JPH0362219B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はあらゆる材料の耐光性又は耐候性を試
験するための空気混合調節装置付促進耐光・候試
験機に関する。

従来の技術 従来の技術を第２図にもとづいて説明すると第
２図に示すものは、従来の促進耐光試験機の縦断
正面図であり、１は試験槽で槽中央に光源２を備
え、これを中心として回転する試料回転枠３には
光源２に向けて試料４が取付けられ、試料４は光
源２からの放射熱を受け、試験時間の経過に従つ
て劣化して行く。

又試験槽１内には、試験槽１の乾球温度を測定
するための測温体５が槽内に固定され、試料回転
枠３にはブラツクパネル温度計６が試料４と並べ
て取付けられ、目視でその温度を測定する。

空気出口には空気温度調節器（図示せず）の測
温体５があり、この測温体５はブラツクパネル温
度が一定温度になるように空気温度調節器を設定
する。

又はこの調節器の代りにブラツクパネル温度調
節器の測温体７を試料枠に取り付ける手段も採用
されている。これをブラツクパネル温度制御方式
という。

試料面温度は槽内空気温度及び光源２からの放
射熱により上昇するが、この試料面温度を一定に
保持するために、空気温度調節器の測温体５又は
ブラツクパネル温度調節器の測温体７の制御信号
を取出して温度調節が行われる。

ブラツクパネル温度計６はステンレス板にバイ
メタル式のダイヤル温度計の胴を取付け、黒色塗
装が施されている。又試験槽１の背面に空気調節
器８と試験機架台部に送風器９があり、循環ダク
ト１０で接続されている。

空気温度調節器の測温体５又はブラツクパネル
温度調節器の測温体７から出た信号で空気調節器
８に付いているモータを動作させ、ダンパー１１
の開閉を行う。

空気温度調節器又はブラツクパネル温度調節器
に設定した温度より槽内温度が高くなるとダンパ
ー１１が全開の状態になり、外気が送風器９によ
り空気調節器８、ダクト１０を通り試験槽１内に
入り、排気ダクト１２より排気される。

槽内温度が設定温度より低くなるとダンパー１
１が全閉になり、外気は送入されず、機内空気は
循環ダクト１０を介して槽内を循環する。

このように従来技術では、ダンパー１１の全開
か又は全閉かのどちらかに風路を切換え、槽内温
度が調整されている。

因みに従来技術の文献を記すに、日本工業規格
B7751−1974 紫外線カーボンアーク燈式耐光試
験機、特公昭38−21047号公報、特公昭44−28956
号公報、実公昭55−15082号公報等が挙げられる。

又実公昭54−29035号公報に示すものは前記従
来技術とは若干異なつて、外気を常時少量ずつ試
験槽に導入して、試験槽内のランプよりの発生熱
をこの空気に移行させて後、槽外へ放出させるこ
とにより試料面の温度をより安定させるとするも
のである。

しかしながら、この従来技術においては、外気
が常時試験槽内に導入されているため、試験条件
の中で最も重要な事項である試料の温度を均一状
態で保持することができない問題点が存した。

すなわち、この従来技術では、試験機の設置場
所の外気温の変動があつたとき試験槽内空気温度
及びブラツクパネル温度を同時に一定に調節する
ことができないものである。

発明が解決しようとする問題点 あらゆる材料の耐光性又は耐候性を試験するた
めの促進耐光又は耐候試験機の目的とするところ
は、試料面温度を一定の条件に保持し、人工光源
からの光エネルギー又は耐候試験機では更に人工
降雨を試料にあて、経時的な変化を測定してその
試料の老劣化度を評価することにある。

この耐光・候試験機において、試験条件の中で
最も重要なことは、試料の温度を均一状態で保持
する必要があり、このためには、試験機の設置場
所の外気温の変動があつても試験槽内空気温度及
びブラツクパネル温度が同時に一定に調節される
必要がある。

従来の装置において試料面温度が高くなると空
気調節器が動作してダンパーが全開して、冷たい
外気を導入し、暖かい空気と置換して槽内を冷
し、槽内温度が下がると空気調節器が動作して槽
内空気は循環する。

この場合、例えば空気温度調節器の測温体５を
予め40℃に設定するとブラツクパネル温度計６は
63℃になる。これは外気温が20℃〜25℃の範囲内
であることを前提としている。

このため、外気温が前記範囲外に変化した場合
は、設定温度をその都度変更しなければならず、
長時間の連続的試験においては不便であるばかり
でなく、不可能でもあり、正確な試験結果が得ら
れなかつた。

この弊を除くために、ブラツクパネル温度調節
器の測温体７を用いて試験片の温度を代表させ、
ブラツクパネル温度調節器の測温体７を予め63℃
に調節する手段が採用されていた。しかしなが
ら、この手段においても次に述べるような問題点
が存した。

