密閉状態に保持される。
The housing 4 of the Stirling refrigerator 2 is
It is formed by casting. The interior of the housing 4 is divided into a motor chamber 6 and a crank chamber 7 by a partition wall 5. A rotary reciprocating conversion mechanism 9 for converting into motion is provided. The motor chamber 6 and the crank chamber 7 are closed by lids 10 and 11, respectively, and the inside of the housing 4 is held in a semi-sealed state.

【0018】ハウジング4内には、区画壁5を貫通し、
軸受12、13、14により軸支されたクランクシャフ
ト15が回転可能に配置されている。モータ8は、ステ
ータ16と、このステータ16の内周側に回転可能に配
置されたロータ17とから構成され、このロータ17の
中央にクランクシャフト15が固定されている。
The housing 4 penetrates the partition wall 5,
A crankshaft 15 pivotally supported by bearings 12, 13, and 14 is rotatably disposed. The motor 8 includes a stator 16 and a rotor 17 rotatably arranged on the inner peripheral side of the stator 16, and a crankshaft 15 is fixed to the center of the rotor 17.

【0019】回転往復変換機構部9は、クランク室7内
に延びたクランクシャフト15のクランク部18、19
と、このクランク部18、19に連結されたコンロッド
20、21と、このコンロッドの先端に取り付けられた
クロスガイドヘッド22、23とから構成され、スター
リング冷凍機2の駆動伝達手段として機能している。
The rotary reciprocating conversion mechanism 9 includes crank portions 18 and 19 of a crankshaft 15 extending into the crank chamber 7.
And connecting rods 20 and 21 connected to the crank portions 18 and 19, and cross guide heads 22 and 23 attached to the ends of the connecting rods, and function as drive transmission means of the Stirling refrigerator 2. .

【0020】クロスガイドヘッド22、23は、ハウジ
ング4のシリンダの内壁に設けられたクロスガイドライ
ナ24、25内を往復動可能に配置されている。クラン
ク部18、19は、モータ8の正転時にクランク19が
クランク18より先行して移動するように、又、逆転時
にクランク18がクランク19より先行して移動するよ
うに位相差を付けて形成されている。この位相差は、一
般的には約90度の位相差が採用される。
The cross guide heads 22 and 23 are arranged so as to be able to reciprocate in cross guide liners 24 and 25 provided on the inner wall of the cylinder of the housing 4. The crank portions 18 and 19 are formed with a phase difference so that the crank 19 moves ahead of the crank 18 when the motor 8 rotates in the forward direction and the crank 18 moves before the crank 19 when the motor 8 rotates in the reverse direction. Have been. As this phase difference, a phase difference of about 90 degrees is generally adopted.

【0021】スターリング冷凍機2のハウジング4のク
ランク室7の上部には、圧縮シリンダ26と、圧縮シリ
ンダ26の若干上方に位置した膨張シリンダ27とが配
設されている。圧縮シリンダ26と膨張シリンダ27、
並びにハウジング4内には、作動ガスとして、例えば、
ヘリウム、水素、窒素等が封入されている。圧縮シリン
ダ26は、ハウジング4にボルト等によって固定される
圧縮シリンダブロック28を有し、この圧縮シリンダブ
ロック28の空間内をピストンリングの付設された圧縮
ピストン29が往復摺動して、この空間の上部が高温室
(圧縮空間)30であり、この中の作動ガスは圧縮され
て高温となる。
A compression cylinder 26 and an expansion cylinder 27 located slightly above the compression cylinder 26 are disposed above the crank chamber 7 of the housing 4 of the Stirling refrigerator 2. Compression cylinder 26 and expansion cylinder 27,
In the housing 4, as a working gas, for example,
Helium, hydrogen, nitrogen, etc. are sealed. The compression cylinder 26 has a compression cylinder block 28 fixed to the housing 4 by bolts or the like. A compression piston 29 provided with a piston ring slides back and forth in the space of the compression cylinder block 28, and The upper part is a high-temperature chamber (compression space) 30 in which the working gas is compressed to a high temperature.

【0022】圧縮ピストンロッド31は、一端が圧縮ピ
ストン29に固定し、他端がオイルシール32を通って
クランク室7内に伸び、ピンによってクロスガイドヘッ
ド22に回動自在に連結されている。往復動する圧縮ピ
ストン29は上死点及び下死点で摺動方向が反転するた
め、速度がゼロになり、上死点及び下死点付近では速度
が遅く単位時間当たりの容積の変化量も小さく、下死点
から上死点及び上死点から下死点に向かって移動すると
きの夫々の中間点で最高速度になり、単位時間当たりの
圧縮ピストン29の移動による容積の変化量も最大とな
る。
The compression piston rod 31 has one end fixed to the compression piston 29 and the other end extending into the crank chamber 7 through an oil seal 32, and is rotatably connected to the cross guide head 22 by a pin. Since the sliding direction of the reciprocating compression piston 29 is reversed at the top dead center and the bottom dead center, the speed becomes zero, and the speed is slow near the top dead center and the bottom dead center, and the change amount of the volume per unit time is also small. It is small and has the maximum speed at each intermediate point when moving from bottom dead center to top dead center and from top dead center to bottom dead center, and the amount of change in volume due to movement of the compression piston 29 per unit time is also maximum. Becomes

