JP4800408B2 - 環境試験装置 - Google Patents

Description

本発明は、環境試験装置に関するものであり、特に電子機器等を所定の環境に置き、この状態で電子機器等に通電する試験を行うバーンイン試験装置に関するものである。

ＩＣやＬＳＩ等の電子機器に対しては、出荷前にバーンイン試験と称される環境試験が行われることが多い。バーンイン試験とは、電子機器を高温等の所定の環境に置き、電子機器に電源電圧や所定の信号を入力して行われる試験である。

バーンイン試験では電子機器を高温環境等に置く必要から、恒温恒湿チャンバーを備えた環境試験装置が利用される。即ちバーンイン試験装置は、ヒータを備え前記チャンバー内を高温に維持する機能を備えている。
そしてバーンイン試験では、チャンバー内に被試験物たる電子機器を挿入し、ヒータによってチャンバー内を昇温する。チャンバー内が試験温度に達すると、所定の時間に渡ってバーンイン試験を実施する。即ち電子機器を恒温恒湿チャンバー内に置いて高温環境にさらし、この状態で外部から電源電力や信号を電子機器に入力して電子機器の機能を試験する。
所定時間に渡る試験が終了すると、チャンバーの温度を低下させ、その後に被試験物たる電子機器を取り出す。
再度試験を行う場合は、常温状態のチャンバー内に被試験物たる電子機器を挿入し、再度ヒータによってチャンバー内を昇温する。
具体的なバーンイン試験装置は、例えば特許文献１，２に開示されている。

特開平３−４８７８０号公報 特開２００１−１４７２５１号公報

前記した様にバーンイン試験は、高温環境下で電子機器の性能を試験するものであり、チャンバー内に電子機器を挿入してからヒータによってチャンバー内を昇温し、チャンバー内が試験温度に達した後に通電試験等を行う。
そのためバーンイン試験装置では、電子機器をチャンバー内に挿入してからチャンバー内が試験温度に達するまでの時間が短いことが好ましい。

また従来技術のバーンイン試験は、チャンバーの昇温をヒータの発熱だけに頼るものであり、消費電力が高いという問題がある。
そこで本発明は、従来技術の環境試験装置の問題点に注目し、試験温度に達するまでの時間が短く、且つ消費電力が低い環境試験装置を提供することを課題とする。

上記した課題を解決するための請求項１に記載の発明は、被試験物を収納する昇温可能なチャンバーを有し、被試験物を前記チャンバーの内部に収納した状態でチャンバー内を所定の温度に昇温し、昇温状態を維持して試験を行う環境試験装置において、複数のチャンバーと、被試験物に通電する通電手段と、送風機を有すると共に各チャンバーを連通する共通ダクトを有し、前記各チャンバーは空気導入口と空気排気口を有し、前記送風機の回転によってチャンバーの外部から空気を導入又は排気して内部の環境を調節する機能を備え、前記送風機の回転によって昇温状態における排気を前記共通ダクトに排出し、チャンバーを昇温する際には前記送風機の回転によって前記共通ダクトから空気を導入することを特徴とする環境試験装置である。

本発明の環境試験装置では、各チャンバーが共通ダクトによって連通されている。本発明の環境試験装置で採用するチャンバーは空気導入口と空気排気口を有し、送風機の回転によってチャンバーの外部から空気を導入又は排気し内部の環境を調節する機能を備える。即ちチャンバー内の温度が高すぎる場合には外部からチャンバー内に常温の空気を採り入れ、チャンバー内の温度を低下させる。このときチャンバーからは、導入した空気に相当する量の空気が外部に放出されることとなる。そして本発明では、昇温状態における排気は、前記した共通ダクトに排出される。
ここで昇温状態における排気は、チャンバー内の温度が高すぎる場合に排出されるチャンバー内の空気であり、試験温度と同等かそれよりも高いものであり、相当の高温である。
そのため共通ダクトには相当に高い温度の排気が流れる。
ここで本発明の環境試験装置では、チャンバー内を昇温する際には送風機の回転によって前記共通ダクトから空気を導入する。前記した様に、共通ダクト内には、温度が高すぎる場合にチャンバーから排出された高温の空気が流れているから、チャンバー内を昇温する際に導入される空気は、相当に高温であり、チャンバー内の温度上昇に寄与する。

