JP6182878B2 - Cooling tank and cooling device - Google Patents

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Description

本発明は、冷熱槽及び冷熱装置に係り、特に、電子部品等の供試体の熱疲労試験を行う冷熱試験装置に設けられる試験槽、及びプリント基板のはんだ付けを行うリフロー装置に設けられる処理容器として用いられる冷熱槽及び冷熱装置に関するものである。   The present invention relates to a cooling bath and a cooling device, and more particularly, a test vessel provided in a cooling test device for performing a thermal fatigue test of a specimen such as an electronic component, and a processing vessel provided in a reflow device for soldering a printed circuit board. The present invention relates to a cooling / heating tank and a cooling / heating device.

試験槽内で試供体の加熱冷却試験を行う加熱冷却試験装置に関する従来技術が特許文献1(特開2008−232974号公報)及び特許文献2(特開昭50−114354号公報)に記載されている。特許文献1においては、電子部品の冷熱試験装置が開示されている。   Prior art relating to a heating / cooling test apparatus for performing a heating / cooling test of a specimen in a test tank is described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-232974) and Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 50-114354). Yes. Patent Document 1 discloses a cooling / heating test apparatus for electronic components.

図8に示されるように、特許文献1の冷熱試験装置800は、試験槽801、高温槽802、及び低温槽803の3つの槽から構成され、試験槽801と他の槽(高温槽802、低温槽803)との間のダンバを開閉することにより高温槽802または低温槽803の気体を試験槽801に導入して、試験槽801内の供試基板804を加熱・冷却する仕組みである。   As shown in FIG. 8, the thermal testing apparatus 800 of Patent Document 1 includes three tanks, a test tank 801, a high temperature tank 802, and a low temperature tank 803, and the test tank 801 and other tanks (high temperature tank 802, By opening and closing the damper with respect to the low temperature tank 803), the gas in the high temperature tank 802 or the low temperature tank 803 is introduced into the test tank 801, and the test substrate 804 in the test tank 801 is heated and cooled.

また、特許文献2においては、図9に示されるように、加熱体としてのバーナ92を内部に備えた炉体91を断面大略円形状に構成するとともに、吸入口914とノズル913からなる雰囲気ガス供給口、及び、雰囲気ガス排出口97を備え、雰囲気ガス供給口を雰囲気ガス発生源に連通する一方、雰囲気ガス排出口97に循環ポンプ99を介して連通し、かつ、ガス供給口を、当該ガス供給口からの雰囲気ガスが炉体内壁に沿って噴出するよう開口された構成の雰囲気ガス使用連続浸炭炉が記載されている。   In Patent Document 2, as shown in FIG. 9, a furnace body 91 provided with a burner 92 as a heating body is formed in a substantially circular cross section, and an atmospheric gas composed of a suction port 914 and a nozzle 913. A supply port and an atmospheric gas discharge port 97, the atmospheric gas supply port communicates with the atmospheric gas generation source, and the atmospheric gas discharge port 97 communicates with the circulation pump 99; and the gas supply port There is described a continuous carburizing furnace using an atmospheric gas having a configuration in which an atmospheric gas from a gas supply port is opened along the wall of the furnace body.

この雰囲気ガス使用連続浸炭炉においては、炉体91内部にバーナ92が突出しており、下部に架設したレール93上に処理材95を搭載したトレイ94が載置される。そして、炉体91の上方側部及びレール93より下方側部にはガス供給口96、ガス排出口97が穿設され、この供給口96と排出口97とは分岐部98、循環ポンプ99、ストレーナ910を介してパイプ911で連通し、炉体91内とで循環路を形成している。また、分岐部98にはパイプ912が接続され図示しない雰囲気ガス発生機に連通している。ガス供給口96には炉体91の内部と連通し、吸入孔914を有するノズル913を備え、かつノズル913はその噴出する雰囲気ガスが炉体91の内壁に沿って循環するように指向している。   In this continuous gas carburizing furnace using atmospheric gas, a burner 92 protrudes inside the furnace body 91, and a tray 94 on which a processing material 95 is mounted is placed on a rail 93 installed at the bottom. A gas supply port 96 and a gas discharge port 97 are formed in an upper side portion of the furnace body 91 and a lower side portion of the rail 93, and the supply port 96 and the discharge port 97 have a branch portion 98, a circulation pump 99, The pipe 911 communicates with the strainer 910 to form a circulation path with the furnace body 91. Further, a pipe 912 is connected to the branching portion 98 and communicates with an atmospheric gas generator (not shown). The gas supply port 96 includes a nozzle 913 that communicates with the interior of the furnace body 91 and has a suction hole 914, and the nozzle 913 is oriented so that the ambient gas that is ejected circulates along the inner wall of the furnace body 91. Yes.

このような構成において、まず雰囲気ガス発生源から雰囲気ガスを炉体91の内部に供給した後、循環ポンプ99を作動させるとともにバーナ92により炉体91の内部を加熱すると、ガス供給口96に取り付けられたノズル913からバーナ92により加熱された炉内の雰囲気ガスと新しい雰囲気ガスとの混合ガスが炉体91の内壁に沿って流れながら、一部は再度排出口97から排出され、他は加熱による浮上力とノズル913からのガス噴出にともなう吸引力により上昇し、炉体91の内壁を循環しながらバーナ92により所定温度に加熱される。   In such a configuration, first, after supplying the atmospheric gas from the atmospheric gas generation source to the inside of the furnace body 91, when the circulation pump 99 is operated and the inside of the furnace body 91 is heated by the burner 92, it is attached to the gas supply port 96. While the mixed gas of the atmosphere gas in the furnace heated by the burner 92 and the new atmosphere gas flows along the inner wall of the furnace body 91 from the nozzle 913, a part is again discharged from the discharge port 97, and the other is heated. Is increased by the levitation force due to the gas and the suction force accompanying the gas ejection from the nozzle 913, and is heated to a predetermined temperature by the burner 92 while circulating through the inner wall of the furnace body 91.

この加熱された雰囲気ガスは上述のように大半は炉体91の内壁を、一部は循環ポンプ99を介して循環するため、炉内壁をほぼ均一な温度とする。また、輻射面は湾曲しているので炉内壁からの輻射熱はすべて炉体91の中心部(処理材95)に集中し、炉内温度の均一化と相俟って処理材95を均一温度に保持することになる。   As described above, most of the heated atmospheric gas is circulated through the inner wall of the furnace body 91 and a part is circulated through the circulation pump 99, so that the furnace inner wall is brought to a substantially uniform temperature. Further, since the radiation surface is curved, all of the radiant heat from the furnace inner wall is concentrated on the central portion (treatment material 95) of the furnace body 91, and the treatment material 95 is brought to a uniform temperature in combination with the uniformization of the furnace temperature. Will hold.

このようにして、図9に示す雰囲気ガス使用連続浸炭炉においては、炉内温度の均一性が保障される。   In this way, in the continuous carburizing furnace using atmospheric gas shown in FIG. 9, the uniformity of the furnace temperature is ensured.

特開2008−232974号公報JP 2008-232974 A 特開昭50−114354号公報JP 50-114354 A

しかしながら、上記の特許文献1に記載の装置は、各槽の熱容量が大きいため、加熱・冷却を迅速に行うことができない。例えば、1サイクルの加熱・冷却に60分を要する。また、試験槽801に収容する供試体の量や配置により、加熱・冷却速度に差が生じて試験条件を一定とすることができない。また、試供材全体を均一に加熱・冷却することができないとの問題がある。   However, since the apparatus described in Patent Document 1 has a large heat capacity in each tank, heating and cooling cannot be performed quickly. For example, 60 minutes are required for one cycle of heating and cooling. Further, depending on the amount and arrangement of the specimens accommodated in the test tank 801, the heating / cooling rate is different, and the test conditions cannot be made constant. In addition, there is a problem that the whole sample material cannot be heated and cooled uniformly.

また、上記の特許文献2の雰囲気ガス使用連続浸炭炉においては、ガスを加熱するバーナ92を、雰囲気ガス供給口と雰囲気ガス排出口97とが設けられた炉内の反対側に設け、バーナ92で加熱され循環するガスと、雰囲気ガス供給口からの新たな雰囲気ガスとを混合させて炉内を循環されている。そのため、炉内の加熱を迅速に行うことができないとともに、新たな雰囲気ガスが導入される雰囲気ガス供給口付近におけるガス温度と、バーナ92付近のガス温度とに差が生じてしまう。その結果、バーナ92付近では処理材95は、他の場所よりも高い温度が供給される状態が続くこととなり、処理材95に対する均一加熱を迅速且つ効率的に行うことができない。また、炉内にバーナ92を設けた構成となっており、装置規模が大きくなってしまう。   In the continuous gas carburizing furnace using the atmospheric gas described in Patent Document 2, the burner 92 for heating the gas is provided on the opposite side of the furnace in which the atmospheric gas supply port and the atmospheric gas discharge port 97 are provided. The gas that is heated and circulated in the atmosphere and the new atmospheric gas from the atmospheric gas supply port are mixed and circulated in the furnace. Therefore, heating in the furnace cannot be performed quickly, and a difference occurs between the gas temperature in the vicinity of the atmospheric gas supply port into which new atmospheric gas is introduced and the gas temperature in the vicinity of the burner 92. As a result, in the vicinity of the burner 92, the treatment material 95 continues to be supplied with a higher temperature than other places, and uniform heating of the treatment material 95 cannot be performed quickly and efficiently. Moreover, since the burner 92 is provided in the furnace, the apparatus scale becomes large.

上述したように、特許文献1,2の技術では、供試体を迅速かつ均一に加熱することができない。   As described above, the techniques of Patent Documents 1 and 2 cannot quickly and uniformly heat the specimen.

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、簡易な構成で、供試体を迅速かつ均一に加熱および冷却することを可能とする冷熱槽及び冷熱装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a cooling / heating tank and a cooling / heating device capable of heating and cooling a specimen quickly and uniformly with a simple configuration. And

上記の目的を達成するため、本発明の冷熱槽は、 槽内に収容した被処理物を加熱もしくは冷却するために槽外で温度調節したガスを導入させるガス導入手段と、導入されたガスを排出させるためのガス排気手段と、を備えた閉構造の冷熱槽であって、
前記ガス導入手段は、壁体の一ヶ所を貫通し直線的に槽内の内壁近傍に沿って配置されたパイプを備え、前記パイプの周面には前記ガスを一列かつ一方向に向けてシャワー状に噴出させる複数の細孔が並べて設けられ、導入されたガスが、前記被処理物に遮られることなく、かつ、前記冷熱槽の内壁と前記被処理物との間を、当該被処理物が包み込まれて流れるように、前記ガスを導入させ、前記ガス排気手段は、前記ガス導入手段によるガスの導入方向とガスの排出方向との角度が90°〜180°となる分散配置された排気口を備え、前記排気口を、前記ガスの導入方向に沿って位置する前記冷熱槽の各内壁に、または前記ガスの導入方向と反対方向の内壁に、前記ガス導入手段を囲むように配置したことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the cooling / heating tank of the present invention comprises a gas introduction means for introducing a gas whose temperature is adjusted outside the tank in order to heat or cool the object accommodated in the tank, and the introduced gas. A closed structure refrigeration tank comprising gas exhaust means for discharging,
The gas introducing means includes a pipe penetrating through one place of the wall body and linearly disposed along the vicinity of the inner wall in the tank, and the gas is showered in a line and in one direction on the peripheral surface of the pipe. A plurality of fine holes to be ejected in a line are provided side by side, and the introduced gas is not obstructed by the object to be treated, and between the inner wall of the cold bath and the object to be treated. The gas is introduced such that the gas is exhausted and the gas exhaust means is arranged in a distributed manner so that an angle between a gas introduction direction and a gas discharge direction by the gas introduction means is 90 ° to 180 ° The exhaust port is disposed so as to surround the gas introduction unit on each inner wall of the cold-heating tank positioned along the gas introduction direction or on an inner wall opposite to the gas introduction direction. It is characterized by that.

また、前記排気口の形状は、スリット状または複数の微小孔の集合体である、ことを特徴とする。   In addition, the shape of the exhaust port is a slit shape or an aggregate of a plurality of micro holes.

前記ガス導入手段は、前記ガスを噴出させる複数の給気孔が並べて設けられた、冷熱槽の一方の内壁から対面する内壁に向けて配置されたパイプを備えている、ことを特徴とする。   The gas introduction means includes a pipe arranged from one inner wall of the cooling / heating tank toward an inner wall facing the inner wall, in which a plurality of air supply holes for ejecting the gas are arranged side by side.

また、前記冷熱槽は、リフロー装置用の槽であり、前記被処理物としてプリント基板を収容する、ことを特徴とする。   Moreover, the said cold / heat tank is a tank for reflow apparatuses, and accommodates a printed circuit board as said to-be-processed object, It is characterized by the above-mentioned.