【0023】一方、膨張シリンダ27は、ボルト等によ
ってハウジング4の上部に固定される膨張シリンダブロ
ック33を有し、この膨張シリンダブロック33の空間
内をピストンリングの付設された膨張ピストン34が往
復摺動して、この空間の上部が低温室(膨張空間)35
であり、この中の作動ガスが膨張し低温となる。膨張ピ
ストン34には、膨張ピストンロッド36の一端が固定
され、膨張ピストンロッド36の他端はオイルシール3
7を通ってクランク室7内に伸び、クロスガイドヘッド
23に連結されている。膨張ピストン34は、圧縮ピス
トン29より90度の位相だけ先行して移動する。
On the other hand, the expansion cylinder 27 has an expansion cylinder block 33 fixed to the upper part of the housing 4 by bolts or the like. An expansion piston 34 provided with a piston ring reciprocates in the space of the expansion cylinder block 33. The upper part of this space is moved to a low temperature chamber (expansion space) 35.
The working gas therein expands to a low temperature. One end of an expansion piston rod 36 is fixed to the expansion piston 34, and the other end of the expansion piston rod 36 is connected to the oil seal 3.
7, extends into the crank chamber 7 and is connected to the cross guide head 23. The expansion piston 34 moves ahead of the compression piston 29 by a phase of 90 degrees.

【0024】膨張シリンダブロック33には、図面下か
ら、圧縮シリンダ26の高温室(圧縮空間)30に作動
ガスが流入流出するマニホールド38が連通するように
設けられており、さらに放熱用熱交換器(高温側熱交換
器)39、再生器40及び冷却用熱交換器(低温側熱交
換器)が互いに順次連通して環状に配設されている。圧
縮シリンダブロック28の上端部近くには、高温室とマ
ニホールド38を連通する連通孔38’が形成されてお
り、これにより、高温室(圧縮空間)30と低温室(膨
張空間)35は、連通孔38’、マニホールド38、放
熱用熱交換器39、再生器40及び冷却用熱交換器(低
温側熱交換器)41を介して互いに順次連通するように
構成されている。
The expansion cylinder block 33 is provided with a manifold 38 through which a working gas flows in and out of the high-temperature chamber (compression space) 30 of the compression cylinder 26 from below in the drawing. The (high-temperature side heat exchanger) 39, the regenerator 40, and the cooling heat exchanger (low-temperature side heat exchanger) are sequentially connected to each other and arranged in an annular shape. Near the upper end of the compression cylinder block 28, a communication hole 38 'for communicating the high-temperature chamber and the manifold 38 is formed, so that the high-temperature chamber (compression space) 30 and the low-temperature chamber (expansion space) 35 communicate with each other. The holes 38 ′, the manifold 38, the heat dissipation heat exchanger 39, the regenerator 40, and the cooling heat exchanger (low-temperature side heat exchanger) 41 are configured to sequentially communicate with each other.

【0025】放熱用熱交換器39は、特に図示しない
が、アニュラータイプの熱交換器、例えば、シェルアン
ドチューブ式熱交換器(環状の熱交換室内に作動ガスを
流す多数のチューブを軸方向に貫設して、冷却用の水を
熱交換室内に流して作動ガスを冷却する熱交換器。)、
あるいは、環状の作動ガス流路の周囲に環状のジャケッ
トを配設し、このジャケット内に冷却水を流して作動ガ
スの冷却を行なう熱交換器等がある。
Although not shown, the heat-radiating heat exchanger 39 is an annular type heat exchanger, for example, a shell-and-tube heat exchanger (a number of tubes for flowing a working gas into an annular heat-exchange chamber in the axial direction). A heat exchanger that penetrates and cools working gas by flowing cooling water into the heat exchange chamber.)
Alternatively, there is a heat exchanger or the like in which an annular jacket is provided around the annular working gas flow path, and cooling water flows in the jacket to cool the working gas.

【0026】放熱用熱交換器39は、冷却水循環管路4
2及び冷却水用ポンプP1を介して放熱器43と接続し
ており、冷却水を循環している。放熱用熱交換器39で
熱交換され加熱された冷却水は放熱器43の冷却ファン
44より冷却される。
The heat-radiating heat exchanger 39 is connected to the cooling water circulation line 4.
2 and the radiator 43 via the cooling water pump P1 to circulate the cooling water. The cooling water heated and exchanged by the heat radiating heat exchanger 39 is cooled by the cooling fan 44 of the radiator 43.

【0027】放熱用熱交換器39は、上記のように水冷
式ではなく、膨張シリンダブロック33の作動ガス流路
の外壁面に空冷フィンを形成して成る空冷式の構造とし
てもよい。
The heat-radiating heat exchanger 39 may be of an air-cooling type in which air-cooling fins are formed on the outer wall surface of the working gas flow path of the expansion cylinder block 33 instead of the water-cooling type as described above.