請求項２に記載の発明は、環境試験装置は、電子機器を試験するバーンイン試験装置であることを特徴とする請求項１に記載の環境試験装置である。

本発明は、環境試験装置をバーンイン試験装置に応用したものである。そのためバーンイン試験の最中においては、通電により被試験物たる電子機器が発熱し、チャンバー内は、電子機器が発する熱によって昇温傾向となる。従ってバーンイン試験の最中には、チャンバー内を所定の温度範囲に維持するため、外部から低温の空気を導入し、内部の高温の空気を共通ダクトに排出することとなる。そのため共通ダクトには、いまから昇温させようとするチャンバーに供給し得る高温の空気が流れる。

請求項３に記載の発明は、チャンバーはチャンバー内部を、試験を実施する際の試験温度に温度調節可能であり、チャンバー内を昇温する際には前記試験温度に対して摂氏３〜２０度低い温度に至るまで共通ダクトから空気を導入することを特徴とする請求項１又は２に記載の環境試験装置である。

共通ダクトを流れている空気は、試験温度に近い高温である。そして本発明では、新たに昇温させるチャンバーに、共通ダクトから空気を導入するので、共通ダクトから空気が導入されるチャンバーは、短時間の内に試験温度に近い温度に至る。しかしながら、チャンバーの温度上昇カーブは、次第に鈍化することとなる。そこで本発明では、チャンバーの温度上昇カーブが鈍化するころを見計らって共通ダクトからの空気導入を停止し、その後は、内蔵するヒータ等によってチャンバー内部の温度を試験温度まで上昇させる。

請求項４に記載の発明は、チャンバーはチャンバー内部を、試験を実施する際の試験温度に温度調節可能であり、空気導入口及び空気排気口を経てチャンバー内が換気される状態とチャンバー内が換気されない状態とを切り換える切り換え手段を有し、チャンバー内を昇温する際には前記試験温度に対して摂氏３〜２０度低い温度に至るまでチャンバー内が換気される状態とし、チャンバー内がそれ以上の温度に至るとチャンバー内が換気されない状態とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の環境試験装置である。

本発明においても、チャンバーの温度上昇カーブが鈍化するころを見計らって切り換え手段を切り換え、共通ダクトからの空気導入を停止する。

またチャンバーの数は４以上であることが望ましい。

前記した様に、チャンバー内の温度が高すぎる場合にチャンバーから共通ダクトに高温の空気が排出されるが、１基のチャンバーから排出される高温の空気の量は僅かである。そのため新たに昇温させようとするチャンバーに１基のチャンバーから排出される高温の空気だけを満たすのでは時間が掛かりすぎる。
ここで本発明者らの実験では、３基のチャンバーから排出される高温の空気を利用するならば、新たに昇温させようとするチャンバーが必要とする空気量を短時間で確保することができることが判明した。

請求項５に記載の発明は、共通ダクトを経ずにチャンバーに空気を導入する外気導入路を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の環境試験装置である。

本発明の環境試験装置では、共通ダクトを経ずにチャンバーに空気を導入する外気導入路を有するので、チャンバー内の温度が試験温度よりも高くなった際に、チャンバー内に外気を導入してチャンバー内の温度を下げることができる。

請求項６に記載の発明は、共通ダクトを経ずにチャンバーから空気を排出する排気開放路を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の環境試験装置である。

本発明の環境試験装置では、共通ダクトを経ずにチャンバーから空気を排出することができる。そのため試験終了後にチャンバー内の温度を低下させる際に排出される中間温度の排気が共通ダクトに混入しない。
例えばバーンイン試験においては、試験後に被試験物を取り出す際、チャンバー内の温度を常温まで低下させる。
この工程においては、チャンバー内に常温の空気を大量に導入して内部の高温の空気を置換するが、この際に排気される空気は、常温よりも高いものの、試験温度に比べると低い。そのため、この空気を共通ダクトに排気すると共通ダクトを流れる空気の温度が低下し、新たに昇温させようとするチャンバーに導入する空気の温度が低下する。
これに対して本発明では、共通ダクトを経ずにチャンバーから空気を排出することができるので、中間温度の排気が共通ダクトに混入せず、新たに昇温させようとするチャンバに導入する空気は高温状態に維持される。