すなわち、外気温度の変動があるとブラツクパ
ネル温度調節器の測温体７は、黒色ステンレス板
を用いているため感度が鈍く、外気が試験槽内に
送入されても、すばやく感知することができず、
このため、該温度調節器が鋭敏に作動しないた
め、みかけの温度表示をし、正確な温度表示をし
ない問題点が存した。

と同時にブラツクパネル温度計６においても同様
の問題点が存した。

又外気温が低い場合には急激に冷たい空気が試
料面にあたるため、試料は急激な温度シヨツクを
受ける。

このため、常温空気の場合に比べ、試験結果が
相違する。

又試料面の下方より冷たい空気があたるため、
試料面の上下で温度差が生ずる問題点も存した。
このため、試料上下で試験結果に差が生じ正確な
評価ができなかつた。

例えば、ブラツクパネル温度制御方式の場合、
設定温度63℃のとき、外気が10℃であると試験槽
の空気温度は、約70℃になる。空気調節器が動作
すると30℃の温度差のある空気が試料面にあた
り、温度シヨツクを受け、又試料面の温度は、下
が10℃、中が15℃、上が25℃となり、正確な試験
結果が得られなかつた。

又、前記の空気調節器８のみが使用される場合
には、試料面の温度すなわちブラツクパネル温度
計６の指示する温度を一定に保持するように温度
調節器を一定に設定しても、ブラツクパネル温度
計の温度は一定に指示するが試験槽内の空気温度
は一定に調節できず、外気温度に応じて試験槽内
温度は大きく変化する。

例えば、ブラツクパネル温度を63℃に一定に保
持したい場合において、外気温度が５℃であれ
ば、試験槽内温度を43℃の高めに設定し、又外気
温度が30℃であれば、試験槽内温度を38℃の低め
に設定しなければならなかつた。このように外気
温度によつて槽内空気温度は変化する。

又試料面の上、中、下で温度差が生ずるために
試料の劣化状態に上、中、下で差ができ、正確な
試験結果の評価ができない問題点が存した。

更に又規格では、ブラツクパネル温度計の指示
する温度として63℃±３℃が使用される。これ
は、試験機自体が精確に作動しないため、±３℃
の許容を与えざるを得ないのが現状である。

加えて、このブラツクパネル温度計は前記した
ごとく、槽内温度の変化に対応して鋭敏に作動し
ない問題点も存し、温度計の指示する温度と試験
片の温度とが一致せず、正確な試験結果が得られ
なかつた。

この問題点を除去するために試験機を温度変動
の少ない環境、例えばエアーコンデイシヨンされ
た場所に置くことが考えられるが、この場合、設
備に高額な費用がかかるばかりでなく、現実には
エアーコンデイシヨンされない場所での使用が大
多数である。

特に試験機設置場所の温度は、第７図及び第８
図に示すように時間により、又季節により大きく
変化するし、地域によつては、夏冬の温度差が45
℃位になる。

このため、試験機設置場所の温度がどこでも一
定の温度にすることは不可能であり、外気温度の
温度差ができるのは不可避である。

本発明は、上記従来技術に存する問題点を解決
するためになされたものであり、試験機の設置場
所の外気温度に変動があつても試験槽内空気温度
及びブラツクパネル温度を一定に調節することの
できる空気混合調節装置付促進耐光・候試験機を
得ることを目的とするものである。

又本発明は試験機設置場所の外気温度の変化が
あつても試料面温度が変動することなく安定した
一定温度で試験を行うことのできる空気混合調節
装置付促進耐光・候試験機を得ることを他の目的
とするものである。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するために以下の手
段を採用する。

試験槽１の中央部に設けた光源２の回りを回転
する試料回転枠３にブラツクパネル温度計６を取
付け、試験槽１内に設けた測温体５を有する既知
の空気温度調節器を試験槽１外に設け、又は前記
試料回転枠３に取付けた測温体７を有する既知の
ブラツクパネル温度調節器を試験槽１外に設け、
試験槽１の背面に設けた空気調節器８と試験機架
台部に設けた送風器９とを循環ダクト１０で接続
し、前記空気温度調節器又はブラツクパネル温度
調節器からの信号により空気調節器８のダンパー
１１を開閉自在とする促進耐光・候試験機におい
て、空気混合器２１に貫通窓２２を設けて空気調
節器８と連通し、外気温度を検知する複数個の温
度センサー１９及び複数個の温度調節器１８を試
験槽１の外部に設け、前記空気混合器２１に設け
たダンパー１３の開閉角度を前記温度調節器１８
からの信号により調節自在としたものである。