【0028】膨張シリンダブロック33の頂部(コール
ドヘッド45)には、前述のとおり冷却用熱交換器41
が形成されている。この冷却用熱交換器41は、膨張シ
リンダブロック33内側に形成された作動ガス流路46
と外側に形成された冷却フィン47を有する。コールド
ヘッド45を全体的に囲うようにジャケット48が配設
されおり、ジャケット48には冷熱冷媒用の入口及び出
口が形成されている。
At the top (cold head 45) of the expansion cylinder block 33, as described above, the cooling heat exchanger 41 is provided.
Are formed. The cooling heat exchanger 41 is provided with a working gas flow passage 46 formed inside the expansion cylinder block 33.
And cooling fins 47 formed outside. A jacket 48 is provided so as to entirely surround the cold head 45, and the jacket 48 has an inlet and an outlet for cold and hot refrigerant.

【0029】温度特性試験槽3は、外側から断熱壁49
で囲まれた金属材等で形成された槽壁50を有し、冷熱
冷媒の入口及び出口が形成されている。温度特性試験槽
3内部には、温度特性試験の行なわれる電子部品等の試
験対象物51が収納される密封された収納ケース52が
区画形成されている。この収納ケース52は、その頂部
が開口しており、この開口を封止するように蓋53が開
閉可能に取付けられている。
The temperature characteristic test tank 3 is provided with a heat insulating wall 49 from the outside.
The tank wall 50 is formed of a metal material or the like surrounded by a circle. Inside the temperature characteristic test tank 3, a sealed storage case 52 in which a test object 51 such as an electronic component to be subjected to a temperature characteristic test is stored is defined. The storage case 52 has an opening at the top, and a lid 53 is attached so as to be openable and closable so as to seal this opening.

【0030】冷熱冷媒として空気、窒素又はヘリウム等
を温度特性試験槽3とコールドヘッド45の間を循環し
て利用する場合は、収納ケース52は、その壁に通気孔
が形成された構造であってもよいし、又は格子状の部材
で形成された構造であってもよい。あるいは、収納ケー
ス52を特に設けない構造としてもよい。これらの構造
の場合は、循環する冷熱冷媒が試験対象物に直接に触れ
て、直接冷却又は加熱する。
When air, nitrogen, helium, or the like is circulated between the temperature characteristic test tank 3 and the cold head 45 as a cold refrigerant, the storage case 52 has a structure in which ventilation holes are formed in its wall. Or a structure formed of a lattice-like member. Alternatively, a structure in which the storage case 52 is not particularly provided may be adopted. In these structures, the circulating cold refrigerant directly touches the test object to directly cool or heat.

【0031】ジャケット48の出口は、冷熱冷媒管路5
4及びポンプP2を介して温度特性試験槽3の入口に連
通しており、ジャケット48の入口は、冷熱冷媒管路5
4を介して温度特性試験槽3の出口に連通している。こ
れにより、冷熱冷媒がジャケット48と温度特性試験槽
3の間を循環して流れる。冷熱冷媒としては、エチルア
ルコール、HFE、PFC、PFG、空気、窒素、ヘリ
ウム等が使用される。
The outlet of the jacket 48 is connected to the cold / hot refrigerant line 5.
4 and the inlet of the temperature characteristic test tank 3 via the pump P2.
4 communicates with the outlet of the temperature characteristic test tank 3. Thereby, the cold refrigerant circulates and flows between the jacket 48 and the temperature characteristic test tank 3. Ethyl alcohol, HFE, PFC, PFG, air, nitrogen, helium, etc. are used as the cold refrigerant.

【0032】図4は、本発明のヒートショック試験機の
温度調整装置55を示している。この温度調整装置55
は、温度設定パネルと、温度設定パネルにより温度設定
を可能とする温度制御装置と、温度特性試験槽3内又は
収納ケース52内に配設されたは温度センサーとを有す
る。
FIG. 4 shows a temperature adjusting device 55 of the heat shock tester of the present invention. This temperature adjusting device 55
Has a temperature setting panel, a temperature control device that enables temperature setting by the temperature setting panel, and a temperature sensor disposed in the temperature characteristic test tank 3 or the storage case 52.

【0033】温度制御装置55を構成する温度制御回路
内の比較回路において、温度センサーで検知した収納ケ
ース52内の温度信号を設定された温度と比較し、設定
された温度を中心とする許容温度範囲にあるか否かを判
断し、その結果に応じてモータ8をPID制御して、あ
るいはモータ8を逆回転させて、設定温度を保ちながら
運転を行なうような構成とする。
In the comparison circuit in the temperature control circuit constituting the temperature control device 55, the temperature signal in the storage case 52 detected by the temperature sensor is compared with the set temperature, and the allowable temperature around the set temperature is set. It is determined whether or not it is within the range, and according to the result, the motor 8 is subjected to PID control or the motor 8 is rotated in the reverse direction to operate while maintaining the set temperature.

【0034】さらに、温度特性試験槽3に電気ヒータを
付設して、スターリング冷凍機2のモータ8の運転制御
による温度制御に加え、電気ヒータをPID制御して加
熱すれば、より精密な温度コントロールも可能である。
Further, if an electric heater is attached to the temperature characteristic test tank 3 and the electric heater is heated by PID control in addition to the temperature control by the operation control of the motor 8 of the Stirling refrigerator 2, more precise temperature control can be achieved. Is also possible.

