JP6603936B1 - 耐候性試験機 - Google Patents

Abstract

【課題】耐候性試験の際の試験精度を向上させることが可能な耐候性試験機を提供する。【解決手段】耐候性試験機１は、試験槽１０と、この試験槽１０内において光Ｌoutを放射する光源１１と、試験槽１０内において光源１１が中心位置となるように配置され、光源１１を中心とした回転動作が可能な円環状の試料枠１２ａ，１２ｂと、これらの試料枠１２ａ，１２ｂ上に取り付けられた複数の試料ホルダ１３と、試験槽１０内を流れる循環風Ｗの風向きを制御する風向板１６５とを備えている。風向板１６５は、円環状の試料枠１２ａ，１２ｂに対応して湾曲している部分であると共に、循環風Ｗを複数の試料ホルダ１３に沿って螺旋状に旋回させて旋回流を発生させる、湾曲部を有している。【選択図】図１

Description

本発明は、耐候性試験を行う耐候性試験機に関する。

耐候性試験機は、温湿度条件や水噴霧に加え、太陽に代わる光源（人工光源）からの光を各種試料に照射することにより、促進的環境条件（加速試験環境）を人工的に再現し、その試料（材料）の劣化度合い等を評価する（耐候性試験を行う）ための装置である（例えば、特許文献１参照）。

このような耐候性試験機では一般に、温度および湿度等の調節や水噴霧が可能な試験槽の中に、光源として、例えば、キセノンアークランプ、サンシャインカーボンアークランプ、紫外線カーボンアークランプ、メタルハライドランプまたは紫外線蛍光ランプ等が配置されている。また、この光源を中心とする円環状の試料枠が設けられ、この試料枠に各試料が取り付けられている。そして、上記の促進的環境条件の下、数時間から数千時間程度の試験が行われるようになっている。

特開平５−９９８３７号公報

ところで、このような耐候性試験機では一般に、耐候性試験の際の試験精度の向上が求められている。

したがって、耐候性試験の際の試験精度を向上させることが可能な耐候性試験機を提供することが望ましい。

本発明の一実施の形態に係る耐候性試験機は、試験槽と、この試験槽内において光を放射する光源と、試験槽内において光源が中心位置となるように配置され、光源を中心とした回転動作が可能な円環状の試料枠と、この試料枠上に取り付けられた複数の試料ホルダと、試験槽内を流れる循環風の風向きを制御する風向板とを備えたものである。この風向板は、上記円環状の試料枠に対応して湾曲している部分であると共に、循環風を複数の試料ホルダに沿って螺旋状に旋回させて旋回流を発生させる、湾曲部を有している。

本発明の一実施の形態に係る耐候性試験機では、上記円環状の試料枠に対応した円弧状に湾曲している部分であると共に、上記循環風を複数の試料ホルダに沿って螺旋状に旋回させて旋回流を発生させる湾曲部が、上記風向板に設けられている。これにより、複数の試料ホルダの各表面（各試料の表面）に、循環風（旋回流）が均等に流れ易くなるため、複数の試料間での温度ばらつきが低減する。

本発明の一実施の形態に係る耐候性試験機では、循環風における温度が異なる風同士を合流させる合流部を、風向板に設けてもよい。このようにした場合、循環風における温度むらを有する風同士が合流することで、循環風における温度ばらつきが抑えられ、複数の試料間での温度ばらつきが更に低減する。その結果、耐候性試験の際の試験精度が、更に向上することになる。なお、例えば、循環風が流れる風路内に、循環風の温度を下降させる冷却器が設けられている場合には、上記した温度が異なる風としてはそれぞれ、この冷却器から出力されたものが挙げられる。

ここで、温度が異なる風同士の風向板への流入側に、上記合流部を配置するようにしてもよい。このようにした場合、風向板における流入側（上記旋回流が発生する前段階）において、温度が異なる風同士が合流するため、循環風における温度ばらつきが更に抑えられ、複数の試料間での温度ばらつきが、より一層低減する。その結果、耐候性試験の際の試験精度が、より一層向上することになる。

また、上記湾曲部が上記合流部を兼ねているようにしてもよい。このようにした場合、湾曲部と合流部とを別個に設ける必要がなくなることから、風向板が簡易な構造となり、風向板の小型化や低コスト化が図られる。

