JPH0336178B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

ａ 産業上の利用分野 本発明は繊維、染色物、塗料などの耐光試験に
使用する試験機の改良に関するものであつて、試
験条件のなかで最も重要である試料の温度を均一
状態で試験できるように試料取付枠の下部に分流
器を設け、温湿度調整のための空気を試料表面に
流さないで試料裏側と光源ランプ周辺に分流して
各試料の表面温度を均一にしたものである。 ｂ 従来技術と発明が解決しようとする問題点 従来の耐光試験機は第８図に示すように試験室
内に光源例えばキセノンランプ１があり、この回
りを回転する試料回転枠２に試料ホルダー３をと
りつけ、試料ホルダー内の試料４に光を照射して
退色の度合から耐光性を評価する。試験中光源よ
りの熱で試験室内の空気は上昇するから、送風機
５によつて外気６を導入し恒湿槽８を経て試験室
の温度を下げる。試料ホルダーの下部に遮風板９
があり、空気は９の回りから試料ホルダーの内面
すなわち試料の表面を流れて上昇する。 試験室内が規定温度に達したとき、空気調節器
７は点線位置に作動して外気導入を断ち試験室か
ら出た空気は恒湿槽８から送風機を経て試料表面
に流れ循環する。空気調節器７は温度調節器と併
用し開閉によつて制御する。 ここで送風機からの空気は試料表面に沿うて流
れるので、試料の表面温度はこの空気温度の影響
を受ける。空気調節器７が外気を導入するとき
は、恒湿槽がごく短時間であるが恒温を保たない
ので、試料表面に流れる空気温度は一時的に下が
り変動する。例えば試験室の温度を40℃に調節し
たいときに外気温度が20℃とすると、空気調節器
の開閉によつて試料表面温度は57〜59℃と短時間
であるが２℃の変動がある。これは第１の欠点で
ある。 次に試料面の空気はキセノンランプからの光エ
ネルギーを受け暖まりながら上昇する。従つて試
料の下部の空気は低温であるが上部の空気は高温
となり、試料の上下にわたつて均一でない。実際
に測定すると、上下と下部で５〜６℃の温度差が
ある。これは第２の欠点である。 各試料相互間についても温度差があつて均一で
はない。これは試料ホルダー間の隙間の影響であ
ることが本発明者の研究によつて分かつた。例え
ば第８図の試料ホルダーが空気調節器と最短距離
になつた場合、循環空気が試料ホルダー間の隙間
を抜けて流れるために、試料面の空気流は均一で
なく、表面温度も均一ではない。隙間の有無及び
大きさに差異があると、各試料間の温度差はさら
に大きくなる。これは第３の欠点である。 試料表面に温度差があれば、光源キセノンラン
プの光エネルギーが一定かつ照射時間が同じであ
つても、試験後の退色度合を示す色差値は異な
る。従つて已むを得ず、試験途中に試料ホルダー
の取付位置を変え又は上下を逆にして温度ムラの
影響を少なくする方法が行われてきた。又、耐光
試験機が正常な退色色差値を有しているかどうか
を検査するためのAATCC（米国繊維化学染色協
会）発行のキセノン青色標準布がある。これを用
いて20枚につき試験すると第９図の結果となる
が、測定値は標準退色色差値U.L直線（色差値
19.5）、Ｍ直線（色差値20.5）よりかなり離れか
つ試料位置によつて交差しており均一ではないこ
とが分かる（UL直線は試料の上部と下部、Ｍは
試料の中部の値）。 ｃ 問題点を解決するための手段と実施例 このように温度ムラは退色色差値のムラとなる
から、均一な温度で試験しなければ正確な結果を
得ることはできない。 本発明者は、以上説明した従来技術とその問題
点を解析し、温度ムラの原因を確認すると共に温
度ムラを無くするために試料ホルダー取付枠下部
に分流器を設けて循環空気が試料表面に接せずキ
セノンランプ周辺の中心部を流れるようにして、
