JP7184601B2 - Temperature cycle test device and its method - Google Patents

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Description

この発明は、たとえば極低温温度(冷熱)サイクル試験が可能な温度サイクル試験装置及びその方法に関する。 The present invention relates to a temperature cycle test apparatus and method capable of, for example, a cryogenic temperature (cold/heat) cycle test.

温度サイクル試験装置として、下記特許文献1に開示された装置がある。この装置は、空気槽の下に腐食液を貯留した浸漬槽を重ね、その中央部に試料懸垂架腕を上端に有する垂直軸を設け、垂直軸の上下動によって試料が浸漬槽に浸漬され、または空気槽に引き上げられるように構成されている。空気槽には温風ボックスが接続されており、空気槽内に温風を送り込むことができる。また試料懸垂架腕の下端には、垂直軸の上下動によって上下する遮蔽板が設けられており、試料を空気槽に引き上げたときに2槽間を仕切ることが可能である。 As a temperature cycle test device, there is a device disclosed in Patent Document 1 below. In this apparatus, an immersion tank containing a corrosive liquid is placed under an air tank, and a vertical shaft having a sample suspension arm at the upper end is provided in the center of the air tank. The vertical movement of the vertical shaft immerses the sample in the immersion tank, Or it is configured to be pulled up into an air tank. A hot air box is connected to the air tank, and hot air can be sent into the air tank. At the lower end of the sample suspending arm, a shielding plate that moves up and down by vertical movement of the vertical axis is provided, and when the sample is pulled up into the air chamber, it is possible to separate the two chambers.

ところで、自動車やロケットなどをはじめとする様々な分野における部品には、過酷な環境下でも耐久性があって性能が安定していることが要求されている。このため、液体酸素や液体窒素を用いた極低温温度サイクル試験のための装置も提案されている。 By the way, parts in various fields such as automobiles and rockets are required to have durability and stable performance even in harsh environments. Therefore, an apparatus for cryogenic temperature cycle tests using liquid oxygen or liquid nitrogen has also been proposed.

しかし、液化水素を用いた極低温温度サイクル試験装置は存在しなかった。 However, there was no cryogenic temperature cycle test equipment using liquefied hydrogen.

水素に対する耐性をみる試験として、試験体を液化水素に浸漬するための装置があるが、この装置は単に、開閉可能な蓋を有し保温性のある浸漬容器に試験体を浸漬させるものであって、温度サイクル試験を行うものではない。浸漬容器で温度サイクル試験を行おうとする場合には、試験体を浸漬して冷却した後、浸漬容器内に加温のための水素ガスもしくはヘリウムガスを供給して液化水素を気化させて加熱する必要があるが、加温のたびに液化水素を気化させることになり、液化水素のロスが多い。しかも、加温する際に液化水素が蒸発するまでの間、低温の水素ガスが試験体の周囲に存在するため、温度が上がりにくく、試験に時間がかかる。 As a test for testing resistance to hydrogen, there is a device for immersing a test specimen in liquefied hydrogen. Therefore, the temperature cycle test is not performed. When performing a temperature cycle test in an immersion container, after cooling the specimen by immersing it, supply hydrogen gas or helium gas for heating into the immersion container to evaporate the liquefied hydrogen and heat it. Although it is necessary, the liquefied hydrogen is vaporized each time it is heated, resulting in a large loss of liquefied hydrogen. Moreover, since low-temperature hydrogen gas is present around the specimen until the liquefied hydrogen evaporates during heating, the temperature is difficult to rise, and the test takes a long time.

また、水素は可燃性であって、扱いには注意が必要であるため、上下動する垂直軸を浸漬槽に貫通支持させなければならない特許文献1の装置の冷却媒体として液化水素を使用することはできない。これは、垂直軸と浸漬槽の間をシールすることができないからである。 In addition, since hydrogen is flammable and must be handled with care, liquefied hydrogen is used as a cooling medium for the apparatus of Patent Document 1, in which the vertical shaft that moves up and down must be supported through the immersion tank. can't. This is because it is not possible to seal between the vertical shaft and the immersion bath.

特開昭61-155726号公報JP-A-61-155726

この発明は、液化水素などの冷却媒体のロスを低減するとともに、試験の短時間化を図り試験回数を増やすことができるようにすることを主な目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The main object of the present invention is to reduce the loss of a cooling medium such as liquefied hydrogen, shorten the test time, and increase the number of tests.

そのための手段は、液状の冷却媒体を貯留する冷却室と、前記冷却室の上方に連通状態で設けられた加温室と、前記冷却室と前記加温室の間の連通路を開閉可能に仕切る仕切り機構を備え、前記加温室の上方には、下端部を前記加温室内に位置させたときを上昇位置とする昇降軸が垂直に支持され、前記昇降軸の下端部に、試験体を着脱可能に保持する試験体ホルダが形成されるとともに、前記昇降軸には、前記試験体ホルダを前記冷却室内の冷却媒体中の位置と、前記加温室内との間に往復動させる昇降機構が備えられた温度サイクル試験装置である。 Means for this purpose include a cooling chamber for storing a liquid cooling medium, a heating chamber provided above the cooling chamber in communication, and a partition for partitioning a communication passage between the cooling chamber and the heating chamber so as to be openable and closable. A mechanism is provided above the heating chamber, and a lifting shaft is vertically supported with a raised position when the lower end is positioned in the heating chamber. and the elevating shaft is provided with an elevating mechanism for reciprocating the specimen holder between a position in the cooling medium in the cooling chamber and the heating chamber. temperature cycle test equipment.

この構成では、試験体は昇降軸の下端の試験体ホルダに取り付けられて、下に位置する冷却室と、その上に位置する加温室との間を上下動するので、試験においては、冷却室内の冷却媒体を加温のたびに蒸発させることは不要である。また、試験体の加温に際しては、仕切り機構が冷却室と加温室との間の連通路を仕切るので、加温室内の気体が冷却室内に流入することや、逆に冷却室内の冷たいガスが加温室内に流入することを抑制する。試験体を昇降させる昇降軸は、加温室の上方に支持されるので、特別なシール構造なしに支持可能である。 In this configuration, the specimen is attached to the specimen holder at the lower end of the elevating shaft and moved up and down between the cooling chamber located below and the heating chamber located above it. It is not necessary to evaporate the cooling medium for each heating. In addition, when heating the specimen, the partition mechanism partitions the communication passage between the cooling chamber and the heating chamber, so that the gas in the heating chamber flows into the cooling chamber, and conversely, the cold gas in the cooling chamber is prevented from flowing into the cooling chamber. Suppress the inflow into the heating room. Since the lifting shaft for lifting the specimen is supported above the heating chamber, it can be supported without a special sealing structure.

