JPH05288664A - アーク加熱風洞試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 供試体の位置調整を簡単な構成で容易且つ精
度良く行えるようにし、且つ供試体移動装置に対するプ
ラズマアーク流による熱の影響を低減して供試体の位置
調整を確実に行えるようにする。 【構成】 アーク加熱風洞試験装置であって、真空容器
内の支持台１３上に設けた横行案内レール１４と横行駆
動装置１９によりプラズマアーク流８と直角の方向に横
行する横行台１５と、該横行台１５上に設けた走行案内
レール２１と走行駆動装置２６によりプラズマアーク流
８に沿う方向に走行する走行台２２とにより供試体移動
装置２８を構成し、該供試体移動装置２８の走行台２２
上に供試体支持部材２を固定すると共に、前記供試体移
動装置２８の上部を覆う放熱カバー２９，３０を設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アーク加熱風洞試験装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は宇宙基材等のプラズマアーク流に
よる耐熱試験等を行う従来のアーク加熱風洞装置の一例
を示すもので、供試体１を供試体支持部材２により固定
支持した状態で内部に挿入するように構成されている真
空容器３を備え、該真空容器３の一側にアーク発生装置
４を接続すると共に、真空容器３の他側をガス冷却装置
５を介して真空ポンプ６に接続した構成を有している。
図中７は前記アーク発生装置４によりプラズマアーク流
８を形成させるためのガスを供給するガス供給装置、９
は電源装置、１０はアーク発生装置４に冷却液を送って
アーク発生装置４の冷却を行う冷却装置、１１は煙突、
１２はガス冷却装置５に備えた冷却水管を示す。

【０００３】上記アーク加熱風洞試験装置は、供試体１
を供試体支持部材２に支持させて真空容器３内に固定設
置し、真空ポンプ６を作動させて真空容器３内を真空吸
引しながらアーク発生装置４により２５００℃〜４００
０℃のプラズマアーク流８を前記供試体１に向けて噴射
することにより、供試体１を所定の温度に加熱する試験
を行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のアーク
加熱風洞装置は、真空容器３内に設置する供試体１が供
試体支持部材２によって固定されているため、供試体１
がアーク発生装置４の起動時の安定しないプラズマアー
ク流８によって加熱されることになり、そのために急激
な温度上昇による熱衝撃試験、或いは一定温度で一定時
間保持した場合の耐熱試験等を行う場合に、設定された
正確な温度条件での試験ができない問題がある。

【０００５】又、この問題を解決するために、前記供試
体支持部材２を可動として前記供試体１を予めプラズマ
アーク流８の外に待機させておいてプラズマアーク流８
が安定したら供試体１をプラズマアーク流８の中に移動
させて試験を行うことも考えられているが、供試体１の
位置を簡単且つ確実に而も精度良く調整できるようにし
たものはなく、又前記したように可動な構造とした場合
にも、プラズマアーク流８の温度が２５００℃〜４００
０℃にもなるためにプラズマアーク流８の輝度及びプラ
ズマアーク流８に曝された部分が赤熱して輻射放熱が大
きくなることによって、供試体支持部材２の可動部分が
熱により損傷して作動できなくなることがあり、又プラ
ズマアーク流８によって供試体１が赤熱溶融して下部に
落ちてくることも考えられ、この場合には前記放熱によ
る場合より更に被害が大きくなる。

【０００６】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなし
たもので、供試体の位置調整を簡単な構成で容易且つ精
度良く行うことができ、而もプラズマアーク流による熱
の影響を低減して供試体の位置調整を確実に行うことが
できるアーク加熱風洞試験装置を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、真空容器の一
側にアーク発生装置を備え他側に真空ポンプを接続して
アーク発生装置からのプラズマアーク流により供試体の
加熱試験を行うようにしたアーク加熱風洞試験装置であ
って、前記真空容器内の支持台上に設けた横行案内レー
ルと横行駆動装置により前記プラズマアーク流と直角の
方向に横行する横行台と、該横行台上に設けた走行案内
レールと走行駆動装置により前記プラズマアーク流に沿
う方向に走行する走行台とにより供試体移動装置を構成
し、該供試体移動装置の走行台上に供試体支持部材を固
定すると共に、前記供試体移動装置の上部を覆う防熱カ
バーを設けたことを特徴とするアーク加熱風洞試験装
置、に係るものである。