温度ムラを無くすることができた。 第１図は本発明の実施例である耐光試験機の内
部構造図、第２図は部分の配置を示す略示図であ
る。試験室１３の中央部にキセノンランプ１が吊
られ、この回りに試料ホルダーを取付ける枠１４
があつて上下２組の内外二重リングとこれらを相
互に固定する支え板２５で構成される。平らな試
料ホルダー１５（第１図では点線、第２図では実
線図示）を取付ける場合は外側リングに、傾斜ホ
ルダー１６（第１図右点線、第２図点線図示）な
らば内側リングに取付ける。第５図は平らな試料
ホルダーを取付けた状態を示す平面図で20個のホ
ルダーが取付けられている。第６図は傾斜ホルダ
ーを取付けた状態を示す平面図で17個のホルダー
が取付けられている。２８はブラツクパネル温度
計、図中○で囲んだ数字はホルダーの位置を示す
説明用番号である。枠１４は回転体１７の上部の
突起部１７′によつて固定する。漏斗状の回転体
１７は送風機２６及び送風ボツクス２７からの空
気の流れを分流器２４の方向に導きかつ枠１４を
回転させる役割である。回転軸１８はスプロケツ
ト１９を介して軸受２０で支えられ、チエーン２
１を介してモータ２２に連なる。軸受及びモータ
はベース２３に取付ける。 分流器２４は、本発明の重要な構成部分である
が、内側円筒が外側円筒より高い二重円筒とリン
グ状底板とから成り、断面が異形コの字をなす。
外側円筒は枠１４の下部に位置し支え板２５に固
定する。内側円筒は試料面より内側にあつて下方
から流れ上昇する空気が試料面に当たらないよう
に離しておく。内側円筒の直径は回転体１７の外
径より僅かに大きく、その高さはキセノンランプ
の光が試料を充分に照射して影を生じない限界の
高さとする。送風機２６からの空気は送風ボツク
ス２７内を通り回転体１７と送風ボツクスの隙間
の吐き出し口から出て分流器２４に向かう。この
空気の大部分は外側円筒に沿つて試料の裏側に流
れ試料の温度を維持する。空気の少部分は内側円
筒に沿つてランプ周辺部に流れランプを冷却する
が、試料表面に接触しない。分流器によつて分流
された空気は、試験室上部で合流し空気調節器２
９を経て恒湿槽３０に入り再び送風機から分流器
へと流れ循環する。試験室内の温度は調節器検出
部３６で検出し、温度が上昇すれば空気調節器を
実線の位置に作動させて外気を導入し、所定温度
になれば空気調節器は点線の位置になり循環す
る、湿度は検出部（湿球温度計）３７によつて検
出し、恒湿槽３０内の水３２をヒータ３３によつ
て制御する。 試料ホルダーは従来から慣用される平らな試料
ホルダー及び傾斜ホルダーのいずれも使用できる
構造とする。平らな試料ホルダーは第３図に示す
ようにホルダー本体１５と押え板１５′の間に試
料をおきバネ板３４とバネ受部３５でセツトす
る。この平らなホルダーは、枠１４に取付けた場
合光源からの光の受け方が位置によつて異なる。
図の矢印のように光は進み、試料の中央部は光源
に近く垂直に受光するが、上下部の受光エネルギ
ーは若干弱い。従つて、このホルダーで青色標準
布を試験し試料表面温度が均一ならば、第９，１
０図中のUL，Ｍの２直線上にある。傾斜ホルダ
ーは上下の部分を第４図のように傾斜させ、上中
下の位置においてほぼ一様な受光となるようにし
たもので、ホルダー本体１６と押え板１６′の間
に試料をセツトする。この傾斜ホルダーで青色標
準布を試験し試料表面温度が均一ならば、第１１
図のように一つの直線上にある。 第７図は第１図に示す試験機の外観斜視図であ
るが、本体前面に扉１０があり内部に試験室があ
る。下部の蓋１１の内部に送風機、回転機構、恒
湿槽がある。操作パネル１２には計器類を具え
る。 ｄ 発明の作用と効果 既に説明したように、本発明構成の要点をなす
分流器２４の作用として、試料表面には空気が流
れないから、試料表面上中下部分の温度差は極め