この発明によれば、加温室を冷却室の上方に設けて、加温室の上方に支持した昇降軸の上下動で試験体に対して冷却と加温を繰り返し行えるように構成して特別なシール構造を不要にしたので、たとえば液化水素のような冷却媒体を用いた極低温温度サイクル試験装置を得ることができる。しかも、試験体の加温は垂直軸の上昇で行え、冷却媒体を蒸発させる必要がなく、仕切り機構で加温時に冷却室との間を仕切ることができるので、冷却媒体の消費を抑え無駄をなくすことが可能である。また加温室の昇温を速やかに行え、試験時間の大幅な短縮を図って試験回数を増やすことができる。 According to the present invention, a heating chamber is provided above the cooling chamber, and a vertical movement of an elevating shaft supported above the heating chamber allows repeated cooling and heating of the specimen, and a special seal is provided. Since no structure is required, it is possible to obtain a cryogenic temperature cycle test apparatus using a cooling medium such as liquefied hydrogen. Moreover, the specimen can be heated by raising the vertical axis, and there is no need to evaporate the cooling medium. can be eliminated. Moreover, the temperature of the heating chamber can be raised quickly, and the test time can be greatly shortened, and the number of tests can be increased.

液化水素を用いた試験装置の概略構成図。The schematic block diagram of the test apparatus using liquefied hydrogen. 温度サイクル試験部の冷却室側の部分を示す断面図。Sectional drawing which shows the part by the side of the cooling chamber of a temperature cycle test part. 温度サイクル試験部の断面図。Sectional drawing of a temperature cycle test part. 温度サイクル試験部の加温室を示す断面図。Sectional drawing which shows the heating chamber of a temperature cycle test part. 吹き付け手段の斜視図。The perspective view of a spray means. 吹き付け手段の平面図。The top view of a spray means. 液化水素を用いた温度サイクル試験方法を示すフロー図。FIG. 2 is a flowchart showing a temperature cycle test method using liquefied hydrogen.

この発明を実施するための一形態を、以下図面を用いて説明する。 One mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1に、試験装置11を示す。この試験装置11は、液化水素温度まで冷却して耐久性を検証する長期浸漬試験部13と、この発明の「温度サイクル試験装置」としての、極低温温度サイクル試験を行う温度サイクル試験部15を有している。試験装置11では冷却媒体として液状の液化水素LHが使用される。 A test apparatus 11 is shown in FIG. This test apparatus 11 includes a long-term immersion test section 13 that verifies durability by cooling to the temperature of liquefied hydrogen, and a temperature cycle test section 15 that performs a cryogenic temperature cycle test as a "temperature cycle test apparatus" of the present invention. have. Liquid liquefied hydrogen LH 2 is used as a cooling medium in the test device 11 .

まず、長期浸漬試験部13について簡単に説明し、続いて、温度サイクル試験部15について説明する。 First, the long-term immersion test section 13 will be briefly described, and then the temperature cycle test section 15 will be described.

長期浸漬試験部13は、液化水素LHを貯留する冷却媒体貯留槽としての浸漬容器31で構成される。浸漬容器31は、上端が開口した容器本体32と、容器本体32の開口に着脱自在に取り付けられて容器本体32を閉塞する蓋体33を備え、容器本体32は真空断熱層34を有している。蓋体33は、容器本体32の上端部に嵌まり込む断熱材35を有しており、蓋体33には、液化水素供給ポート36と、水素ガス放出ポート37が設けられている。液化水素供給ポート36から下方には、供給管38が延設されており、供給管38の先端は容器本体32の内周面に沿わせてある。蓋体33の断熱材35より下には、バッフルプレート39が備えられている。 The long-term immersion test section 13 is composed of an immersion container 31 as a cooling medium storage tank for storing liquefied hydrogen LH2 . The immersion container 31 includes a container body 32 with an open upper end, and a lid 33 detachably attached to the opening of the container body 32 to close the container body 32. The container body 32 has a vacuum insulation layer 34. there is The lid 33 has a heat insulating material 35 fitted to the upper end of the container body 32 , and is provided with a liquefied hydrogen supply port 36 and a hydrogen gas discharge port 37 . A supply pipe 38 extends downward from the liquefied hydrogen supply port 36 , and the tip of the supply pipe 38 extends along the inner peripheral surface of the container body 32 . A baffle plate 39 is provided below the heat insulating material 35 of the lid 33 .

また蓋体33には、液面計40が備えられており、液面計40は、容器本体32に貯留する予め設定された液化水素LHの最大限度量、すなわち液面最大高さ41を検出する。 In addition, the lid 33 is provided with a liquid level gauge 40, and the liquid level gauge 40 measures a preset maximum limit amount of liquefied hydrogen LH2 stored in the container body 32, that is, a liquid level maximum height 41. To detect.

長期浸漬試験部13は、重量計42の上に載置され、重量計42の計測値に基づいて内部の液化水素LHの貯留量が判断される。 The long-term immersion test section 13 is placed on a weighing scale 42 , and based on the measured value of the weighing scale 42 , the storage amount of the liquefied hydrogen LH 2 inside is determined.

容器本体32には、上下に配設された2本の管が外部に向けて延びている。2本の管とは、容器本体32における液化水素LHが貯留されている液相部分に設けられた導入管43と、容器本体32における液化水素LHの液面より上の気相部分に設けられた連結管44である。連結管44は前述の液面最大高さ41より上に設けられる。 The container main body 32 has two vertically arranged pipes extending outward. The two pipes are the introduction pipe 43 provided in the liquid phase portion in which the liquefied hydrogen LH 2 is stored in the container body 32 and the gas phase portion above the liquid level of the liquefied hydrogen LH 2 in the container body 32. A connecting pipe 44 is provided. The connecting pipe 44 is provided above the liquid level maximum height 41 described above.

つぎに、温度サイクル試験部15について説明する。温度サイクル試験部15の概要は次のとおりである。 Next, the temperature cycle test section 15 will be explained. The outline of the temperature cycle test section 15 is as follows.

温度サイクル試験部15は、液化水素LHを貯留する冷却室51と、冷却室51の上方に連通状態で設けられた加温室52と、冷却室51と加温室52の間の連通路53を開閉可能に仕切る仕切り機構54を備えており、長期浸漬試験部13の浸漬容器31に、導入管43と連結管44を介して並設されている。 The temperature cycle test section 15 comprises a cooling chamber 51 storing liquefied hydrogen LH 2 , a heating chamber 52 provided in communication above the cooling chamber 51 , and a communication passage 53 between the cooling chamber 51 and the heating chamber 52 . It has a partition mechanism 54 for partitioning so that it can be opened and closed, and is arranged in parallel with the immersion container 31 of the long-term immersion test section 13 via an introduction pipe 43 and a connecting pipe 44 .

導入管43と連結管44が接続されるのは温度サイクル試験部15における冷却室51である。つまり、冷却室51の液相部分と浸漬容器31の液相部分が導入管43で連結され、冷却室51の気相部分と浸漬容器31の気相部分が連結管44で連結される。 The inlet pipe 43 and the connecting pipe 44 are connected to the cooling chamber 51 in the temperature cycle test section 15 . That is, the liquid phase portion of the cooling chamber 51 and the liquid phase portion of the immersion container 31 are connected by the introduction pipe 43 , and the vapor phase portion of the cooling chamber 51 and the vapor phase portion of the immersion container 31 are connected by the connecting pipe 44 .