【0035】本発明のヒートショック試験機1は、スタ
ーリング冷凍機2を圧縮シリンダ26と膨張シリンダ2
7の2ピストンとすることにより、スターリング冷凍機
2内の作動ガスの充填された空間の容積変動を大きくす
ることによって、冷凍能力の大きいスターリング冷凍機
2を提供できるようにしている。
The heat shock tester 1 of the present invention comprises a Stirling refrigerator 2 having a compression cylinder 26 and an expansion cylinder 2.
With the use of the two pistons 7, the volume fluctuation of the space filled with the working gas in the Stirling refrigerator 2 is increased, so that the Stirling refrigerator 2 having a large refrigeration capacity can be provided.

【0036】なお、本発明では上記実施例では2ピスト
ン型のスターリング冷凍機2を使用したが、ディスプレ
ーサ型等他の形式のスターリング冷凍機2を使用しても
よいことはいうまでもない。
In the present invention, the two-piston type Stirling refrigerator 2 is used in the above embodiment, but it is needless to say that another type of Stirling refrigerator 2 such as a displacer type may be used.

【0037】次に、本発明の上記第1の実施例のヒート
ショック試験機1の作用を説明する。図1において、モ
ータ8によってクランクシャフト15が正方向に回転
し、クランク室7内のクランク部18、19が互いに位
相がずれて回転する。このクランク部18、19、に回
動自在に連結されたコンロッド20、21を介して、こ
のコンロッドの先端に取り付けられたクロスガイドヘッ
ド22、23が、クロスガイドライナ24、25内を往
復動する。クロスガイドヘッド22、23の夫々に圧縮
ピストンロッド31及び膨張ピストンロッド36を介し
て連結された圧縮ピストン29及び膨張ピストン34
が、互いに位相差をもって往復動する。
Next, the operation of the heat shock tester 1 according to the first embodiment of the present invention will be described. In FIG. 1, the crankshaft 15 is rotated in the forward direction by the motor 8, and the crank portions 18 and 19 in the crank chamber 7 are rotated out of phase with each other. Via connecting rods 20 and 21 rotatably connected to the crank portions 18 and 19, cross guide heads 22 and 23 attached to the distal ends of the connecting rods reciprocate in cross guide liners 24 and 25. . A compression piston 29 and an expansion piston 34 connected to the cross guide heads 22 and 23 via a compression piston rod 31 and an expansion piston rod 36, respectively.
Reciprocate with a phase difference from each other.

【0038】膨張ピストン34が約90度先行して上死
点付近でゆっくりと移動中、圧縮ピストン29は中間付
近を上死点に向かって急速に移動して作動ガスの圧縮動
作を行なう。圧縮された作動ガスは、連通孔39及びマ
ニホールド38を通り放熱用熱交換器39に流入する。
放熱用熱交換器39内で冷却水に放熱した作動ガスは、
再生器40で冷却され、通路を通って低温室(膨張空
間)35内に流入する。
While the expansion piston 34 moves slowly near the top dead center ahead of about 90 degrees, the compression piston 29 moves rapidly toward the top dead center near the middle to perform the operation of compressing the working gas. The compressed working gas flows into the heat-radiating heat exchanger 39 through the communication hole 39 and the manifold 38.
The working gas that has radiated heat to the cooling water in the radiating heat exchanger 39
It is cooled by the regenerator 40 and flows into the low temperature chamber (expansion space) 35 through the passage.

【0039】圧縮ピストン29が上死点近辺でゆっくり
と移動している時に膨張ピストン34は急激に下死点に
向かって移動し低温室(膨張空間)35に流入した作動
ガスは急激に膨張し冷熱が発生する。これにより低温室
(膨張空間)35を囲むコールドヘッド45は冷却され
低温となる。
When the compression piston 29 is slowly moving near the top dead center, the expansion piston 34 moves rapidly toward the bottom dead center, and the working gas flowing into the low temperature chamber (expansion space) 35 expands rapidly. Cold heat is generated. Thus, the cold head 45 surrounding the low temperature chamber (expansion space) 35 is cooled to a low temperature.

【0040】そして、ジャケット48内の冷熱冷媒をコ
ールドヘッド45において冷却する。膨張ピストン34
が下死点から上死点に移動するときには圧縮ピストン2
9は中間位置から下死点に向かっており、作動ガスは低
温室(膨張空間)35より流路46を通り再生器40に
流入し作動ガスの有する冷熱を再生器40に蓄熱する。
再生器40に蓄熱された冷熱は、上記のように高温室3
0から放熱用熱交換器39を通して送られてくる作動ガ
スを再度冷却するために再利用される。
Then, the cold refrigerant in the jacket 48 is cooled in the cold head 45. Expansion piston 34
When the piston moves from the bottom dead center to the top dead center, the compression piston 2
Numeral 9 is from the intermediate position to the bottom dead center, and the working gas flows into the regenerator 40 from the low-temperature chamber (expansion space) 35 through the flow path 46 and stores the cold of the working gas in the regenerator 40.
The cold stored in the regenerator 40 is transferred to the high-temperature chamber 3 as described above.
The working gas sent from 0 through the heat-radiating heat exchanger 39 is reused for cooling again.