て少なく、又空気調節器の開閉によつて生ずる空
気温度の変化は試料表面に直接当たらないので影
響しない。 試料裏側とランプ周辺に流す空気量の割合は本
発明構成の要点であるが、実験によつて次の方法
で決める。前記実施例の試験機においては、分流
器２４の内径寸法を回転体１７の上端外径より３
〜４cm大きく、又分流器と回転体との高さ方向の
間隔を２〜３cmとすれば、試料の裏側とランプ周
辺の流量比は約９：１〜７：３となり、この状態
が最良であつた。 次に試料の表面温度測定例を示す。参考に従来
試験機の測定値を併記するが、従来の表面温度差
は最大６℃に対して本発明は１℃以下であつた。

【表】 なお、空気調節器２９の開閉によつても試料面
の温度差はなかつた。又、試料ホルダーが空気調
節器の近くにある場合も、空気の大部分が試料の
裏側を流れるから、ホルダーの隙間の流れはなく
温度変化はない。 さきに説明したキセノン用青色標準布を用いて
退色試験をしたが第１０図、第１１図に示す結果
を得た。第１０図は平らなホルダーの例である
が、標準退色色差値からのズレは0.6以下、20個
の試料間のバラツキは最大１であつて第９図の従
来のものに比較して極めて良い結果を得た。第１
１図の傾斜ホルダーの場合も0.5以下の値で良好
であつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の耐光試験機の内部構造図、第
２図は本発明の部分配置を示す略示図、第３図は
平らな試料ホルダーの照射光角度、第４図は傾斜
試料ホルダーの照射光角度、第５図は平らな試料
ホルダーの取付位置と番号、第６図は傾斜ホルダ
ーの取付位置と番号、第７図は本発明の耐光試験
機外観図、第８図は従来の耐光試験機、第９図は
従来の方式による退色結果、第１０図は本発明に
よる退色結果(1)、第１１図は本発明による退色結
果(2)である。 １……キセノンランプ、２……試料回転枠、３
……試料ホルダー、４……試料、５……送風機、
６……外気、７……空気調節器、８……恒湿槽、
９……遮風板、１０……試験機扉、１１……蓋、
１２……操作パネル、１３……試験室、１４……
枠、１５，１６……試料ホルダー、１５′，１
６′……押え板、１７……回転体、１７′……突起
部、１８……回転軸、１９……スプロケツト、２
０……軸受、２１……チエーン、２２……モー
タ、２３……ベース、２４……分流器、２５……
支え板、２６……送風機、２７……送風ボツク
ス、２８……ブラツクパネル温度計、２９……空
気調節器、３０……恒湿槽、３１……モータ、３
２……水、３３……ヒータ、３４……バネ板、３
５……バネ受部、３６……温度調節器用検出部、
３７……湿度調節用検出部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 光源周囲を試料取付枠が回転する耐光試験機
   において、その回転試料枠の下端に分流器を設
   け、この分流器は断面が異形コの字形の二重円筒
   に底板としてリング状の平板を取付けた形状であ
   り、この二重円筒の内側円筒の高さは外側円筒よ
   り高くかつ光源からの照射光が試料に影を与えな
   い限界の高さとし、外側円筒の上端は回転試料枠
   の下端に接し、さらに、前記内側円筒の直径を漏
   斗状の回転体上面の直径より大きくし、回転試料
   枠は、この分流器の下部にある前記漏斗状の回転
   体上面に均一な間〓を開けて固定して構成し、回
   転体に沿つて上昇する空気の大部分が二重円筒の
   底板及びこの外側円筒の外側を流れて試料温度を
   維持し、一部が二重円筒の底板及びこの内側内筒
   の内側を流れて試料表面に接触せず光源周辺部を
   上昇して光源を冷却するようにしたことを特徴と
   する試料の表面温度を均一にした耐光試験機。