JP7212566B2 - 空調空気供給装置、材料試験機及び空調空気供給方法 - Google Patents

Description

本発明は、空調空気供給装置、材料試験機及び空調空気供給方法に関する。

従来、特許文献１に記載されているように、所定の温湿度に調整された空調空気を空調ユニットにおいて生成し、ダクトを通じて当該空調空気を空調空気利用室に供給する装置が知られている。この空調空気供給装置は、例えば温度試験や温湿度試験等において、対象物に目的とする環境条件（温度及び湿度）を付与するために用いられる。

特許文献１に記載された精密空調空気供給装置は、温湿度が調整された空気を供給する空調ユニットと、空調ユニットに装着されると共に送気口及び吸気口がそれぞれ設けられた送気吸気ユニットと、送気口及び吸気口にそれぞれ接続された２本のダクトと、を備えている。この空調空気供給装置では、空調ユニットにおいて温湿度が調整された空調空気が、送気側ダクトを通じて空調空気利用室に送り出されると共に、吸気側ダクトを通じて空調空気利用室から空調空気が回収される。

特開平９－２６９１４４号公報

特許文献１に記載された空調空気供給装置を用いて温度試験等を行う場合、まず、各ダクトを空調空気利用室（試験室）にそれぞれ接続する。そして、空調ユニットにより空調空気を温調しつつ、当該空調空気を、送気側ダクト、試験室、吸気側ダクト、空調ユニットの順で循環させることにより所定の試験温度で安定させた後、試験が開始される。この場合、循環する空調空気の温度が目的とする試験温度に到達するまでの時間が長くなる。したがって、従来の空調空気供給装置では、試験室に収容された試験片（被温調物）に対して目的とする温度環境を付与可能な状態となるまでに長時間を要するという課題がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、被温調物に対して目的とする温度環境をより短時間で付与することが可能な空調空気供給装置及び空調空気供給方法、並びに当該空調空気供給装置を備えた材料試験機を提供することである。

本発明の一局面に係る空調空気供給装置は、空調空気の温度を調整する空調ユニットと、前記空調ユニットにおける空調空気の出口に接続された基端を有し、前記基端から前記基端と反対側の吹出端まで延在する吹出ダクトと、前記空調ユニットにおける空調空気の入口に接続された基端を有し、前記基端から前記基端と反対側の吸込端まで延在する吸込ダクトと、前記吹出ダクトの通風路から前記吸込ダクトの通風路へ空調空気が直接流入可能なように、前記吹出端と前記吸込端との位置関係を定めるダクト端位置決め部と、を備えている。

この空調空気供給装置では、空調ユニットにより空調空気を温調しつつ、吹出ダクトの通風路から吸込ダクトの通風路へ空調空気が直接流入するように空調空気を循環させることができる（準備運転）。このため、従来のように空調空気利用室にダクトを接続した状態で準備運転を行う場合に比べて、循環中の空調空気の温度を目標温度まで速やかに到達させることができる。そして、準備運転において温調された空調空気を吹出端から被温調物に供給することにより、被温調物に対して目的とする温度環境を短時間で付与することができる。

ここでいう「吹出ダクトの通風路から吸込ダクトの通風路へ空調空気が直接流入可能」とは、空調空気が吹出端から吹き出された後、吸込端から吸い込まれる間において、空調空気の風速が低下しないことを意味する。つまり、空調空気の風速低下を招く流路面積が大きい空間（例えば、従来の空調空気利用室）が吹出端と吸込端との間に位置しないことを意味し、これにより循環中の空調空気の温度が目標温度まで到達する時間を短縮することができる。

上記空調空気供給装置において、前記ダクト端位置決め部は、前記吹出端と前記吸込端とを互いに着脱可能に接続するように構成されていてもよい。

この構成によれば、吹出端と吸込端とを接続することにより、準備運転中において空調空気の漏れを抑制することができる。そして、準備運転の終了後に温調運転を行う際には、吹出端と吸込端とを簡単に取り外すことができる。

上記空調空気供給装置は、少なくとも一部が断熱材料により構成され、前記吹出ダクト及び前記吸込ダクトのうち少なくとも一方のダクトを収容するダクト収容空間が内部に形成されたダクト収容部をさらに備えていてもよい。

この構成によれば、上記少なくとも一方のダクトを、断熱性能を有するダクト収容部内に収容した状態で準備運転を行うことができる。これにより、ダクト内を流れる空調空気の温度が外気温等の影響を受けて変動するのを抑制し、目標温度への到達時間をさらに短縮することが可能になる。

上記空調空気供給装置において、前記ダクト収容部は、前記空調ユニットの上部に配置されていてもよい。

この構成によれば、ダクト収容部からのダクトの出し入れをより簡単に行うことができる。

上記空調空気供給装置は、前記ダクト収容空間において前記少なくとも一方のダクトが所定の折畳み状態で収容されるように、前記少なくとも一方のダクトの形状を保持するダクト形状保持部をさらに備えていてもよい。