【0041】放熱用熱交換器39で熱交換された冷却水
は、冷却水循環管路42から放熱器43に流れ、そこで
冷却ファン44により冷却され、再度放熱用熱交換器3
9へと循環する。
The cooling water exchanged in the heat-radiating heat exchanger 39 flows from the cooling-water circulation pipe 42 to the radiator 43, where it is cooled by the cooling fan 44, and is again cooled.
Cycle to 9.

【0042】以上は冷凍機を冷却運転して温度特性試験
槽3を低温状態にする場合であるが、加熱運転をして温
度特性試験槽3を高温状態にする場合は、モータ8を逆
回転させる。すると上述した冷却運転の場合と全く逆
に、クランク部18が、クランク部19に先行してが約
90度位相がずれて回転する。これにより、上述した冷
却運転の場合と全く逆に、膨張シリンダ27は圧縮シリ
ンダとして作用し、圧縮シリンダ26は膨張シリンダと
して作用し、冷却用熱交換器41は放熱用熱交換器とし
て機能し、コールドヘッド45は高温となる。これによ
り、冷熱冷媒は、加熱されて高温となってジャケット4
8と温度特性試験槽3を循環して、試験対象物を加温す
る。
The above is the case where the refrigerator is cooled and the temperature characteristic test tank 3 is set to a low temperature state. When the heating operation is performed and the temperature characteristic test tank 3 is set to a high temperature state, the motor 8 is rotated in the reverse direction. Let it. Then, contrary to the cooling operation described above, the crank portion 18 rotates ahead of the crank portion 19 with a phase shift of about 90 degrees. Thus, the expansion cylinder 27 functions as a compression cylinder, the compression cylinder 26 functions as an expansion cylinder, and the cooling heat exchanger 41 functions as a heat-radiating heat exchanger, which is completely opposite to the cooling operation described above. The temperature of the cold head 45 becomes high. As a result, the cold refrigerant is heated to a high temperature,
8 and the temperature characteristic test tank 3 are circulated to heat the test object.

【0043】このように、モータ8を正転と逆転を相互
に切換えることにより、冷凍機の冷却運転と加熱運転を
相互に切り換え、温度特性試験槽3を降温又は昇温して
低温状態と高温状態を相互に急激に切り換えることがで
き、試験対象物に温度変化によるヒートショックを与え
ることができる。
As described above, by switching the motor 8 between the normal rotation and the reverse rotation, the cooling operation and the heating operation of the refrigerator are switched between each other, and the temperature characteristic test tank 3 is cooled or heated to a low temperature state and a high temperature state. The states can be rapidly switched to each other, and a heat shock due to a temperature change can be applied to the test object.

【0044】温度特性試験槽3で試験対象物51に加え
られる温度は、温度調整装置55の温度設定パネルによ
り設定する。この設定温度が低温領域か高温領域に応じ
て、温度制御回路によりモータ8を正転又は逆転するよ
うに制御する。
The temperature applied to the test object 51 in the temperature characteristic test tank 3 is set by a temperature setting panel of the temperature adjusting device 55. The temperature control circuit controls the motor 8 to rotate forward or reverse depending on whether the set temperature is in the low temperature range or the high temperature range.

【0045】そして、スターリング冷凍機2の運転状態
において、温度特性試験槽3内の温度を温度センサーで
検知し、この検知温度と温度設定パネルで設定した温度
とを温度制御装置を構成する温度制御回路内の比較回路
において比較し、設定された温度を中心とする許容温度
範囲にあるか否かを判断し、その結果に応じてスターリ
ング冷凍機2のモータ8をPID制御し、場合(設定温
度と検知温度に大幅に温度差がある場合等)によって
は、モータ8の回転方向を切換えて急激に昇温又は降温
して、設定温度を保ちながら運転を行なう。
In the operation state of the Stirling refrigerator 2, the temperature in the temperature characteristic test tank 3 is detected by a temperature sensor, and the detected temperature and the temperature set by the temperature setting panel are used as a temperature control device constituting a temperature control device. A comparison is made in a comparison circuit in the circuit to determine whether the temperature is within an allowable temperature range centered on the set temperature, and PID control of the motor 8 of the Stirling refrigerator 2 is performed according to the result. In some cases, such as when there is a large temperature difference between the detected temperature and the detected temperature, the rotation direction of the motor 8 is switched to rapidly increase or decrease the temperature, and the operation is performed while maintaining the set temperature.

【0046】さらに、温度特性試験槽3に電気ヒータを
付設されているから、スターリング冷凍機2のモータ8
の運転制御による温度制御に加え、電気ヒータを制御し
て加熱することにより、より精密な温度コントロールも
可能である。
Further, since the temperature characteristic test tank 3 is provided with an electric heater, the motor 8 of the Stirling refrigerator 2
In addition to the temperature control by the operation control, more precise temperature control is possible by controlling and heating the electric heater.

【0047】なお、コールドヘッド45や温度特性試験
槽3内に生じる霜の霜取りを行なう際には、これらの場
所に設けた着霜センサーにより着霜を検知して、霜取り
用の制御回路により温度特性試験槽3に付設された電気
ヒータにより加熱を行い霜取りを行う。これに加え、ス
ターリング冷凍機2のモータ8を逆回転することによ
り、コールドヘッド45を高温として、急速かつ効果的
に霜取りが可能である。
When defrosting the frost generated in the cold head 45 and the temperature characteristic test tank 3, defrosting is detected by defrosting sensors provided in these places, and the temperature is controlled by a defrosting control circuit. Heating is performed by an electric heater attached to the characteristic test tank 3 to perform defrosting. In addition, by rotating the motor 8 of the Stirling refrigerator 2 in the reverse direction, the cold head 45 can be heated to a high temperature to quickly and effectively defrost.