本発明の一実施の形態に係る耐候性試験機では、例えば、上記試験槽内において循環風が下方から上方へと流れている場合に、上記風向板を試験槽の下方に配置するようにしてもよい。このようにした場合、螺旋状に旋回する上記旋回流が発生することで、例えば絞り等を用いて局所的に風速を増加させなくても、試験槽内の上方の試料まで循環風が到達するようになるため、試験槽内での水飛びの発生（水滴が試料に付着するおそれ）が抑制される。その結果、耐候性試験の際の試験精度が、より一層向上することになる。また、風速を局所的に増加させる必要がなくなり、試験槽内において循環風の風速を上げて耐候性試験が行うことが可能となることから、耐候性試験の際の試験条件の範囲を、拡大させることができるようになる。

また、上記試験槽内への循環風の流入領域内に、上記湾曲部を含む風向板の各部材が、配置されていないようにしてもよい。このようにした場合、試験槽内における循環風の流入領域内に、風向板の各部材（構造体）が存在しないことから、試験槽内のメンテナンスや清掃等の作業が容易となるとともに、例えばその循環風の流入領域内に物体を落としてしまったような場合でも、容易に拾うことができる。したがって、耐候性試験機のユーザにおける利便性が、向上することになる。

本発明の一実施の形態に係る耐候性試験機によれば、風向板に上記湾曲部を設けるようにしたので、複数の試料間での温度ばらつきを低減することができる。よって、耐候性試験の際の試験精度を向上させることが可能となる。

本発明の一実施の形態に係る耐候性試験機の概略構成例を表す模式図である。 図１に示した風向板付近の詳細構成例を表す模式平面図である。 比較例に係る耐候性試験機における風向板付近の構成例を表す模式平面図である。 比較例に係る風向板による循環風の風向きの制御態様例を表す模式断面図である。 実施の形態に係る風向板による循環風の風向きの制御態様例を表す模式断面図である。 変形例１に係る耐候性試験機における風向板付近の構成例を表す模式平面図である。 変形例２，３に係る耐候性試験機における風向板付近の構成例を表す模式平面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態（風向板に湾曲部および合流部の双方を設けた場合の例）
２．変形例
変形例１（風向板に湾曲部を設けると共に合流部を設けないようにした場合の例）
変形例２，３（風向板に湾曲部および合流部の双方を設けた場合の他の構成例）
３．その他の変形例

＜１．実施の形態＞
［構成］
図１は、本発明の一実施の形態に係る耐候性試験機（耐候性試験機１）の概略構成例を、模式的に表したものである。耐候性試験機１は、試験槽１０内に配置された各種の材料からなる試料（試験片）９について、促進的環境条件下での耐候性試験を行うものである。

この耐候性試験機１は、図１に示したように、温度および湿度等の調節が可能な試験槽１０内に、光源１１、一対の試料枠１２ａ，１２ｂ、試料ホルダ１３、受光器１４およびブラックパネル温度計１５を備えている。この耐候性試験機１はまた、図１に示したように、回転軸１２０、風路１６０、ヒータ１６１、冷却器１６２、送風機１６３、湿度発生機１６４、風向板１６５、乾球温度センサ１７１、湿球温度センサ１７２および制御部１９を備えている。

光源１１は、試験槽１０内の中央付近に、Ｚ軸方向に沿って延在するように配置されている。光源１１は、試験槽１０内において周囲に光Ｌoutを放射するものである。この光源１１は、例えば、キセノンアークランプ、サンシャインカーボンアークランプ、紫外線カーボンアークランプ、メタルハライドランプまたは紫外線蛍光ランプ等のランプ光源により構成されている。

試料枠１２ａ，１２ｂはそれぞれ、試験槽１０内において光源１１が中心位置となるように配置された円環状の枠であり、複数の試料ホルダ１３をそれぞれ取り付けるためのものである。これらの試料枠１２ａ，１２ｂはそれぞれ、図１に示したように、回転軸１２０が回転方向Ｒ１に沿って回転することで、この回転方向Ｒ１と同じ向きの回転方向Ｒ２に沿って、光源１１を中心（回転中心）とした一定速度での回転動作を行うようになっている。これにより、後述する各試料ホルダ１３、受光器１４およびブラックパネル温度計１５もまた、光源１１を中心として回転方向Ｒ２に沿った回転動作が行われるようになっている。