また、前記冷熱槽は、加熱または冷却したときの試験体の性能を検査し、あるいは冷熱サイクルにおける試験体の耐久性能を検査する冷熱試験装置用の槽であり、前記被処理物として試験体を収容する、ことを特徴とする。   The cooling bath is a bath for a cooling test apparatus that inspects the performance of the test specimen when heated or cooled, or the durability performance of the test specimen in a cooling cycle, and the test specimen is used as the object to be processed. It is characterized by containing.

また、本発明の冷熱装置は、上記の冷熱槽と、常温の第1ガスが流れる第1ガス流路と、前記第1ガスより低温の第2ガスが流れる第2ガス流路と、前記第1ガス流路と前記第2ガス流路とが合流した第3ガス流路と、前記第1ガス流路に設けられ前記第1ガス流路から前記第3ガス流路への第1ガスの流れを制御する第1開閉バルブと、前記第2ガス流路に設けられ前記第2ガス流路から前記第3ガス流路への第2ガスの流れを制御する第2開閉バルブと、前記第3ガス流路に設けられ、前記第3ガス流路に流れるガスを加熱する加熱手段と、前記被処理物の温度制御時に前記第1開閉バルブと前記第2開閉バルブの少なくとも一方を開放するバルブ制御手段と、を含む冷熱装置であって、前記ガス導入手段は、前記第3ガス流路に接続され、前記加熱手段で加熱された前記第1ガス及び前記第2ガスを導入する、ことを特徴とする。   The cooling / heating device of the present invention includes the above-described cooling / heating tank, a first gas passage through which a first gas at room temperature flows, a second gas passage through which a second gas lower in temperature than the first gas flows, and the first A first gas flow path from the first gas flow path to the third gas flow path provided in the first gas flow path; A first on-off valve for controlling the flow; a second on-off valve for controlling the flow of the second gas from the second gas flow path to the third gas flow path provided in the second gas flow path; A heating means for heating the gas flowing in the third gas flow path, and a valve for opening at least one of the first open / close valve and the second open / close valve when controlling the temperature of the workpiece; Control means, wherein the gas introduction means is connected to the third gas flow path. , Introducing the heated first gas and said second gas in said heating means, characterized in that.

上述した本発明の冷熱槽では、ガス導入手段により、槽内に収容した被処理物を加熱もしくは冷却するためのガスが、冷熱槽の内壁と被処理物との間を流れるように導入され、導入されたガスは、ガス排気手段に設けられた、ガス導入手段によるガスの導入方向とガスの排出方向との角度が90°〜180°となる分散配置された排気口から排出される構成となっており、さらに、排気口は、ガス導入手段によるガスの導入方向から見て、ガス導入手段を囲むように、冷熱槽の内壁に分散配置された構成となっている。このような構成とすることにより、ガス導入手段により槽内に導入され、冷熱槽の例えば上側の内壁と被処理物との間を流れてきたガスは、槽内の内壁で反転し、冷熱槽の下側の内壁と被処理物との間を流れて排気口から排出されるので、ガスは、槽内を循環して被処理物の全体を包むようにして流れることとなる。   In the above-described cooling / heating tank of the present invention, gas for heating or cooling the object to be processed accommodated in the tank is introduced by the gas introduction means so as to flow between the inner wall of the cooling / heating tank and the object to be processed, The introduced gas is discharged from the exhaust ports provided in the gas exhaust means, which are arranged in a dispersed manner so that the angle between the gas introduction direction by the gas introduction means and the gas discharge direction is 90 ° to 180 °. Further, the exhaust ports are configured to be distributed on the inner wall of the cold heat tank so as to surround the gas introduction means as seen from the gas introduction direction by the gas introduction means. By adopting such a configuration, the gas introduced into the tank by the gas introduction means and flowing between, for example, the upper inner wall of the cooling tank and the object to be processed is reversed on the inner wall of the tank, and the cooling tank Since the gas flows between the lower inner wall and the object to be processed and is discharged from the exhaust port, the gas circulates in the tank and flows so as to wrap the entire object to be processed.

本発明によれば、ガスが、槽内を循環して被処理物の全体を包むようにして流れることとなり、槽内に配置された被処理物の全体を均一に加熱・冷却することができ、これにより、装置構成を単純にした簡易な構成で、被処理物に対する均一な加熱と冷却を行うことが可能となる。   According to the present invention, the gas circulates in the tank and flows so as to wrap the entire object to be processed, and the entire object to be processed disposed in the tank can be heated and cooled uniformly. Thus, it is possible to perform uniform heating and cooling of the object to be processed with a simple configuration in which the apparatus configuration is simplified.

実施の形態に係る冷熱槽を備えた冷熱装置の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the cooling / heating apparatus provided with the cooling / heating tank which concerns on embodiment. 図1Aにおける冷熱装置の内部構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the internal structure of the cooling device in FIG. 1A. 実施の形態に係る冷熱槽の第1の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the 1st structure of the cold / heating tank which concerns on embodiment. 実施の形態に係る冷熱槽の第2の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the 2nd structure of the cold storage tank which concerns on embodiment. 実施の形態に係る冷熱槽の第3の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the 3rd structure of the cold / heating tank which concerns on embodiment. 実施の形態に係る冷熱槽の第4の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the 4th structure of the cold / heating tank which concerns on embodiment. 排気口が不適切に配置された冷熱槽の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the cooling / heating tank in which the exhaust port is arrange | positioned improperly. 実施の形態に係る冷熱槽の内部構成を示す図である。It is a figure which shows the internal structure of the cold / heating tank which concerns on embodiment. 従来の冷熱試験装置の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the conventional cold-heat test apparatus. 従来の雰囲気ガス使用連続浸炭炉の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the conventional atmospheric gas use continuous carburizing furnace.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。図1Aは、本発明の実施の形態に係る冷熱槽10を備えた冷熱装置100の構成を模式的に示し、図1Bは、図1Aにおける冷熱槽10の「A−A」における断面での構成を示している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1A schematically shows a configuration of a cooling / heating apparatus 100 including a cooling / heating tank 10 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B shows a configuration of the cooling / heating tank 10 in FIG. Is shown.

図1Aに示す冷熱装置100は、冷熱槽10に温度制御されたガス(以下、温調ガスともいう)を供給して、当該冷熱槽10内に載置された被処理物(以下、供試体ともいう)に対する冷熱負荷を行うものである。   A cooling device 100 shown in FIG. 1A supplies a temperature-controlled gas (hereinafter also referred to as a temperature control gas) to a cooling bath 10 and an object to be treated (hereinafter referred to as a specimen) placed in the cooling bath 10. (Also referred to as).

冷熱槽10には、供試体を加熱または冷却するためのガスを冷熱槽10内に給気するためのガス導入手段と、ガスを冷熱槽10外に排出するためのガス排気手段とが設けられており、閉構造となっている。また、図1Bに示すように、冷熱槽10内には供試体が置かれる。   The cold heat tank 10 is provided with a gas introduction means for supplying a gas for heating or cooling the specimen into the cold heat tank 10 and a gas exhaust means for discharging the gas out of the cold heat tank 10. It has a closed structure. In addition, as shown in FIG. 1B, a test specimen is placed in the cold heat tank 10.

このような冷熱槽10において、ガス導入手段は、冷熱槽10内にガスを給気する。特に、図1Bに示すように、本ガス導入手段は、冷熱槽10内の対向する内壁の一方の内壁から他方の内壁に向かってガスが噴出され、冷熱槽10の内壁と冷熱槽10内に置かれた供試体との間を流れるようにガスを導入させる。   In such a cold heat tank 10, the gas introduction means supplies gas into the cold heat tank 10. In particular, as shown in FIG. 1B, the present gas introducing means has a gas jetted from one inner wall of the opposing inner wall in the cooling / heating tank 10 toward the other inner wall, and into the inner wall of the cooling / heating tank 10 and the cooling / heating tank 10. Gas is introduced to flow between the placed specimens.

また、ガス排気手段は、ガス導入手段によるガスの導入方向とガスの排出方向との角度が90°となる排気口を備え、この排気口を、ガス導入手段によるガスの導入方向から見て、ガス導入手段を囲むように、冷熱槽10の内壁に分散配置している。   The gas exhaust means includes an exhaust port having an angle of 90 ° between the gas introduction direction by the gas introduction means and the gas discharge direction, and the exhaust port is viewed from the gas introduction direction by the gas introduction means. It distributes and arranges on the inner wall of the cold-heating tank 10 so that a gas introduction means may be enclosed.

このような構成とすることにより、ガス導入手段により槽内に導入され、冷熱槽10の左側面の内壁と供試体との間を流れてきたガスは、槽内の上面の内壁で反転し、槽内を循環して冷熱槽の上下左右側の内壁と、供試体との間を流れて排気口から排出される。これにより、ガス導入手段により槽内に導入されたガスは供試体の全体を包むようにして流れることとなる。   By adopting such a configuration, the gas introduced into the tank by the gas introduction means and flowing between the inner wall on the left side surface of the cooling / heating tank 10 and the specimen is inverted on the inner wall on the upper surface in the tank, It circulates in the tank and flows between the inner wall on the upper, lower, left and right sides of the cold water tank and the specimen, and is discharged from the exhaust port. Thereby, the gas introduced into the tank by the gas introduction means flows so as to wrap the entire specimen.

このように、本実施の形態の冷熱槽10によれば、加熱または冷却用のガスが、槽内を循環して供試体の全体を包むようにして流れることとなり、槽内に配置された供試体の全体を均一に加熱・冷却することができ、これにより、装置構成を単純にした簡易な構成で、供試体に対する均一な加熱と冷却を行うことが可能となる。   Thus, according to the cooling / heating tank 10 of the present embodiment, the heating or cooling gas circulates in the tank and flows so as to wrap the entire specimen, and the specimen placed in the tank The whole can be heated and cooled uniformly, and this makes it possible to perform uniform heating and cooling of the specimen with a simple configuration with a simplified apparatus configuration.

なお、ガス排気手段は、ガス導入手段によるガスの導入方向とガスの排出方向との角度が90°〜180°となる排気口を備える構成とすることが望ましい。ガスの導入方向と排出方向との角度が90°より小さい場合には、ガスの導入方向と排出方向が近いため、導入したガスが槽内を巡回せずに、直ぐに排出されてしまうので、ガスを槽内に巡回させることができない。その結果、槽内に置かれた供試体を包み込むようにガスを流すことができず、供試体全体を、均一かつ迅速に加熱及び冷却することができない。   The gas exhaust means preferably includes an exhaust port having an angle between the gas introduction direction of the gas introduction means and the gas discharge direction of 90 ° to 180 °. When the angle between the gas introduction direction and the gas discharge direction is smaller than 90 °, the gas introduction direction and the gas discharge direction are close to each other, so the introduced gas is discharged immediately without circulating in the tank. Cannot be circulated in the tank. As a result, the gas cannot flow so as to wrap the specimen placed in the tank, and the whole specimen cannot be heated and cooled uniformly and rapidly.

なお、冷熱槽10の構成に関しては、以下の図2〜図5等に基づいて詳細に説明するように、種々の構成とすることができる。   In addition, about the structure of the cooling / heating tank 10, it can be set as a various structure so that it may explain in detail based on the following FIGS.

以下、図2〜図7を用いて、本実施の形態の冷熱槽の詳細について説明する。なお、図2において第1の実施の形態を、図3において第2の実施の形態を、図4において第3の実施の形態を、図5において第4の実施の形態を説明する。   Hereinafter, the details of the cooling / heating tank of the present embodiment will be described with reference to FIGS. The first embodiment will be described in FIG. 2, the second embodiment in FIG. 3, the third embodiment in FIG. 4, and the fourth embodiment in FIG.

本実施の形態の冷熱槽は、収容した供試体を均一に加熱または冷却できる構成となっている。供試体としては電子基板等が例示されるが、このような電子基板等の供試体は、熱伝導率が各々異なる部品で構成されており、従来の高温ガスまたは低温ガスを供試体に直接吹き付ける技術では、全体を効率的に均一加熱または均一冷却することが困難であった。例えば、電子基板の全体を均一加熱または均一冷却するために、電子基板を高熱伝導の箔でその表面を覆い、一部に高温ガスまたは低温ガスを吹き付ける従来技術があるが、電子基板のサイズが大きい場合には、ガスが直接吹き付けられる個所と当該個所から離れた個所では温度差が生じてしまう。   The cooling / heating tank of the present embodiment is configured to uniformly heat or cool the accommodated specimen. An electronic substrate or the like is exemplified as a specimen, but such a specimen such as an electronic substrate is composed of parts having different thermal conductivities, and a conventional high-temperature gas or low-temperature gas is directly sprayed on the specimen. With technology, it has been difficult to efficiently uniformly heat or cool the whole. For example, in order to uniformly heat or uniformly cool the entire electronic substrate, there is a conventional technique in which the surface of the electronic substrate is covered with a highly heat conductive foil, and a hot gas or a low temperature gas is sprayed on a part thereof. If it is large, there will be a temperature difference between the location where the gas is directly sprayed and the location away from the location.