【0048】図2は、本発明の第2の実施例である。図
2(a)に示す、ヒートショック試験機56では、第1
の実施例とスターリング冷凍機2は同じであるが、温度
特性試験槽の構造が異なる。温度特性試験槽57は、第
1の実施例同様に外側から断熱壁58で囲まれた金属材
等で形成された槽壁59を有し、上部開口は開閉可能な
蓋60が付設され、内部には、試験対象物51の載置さ
れる棚61が設けられている。温度特性試験槽57の槽
壁59の周囲には、図2(b)で示すように熱交換用コ
イル62が巻装され、冷熱冷媒管路54に連通してい
る。
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. In the heat shock tester 56 shown in FIG.
And the Stirling refrigerator 2 are the same, but the structure of the temperature characteristic test tank is different. The temperature characteristic test tank 57 has a tank wall 59 made of a metal material or the like surrounded by a heat insulating wall 58 from the outside similarly to the first embodiment, and an upper opening is provided with a lid 60 that can be opened and closed. Is provided with a shelf 61 on which the test object 51 is placed. As shown in FIG. 2B, a heat exchange coil 62 is wound around a tank wall 59 of the temperature characteristic test tank 57 and communicates with the cold / hot refrigerant pipe 54.

【0049】第2の実施例のヒートショック試験機56
では、コールドヘッド45で冷却された冷熱冷媒が、ポ
ンプP2により冷熱冷媒54を送流され、熱交換用コイ
ル62において温度特性試験槽57内を冷却又は加熱す
る。温度特性試験槽57に温度センサーを配設すること
により、第1の実施例同様の温度調整が可能である。
The heat shock tester 56 of the second embodiment
Then, the cold refrigerant cooled by the cold head 45 is sent to the cold refrigerant 54 by the pump P2, and cools or heats the inside of the temperature characteristic test tank 57 in the heat exchange coil 62. By arranging a temperature sensor in the temperature characteristic test tank 57, the temperature can be adjusted in the same manner as in the first embodiment.

【0050】図3は、本発明の第3の実施例である。こ
の実施例におけるヒートショック試験機63について
も、スターリング冷凍機2は、第1の実施例のスターリ
ング冷凍機2と同じであるが、温度特性試験槽64の構
造が異なる。温度特性試験槽64は、実施例1同様に断
熱壁で囲まれた金属材等で形成された槽壁を有してい
る。
FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention. In the heat shock test machine 63 of this embodiment, the Stirling refrigerator 2 is the same as the Stirling refrigerator 2 of the first embodiment, but the structure of the temperature characteristic test tank 64 is different. The temperature characteristic test tank 64 has a tank wall formed of a metal material or the like surrounded by a heat insulating wall as in the first embodiment.

【0051】スターリング冷凍機2のコールドヘッド4
5が、直接、温度特性試験槽64の底を貫通するように
して温度特性試験槽64内に配設されている。温度特性
試験槽64には、試験対象物51が載置される格子状の
棚板65が配設されている。棚板65を設けないで、コ
ールドヘッド45の上面に直接試験対象物51を載置し
て直接冷却又は加熱するような構成としてもよい。又、
棚板64の代わりに、温度特性試験槽64内に第1の実
施例のような収納ケースを配設してもよい。
The cold head 4 of the Stirling refrigerator 2
5 is disposed in the temperature characteristic test tank 64 so as to directly penetrate the bottom of the temperature characteristic test tank 64. The temperature characteristic test tank 64 is provided with a lattice-shaped shelf board 65 on which the test object 51 is placed. Instead of providing the shelf board 65, the test object 51 may be directly placed on the upper surface of the cold head 45 to directly cool or heat. or,
Instead of the shelf plate 64, a storage case as in the first embodiment may be provided in the temperature characteristic test tank 64.

【0052】第3の実施例のヒートショック試験機63
は、温度特性試験槽64に温度センサーを配設すること
により、第1の実施例同様の温度調整が可能である。こ
のヒートショック試験機63は、コールドヘッド45が
直接温度特性試験槽64内に配設されているから、温度
特性試験槽64内の冷却、加熱効果がすぐれている。
The heat shock test machine 63 of the third embodiment
By arranging a temperature sensor in the temperature characteristic test tank 64, the temperature can be adjusted as in the first embodiment. In the heat shock test machine 63, since the cold head 45 is provided directly in the temperature characteristic test tank 64, the cooling and heating effects in the temperature characteristic test tank 64 are excellent.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上のような構成とすることにより、本
発明は次のような効果を奏する。 (1)スターリング冷凍機2のモータを正転、逆転する
ことにより冷却、加熱をすることができるので、従来の
ように夫々独立した冷凍装置と加熱装置の組合わること
なく、構造が簡単で、低コスト、かつコンパクトなヒー
トショック試験機が実現できる。
According to the above-described configuration, the present invention has the following effects. (1) Cooling and heating can be performed by rotating the motor of the Stirling refrigerating machine 2 forward and backward, so that the structure is simple without combining an independent refrigerating device and a heating device as in the related art. A low-cost and compact heat shock tester can be realized.