又、前記ダンパー１３の開閉手段として駆動モ
ータ１５、レバー１６及び複数個のリミツトスイ
ツチ１７を設けたものである。

作 用 本発明は上記のように構成したことにより、試
験槽１内のブラツクパネル温度を一定にするため
に槽内の空気温度を測温体５を有する空気温度調
節器（図示せず）で検知し、又は測温体７を有す
るブラツクパネル温度調節器（図示せず）で検知
してその信号で空気調節器８のダンパー１１を開
閉する。

このダンパー１１の開閉は、既知の手段により
駆動モータ（図示せず）を作動させて自動的にそ
の切換えが行われる。

例えば、試験槽１内の温度が上昇すると、空気
調節器８のダンパー１１は第４図点線の位置から
同図実線の位置に移動して槽内からの熱気を排気
口２３より排出させる。

一方、槽内温度が所定の温度になるとダンパー
１１は同図点線の位置に移動し、槽内空気は循環
する。

空気調節器８のダンパー１１が同図実線の位置
のとき、空気調節器８と接合する空気混合器２１
は、外気の変化を温度センサー１９ａ，１９ｂで
検知し、温度調節器１８ａ，１８ｂの信号により
空気混合器２１のダンパー１３を駆動モータ１５
により自動的に作動させ、継手シヤフト１４の端
部に設けられたレバー１６がリミツトスイツチ１
７ａ，１７ｂ，１７ｃのいずれかと作動してダン
パー１３を所定位置に停止させる機構となつてい
る。

例えば、空気調節器８のダンパー１１が第４図
実線の位置で外気を導入している場合において、
温度調節器１８ａの設定を10℃に、該調節器１８
ｂの設定を27℃としたとき、外気温度が10℃以下
であれば、レバー１６はリミツトスイツチ１７ａ
で停止し、ダンパー１３の開度は、例えば1/4と
なり、又外気温度が11〜26℃の間にあれば、レバ
ー１６はリミツトスイツチ１７ｂの位置で停止
し、ダンパー１３の開度は、例えば1/2となり、
更に外気温度が27℃以上であればレバー１６はリ
ミツトスイツチ１７ｃの位置で停止し、ダンパー
１３の開度は、例えば全開となる。

このように外気温度の変化によりダンパー１３
の停止位置が変化し、ダンパー１３と空気混合器
２１のダクト２５との隙間が調節され、外気吸込
口２４から導入される外気の量は外気温度に応じ
て自動的に調節される。

一方、試験機架台部に設けられた送風機９の吸
込量は常に一定であるから、ダンパー１３とダク
ト２５との隙間を広狭調節することにより、空気
調節器８と空気混合器２１とを連通している貫通
窓２２から導入される試験槽１からの暖かい空気
の量もそれに対応して調節されて、空気混合器２
１に導入され、外気と混合されて一定温度の空気
となり、循環ダクト１０を通り、送風機９を経て
試験槽１内に入り、試料４の表面を流れて上昇
し、試験槽空気出口２０及び空気調節器８を経て
一部は外部に排気され、他は再度貫通窓２２を経
て空気混合器２１に導入され循環する。

又槽内温度が所定の温度に達した場合には、ブ
ラツクパネル温度調節器（図示せず）又は空気温
度調節器（図示せず）からの信号によりダンパー
１１は第４図点線の位置に移動し、槽内空気は循
環ダクト１０、送風機９を介して循環する。と同
時に外気の導入は遮断される。

実施例 図に示す実施例においてダンパー１３の開閉手
段としての温度センサー１９ａ，１９ｂ及びそれ
に対応する温度調節器１８ａ，１８ｂはそれぞれ
２個づつ設けられていると共にそれに対応してリ
ミツトスイツチ１７ａ，１７ｂ，１７ｃは３個設
けられている。

本発明における前記開閉手段は、これに限定さ
れることなく、温度センサー１９、温度調節器１
８及びリミツトスイツチ１７の設置数を増すこと
により、ダンパー１３の開閉角を適宜調整し、よ
り一層精確に外気温度の変化に対応した混合空気
を試験槽１内に送込むことができる。

尚図中２３は排気口、２４は外気吸込口であ
る。

次に第５図又は第６図に示すものは本発明又は
従来の試験機による実施例であり、縦軸に経過時
間、横軸に温度を示し、図中３１は外気温度、３
２が試験槽内温度、３３はブラツクパネル温度を
示す。

この実施例は、ブラツクパネル温度を63℃に設
定して行なつたもので、第５図に示すごとく本発
明の場合には外気温度が変化しても試験槽温度は
常に一定している。これに対して第６図に示すご
とく従来の場合には外気温度の変化により試験槽
温度が変化していることがわかる。

この実験例によつて明らかなごとく、本発明の
場合には、外気温度の変化には全く影響を受け
ず、試験槽内温度を一定にすることができ、安定
した状態を持続し、試験結果に有効となる。