【０００８】

【作用】アーク加熱風洞試験装置の起動時には、供試体
支持部材を介して走行台上に固定した供試体が、プラズ
マアーク流から外れた位置になるように横行台を一側に
横行させて待機し、この状態でアーク発生装置を作動さ
せ、プラズマアーク流が安定したら横行駆動装置を作動
させて供試体がプラズマアーク流内の所定の位置になる
ように調節して供試体の加熱試験を行う。又供試体の加
熱試験を行うに際し、走行台をプラズマアーク流に沿う
方向に走行させて位置を調節することにより、供試体が
プラズマアーク流から受けるプラズマアーク流の密度及
び温度を調節することができる。前記横行台の横行及び
走行台の走行を行う際、供試体移動装置の上部を覆って
いる防熱カバーにより供試体移動装置をプラズマアーク
流の熱から保護することができるので、供試体の位置調
節作動を常に確実に行うことができる。

【０００９】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明
する。

【００１０】図１及び図２は前記図３のアーク加熱風洞
試験装置に適用した本発明の一実施例を示すもので、真
空容器３の一側にアーク発生装置４を備え他側に真空ポ
ンプ６を接続してアーク発生装置４からのプラズマアー
ク流８により供試体１の加熱試験を行うようにしたアー
ク加熱風洞試験装置において、前記真空容器３内下部の
支持台１３上に、前記アーク発生装置４からのプラズマ
アーク流８と直角の方向に横行案内レール１４を設け、
該横行案内レール１４に沿って移動可能な横行台１５を
設け、更に前記横行案内レール１４と平行な横行軸１６
を前記支持台１３上に軸受１７を介して取付けると共
に、前記横行軸１６を回転駆動する回転モータ１８を設
けて横行駆動装置１９を構成し、該横行駆動装置１９の
横行軸１６に、前記横行台１５に固定したナット２０を
螺合する。

【００１１】又、前記横行台１５上に、前記アーク発生
装置４からのプラズマアーク流８に沿う方向（平行な方
向）に走行案内レール２１を設け、該走行案内レール２
１に沿って移動可能な走行台２２を設け、更に前記走行
案内レール２１と平行な走行軸２３を前記横行台１５上
に軸受２４を介して取付けると共に、前記走行軸２３を
回転駆動する回転モータ２５を設けて走行駆動装置２６
を構成し、該走行駆動装置２６の走行軸２３に、前記走
行台２２に固定したナット２７を螺合する。

【００１２】上記横行案内レール１４と、横行駆動装置
１９と、横行台１５と、走行案内レール２１と、走行駆
動装置２６と、走行台２２とにより、供試体移動装置２
８を構成し、該供試体移動装置２８の走行台２２上に供
試体１を取付けて支持するための供試体支持部材２を固
定する。

【００１３】前記支持台１３における横行台１５の横行
方向両端部位置と横行台１５の両側面との間に、複数分
割されて蛇腹状に伸縮が可能な防熱カバー２９を設け
る。図示の場合該防熱カバー２９は、横行台１５の横行
方向両端部に設けた固定カバー２９Ａと、横行台１５の
両側面に固定して一体に横行する移動カバー２９Ｂと、
前記固定カバー２９Ａと移動カバー２９Ｂとの間に図示
しない長孔とピン等により移動可能に連結された中間カ
バー２９Ｃとにより構成されている。