本実施の形態の冷熱槽は、例えば、従来技術のように、高熱伝導の箔で供試体の表面を覆う必要はなく、冷熱槽内に供試体をそのまま配置するだけで良い。   For example, unlike the prior art, the cooling / heating tank of the present embodiment does not need to cover the surface of the specimen with a highly heat conductive foil, and it is only necessary to arrange the specimen as it is in the cooling / heating tank.

<第1の実施の形態>
図2において、図2(A)では冷熱槽10aの側面側からの内部構成を示し、図2(B)では冷熱槽10aの正面側(ガス導入方向と反対の方向から見た場合)からの内部構成を示している。
<First Embodiment>
In FIG. 2, FIG. 2 (A) shows the internal structure from the side surface side of the cooling / heating tank 10a, and FIG. The internal structure is shown.

図2(A)に示すように、本冷熱槽10aは、断熱材61からなる容器で構成され、内壁の全面には、槽外に連通しない銅箔等の高熱伝導箔62が設けられている。なお、高熱伝導箔62が槽外に連通している場合には、高熱伝導箔62を介して熱が槽外に逃げてしまい、槽内の均熱性が低下する上、迅速な加熱ができない。   As shown in FIG. 2 (A), the main cooling / heating tank 10a is composed of a container made of a heat insulating material 61, and a high heat conductive foil 62 such as a copper foil that does not communicate with the outside of the tank is provided on the entire inner wall. . When the high heat conductive foil 62 communicates with the outside of the tank, heat escapes to the outside of the tank through the high heat conductive foil 62, so that the heat uniformity in the tank is lowered and rapid heating is not possible.

また、図2(B)に示すように、ガス導入手段は、冷熱槽10aの一方の内壁から対面する内壁に向けて配されたガス吹込みパイプ63を備え、ガス吹込みパイプ63には、ガスを流入させる複数の給気孔が並べて設けられている。   Further, as shown in FIG. 2 (B), the gas introduction means includes a gas blowing pipe 63 arranged from one inner wall of the cooling / heating tank 10a toward the facing inner wall, and the gas blowing pipe 63 includes: A plurality of air supply holes through which gas flows are arranged side by side.

また、図2(A)に示すように、ガス吹込みパイプ63は冷熱槽10a内の一端部に配置され、ガス吹込みパイプ63の各給気孔からのガス吹き込み方向は冷熱槽10aの他端部に向かう方向となっている。なお、ここでは、ガス吹込みパイプ63は対面する内壁に達するように設けられている。   Further, as shown in FIG. 2 (A), the gas blowing pipe 63 is arranged at one end portion in the cooling / heating tank 10a, and the gas blowing direction from each air supply hole of the gas blowing pipe 63 is the other end of the cooling / heating tank 10a. It is the direction toward the department. Here, the gas blowing pipe 63 is provided so as to reach the facing inner wall.

そして、ガス導入手段としてのガス吹き込みパイプ63とガス排気手段としての排気口64とが設けられ、供試体65に対して温調ガスを供給し、供試体65を加熱または冷却する。なお、高熱伝導箔62の厚みは2mm以下が好適であり、0.05mm以下がより好適である。また、高熱伝導箔62としてアルミ箔を用いることでも良く、銅やアルミを主成分とした金属を用いることでも良い。銅箔は熱伝導率が高いため均熱性を高める効果がある。また、アルミ箔は熱伝導率が高い上、酸化しにくいため、より高温まで使用できる利点がある。   A gas blowing pipe 63 serving as a gas introduction unit and an exhaust port 64 serving as a gas exhaust unit are provided, and temperature control gas is supplied to the specimen 65 to heat or cool the specimen 65. In addition, 2 mm or less is suitable for the thickness of the high heat conductive foil 62, and 0.05 mm or less is more suitable. Further, an aluminum foil may be used as the high thermal conductive foil 62, or a metal mainly composed of copper or aluminum may be used. Since copper foil has high thermal conductivity, it has the effect of improving soaking. In addition, since aluminum foil has high thermal conductivity and is difficult to oxidize, it has the advantage that it can be used at higher temperatures.

また、図2(B)に示すように、本冷熱槽10aにおいては、ガス吹き込みパイプ63はヒータ4が配置された配管に接続されており、温度センサ11の冷熱槽10a内の温度測定結果に応じてヒータ制御部13により出力調整されたヒータ4で温調されたガスが、ガス吹き込みパイプ63に設けられた複数の細孔63aから吹き込まれる。   In addition, as shown in FIG. 2B, in this cooling / heating tank 10a, the gas blowing pipe 63 is connected to the pipe in which the heater 4 is arranged, and the temperature measurement result in the cooling / heating tank 10a of the temperature sensor 11 is shown. Accordingly, the gas whose temperature is adjusted by the heater 4 whose output is adjusted by the heater control unit 13 is blown from a plurality of pores 63 a provided in the gas blowing pipe 63.

なお、細孔63aの直径は3mm以下が好適であり、2mm以下がより好適である。また、ガス吹き込みパイプ63の内径は細孔63aの直径の2倍以上が好ましく、4倍以上がより好ましい。パイプ内径/細孔径の比が大きいほど、各細孔から噴出されるガスの流量が均一になり、槽内も均熱化する効果が生じる。   In addition, the diameter of the pore 63a is preferably 3 mm or less, and more preferably 2 mm or less. Further, the inner diameter of the gas blowing pipe 63 is preferably at least twice the diameter of the pore 63a, more preferably at least four times. The larger the pipe inner diameter / pore diameter ratio, the more uniform the flow rate of the gas ejected from each pore, and the effect of soaking the inside of the tank.

本冷熱槽10aでは、ガス吹き込みパイプ63は、図2(B)に示すように、冷熱槽10aの一方の内壁から対面する内壁に向けて配され、ガスを導入させる複数の細孔(給気孔)63aが並べて設けられ、図2(A)に示すように、冷熱槽10a内の一端部に配置されており、このガス吹き込みパイプ63の各細孔(給気孔)63aからのガス吹き込み方向は冷熱槽10a内の他端部に向かう方向となっている。また、ガス吹き込みパイプ63は、ヒータ4が接続された内壁に対面する内壁に達するように設けられている。   In this cooling / heating tank 10a, as shown in FIG. 2 (B), the gas blowing pipe 63 is arranged from one inner wall of the cooling / heating tank 10a toward the facing inner wall, and has a plurality of pores (air supply holes) for introducing gas. ) 63a are arranged side by side, and as shown in FIG. 2 (A), the gas blowing direction from each pore (air supply hole) 63a of the gas blowing pipe 63 is as shown in FIG. It is in a direction toward the other end in the cold water tank 10a. The gas blowing pipe 63 is provided so as to reach the inner wall facing the inner wall to which the heater 4 is connected.

そして、ガス排気手段としての排気口64は、ガス吹き込みパイプ63によるガスの噴出方向とガスの排出方向との角度が90°となるよう、ガスの噴出方向に沿って延びる冷熱槽10aの各内壁に、分散して配置されている。   And the exhaust port 64 as a gas exhaust means has each inner wall of the cold-heating tank 10a extended along the gas ejection direction so that the angle between the gas ejection direction by the gas blowing pipe 63 and the gas ejection direction becomes 90 °. Are distributed.

このようにガス吹き込みパイプ63と排気口64とを配置することにより、ガス吹き込みパイプ63における複数の細孔63aから噴出されたガスは、供試体65に直接遮られることなく、冷熱槽10aの内壁と供試体65との間に、供試体65と平行に噴出され、冷熱槽10aの高熱伝導箔62が設けられた内壁と供試体との間を循環して冷熱槽10a内を略一巡して排気口64から排出される。このようにガスを供試体65に直接吹き付けない構成とすることにより、ガスを供試体65に直接吹き付けることによりガスを供試体65に発生する温度分布の増大を防ぐことができる。   By disposing the gas blowing pipe 63 and the exhaust port 64 in this way, the gas ejected from the plurality of pores 63a in the gas blowing pipe 63 is not directly blocked by the specimen 65, but the inner wall of the cooling / heating tank 10a. Between the inner wall provided with the high thermal conductive foil 62 of the cooling / heating bath 10a and the test piece to circulate between the heating / cooling bath 10a. It is discharged from the exhaust port 64. Thus, by setting it as the structure which does not spray gas directly on the specimen 65, the increase in the temperature distribution which generate | occur | produces gas on the specimen 65 can be prevented by spraying gas directly on the specimen 65.

また、ガス吹き込みパイプ63の高さ位置は、図2における上部とし、高さ方向の中央に配置した供試体65の上方に、ガスを、ガス吹き込みパイプ63の各細孔63からシャワー状に押し流し、冷熱槽10aの内壁で反転させて供試体65の下方にガスを反対方向に流して、排気口64から排出するようにする。なお、ガス吹き込みパイプ63の高さ位置は、図2における下部としても良い。   Moreover, the height position of the gas blowing pipe 63 is the upper part in FIG. 2, and the gas is pushed out in a shower shape from each pore 63 of the gas blowing pipe 63 above the specimen 65 arranged in the center in the height direction. Then, the gas is inverted at the inner wall of the cold heat tank 10a, and the gas is allowed to flow in the opposite direction below the specimen 65 so as to be discharged from the exhaust port 64. The height position of the gas blowing pipe 63 may be the lower part in FIG.

このように本実施の形態では、排気口64の位置と形状により、槽内のガスの流れを制御している。そのため、排気口の配置は極めて重要な技術的特徴である。上述した排気口64の位置と形状とすることにより、ガスは槽内を速やかにかつ均一に巡回した後、速やかに排出される、との顕著な効果が得られる。   Thus, in the present embodiment, the flow of gas in the tank is controlled by the position and shape of the exhaust port 64. Therefore, the arrangement of exhaust ports is a very important technical feature. By adopting the position and shape of the exhaust port 64 described above, a remarkable effect is obtained that the gas is quickly and uniformly circulated in the tank and then quickly exhausted.

また、本冷熱槽10aでは、断熱材61からなる内壁に高熱伝導箔62が設けられており、ガス吹き込みパイプ63の各細孔63から本冷熱槽10aの内壁に向かうガスにより、内壁全体を均一な温度に加熱・冷却できる。これは、高熱伝導箔62により、内壁の場所による温度差が自動的に解消されるためである。また、断熱材61は、高熱伝導箔62から槽外に熱が逃げることを防止するので、高熱伝導箔62を少量の熱量で迅速に加熱・冷却することができる、との顕著な効果が得られる。さらに、内壁の温度の均一化に伴い、槽内を流れるガスの温度も均一になる。このことにより、供試体65を均一温度のガス流で包み込むように加熱・冷却することができ、供試体65全体を均一に加熱・冷却することができる。   Moreover, in this cooling / heating tank 10a, a high heat conductive foil 62 is provided on the inner wall made of the heat insulating material 61, and the entire inner wall is made uniform by the gas from each pore 63 of the gas blowing pipe 63 toward the inner wall of the cooling / heating tank 10a. It can be heated and cooled to any temperature. This is because the high heat conductive foil 62 automatically eliminates the temperature difference depending on the location of the inner wall. Moreover, since the heat insulating material 61 prevents heat from escaping from the high heat conductive foil 62 to the outside of the tank, the high heat conductive foil 62 can be quickly heated and cooled with a small amount of heat. It is done. Furthermore, as the temperature of the inner wall becomes uniform, the temperature of the gas flowing in the tank also becomes uniform. Thus, the specimen 65 can be heated and cooled so as to be wrapped with a gas flow having a uniform temperature, and the entire specimen 65 can be uniformly heated and cooled.

このように、本冷熱槽10aでは、槽の内壁面に銅箔等の高熱伝導箔62を設け、外側に断熱材を配し、ヒータ4により温調したガスを、ヒータ4の先端に取り付けたガス吹き込みパイプ63の各細孔63から槽内にシャワー状に噴出させ、供試体65をガスシャワーで包み込むようにガスを流したのち、速やかに排気口64からガスを槽外へ排出する。   Thus, in this cooling / heating tank 10a, the high heat conductive foil 62 such as copper foil is provided on the inner wall surface of the tank, the heat insulating material is arranged on the outside, and the gas whose temperature is adjusted by the heater 4 is attached to the tip of the heater 4. The gas is blown out in a shower from each pore 63 of the gas blowing pipe 63 into the tank, and after flowing the gas so as to wrap the specimen 65 with the gas shower, the gas is quickly discharged from the exhaust port 64 to the outside of the tank.