試料ホルダ１３は、図１に示したように、試料枠１２ａ，１２ｂの間を繋ぐようにして取り付けられており、これらの試料枠１２ａ，１２ｂに対して着脱可能となっている。各試料ホルダ１３は、試験槽１０内において試料９等を保持するためのホルダであり、光源１１に対向する試料取付部Ｓ１〜Ｓ４を有している。また、これらの試料取付部Ｓ１〜Ｓ４上には、例えば図１に示したように、試料９、受光器１４またはブラックパネル温度計１５が、取り付けられている。このような複数の試料ホルダ１３全体では、Ｚ軸と直交する平面上において、それらの個数に応じた多角形状をなしている。換言すると、これら複数の試料ホルダ１３は、上記した試料枠１２ａ，１２ｂ上で多角形を構成するように並んで配置されている。

受光器１４は、光源１１から放射された光Ｌoutの放射照度を測定する機器であり、試料枠１２ａ，１２ｂ上に取り付けられている。具体的には、この受光器１４は、例えば、試料枠１２ａ，１２ｂ上において、試料９が取り付けられていない（配置されていない）試料ホルダ１３上に配置されている。なお、この受光器１４により得られた受光データ（受光値）は、後述する制御部１９へ向けて、有線または無線にて伝送されるようになっている。

ブラックパネル温度計１５は、例えば図１に示したように、試料９が取り付けられていない試料ホルダ１３上に取り付けられており、試料取付部Ｓ１〜Ｓ４の表面温度を代表する温度情報を測定するための温度計である。この温度情報としては、光Ｌoutの光エネルギーが温度化された成分と、試験槽１０内の環境温度成分と、試料９の表面を流れる風（後述する循環風Ｗ）による熱伝達成分などを含んでいる。このようなブラックパネル温度計１５は、例えば、バイメタル、白金抵抗体、サーミスタまたは熱電対等の感熱体と、黒色に塗装された板とを含んで構成されている。

風路１６０は、試験槽１０の内部と外部との間を循環する循環風（循環空気）Ｗが通る経路である。具体的には、この例では図１に示したように、試験槽１０の上方（試験槽天井板１０Ｕにおける排出口１０out）から流出された循環風Ｗが、この風路１６０を通った後、試験槽１０の下方（試験槽底面板１０Ｄにおける流入口１０in）へと、再び流入するようになっている。換言すると、この例では図１に示したように、そのような循環風Ｗが、試験槽１０内において下方から上方へと流れるようになっている。

なお、このような風路１６０内には、図１に示したように、ヒータ１６１、冷却器１６２、送風機１６３、風向板１６５、乾球温度センサ１７１および湿球温度センサ１７２が、それぞれ配置されている。

ヒータ１６１は、風路１６０内を流れる循環風Ｗの温度を上昇させる（加温する）ための装置である。冷却器１６２は、風路１６０内を流れる循環風Ｗの温度を下降させる（降温する）ための装置である。送風機１６３は、循環風Ｗを上記したようにして循環させるための装置である。湿度発生機１６４は、図１に示したように、風路１６０内（および試験槽１０内）において、所望の湿度を発生させる装置である。

（風向板１６５）
風向板１６５は、試験槽１０内を流れる循環風Ｗの風向きを制御する機構であり、図１に示したように、試験槽１０内を流れる循環風Ｗの風向きを、試料ホルダ１３上の各試料９側へと向けさせるようになっている。このような風向板１６５は、図１に示した例では、風路１６０内における試験槽１０の下方に配置されている。

図２は、このような風向板１６５付近の詳細構成例を、模式的に平面図（Ｘ−Ｙ平面図）で表したものである。なお、この図２において、上記した冷却器１６２と風向板１６５との配置関係は、便宜的に同一平面上で図示しており、後述する図３，図６，図７においても同様である。

風向板１６５は、図２に示したように、基部１６５ａおよび湾曲部１６５ｂ（合流部１６５ｃ）を有している。

基部１６５ａは、循環風Ｗの風向きを制御する際のベースとなる部分であり、図２に示した例では、ほぼ平坦状となっている。

湾曲部１６５ｂは、図２に示したように、前述した円環状の試料枠１２ａ，１２ｂに対応して（円弧状に）湾曲している部分である。この湾曲部１６５ｂはまた、詳細は後述するが、循環風Ｗを複数の試料ホルダ１３に沿って螺旋状に旋回させて、旋回流Ｗｒ（図２参照）を発生させるようになっている。