又第９図に示すものはダンパー１３の開閉手段
の電気回路図を示すものであるが、これに限定さ
れない。なお。図中TC１、TC２は温度調節器、
TC₁，TC₂は温度調節器接点、TH１，TH２，
TH３は温度センサー、Ｆはヒユーズ、LS１，
LS２，LS３はリミツトスイツチ、RY１，RM
２，RY３はリレー、SMはモータ、Ｃはコンデ
ンサーである。

発明の効果 本発明は上記のような構成を有することによ
り、あらゆる材料の耐光性又は耐候性を試験する
場合において、試料面温度を一定の条件かつ均一
状態で保持することができるため、試料の経時的
な変化を精確に測定してその試料の老劣化度を正
確に評価することができるものである。

空気調節器８のダンパー１１が「開」の状態で
外気を導入しているとき、空気混合器２１のダン
パー１３は外気温度に応じてその開度調整を行な
うため、導入される外気の量は外気温度により自
動的に調節される。又試験槽１に空気を挿入する
ための送風機９の吸込量は一定であるため、試験
槽１から排出される暖かい空気は外気の導入量に
応じて空気混合器２１に導入される。従つて空気
混合器２１で外気と試験槽１からの空気は常に一
定温度に混合され、循環ダクト１０、送風機９を
経て試験槽１に導入されることになるため、試験
機の設置場所の外気温度の広範囲な温度変動（例
えば５〜30℃）が生じても、この温度変動に伴う
試験槽内温度の変化を無視する程度に押えること
ができ、試験槽内温度が常に一定に保持できる。
このため、試料面温度を変動させることなく安定
した試験を行うことができる。

すなわち、試験槽内空気温度及びブラツクパネ
ル温度と同時に一定に調節することができるた
め、外気温が設定範囲外に変化した場合において
も、設定温度をその都度変更する必要は全くな
く、長時間の連続的試験が可能となるばかりでな
く、正確な試験結果を得ることができるものであ
る。

更に本発明は外気温が低い場合であつても急激
に冷たい空気が試料面に当るおそれは全くなく、
試料は急激な温度シヨツクを受けることなく、常
温空気の場合と同様の試験結果を得ることができ
るものである。しかも従来のように試料面の下方
より冷たい空気が当るおそれは全くなく、試料面
の上、中、下で温度差が生じないため、試料の劣
化状態に上、中、下で試験結果に差が生ずること
なく正確な試験結果の評価を行なうことができ
る。すなわち、試料の上、中、下、の促進結果の
バラツキをなくすことができ、再現性ある精確な
試験結果が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の縦断正面図、第２図は従来の
耐光試験機の縦断正面図、第３図は本発明の空気
混合調節装置の斜面図、第４図は本発明の空気混
合調節装置の縦断面図、第５図及び第６図は本発
明及び従来の試験機の実験例を示す説明図、第７
図は試験機設置場所の１日の温度変化を示す説明
図、第８図は試験機設置場所の１年の温度変化を
示す説明図、第９図はダンパー開閉手段の電気回
路図である。 １……試験槽、２……光源、３……試料回転
枠、５……測温体、６……ブラツクパネル温度
計、７……測温体、８……空気調節器、９……送
風機、１０……循環ダクト、１１……ダンパー、
１３……ダンパー、１５……駆動モータ、１６…
…レバー、１７……リミツトスイツチ、１８……
温度調節器、１９……温度センサー、２１……空
気混合器、２２……貫通窓。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 試験槽１の中央部に設けた光源２の回りを回
   転する試料回転枠３にブラツクパネル温度計６を
   取付け、試験槽１内に設けた測温体５を有する空
   気温度調節器を試験槽１外に設け、又は前記試料
   回転枠３に取付けた測温体７を有するブラツクパ
   ネル温度調節器を試験槽１外に設け、試験槽１の
   背面に設けた空気調節器８と試験機架台部に設け
   た送風器９とを循環ダクト１０で接続し、前記空
   気温度調節器又はブラツクパネル温度調節器から
   の信号により空気調節器８のダンパー１１を開閉
   自在とする促進耐光・候試験機において、空気混
   合器２１に貫通窓２２を設けて空気調節器８と連
   通し、外気温度を検知する複数個の温度センサー
   １９及び複数個の温度調節器１８を試験槽１の外
   部に設け、前記空気混合器２１に設けたダンパー
   １３の開閉角度を前記温度調節器１８からの信号
   により調節自在とし、前記ダンパー１３の開閉手
   段として駆動モータ１５、レバー１６及び複数個
   のリミツトスイツチ１７を設けたことを特徴とす
   る空気混合調節装置付促進耐光・候試験機。