この構成によれば、ダクトを素早く且つ整然とダクト収容部内に収容することができる。

本発明の他の局面に係る材料試験機は、試験片を試験空間において保持する試験機本体と、温調された空調空気を前記試験空間に供給する上記本発明の一局面に係る空調空気供給装置と、を備えている。

この材料試験機では、空調空気を温調しつつ吹出ダクトの通風路から吸込ダクトの通風路へ空調空気が直接流入するように空調空気を循環させることができる（準備運転）。このため、試験室にダクトを接続した状態で準備運転を行う場合に比べて、循環中の空調空気の温度を目標とする試験温度まで速やかに到達させることができる。そして、準備運転において温調された空調空気を吹出端から試験片に供給することにより、試験片に対して目的とする温度環境を短時間で付与することができる。

本発明のさらに他の局面に係る空調空気供給方法は、空調空気の温度を調整する空調ユニットと、前記空調ユニットにおける空調空気の出口に接続された基端を有し、前記基端から前記基端と反対側の吹出端まで延在する吹出ダクトと、前記空調ユニットにおける空調空気の入口に接続された基端を有し、前記基端から前記基端と反対側の吸込端まで延在する吸込ダクトと、を備えた空調空気供給装置を用いて、温調された空調空気を被温調空間に供給する方法である。この空調空気供給方法では、前記吹出ダクトの通風路から前記吸込ダクトの通風路へ空調空気が直接流入可能なように前記吹出端と前記吸込端との位置関係を定め、空調空気を前記空調ユニットにより温調しつつ前記吹出ダクト及び前記吸込ダクトを通じて循環させる準備運転と、前記準備運転の後、温調された空調空気を前記吹出端から前記被温調空間に供給する温調運転と、を実行する。

この空調空気供給方法によれば、空調空気を温調しつつ、吹出ダクトの通風路から吸込ダクトの通風路へ空調空気が直接流入するように空調空気を循環させて準備運転を行うことができる。このため、従来のように空調空気利用室にダクトを接続した状態で準備運転を行う場合に比べて、循環中の空調空気の温度を目標温度まで速やかに到達させることができる。そして、準備運転において温調された空調空気を吹出端から被温調空間に供給することにより（温調運転）、被温調物に対して目的とする温度環境を短時間で付与することができる。

上記空調空気供給方法において、前記吹出ダクト及び前記吸込ダクトのうち少なくとも一方のダクトを、少なくとも一部が断熱材料により構成されたダクト収容部内に収容した状態で前記準備運転を実行してもよい。

これにより、準備運転中にダクト内を流れる空調空気の温度が外気温等の影響を受けて変動するのを抑制し、目標温度への到達時間をさらに短縮することが可能になる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、被温調物に対して目的とする温度環境をより短時間で付与することが可能な空調空気供給装置及び空調空気供給方法、並びに当該空調空気供給装置を備えた材料試験機を提供することができる。

本発明の実施形態１に係る材料試験機及び空調空気供給装置の構成を模式的に示す正面図である。 上記空調空気供給装置の構成を模式的に示す平面図である。 上記空調空気供給装置の構成を模式的に示す右側面図である。 上記空調空気供給装置の構成を模式的に示す背面図である。 ダクト収容部の内部構造を模式的に示す図である。 ダクト収容部の断面構造を模式的に示す図である。 吹出ダクトと吸込ダクトとの接続部の構造を模式的に示す図である。 本発明の実施形態１に係る空調空気供給方法の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態２に係る空調空気供給装置の構成を説明するための模式図である。 本発明の実施形態３に係る空調空気供給装置の構成を説明するための模式図である。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態に係る空調空気供給装置、材料試験機及び空調空気供給方法をそれぞれ詳細に説明する。

（実施形態１）
＜材料試験機、空調空気供給装置＞
まず、本発明の実施形態１に係る空調空気供給装置２及び材料試験機１の構成を、図１～図７を参照して説明する。なお、図１～図７は、本実施形態に係る空調空気供給装置２及び材料試験機１の主要な構成要素のみを示しており、空調空気供給装置２及び材料試験機１は、これらの図に現れていない他の構成要素もさらに備え得るものである。

材料試験機１は、例えば金属、プラスチック又はゴム等の各種材料からなる試験片１００の材料特性を評価する材料試験に用いられる。材料試験の種類としては、例えば引張試験、圧縮試験、曲げ試験又は衝撃試験等が挙げられる。また評価対象の材料特性としては、例えば、様々な機械的性質（材料の強さ、弾性又は硬さ等）、熱的性質（線膨張係数等）又は電気的性質（電気抵抗等）が挙げられる。本実施形態では、引張試験により試験片１００の機械的性質を評価する場合を一例として説明する。

図１に示すように、材料試験機１（引張試験機）は、試験片１００を試験空間Ｓ０において保持する試験機本体３と、試験機本体３が載置される試験機置台４と、温調された空調空気Ａ１を試験空間Ｓ０に供給する空調空気供給装置２と、を主に備えている。本実施形態における試験空間Ｓ０は、例えば直方体の箱形状を有する試験室１０１の内部空間として規定される。以下、これらの構成要素をそれぞれ詳細に説明する。