このように、均一温度のガスシャワーで供試体65を包み込むようにガスを流すことにより、供試体65全体に迅速且つ均一にガスの熱が伝達され、供試体65全体を迅速且つ均一に加熱または冷却することができる。また、熱交換により温度が変化したガスは排気口64から速やかに排出されるので、常に温調されたばかりの導入ガスによる熱交換が連続して行われることとなり、供試体65への熱伝達を効率よく迅速に行うことができる。   In this way, by flowing the gas so as to wrap the specimen 65 in a gas shower at a uniform temperature, the heat of the gas is transmitted to the whole specimen 65 quickly and uniformly, and the whole specimen 65 is heated quickly and uniformly. Can be cooled. Further, since the gas whose temperature has changed due to heat exchange is quickly discharged from the exhaust port 64, heat exchange with the introduced gas that has just been temperature-controlled is always performed continuously, and heat transfer to the specimen 65 is performed. It can be done efficiently and quickly.

また、排気口64を、槽内のガス吹き込みパイプ63と同じ側に、スリット状または複数の微小孔の集合体の形状として、槽の外周部に設置することにより、ガス吹き込みパイプ63の各細孔63から噴出されたガスが槽内を反転して供試体65を包むように流れたのちに排気口64から速やかに排出させることができる。   Further, by installing the exhaust port 64 on the same side as the gas blowing pipe 63 in the tank as a slit shape or a shape of an assembly of a plurality of microholes, After the gas jetted from the hole 63 flows so as to reverse the inside of the tank and wrap the specimen 65, it can be quickly discharged from the exhaust port 64.

なお、スリットとは細長い隙間という意味であり、スリット幅が大きすぎると、外気が入り込んで、槽内の均熱性が保たれない。そのため、排出口64のスリットの幅は3mm以下とする。より好適には、排出口64のスリットの幅は2mm以下であることが望まれる。   The slit means an elongated gap, and if the slit width is too large, outside air enters and the heat uniformity in the tank cannot be maintained. Therefore, the width of the slit of the discharge port 64 is 3 mm or less. More preferably, the width of the slit of the discharge port 64 is desired to be 2 mm or less.

また、ガス吹き込みパイプ63の各細孔63から噴出されたガスは放射状に広がりながら流れるので、槽壁や供試体65に衝突して熱交換しながら流れる。特に、凹凸がある供試体65の周辺では、局所的に乱れた渦状の流れが発生するため、ガスと供試体65との間で円滑に熱交換が行われる。   Moreover, since the gas ejected from each pore 63 of the gas blowing pipe 63 flows while spreading radially, it collides with the tank wall and the specimen 65 and flows while exchanging heat. In particular, since a locally disturbed vortex flow is generated in the vicinity of the specimen 65 with unevenness, heat exchange is smoothly performed between the gas and the specimen 65.

また、槽の内壁面付近では、ガスと銅箔等の高熱伝導箔62との間で熱交換が生じるが、高熱伝導箔62により槽内全体の温度分布が補正されて均一化されるため、流れるガスの温度分布が均一になるように槽内壁面での熱交換が生じる。   Further, in the vicinity of the inner wall surface of the tank, heat exchange occurs between the gas and the high thermal conductive foil 62 such as copper foil, but the temperature distribution of the entire tank is corrected and uniformed by the high thermal conductive foil 62. Heat exchange occurs on the inner wall surface of the tank so that the temperature distribution of the flowing gas is uniform.

また、高熱伝導箔62は熱容量が小さいうえに、槽外への放熱が断熱材61により遮断されているので、高熱伝導箔62の温度を均熱化させるのに必要な熱量は小さく、速やかに均熱化させることができる。   Moreover, since the heat capacity of the high heat conductive foil 62 is small and the heat radiation to the outside of the tank is blocked by the heat insulating material 61, the amount of heat necessary to equalize the temperature of the high heat conductive foil 62 is small and quickly. Soaking can be performed.

また、本冷熱槽10aでは、排気口64は、槽内のガスを速やか且つ均一に排出させるために槽の外周部全体に均等に配置している。排気口64を槽の外周部の一部に偏って配置した場合、排気口64に向かうガスの流れが強く生じ、ガスの流れに偏りができてしまうが、本冷熱槽10aでは、このような問題を回避することができる。   Moreover, in this cooling / heating tank 10a, the exhaust port 64 is arrange | positioned equally in the whole outer peripheral part of a tank in order to discharge | emit the gas in a tank rapidly and uniformly. When the exhaust port 64 is arranged in a part of the outer peripheral portion of the tank, the gas flow toward the exhaust port 64 is strongly generated, and the gas flow is biased. The problem can be avoided.

また、排気口64の面積が大きすぎると、排気口64から外気が導入されて、槽内におけるガス温度の均熱性が阻害される恐れがある。そのため、通常の1つに集約した排気口では十分な均熱性が保たれない。本冷熱槽10aでは、排気口64は、幅の細いスリット状で槽の外周部全体に均等に配置しており、このような問題を回避している。   Moreover, when the area of the exhaust port 64 is too large, outside air is introduced from the exhaust port 64, and there is a possibility that the temperature uniformity of the gas temperature in the tank is hindered. For this reason, sufficient heat uniformity cannot be maintained at the exhaust port integrated into a normal one. In this cooling / heating tank 10a, the exhaust port 64 is a slit having a narrow width and is uniformly arranged on the entire outer peripheral part of the tank, and this problem is avoided.

なお、スリットの幅は、排気口64から適度な圧力でガスの排出がなされることで外気の侵入を防ぐように設定することが望ましい。また、スリットは、その幅や配置を調整することで、容易に外気の侵入を防ぐことができるメリットがある。ただし、外気の侵入を防ぐ他の構成として、微細な穴を多数分散させて排気孔とすることもできる。   Note that the width of the slit is desirably set so as to prevent intrusion of outside air by discharging gas from the exhaust port 64 at an appropriate pressure. In addition, the slit has an advantage that it can easily prevent intrusion of outside air by adjusting its width and arrangement. However, as another configuration for preventing the intrusion of outside air, a large number of fine holes can be dispersed to form exhaust holes.

<第2の実施の形態>
次に、図3に示す冷熱槽10bの説明を行う。図3において、図3(A)では冷熱槽10bの上面側から見た構成を示し、図3(B)では冷熱槽10bの側面側からの内部構成を示している。
<Second Embodiment>
Next, the cooling / heating tank 10b shown in FIG. 3 will be described. In FIG. 3, FIG. 3 (A) shows a configuration viewed from the upper surface side of the cooling / heating bath 10b, and FIG. 3 (B) shows an internal configuration from the side surface of the cooling / heating bath 10b.

図3(A)及び図3(B)に示すように、ガスの噴出方向(給気方向と同じ)に沿って延びる冷熱槽10bの上面を含む各面(上下、左右)には、スリット状の排気口としての図2における冷熱槽10aと同様の排気スリット64aが均等に配置されている。   As shown in FIG. 3 (A) and FIG. 3 (B), each surface (up and down, left and right) including the upper surface of the cooling / heating tank 10b extending along the gas ejection direction (same as the air supply direction) has a slit shape. Exhaust slits 64a similar to the cold heat tank 10a in FIG.

また、図3(B)に示すように、本冷熱槽10bは、図2における冷熱槽10aと同様のガス吹き込みパイプ63によるガスの噴出方向の先に存在する内壁に、図2における冷熱槽10aと同様の高熱伝導箔62が設けられ、供試体65aに対して温調ガスを供給し、供試体65aを加熱または冷却する。   Further, as shown in FIG. 3 (B), the main cooling / heating tank 10b is provided on the inner wall existing ahead of the gas blowing direction by the gas blowing pipe 63 similar to the cooling / heating tank 10a in FIG. The high heat conductive foil 62 is provided, and a temperature control gas is supplied to the specimen 65a to heat or cool the specimen 65a.

ガス導入方向に対向する壁面にはガスが直接当たり、最も温度差が生じ易いので、少なくとも、この面の内壁には高熱伝導箔62の設置が望ましい。これにより、必要最小限の構成で、効率良く槽内の均熱性を向上させることができる。   Since the gas directly hits the wall surface facing the gas introduction direction and the temperature difference is most likely to occur, it is desirable to install the high heat conductive foil 62 at least on the inner wall of this surface. Thereby, the thermal uniformity in a tank can be improved efficiently with the minimum necessary configuration.

本図3における冷熱槽10bでは、排気スリット64aは、ガスの噴出方向(給気方向)に沿って延びる各面(上下、左右)に均等に分散して配置されている。このような構成により、図2における冷熱槽10aと同様にして、ガス吹き込みパイプ63から供試体65aに直接吹き付けることなく噴出されたガスを、槽内壁に沿って槽内を略一巡するように循環させることができ、供試体65aを包み込むようにガスを供給することができる。   In the cooling bath 10b in FIG. 3, the exhaust slits 64a are equally distributed on each surface (up and down, left and right) extending along the gas ejection direction (air supply direction). With such a configuration, in the same manner as the cooling bath 10a in FIG. 2, the gas blown without being directly blown from the gas blowing pipe 63 to the specimen 65a is circulated so as to make a round of the inside of the bath along the inner wall of the bath. The gas can be supplied so as to enclose the specimen 65a.

<第3の実施の形態>
次に、図4に示す冷熱槽10cの説明を行う。図4においては、図2の冷熱槽10aにおける排気口を構成する排気スリットと同様の排気スリット64bが、ガス吹き込みパイプ63によるガスの噴出方向と反対方向に存在する壁面に、ガスの噴出方向から見てガス吹き込みパイプ63を囲むように、均等に分散して配置された構成となっている。これにより、排気スリット64bからのガスの排出方向は、ガス吹き込みパイプ63からのガスの噴射方向と180度の方向となる。
<Third Embodiment>
Next, the cooling / heating tank 10c shown in FIG. 4 will be described. In FIG. 4, an exhaust slit 64b similar to the exhaust slit constituting the exhaust port in the cooling bath 10a of FIG. It is configured to be evenly distributed so as to surround the gas blowing pipe 63 as viewed. As a result, the gas discharge direction from the exhaust slit 64b is 180 degrees with the gas injection direction from the gas blowing pipe 63.

このような構成により、図2及び図3における冷熱槽10a,10bと同様にして、ガス吹き込みパイプ63(給気パイプ)の給気穴(細孔)から、供試体65aに直接吹き付けることなく噴出された温調ガスを、槽の内壁と供試体65aとの間に、槽内を略一巡するように循環させることができ、供試体65aを包み込むようにガスを供給することができる。   With such a configuration, in the same manner as the cooling baths 10a and 10b in FIG. 2 and FIG. 3, the gas injection pipe 63 (air supply pipe) is ejected without directly spraying the specimen 65a from the air supply holes (pores). The temperature-controlled gas thus made can be circulated between the inner wall of the tank and the specimen 65a so as to make a round of the inside of the tank, and the gas can be supplied so as to enclose the specimen 65a.

<第4の実施の形態>
次に、図5に示す冷熱槽10dの説明を行う。図5において、図5(A)では冷熱槽10dの上面側から見た構成を示し、図5(B)では冷熱槽10dの側面側からの内部構成を示している。
<Fourth embodiment>
Next, the cooling / heating tank 10d shown in FIG. 5 will be described. In FIG. 5, FIG. 5 (A) shows a configuration viewed from the upper surface side of the cooling / heating bath 10d, and FIG. 5 (B) shows an internal configuration from the side surface of the cooling / heating bath 10d.

図5においては、対向する内壁の各々に向かってガスを噴出するように、一方向に並んだ複数の給気口(細孔)を両側に備えたガス吹き込みパイプ63bが、槽内の下部におけるガス噴出方向の中央部分に設けられ、また、図2の冷熱槽10aにおける排気口を構成する排気スリットと同様の排気スリット64cが、ガス吹き込みパイプ63bが設けられた位置に合わせて、ガス吹き込みパイプ63bを囲むように、ガスの噴出方向に沿って延びる各壁面に均等に分散して配置された構成となっている。   In FIG. 5, a gas blowing pipe 63b having a plurality of air supply ports (pores) arranged in one direction on both sides so as to eject gas toward each of the opposing inner walls is provided at the lower part in the tank. An exhaust slit 64c that is provided in the central portion of the gas ejection direction and that is the same as the exhaust slit constituting the exhaust port in the cooling / heating tank 10a of FIG. 2 is aligned with the position where the gas injection pipe 63b is provided. It is configured to be evenly distributed on each wall surface extending along the gas ejection direction so as to surround 63b.

このような配置とすることにより、排気スリット64cからのガスの排出方向は、ガス吹き込みパイプ63bからのガスの噴射方向と90度の方向となる。なお、ガス吹き込みパイプ63bの両側の細孔からのガスの噴射方向に対向する槽の内壁の各々には、図2の冷熱槽10aと同様の高熱伝導箔62が設けられている。   With such an arrangement, the gas discharge direction from the exhaust slit 64c is 90 degrees with the gas injection direction from the gas blowing pipe 63b. In addition, high heat conductive foils 62 similar to the cold heat tank 10a of FIG. 2 are provided on each of the inner walls of the tank facing the gas injection direction from the pores on both sides of the gas blowing pipe 63b.