加温室52の上方には、下端部を加温室52内に位置させたときを上昇位置とする昇降軸55が垂直に支持され、昇降軸55の下端部に、試験体Tを着脱可能に保持する試験体ホルダ56が形成されている。昇降軸55はストロークなどを考慮して適宜長さ設定されており、下端部の試験体ホルダ56は、略円板状に形成され、適宜形態の試験体Tを保持できる適宜の保持手段が備えられている。 Above the heating chamber 52, an elevating shaft 55 is vertically supported with its lower end placed in the heating chamber 52 at a raised position. A test piece holder 56 is formed to The length of the elevating shaft 55 is appropriately set in consideration of the stroke, etc., and the test piece holder 56 at the lower end is formed in a substantially disc shape, and is provided with an appropriate holding means capable of holding a test piece T having an appropriate shape. It is

また試験体ホルダ56には、保持した試験体Tの温度を計測するための温度センサ57が内蔵されている(図3、図4参照)。 Further, the specimen holder 56 incorporates a temperature sensor 57 for measuring the temperature of the held specimen T (see FIGS. 3 and 4).

昇降軸55には、試験体ホルダ56を冷却室51内の液化水素LH中の位置と、加温室52内との間に往復動させる昇降機構58が備えられる(図3、図4参照)。この昇降機構58と、連通路53の仕切り機構54は、共に圧空作動式である。 The elevating shaft 55 is provided with an elevating mechanism 58 that reciprocates the specimen holder 56 between the position in the liquefied hydrogen LH2 in the cooling chamber 51 and the heating chamber 52 (see FIGS. 3 and 4). . Both the elevating mechanism 58 and the partition mechanism 54 of the communication passage 53 are operated by compressed air.

具体的に説明すると、冷却室51は図2に示したように有底筒状であり、上端を除く全体に真空断熱層59を有している。冷却室51の下端部には導入管43が接続されており、浸漬容器31内の液化水素LHが自然に導入される構造である(図1参照)。このような構造であるため、冷却室51内の液化水素LHの液面は、浸漬容器31内の液化水素LHの液面と同じになる。 Specifically, the cooling chamber 51 has a cylindrical shape with a bottom as shown in FIG. An introduction pipe 43 is connected to the lower end of the cooling chamber 51, and has a structure in which the liquefied hydrogen LH2 in the immersion container 31 is naturally introduced (see FIG. 1). With such a structure, the liquid level of the liquefied hydrogen LH 2 in the cooling chamber 51 is the same as the liquid level of the liquefied hydrogen LH 2 in the immersion container 31 .

冷却室51の上部には、連結管44が接続されている。連結管44の接続位置は、浸漬容器31の液面最大高さ41と同じ液面最大高さ60よりも上である。 A connecting pipe 44 is connected to the upper portion of the cooling chamber 51 . The connection position of the connecting pipe 44 is above the maximum liquid level 60 which is the same as the maximum liquid level 41 of the immersion container 31 .

また、冷却室51の上端部には、内圧が異常に上昇したときに水素ガスGHを逃がす安全弁61が設けられている。 A safety valve 61 is provided at the upper end of the cooling chamber 51 to release the hydrogen gas GH2 when the internal pressure rises abnormally.

冷却室51の上が前述の連通路53であり、連通路53には、仕切り機構54の仕切弁62が進退可能に備えられている。仕切弁62は、連通路53を横断する方向に往復動可能に設けられており、前述のように圧空作動式である。つまり、図1、図3に示したように、仕切り機構54は圧縮空気の送り込みと排出で仕切弁62の開閉(OPEN/CLOSE)を行う。このような仕切り機構54にはゲートバルブが好適に使用できる。 Above the cooling chamber 51 is the above-described communication path 53, and the communication path 53 is provided with a partition valve 62 of a partition mechanism 54 so as to be movable back and forth. The gate valve 62 is provided so as to be able to reciprocate in the direction across the communicating passage 53, and is pneumatically operated as described above. That is, as shown in FIGS. 1 and 3, the partition mechanism 54 opens and closes (OPEN/CLOSE) the partition valve 62 by supplying and discharging compressed air. A gate valve can be suitably used for such a partition mechanism 54 .

仕切り機構54の圧空作動式のアクチュエータは、パージボックス63で包囲されている。パージボックス63には、図3に示したように、内部に不燃性ガスを出し入れする供給口63aと排出口63bが設けられており、離れた位置に設けられた供給源(図示せず)から例えば窒素などの不燃性ガスが少しずつ供給されるとともに排出されて、パージボックス63内を常に不燃性ガスで満たすようにしている。これはアクチュエータの駆動に必要なセンサに通電がなされるからである。 A pneumatically operated actuator of the partition mechanism 54 is surrounded by a purge box 63 . As shown in FIG. 3, the purge box 63 is provided with a supply port 63a and a discharge port 63b for taking in and out the nonflammable gas from the supply source (not shown) provided at a remote position. For example, a non-flammable gas such as nitrogen is gradually supplied and discharged so that the interior of the purge box 63 is always filled with the non-flammable gas. This is because the sensor necessary for driving the actuator is energized.

連通路53の上の加温室52は、図3、図4に示したように、上下が貫通した箱状であり、側面には開閉可能な扉体64が設けられている(図4参照)。加温室52を構成する筐体52aは、中空層65を有する二重壁構造であり、筐体52aには中空層65に加温用の流体を循環させる循環手段として、流体入口66と流体出口67が形成され(図3参照)、流体入口66と流体出口67には、図示しない流体供給源に接続されている。ここに用いる流体は、適宜選定できるが、例えば水や湯を利用できる。 As shown in FIGS. 3 and 4, the heating chamber 52 above the communication passage 53 has a box-like shape penetrating vertically, and is provided with an openable and closable door 64 on the side surface (see FIG. 4). . A housing 52a constituting the heating chamber 52 has a double-walled structure having a hollow layer 65. The housing 52a has a fluid inlet 66 and a fluid outlet as circulation means for circulating a heating fluid in the hollow layer 65. 67 is formed (see FIG. 3), and fluid inlet 66 and fluid outlet 67 are connected to a fluid supply source (not shown). The fluid used here can be appropriately selected, and for example, water or hot water can be used.

加温室52には、試験体ホルダ56に取り付けられた試験体Tに加温用のガスを供給するガス導入路68とガス放出路69が備えられている(図4参照)。具体的には、筐体52aの側面の開口を開閉可能に塞ぐ扉体64に、ガス導入路68とガス放出路69が形成され、これらガス導入路68とガス放出路69には、離れた位置に設けられたガス供給源(図示せず)が接続されている。ガス導入路68とガス放出路69に接続されるガス供給源としては、前述の加温用のガスを供給するもののほか、置換用の不燃性ガスを供給するものも備える。 The heating chamber 52 is provided with a gas introduction path 68 and a gas discharge path 69 for supplying a heating gas to the specimen T attached to the specimen holder 56 (see FIG. 4). Specifically, a gas introduction path 68 and a gas discharge path 69 are formed in a door 64 that openably closes the side opening of the housing 52a. A local gas supply (not shown) is connected. As a gas supply source connected to the gas introduction path 68 and the gas discharge path 69, in addition to the above-described heating gas, there is also provided a nonflammable gas for replacement.