このような湾曲部１６５ｂはまた、この例では図２に示したように、循環風Ｗにおける温度が異なる風同士を合流させる、合流部１６５ｃを兼ねている。これは、詳細は後述するが、冷却器１６２からから出力される風（循環風Ｗ）には、そのような温度が異なる風（例えば図２中に示した低温冷風Ｗｃや高温冷風Ｗｈなど）同士が、含まれるようになっているためである。したがって、この合流部１６５ｃにおいて、そのような低温冷風Ｗｃや高温冷風Ｗｈなどが合流されて、混合風Ｗｍ（図２参照）が生成されるようになっている。このような合流部１６５ｃは、図２の例では、そのような温度が異なる風同士の風向板１６５への流入側に、配置されるようになっている。なお、上記した「低温冷風Ｗｃ」とは、冷却器１６２から出力される循環風Ｗ（冷風）において、相対的に温度の低い冷風のことを意味し、上記した「高温冷風Ｗｈ」とは、冷却器１６２から出力される循環風Ｗにおいて、相対的に温度の高い冷風のことを意味している。

また、図２に示したように、このような湾曲部１６５ｂ（および合流部１６５ｃ）を含む、風向板１６５の各部材は、試験槽１０内への循環風Ｗの流入領域（吹き出し口としての流入口１０inの配置領域）内には、配置されないようになっている。つまり、試験槽１０内における循環風Ｗの流入領域内には、風向板１６５の各部材（構造体）が存在しないようになっている。

なお、上記した低温冷風Ｗｃおよび高温冷風Ｗｈはそれぞれ、本発明における「温度が異なる風」の一具体例に対応している。また、上記した流入口（吹き出し口）１０inの配置領域は、本発明における「循環風の流入領域」の一具体例に対応している。

図１に示した乾球温度センサ１７１は、風路１６０内に配置されており、試験槽１０内の乾球温度（光Ｌoutの光エネルギーが温度化された成分を含んでいない、環境温度のみ）を測定するセンサである。湿球温度センサ１７２は、風路１６０内に配置されており、試験槽１０内の湿球温度を測定するセンサである。

制御部１９は、耐候性試験機１全体の動作を制御する部分である。制御部１９は、このような制御動作の１つとして、例えば、前述した受光器１４により得られた受光データに基づいて光源１１の放射強度を制御することにより、試料９への放射照度を制御する機能を有している。

［動作および作用・効果］
（Ａ．基本動作）
この耐候性試験機１では、試験槽１０内において、必要に応じて光源１１から光Ｌoutが放射される。また、この際に、複数の試料ホルダ１３が取り付けられた試料枠１２ａ，１２ｂがそれぞれ、この光源１１を中心とした回転動作を行う。これにより、促進的環境条件（加速試験環境）の下で、各試料ホルダ１３上の試料９に対して、光Ｌoutが照射される。このような光Ｌoutの放射が所定の試験時間（例えば数時間〜数千時間程度）行われることで、各試料９（材料）の劣化度合い等が評価され、耐候性試験がなされる。

このような耐候性試験の際に、制御部１９は、受光器１４により得られた受光データに基づいて、光源１１の放射強度を制御することにより、試料９への放射照度を制御する。これにより、受光データの値が予め設定された試験条件値と略一致（望ましくは一致）するように光源１１の放電電力が制御され、安定した放射動作が担保されることになる。

この制御部１９はまた、ヒータ１６１および冷却器１６２等の動作をそれぞれ制御することにより、例えば、試験槽１０内の温度や、ブラックパネル温度計１５の温度制御を行う。なお、このような温度制御は、例えばＰＩＤ（Proportional-Integral-Derivative）制御を用いて行われる。

（Ｂ．風向板１６５による作用・効果）
続いて、図１，図２に加えて図３〜図５を参照して、本実施の形態の耐候性試験機１における風向板１６５による作用・効果について、比較例と比較しつつ詳細に説明する。

（Ｂ−１．比較例）
図３は、比較例に係る耐候性試験機（耐候性試験機１０１）における風向板１０５付近の構成例を、模式的に平面図（Ｘ−Ｙ平面図）で表したものである。また、図４（図４（Ａ），図４（Ｂ））は、図３に示した比較例に係る風向板１０５による循環風Ｗの風向きの制御態様例を、模式的に断面図（Ｚ−Ｘ断面図）で表したものであり、図３中に示したＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った矢視断面図に対応している。

この比較例の耐候性試験機１０１における風向板１０５には、図３に示したように、互いに分離された部材１０５ａ，１０５ｂが設けられており、全体として傘状の形状となっている。部材１０５ａは、試験槽１０内への循環風Ｗの流入口１０inの外周側に配置されており、曲面状となっている。また、この部材１０５ｂには、図４（Ａ），図４（Ｂ）に示したように、循環風Ｗが局所的に通過する開口（絞り）ｈが、複数形成されている。一方、部材１０５ｂは、図３に示したように、流入口１０inの配置領域（循環風Ｗの流入領域）内の中央付近に配置されており、環状構造となっている。