このような構成により、図2〜図4における冷熱槽10a,10b,10cと同様にして、ガス吹き込みパイプ63bの両側の各細孔から噴出(給気)されたガスを、供試体65aに直接吹き付けることなく、槽の内壁と供試体65aとの間に、槽内を略一巡するように循環させることにより、供試体65aを包み込むようにガスを供給することができる。   With such a configuration, in the same manner as the cooling baths 10a, 10b, and 10c in FIGS. 2 to 4, the gas ejected (supplyed) from the respective pores on both sides of the gas blowing pipe 63b is directly applied to the specimen 65a. The gas can be supplied so as to wrap around the specimen 65a by circulating between the inner wall of the tank and the specimen 65a so as not to blow around the tank.

なお、パイプ63bの冷熱槽10d内における上下方向の位置は、供試体65aと下の内壁との中間付近が望ましい。もしパイプ63bを内壁に近い位置に配置した場合には内壁近くに多くガスが流れるため、供試体65a付近のガスが少なくなり、迅速な加熱・冷却ができない。また、供試体65aに凹凸がある場合には、最も出張った部位の付近にガス流の中心がくるようにパイプ63bを配置することにより、供試体65aをより迅速に加熱・冷却できる効果が得られる。   The vertical position of the pipe 63b in the cooling / heating tank 10d is preferably in the vicinity of the middle between the specimen 65a and the lower inner wall. If the pipe 63b is arranged at a position close to the inner wall, a large amount of gas flows near the inner wall, so that the gas near the specimen 65a is reduced, and rapid heating / cooling cannot be performed. When the specimen 65a has irregularities, the pipe 63b is arranged so that the center of the gas flow is located near the most traveled part, so that the specimen 65a can be heated and cooled more quickly. It is done.

また、ガス吹き込みパイプ63bを、槽内の下部ではなく、上部におけるガス噴出方向の中央部分に設けることも可能である。しかしながら、ガス吹き込みパイプ63bを槽内の下部に設けた構成とすることにより、例えば、槽の上蓋を外して上部から容易に供試体65aを交換することができるとの効果が得られる。   It is also possible to provide the gas blowing pipe 63b not at the lower part in the tank but at the central part in the gas ejection direction at the upper part. However, by adopting a configuration in which the gas blowing pipe 63b is provided in the lower part of the tank, for example, the effect that the specimen 65a can be easily replaced from the upper part by removing the upper cover of the tank is obtained.

このように、ガス導入手段により、槽内に収容した供試体を加熱もしくは冷却するためのガスを、冷熱槽の内壁と供試体との間を流れるように導入し、導入されたガスを排出するガス排気手段に、ガス導入手段によるガスの導入方向とガスの排出方向との角度が90°〜180°となる排気口を、ガス導入手段によるガスの導入方向から見て、ガス導入手段を囲むように、槽の内壁に分散配置した構成とすることにより、導入されたガスが、冷熱槽の内壁と供試体との間を流れて排気口から排出されるので、ガスは、槽内を循環して供試体の全体を包むようにして流れることとなり、槽内に配置された供試体の全体を均一に加熱・冷却することができる。   As described above, the gas introduction means introduces the gas for heating or cooling the specimen accommodated in the tank so as to flow between the inner wall of the cold-heating tank and the specimen, and discharges the introduced gas. The gas exhaust means surrounds the gas introduction means when viewed from the direction of gas introduction by the gas introduction means at an exhaust port whose angle between the gas introduction direction by the gas introduction means and the gas discharge direction is 90 ° to 180 °. In this way, by introducing a configuration that is distributed on the inner wall of the tank, the introduced gas flows between the inner wall of the cold heat tank and the specimen and is discharged from the exhaust port, so that the gas circulates in the tank. As a result, it flows so as to wrap the whole specimen, and the whole specimen arranged in the tank can be heated and cooled uniformly.

これに対して、図6(a)〜(f)の各々に示すように、ガス吹き込みパイプの配置位置に対して、排気口が不適切な位置に配置された場合、すなわち、排気口によるガスの排出方向が、ガス吹き込むパイプによるガス導入方向と90°〜180°となるように分散配置しておらず、また、排気口を、ガス吹き込むパイプによるガス導入方向から見て、ガス吹き込むパイプを囲むように分散配置していない場合には、ガス吹き込みパイプから導入されたガスを、供試体を包み込みように槽内を循環させることができない。   On the other hand, as shown in each of FIGS. 6A to 6F, when the exhaust port is arranged at an inappropriate position with respect to the arrangement position of the gas blowing pipe, that is, the gas by the exhaust port. The discharge direction of the gas is 90 ° to 180 ° with respect to the gas introduction direction by the gas blowing pipe, and the gas blowing pipe is seen from the gas introduction direction by the gas blowing pipe. In the case where the gas is not distributed so as to surround, the gas introduced from the gas blowing pipe cannot be circulated in the tank so as to wrap the specimen.

例えば、図6(a)及び図6(b)では、排気口からのガスの排出方向が、ガス吹き込みパイプからのガス導入方向に対して0°となっている。そのため、ガス吹き込みパイプから導入されたガスは、供試体を包み込みように槽内を循環することなく、排気口から排出されてしまう。その結果、供試体及び槽内を均一に加熱・冷却することができない。   For example, in FIGS. 6A and 6B, the gas discharge direction from the exhaust port is 0 ° with respect to the gas introduction direction from the gas blowing pipe. Therefore, the gas introduced from the gas blowing pipe is discharged from the exhaust port without circulating in the tank so as to wrap the specimen. As a result, the specimen and the inside of the tank cannot be heated and cooled uniformly.

また、図6(c)及び図6(d)では、排気口は1個所のみに設けられており、ガス吹き込みパイプから導入されたガスは、1個所の排気口に向かって流れるため、ガスの流れに偏りができる。そのため、槽内にガスが流れない部分ができ、供試体の全体を包むようには流れない。例えば、図6(c)に示す構成では、パイプから導入されたガスは、供試体の左側面側に流れず、また、図6(d)に示す構成では、パイプから導入されたガスは、図面における供試体の手前側と奥側に流れず、供試体の全体を包むように槽内を循環することなく、排気口から排出されてしまう。その結果、供試体及び槽内を均一に加熱・冷却することができない。   6 (c) and 6 (d), the exhaust port is provided only at one location, and the gas introduced from the gas blowing pipe flows toward the exhaust port at one location. There is a bias in the flow. Therefore, there is a portion where gas does not flow in the tank, and it does not flow so as to wrap the entire specimen. For example, in the configuration shown in FIG. 6 (c), the gas introduced from the pipe does not flow to the left side of the specimen, and in the configuration shown in FIG. 6 (d), the gas introduced from the pipe is It does not flow to the front side and the back side of the specimen in the drawing, and is discharged from the exhaust port without circulating in the tank so as to wrap the whole specimen. As a result, the specimen and the inside of the tank cannot be heated and cooled uniformly.

また、図6(e)及び図6(f)では、排気口は、ガス吹き込みパイプからのガス導入方向から見て、ガス吹き込みパイプを囲むように配置されていない。そのため、ガス吹き込みパイプから導入されたガスは、供試体を包み込みように槽内を循環することなく、排気口から直ちに排出されてしまい、その結果、供試体及び槽内を均一に加熱・冷却することができない。   Moreover, in FIG.6 (e) and FIG.6 (f), the exhaust port is not arrange | positioned so that it may surround a gas blowing pipe seeing from the gas introduction direction from a gas blowing pipe. Therefore, the gas introduced from the gas blowing pipe is immediately discharged from the exhaust port without circulating in the tank so as to wrap the specimen, and as a result, the specimen and the tank are heated and cooled uniformly. I can't.

図7においては、図2における冷熱槽10a内に供試基板を載置した構成を示しており、ガス吹き込みパイプ63bの各細孔から温調エアーを導入することにより、12分のサイクルで高温状態と冷温状態を繰り返すことができた。   FIG. 7 shows a configuration in which the test substrate is placed in the cooling bath 10a in FIG. 2, and the temperature is increased in a cycle of 12 minutes by introducing temperature-controlled air from each pore of the gas blowing pipe 63b. The state and cold state could be repeated.

上述の第1〜第4の実施の形態の冷熱槽10a〜10dの各々は、冷熱試験装置に用いることができる。このような本発明に係る冷熱槽を用いた冷熱試験装置では、プリント基板、電子部品、熱疲労試験片などを供試体(試験体)として収容した冷熱槽10a〜10d内において迅速かつ均一に加熱または冷却して試験体の性能を迅速かつ高精度に検査し、あるいは冷熱サイクルにおける試験体の耐久性能を迅速かつ高精度に検査することができる。   Each of the cooling / heating tanks 10a to 10d of the first to fourth embodiments described above can be used in a cooling / heating test apparatus. In the cooling / heating test apparatus using the cooling / heating tank according to the present invention, heating is performed quickly and uniformly in the cooling / heating tanks 10a to 10d in which printed boards, electronic components, thermal fatigue test pieces and the like are accommodated as specimens (test bodies). Or it can cool and test | inspect the performance of a test body rapidly and with high precision, or can test | inspect the durability performance of the test body in a thermal cycle rapidly and with high precision.

また、上述の第1〜第4の実施の形態の冷熱槽10a〜10dとして示した各々の槽は、プリント基板のリフロー装置に用いることができる。リフロー装置は、冷熱槽10a〜10dと同様の構成とした槽を用い、槽内に収容したプリント基板を加熱してはんだ付けを行う。このような本発明に係る冷熱槽を用いたリフロー装置では、温度を均一かつ迅速に制御できるため、はんだ付けの信頼性を高めることができる上、生産性も向上できる。   Moreover, each tank shown as the cooling-heat tank 10a-10d of the above-mentioned 1st-4th embodiment can be used for the reflow apparatus of a printed circuit board. The reflow apparatus uses a tank having the same configuration as the cold heat tanks 10a to 10d, and heats the printed circuit board accommodated in the tank to perform soldering. In such a reflow apparatus using a cooling / heating tank according to the present invention, the temperature can be uniformly and rapidly controlled, so that the reliability of soldering can be improved and the productivity can be improved.

次に、図1Aを用いて、このような特徴的な構成の冷熱槽を備えた冷熱装置100の詳細を説明する。   Next, the details of the cooling / heating device 100 including the cooling / heating tank having such a characteristic configuration will be described with reference to FIG. 1A.

図1Aに示す冷熱装置100は、配管1,2,3、本発明に係る加熱手段としてのヒータ4、開閉バルブ6,7(以下、第1開閉バルブ6、第2開閉バルブ7ともいう)、ドライヤ8、冷凍機9、温度センサ11、及び、温調器12からなり、本発明に係る冷熱槽10に温調ガスを供給して、当該冷熱槽10内に載置された供試体に対する冷熱負荷試験を行うものである。 1A includes a pipe 1 0 , 2 0 , 3 0 , a heater 4 as a heating means according to the present invention, open / close valves 6 and 7 (hereinafter referred to as a first open / close valve 6 and a second open / close valve 7). And a dryer 8, a refrigerator 9, a temperature sensor 11, and a temperature controller 12. The temperature control gas is supplied to the cooling / heating tank 10 according to the present invention and is placed in the cooling / heating tank 10. A cold load test is performed on the specimen.

なお、ドライヤ8は、圧縮ガスの水分を除去するものであり、冷凍機9は、水分が除去された圧縮ガスを冷却するものである。   The dryer 8 is for removing moisture from the compressed gas, and the refrigerator 9 is for cooling the compressed gas from which moisture has been removed.

配管1には、日本工業規格(JISZ8703)において20℃±15℃(5−35℃)の範囲として規定された特別に加熱も冷却もされない常温相当の圧縮ガス(以下、第1ガスともいう)が流れる第1ガス流路1が形成され、配管2には、ドライヤ8により水分が除去され冷凍機9により冷却された、第1ガスより低温の第2ガスが流れる第2ガス流路2が形成され、配管3には、第1ガス流路1と第2ガス流路2とが合流した第3ガス流路3が形成されている。 Referred to in the pipe 1 0, Japanese Industrial Standards (JISZ8703) at 20 ℃ ± 15 ℃ (5-35 ℃ ) specially heated defined as a range of not also be cooled cold considerable compressed gas (hereinafter, also the first gas ) was first gas flow path 1 is formed to flow, the pipe 2 0, water by drier 8 is removed is cooled by the refrigerator 9, the second gas flow path from the first gas flow and the second gas cold 2 is formed, the pipe 3 0, the first gas channel 1 and the third gas flow path 3 and the second gas flow path 2 has joined is formed.

第1開閉バルブ6は、配管1に設けられ、開閉により、配管1で形成された第1ガス流路1から配管3で形成された第3ガス流路3への第1ガスの流れを制御し、第2開閉バルブ7は、配管2に設けられ、開閉により、配管2で形成された第2ガス流路2から配管3で形成された第3ガス流路3への第2ガスの流れを制御するためのものである。 First on-off valve 6 is provided in the pipe 1 0, opened and closed by, the first gas from the first gas flow path 1 formed in the pipe 1 0 to the third gas flow path 3 is formed by a pipe 3 0 controls the flow, second on-off valve 7, the pipe 2 0 provided by opening and closing, the pipe 2 0 second from the gas flow path 2 formed in the third gas flow path 3 formed by a pipe 3 0 This is for controlling the flow of the second gas.