加温に用いるガスは、液化水素LHでの冷却温度よりも高い適宜の温度の水素ガスもしくはヘリウムガスを用いる。例えば水素に対する耐性を検証する場合には水素ガスを用いるとよく、試験体Tの取り出しを含めて取り扱い性を考えればヘリウムガスを用いるとよい。 As the gas used for heating, hydrogen gas or helium gas having an appropriate temperature higher than the cooling temperature of liquefied hydrogen LH2 is used. For example, hydrogen gas may be used when verifying resistance to hydrogen, and helium gas may be used when taking into account the ease of handling, including removal of the specimen T.

加温のためのガスの供給は、単に流し込むだけでもよいが、より効率よい温度上昇を図るべく、加温室52内にガス吹き付け手段71が設けられる。 The gas for heating may be supplied by simply pouring it in, but a gas blowing means 71 is provided in the heating chamber 52 in order to raise the temperature more efficiently.

ガス吹き付け手段71は、ガス導入路68に接続されており、図4に示したように扉体64の内面に一体に備えられている。ガス吹き付け手段71が扉体64に設けられているため、扉体64を開いたときにガス吹き付け手段71は加温室52から出て、扉体64を閉じるとガス吹き付け手段71は試験体Tを囲む構造である。 The gas blowing means 71 is connected to the gas introduction path 68 and is integrally provided on the inner surface of the door 64 as shown in FIG. Since the gas blowing means 71 is provided on the door 64, the gas blowing means 71 comes out of the heating chamber 52 when the door 64 is opened, and when the door 64 is closed, the gas blowing means 71 blows the specimen T. It is a surrounding structure.

図5に扉体64の概略構造の斜視図を示す。ガス吹き付け手段71は、ガス導入路68に接続されて平面視U字状をなす幹部72と、幹部72の下面に配設された複数の円筒状のノズル73で構成されている。幹部72は平面視U字状であるので、半円弧状の円弧部72aと、円弧部72aの両側からまっすぐに延びる直線部72bを有している。直線部72b同士の間隔は、試験体ホルダ56や試験体Tの大きさよりも大きく設定され、直線部72b同士の間が試験体ホルダ56又は試験体Tが相対移動する出入り口となる。 FIG. 5 shows a perspective view of a schematic structure of the door 64. As shown in FIG. The gas blowing means 71 is composed of a trunk 72 connected to the gas introduction passage 68 and having a U-shape in plan view, and a plurality of cylindrical nozzles 73 arranged on the lower surface of the trunk 72 . Since the trunk 72 is U-shaped in plan view, it has a semicircular arc portion 72a and linear portions 72b extending straight from both sides of the arc portion 72a. The interval between the straight portions 72b is set larger than the sizes of the test piece holder 56 and the test piece T, and the space between the straight portions 72b serves as an entrance through which the test piece holder 56 or the test piece T moves relative to each other.

幹部72の縦断面形状は方形であり、幹部72の太さはノズル73の直径より太く形成されている。ノズル73は、外周面の一部に長手方向に沿って配設された複数の噴口73aを有している。 The trunk 72 has a rectangular vertical cross-sectional shape, and the thickness of the trunk 72 is larger than the diameter of the nozzle 73 . The nozzle 73 has a plurality of injection holes 73a arranged along the longitudinal direction in a part of the outer peripheral surface.

ノズル73の配置は、図6に示したように、試験体Tの水平方向の周囲を取り囲む配置である。つまり、平面視U字状の幹部72における円弧部72a分の中心点Pを中心にした円周上にノズル73が配設されている。そしてノズル73の噴口73aの向き、すなわち噴射方向は、円弧部72aの中心点Pに、つまり試験体Tに向けられている。 The arrangement of the nozzles 73 is such that they surround the specimen T in the horizontal direction, as shown in FIG. That is, the nozzles 73 are arranged on the circumference around the center point P of the arc portion 72a of the trunk 72 which is U-shaped in plan view. The direction of the injection port 73a of the nozzle 73, that is, the injection direction, is directed toward the center point P of the arc portion 72a, that is, toward the specimen T. As shown in FIG.

扉体64の外面には、開閉のための取っ手74が設けられている。扉体64は筐体52aの開口に対してボルト止めなどの適宜の閉鎖手段で固定される。図面では扉体64の閉鎖手段の図示を省略している。 A handle 74 for opening and closing is provided on the outer surface of the door 64 . The door 64 is fixed to the opening of the housing 52a by appropriate closing means such as bolting. In the drawing, illustration of the closing means of the door 64 is omitted.

加温室52の上には前述の昇降機構58が設けられる。昇降機構58は、昇降軸55に沿って立設された2本のレール部75と、これらレール部75上を走行するスライダ76で構成される。スライダ76は、昇降軸55の上端部に保持され昇降軸55と直交する方向に広がるスライダ取り付け板77の縁から垂設されている。スライダ76の上昇と下降は、前述のとおり仕切り機構54と同様に圧空作動式である。つまり、昇降機構58は圧縮空気の送り込みと排出によってスライダ76が上下動(UP/DOWN)する構造である。 Above the heating chamber 52, the lifting mechanism 58 described above is provided. The elevating mechanism 58 is composed of two rail portions 75 erected along the elevating shaft 55 and a slider 76 running on these rail portions 75 . The slider 76 is held at the upper end of the elevating shaft 55 and extends vertically from the edge of a slider mounting plate 77 extending in a direction orthogonal to the elevating shaft 55 . As with the partition mechanism 54, the raising and lowering of the slider 76 is pneumatically actuated. That is, the elevating mechanism 58 has a structure in which the slider 76 moves up and down (UP/DOWN) by supplying and discharging compressed air.

この昇降機構58においても、前述の仕切り機構54の場合と同様、パージボックス78が設けられている。すなわち、図4に示したように、パージボックス78には内部に不燃性ガスを出し入れする供給口78aと排出口78bが設けられており、供給口78aと排出口78bには、離れた位置に設けられた供給源(図示せず)が接続されている。 The lift mechanism 58 is also provided with a purge box 78 as in the case of the partition mechanism 54 described above. That is, as shown in FIG. 4, the purge box 78 is provided with a supply port 78a and a discharge port 78b for taking in and out the nonflammable gas. A provided supply (not shown) is connected.