このような風向板１０５を用いた比較例の耐候性試験機１０１では、例えば、以下のような問題が生ずるおそれがある。

すなわち、まず、この比較例の風向板１０５は、上記したように傘状の複雑な構造であることから、試験槽１０内における循環風Ｗの流れも複雑なものとなり、どのように流れるのかを把握するのが、困難である（図４（Ａ）中の矢印参照）。このため、複数の試料ホルダ１３に沿って循環風Ｗを均等に流すことが困難となり、複数の試料９間での温度ばらつきが増大してしまうおそれがある。このようにして、複数の試料９間での温度ばらつきが増大すると、試料９の劣化要因の１つとして温度の依存がある場合、劣化の速度が試料９ごとに異なることとなり、耐候性試験の試験精度が低下するおそれがある。つまり、この比較例の耐候性試験機１０１では、耐候性試験の際に、試験精度が低下してしまうおそれがあると言える。

また、この比較例の風向板１０５は、上記したように複雑な構造であることから、製造コストが増大するおそれがあるとともに、試験槽１０内のメンテナンスや清掃等の作業が困難となってしまう。加えて、例えば、循環風Ｗの流入領域（流入口１０inの配置領域）内に物体を落としてしまったような場合、風向板１０５の部材１０５ｂが存在することから、その物体を拾うのが困難となってしまう。このようにして、比較例の耐候性試験機１０１では、ユーザの利便性が損なわれてしまうおそれがあると言える。

また、冷却器１６２を構成する冷却コイルでは一般に、冷媒の入口Ｃin付近から出力される風が最も冷たく、冷媒の出口Ｃout付近から出力される風が最も温かくなる（図２，図３を参照。後述する図６，図７においても同様であり、図示は省略する。）。つまり、この冷却器１６２自身に温度むらが生じており、冷却器１６２から出力される風（循環風Ｗ）には、温度が異なる風（例えば図２，図３中に示した低温冷風Ｗｃや高温冷風Ｗｈなど）同士が含まれている。そして、比較例の風向板１０５では、例えば図３中に示したように、循環風Ｗに含まれる低温冷風Ｗｃや高温冷風Ｗｈがそれぞれ、そのまま個別に試験槽１０内へと到達するように風向制御がなされていることから、循環風Ｗに含まれる温度差が、上記した複数の試料９間での温度ばらつきを、更に増大させてしまうおそれがある。

加えて、この比較例の風向板１０５では、例えば図４（Ａ）中に示したように、上記した開口（絞り）ｈ等の複雑な構造を用いて、循環風Ｗにおける風速を局所的に増加させることで、試験槽１０内の上方まで循環風を到達させるようにしている。ところが、そのようにして風速を局所的に増加させた場合、例えば図４（Ｂ）中の矢印Ｐ１０１で示したように、試験条件によっては、試験槽１０内で水飛びが発生し、水滴８が試料９に付着してしまう結果、耐候性試験の試験結果に悪影響を及ぼすおそれがある。また、このような水飛びの発生を抑えようとすると、試験槽１０内での循環風Ｗの風速を低く抑える必要があることから、この比較例では、耐候性試験の際の試験条件が制約されてしまう（試験条件の範囲が狭くなってしまう）おそれもある。

（Ｂ−２．本実施の形態）
これに対して本実施の形態の耐候性試験機１では、図２に示したように、円環状の試料枠１２ａ，１２ｂに対応した円弧状に湾曲している部分であると共に、循環風Ｗを複数の試料ホルダ１３に沿って螺旋状に旋回させて旋回流Ｗｒを発生させる湾曲部１６５ｂが、風向板１６５に設けられている。

これにより、例えば図５（風向板１６５による循環風Ｗの風向きの制御態様例を、模式的に断面図（Ｚ−Ｘ断面図）で表したもの）に示したように、以下のようになる。なお、この図５は、図２中に示したＩＩ−ＩＩ線に沿った矢視断面図に対応している。すなわち、複数の試料ホルダ１３の各表面（各試料９の表面）に、循環風Ｗ（旋回流Ｗｒ）が均等に流れ易くなるため、例えば上記した比較例と比べ、複数の試料９間での温度ばらつきが低減する。よって、本実施の形態の耐候性試験機１では、比較例の耐候性試験機１０１の場合等と比べ、耐候性試験の際の試験精度を向上させることが可能となる。