温調器12は、プログラム温度コントローラ等で構成され、プログラムされた処理を実行する機能として、温度センサ11による温度測定結果及び目標のプログラム温度に応じてヒータ4の出力(発熱量)を制御するヒータ制御部13、及び、目標の温度波形に応じて、第1,第2開閉バルブ6,7の開閉を制御するバルブ制御部14を備えている。なお、温度センサ11は、冷熱槽10内に設置された図示していない供試体自体の温度、または冷熱槽10内における雰囲気温度を測定するが、温度センサにより、ヒータ4により加熱され第3ガス流路3に流れるガスの温度を測定する構成とすることも可能である。   The temperature controller 12 is configured by a program temperature controller or the like, and controls the output (heat generation amount) of the heater 4 according to the temperature measurement result by the temperature sensor 11 and the target program temperature as a function for executing the programmed processing. A heater control unit 13 and a valve control unit 14 that controls opening and closing of the first and second on-off valves 6 and 7 according to a target temperature waveform are provided. The temperature sensor 11 measures the temperature of the specimen itself (not shown) installed in the cooling / heating tank 10 or the ambient temperature in the cooling / heating tank 10. The temperature sensor 11 is heated by the heater 4 by the temperature sensor and is supplied with the third gas. A configuration in which the temperature of the gas flowing in the flow path 3 is measured is also possible.

また、冷熱槽10は、迅速且つ均一に槽内温度を制御できると共に、供試体と槽内温度の差が極めて小さいので、槽内で雰囲気温度を温度センサで検知してヒータの出力制御を行うだけで、供試体の温度を制御することができる。   In addition, the cooling / heating tank 10 can quickly and uniformly control the temperature in the tank, and the difference between the specimen and the temperature in the tank is extremely small. Therefore, the temperature of the atmosphere is detected by the temperature sensor in the tank and the heater output is controlled. Only the temperature of the specimen can be controlled.

ヒータ4は、第3ガス流路3を形成する配管3内に設けられ、ヒータ制御部13の制御に基づいて、第1ガス流路1または第2ガス流路2から流入された第1ガスまたは第2ガスを瞬時に加熱する。 The heater 4 is provided in the piping 3 in 0 to form a third gas flow path 3, under the control of the heater control unit 13, the first, which is flowed from the first gas flow channel 1 or the second gas passage 2 The gas or the second gas is heated instantaneously.

ヒータ制御部13は、冷熱槽10内の加熱時に、槽内の雰囲気温度が目標の温度となるようにヒータ4でガスを加熱させ、冷熱槽10内の冷却時に、槽内の雰囲気温度が目標の低温となるようにヒータ4でガスを補助加熱させるように制御する。   The heater control unit 13 heats the gas with the heater 4 so that the atmosphere temperature in the tank becomes a target temperature when the inside of the cooling / heating tank 10 is heated, and the atmosphere temperature in the tank becomes the target when the inside of the cooling / heating tank 10 is cooled. The heater 4 is controlled so that the gas is auxiliary heated so that the temperature becomes low.

バルブ制御部14は、ヒータ4により加熱された第1ガスによる冷熱槽10内の加熱時またはヒータ4により補助加熱された第2ガスによる冷熱槽10内の冷却時に第1開閉バルブ6と第2開閉バルブ7の少なくとも一方を開放するように制御する。開放するバルブは、加熱時または冷却時における目標とする温度(以下、目標温度という)と冷熱速度により選択される。   The valve control unit 14 includes the first opening / closing valve 6 and the second valve 6 when the inside of the cooling bath 10 is heated by the first gas heated by the heater 4 or when the inside of the cooling bath 10 is cooled by the second gas supplementarily heated by the heater 4. Control is performed so that at least one of the on-off valves 7 is opened. The valve to be opened is selected based on a target temperature during heating or cooling (hereinafter referred to as target temperature) and a cooling rate.

すなわち、本冷熱装置100では、第1、第2開閉バルブ6,7の開閉選択により、目標とする冷熱速度と温度域に応じた最適なガス経路を、プログラム温度コントローラなどを用いた単純な接点の切り替え動作により選択することができる。また、ヒータ4は1系列の制御に1本であり、全てのガスがこのヒータ4のみにより温度制御することができるので、1本のヒータ4の出力制御をするだけで温度制御が可能になる。ただし、その際に制御可能な冷熱速度と温度域は、供給ガスの種類に依存するので、多様な温度域と冷熱速度との組み合わせに応じて最適な制御を行うには、第1、第2開閉バルブ6,7の開閉選択による供給ガスの選択が必要となる。従って、第1、第2開閉バルブ6,7の開閉選択によるガスの選択と、1本のヒータ4の出力制御とを組み合わせることにより、多様な冷熱条件下の最適な温度制御を行うことが可能となる。   That is, in the present cooling / heating device 100, by selecting the opening / closing of the first and second opening / closing valves 6, 7, an optimum gas path corresponding to the target cooling speed and temperature range is set to a simple contact using a program temperature controller or the like. Can be selected by switching operation. Further, since there is one heater 4 for one series of control, and all the gases can be temperature-controlled only by this heater 4, temperature control is possible only by controlling the output of one heater 4. . However, since the cooling rate and temperature range that can be controlled at that time depend on the type of the supply gas, the first and second modes can be used for optimal control in accordance with combinations of various temperature ranges and cooling rates. The supply gas must be selected by opening / closing the opening / closing valves 6 and 7. Therefore, it is possible to perform optimum temperature control under various cooling conditions by combining gas selection by selecting opening / closing of the first and second opening / closing valves 6 and 7 and output control of one heater 4. It becomes.

このように、本冷熱装置100では、目標とする冷熱速度と温度域に応じた第1、第2開閉バルブ6,7の開閉選択とヒータ4の制御の組み合わせという簡易な構成だけで、広範囲の冷熱条件が実現できるとの、従来技術の組み合わせからは到底予測できない顕著な効果が得られる。   As described above, in the present cooling / heating device 100, a wide range can be achieved with only a simple configuration of the combination of opening / closing selection of the first and second opening / closing valves 6 and 7 and control of the heater 4 according to the target cooling speed and temperature range. A remarkable effect that cannot be predicted from the combination of the prior arts that the cooling condition can be realized is obtained.

具体的には、本冷熱装置100では、常温の第1ガスをヒータ4で加熱することにより、例えば600℃の高温ガスを速く生成すると共に、冷凍機9で例えばマイナス80℃に冷却された第2ガスをヒータ4で加熱することにより、マイナス50℃の低温ガス(冷温ガス)を速く生成することができる。   Specifically, in the present cooling / heating device 100, the first gas at room temperature is heated by the heater 4 to quickly generate a high-temperature gas of, for example, 600 ° C., and is cooled by the refrigerator 9 to, for example, −80 ° C. By heating two gases with the heater 4, a low temperature gas (cold temperature gas) of minus 50 ° C. can be generated quickly.

そして、例えば、低温域で緩やかに温度を上昇(昇温)させる場合は、第2開閉バルブ7を開き、第1開閉バルブ6を閉じる。また、低温域から常温付近で緩やかに昇温させる場合は、第2開閉バルブ7を開き、第1開閉バルブ6は閉じるもしくは開く。また、高温域で緩やかに昇温させる場合、あるいは、高温域から常温付近で緩やかに温度を降下(降温)させる場合は、第1開閉バルブ6を開き、第2開閉バルブ7は閉じるもしくは開く。   Then, for example, when the temperature is gradually increased (temperature rise) in a low temperature range, the second on-off valve 7 is opened and the first on-off valve 6 is closed. In addition, when the temperature is gradually raised from a low temperature range to around room temperature, the second opening / closing valve 7 is opened, and the first opening / closing valve 6 is closed or opened. When the temperature is raised gradually in the high temperature range, or when the temperature is gradually lowered (decrease in temperature) from the high temperature range to near room temperature, the first opening / closing valve 6 is opened and the second opening / closing valve 7 is closed or opened.

また、低温域から高温域で速く昇温させる場合、あるいは、高温域で温度を一定に保持させる場合、第1開閉バルブ6を開き、第2開閉バルブ7は閉じる。また、高温域から低温域で速く降温させる場合、低温域で緩やかに降温させる場合、あるいは、低温域で温度を一定に保持させる場合は、第1開閉バルブ6を閉じ、第2開閉バルブ7は開く。また、速く降温する前の温度制御過程においては、第2開閉バルブ7を開き、第1開閉バルブ6は閉じるもしくは開く。   Further, when the temperature is rapidly increased from the low temperature range to the high temperature range, or when the temperature is kept constant in the high temperature range, the first on-off valve 6 is opened and the second on-off valve 7 is closed. When the temperature is lowered quickly from the high temperature range to the low temperature range, when the temperature is gradually lowered in the low temperature range, or when the temperature is kept constant in the low temperature range, the first on-off valve 6 is closed and the second on-off valve 7 is open. Further, in the temperature control process before the temperature is quickly lowered, the second opening / closing valve 7 is opened, and the first opening / closing valve 6 is closed or opened.

このように、本冷熱装置100は、1組の制御系統について1本のヒータ4の出力調整のみで温度を制御するといった単純な制御であるにも関わらず、第1、第2開閉バブル6,7の開閉選択との組み合わせにより、上述した多様な温度域と温調速度との組み合わせに応じて高効率、高精度且つ高応答な最適温度制御を実現することができるという、従来技術からは予測できない極めて高性能な効果が得られる。   As described above, although the present cooling / heating device 100 is a simple control in which the temperature is controlled only by adjusting the output of one heater 4 for one set of control systems, the first and second open / close bubbles 6 and 6 are controlled. According to the combination of 7 open / close selection, it is predicted from the prior art that optimum temperature control with high efficiency, high accuracy and high response can be realized according to the combination of various temperature ranges and temperature control speeds described above. An extremely high performance effect that cannot be obtained.

このような高性能な効果は、第1、第2開閉バルブ6,7からなる2種類のガス系統のバルブの開放選択制御と1本のヒータ4の出力調整の組み合わせにより初めて創出されるものであり、単なる従来技術の組み合わせからは到底予測されない重要な意義を持つ効果である。また、第1、第2開閉バルブ6,7は、単純な開閉機構であるため、液体窒素温度程度の極低温から常温までの広範囲な温度域で安定して作動できる。これにより、例えば、長期間安定して冷熱サイクルの繰り返しが必要な熱疲労試験用の冷熱装置として、長期間安定して使用できるという重要な意義を持つ効果が得られる。従来の分流器等を使用した技術では、分流板が極低温で凍結してしまい動作が不安定になる問題があり、使用下限温度を余り低くすることができないという制約が生じる。これに対して、本実施の形態の冷熱装置では、簡易な構成で、冷熱条件化での最適制御が可能となるとの、従来技術からは予測できない画期的な効果が得られる。   Such a high-performance effect is created for the first time by the combination of the opening selection control of the two types of gas systems including the first and second opening / closing valves 6 and 7 and the output adjustment of one heater 4. It is an effect that has an important significance that cannot be predicted from the combination of conventional techniques. Further, since the first and second opening / closing valves 6 and 7 are simple opening / closing mechanisms, the first and second opening / closing valves 6 and 7 can be stably operated in a wide temperature range from a very low temperature of liquid nitrogen temperature to room temperature. Thereby, for example, an effect having an important meaning that it can be used stably for a long period of time as a cooling apparatus for a thermal fatigue test that needs to be stably repeated for a long period of time and to repeat the cooling and heating cycle is obtained. In the technology using a conventional shunt or the like, there is a problem that the shunt plate freezes at an extremely low temperature and the operation becomes unstable, and there is a restriction that the lower limit temperature of use cannot be made too low. On the other hand, in the cooling / heating apparatus of the present embodiment, an epoch-making effect that cannot be predicted from the prior art is obtained that the optimum control is possible under the cooling / heating conditions with a simple configuration.

本冷熱装置100では、このようにして、ヒータ4で加熱され冷熱槽10に供給された第1ガスまたは第2ガスは、冷熱槽10内に設けられた排気手段により、槽外に排出される構成としている。   In this cooling / heating device 100, the first gas or the second gas heated by the heater 4 and supplied to the cooling / heating tank 10 in this way is discharged outside the tank by the exhaust means provided in the cooling / heating tank 10. It is configured.

