JPH01170835A - 風化試験システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本余所勿を量 織物サンプル、ペイント塗装パネルおよびプラスチック
のような製品の耐候性および耐光性をテストするための
システムは、例えばイリノイ州シカゴのアトラス、エレ
クトリック、デバイシス、カンパニーから販売され、現
在入手可能である。

これら装置は材料および製品の耐候および耐光性を厳密
に制御された条件下で試験する。

自然環境において、光、熱および水分は、屋外風化条件
へ曝された製品に光学的、機械的および化学的変化を生
じさせるように相乗的に組合わされる。典型的には、そ
れらの装置は、製造業者が彼等の製品が数ケ月または数
年にわたって風化に対してどのように変化するかの情報
を得るを許容するため、そのような風化データを加速時
間ヘースで得るために使用することができる。

菅の米国特許第４，６２７．２８７号は、製品の両光お
よび耐候能力のテストのための耐光試験機を開示し、そ
こではテストされているサンプルの温度を制御するため
システムを通って空気が循環し、そのため典型的にはキ
セノンランプである放射線源によってオーハーヒ−１・
されないようになっている。この特許は、テストされて
いるサンプルの非均−冷却を発生することなしにシステ
ムを空冷するための技術に向けられている。

本発明によれば、テストされているサンプルが少量の空
気の循環を要するのみでより大きい効率で均一に空冷さ
れることができる風化試験システムの改良が提供される
。これはパワーを節約し、同時に空気ポンプの有用寿命
を延長するため、低い運転速度で作動する低パワー空気
ポンプの使用を可能とし、そのため該ポンプは低容量の
低コストポンプであることができる。加えて、本発明の
風化試験システムは、サンプルの温度を絶えず監視する
ことなくあらかじめ定めた値に信頼して維持することが
できるように、自動化した態様で制御されたサンプル温
度を持つことができる。

本光所皇脱所 本発明において、テストすべきサンプルを支承するため
のラック手段と、ラックに支承されたサンプルの内向き
の表面を照射するための手段と、そして空気流をラック
を通って指向するためのブロワ−手段とを備える風化試
験システムが提供される。

本発明によれば、一般に円錐形の部材が空気流を一般に
円錐形流路中に外側へ再指向させるため、空気流中に配
置される。一般に円錐形の流路は、ラック手段上に支承
されたサンプルの内向き表面を横切って流れるように、
円錐形部材の形状と位置とによって位置決めされる。こ
れは、サンプルを横切る主空気流の直接の流れを防止す
るために努力がなされている先に引用した特許の教示と
対照的である。その代わりに、引用した特許では流れの
一部はシステムの中央にある光源へ向けられ、流れの残
りの大部分は、サンプルホルダーを本発明のようにその
内向き表面でなくそれらの外側表面を通って主に冷却す
るため、フレームおよびサイプルホルダーの外側へ向け
られる。

従って本発明により、ブロワ−手段によって形成された
空気流の大部分は、ラック手段によって支承されている
サンプルの内向き表面を直接横切って通る。この状況に
おいて、存在するすべてのサンプルに対して良好な冷却
均一性を提供できることが判明した。同時に、前述した
ように、製造および運転コストの両方の有意なコスト節
約のため、低容器空気ブロワ−を使用することができる
。

好ましくは、典型的には電子的性格の温度感知手段が、
ブロワ−手段のために自動制御手段（好ましくは電子的
）と電気的接続に空気流中でラック上に設＆Ｊられる。

この結果、ブロワ−手段の出力は、感知手段の位置にお
いてあらかじめ定められた温度を維持するように、感知
した温度に応答する態様で調節することができる。温度
感知手段は、テストされる種々のサンプルの配置および
距離に相当する配置および光源からの距離に配置し、感
知した温度はサンプルが露出される温度であるようにす
ることができる。

前記したラック手段および照射手段は典型的にはハウジ
ング内に支承される。空気をハウジングからブロワ−手
段へ再循環し、ブロワ−によって空気流中へ取り入れる
だめの導管手段が設けられる。加えて、高湿度テスト条
件が望まれる時使用するため、空気流中へ水滴を挿入す
るための手段（パワー加湿器のような）を設けることが
できる。

加えて、加湿器へ供給する水源を暖めるための加熱手段
を設けることができる。

ラック手段は、好ましくはテストすべきサンプルを照射
手段の中心に関し実質上等距離関係に保持し、そのため
装置のそれぞれのサンプルの照射および加熱条件は実質
上コンスタントである。