また、昇降機構58の昇降軸55の周囲には、加温室52内の気体がパージボックス78内のセンサなどの電子部品に影響を与えないように囲い込むためのベローズ81が設けられている。具体的には、図4に示したように、スライダ取り付け板77の下面にベローズ81の上端の上端板部82が設けられ、上端板部82の中央の貫通穴82aに対して気密性を持たせて昇降軸55を挿通している。ベローズ81の下端の下端板部83は、加温室52との間の連通部を塞いで加温室52の上端面に固定され、下端板部83の貫通穴83aに対して気密性を持たせて昇降軸55を挿通している。 A bellows 81 is provided around the elevation shaft 55 of the elevation mechanism 58 to enclose electronic components such as sensors in the purge box 78 so that the gas in the heating chamber 52 does not affect them. Specifically, as shown in FIG. 4, an upper end plate portion 82 at the upper end of the bellows 81 is provided on the lower surface of the slider mounting plate 77, and the through hole 82a in the center of the upper end plate portion 82 is airtight. The elevating shaft 55 is inserted through it. The lower end plate portion 83 of the lower end of the bellows 81 is fixed to the upper end surface of the heating chamber 52 by closing the communicating portion with the heating chamber 52, and is airtight with respect to the through hole 83a of the lower end plate portion 83. The elevating shaft 55 is inserted through it.

以上のように構成された試験装置11では、図7に示したような工程で温度サイクル試験を行う。 In the test apparatus 11 configured as described above, a temperature cycle test is performed in the steps shown in FIG.

すなわち、垂直に支持された昇降軸55の下端の試験体ホルダ56に、加温室52において試験体Tを取り付ける試験体取り付け工程S1と、加温室52内を不燃性ガスで置換する置換工程S2と、加温室52と加温室52の下方の冷却室51との間に設けられた仕切りを開ける開放工程S3と、加温室52内の試験体Tを冷却室51内に降下させる試験体降下工程S4と、冷却室51内の液化水素LH内で試験体Tを所定温度まで冷却する冷却工程S5と、冷却室51内の試験体Tを加温室52内へ上昇させる試験体上昇工程S6と、仕切りを閉じる閉鎖工程S7と、加温室52内に加温のためのガスを供給するガス供給工程S8と、試験体Tを所定温度まで昇温させる昇温工程S9と、仕切りを開放するとともにガス供給工程S8でのガスの供給を停止する再冷却準備工程S10を順に経たのち、試験体降下工程S4から再冷却準備工程S10までの工程を複数回繰り返してから、さらに昇温工程S9まで終えた後、ガス供給工程S8でのガスの供給を停止する取り出し準備工程S11と、加温室52内において試験体ホルダ56から試験体Tを取り外す試験体取り出し工程S12を有する温度サイクル試験方法である。 That is, a test body mounting step S1 in which the test body T is attached to the test body holder 56 at the lower end of the vertically supported elevating shaft 55 in the heating chamber 52, and a replacement step S2 in which the inside of the heating chamber 52 is replaced with a nonflammable gas. , an opening step S3 for opening the partition provided between the heating chamber 52 and the cooling chamber 51 below the heating chamber 52, and a test piece lowering step S4 for lowering the test piece T in the heating chamber 52 into the cooling chamber 51. a cooling step S5 for cooling the test piece T to a predetermined temperature in the liquefied hydrogen LH 2 in the cooling chamber 51; a test piece raising step S6 for raising the test piece T in the cooling chamber 51 into the heating chamber 52; A closing step S7 of closing the partition, a gas supply step S8 of supplying gas for heating into the heating chamber 52, a temperature raising step S9 of raising the temperature of the specimen T to a predetermined temperature, opening the partition and gas After successively going through the recooling preparation step S10 for stopping the gas supply in the supply step S8, the steps from the specimen lowering step S4 to the recooling preparation step S10 were repeated multiple times, and then the heating step S9 was completed. After that, the temperature cycle test method includes a removal preparation step S11 for stopping the gas supply in the gas supply step S8, and a specimen removal step S12 for removing the specimen T from the specimen holder 56 in the heating chamber 52.

試験体取り付け工程S1では、加温室52の扉体64を開けて、上昇位置にある昇降軸55の試験体ホルダ56を露出させて試験体Tを取り付ける。試験体ホルダ56に備えられる保持手段は、図3、図4の例では、円筒形状の試験体Tを外周面に嵌める短柱状の保持体56aである。保持体56aは、試験体ホルダ56に対する螺合や、他の部材を用いた結合などによって試験体ホルダ56の下面に取り付け可能に構成されている。このような保持体56aなしに試験体ホルダ56に対して直接ボルト固定するなど、取り付け構造に応じて試験体Tの取り付けがなされる。 In the test piece mounting step S1, the door 64 of the heating chamber 52 is opened to expose the test piece holder 56 of the elevating shaft 55 at the elevated position, and the test piece T is mounted. In the example of FIGS. 3 and 4, the holding means provided in the test piece holder 56 is a short columnar holder 56a for fitting the cylindrical test piece T on its outer peripheral surface. The holder 56a is configured to be attachable to the lower surface of the test object holder 56 by screwing it into the test object holder 56, coupling with other members, or the like. The test piece T is mounted according to the mounting structure, such as directly bolted to the test piece holder 56 without such a holder 56a.

このとき、加温室52の中には可燃性ガスや有毒ガスがない状態であり、連通路53における前述の仕切りとしての仕切弁62は閉鎖されている。冷却室51内の液化水素LHは存在しない場合も存在する場合もある。 At this time, there is no combustible gas or toxic gas in the heating chamber 52, and the sluice valve 62 as the aforementioned sluice in the communication passage 53 is closed. There may or may not be liquefied hydrogen LH 2 in the cooling chamber 51 .

置換工程S2では、安全のために不活性ガスなどの不燃性ガスで雰囲気を置換する。この置換工程S2では、扉体64に設けたガス導入路68からガス吹き付け手段71を介して不燃性ガスを供給する。不燃性ガスによる置換操作の代わりに、真空引きを行ってもよい。 In the replacement step S2, the atmosphere is replaced with a nonflammable gas such as an inert gas for safety. In this replacement step S2, the nonflammable gas is supplied from the gas introduction path 68 provided in the door 64 through the gas blowing means 71. As shown in FIG. Evacuation may be performed instead of the replacement operation with nonflammable gas.

このあと、冷却室51に液化水素LHが貯留されていない場合には、浸漬容器31の液化水素供給ポート36から所定量の液化水素LHを供給する。 After that, when the cooling chamber 51 does not store the liquefied hydrogen LH 2 , a predetermined amount of the liquefied hydrogen LH 2 is supplied from the liquefied hydrogen supply port 36 of the immersion container 31 .

続く開放工程S3では、閉じてあった仕切弁62を開いて試験体Tの冷却準備を行う。 In the subsequent opening step S3, the closed gate valve 62 is opened to prepare for cooling the specimen T. As shown in FIG.

試験体降下工程S4では、昇降機構58を駆動して昇降軸55を下げ、試験体Tを液化水素LHの中に浸して冷却工程S5に移行する。試験体Tが浸漬されることによって液化水素LHが万が一突沸したとしても、冷却室51には液面最大高さ60より上に浸漬容器31につながる連結管44が設けられているので、水素ガスGHは浸漬容器31に逃がされ、安全は確保される。 In the test piece lowering step S4, the lifting mechanism 58 is driven to lower the lifting shaft 55, the test piece T is immersed in the liquefied hydrogen LH2 , and the cooling step S5 is performed. Even if the liquefied hydrogen LH 2 bumps when the specimen T is immersed, the cooling chamber 51 is provided with a connecting pipe 44 connected to the immersion container 31 above the maximum liquid surface height 60. Gas GH 2 is vented to the immersion vessel 31 and is secured.