試験機本体３は、試験片１００を保持すると共に、試験片１００に所定の試験力（本実施形態では引張力）を付与する装置である。図１に示すように、試験機本体３は、基台部３１と、門型フレーム３２と、クロスヘッド３３と、上側チャック３４と、上側ロッド３４Ａと、下側チャック３５と、下側ロッド３５Ａと、を主に有している。

基台部３１は、試験機置台４上に載置されている。門型フレーム３２は、基台部３１から上方に立ち上がる矩形の枠体状に構成されている。クロスヘッド３３は、門型フレーム３２の枠内面３２Ａに設けられたガイドレール（図示しない）に沿って、モータの駆動や油圧により上下に移動可能となっている。

上側チャック３４は、試験片１００の上部を保持（挟持）するものであり、上側ロッド３４Ａを介してクロスヘッド３３に接続されている。下側チャック３５は、試験片１００の下部を保持（挟持）するものであり、下側ロッド３５Ａを介して基台部３１に接続されている。図１に示すように、上側ロッド３４Ａは試験室１０１の上壁部を貫通しており、下側ロッド３５Ａは試験室１０１の下壁部を貫通している。上側チャック３４及び下側チャック３５によって試験片１００を保持した状態でクロスヘッド３３を上方に移動させることにより、試験片１００に対して上向きの引張力が付与される。

試験機置台４は、水平状態で配置された天板４１と、天板４１を所定の高さ位置において下方から支持する複数の支持脚４２と、を有している。天板４１は、例えば平面視矩形状を有するテーブル板であり、その上面４１Ａに試験機本体３が載置されている。各支持脚４２は、天板４１の角部から下方に延びており、床面Ｆ１上に載置されている。なお、試験機置台４は、本発明の材料試験機において必須の構成要素ではなく、省略されてもよい。

空調空気供給装置２は、引張試験を行うための温度条件に応じて温調された空調空気Ａ１を、試験片１００が設置された試験空間Ｓ０に供給するものである。図１に示すように、空調空気供給装置２は、空調ユニット１０と、空調ユニット１０に接続された吹出ダクト５１及び吸込ダクト５２と、吹出ダクト５１及び吸込ダクト５２を収容可能なダクト収容部２０と、を主に有している。

空調ユニット１０は、空調空気Ａ１の温度を調整するものであり、ユニット筐体１１と、ユニット筐体１１内に収容された冷却器１７、加熱器１８及び送風機１９と、空調ユニット１０を操作するためのタブレットＰＣ等の計装部１６と、吹出ダクト５１又は吸込ダクト５２を所定の姿勢、位置で保持するダクトハンガー１５と、計装部１６及びダクトハンガー１５をダクト収容部２０に固定する上下伸縮可能な保持アーム１４と、を主に有している。図１に示すように、ユニット筐体１１の下面には、空調ユニット１０を床面Ｆ１上で移動させるための複数のキャスター１２と、空調ユニット１０の位置を固定するためのフットブレーキ１３と、がそれぞれ設けられている。また図３に示すように、ダクトハンガー１５には、吹出ダクト５１又は吸込ダクト５２を挿入するための切欠部１５Ａが形成されている。なお、ダクトハンガー１５、キャスター１２及びフットブレーキ１３は、本発明の空調空気供給装置において必須の構成要素ではなく、省略されてもよい。

ユニット筐体１１は、断熱壁構造を有し、図１に示す通り、空調空気Ａ１の入口ＩＬ及び出口ＯＬがそれぞれ設けられると共に、入口ＩＬから出口ＯＬまで至る空調空間Ｓ１が内部に形成されている。図１に示すように、当該空調空間Ｓ１において、冷却器１７、加熱器１８及び送風機１９が、空調空気Ａ１の風上側から風下側に向かってこの順で配置されている。

冷却器１７は、例えば蒸気圧縮冷凍サイクルを行う冷凍機の蒸発器であり、冷媒との熱交換を介して空調空気Ａ１を冷却する。加熱器１８は、例えばヒータ等により構成されており、空調空気Ａ１を加熱する。送風機１９は、空調空間Ｓ１において入口ＩＬから出口ＯＬに向かう空調空気Ａ１の流れを発生させるファンである。

図３の右側面図に示すように、ユニット筐体１１は、上記空調空間が内部に形成された前方の空調室１１Ａと、冷凍機の圧縮機（図示しない）等が配置された後方の機械室１１Ｂと、を有している。また図４の背面図に示すように、ユニット筐体１１の後部下側には機械室１１Ｂの吸気口１１ＢＡが設けられており、ユニット筐体１１の後部上側には機械室１１Ｂの排気口１１ＢＢが設けられている。

図１に示すように、吹出ダクト５１は、空調ユニット１０における空調空気Ａ１の出口ＯＬに接続されており、空調空気Ａ１が流れる通風路が内部に形成されている。吹出ダクト５１は、ダクト収容部２０の底壁部を貫通して出口ＯＬに接続された基端５１Ａを有し、基端５１Ａから当該基端５１Ａと反対側の吹出端５１Ｂ（先端）まで延在することにより、所定のダクト長を有している。吹出端５１Ｂには、空調空気Ａ１をダクトの外へ吹き出すための吹出口が設けられている。