このように、冷熱装置100では、常温の第1ガスが流れる第1ガス流路1と第1ガスより低温の第2ガスが流れる第2ガス流路2とが合流した後の第3ガス流路3に設けたヒータ4の出力調整と、バルブ制御部14による第1,2開閉バブル6,7の開閉制御とにより、ヒータ4と近距離に置かれた冷熱槽10に対して供給するガスの温度調整を行っている。   Thus, in the cooling / heating device 100, the third gas flow after the first gas flow path 1 in which the first gas at normal temperature flows and the second gas flow path 2 in which the second gas lower in temperature than the first gas flows merges. Gas supplied to the cooling bath 10 placed at a short distance from the heater 4 by adjusting the output of the heater 4 provided in the passage 3 and controlling the opening and closing of the first and second open / close bubbles 6 and 7 by the valve control unit 14. The temperature is adjusted.

このことにより、第1ガス流路1において常に高温ガスを生成して循環させる設備も、第2ガス流路2において常に低温ガスを循環させて予備的に温度調整する設備も不要となると共に、冷熱槽10に近距離にあるヒータの出力調整とバルブ開閉制御のみによる簡単な制御で、冷熱槽10に対する温度制御を迅速に且つ効率的に行うことが可能となる。   This eliminates the need for equipment that constantly generates and circulates high-temperature gas in the first gas flow path 1 and equipment that constantly circulates low-temperature gas and preliminarily adjusts the temperature in the second gas flow path 2. With simple control only by adjusting the output of the heater at a short distance to the cooling / heating tank 10 and valve opening / closing control, the temperature control for the cooling / heating tank 10 can be performed quickly and efficiently.

なお、本冷熱装置100では、ドライヤ8及び冷凍機9への圧縮ガスのガス供給圧は0.1MPa以上とすると共に、冷凍機9へ供給するガスの圧力下露点はマイナス60℃以下とし、さらに、低温ガスが流れる第2ガス経路2は、結露や凍結がなく、外気との接触がない、十分な保温が確保されたものとする。この条件を満たすことにより、低温ガスを連続的に生成して供給することが可能となる。   In this cooling / heating device 100, the gas supply pressure of the compressed gas to the dryer 8 and the refrigerator 9 is set to 0.1 MPa or more, the pressure dew point of the gas supplied to the refrigerator 9 is set to −60 ° C. or less, and It is assumed that the second gas path 2 through which the low-temperature gas flows is free from condensation and freezing, has no contact with the outside air, and has a sufficient heat insulation. By satisfying this condition, it is possible to continuously generate and supply a low temperature gas.

また、冷熱槽10内を速く冷却することが必要な場合には、冷熱槽10に対する冷却処理を開始する前、予め定められた時間だけ早めに第2開閉バルブ7を開放して、ヒータ4により第2ガスを加熱して目標の温度に制御させることが望ましい。このように、バルブ制御部14により、冷熱槽10に対する冷却を開始する前に、第2開閉バルブ7を開放して第2ガスを第3ガス流路3に流入させるよう制御することにより、第2開閉バルブ7及び第2ガス流路2を予備冷却しておくことができ、冷熱槽10に対する第2ガスによる冷却処理時の冷却速度を速めることが可能となる。   In addition, when it is necessary to cool the inside of the cooling / heating tank 10 quickly, the second opening / closing valve 7 is opened earlier by a predetermined time before the cooling process for the cooling / heating tank 10 is started. It is desirable to heat the second gas and control it to the target temperature. As described above, the valve controller 14 controls the opening of the second opening / closing valve 7 to flow the second gas into the third gas flow path 3 before starting the cooling of the cooling bath 10, thereby 2 The on-off valve 7 and the second gas flow path 2 can be preliminarily cooled, and the cooling rate at the time of the cooling process by the second gas with respect to the cold heat tank 10 can be increased.

また、第1,第2開閉バブル6,7の各々は、各々流量の異なる複数の開閉バブルを備えた構成とし、バルブ制御部14により、冷熱槽10の目標とする冷熱速度と目標温度とに応じて、第1開閉バルブ6と第2開閉バルブの各々の開閉バブルの開閉を選択するよう制御しても良い。高温や低温ではガスの流量を高精度に制御することが難しいが、このような構成及び制御により、バルブの開閉のみで流量を制御することができる。   Each of the first and second open / close bubbles 6 and 7 includes a plurality of open / close bubbles having different flow rates, and the valve control unit 14 sets the target cooling temperature and target temperature of the cooling bath 10. Accordingly, the opening / closing bubble of each of the first opening / closing valve 6 and the second opening / closing valve may be controlled to be selected. Although it is difficult to control the gas flow rate with high accuracy at high and low temperatures, such a configuration and control makes it possible to control the flow rate only by opening and closing the valve.

このように、冷熱槽10の温度制御時に、目標の冷熱速度と目標の温度とに応じて、第1開閉バルブと第2開閉バルブの複数の開閉バブルの開閉を選択することにより、さらに高精度に効率良くガス温調制御を行うことができる。   Thus, at the time of temperature control of the cooling bath 10, by selecting the opening / closing of a plurality of opening / closing bubbles of the first opening / closing valve and the second opening / closing valve according to the target cooling rate and the target temperature, it is possible to achieve higher accuracy. The gas temperature control can be performed efficiently.

なお、本実施の形態の冷熱装置では、第3ガス経路に設置した1系統の1本のヒータ4のみで加熱用ガス及び冷却用ガスの各々の温度制御を瞬時に行っており、この温度制御を高精度に且つ高応答に行うためには、高効率ヒータの選択が望ましい。従来技術で用いられているヒータは、加熱室や太い配管の中に発熱部が配置されており、ヒータ部をガスが循環することによって徐々に目標温度への加熱が実現されるものが一般的である。このような一般的なヒータを用いた場合、ガスが順次に且つ均一に加熱されず、加熱が不十分で不均一なガスが供試体に供給されるため、高精度且つ高応答な加熱が要求される場合には望ましくない。   In the cooling / heating apparatus according to the present embodiment, the temperature control of each of the heating gas and the cooling gas is instantaneously performed by only one heater 4 installed in the third gas path. It is desirable to select a high-efficiency heater in order to perform the above with high accuracy and high response. The heater used in the prior art generally has a heat generating part arranged in a heating chamber or a thick pipe, and heating to a target temperature is generally realized by circulating gas through the heater part. It is. When such a general heater is used, the gas is not heated sequentially and uniformly, and the heating is insufficient and non-uniform gas is supplied to the specimen. It is not desirable if done.

そのため、本実施の形態の冷熱装置では、ガスを瞬時に目的とする温度まで均一に加熱することができる高熱変換効率のヒータを用いることが望ましい。例えば、本実施の形態の冷熱装置では、ヒータ4の熱変換効率は、少なくとも50%以上であることが望ましく、80%以上であることがより望ましい。これにより、ヒータ4の出力調整が瞬時にヒータの発熱量に反映されるため、高精度且つ高応答な温度制御が可能になる。   Therefore, in the cooling / heating apparatus of the present embodiment, it is desirable to use a heater with high heat conversion efficiency that can uniformly heat a gas to a target temperature instantaneously. For example, in the cooling / heating apparatus of the present embodiment, the heat conversion efficiency of the heater 4 is desirably at least 50% or more, and more desirably 80% or more. As a result, the output adjustment of the heater 4 is instantly reflected in the amount of heat generated by the heater, so that highly accurate and highly responsive temperature control is possible.

なお、上述したように、本実施の形態の冷熱槽10には、ヒータ4で加熱して温度調整された温調ガスを冷熱槽10内に導入(給気)させるためのガス導入手段と、冷熱槽10内に導入された温調ガスを排出するためのガス排気手段とが設けられ、冷熱槽10は、閉構造となっている。また、冷熱槽10は断熱容器で構成し、内壁に高熱伝導箔を設けた構成とすることが望ましい。   Note that, as described above, in the cooling / heating tank 10 of the present embodiment, gas introduction means for introducing (supplying) the temperature-controlled gas heated by the heater 4 and adjusted in temperature into the cooling / heating tank 10; Gas exhaust means for discharging the temperature control gas introduced into the cold heat tank 10 is provided, and the cold heat tank 10 has a closed structure. Moreover, it is desirable that the cooling / heating tank 10 is formed of a heat insulating container and has a high heat conductive foil provided on the inner wall.

また、図1Bにおいて「A−A 断面図」として示すように、冷熱槽10において、ガス導入手段は、導入されたガスが、冷熱槽10の内壁と冷熱槽10内に置かれた供試体との間を流れるように、ガスを導入させ、ガス排気手段は、ガス導入手段によるガスの導入方向とガスの排出方向との角度が90°となる排気口を備え、この排気口を、ガス導入手段によるガスの導入方向から見て、ガス導入手段を囲むように、冷熱槽10の内壁に分散させて配置している。   In addition, as shown in FIG. 1B as “A-A cross-sectional view”, in the cooling / heating tank 10, the gas introduction means includes: an inner wall of the cooling / heating tank 10 and a specimen placed in the cooling / heating tank 10. Gas is introduced so as to flow between the gas exhaust means, and the gas exhaust means includes an exhaust port having an angle of 90 ° between the gas introduction direction and the gas discharge direction by the gas introduction means. As seen from the direction of gas introduction by the means, the gas introduction means is surrounded by the inner wall of the cold heat tank 10 so as to surround the gas introduction means.

また、ガス導入手段は、冷熱槽10の一方の内壁から対面する内壁に向けて配されたパイプを備え、パイプには、ガスを流入させる複数の給気孔が並べて設けられている。また、パイプは冷熱槽10内の一端部に配置され、パイプの各給気孔からのガス吹き込み方向は冷熱槽10の他端部に向かう方向となっている。なお、ここでは、パイプは対面する内壁に達するように設けられている。   Further, the gas introduction means includes a pipe arranged from one inner wall of the cooling / heating tank 10 toward the inner wall facing the same, and a plurality of air supply holes through which the gas flows are arranged side by side. Further, the pipe is disposed at one end portion in the cooling / heating tank 10, and the gas blowing direction from each air supply hole of the pipe is directed to the other end portion of the cooling / heating tank 10. Here, the pipe is provided so as to reach the facing inner wall.

また、ここでは、図1Bにおいて示すように、ガス排気手段は、ガス導入手段によるガスの噴出方向とガスの排出方向との角度が90°となる排気口が、冷熱槽10内におけるガス導入手段と同じ一端部側に、分散して配置されている。   Further, here, as shown in FIG. 1B, the gas exhaust means is such that the exhaust port at which the angle between the gas ejection direction by the gas introduction means and the gas discharge direction is 90 ° is the gas introduction means in the cold storage tank 10. Are distributed on the same end side.

このようにガス排気手段とガス導入手段を配置することにより、ガス導入手段のパイプにおける複数の給気孔から噴出されたガスは、供試体に直接遮られることなく、冷熱槽10の内壁と供試体との間を循環して冷熱槽10内を略一巡してガス排気手段の排気口から排出される。   By arranging the gas exhaust means and the gas introduction means in this way, the gas ejected from the plurality of air supply holes in the pipe of the gas introduction means is not directly blocked by the specimen, and the inner wall of the cold-heating tank 10 and the specimen Circulates between the two and the exhaust gas, and is exhausted from the exhaust port of the gas exhaust means through the entire cooling bath 10.

例えば、ガス導入手段のパイプの高さ位置を上部とし、高さ方向の中央に配置した供試体の上方に、ガスを、パイプの各給気孔からシャワー状に押し流し、冷熱槽10の内面で反転させて供試体の下方にガスを反対方向に流して、排気口から排出するようにすることにより、ガスシャワーにより供試体を包み込むようにガスを流すことができ、供試体全体を均一かつ迅速に加熱・冷却することができる。   For example, the gas is introduced into a shower-like shape from each of the air supply holes of the pipe above the specimen placed in the center in the height direction, with the height position of the pipe of the gas introduction means at the top, and is inverted on the inner surface of the cold water tank 10 By letting the gas flow in the opposite direction below the specimen and discharging it from the exhaust port, the gas can be flowed so as to wrap the specimen by a gas shower, and the entire specimen can be uniformly and quickly Can be heated and cooled.

以上、各図を用いて説明したように、本実施の形態の冷熱槽は、槽内に収容した供試体を加熱もしくは冷却するためのガスを導入させるガス導入手段と、導入されたガスを排出させるためのガス排気手段と、を備え、ガス導入手段は、導入されたガスが、冷熱槽の内壁と供試体との間を流れるように、ガスを導入させ、ガス排気手段は、ガス導入手段によるガスの導入方向とガスの排出方向との角度が90°〜180°となる分散配置された排気口を備え、排気口を、ガス導入手段によるガスの導入方向から見て、ガス導入手段を囲むように、冷熱槽の内壁に配置した構成としている。   As described above with reference to the respective drawings, the cooling / heating tank of the present embodiment includes a gas introduction means for introducing a gas for heating or cooling the specimen accommodated in the tank, and discharging the introduced gas. A gas exhaust means for causing the gas to be introduced so that the introduced gas flows between the inner wall of the cold-heating tank and the specimen, and the gas exhaust means is a gas introduction means. The gas inlet means and the gas outlet direction are provided with distributed exhaust ports whose angles are 90 ° to 180 °, and the exhaust ports are viewed from the gas introducing direction by the gas introducing means. It is set as the structure arrange | positioned on the inner wall of a cold-heat tank so that it may surround.