試験体ホルダ56に備えた温度センサ57の検知に基づいて、試験体Tが所定の冷却温度になったと判断されたあとは、冷却工程S5を終了し、昇降機構58が駆動して昇降軸55を上げる試験体上昇工程S6に移行する。 After it is determined that the test piece T has reached a predetermined cooling temperature based on the detection of the temperature sensor 57 provided in the test piece holder 56, the cooling step S5 is finished, and the lifting mechanism 58 is driven to move the lifting shaft 55. is shifted to the test body raising step S6 for raising the

試験体上昇工程S6によって、試験体Tは加温室52内に収容されることになる。 The specimen T is accommodated in the heating chamber 52 by the specimen raising step S6.

続く閉鎖工程S7では、仕切り機構54が駆動して仕切弁62で連通路53を閉じて冷却室51を隔絶する。これにより、冷却室51内の液化水素LHが気化した水素ガスGHが加温室52に入り込むことを防止するとともに、加温室52内の気体が冷却室51に入って液化水素LHの気化が促進されることを防止する。 In the subsequent closing step S7, the partition mechanism 54 is driven and the partition valve 62 closes the communication passage 53 to isolate the cooling chamber 51. As shown in FIG. As a result, the hydrogen gas GH 2 obtained by vaporizing the liquefied hydrogen LH 2 in the cooling chamber 51 is prevented from entering the heating chamber 52, and the gas in the heating chamber 52 enters the cooling chamber 51 to vaporize the liquefied hydrogen LH 2 . prevent the promotion of

このあと、ガス供給工程S8に移行して、扉体64のガス導入路68から加熱のためのガスを供給し、試験体Tに作用したガスをガス放出路69から出す。このガスには、常温の水素ガスGHや加熱した水素ガスGHが用いられる。このほか、ヘリウムガスを用いてもよい。 Thereafter, the process proceeds to gas supply step S8, in which gas for heating is supplied from the gas introduction path 68 of the door 64, and the gas that has acted on the specimen T is discharged from the gas discharge path 69. As this gas, normal temperature hydrogen gas GH 2 or heated hydrogen gas GH 2 is used. Alternatively, helium gas may be used.

なお、加温室52の筐体52aには、流体入口66から供給された水や湯などの加温のための流体が循環しており、加温室52は温められている。この作用と、前述のように仕切弁62が冷却室51を隔絶することによって、試験体Tの加温は円滑になされる。 A heating fluid such as water or hot water supplied from a fluid inlet 66 circulates in the housing 52a of the heating chamber 52, and the heating chamber 52 is heated. Due to this action and the isolation of the cooling chamber 51 by the gate valve 62 as described above, the specimen T can be heated smoothly.

しかも、ガス導入路68から取り込まれる加温のためのガスは、ガス吹き付け手段71によって、試験体Tに向けて吹き付けられるので、試験体Tは速やかに温度上昇する。 Moreover, since the gas for heating taken in from the gas introduction path 68 is blown toward the specimen T by the gas blowing means 71, the temperature of the specimen T rises quickly.

試験体ホルダ56に備えた温度センサ57の検知に基づいて、試験体Tが所定の加温温度になったと判断されたあとは、昇温工程S9を終了し、再冷却準備工程S10に移行する。つまり、仕切り機構54を駆動して仕切弁62を開くとともにガス導入路68からのガスの導入を停止する。 After it is determined that the test piece T has reached the predetermined heating temperature based on the detection by the temperature sensor 57 provided in the test piece holder 56, the temperature raising step S9 is terminated, and the re-cooling preparation step S10 is performed. . That is, the partition mechanism 54 is driven to open the partition valve 62 and the introduction of gas from the gas introduction passage 68 is stopped.

このあとは、前述した試験体降下工程S4から再冷却準備工程S10までの各工程を必要な複数回繰り返す。 Thereafter, each step from the above-described test piece lowering step S4 to the re-cooling preparation step S10 is repeated a required number of times.

必要回数の冷却工程S5を終えたあとは、さらに試験体上昇工程S6、閉鎖工程S7、ガス供給工程S8、昇温工程S9を経て、次に取り出し準備工程S11に移行する。つまりガス導入路68からのガスの供給を停止して加温室52内を不燃性ガスで置換する。ガス供給工程S8で用いるガスが不燃性ガスである場合には、置換は省略できる。 After completing the required number of cooling steps S5, the test piece raising step S6, closing step S7, gas supply step S8, and temperature raising step S9 are carried out, and then the process proceeds to the extraction preparation step S11. That is, the supply of gas from the gas introduction passage 68 is stopped and the inside of the heating chamber 52 is replaced with nonflammable gas. If the gas used in the gas supply step S8 is a nonflammable gas, the replacement can be omitted.

最後に、加温室52の扉体64を開けて試験体ホルダ56から試験体Tを取り外す。 Finally, the door 64 of the heating chamber 52 is opened and the specimen T is removed from the specimen holder 56 .

このように、試験体Tは下に位置する冷却室51とその上に位置する加温室52との間を上下動して冷却と加温を繰り返すので、試験において冷却室51内の液化水素LHを加温のたびに蒸発させることは不要である。このため、液化水素LHの消費を大幅に削減でき、液化水素LHの無駄をなくすことができる。 In this way, the test specimen T moves up and down between the cooling chamber 51 located below and the heating chamber 52 located above it to repeat cooling and heating. It is not necessary to evaporate 2 each time it is warmed. Therefore, consumption of the liquefied hydrogen LH2 can be greatly reduced, and waste of the liquefied hydrogen LH2 can be eliminated.

液化水素LHの無駄削減の効果は、試験体Tの加温に際して仕切り機構54が冷却室51と加温室52の間の連通路53を仕切ることで、液化水素LHの気化を抑制することによっても高められる。 The effect of reducing waste of the liquefied hydrogen LH 2 is that the partition mechanism 54 partitions the communication passage 53 between the cooling chamber 51 and the heating chamber 52 when heating the test specimen T, thereby suppressing the vaporization of the liquefied hydrogen LH 2 . also enhanced by

また、試験体Tの昇温は、加温室52を冷却室51から仕切った状態で行われるので、冷却室51内の冷たい水素ガスGHが加温室52内に流入することを抑制できる。このため、流体を用いた加温室52の加温とガス吹き付け手段71による積極的で効果的な加温と相まって、試験体Tの昇温が速やかに行える。 In addition, since the heating chamber 52 is separated from the cooling chamber 51, the cold hydrogen gas GH2 in the cooling chamber 51 can be prevented from flowing into the heating chamber 52. FIG. Therefore, the heating of the heating chamber 52 using the fluid and the positive and effective heating by the gas blowing means 71 are combined, and the temperature of the specimen T can be raised quickly.

この結果、試験体Tの昇温に液化水素LHの蒸発が不要であることも相まって、冷却と昇温のサイクルの短時間化を図ることができるようになり、試験の回数を大幅に増やすことが可能である。 As a result, coupled with the fact that the evaporation of liquefied hydrogen LH2 is not required to raise the temperature of the test piece T, it is possible to shorten the cycle of cooling and heating, which greatly increases the number of tests. It is possible.

