JP6111392B2 - 耐候性試験機 - Google Patents

Description

本発明は、太陽光に近似した分光放射照度分布を持つ放電灯を備え、点灯した放電灯に試料を曝す照射試験と、消灯した状態の暗黒試験とを繰り返す耐候性試験機において、遮光カバーを用いて照射試験と暗黒試験を行う耐候性試験機に関する。

耐候性試験は、試験槽内に試料を配し、所定の温度及び湿度のもとで所定の光を試料に照射して促進劣化させることによって試料の寿命を短期間で求めるものである。耐候性試験機は、試験槽内に放電灯を設置し、その周囲に試料及びブラックパネル温度計を装着した試料枠を有し、それらを露光させることが記載されている（非特許文献１）。

キセノンランプの消灯及び点灯を自動的に交互に繰り返す明暗サイクルを行うデューサイクルウエザーメーターの技術が記載されている（特許文献１）。

放電灯を点灯開始時、所定の低い定電力で一定時間放電させ、その後、規定の電力で放電させることで、放電灯と電極に過大な負荷を与えずに放電灯の寿命を延ばす技術が記載されている（特許文献２）。

特公昭４３―２９７１９ 実用新案登録第３０７２０９６号

ＪＩＳ Ｂ ７７５４ キセノンアークランプ式耐光性及び耐候性試験機

従来の耐候性試験機では、照射試験から暗黒試験に移行する際に放電灯を消灯し、暗黒試験から照射試験に移行する際に点灯するという、消灯と点灯をする放電灯のサイクルを繰り返していた。しかし、耐候性試験機で使用する放電灯は、点灯する際に高電圧をかけることが必要であり、電極に過大な負荷がかかる。したがって、放電灯の消灯、点灯を繰り返す明暗サイクル試験を行うと、放電灯の寿命が短くなってしまうという問題があった。

放電灯の寿命を長くするためには、放電灯を点灯する際に電極にかかる過大な負荷を軽減させる必要がある。

本発明の耐候性試験機は、試験槽に設置された放電灯と、試料が載置される試料載置枠と、暗黒試験時に前記試料と前記放電灯との間に設けられる遮光カバーと、前記遮光カバーを任意に移動又は停止させる移動機構とを有し、前記遮光カバーは、シャッター機構が付属されたスリットを備える。

前記遮光カバーと一体に組み合わせることができる補助カバーを設け、前記補助カバーは前記遮光カバーと一体となることにより放電灯の光を試験槽内に漏らさない。

前記遮光カバーは回転装置を有し、任意に回転又は停止する。

前記シャッター機構が付属された前記スリットは、前記シャッター機構が「開」状態のときに、前記放電灯の電極が完全に露出し試料の上段側から下段側まで全てを均一に照射する。

試験槽外部に送風機を設け、前記遮光カバーと前記放電灯の間に前記送風機からの風を送り込み、排出孔から排出して放電灯を冷却する。

本発明の耐候性試験機は、試験開始の際に放電灯を点灯した後は、暗黒試験中であっても放電灯を消灯せず、遮光カバーを使用して放電灯を覆うことで、試料に光の影響を与えずに暗黒試験を行うことができる。これにより、放電灯点灯時に電極にかかる過大な負荷を１度で済ませることができるため、放電灯の寿命を延ばすことができる。

本発明の実施例１に記述された暗黒試験実施時の耐候性試験機の例を示す。 本発明の実施例１に記述された照射試験実施時の耐候性試験機の例を示す。 本発明の実施例２に記述されたひとつ又は複数のスリットを均一な間隔で設けた遮光カバー３を装着した耐候性試験機の例を示す。 本発明の明暗サイクル試験機に係わる主要構成部品の結合関連図である。

以下に、図面を参照しながら、本発明の実施の一形態について説明する。ただし、以下の説明はあくまでも本発明の一例にすぎず、以下の記載によって発明の技術的範囲が限定されるものではない。