また同様の目的を達成するための請求項７に記載の発明は、被試験物を収納する昇温可能なチャンバーと、被試験物に通電する通電手段を有し、被試験物を前記チャンバーの内部に収納した状態でチャンバー内を所定の試験温度に昇温し、前記試験温度を維持して試験を行う環境試験装置において、チャンバーは空気導入口と、空気排気口及び換気手段を有し、前記換気手段は前記空気導入口と前記空気排気口の開閉を切り換える開閉切り換え手段及び送風機であり、チャンバー内を昇温する際には前記試験温度に対して摂氏３〜２０度低い温度に至るまで前記空気導入口を開き、チャンバー内がそれ以上の温度に至ると前記空気導入口を閉じることを特徴とする環境試験装置である。

本発明の環境試験装置は、別途用意する共通ダクトに接続することにより、併設する他の環境試験装置の廃熱を利用してチャンバー内を昇温することができる。

本発明の環境試験装置は、高温状態のチャンバーから排気される空気を新たに昇温させようとするチャンバーに導入するので、チャンバー内の雰囲気温度の昇温が早く、チャンバー内を短時間で試験温度に至らせることができる効果がある。また本発明の環境試験装置は、従来廃棄されていた高温の空気を有効に利用するものであり、消費電力が低いという効果がある。

本発明の実施形態の環境試験装置の構成図である。 図１の環境試験装置の一つのチャンバーを拡大して示すチャンバーの拡大図である。 本実施形態のバーンイン試験装置の一連の動作を示すフローチャートである。 本発明の第二実施形態の環境試験装置の構成図であり、排出側開閉部材を省略した場合を示す。 本発明の実施形態の一つのチャンバーの変形例を拡大して示すチャンバーの拡大図である。

以下さらに本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態の環境試験装置の構成図である。図２は、図１の環境試験装置の一つのチャンバーを拡大して示すチャンバーの拡大図である。

図１は、本発明のバーンイン試験装置（環境試験装置）１を示す。本発明の環境試験装置１は、４基のチャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄと、共通ダクト２を備えている。
４基のチャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、いずれも単独でバーンイン試験装置として機能するものであり、本実施形態のバーンイン試験装置１は、４台のバーンイン試験装置を共通ダクト２で繋いだものであるとも言える。
以下、混乱を防ぐために装置全体をバーンイン試験装置１と称し、個々のバーンイン試験装置を請求項１の表現に合わせてチャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄと称することとする。

バーンイン試験装置１の構成物たるチャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄはいずれも同一の構造を有するものであるので、代表としてチャンバーＢについて説明し、他のチャンバーＡ，Ｃ，Ｄには、同一の部材に同一の番号を付して重複した説明を省略する。
チャンバーＢは、図２に示すように、断熱壁３によって覆われた箱であり、図示しない扉を閉じることによって内部を略密閉状態とすることができる。また扉を開くことによって被試験物たる電子機器の出し入れを行うことができる。

チャンバーＢの天井部には、送風機５が設けられている。送風機５は、チャンバーＢの内部に図面時計方向（矢印方向）の空気流を発生させるものである。
チャンバーＢ内には、試料設置棚７が設けられている。試料設置棚７は、被試験物たる電子機器を載置するものであり、さらに電子機器に通電するための端子（図示せず）が設けられている。

またチャンバーＢの天井部には、空気導入口１０と空気排気口１１が設けられている。また空気導入口１０と空気排気口１１の境界部分には切り換えダンパー（切り換え手段）１３が設けられている。