付言すると、試験体の昇温に際して液化水素を蒸発させる方法で温度サイクル試験を行う場合、約20kgの液化水素を使用するとき、試験体の温度を一度下げてから上げるまでを1サイクルとすると、1サイクルには3日間を要していた。つまり、試験容器内に試験体を設置し、試験容器内に液化水素を供給して試験体の冷却を行い、このあと試験容器内の液化水素を放置することで蒸発させるわけであるが、蒸発するまでに約3日間が必要であった。しかも、液化水素の消費量は供給した量の約20kgである。 In addition, when conducting a temperature cycle test by evaporating liquefied hydrogen when the temperature of the specimen is raised, when using about 20 kg of liquefied hydrogen, one cycle is from lowering the temperature of the specimen once to raising it. One cycle required 3 days. In other words, the test specimen is placed in the test container, liquefied hydrogen is supplied to the test container to cool the test specimen, and then the liquefied hydrogen in the test container is left to evaporate. It took about 3 days to complete. Moreover, the amount of liquefied hydrogen consumed is about 20 kg of the supplied amount.

これに対して、前述した試験装置11を用いて温度サイクル試験を行った場合には、同じ約20kgの液化水素を用いた場合でも、1サイクルにかかる時間は約1時間であり、液化水素のロス量は0.5kgであった。 On the other hand, when the temperature cycle test is performed using the test apparatus 11 described above, even when using the same amount of liquefied hydrogen of about 20 kg, the time required for one cycle is about 1 hour. The loss amount was 0.5 kg.

このように、温度サイクル試験に要する時間の大幅な短縮と、液化水素の無駄の顕著な削減を実現できることがわかる。 Thus, it can be seen that the time required for the temperature cycle test can be greatly shortened and the waste of liquefied hydrogen can be significantly reduced.

また、昇降機構58と仕切り機構54は圧空作動式であってモータ駆動式ではないので、可燃性ガスである水素を、電気機器や電子部品から隔離して封じ込めやすい。そのうえ昇降機構58と仕切り機構54はパージボックス63,78を備えているので、安全を確保できる。このため、冷却媒体として液化水素のような可燃性液体を用いても安全装置が得られる。 In addition, since the lift mechanism 58 and the partition mechanism 54 are operated by compressed air and not driven by a motor, hydrogen, which is a combustible gas, can be easily confined away from electrical equipment and electronic parts. Moreover, since the lifting mechanism 58 and the partition mechanism 54 are provided with the purge boxes 63 and 78, safety can be ensured. Therefore, even if a combustible liquid such as liquefied hydrogen is used as a cooling medium, a safety device can be obtained.

そのうえ試験装置11は、温度サイクル試験部15を用いた温度サイクル試験のほかに、長期浸漬試験部13を用いた長期浸漬試験もできるので、利便性が高い。 Moreover, the test apparatus 11 can perform a long-term immersion test using the long-term immersion test section 13 in addition to the temperature cycle test using the temperature cycle test section 15, which is highly convenient.

以上の構成はこの発明を実施するための一形態であって、この発明は前述の構成のみに限定されるものではなく、その他の構成を採用することができる。 The above configuration is one mode for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to the configuration described above, and other configurations can be adopted.

例えば、長期浸漬試験部13に代えて、液化水素LHを単に貯留する液化水素貯留槽を備えてもよい。 For example, instead of the long-term immersion test section 13, a liquefied hydrogen storage tank that simply stores the liquefied hydrogen LH2 may be provided.

試験装置11や温度サイクル試験装置(温度サイクル試験部15)の冷却媒体には、前述の液化水素LHのほか、例えば液化窒素や液化ヘリウム、液化天然ガスなどの適宜の冷却媒体を用いることができ、加温のためのガスも適宜設定される。 As the cooling medium for the test device 11 and the temperature cycle test device (temperature cycle test section 15), in addition to the aforementioned liquefied hydrogen LH2 , an appropriate cooling medium such as liquefied nitrogen, liquefied helium, and liquefied natural gas can be used. The gas for heating is also set appropriately.

15…温度サイクル試験部
31…浸漬容器
43…導入管
44…連結管
51…冷却室
52…加温室
53…連結路
54…仕切り機構
55…昇降軸
56…試験体ホルダ
58…昇降機構
63…パージボックス
65…中空層
66…流体入口
67…流体出口
68…ガス導入路
69…ガス放出路
71…ガス吹き付け手段
73…ノズル
78…パージボックス
T…試験体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15... Temperature cycle test part 31... Immersion container 43... Introduction pipe 44... Connection pipe 51... Cooling chamber 52... Heating chamber 53... Connection path 54... Partition mechanism 55... Elevation shaft 56... Specimen holder 58... Elevation mechanism 63... Purge Box 65 Hollow layer 66 Fluid inlet 67 Fluid outlet 68 Gas introduction path 69 Gas discharge path 71 Gas blowing means 73 Nozzle 78 Purge box T Test body

Claims (10)