図１に示す本発明の耐候性試験機は、暗黒試験実施時の例である。試験槽の中央に備えられた放電灯５の周囲には、遮光カバー３と、上部補助カバー１及び下部補助カバー７と試料６及び試料載置台が配置されている。また、遮光カバー３と、上部補助カバー１及び下部補助カバー７は、一体として放電灯５を覆っている。遮光カバー３には、遮光カバー移動装置２が付属しており、図１においては上部から放電灯５の高さまで移動させている。
上部補助カバー１の下端及び下部補助カバー７の上端には、外側に折り返しがある。さらに遮光カバー３の上部及び遮光カバー３の下部には内側に折り返しがある。これらの折り返しは、上部補助カバー１の下端と遮光カバー３の上端で合わせると同時に、下部補助カバー７の上端と遮光カバー３の下端においても、合わさるようになっており、試験槽内に放電灯からの光が漏れず、暗黒試験を実現している。
また、上部補助カバー１は、前記遮光カバー３が移動する際のガイドラインの役割をしている。
図１では便宜上、遮光カバー３を透かして放電灯５が見えるように記載しているが、本来この状態は、遮光カバー３と上部補助カバー１及び下部補助カバー７が一体となって放電灯５を完全に覆っている状態である。なお、放電灯の放電電力、遮光カバー３の上下の移動、試料の回転、試験槽内の温度、湿度などは、全て図示しない制御部によって制御されている。

図２に示す本発明の耐候性試験機は、照射試験実施時の例である。暗黒試験実施時の図１では放電灯５の周囲にあった遮光カバー３が上部へ移動している。なお、図２では便宜上、遮光カバー３を透かして放電灯５の上部が見えるようにしている。

図３は、ひとつ又は複数のスリット9を均一な間隔で設けた遮光カバー３を装着した耐候性試験機である。スリット９には、スリット9の開閉を行うシャッター機構（図示しない）が付属しており、シャッターを開けることで照射と暗黒をすばやく変更することが可能である。したがって、任意のタイミングで任意の時間光を通すことができる。このスリット9の上下両端の高さは、シャッター機構が「開」状態のときに、放電灯５の上下の電極が完全に露出し、試料６の上段側から下段側まで全てを均一に照射することができ、試料６に陰を作らないようになっている。
また、遮光カバー３には遮光カバー回転装置４がついており、遮光カバー３を任意に回転させることができる。これにより、試料６の回転を止めて遮光カバー３のみを動かすこと、試料６の回転と遮光カバー３の回転を同調または別にさせることが可能である。

なお、照度を下げるために、例えば、７．５ｋWのキセノン放電灯の時間当たりの平均放射照度を低くするために３ｋW以下で点灯させると寿命が短くなるという不具合があったが、図３のように遮光カバー３を回転させながら用いることによって、放電電力を変更することなく７．５ｋWのままで試料面に与える時間当たりの平均放射照度をコントロールすることができる。

１ 上部補助カバー
２ 遮光カバー移動装置
３ 遮光カバー
４ 遮光カバー回転装置
５ 放電灯
６ 試料
７ 下部補助カバー
８ 送風機
９ スリット
１０ 耐候性試験機

Claims (5)

1. 試験槽に設置された放電灯と、試料が載置される試料載置枠と、暗黒試験時に前記試料と前記放電灯との間に設けられる遮光カバーと、前記遮光カバーを任意に移動又は停止させる移動機構とを有し、
   前記遮光カバーはシャッター機構が付属されたスリットを備え、
   照射試験と暗黒試験とを任意に組合せて行う耐候性試験機。
2. 前記遮光カバーと一体に組み合わせることができる補助カバーを有し、前記補助カバーは前記遮光カバーと一体になることにより、放電灯の光を試験槽内に漏らさない請求項1に記載の耐候性試験機。
3. 前記遮光カバーが回転装置を有し、任意に回転又は停止する請求項１又は請求項２に記載の耐候性試験機。
4. 前記シャッター機構が付属された前記スリットは、前記シャッター機構が「開」状態のときに、前記放電灯の電極が完全に露出し、試料の上段側から下段側まで全てを均一に照射する請求項１乃至請求項３に記載の耐候性試験機。
5. 前記試験槽外部に送風機を設け、前記遮光カバーと前記放電灯の間に前記送風機からの風を送り込み、排出孔から排出して放電灯を冷却する請求項１乃至請求項４に記載の耐候性試験機。