切り換えダンパー１３は、一枚のダンパー板１５を揺動させるものであり、図２の実線で示すような垂直に垂下された姿勢と、破線で示すような水平姿勢に姿勢変更することができる。また本実施形態で採用する切り換えダンパー１３は、ダンパー板１５を垂下された姿勢と水平姿勢の中間的姿勢にすることもできる。
そして実線で示すように、ダンパー板１５が垂直に垂下された姿勢にあるときは、空気導入口１０と空気排気口１１の双方が開放される。またダンパー板１５が垂直に垂下された姿勢にあるときは、ダンパー板１５によって空気排気口１１と送風機５の吸気口１６の間が閉鎖され、送風機５の吸気口１６は空気導入口１０だけと連通する状態となる。
従ってこの状態で送風機５を回転させると、空気導入口１０から空気が導入されて送風機５に入り、チャンバーＢの内部を通過して空気排気口１１から排出される。

一方、破線で示すように、ダンパー板１５が水平姿勢であるときは、空気導入口１０と空気排気口１１が閉鎖される。
この状態で送風機５を回転させると、チャンバーＢ内で空気が循環することとなる。

ダンパー板１５を水平姿勢でも垂下姿勢でもない中間姿勢にした場合には、チャンバーＢ内の一部の空気が置換されつつ、空気がチャンバーＢ内を循環する。

なお本実施形態では、送風機５と切り換えダンパー１３によって換気手段１７を構成している。
またチャンバーＢの内部には、図示しないヒータが内蔵されており、ヒータによってチャンバーＢ内を昇温することができる。さらにチャンバーＢ内の湿度を調節するための加湿器（図示せず）を備えることも可能である。

チャンバーＢには、共通ダクト２とチャンバーＢとを繋ぐ接続ダクト１８が設けられている。接続ダクト１８は、内部が２流路に分割されており、一方（導入側流路２０）がチャンバーＢの空気導入口１０に接続され、他方（排出側流路２１）が空気排気口１１に接続されている。

そして接続ダクト１８の導入側流路２０の流路壁には、導入側開閉部材２５が設けられている。導入側開閉部材２５は具体的には開閉ダンパーであり、導入側開閉部材２５を開くことによって導入側流路２０の一部が外部に開く。なお導入側開閉部材２５を開くと、共通ダクト２に至る流路は実質的に閉鎖される。導入側開閉部材２５から空気導入口１０に至る流路は、共通ダクト２を経ずにチャンバーに空気を導入することができる流路であり、外気導入路２７として機能する。

また同様に、排出側流路２１の流路壁にも排出側開閉部材２６が設けられている。排出側開閉部材２６も開閉ダンパーであり、排出側開閉部材２６を開くことによって排出側流路２１の一部が外部に開く。なお排出側開閉部材２６を開くと、排出側流路２１から共通ダクト２に至る流路は実質的に閉鎖される。
チャンバーＢの空気排気口１１から排出側開閉部材２６に至る流路は、共通ダクト２を経ずにチャンバーＢから空気を排出することができる流路であり、排気開放路２８として機能する。

接続ダクト１８には図示しない断熱材が配されている。

共通ダクト２は、各チャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄと、接続ダクト１８を介して接続されたものである。即ち各チャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、共通ダクト２を介して連通している。共通ダクト２は、一部が大気に開放されている。なお大気開放部を持たない共通ダクト２を採用することも可能である。

共通ダクト２には図示しない断熱材が配されている。

次に本実施形態のバーンイン試験装置１の機能について説明する。
本実施形態のバーンイン試験装置１では、各チャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ内に被試験物たる電子機器を挿入し、高温環境下で電子機器に通電して電子機器を試験する。
本実施形態のバーンイン試験装置１は、各チャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに温度調節装置が設けられ、各チャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの温度が所定の試験温度となる様に制御されている。即ち各チャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄは図示しないヒータを備えており、各チャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ内の温度が試験温度よりも低い場合にはヒータによって内部が昇温される。また各チャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ内の温度が試験温度よりも高い場合には、接続ダクト１８の導入側流路２０に設けられた導入側開閉部材２５が開かれる。その結果、外気導入路２７を経て各チャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに外気が導入され、各チャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ内の空気の一部が外気と置換されて各チャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ内の温度が低下する。