液状の冷却媒体を貯留する冷却室と、
前記冷却室の上方に連通状態で設けられた加温室と、
前記冷却室と前記加温室の間の連通路を開閉可能に仕切る仕切り機構を備え、
前記加温室の上方には、下端部を前記加温室内に位置させたときを上昇位置とする昇降軸が垂直に支持され、前記昇降軸の下端部に、試験体を着脱可能に保持する試験体ホルダが形成されるとともに、
前記昇降軸には、前記試験体ホルダを前記冷却室内の冷却媒体中の位置と、前記加温室内との間に往復動させる昇降機構が備えられ
前記仕切り機構と前記昇降機構が、内部に不燃性ガスが供給されるパージボックスで包囲された
温度サイクル試験装置。
a cooling chamber that stores a liquid cooling medium;
a heating chamber provided in communication above the cooling chamber;
A partition mechanism for partitioning a communication passage between the cooling chamber and the heating chamber so that it can be opened and closed,
Above the heating chamber, an elevating shaft is vertically supported with a raised position when the lower end is positioned in the heating chamber, and a test piece is removably held at the lower end of the elevating shaft A body holder is formed and
The elevating shaft is provided with an elevating mechanism that reciprocates the test specimen holder between a position in the cooling medium in the cooling chamber and the inside of the heating chamber ,
The partition mechanism and the lifting mechanism are surrounded by a purge box into which a nonflammable gas is supplied.
Temperature cycle test equipment.
前記冷却媒体が可燃性液体であり、
前記仕切り機構と前記昇降機構が圧空作動式である
請求項1に記載の温度サイクル試験装置。
the cooling medium is a flammable liquid,
2. A temperature cycle test apparatus according to claim 1, wherein said partition mechanism and said elevating mechanism are pneumatically operated.
前記加温室に、前記試験体に加温用のガスを供給するガス導入路とガス放出路が備えられた
請求項1または請求項2に記載の温度サイクル試験装置。
3. The temperature cycle test apparatus according to claim 1, wherein the heating chamber is provided with a gas introduction path and a gas discharge path for supplying a heating gas to the specimen .
前記加温室内に、前記ガス導入路に接続されるガス吹き付け手段が設けられ、
前記ガス吹き付け手段に複数のノズルが設けられ、
前記ノズルの配置が、前記試験体の水平方向の周囲を取り囲む配置であり、
前記ノズルの噴射方向が前記試験体に向けられた
請求項に記載の温度サイクル試験装置。
A gas blowing means connected to the gas introduction path is provided in the heating chamber,
A plurality of nozzles are provided in the gas blowing means,
The arrangement of the nozzles is an arrangement surrounding the horizontal circumference of the specimen,
4. The temperature cycle test apparatus according to claim 3 , wherein the injection direction of said nozzle is directed toward said test object.
前記加温室を構成する筐体が、中空層を有する二重壁構造に形成され、
前記中空層に加温用の流体を循環させる循環手段が備えられた
請求項1から請求項のうちいずれか一項に記載の温度サイクル試験装置。
A housing that constitutes the heating chamber is formed in a double-walled structure having a hollow layer,
5. The temperature cycle test apparatus according to any one of claims 1 to 4 , further comprising circulation means for circulating a heating fluid in the hollow layer.
前記冷却室に、液化水素を貯留する液化水素貯留槽が並設されるとともに、
前記冷却室の液相部分と前記液化水素貯留槽の液相部分が、導入管で連結され、
前記冷却室の気相部分と前記液化水素貯留槽の気相部分が、連結管で連結された
請求項1から請求項のうちいずれか一項に記載の温度サイクル試験装置。
A liquefied hydrogen storage tank for storing liquefied hydrogen is installed in parallel with the cooling chamber,
The liquid phase portion of the cooling chamber and the liquid phase portion of the liquefied hydrogen storage tank are connected by an introduction pipe,
6. The temperature cycle test apparatus according to any one of claims 1 to 5 , wherein the gas phase portion of the cooling chamber and the gas phase portion of the liquefied hydrogen storage tank are connected by a connecting pipe.
前記液化水素貯留槽が、前記試験体を浸漬して試験する浸漬容器である
請求項に記載の温度サイクル試験装置。
7. The temperature cycle testing apparatus according to claim 6 , wherein said liquefied hydrogen storage tank is an immersion vessel in which said specimen is immersed for testing.
垂直に支持された昇降軸の下端の試験体ホルダに、加温室において試験体を取り付ける試験体取り付け工程と、
前記加温室と前記加温室の下方の冷却室との間に設けられた仕切りを開ける開放工程と、
前記加温室内の前記試験体を前記冷却室内に降下させる試験体降下工程と、
前記冷却室内における液状の冷却媒体内で前記試験体を所定温度まで冷却する冷却工程と、
前記冷却室内の前記試験体を前記加温室内へ上昇させる試験体上昇工程と、
前記仕切りを閉じる閉鎖工程と、
前記加温室内に加温のためのガスを供給するガス供給工程と、
前記試験体を所定温度まで昇温させる昇温工程と、
前記仕切りを開放するとともに前記ガス供給工程でのガスの供給を停止する再冷却準備工程を順に経たのち、前記試験体降下工程から前記再冷却準備工程までの工程を複数回繰り返してから、さらに前記昇温工程まで終えた後、
前記ガス供給工程でのガスの供給を停止する取り出し準備工程と、
前記加温室内において前記試験体ホルダから前記試験体を取り外す試験体取り出し工程を有し、
前記冷却室内の前記冷却媒体を、前記冷却室に並設された冷却媒体貯留槽のうちの液相部分に連結された導入管を通して導くとともに、
前記冷却室の気化したガスを、前記冷却媒体貯留槽の気相部分に逃がす
温度サイクル試験方法。
a test piece mounting step of mounting the test piece in the heating chamber on the test piece holder at the lower end of the vertically supported elevating shaft;
an opening step of opening a partition provided between the heating chamber and a cooling chamber below the heating chamber;
a test object lowering step of lowering the test object in the heating chamber into the cooling chamber;
a cooling step of cooling the specimen to a predetermined temperature in a liquid cooling medium in the cooling chamber;
a specimen raising step of raising the specimen in the cooling chamber into the heating chamber;
a closing step closing the partition;
a gas supply step of supplying a gas for heating into the heating chamber;
a temperature raising step of raising the temperature of the specimen to a predetermined temperature;
After sequentially passing through the recooling preparation step of opening the partition and stopping the gas supply in the gas supply step, the steps from the test body lowering step to the recooling preparation step are repeated a plurality of times, and then the above After completing the heating process,
a removal preparation step of stopping the gas supply in the gas supply step;
a test body removing step of removing the test body from the test body holder in the heating chamber ;
introducing the cooling medium in the cooling chamber through an introduction pipe connected to a liquid phase portion of a cooling medium storage tank arranged side by side in the cooling chamber;
The vaporized gas in the cooling chamber is released to the gas phase portion of the cooling medium storage tank.
Temperature cycle test method.
前記冷却媒体が可燃性液体である
請求項に記載の温度サイクル試験方法。
The temperature cycle test method according to claim 8 , wherein the cooling medium is a flammable liquid.
前記冷却媒体が液化水素であり、
前記ガス供給工程で、水素ガスを供給する
請求項に記載の温度サイクル試験方法。
The cooling medium is liquefied hydrogen,
The temperature cycle test method according to claim 8 , wherein hydrogen gas is supplied in the gas supply step.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112284838B (en) * 2020-10-27 2024-04-16 合肥中科重明科技有限公司 Gas sampling probe for engine test
CN112946390B (en) * 2021-02-02 2023-01-03 中国石油大学(华东) Humidity-temperature cycle test device and method based on temperature cycle

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000146821A (en) 1998-11-06 2000-05-26 Suga Test Instr Co Ltd Environment test tank centering gas
JP2005010010A (en) 2003-06-19 2005-01-13 Jfe Steel Kk Rust-resistance evaluation-testing device
US20160187244A1 (en) 2014-12-24 2016-06-30 Research & Business Foundation Sungkyunkwan University Thermal fatigue tester
JP2017078701A (en) 2015-05-12 2017-04-27 株式会社豊田中央研究所 Material testing device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5216985U (en) * 1975-07-24 1977-02-05
JPS60146141A (en) * 1984-01-10 1985-08-01 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Thermal cycle testing apparatus for very low temperature
US5269370A (en) * 1991-03-28 1993-12-14 General Dynamics Corporation, Space Systems Div. Thermal cycling device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000146821A (en) 1998-11-06 2000-05-26 Suga Test Instr Co Ltd Environment test tank centering gas
JP2005010010A (en) 2003-06-19 2005-01-13 Jfe Steel Kk Rust-resistance evaluation-testing device
US20160187244A1 (en) 2014-12-24 2016-06-30 Research & Business Foundation Sungkyunkwan University Thermal fatigue tester
JP2017078701A (en) 2015-05-12 2017-04-27 株式会社豊田中央研究所 Material testing device

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