本発明のシステムにおいては、空気流によって直接冷却
されるのはテストのためのサンプルの表面である。これ
は空気流の大部分がテストサンプルの背後に衝突する場
合よりも、より大きな冷却のコントロールおよび均一性
を提供する。そのような場合には、冷却は大部分テスト
サンプルの表面から速く動いている空気流への熱の直接
交換によるのではなく、テストサンプルの厚みを通る伝
導によって発生しなければならない。また、このシステ
ムの使用は、添付図面に示したように、光源のまわりに
大体球状の列にテストサンプルの望ましい配置を可能と
する。テストサンプルのそのような配置では、空気流が
テスＩ・サンプルの外側表面に吹付けられる状況におい
ては、空気流から最遠方のテストサンプルを他のサンプ
ルと均一な態様で冷却することは不可能であろう。最遠
方サンプルの外側表面に沿ったそのような流れは殆ど確
実にその位置決めによって阻止され、そのため流れの停
滞が発生し、そして遠方のサンプルは伯のサンプルより
もより高温へ加熱されるであろう。

図Ｉ江υ１町 ＩＤ面は、ハウジングの一部を破断し、そして−部を概
略形で示した本発明の風化試験システムの正面図である
。

詩文」」ｕ糺９説割− 図面を参照すると、本発明の風化試験システム１０は中
央保持チャンバー１３を形成する第１のハウジング１２
を含んでいる。テストサンプル１４は、その耐候性デー
タを望む、ホルダ一部材中に保持された布片、塗装板、
プラスチック片その他である。

テストサンプル１４はラック１６上に支承することがで
き、１６は図示するようにそれへテストサンプル１４を
取り付けることができるステンレス支柱１８のほぼ円筒
形の配列でできている。中央リング２０の列がラック１
６の残りから外側へ突出し、テストサンプルをラック１
６へ前述したように大体球状に取り付けることを許容す
る。テストパネル１４の球状配列の中心に光源があり、
これは普通に入手し得るタイプのキセノンランプ２２と
することができる。ラック１６は、取り付けたサンプル
１４がキセノンランプ２２の中央２４からすべて実質上
等距離にあり、そのためずべてのサンプル１４がランプ
２２の中央２４から各テストサンプル１４へ外側へ延び
る半径に対して実質上直角に配置され、実質上均な照射
を受けるように配置される。

ハウジング１２の底は開口２６を備える。空気流３０を
開口２６を通って上方へ吹き出し、ラック１６を通って
向けるため、慣用の遠心空気ブロワ−２８が設けられる
。空気ブロワ−２８は、ベルト駆動システム３４を介し
てブロワ−２８へ接続された電気モータ３２によって運
転される。

ブロワ−２８は第２のハウシング部分３６によって形成
された第２のチャンバーを占領する。循環空気が第１の
ハウジングによって形成されたチャンバー１３の頂部か
ら開口４０を通って引かれ、導管４２を通って第２のハ
ウジング部分３６によって形成されたチャンバー４４へ
通常再循環され、ブロワ−２８へ供給される。

回動する弁部材４６は一対の回動し得るフラップ４８．
５０を備える。図示した弁４６の位置にあっては再循環
が行われる。しかしながら弁部材４６はＪシステムのた
めの流れ出口排気口を提供するため開口５２を開き、そ
して空気入口ポート５３を開くように反時計方向に４５
度回転することができる。このためユニットは非循環シ
ステムへ変換される。

本発明によれば、一般に円錐形部材５４は、中空漏斗形
かまたは中実形でよく、スリーブ５６によって第２のハ
ウジング部分３６の壁に支持されることができる静止支
持部材５８へ接続される。

それ故、ブロワ−２８が空気流３０を開口２６を通って
上方へ指向する時、空気流は、円錐形部材５４によって
外側へ、サンプル１４の内向き表面、すなわちキセノン
ランプ２２へ面する表面を横切って流れるように配置さ
れた一般に円錐形の流路３０ａに偏向される。このため
円錐形空気流３０ａの直接空気流がサンプル１４の内向
き表面の各自を横切って流れることが見られる。これは
、空気流３０の流量が先行技術の類似寸法の試験システ
ムの対応する流量よりも有意に減らされた時でさえも、
この流れはそれぞれのサンプル１４間に良好な温度均一
性を提供することができる。

加えて、第２のハウジング３６はその底区域に水６０を
含むことができ、パワー加湿器６２へ供給することがで
きる。加湿器６２は、所望によりテストサンプルを高放
射および高湿度条件でテストするため、流れる空気特に
空気流３０中へ取り入れられる水滴の霧を放出する慣用
構造のものでよい。ハウジング１２は空気流から沈下し
た水を受ける槽６３を備えることができる。

ヒータ６４は水滴の形で加熱した水が循環する時システ
ムへ余分の全体熱を供給するように水６０を加熱するこ
とができ、そのため放射線、存在する湿度および温度の
変数は本発明の装置において独立に制御することができ
る。所望の時冷凍コイルおよびシステム６５は、所望の
時空気流へ冷却を提供することができる。