ここで本実施形態では、各チャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ内の温度が試験温度よりも高く、各チャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ内の空気の一部を外気と置換する際、排出側流路２１の流路壁に設けられた排出側開閉部材２６は閉じた状態を維持している。そのため各チャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ内の温度が試験温度よりも高く、各チャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ内の空気の一部を外気と置換する際には、各チャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの空気排気口１１は、共通ダクト２と連通する。
従って各チャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ内の温度が試験温度よりも高く、換気手段１７によって各チャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ内の空気の一部を外気と置換する際、各チャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄから排出された高温の空気は、共通ダクト２に流れる。

なお本実施形態のバーンイン試験装置１は、各チャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ内で電子機器に通電するので、電子機器自体が発熱する。従ってバーンイン試験の最中においては、各チャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ内の温度は、常に上昇傾向となる。そのため各チャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ内の温度を一定の範囲に維持するため、各チャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの空気排気口１１は頻繁に開くか、あるいは常時半開状態となる。各チャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの空気排気口１１が頻繁に開く状況となる場合には、各チャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ内の高温の空気は、頻繁に共通ダクト２に流れる。
また各チャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの空気排気口１１が常時半開状態となっている場合には、各チャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ内の高温の空気は、少しずつではあるが常時連続的に共通ダクト２に流れる。
いずれの場合においても、バーンイン試験の最中においては、各チャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄから、単位時間あたり略一定量の高温の空気が共通ダクト２に流れる。

次に本実施形態のバーンイン試験装置１の一連の動作を図３のフローチャートに基づいて説明する。即ち図３は、本実施形態のバーンイン試験装置１の一連の動作を示すフローチャートである。

前記した様に本実施形態のバーンイン試験装置１では、各チャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ内に被試験物たる電子機器を挿入し、高温環境下で電子機器に通電して電子機器を試験するものであり、バーンイン試験が行われている際には、各チャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ内の温度は、常に上昇傾向となる。そのためバーンイン試験の最中においては、各チャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄから、単位時間あたり略一定量の高温の空気が共通ダクト２に流れる。
ここで本実施形態では、４基のチャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを持つため、例えば一つのチャンバーが試験の準備中であっても、他の３基のチャンバーから単位時間あたり略一定量の高温の空気が共通ダクト２に流れ込んでいる。

本実施形態では、４基のチャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに一定時間ごとに被試験物をセットし、それぞれのチャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄでバーンイン試験を行う。そしてバーンイン試験が終了すると、当該チャンバーから被試験物を取り出し、さらに当該チャンバーに新たに別の被試験物をセットしてバーンイン試験を行い、これら一連の作業を繰り返す。この様に本実施形態では、４基のチャンバーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対して順次被試験物のセットと取り出しを繰り返し、連続的にバーンイン試験を行う。

例えば図１において、チャンバーＡに被試験物をセットし、バーンイン試験を行う場合は、チャンバーＡの図示しない扉を開いて試料設置棚７に被試験物たる電子機器を装着する。このときのチャンバーＡ内の温度は、常温に近い温度であり、例えば摂氏４０度程度である。

そして図３のフローチャートの様に、ステップ１に進み、接続ダクト１８内の導入側開閉部材２５を閉じ、排出側開閉部材２６を開く。続いてステップ２に移行し、チャンバーＡの切り換えダンパー１３を垂下された姿勢にする。
その結果、共通ダクト２から接続ダクト１８の導入側流路２０を経てチャンバーＡ内に至る流路が開く。またチャンバーＡから接続ダクト１８の排出側流路２１、排出側開閉部材２６を経て大気開放される流路が開く。即ち、排出側流路２１から共通ダクト２に至る流路は閉塞され、排気開放路２８を経て直接大気開放される流路が開かれる。