なお、図１の右側は、吹出ダクト５１がダクト収容部２０から取り出され、その吹出端５１Ｂが試験室１０１の側壁部に接続された状態を示している。本実施形態における吹出ダクト５１は、中空円筒形状を有すると共に、可撓性を有する材質により構成されており、内径及び外径が略一定のものである。なお、吹出ダクト５１の形状、長さ又は材質等は、特に限定されない。

吸込ダクト５２は、空調ユニット１０における空調空気Ａ１の入口ＩＬに接続されており、空調空気Ａ１が流れる通風路が内部に形成されている。吸込ダクト５２は、ダクト収容部２０の底壁部を貫通して入口ＩＬに接続された基端５２Ａを有し、基端５２Ａから当該基端５２Ａと反対側の吸込端５２Ｂ（先端）まで延在することにより、所定のダクト長を有している。吸込端５２Ｂには、空調空気Ａ１をダクト内に吸い込むための吸込口が設けられている。

なお、図１の右側は、吸込ダクト５２がダクト収容部２０から取り出され、その吸込端５２Ｂが試験室１０１の側壁部（吹出端５１Ｂが接続される側壁部に対向する側壁部）に接続された状態を示している。本実施形態における吸込ダクト５２は、中空円筒形状を有すると共に、可撓性を有する材質により構成されており、内径及び外径が略一定のものである。なお、吸込ダクト５２の形状、長さ又は材質等は、特に限定されない。

ダクト収容部２０は、吹出ダクト５１及び吸込ダクト５２を収容するダクト収容空間Ｓ２が内部に形成された箱体である。ダクト収容部２０は、少なくとも一部が断熱材料により構成されており、本実施形態では全体が断熱材料により構成されている。図１に示すように、本実施形態におけるダクト収容部２０は、空調ユニット１０（空調室１１Ａ）の上部（上面）に水平に配置されている。ダクト収容部２０は、平面視矩形状を有し（図２）、ダクト収容空間Ｓ２を規定する収容部本体２１と、収容部本体２１に対して回動自在に取り付けられた蓋２２と、を有している。

図６は、収容部本体２１を前後方向に沿って切断した時の断面を示している。図６に示すように、収容部本体２１は、空調室１１Ａの上面に取り付けられる底壁部２１Ａと、底壁部２１Ａの前端から垂直に立ち上がる前壁部２１Ｂと、底壁部２１Ａの後端から垂直に立ち上がる後壁部２１Ｃと、を有し、上方が開放された構造となっている。また図５の平面図に示すように、収容部本体２１は、底壁部２１Ａの右端に沿って設けられた右壁部２１Ｄと、底壁部２１Ａの左端に沿って設けられた左壁部２１Ｅと、をさらに有している。右壁部２１Ｄ及び左壁部２１Ｅも、前壁部２１Ｂ及び後壁部２１Ｃと同様に、底壁部２１Ａに対して垂直に立ち上がっている。ダクト収容空間Ｓ２は、前壁部２１Ｂ、後壁部２１Ｃ、右壁部２１Ｄ及び左壁部２１Ｅにより取り囲まれた直方体の空間である。

蓋２２は、平面視矩形状を有し、図２に示す通り、閉状態においてダクト収容空間Ｓ２の上側開放部全体を覆っている。図３に示すように、蓋２２は、蝶番等の固定具２２Ａにより収容部本体２１の後面に取り付けられており、これを支点として回動自在となっている。蓋２２の前面には、開閉のための取っ手２２Ｂが設けられている。

なお、蓋２２は、本実施形態のような回動式のものに限定されず、例えば収容部本体２１に対して取り外し可能なものであってもよい。またダクト収容部２０は、開状態の蓋２２（図３）の角度を維持するための支持機構（図示しない）をさらに有していてもよい。

図５は、ダクト収容部２０の内部構造を示す平面図である。空調空気供給装置２は、ダクト収容空間Ｓ２において吹出ダクト５１及び吸込ダクト５２が所定の折畳み状態で収容されるように、吹出ダクト５１及び吸込ダクト５２の形状を保持するダクト形状保持部２３を複数備えている。具体的には、図５に示すように、前壁部２１Ｂから後方に延びると共にその先端部と後壁部２１Ｃとの間に隙間を有するダクト形状保持部２３と、後壁部２１Ｃから前方に延びると共にその先端部と前壁部２１Ｂとの間に隙間を有するダクト形状保持部２３とが、吹出ダクト５１の収容空間及び吸込ダクト５２の収容空間の各々において、左右方向に間隔を空けて交互に設けられている。またダクト収容空間Ｓ２には、吹出ダクト５１が収容される空間と吸込ダクト５２が収容される空間とを仕切る仕切部２４が、後壁部２１Ｃにおける左右方向の略中央から前方に延設されている。