このような構成とすることにより、ガス導入手段により槽内に導入され、冷熱槽の例えば上側の内壁と供試体との間を流れてきたガスは、槽内の内壁で反転し、冷熱槽の下側の内壁と供試体との間を流れて排気口から排出されるので、ガスは、槽内を循環して供試体の全体を包むようにして流れることとなる。   By adopting such a configuration, the gas introduced into the tank by the gas introduction means and flowing between, for example, the upper inner wall of the cooling bath and the specimen is reversed on the inner wall of the cooling tank, Since the gas flows between the lower inner wall and the specimen and is discharged from the exhaust port, the gas circulates in the tank and flows so as to wrap the whole specimen.

このように、ガスが、槽内を循環して供試体の全体を包むようにして流れることとなり、槽内に配置された供試体の全体を均一に加熱・冷却することができ、これにより、装置構成を単純にした簡易な構成で、供試体に対する均一な加熱と冷却を行うことが可能となる。   In this way, the gas circulates in the tank and flows so as to wrap the whole specimen, and the whole specimen arranged in the tank can be heated and cooled uniformly, thereby, the apparatus configuration It is possible to perform uniform heating and cooling of the specimen with a simple configuration.

また、このような冷熱槽を備えた冷熱装置では、常温の第1ガスが流れる第1ガス流路と、第1ガスより低温の第2ガスが流れる第2ガス流路と、第1ガス流路と第2ガス流路とが合流した第3ガス流路と、第1ガス流路に設けられ第1ガス流路から第3ガス流路への第1ガスの流れを制御する第1開閉バルブと、第2ガス流路に設けられ第2ガス流路から第3ガス流路への第2ガスの流れを制御する第2開閉バルブと、第3ガス流路に設けられ、第3ガス流路に流れる第1ガスまたは第2ガスを加熱するヒータと、試供体の温度制御時に第1開閉バルブと第2開閉バルブの少なくとも一方を開放するバルブ制御手段と、を備え、バルブ制御部により、供試体の加熱時または冷却時に設定される温度と速度との組み合わせに応じて、第1開閉バルブ及び第2開閉バルブのいずれかまたは両方を選択して開放する。ガス導入手段は、第3ガス流路に接続され、ヒータで加熱された第1ガス及び第2ガスを冷熱槽内に導入し、ガス排出手段は、ヒータで加熱され供試体に供給されたガスを冷熱槽内外に排出する構成としている。   Further, in the cooling / heating apparatus provided with such a cooling / heating tank, a first gas passage through which a first gas at room temperature flows, a second gas passage through which a second gas lower in temperature than the first gas flows, and a first gas flow A first gas channel that joins the channel and the second gas channel, and a first opening and closing that is provided in the first gas channel and controls the flow of the first gas from the first gas channel to the third gas channel A valve, a second on-off valve provided in the second gas flow path for controlling the flow of the second gas from the second gas flow path to the third gas flow path, and a third gas flow path provided in the third gas flow path. A heater for heating the first gas or the second gas flowing in the flow path, and a valve control means for opening at least one of the first on-off valve and the second on-off valve when controlling the temperature of the sample. The first opening and closing depending on the combination of temperature and speed set when heating or cooling the specimen Opened by selecting either or both of the lube and second on-off valve. The gas introduction means is connected to the third gas flow path and introduces the first gas and the second gas heated by the heater into the cold heat tank. The gas discharge means is a gas heated by the heater and supplied to the specimen. Is configured to be discharged into and out of the cold storage tank.

このような構成により、本実施の形態の冷熱装置では、第1,第2開閉バルブの開閉の選択により、目標とする温度域と冷熱速度に応じた最適なガス経路を選択することができると共に、第1,第2ガス流路とが合流した後の第3ガス流路に、供試体に近距離で設けた1本のヒータの出力調整のみで、供試体に対して供給するガスの温度調整を瞬時に行うことができるので、第1ガス流路において常に高温ガスを生成して循環させる設備も、第2ガス流路において常に低温ガスを循環させる設備も不要となると共に、第1,第2開閉バルブの開閉選択による供給ガスの選択と1本のヒータの出力制御を組み合わせることにより、多様な広範囲での温調条件下での最適な温度制御を行うことができる。   With such a configuration, in the cooling apparatus of the present embodiment, an optimal gas path can be selected according to the target temperature range and the cooling speed by selecting whether the first and second opening / closing valves are opened or closed. The temperature of the gas supplied to the specimen only by adjusting the output of one heater provided at a short distance in the third gas passage after the first and second gas passages merge. Since the adjustment can be performed instantaneously, the facility for constantly generating and circulating the high temperature gas in the first gas flow path and the facility for always circulating the low temperature gas in the second gas flow path become unnecessary. By combining the selection of supply gas by the opening / closing selection of the second opening / closing valve and the output control of one heater, it is possible to perform optimum temperature control under various temperature control conditions.

すなわち、本実施の形態の冷熱装置では、例えば目標とする温調速度(加熱速度、冷却速度)と温度域に応じた、バルブの開閉選択制御と、供試体に近距離にある1本のヒータの出力制御との組み合わせという簡易な構成だけで、広範囲の温調条件下での供試体に対する最適な加熱・冷却を迅速且つ効率的に行うことが可能となるとの、従来技術の単なる組み合わせからは到底予測することができない顕著な効果を得ることができる。   That is, in the cooling / heating apparatus of the present embodiment, for example, a valve opening / closing selection control according to a target temperature control speed (heating speed, cooling speed) and a temperature range, and one heater at a short distance to the specimen. From the simple combination of the conventional technology, it is possible to quickly and efficiently perform optimum heating and cooling of the specimen under a wide range of temperature control conditions only with a simple configuration in combination with the output control of A remarkable effect that cannot be predicted at all can be obtained.

そして、このように、低温から高温までの任意の温度に高精度に温調調整したガスを迅速に生成でき、さらに、生成したガスを複数の給気孔からシャワーのようにして冷熱槽内に導入し巡回させることにより、供試体全体を包み、速やかに排出することができる。これにより、冷熱槽内に導入したガスの熱を迅速かつ均一に供試体全体に伝達することができ、簡易な装置構成であるにも関わらず、従来装置に比べて極めて迅速且つ均一に供試体を加熱・冷却することができ、高速且つ高精度に供試体の温度を制御することができる。   In this way, it is possible to quickly generate a gas that has been temperature-controlled with high accuracy to any temperature from low temperature to high temperature. In addition, the generated gas is introduced into the cold storage tank through a plurality of air supply holes like a shower. By circulating, the entire specimen can be wrapped and quickly discharged. As a result, the heat of the gas introduced into the cold storage tank can be quickly and uniformly transmitted to the entire specimen, and the specimen is extremely quickly and uniformly compared to the conventional apparatus despite the simple equipment configuration. Can be heated and cooled, and the temperature of the specimen can be controlled at high speed and with high accuracy.

特に、断熱容器の内壁に高熱伝導箔を配した冷熱槽内に温調ガス(高温ガス、低温ガス)を導入し、供試体をシャワー状のガス流で包むように熱交換した後、速やかに排気口から熱交換後のガスを排出することにより、供試体全体を均一且つ迅速に加熱または冷却することができる。   In particular, a temperature control gas (high temperature gas, low temperature gas) is introduced into a cooling bath with a high thermal conductive foil on the inner wall of the heat insulating container, and after heat exchange is performed so that the specimen is wrapped in a shower-like gas flow, it is quickly exhausted. By discharging the gas after heat exchange from the mouth, the entire specimen can be heated or cooled uniformly and rapidly.

なお、本実施の形態の冷熱装置の槽内の断面形状は、矩形に構成されているが、楕円形または円形に構成されても良い。   In addition, although the cross-sectional shape in the tank of the cooling / heating apparatus of this Embodiment is comprised by the rectangle, you may comprise an ellipse or a circle.

1 第1ガス経路
,2,3 配管
2 第2ガス経路
3 第3ガス経路
4 ヒータ
6 第1開閉バルブ
7 第2開閉バルブ
8 ドライヤ
9 冷凍機
10,10a〜10d 冷熱槽
11 温度センサ
12 温調器
13 ヒータ制御部
14 バルブ制御部
61 断熱材
62 高熱伝導箔
63,63b ガス吹込みパイプ
63a 細孔
64 排気口
64a,64b,64c 排気スリット
65,65a 供試体
100 冷熱装置
1 first gas path 1 0, 2 0, 3 0 the pipe 2 second gas path 3 third gas path 4 heater 6 first on-off valve 7 second off valve 8 dryer 9 refrigerator 10,10a~10d cold bath 11 temperature Sensor 12 Temperature controller 13 Heater control unit 14 Valve control unit 61 Heat insulating material 62 High thermal conductive foil 63, 63b Gas blowing pipe 63a Fine hole 64 Exhaust port 64a, 64b, 64c Exhaust slit 65, 65a Specimen 100 Cooling device

Claims (2)

槽内に収容した被処理物を加熱もしくは冷却するために槽外で温度調節したガスを導入させるガス導入手段と、導入されたガスを排出させるためのガス排気手段と、を備えた閉構造の冷熱槽であって、
前記ガス導入手段は、壁体の一ヶ所を貫通し直線的に槽内の内壁近傍に沿って配置されたパイプを備え、前記パイプの周面には前記ガスを一列かつ一方向に向けてシャワー状に噴出させる複数の細孔が並べて設けられ、導入されたガスが、前記被処理物に遮られることなく、かつ、前記冷熱槽の内壁と前記被処理物との間を、当該被処理物が包み込まれて流れるように、前記ガスを導入させ、
前記ガス排気手段は、前記ガス導入手段によるガスの導入方向とガスの排出方向との角度が90°〜180°となる分散配置された排気口を備え、
前記排気口を、前記ガスの導入方向に沿って位置する前記冷熱槽の各内壁に、または前記ガスの導入方向と反対方向の内壁に、前記ガス導入手段を囲むように配置した、
冷熱槽。
A closed structure comprising gas introduction means for introducing a gas whose temperature is adjusted outside the tank in order to heat or cool an object accommodated in the tank, and gas exhaust means for discharging the introduced gas. A cold storage tank,
The gas introducing means includes a pipe penetrating through one place of the wall body and linearly disposed along the vicinity of the inner wall in the tank, and the gas is showered in a line and in one direction on the peripheral surface of the pipe. A plurality of fine holes to be ejected in a line are provided side by side, and the introduced gas is not obstructed by the object to be treated, and between the inner wall of the cold bath and the object to be treated. The gas is introduced so that it is wrapped and flows,
The gas exhaust means includes exhaust ports arranged in a dispersed manner so that an angle between a gas introduction direction and a gas discharge direction by the gas introduction means is 90 ° to 180 °,
The exhaust port is arranged on each inner wall of the cooling bath located along the gas introduction direction, or on the inner wall opposite to the gas introduction direction so as to surround the gas introduction means,
Cold bath.
請求項1記載の冷熱槽と、A cooling / heating tank according to claim 1;
常温の第1ガスが流れる第1ガス流路と、  A first gas flow path through which a normal temperature first gas flows;
前記第1ガスより低温の第2ガスが流れる第2ガス流路と、  A second gas flow path through which a second gas having a temperature lower than that of the first gas flows;
前記第1ガス流路と前記第2ガス流路とが合流した第3ガス流路と、  A third gas flow path where the first gas flow path and the second gas flow path merge;
前記第1ガス流路に設けられ前記第1ガス流路から前記第3ガス流路への第1ガスの流れを制御する第1開閉バルブと、  A first on-off valve that is provided in the first gas flow path and controls the flow of the first gas from the first gas flow path to the third gas flow path;
前記第2ガス流路に設けられ前記第2ガス流路から前記第3ガス流路への第2ガスの流れを制御する第2開閉バルブと、  A second on-off valve provided in the second gas flow path for controlling the flow of the second gas from the second gas flow path to the third gas flow path;
前記第3ガス流路に設けられ、前記第3ガス流路に流れるガスを加熱する加熱手段と、  A heating means provided in the third gas flow path for heating the gas flowing through the third gas flow path;
前記被処理物の温度制御時に前記第1開閉バルブと前記第2開閉バルブの少なくとも一方を開放するバルブ制御手段と、  Valve control means for opening at least one of the first on-off valve and the second on-off valve during temperature control of the workpiece;
を含む冷熱装置であって、  A refrigeration apparatus comprising:
前記冷熱槽のガス導入手段は、前記第3ガス流路に接続され、前記加熱手段で加熱された前記第1ガス及び前記第2ガスを導入する、  The gas introduction means of the cold heat tank is connected to the third gas flow path, and introduces the first gas and the second gas heated by the heating means,
冷熱装置。  Refrigeration equipment.
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