そしてステップ３に移行し、送風機５を起動する。その結果、共通ダクト２から接続ダクト１８の導入側流路２０を経てチャンバーＡ内に至り、さらに接続ダクト１８の排出側流路２１及び排出側開閉部材２６を経て大気開放される流路（排気開放路２８）に空気流が生じ、共通ダクト２内の空気がチャンバーＡ内に導入される。
ここで前記した様に共通ダクト２内には他のチャンバーＢ，Ｃ，Ｄから排出された高温の空気が流れているから、送風機５を起動すると、前記した流路を経て高温の空気がチャンバーＡ内に入る。
なおチャンバーの数が少ない等の理由によって、共通ダクト２を流れる高温の空気量が少ない場合には、給排気のバランスをとるために、ステップ２では切り換えダンパー１３を半開状態とすることが推奨される。

またステップ４では、図示しないヒータが起動され、チャンバーＡはヒータと他のチャンバーＢ，Ｃ，Ｄから供給される高温の空気の双方によって昇温される。

そしてステップ５でチャンバーＡ内が一定の高温状態となるのを待つ。ここで、ステップ５における基準値となる温度は、バーンイン試験を行う際の温度（試験温度）よりも幾分低い温度である。例えば、摂氏１２５度でバーンイン試験を行う場合は、これよりも摂氏５度程度低い温度である。ステップ５の基準となる温度は、実験及び経験則上決定される温度であり、チャンバーＡ内の温度上昇カーブが鈍化する温度である。この温度は、経験則上、試験温度に対して摂氏３〜２０度低い温度である。
本実施形態では、試験温度よりも摂氏５度低い、摂氏１２０度を採用している。

チャンバーＡ内の温度が摂氏１２０度となれば、ステップ６に移行し、切り換えダンパー１３を水平姿勢とし、空気導入口１０及び空気排気口１１を封鎖する。その結果、チャンバーＡ内は、略密閉状態となり、送風機５の送風によって内部の空気は、チャンバーＡ内を循環する。
この際にも図示しないヒータは通電され続けているので、チャンバーＡ内の温度はさらに上昇する。
そしてステップ７で、チャンバーＡ内の温度が試験温度たる摂氏１２５度となったことが確認されれば、ステップ８に移行し、バーンイン試験が実行される。即ち内部の電子機器に通電され、所定の性能試験が行われる。

バーンイン試験が開始されるとステップ９に移行し、接続ダクト１８内の導入側開閉部材２５を開き、排出側開閉部材２６を閉じる。
その結果、外部から導入側開閉部材２５を経てチャンバーＡに至る流路（外気導入路２７）と、チャンバーＡから接続ダクト１８の排出側流路２１を経て共通ダクト２に至る流路が開かれる。

さらにステップ１０に移行し、チャンバーＡ内の温度を試験温度に維持するべく切り換えダンパー１３を制御する。即ちチャンバーＡ内の温度が高くなれば、切り換えダンパー１３を垂直姿勢にしてチャンバーＡの空気導入口１０及び空気排気口１１を開き、内部の空気の一部を外気と間欠的に置換し、高温の空気を共通ダクト２に流す。あるいは切り換えダンパー１３を所定の角度姿勢にし、切り換えダンパー１３を半開状態にして、内部の空気の一部を外気と少しずつ置換し、高温の空気を共通ダクト２に流す。

なおこのとき排出されて共通ダクト２に流された高温の空気は、他のチャンバーＢ，Ｃ，Ｄの昇温に活用されることとなる。
そしてステップ１１でバーンイン試験の終了を待つ。バーンイン試験が終了すると、ステップ１２に移り、チャンバーＡ内の温度を低下させる動作を行う。即ち接続ダクト１８内の導入側開閉部材２５を開き、排出側開閉部材２６についても開く。
その結果、外部から導入側開閉部材２５を経てチャンバーＡに至る流路（外気導入路２７）と、チャンバーＡから接続ダクト１８の排出側流路２１を大気開放される流路（排気開放路２８）が開かれる。
その結果、チャンバーＡの空気は急速に外気と置換され、チャンバーＡ内の温度が低下する。そして例えば摂氏４０度といった所定の低温に至る（ステップ１３）と、ステップ１４に移り、送風機５を停止し、一連の工程を終える。
ただし実際の作業においては、再度、チャンバーＡ内に被試験物がセットされ、新たに前記した工程が行われることとなる。