各ダクト形状保持部２３は、前後方向に延びると共に、右壁部２１Ｄ及び左壁部２１Ｅよりも短い矩形状の板であり、底壁部２１Ａに対して垂直に立設されている。本実施形態では、吹出ダクト５１及び吸込ダクト５２が、ダクト形状保持部２３に沿って前後方向に蛇行するように折畳まれた状態でそれぞれ収容される。なお、ダクト形状保持部２３は、本発明の空調空気供給装置において必須の構成要素ではなく、省略されてもよい。

図７は、吹出ダクト５１の吹出端５１Ｂと吸込ダクト５２の吸込端５２Ｂとが接続された状態を示している。吹出ダクト５１及び吸込ダクト５２は、図７に示す通り吹出端５１Ｂと吸込端５２Ｂとが接続された状態で、ダクト収容部２０内に収容される。

空調空気供給装置２は、吹出ダクト５１の通風路Ｐ１から吸込ダクト５２の通風路Ｐ２へ空調空気Ａ１が直接流入可能なように、吹出端５１Ｂと吸込端５２Ｂとの位置関係を定めるダクト端位置決め部６０を備えている。本実施形態におけるダクト端位置決め部６０は、吹出端５１Ｂと吸込端５２Ｂとを互いに着脱可能に接続する。図７に示すように、吹出ダクト５１と吸込ダクト５２とが接続された状態において、吹出端５１Ｂと吸込端５２Ｂとは互いに対向している。

より具体的には、ダクト端位置決め部６０は、吹出端５１Ｂに取り付けられた筒形状の吹出側カプラー６１（雌カプラー）と、吸込端５２Ｂに取り付けられた筒形状の吸込側カプラー６２（雄カプラー）と、を有している。吹出側カプラー６１は、吹出端５１Ｂ側の開口から吹出ダクト５１内に挿入された小径部６１Ａと、小径部６１Ａよりも内径及び外径が大きい大径部６１Ｃと、小径部６１Ａと大径部６１Ｃとを接続する段差部６１Ｂと、を有している。一方、吸込側カプラー６２は、内径が略一定の中空円筒形状を有する部材であり、一端部（図７中の右端部）が吸込端５２Ｂ側の開口から吸込ダクト５２内に挿入されている。図７に示すように、吸込側カプラー６２の他端部（図７中の左端部）を吹出側カプラー６１の大径部６１Ｃ内に挿入することにより両ダクトを接続し、また吸込側カプラー６２の他端部を大径部６１Ｃから引き抜くことにより両ダクトを互いに取り外すことができる。

また図１に示すように、試験室１０１の側壁部には、吹出側カプラー６１（大径部６１Ｃ）の取り付けを許容すると共に吸込側カプラー６２の取り付けを許容しない形状の吹出側ダクト取付口１０１Ａと、吸込側カプラー６２の取り付けを許容すると共に吹出側カプラー６１（大径部６１Ｃ）の取り付けを許容しない形状の吸込側ダクト取付口１０１Ｂと、がそれぞれ設けられている。これにより、試験室１０１に対するダクトの誤接続を防ぐことができる。

（空調空気供給方法）
次に、本実施形態に係る空調空気供給方法を、図８に示すフローチャートに従って説明する。本実施形態に係る空調空気供給方法は、上記空調空気供給装置２を用いて、温調された空調空気Ａ１を試験空間Ｓ０（被温調空間）に供給する方法であり、引張試験における試験片１００の温度調整方法として実施される。

まず、空調空気供給装置２の準備運転が行われる（ステップＳ１０）。このステップＳ１０では、吹出ダクト５１の通風路Ｐ１から吸込ダクト５２の通風路Ｐ２へ空調空気Ａ１が直接流入可能なように吹出端５１Ｂと吸込端５２Ｂとの位置関係を定め、空調空気Ａ１を空調ユニット１０により温調しつつ吹出ダクト５１及び吸込ダクト５２を通じて循環させる。具体的には次の通りである。

すなわち、図５に示すように、吹出ダクト５１及び吸込ダクト５２をダクト収容部２０内に収容し、且つ吹出端５１Ｂと吸込端５２Ｂとをダクト端位置決め部６０により接続する。これにより、図７に示すように、吹出ダクト５１の通風路Ｐ１から吸込ダクト５２の通風路Ｐ２へ空調空気Ａ１が直接流入するように、両通風路が互いに連通した状態になる。

この状態で空調ユニット１０を作動させることにより、空調空気Ａ１を温調しつつ、当該空調空気Ａ１を、空調ユニット１０の出口ＯＬ、吹出ダクト５１、吸込ダクト５２、空調ユニット１０の入口ＩＬの順に循環させる。より具体的には、計装部１６（図１）に入力された設定温度（試験温度）に基づいて冷却器１７又は加熱器１８（図１）により空調空気Ａ１を温調しつつ、送風機１９を作動させることにより上記の循環流れを形成する。そして、空調空気Ａ１の温度が目標とする設定温度（試験温度）に到達するまで、当該準備運転を継続する。