【0054】(2)スターリング冷凍機2の特性である
低温及び高温における広い温度範囲の実現可能性、正
転、逆転による急速なコールドヘッド45の冷却、加熱
の切換可能性に着目し、これを利用することにより、近
年のヒートショック試験機に求められている、広範囲の
温度領域における温度特性試験、及び急速な昇温、降温
を可能とし、特に、液体窒素レベル(ー200℃近辺)
の超低温領域での温度特性試験も可能とする。
(2) Focusing on the feasibility of a wide temperature range at low and high temperatures, which is the characteristic of the Stirling refrigerator 2, and the possibility of rapid switching of cooling and heating of the cold head 45 by normal rotation and reverse rotation. By using this, it is possible to perform a temperature characteristic test in a wide temperature range and to rapidly raise and lower the temperature required for a recent heat shock tester. In particular, the liquid nitrogen level (around -200 ° C)
Temperature test in the ultra-low temperature range.

【0055】(3)従来のフロン以外の冷媒使用可能と
することにより、地球環境問題に適応しており、成績係
数が高く、エネルギー効率が良好となるヒートショック
試験機を実現可能とする。
(3) By making it possible to use a conventional refrigerant other than CFCs, it is possible to realize a heat shock tester which is adapted to global environmental problems, has a high coefficient of performance, and has good energy efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のヒートショック試験機の第1の実施例
を示す図である。
FIG. 1 is a view showing a first embodiment of a heat shock tester according to the present invention.

【図2】本発明のヒートショック試験機の第2の実施例
を示す図である。
FIG. 2 is a view showing a second embodiment of the heat shock tester of the present invention.

【図3】本発明のヒートショック試験機の第3の実施例
を示す図である。
FIG. 3 is a view showing a third embodiment of the heat shock tester of the present invention.

【図4】本発明のヒートショック試験機の温度調整装置
を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a temperature adjusting device of the heat shock tester according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、56、63 ヒートショック試験機 2 スターリング冷凍機 3、57、64 温度特性試験槽 8 モータ 26 圧縮シリンダ 27 膨張シリンダ 29 圧縮ピストン 30 高温室(圧縮空間) 34 膨張ピストン 35 低温室(膨張空間) 39 放熱用熱交換器 40 再生器 41 冷却用熱交換器 45 コールドヘッド 51 試験対象物 52 収納ケース 54 冷熱冷媒管路 1, 56, 63 Heat shock tester 2 Stirling refrigerator 3, 57, 64 Temperature characteristic test tank 8 Motor 26 Compression cylinder 27 Expansion cylinder 29 Compression piston 30 High temperature chamber (Compression space) 34 Expansion piston 35 Low temperature chamber (Expansion space) 39 heat radiation heat exchanger 40 regenerator 41 cooling heat exchanger 45 cold head 51 test object 52 storage case 54 cold refrigerant line

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−145939(JP,A) 特開 昭61−68547(JP,A) 特開 平5−240514(JP,A) 特開 昭62−56747(JP,A) 特開 平11−223404(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 9/14 520 G01N 3/60 G01R 31/26 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-2-145939 (JP, A) JP-A-61-68547 (JP, A) JP-A-5-240514 (JP, A) JP-A 62-145 56747 (JP, A) JP-A-11-223404 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F25B 9/14 520 G01N 3/60 G01R 31/26