加えて、ブラックパネルセンサー６６のような温度セン
サーをテストサンプル１４の位置に対応する位置にラッ
ク１６上に支承することができる。

ブラックパネルセンサーは慣用構造のものでよく、そし
て電気導体６８および７４により、ダンパー４６を図示
した位置において空気流を再循環させるための、または
反時計方向回転（例えば４５度）によって空気を開口５
２を通って追い出しそして開口５３を通って導管４２に
吸引するその回転位置間を作動するに設計された制御部
材７０へ接続することができる。

従ってシステムは再循環モードにある時特にキセノンラ
ンプ２２によって暖められるが、しかしシステムはより
少ない再循環が行われるように任意の程度ダンパー４６
を開くことによって冷却でき、そして再循環を増すよう
にダンパー４６を閉じることによって暖めることができ
る。このためブラックパネル６６によって提供される温
度データにより、制御ユニット７０は、テストサンプル
１４によって感知された温度を制御するようにダンパー
４６を作動することができる。加えて制御ユニット７０
は制御ユニット７６を介し、空気流の一温度制御のそれ
以上の融通性のため、ヒーター６４および冷凍コイル６
５を制御することができる。

このためブラックパネルおよび乾燥バルブ温度を制御す
ることができる。乾燥バルブ温度は空気流中のセンサー
９０によって感知し、そして制御部材７０へ接続するこ
とができる。このため乾燥バルブセンサー９０によって
提供される温度データにより、制御ユニット７０は空気
流温度を制御することができる。加えて、ブラックパネ
ル６６は、ブラックパネル温度を制御する手段として、
空気ブロワ−２８のためのモータ３２の運転速度を制御
するができる制御ユニット７６へ接続することができる
。それ故、ブラックパネルおよび乾燥バルブ温度の制御
することができる。これは多数の温度感受性材料の相関
関係を改良する。制御ユニット７６は加湿器６２．ヒー
ター６４．および冷凍システム６５を制御することがで
きる。

光感知日・７ド７７はランプ２２が放出する光の強度を
モニターするために設けられる。

このように本発明により、テストサンプルへ冷却の有意
義な均一性と、そしてそれらが曝される放射の均一性が
提供される風化試験システムが提供される。このシステ
ムは自動的温度コントロールを備えることができ、そし
てその中に設けられた新しい効率的な空気流パターンの
ため、当初コストおよび運転の両方の効率性を提供する
。

上記は例証目的のみで提供され、特許請求の範囲に規定
する本発明の範囲を制限することを意図しない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の風化試験システムの一部破断正面図であ
る。 １２は第１のハウジング、１４はテストサンプル、１６
はラック、２２は中央リング、２８は空気ブロワ−１３
０は空気流、３６は第２のハウジング、４６はダンパー
、５４は円錐形部材である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）試験すべきサンプルを支承するためのラック手段
   と、前記ラックに支承されているサンプルの内向き表面
   を照射するための手段と、そして前記ラックを通って空
   気流を指向させるためのブロワー手段を備える風化試験
   システムにおいて、 前記空気流を一般に円錐形流路に外側へ再指向させるた
   めの、前記空気流内に配置させた一般に円錐形の部材を
   備え、前記一般に円錐形の流路は前記円錐形部材によっ
   て前記ラック手段に支承されたサンプルの内向きの表面
   を横切って流れるように位置決めされることを特徴とす
   る前記システム。 （２）前記ブロワー手段のための自動制御手段と電気的
   接続にある温度感知手段が前記空気流中において前記ラ
   ック手段上に支持されており、それによって前記ブロワ
   ー手段の出力は前記感知手段の位置においてあらかじめ
   定めた温度へ調節することができる第１項のシステム。 （３）前記ラック手段および照射手段はハウジング内に
   支持され、そして空気を前記ハウジングから前記空気流
   へ取り入れるための前記ブロワー手段へ再循環し戻すた
   めの導管手段を備えている第１項または第２項のシステ
   ム。 （４）前記ハウジング内に排気開口手段とそして前記排
   気開口を通る流れを制御するためのダンパー手段を備え
   ており、それによって空気は前記ダンパー手段の位置に
   応じて前記システムを再循環するか、または１回通過で
   通過することができる第３項のシステム。 （５）前記ダンパー手段の位置決めのための自動制御手
   段と電気的接続にある温度感知手段が前記空気流中にお
   いて前記ラック手段上に支持されている第４項のシステ
   ム。 （６）前記空気流中へ水滴を挿入するための手段を備え
   ている第１項ないし第５項のいずれかのシステ（７）前
   記ラック手段は前記サンプルを前記照射手段の中心に関
   し実質上等距離間隔に支承している第１項ないし第６項
   のいずれかのシステム。 （８）前記ラック手段は前記サンプルを前記照射手段の
   まわりに大体球形配列に支承している第７項のシステム
   。 （９）前記空気流を加熱および冷却する手段を備えてい
   る第１項ないし第８項のいずれかのシステム。