前記準備運転開始後に、試験片１００を試験空間Ｓ０に設置するステップＳ２０が行われる。このステップＳ２０では、まず、金属、プラスチック又はゴム等の各種材料を、試験規格により定められた引張試験片の形状に加工する。そして、図１に示すように試験片１００を試験室１０１内（試験空間Ｓ０）に設置し、当該試験片１００の上端を上側チャック３４によって挟持すると共に下端を下側チャック３５によって挟持する。なお、試験片１００の試験空間Ｓ０への設置は、準備運転開始前に行われてもよい。

次に、温調運転（試験運転）が行われる（ステップＳ３０）。このステップＳ３０では、まず、図３に示すように蓋２２を開いて、吸込側カプラー６２を吹出側カプラー６１から引き抜くことにより、吹出端５１Ｂから吸込端５２Ｂを取り外す。そして、吹出ダクト５１及び吸込ダクト５２をダクト収容部２０から取り出し、図１に示すように、吹出側カプラー６１を試験室１０１の吹出側ダクト取付口１０１Ａに取り付けると共に、吸込側カプラー６２を試験室１０１の吸込側ダクト取付口１０１Ｂに取り付ける。これにより、吹出ダクト５１の通風路Ｐ１と試験空間Ｓ０とが互いに連通し、且つ吸込ダクト５２の通風路Ｐ２と試験空間Ｓ０とが互いに連通した状態になる。そして、上記準備運転において温調された空調空気Ａ１が、吹出端５１Ｂから試験空間Ｓ０に供給される。

これにより、試験片１００が所定の試験温度下に曝される。この状態で試験片１００に引張力を付与し、その時の試験片１００の機械的性質を測定する。具体的には、クロスヘッド３３（図１）を上方に移動させて試験片１００を上向きに引っ張り、試験片１００が破断するまで引張力を増加させる。そして、その時得られる応力と歪との関係等に基づいて、試験片１００の引張強度や降伏点等の種々の機械的性質を評価する。

試験空間Ｓ０に供給された空調空気Ａ１は、試験片１００を通過した後、吸込口から吸込ダクト５２内に吸い込まれる。そして、この空調空気Ａ１は、吸込ダクト５２を通じて空調ユニット１０の入口ＩＬ（図１）に戻る。すなわち、試験運転中は、空調空気Ａ１の温度が空調ユニット１０により試験温度に維持されると共に、出口ＯＬから空調ユニット１０の外へ流出した空調空気Ａ１が、吹出ダクト５１の通風路、試験空間Ｓ０、吸込ダクト５２の通風路を順に通過して空調ユニット１０の入口ＩＬに戻る。

以上の通り、本実施形態に係る空調空気供給装置２では、空調ユニット１０により空調空気Ａ１を温調しつつ、吹出ダクト５１の通風路Ｐ１から吸込ダクト５２の通風路Ｐ２へ空調空気Ａ１が直接流入するように空調空気Ａ１を循環させることができる（準備運転）。このため、試験室１０１にダクトを接続した状態で準備運転を行う場合に比べて、循環中の空調空気Ａ１の温度を目標温度まで速やかに到達させることができる。そして、準備運転において温調された空調空気Ａ１を吹出端５１Ｂから試験片１００に供給することにより、試験片１００に対して目的とする温度環境を短時間で付与することができる。

（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２に係る空調空気供給装置の構成を、図９を参照して説明する。実施形態２に係る空調空気供給装置は、基本的に実施形態１に係る空調空気供給装置２と同様の構成を備え且つ同様の効果を奏するものであるが、ダクト端位置決め部６０の構成において実施形態１と異なっている。以下、実施形態１と異なる点についてのみ説明する。

図９は、吹出ダクト５１の吹出端５１Ｂと吸込ダクト５２の吸込端５２Ｂとが接続された状態を示している。図９に示すように、実施形態２におけるダクト端位置決め部６０は、吹出側カプラー６１（雌カプラー）と、吸込側カプラー６３（雌カプラー）と、これらを接続する中間カプラー６４（雄カプラー）と、を有している。

吸込側カプラー６３は、吹出側カプラー６１と同様の構成、すなわち吸込端５２Ｂ側の開口から吸込ダクト５２内に挿入された小径部６３Ａと、小径部６３Ａよりも内径及び外径が大きい大径部６３Ｃと、小径部６３Ａと大径部６３Ｃとを接続する段差部６３Ｂと、を含む構成からなる。中間カプラー６４は、内径が略一定の中空円筒形状の部材である。

本実施形態では、中間カプラー６４の一端部（図９中の右端部）を吸込側カプラー６３の大径部６３Ｃ内に挿入すると共に、中間カプラー６４の他端部（図９中の左端部）を吹出側カプラー６１の大径部６１Ｃ内に挿入することにより、吹出端５１Ｂと吸込端５２Ｂとを互いに対向した状態で位置決めすると共に、吹出ダクト５１と吸込ダクト５２とを接続することができる。そして、中間カプラー６４の両端部を吹出側カプラー６１及び吸込側カプラー６３から引き抜くことにより、両ダクトを取り外して試験室１０１に接続することができる。