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 作動ガスを封入し、冷熱冷媒を冷却す
るコールドヘッド及び放熱用熱交換器を有するスターリ
ング冷凍機と、 温度特性試験の行われる試験対象物を収納し、上記冷熱
冷媒により冷却される温度特性試験槽と、 上記コールドヘッドで冷却された冷熱冷媒を、上記温度
特性試験槽内を流して上記コールドヘッドと温度特性試
験槽との間で循環させる冷熱冷媒管路とを備え、 上記スターリング冷凍機を正転又は逆転させて上記冷熱
冷媒を冷却又は加熱することにより試験対象物にヒート
ショックを与えて温度特性試験を行うことを特徴とする
ヒートショック試験機。
A Stirling refrigerator having a cold head and a heat exchanger for radiating heat, in which a working gas is sealed and which cools a cryogenic refrigerant, and a test object to be subjected to a temperature characteristic test are housed and cooled by the cryogenic refrigerant. A temperature characteristic test tank, and a cold refrigerant line for flowing the cold refrigerant cooled by the cold head through the temperature characteristic test tank and circulating between the cold head and the temperature characteristic test tank. A heat shock test machine, wherein a Stirling refrigerator is rotated forward or backward to cool or heat the cold refrigerant to give a heat shock to a test object and perform a temperature characteristic test.
【請求項2】 作動ガスを封入し、冷熱冷媒を冷却す
る冷却ヘッド及び放熱用熱交換器を有するスターリング
冷凍機と、 温度特性試験の行われる試験対象物を収納し、上記冷熱
冷媒により冷却される温度特性試験槽と、 上記コールドヘッドで冷却された冷熱冷媒を上記温度特
性試験槽の周囲を流れるように上記コールドヘッドと上
記温度特性試験槽との間を循環させる冷熱冷媒管路とを
備え、 上記スターリング冷凍機を正転又は逆転させて上記冷熱
冷媒を冷却又は加熱することにより試験対象物にヒート
ショックを与えて温度特性試験を行うことを特徴とする
ヒートショック試験機。
2. A Stirling refrigerating machine having a cooling head for enclosing a working gas and cooling a cryogenic refrigerant and a heat exchanger for heat dissipation, and a test object to be subjected to a temperature characteristic test are housed therein and cooled by the cryogenic refrigerant. A temperature characteristic test tank, and a cold refrigerant line for circulating the cold refrigerant cooled by the cold head between the cold head and the temperature characteristic test tank so as to flow around the temperature characteristic test tank. A heat shock test machine, wherein the Stirling refrigerator is rotated forward or backward to cool or heat the cold refrigerant to apply a heat shock to a test object to perform a temperature characteristic test.
【請求項3】 作動ガスを封入し、冷熱冷媒を冷却す
る冷却ヘッド及び放熱用熱交換器を有するスターリング
冷凍機と、 温度特性試験の行われる試験対象物を収納し、その底部
から貫通するように上記コールドヘッドが配設され、該
コールドヘッドにより冷却される温度特性試験槽とを備
え、 上記スターリング冷凍機を正転又は逆転させて上記冷熱
冷媒を冷却又は加熱することにより試験対象物にヒート
ショックを与えて温度特性試験を行うことを特徴とする
ヒートショック試験機。
3. A Stirling refrigerator having a cooling head for enclosing a working gas and cooling a cryogenic refrigerant and a heat exchanger for heat radiation, and a test object to be subjected to a temperature characteristic test is accommodated and penetrated from the bottom thereof. The cold head is provided, and a temperature characteristic test tank cooled by the cold head is provided, and the test object is heated by cooling or heating the cold refrigerant by rotating the Stirling refrigerator forward or reverse. A heat shock tester characterized by performing a temperature characteristic test by applying a shock.
【請求項4】 上記温度特性試験槽には、上記試験対
象物を収容する収納ケース又は載置棚が配設されている
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のヒー
トショック試験機。
4. The heat shock according to claim 1, wherein a storage case or a mounting shelf for storing the test object is provided in the temperature characteristic test tank. testing machine.
【請求項5】 上記スターリング冷凍機は、圧縮ピス
トンを有する圧縮シリンダと、膨張ピストン又はディス
プレーサを有する膨張シリンダとを備え、上記圧縮ピス
トンと上記膨張ピストン又はディスプレーサとが位相差
をもって往復動することを特徴とする請求項1〜4いの
いずれかに記載のヒートショック試験機。
5. The Stirling refrigerator includes a compression cylinder having a compression piston, and an expansion cylinder having an expansion piston or a displacer, and controls that the compression piston and the expansion piston or the displacer reciprocate with a phase difference. The heat shock tester according to any one of claims 1 to 4, wherein:
【請求項6】 上記スターリング冷凍機の作動ガスは
窒素、ヘリウム又は水素であり、冷熱冷媒はエチルアル
コール、HFE、PFC、PFG、空気、窒素又はヘリ
ウムであることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに
記載のヒートショック試験機。
6. The method according to claim 1, wherein the working gas of the Stirling refrigerator is nitrogen, helium or hydrogen, and the cryogenic refrigerant is ethyl alcohol, HFE, PFC, PFG, air, nitrogen or helium. The heat shock tester according to any one of the above.
【請求項7】 上記冷熱冷媒として空気、窒素又はヘ
リウムを循環させ、上記温度特性試験槽は、通気孔の形
成された収納ケースを付設して該収納ケース内に試験対
象物を収容する構成であるか、又は上記収納ケースを設
けることなく試験対象物を収容する構成であることを特
徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のヒートショッ
ク試験機。
7. A configuration in which air, nitrogen, or helium is circulated as the cooling / heating refrigerant, and the temperature characteristic test tank is provided with a storage case having a vent hole, and a test object is stored in the storage case. The heat shock tester according to any one of claims 1 to 5, wherein the heat shock tester has a configuration in which a test object is stored without the storage case.
【請求項8】 上記スターリング冷凍機を運転制御し
て温度制御を行なう温度調整装置を設けたことを特徴と
する請求項1〜7のいずれかに記載のヒートショック試
験機。
8. The heat shock test machine according to claim 1, further comprising a temperature control device for controlling the temperature of the Stirling refrigerator by controlling the operation thereof.
【請求項9】 上記温度特性試験槽、コールドヘッド
及び冷熱冷媒管路のいずれかに電気ヒータを付設したこ
とを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のヒート
ショック試験機。
9. The heat shock tester according to claim 1, wherein an electric heater is attached to one of the temperature characteristic test tank, the cold head, and the cold / hot refrigerant line.
【請求項10】 上記スターリング冷凍機のモータを逆
回転するように制御し、温度特性試験槽を昇温可能とし
たことを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載のヒ
ートショック試験機。
10. The heat shock tester according to claim 1, wherein the motor of the Stirling refrigerator is controlled to rotate in the reverse direction so that the temperature characteristic test tank can be heated. .
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