JP3557532B1 - 耐候光試験装置 - Google Patents

Abstract

【課題】槽内温度調整及びブラックパネル温度調整を行いつつも試料表面温度の微調整をすることができる耐候光試験装置を提供すること。
【解決手段】人工光源を用いて試料の耐候光性試験を行う耐候光試験装置であって、
(１)試料表面に下方から温度制御した風速０．２ｍ／秒以下の風を送風することにより、試験片の表面近くを流れる空気の温度と風速を一定にし、
(２)ヒータを、外気を試験槽内に取り入れる送風機の送風口の上方かつ当該送風口の枠より外側に配置することにより、風路を広くすること。
【選択図】図１

Description

本発明は、紫外線カーボンアーク又はキセノンアーク等の人工光源を用いて、繊維、染料、プラスチックスなどの耐候光性を調べる耐候光試験装置に関する。特に、試料の退変色試験に用いる耐候光試験装置であって、ヒータを有し、もってブラックパネル温度８３℃で試験を行うのに最適であり、かつブラックパネル温度６３℃にも対応しうる開放型フェードメーターのひとつである高温型フェードメーターに関する。

耐光性試験は、繊維、染料の品質評価の一つとして古くから行われてきた。特に紫外線カーボンアーク又はキセノンアークを光源とするフェードメーターは、耐候光試験装置の原型のような存在である。（例えば、非特許文献１参照）。
須賀長市、「耐候光と色彩(改訂版)」、スガ試験機（株）、昭和６３年２月２０日、Ｐ.５６−５７

耐候光試験装置は、試験槽内の中心に光源があり、その周囲を試料が取り付けられた試料枠が回転し、試料に対し光を照射する構成である。試料表面は光の輻射熱と試料を取り巻く空気温度によって上昇するので、試料表面温度を一定に保つために、試験槽下方に配置した送風機から風を送るようにしてある。

開放型フェードメーターを始めとする耐候光試験装置では、風は、装置の設置された場所の空気を試験装置に導入し、試験槽内空気と置換し、試料表面温度を所定の温度に維持するようにしている。開放型フェードメーターには、ブラックパネル温度６３℃における試験を行うための標準型フェードメーターの他に、ブラックパネル温度８３℃における試験を行うための高温型のフェードメーターがある。

一方で、標準型と高温型の２台を用いず、１台でブラックパネル温度６３℃と８３℃における試験を行いたいという要望もあった。

ところで、開放型フェードメーターの中でも、ブラックパネル温度８３℃に対応するための高温型フェードメーターでは、槽内温度を早く上昇させるためにバンドヒータをシャフトに巻いていた。

標準型フェードメーターで、ブラックパネル温度を６３℃±３℃にすると、試験槽内の温度はおおよそ４０℃〜４２℃であった。ところが、高温型フェードメーターでは、上記のようにバンドヒータがシャフトに巻いてあるため、ヒータの電源を入れずに、ブラックパネル温度を６３℃±３℃にすると、試験槽内の温度はおおよそ３４℃〜３６℃となり、標準型フェードメーターと同じにならないという問題があった。

したがって、高温型フェードメーターでブラックパネル温度６３℃と８３℃における試験の両方を行うにあたり、今までのフェードメーターにおけるブラックパネル温度６３℃の試験結果と整合がとれないおそれがある。

ところで、フェードメーターを始めとする耐候光試験装置では、例えば、自動車の内装材の耐候光試験を行う場合がある。その場合に、試料表面を流れる空気の風速は、早くないほうが実情に即している(特許文献１参照)。しかし、槽内を一定温度に保つためには、送風手段は欠かせず、また、送風の遮断によりブラックパネル温度も上昇する。
特公平６−５２２３４

解決しようとする問題点は、従来の耐候光試験装置では、槽内温度調整及びブラックパネル温度調整をしながら、試料表面温度の微調整をできない点である。

また、高温型フェードメーターでブラックパネル温度６３℃と８３℃における試験の両方を行うにあたり、ヒータを有しないブラックパネル温度６３℃の試験条件に対応する標準型フェードメーターにおけるブラックパネル温度６３℃の試験結果と整合がとれない点である。

本発明は、かかる問題を鑑みてなされたものであり、したがって、本発明の目的は、槽内温度調整及びブラックパネル温度調整を行いつつも資料表面温度の微調整をすることができ、かつ、標準型フェードメーターで得られる試験結果に整合がとれる高温型フェードメーターを提供することにある。本発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、試行錯誤の上、本発明を完成するに至った。

本発明の耐候光試験装置は、ブラックパネル温度６３℃及びブラックパネル温度８３℃のいずれの試験条件でも対応しうる高温型フェードメーターであって、送風機Ａ及び送風機Ｂ、微風供給手段、ヒータを有し、送風機Ａによって試験槽内温度を調整し、微風供給手段により送風機Ｂから試料表面に下方から温度制御した風速０．２ｍ／秒以下の風を直接当てることによって試料面温度の微調整をし、あわせてヒータを送風機Ａの送風口の上方かつ当該送風口の枠より外側に配置することを最も主要な特徴とする。

本発明の耐候光試験装置は、好適には、さらに、水平エアデフレクタを有さず、試験槽上方への風を流れやすくする、帯状の垂直エアデフレクタを有する。

本発明の高温型フェードメーターは、上述したとおりであるので、槽内温度調整及びブラックパネル温度調整を行いつつも試料表面温度の微調整をすることができる。また、ブラックパネル温度６３℃と８３℃における試験の両方を行うにあたり、標準型フェードメーターにおけるブラックパネル温度６３℃の試験結果と整合がとれる。