（実施形態３）
次に、本発明の実施形態３に係る空調空気供給装置の構成を、図１０を参照して説明する。実施形態３に係る空調空気供給装置は、基本的に実施形態２に係る空調空気供給装置と同様の構成を備え且つ同様の効果を奏するものであるが、ダクト端位置決め部６０の構成において実施形態２と異なっている。以下、実施形態２と異なる点についてのみ説明する。

図１０は、吹出ダクト５１の吹出端５１Ｂと吸込ダクト５２の吸込端５２Ｂとが接続された状態を示している。実施形態３におけるダクト端位置決め部６０は、実施形態２と同様に、吹出側カプラー６５と、吸込側カプラー６６と、これらを接続する中間カプラー６７と、を備えるものであるが、吹出側カプラー６５及び吸込側カプラー６６が雄カプラーであり且つ中間カプラー６７が雌カプラーである点で異なっている。

図１０に示すように、吹出側カプラー６５は、内径が略一定の中空円筒形状の部材であり、一端部（図１０中の左端部）が吹出端５１Ｂ側の開口から吹出ダクト５１内に挿入されている。吸込側カプラー６６は、吹出側カプラー６５と同様に内径が略一定の中空円筒形状の部材であり、一端部（図１０中の右端部）が吸込端５２Ｂ側の開口から吸込ダクト５２内に挿入されている。中間カプラー６７は、内径が略一定の中空円筒形状の小径部６７Ａと、小径部６７Ａよりも内径及び外径が大きく且つ当該小径部６７Ａの両端に接続された一対の大径部６７Ｂ，６７Ｃと、を有している。

本実施形態では、吹出側カプラー６５の他端部（図１０中の右端部）を中間カプラー６７の大径部６７Ｂ内に挿入すると共に、吸込側カプラー６６の他端部（図１０中の左端部）を中間カプラー６７の大径部６７Ｃ内に挿入することにより、吹出端５１Ｂと吸込端５２Ｂとを互いに対向した状態で位置決めすると共に、吹出ダクト５１と吸込ダクト５２とを接続することができる。そして、吹出側カプラー６５及び吸込側カプラー６６を中間カプラー６７の大径部６７Ｂ，６７Ｃから引き抜くことにより、両ダクトを取り外して試験室１０１に接続することができる。

（その他実施形態）
ここで、本発明のその他実施形態を説明する。

実施形態１では、ダクト収容部２０が空調ユニット１０の上部に配置されている場合を説明したが、ダクト収容部２０が空調ユニット１０の前面、側面又は背面に配置されていてもよい。またダクト収容部２０が空調ユニット１０に取り付けられている場合にも限定されず、空調ユニット１０から取り外されていてもよい。さらに、ダクト収容部２０は、本発明の空調空気供給装置における必須の構成要素ではなく、省略されてもよい。

実施形態１では、吹出ダクト５１及び吸込ダクト５２の両方がダクト収容部２０に収容される場合を説明したが、これに限定されない。すなわち、吹出ダクト５１のみがダクト収容部２０に収容可能であってもよいし、吸込ダクト５２のみがダクト収容部２０に収容可能であってもよい。またダクト収容空間Ｓ２にドライエアーを供給するための空気供給機構（図示しない）が設けられていてもよい。

実施形態１では、ダクト収容部２０の全体が断熱材料により構成されている場合を説明したが、ダクト収容部２０の一部のみが断熱材料により構成されていてもよい。

実施形態１では、ダクト端位置決め部６０が吹出ダクト５１及び吸込ダクト５２に取り付けられている場合を説明したが、ダクト端位置決め部６０がダクト収容部２０（収容部本体２１又は蓋２２）に取り付けられていてもよい。

また、吹出端５１Ｂと吸込端５２Ｂとが直接接続される場合にも限定されない。例えば、吹出端５１Ｂの開口と吸込端５２Ｂの開口とが互いに突き合わされた状態となるように、吹出ダクト５１及び吸込ダクト５２をダクト収容部２０に固定する部材が、ダクト端位置決め部として設けられてもよい。

実施形態１では、空調空気Ａ１の温度を調整する温調部として、冷却器１７及び加熱器１８の両方が設けられる場合を説明したが、両者のうち一方が省略されてもよい。

実施形態１では、空調ユニット１０が温調機能のみ有している場合を説明したが、加湿機能をさらに有していてもよい。この場合、空調空間Ｓ１に加湿器が配置され、又は空調ユニット１０の外側に配置された加湿器から空調空間Ｓ１内に蒸気を導入可能なように構成される。

実施形態１では、試験空間Ｓ０が試験室１０１内の密閉空間である場合を説明したが、試験空間Ｓ０が開放空間であってもよい。

実施形態１では、試験片１００に試験力を付与する材料試験において空調空気供給装置２が用いられる場合を説明したが、試験片１００に試験力を付与しない材料試験において空調空気供給装置２が用いられてもよい。また空調空気供給装置２の用途は、材料試験における試験片１００の温調に限定されず、例えば製造ラインにおけるワークの温度制御や、材料試験以外の他の各種試験（例えば、接着力の評価試験等）における試験片の温調に用いることも可能である。