以上説明した実施形態では、接続ダクト１８の排出側流路２１に、排出側開閉部材２６を設け、チャンバーＡ内の温度を低下させる際に、チャンバーＡ内の空気を大気開放する構成を採用した。
またチャンバーＡ内の温度を上昇させる工程においても、排出側開閉部材２６からチャンバーＡ内の空気を大気開放させた。
この構成は、チャンバーＡ内の温度を低下させる際等の中間的な温度の空気が共通ダクト２に流れ込まない様に配慮したものであり、推奨される構成である。
上記した構成によると、中間的な温度の空気が共通ダクト２に流れ込まないので、共通ダクトを流れる空気は、常時高温の状態に維持される。
そのため例えば一つのチャンバーが温度低下工程であったとしても、他のチャンバーに高温の空気を導入することができる。

しかしながら上記した様に、排出側開閉部材２６を設ける構成は必須ではなく、これを省略することも可能である。
図４は、本発明の第二実施形態の環境試験装置の構成図であり、排出側開閉部材２６を省略した場合を示す。他の構成は、先の実施形態と同一であるので、同一の部材に同一の番号を付して重複した説明を省略する。

図４に示すバーンイン試験装置（環境試験装置）３０では、接続ダクト１８の排出側流路２１は、単なる流通路に過ぎない。
図４に示す環境試験装置３０では、チャンバーの排気は全て共通ダクト２に流されるので、いずれかのチャンバーが温度低下工程にある場合は、中間的な温度の空気が共通ダクト２に流れ込み、共通ダクト２を流れる空気の温度が低下する。
そのため図４に示す環境試験装置３０では、いずれかのチャンバーが温度低下工程にある場合には、他のチャンバーに対する共通ダクト２からの空気の供給を停止することが望ましい。

なお本発明者らの実験によると、温度低下工程にあるチャンバーの排気を他のチャンバーに導入した場合、省エネルギー効果が著しく低下した。即ち図１、図４の様に４基のチャンバーを有する環境試験装置では、温度低下工程にあるチャンバーの排気を他のチャンバーに導入しない場合には、５％以上の消費電力低減効果が認められたが、温度低下工程にあるチャンバーの排気を利用した場合には、満足できる消費電力低減効果が認められなかった。

もちろん温度低下工程にあるチャンバーの排気を共通ダクト２に導入しても、共通ダクト２の温度低下が小さいことが見込まれる場合は、図４に示す環境試験装置３０であっても、共通ダクト２からの空気の供給を停止する必要はない。例えば温度低下工程のチャンバーがあったとしても、この工程のチャンバーの数よりも通常運転中のチャンバーの数の方がはるかに多い様な場合には図４に示す環境試験装置３０であっても、共通ダクト２からの空気の供給を停止する必要はない。
さらに共通ダクト２内の温度を検知する手段を設け、この検知温度によって共通ダクト２からの空気の供給を受けるか否かを判断してもよい。

また図１の実施形態では、前記した様に接続ダクト１８の排出側流路２１に排出側開閉部材２６があり、チャンバーＡ内の温度を上昇させる工程においては排出側開閉部材２６を開いてチャンバーＡ内の空気を大気開放させた。この動作は、前記した様にチャンバーＡ内の温度を上昇させる際等の中間的な温度の空気が共通ダクト２に流れ込まない様に配慮したものであり、推奨される構成であるが、共通ダクト２の温度低下が小さいことが見込まれる場合は、排出側開閉部材２６を閉じていてもよい。

以上説明した実施形態では、チャンバーを４基設けた例を説明したが、チャンバーの数は、任意である。ただしチャンバーの数は、４基以上であることが推奨される。
また以上説明した実施形態は、冷凍装置を有しないものであるが、冷凍装置を追加してより高い精度の温度制御をめざすものであってもよい。

また上記した実施形態をさらに発展させ、各チャンバーの運転時間や運転周期を統括的に管理する制御システムを構築することも考えられる。
即ち試験の開始時刻や終了時刻のスケジュールを決定し、各チャンバーを昇温させる工程の時刻をずらす。あるいは各チャンバーを昇温させる工程の時刻と他のチャンバーの温度を低下させる工程時刻をずらす。その結果、より効率的に排熱の利用を行えることとなる。