また、旋回流Ｗｒが試料ホルダ１３に沿って流れるため、例えば上記比較例の開口（絞り）ｈでのエネルギー損失（圧損）が回避され、エネルギー損失を抑えることができる。よって、循環風Ｗを効率的に循環させることも可能となる。更に、例えば上記比較例の風向板１０５と比べ、風向板１６５の構造が簡易なものとなることから、製造コストを抑えることも可能となる。

また、本実施の形態の風向板１６５では、循環風Ｗにおける温度が異なる風（冷却器１６２から出力される低温冷風Ｗｃおよび高温冷風Ｗｈなど）同士を合流させる、合流部１６５ｃが設けられているため、以下のようになる。すなわち、循環風Ｗにおける低温冷風Ｗｃおよび高温冷風Ｗｈ等同士が合流することで、循環風Ｗにおける温度ばらつきが抑えられ、複数の試料９間での温度ばらつきが、更に低減する。その結果、耐候性試験の際の試験精度を、更に向上させることが可能となる。

更に、そのような合流部１６５ｃが、上記した温度が異なる風同士の風向板１６５への流入側に配置されていることから、風向板１６５における流入側（旋回流Ｗｒが発生する前段階）において、温度が異なる風同士が合流することになる。これにより、循環風Ｗにおける温度ばらつきが更に抑えられ、複数の試料９間での温度ばらつきが、より一層低減する。その結果、耐候性試験の際の試験精度を、より一層向上させることが可能となる。

加えて、本実施の形態の風向板１６５では、上記した湾曲部１６５ｂが合流部１６５ｃを兼ねていることから、これらの湾曲部１６５ｂと合流部１６５ｃとを、別個に設ける必要がなくなる。したがって、風向板１６５が簡易な構造となり、風向板１６５の小型化や低コスト化を図ることが可能となる。

また、本実施の形態では、試験槽１０内において循環風Ｗが下方から上方へと流れていると共に、風向板１６５が試験槽１０の下方に配置されているため、以下のようになる。すなわち、螺旋状に旋回する旋回流Ｗｒが発生することで、例えば比較例における開口（絞り）ｈ等を用いて局所的に風速を増加させなくても、試験槽１０内の上方の試料９まで循環風Ｗが到達するようになる。これにより、上記比較例の場合（図４（Ｂ）参照）とは異なり、試験槽１０内での水飛びの発生（水滴８が試料９に付着するおそれ）が抑制される結果、耐候性試験の際の試験精度を、より一層向上させることが可能となる。また、上記比較例の場合とは異なり、風速を局所的に増加させる必要がなくなることから、試験槽１０内で循環風Ｗの風速を上げて耐候性試験が行うことが可能となる結果、耐候性試験の際の試験条件の範囲を、拡大させることも可能となる。

更に、本実施の形態では、試験槽１０内への循環風Ｗの流入領域（流入口１０inの配置領域）内に、湾曲部１６５ｂを含む風向板１６５の各部材が配置されていないため、以下のようになる。すなわち、試験槽１０内における循環風Ｗの流入領域内に、風向板１６５の各部材（構造体）が存在しないことから、試験槽１０内のメンテナンスや清掃等の作業が容易となるとともに、例えばその循環風Ｗの流入領域内に物体を落としてしまったような場合でも、容易に拾うことができる。よって、耐候性試験機１のユーザにおける利便性を、向上させることが可能となる。

＜２．変形例＞
続いて、上記実施の形態の変形例（変形例１〜３）について説明する。なお、以下では、実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

［変形例１］
図６は、変形例１に係る耐候性試験機（耐候性試験機１Ａ）における風向板１６５Ａ付近の構成例を、模式的に平面図（Ｘ−Ｙ平面図）で表したものである。

本変形例の耐候性試験機１Ａは、実施の形態の耐候性試験機１（図１参照）において、風向板１６５（図２参照）の代わりに、風向板１６５Ａを設けるようにしたものに対応しており、他の構成は基本的には同様となっている。

この風向板１６５Ａは、図６に示したように、風向板１６５と同様に、基部１６５ａ、湾曲部１６５ｂおよび合流部１６５ｃを有している。また、湾曲部１６５ｂのうちの循環風Ｗ（低温冷風Ｗｃや高温冷風Ｗｈなど）の流入側では、湾曲部１６５ｂが合流部１６５ｃを兼ねるようになっている。