今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと解されるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲により示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１ 材料試験機
２ 空調空気供給装置
３ 試験機本体
１０ 空調ユニット
１６ 計装部
２０ ダクト収容部
２３ ダクト形状保持部
５１ 吹出ダクト
５１Ａ，５２Ａ 基端
５１Ｂ 吹出端
５２ 吸込ダクト
５２Ｂ 吸込端
６０ ダクト端位置決め部
１００ 試験片
Ａ１ 空調空気
ＩＬ 入口
ＯＬ 出口
Ｐ１，Ｐ２ 通風路
Ｓ０ 試験空間（被温調空間）
Ｓ２ ダクト収容空間

Claims (8)

1. 空調空気の温度を調整する空調ユニットと、
   前記空調ユニットにおける空調空気の出口に接続された基端を有し、前記基端から前記基端と反対側の吹出端まで延在する吹出ダクトと、
   前記空調ユニットにおける空調空気の入口に接続された基端を有し、前記基端から前記基端と反対側の吸込端まで延在する吸込ダクトと、
   前記吹出ダクトの通風路から前記吸込ダクトの通風路へ空調空気が直接流入可能なように、前記吹出端と前記吸込端との位置関係を定めるダクト端位置決め部と、を備え、
   前記ダクト端位置決め部は、前記吹出端と前記吸込端とを互いに着脱可能に接続する、空調空気供給装置。
2. 空調空気の温度を調整する空調ユニットと、
   前記空調ユニットにおける空調空気の出口に接続された基端を有し、前記基端から前記基端と反対側の吹出端まで延在する吹出ダクトと、
   前記空調ユニットにおける空調空気の入口に接続された基端を有し、前記基端から前記基端と反対側の吸込端まで延在する吸込ダクトと、
   前記吹出ダクトの通風路から前記吸込ダクトの通風路へ空調空気が直接流入可能なように、前記吹出端と前記吸込端との位置関係を定めるダクト端位置決め部と、
   前記吹出ダクト及び前記吸込ダクトのうち少なくとも一方のダクトを収容するダクト収容空間が内部に形成されたダクト収容部と、を備えた、空調空気供給装置。
3. 前記ダクト収容部は、少なくとも一部が断熱材料により構成されている、請求項２に記載の空調空気供給装置。
4. 前記ダクト収容部は、前記空調ユニットの上部に配置されている、請求項２又は３に記載の空調空気供給装置。
5. 前記ダクト収容空間において前記少なくとも一方のダクトが所定の折畳み状態で収容されるように、前記少なくとも一方のダクトの形状を保持するダクト形状保持部をさらに備えた、請求項２～４のいずれか１項に記載の空調空気供給装置。
6. 試験片を試験空間において保持する試験機本体と、
   温調された空調空気を前記試験空間に供給する請求項１～５のいずれか１項に記載の空調空気供給装置と、を備えた、材料試験機。
7. 空調空気の温度を調整する空調ユニットと、前記空調ユニットにおける空調空気の出口に接続された基端を有し、前記基端から前記基端と反対側の吹出端まで延在する吹出ダクトと、前記空調ユニットにおける空調空気の入口に接続された基端を有し、前記基端から前記基端と反対側の吸込端まで延在する吸込ダクトと、を備えた空調空気供給装置を用いて、温調された空調空気を被温調空間に供給する空調空気供給方法であって、
   前記吹出端と前記吸込端とを接続し、前記吹出ダクトの通風路から前記吸込ダクトの通風路へ空調空気が直接流入可能なように前記吹出端と前記吸込端との位置関係を定め、空調空気を前記空調ユニットにより温調しつつ前記吹出ダクト及び前記吸込ダクトを通じて循環させる準備運転と、
   前記準備運転の後、前記吹出端と前記吸込端との接続を外し、温調された空調空気を前記吹出端から前記被温調空間に供給する温調運転と、を実行する、空調空気供給方法。
8. 空調空気の温度を調整する空調ユニットと、前記空調ユニットにおける空調空気の出口に接続された基端を有し、前記基端から前記基端と反対側の吹出端まで延在する吹出ダクトと、前記空調ユニットにおける空調空気の入口に接続された基端を有し、前記基端から前記基端と反対側の吸込端まで延在する吸込ダクトと、を備えた空調空気供給装置を用いて、温調された空調空気を被温調空間に供給する空調空気供給方法であって、
   前記吹出ダクトの通風路から前記吸込ダクトの通風路へ空調空気が直接流入可能なように前記吹出端と前記吸込端との位置関係を定め、前記吹出ダクト及び前記吸込ダクトのうち少なくとも一方のダクトをダクト収容部内に収容した状態で、空調空気を前記空調ユニットにより温調しつつ前記吹出ダクト及び前記吸込ダクトを通じて循環させる準備運転と、
   前記準備運転の後、温調された空調空気を前記吹出端から前記被温調空間に供給する温調運転と、を実行する、空調空気供給方法。

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