本実施形態では、切り換えダンパー１３を用いて空気導入口１０及び空気排気口１１の開閉を制御する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図５に示すように、空気導入側バタフライ弁１３ａと空気排気側バタフライ弁１３ｂとを別体構成として、切り換えダンパー１３と置き換えてもよい。なお、バタフライ弁は中心軸を支点として弁が回転して開閉動作する。

また、本実施形態では、排出側開閉部材２６を用いることによって、チャンバーからの空気を共通ダクト２に排気するか、共通ダクト２を経ずに外部に排気するかを制御していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、図５に示すように、ダクト排出側バタフライ弁２６ａと外部排出側バタフライ弁２６ｂとを別体構成として、排出側開閉部材２６と置き換えてもよい。なお、この構成と同様な構成を導入側開閉部材２５として採用してもよい。

１ バーンイン試験装置（環境試験装置）
２ 共通ダクト
５ 送風機
１０ 空気導入口
１１ 空気排気口
１３ 切り換えダンパー（切り換え手段）
１７ 換気手段
１８ 接続ダクト
２０ 導入側流路
２１ 排出側流路
２５ 導入側開閉部材
２６ 排出側開閉部材
２７ 外気導入路
２８ 排気開放路
３０ バーンイン試験装置（環境試験装置）
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ チャンバー

Claims (7)

1. 被試験物を収納する昇温可能なチャンバーを有し、被試験物を前記チャンバーの内部に収納した状態でチャンバー内を所定の温度に昇温し、昇温状態を維持して試験を行う環境試験装置において、複数のチャンバーと、被試験物に通電する通電手段と、送風機を有すると共に各チャンバーを連通する共通ダクトを有し、前記各チャンバーは空気導入口と空気排気口を有し、前記送風機の回転によってチャンバーの外部から空気を導入又は排気して内部の環境を調節する機能を備え、前記送風機の回転によって昇温状態における排気を前記共通ダクトに排出し、チャンバーを昇温する際には前記送風機の回転によって前記共通ダクトから空気を導入することを特徴とする環境試験装置。
2. 環境試験装置は、電子機器を試験するバーンイン試験装置であることを特徴とする請求項１に記載の環境試験装置。
3. チャンバーはチャンバー内部を、試験を実施する際の試験温度に温度調節可能であり、チャンバー内を昇温する際には前記試験温度に対して摂氏３〜２０度低い温度に至るまで共通ダクトから空気を導入することを特徴とする請求項１又は２に記載の環境試験装置。
4. チャンバーはチャンバー内部を、試験を実施する際の試験温度に温度調節可能であり、空気導入口及び空気排気口を経てチャンバー内が換気される状態とチャンバー内が換気されない状態とを切り換える切り換え手段を有し、チャンバー内を昇温する際には前記試験温度に対して摂氏３〜２０度低い温度に至るまでチャンバー内が換気される状態とし、チャンバー内がそれ以上の温度に至るとチャンバー内が換気されない状態とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の環境試験装置。
5. 共通ダクトを経ずにチャンバーに空気を導入する外気導入路を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の環境試験装置。
6. 共通ダクトを経ずにチャンバーから空気を排出する排気開放路を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の環境試験装置。
7. 被試験物を収納する昇温可能なチャンバーと、被試験物に通電する通電手段を有し、被試験物を前記チャンバーの内部に収納した状態でチャンバー内を所定の試験温度に昇温し、前記試験温度を維持して試験を行う環境試験装置において、チャンバーは空気導入口と、空気排気口及び換気手段を有し、前記換気手段は前記空気導入口と前記空気排気口の開閉を切り換える開閉切り換え手段及び送風機であり、チャンバー内を昇温する際には前記試験温度に対して摂氏３〜２０度低い温度に至るまで前記空気導入口を開き、チャンバー内がそれ以上の温度に至ると前記空気導入口を閉じることを特徴とする環境試験装置。

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