このような風向板１６５Ａでは、風向板１６５とは異なり、試験槽１０内への循環風Ｗの流入領域（流入口１０inの配置領域）内へ向けて、複数箇所において循環風Ｗ（混合風Ｗｍ）が流入できるように構成されている（図６中の符号Ｐ１１，Ｐ１２参照）。つまり、湾曲部１６５ｂにおいて、これら複数箇所に開口が形成され、循環風Ｗが流入可能となっている。なお、これら複数の開口は、湾曲部１６５ｂ上において、互いに対向する位置に均等配置されている。

このような構成の本変形例においても、基本的には実施の形態と同様の作用により、同様の効果を得ることが可能となる。すなわち、本変形例の耐候性試験機１Ａにおいても、前述した旋回流Ｗｒが発生することで、複数の試料９間での温度ばらつきを低減することができ、耐候性試験の際の試験精度を向上させることが可能となる。

［変形例２，３］
図７（Ａ）は、変形例２に係る耐候性試験機（耐候性試験機１Ｂ）における風向板１６５Ｂ付近の構成例を、模式的に平面図（Ｘ−Ｙ平面図）で表したものである。また、図７（Ｂ）は、変形例３に係る耐候性試験機（耐候性試験機１Ｃ）における風向板１６５Ｃ付近の構成例を、模式的に平面図（Ｘ−Ｙ平面図）で表したものである。

変形例２の耐候性試験機１Ｂは、実施の形態の耐候性試験機１（図１参照）において、風向板１６５（図２参照）の代わりに、風向板１６５Ｂを設けるようにしたものに対応しており、他の構成は基本的には同様となっている。また、変形例３の耐候性試験機１Ｃは、実施の形態の耐候性試験機１（図１参照）において、風向板１６５（図２参照）の代わりに、風向板１６５Ｃを設けるようにしたものに対応しており、他の構成は基本的には同様となっている。

まず、図７（Ａ）に示した変形例２の風向板１６５Ｂは、基部１６５ａおよび湾曲部１６５ｂを有している。同様に、図７（Ｂ）に示した変形例３の風向板１６５Ｃも、基部１６５ａおよび湾曲部１６５ｂを有している。これらの風向板１６５Ｂ，１６５Ｃでは、風向板１６５Ａと同様に、流入口１０inの配置領域内へ向けて、複数箇所において循環風Ｗ（混合風Ｗｍ）が流入できるように構成されている。

具体的には、風向板１６５Ｂでは、湾曲部１６５ｂ上における複数の開口が、互いに対向する位置（２箇所）に均等配置されている（図７（Ａ）中の符号Ｐ２１，Ｐ２２参照）。一方、風向板１６５Ｃでは、湾曲部１６５ｂ上における複数の開口が、互いに対向する位置（４箇所）に均等配置されている（図７（Ｂ）中の符号Ｐ３１〜Ｐ３４参照）。

このような風向板１６５Ｂ，１６５Ｃでは、これまでに説明した風向板１６５，１６５Ａとは異なり、循環風Ｗにおける温度が異なる風（低温冷風Ｗｃおよび高温冷風Ｗｈなど）同士を合流させる、合流部１６５ｃが設けられていない。したがって、変形例２，３の耐候性試験機１Ｂ，１Ｃでは、循環風Ｗに含まれる低温冷風Ｗｃや高温冷風Ｗｈがそれぞれ、そのまま個別に試験槽１０内へと到達するように風向制御がなされている。

ただし、これらの風向板１６５Ｂ，１６５Ｃにおいても、風向板１６５，１６５Ａと同様に、湾曲部１６５ｂが設けられていることから、基本的には実施の形態や変形例１と同様の作用により、同様の効果を得ることが可能である。すなわち、変形例２，３の耐候性試験機１Ｂ，１Ｃにおいても、前述した旋回流Ｗｒが発生することで、複数の試料９間での温度ばらつきを低減することができ、耐候性試験の際の試験精度を向上させることが可能となる。

＜３．その他の変形例＞
以上、実施の形態および変形例をいくつか挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。

例えば、上記実施の形態等では、耐候性試験機における各機器の構成（形状、配置、個数等）を具体的に挙げて説明したが、これらの構成については、上記実施の形態等で説明したものには限られず、他の形状や配置、個数等であってもよい。

具体的には、例えば、温度が異なる風同士の風向板への流入側以外の位置に、合流部１６５ｃが配置されているようにしてもよい。また、例えば、湾曲部１６５ｂが合流部１６５ｃを兼ねていない（風向板内において、湾曲部１６５ｂと合流部１６５ｃとが別個に設けられている）ようにしてもよい。更に、例えば上記実施の形態等とは逆に、試験槽１０内において循環風Ｗが上方から下方へと流れていると共に、風向板が試験槽１０の上方に配置されているようにしてもよい。