【００１４】又、前記横行台１５の上部には、横行台１
５全体を覆う防熱カバー３０が設けてあり、該防熱カバ
ー３０には、前記供試体支持部材２が貫通し且つ該供試
体支持部材２が走行台２２と共に移動できるように長孔
３１が形成されており、更に該長孔３１を覆う形状の移
動カバー３２が前記供試体支持部材２に固定されてい
る。

【００１５】上記した構成を有するアーク加熱風洞試験
装置により供試体１の加熱試験を行うに際し、アーク加
熱風洞試験装置の起動時には、供試体支持部材２を介し
て走行台２２上に固定した供試体１が、プラズマアーク
流８から外れた位置になるように横行台１５を一側に横
行させて待機し、この状態でアーク発生装置４を作動さ
せる。アーク発生装置４によるプラズマアーク流８が安
定したら、横行駆動装置１９を作動させて供試体１がプ
ラズマアーク流８内の所定の位置になるように横行台１
５を移動させて供試体１の加熱試験を行う。

【００１６】又供試体１の加熱試験を行うに際し、走行
台２２をプラズマアーク流８に沿う方向に移動させてア
ーク発生装置４に近付けたり遠ざけたりして位置を調節
することにより、供試体１がプラズマアーク流８から受
けるプラズマアーク流８の密度及び温度を調節すること
ができる。尚上記横行台１５及び走行台２２は、回転モ
ータ１８，２５の駆動を調節することにより精度良く位
置決めすることができる。

【００１７】前記横行台１５の横行及び走行台２２の走
行を行う際、横行台１５及び走行台２２に取付けた防熱
カバー２９，３０により、供試体移動装置２８全体をプ
ラズマアーク流の熱から確実に保護することができ、よ
って常に確実に供試体１の位置調節作動を行うことがで
きる。

【００１８】又、前記実施例においては、横行台１５と
走行台２２の夫々に別個の防熱カバー２９，３０を設け
た場合について例示したが、真空容器３内の支持台１３
上にスペース的な余裕がある場合には、供試体移動装置
２８全体を覆う一体型の防熱カバーを走行台２２に取付
けるようにしても良い。

【００１９】尚、本発明は前記実施例にのみ限定される
ものではなく、防熱カバーの形状、構造は種々変更し得
ること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内に於い
て種々変更を加え得ることは勿論である。

【００２０】

【発明の効果】前記した本発明のアーク加熱風洞試験装
置によれば、供試体の位置調整を簡単な構成で容易且つ
精度良く行うことができ、而も供試体移動装置に対する
プラズマアーク流による熱の影響を低減して供試体の位
置調整を確実に行うことができる優れた効果を奏し得
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す平面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ方向矢視図である。

【図３】従来のアーク加熱風洞試験装置の一例を示す全
体側面図である。

【符号の説明】

１ 供試体 ２ 供試体支持部材 ３ 真空容器 ４ アーク発生装置 ６ 真空ポンプ ８ プラズマアーク流 １３ 支持台 １４ 横行案内レール １５ 横行台 １９ 横行駆動装置 ２１ 走行案内レール ２２ 走行台 ２６ 走行駆動装置 ２８ 供試体移動装置 ２９ 防熱カバー ３０ 防熱カバー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空容器の一側にアーク発生装置を備え
   他側に真空ポンプを接続してアーク発生装置からのプラ
   ズマアーク流により供試体の加熱試験を行うようにした
   アーク加熱風洞試験装置であって、前記真空容器内の支
   持台上に設けた横行案内レールと横行駆動装置により前
   記プラズマアーク流と直角の方向に横行する横行台と、
   該横行台上に設けた走行案内レールと走行駆動装置によ
   り前記プラズマアーク流に沿う方向に走行する走行台と
   により供試体移動装置を構成し、該供試体移動装置の走
   行台上に供試体支持部材を固定すると共に、前記供試体
   移動装置の上部を覆う防熱カバーを設けたことを特徴と
   するアーク加熱風洞試験装置。