槽内温度調整及びブラックパネル温度調整を行いつつも試料表面温度の微調整をすることができるという目的を、作業現場における煩雑な作業を要せず実現した。

図１は、本発明の耐候光試験装置の実施例１の構造図である。ただし、微風供給手段については、省略してある。一方、図２は、従来の高温型の耐候光試験装置の構造図である。

従来は、図２に示したように、ブラックパネル温度を８３℃まで早急に上昇させる目的でバンド型のヒータ（２）をシャフトに巻いていた。また、試料ホルダ（１１）に直接風が当たるのを防ぐために、風を整流するための帯状エアデフレクタ（８）の上部にドーナツ状の水平エアデフレクタ（９）を設けていた。ブラックパネル温度を６３℃で試験を行うときは、ヒータの電源を切っても、バンド型のヒータ自体は取り外しが大変なので動かさない。すると、試験槽下部からの風のうち、一部が、直接試験槽上部に流れず、バンド型のヒータや水平エアデフレクタに当たり、乱流が発生するため槽内温度が上昇しなかった。風の流入口（シャフト部除く）に対するバンドヒータの底面積の割合は、９％で、風の流入口に対する水平エアデフレクタの底面積の割合は、２９％であった。

図１に示した本発明の耐候光試験装置の実施例１は、高温型フェードメーターである。実施例１では、ヒータ（２）を、外気を試験槽内に取り入れる送風機Ａ（４）の送風口（３）の上方かつ当該送風口の枠より外側に配置することにより、風路を広くした。実施例１では、リング状のヒータを用いた。また、水平エアデフレクタのない帯状エアデフレクタ（８）を配置した。したがって、本発明においては、風の流れ方向に妨害となるものがなく、試験槽上部に風が流れやすくなった。したがって、槽内温度も、標準型フェードメーターである耐候光試験装置と同様に４０〜４２℃にまで上昇した。

図３は、本発明の耐候光試験装置の実施例１及び比較例１、２を用いた試験結果である。比較例１は、図２に示した、従来の高温型耐候光試験装置である。比較例２は、標準型の耐候光試験装置である。図からわかるように、本発明によれば、従来の高温型耐候光試験装置と違い、ブラックパネル温度６３℃でも、標準型の耐候光試験装置と同等の槽内温度にすることができる。

図４は、本発明の耐候光試験装置の実施例２の構造図である。本発明の耐候光試験装置の実施例１とは、ヒータ（２）の位置が異なる。ヒータ（２）を、外気を試験槽内に取り入れる送風機Ａ（４）の送風口（３）の上方かつ当該送風口の枠より外側に配置することにより、風路を広くした点は同じである。本発明の耐候光試験装置の実施例２は、試料表面に下方から温度制御した風速０．２ｍ／秒以下の風を送風することにより、試験片の表面近くを流れる空気の温度と風速を一定にする、微風供給手段（１０）を有している。かかる微風供給手段（１０）は、本発明の耐候光試験装置の実施例１も具備しているが、図１では省略している。微風供給手段は、本発明の耐候光試験装置の実施例１においては、槽内温度調整用の送風機Ａ（４）とは別に設けた第二の送風機である送風機Ｂ（１４）の風をヒータのオン-オフにより温度調整して、各試料の下方から当てるように試料枠（５）下に取り付けてある。ブラックパネル温度計（１２）の表示温度がかかる微風により変化しないようにするため、ブラックパネル温度計のある試料ホルダの部分には風が行かないようにしてある。

よって、本発明の耐候光試験装置の実施例１によれば、槽内温度調整及びブラックパネル温度調整を行いつつも試料表面温度の微調整をすることができる。また、ブラックパネル温度６３℃と８３℃における試験の両方を行うにあたり、今までのフェードメーターにおけるブラックパネル温度６３℃の試験結果と整合がとれる。

本発明の耐候光試験装置は、試料の劣化を促進する耐光性試験に適用できる。

本発明の耐候光試験装置の実施例１の構造図である。 従来の高温型の耐候光試験装置の構造図である。 本発明の耐候光試験装置の実施例１及び比較例１、２を用いた試験結果である。 本発明の耐候光試験装置の実施例２の構造図である。

符号の説明

１ 耐候光試験装置
２ ヒータ
３ 送風口
４ 送風機Ａ
５ 試料枠
６ ダンパー
７ 方向体
８ 帯状エアデフレクタ
９ 水平エアデフレクタ
１０ 微風供給手段
１１ 試料ホルダ
１２ ブラックパネル温度計
１３ ランプ
１４ 送風機Ｂ

Claims (2)

1. ブラックパネル温度６３℃及びブラックパネル温度８３℃のいずれの試験条件でも対応しうる高温型フェードメーターであって、送風機Ａ及び送風機Ｂ、微風供給手段、ヒータを有し、送風機Ａによって試験槽内温度を調整し、微風供給手段により送風機Ｂから試料表面に下方から温度制御した風速０．２ｍ／秒以下の風を直接当てることによって試料面温度の微調整をし、あわせてヒータを送風機Ａの送風口の上方かつ当該送風口の枠より外側に配置することを特徴とする耐候光試験装置。
2. さらに、水平エアデフレクタを有さず、試験槽上方への風を流れやすくする、帯状の垂直エアデフレクタを有することを特徴とする請求項１記載の耐候光試験装置。