また、上記実施の形態等では、風路１６０内を流れる循環風Ｗの温度を下降させる装置として冷却器１６２を例に挙げたが、この例には限られず、例えば、外気を取り入れて循環風Ｗの温度を下降させるようにしてもよい。

更に、上記実施の形態等では、試験槽１０内を流れる循環風Ｗの風向きを制御する機構として、風向板１６５等を例に挙げて説明したが、これらの例には限られず、例えば、螺旋状の風洞を用いて、螺旋状の旋回流を試験槽１０内に導入するようにしてもよい。

また、上記実施の形態等では、前述したランプ光源を用いて本発明における「光源」を構成する場合の例について説明したが、これには限られず、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の他の光源を用いて、本発明における「光源」を構成するようにしてもよい。

更に、上記実施の形態等では、制御部による各種の制御動作や耐候性試験方法等について説明したが、上記実施の形態等で説明した手法には限られない。すなわち、例えば他の手法を用いて、各種の制御動作や耐候性試験等を行うようにしてもよい。具体的には、例えば、送風機１６３の回転数を制御して、循環風Ｗの風速を変化させることで、試験槽１０内の温度制御等を行うようにしてもよい。

加えて、上記実施の形態等で説明した一連の制御は、ハードウェア（回路）で行われるようにしてもよいし、ソフトウェア（プログラム）で行われるようにしてもよい。ソフトウェアで行われるようにした場合、そのソフトウェアは、上記した各機能をコンピュータ（マイクロコンピュータ等）により実行させるためのプログラム群で構成される。各プログラムは、例えば、上記コンピュータに予め組み込まれて用いられてもよいし、ネットワークや記録媒体から上記コンピュータにインストールして用いられてもよい。

１，１Ａ〜１Ｃ，１０１…耐候性試験機、１０…試験槽、１０Ｕ…試験槽天井板、１０Ｄ…試験槽底面板、１０in…流入口（吹き出し口）、１０out…排出口、１１…光源、１２ａ，１２ｂ…試料枠、１２０…回転軸、１３…試料ホルダ、１４…受光器、１５…ブラックパネル温度計、１６０…風路、１６１…ヒータ、１６２…冷却器、１６３…送風機、１６４…湿度発生機、１６５，１６５Ａ〜１６５Ｃ…風向板、１６５ａ…基部、１６５ｂ…湾曲部、１６５ｃ…合流部、１７１…乾球温度センサ、１７２…湿球温度センサ、１９…制御部、８…水滴、９…試料、Ｌout…光、Ｓ１〜Ｓ４…試料取付部、Ｒ１，Ｒ２…回転方向、Ｗ…循環風（循環空気）、Ｗｃ…低温冷風、Ｗｈ…高温冷風、Ｗｍ…混合風、Ｗｒ…旋回流、ｈ…開口（絞り）。

Claims (7)

1. 試験槽と、
   前記試験槽内において光を放射する光源と、
   前記試験槽内において前記光源が中心位置となるように配置され、前記光源を中心とした回転動作が可能な円環状の試料枠と、
   前記試料枠上に取り付けられた複数の試料ホルダと、
   前記試験槽内を流れる循環風の風向きを制御する風向板と
   を備え、
   前記風向板は、
   前記円環状の試料枠に対応して湾曲している部分であると共に、前記循環風を前記複数の試料ホルダに沿って螺旋状に旋回させて旋回流を発生させる、湾曲部を有する
   耐候性試験機。
2. 前記風向板は、前記循環風における温度が異なる風同士を合流させる、合流部を有する
   請求項１に記載の耐候性試験機。
3. 前記温度が異なる風同士の前記風向板への流入側に、前記合流部が配置されている
   請求項２に記載の耐候性試験機。
4. 前記循環風が流れる風路内に、前記循環風の温度を下降させる冷却器が設けられており、
   前記温度が異なる風はそれぞれ、前記冷却器から出力されたものである
   請求項２または請求項３に記載の耐候性試験機。
5. 前記湾曲部が、前記合流部を兼ねている
   請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の耐候性試験機。
6. 前記試験槽内において、前記循環風が下方から上方へと流れており、
   前記風向板が、前記試験槽の下方に配置されている
   請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の耐候性試験機。
7. 前記試験槽内への前記循環風の流入領域内には、前記湾曲部を含む前記風向板の各部材が、配置されないようになっている
   請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の耐候性試験機。

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