JPH087126B2 - 冷熱衝撃試験装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、冷熱衝撃試験装置、詳しくは、予冷室と予
熱室とをテスト室に隣接して設け、該テスト室を前記予
冷室と予熱室とに選択的に連通させることにより、前記
テスト室内に冷却空気と加熱空気とを導入させて、電子
部品など被試験品の冷熱衝撃試験を行うようにした冷熱
衝撃試験装置に関する。

（従来の技術） 一般に、電子部品などの冷熱衝撃試験を行う場合、JI
S規格やMIL規格などに基づいて行うのであるが、前記電
子部品などを対象とする冷熱衝撃試験は、低温さらしと
常温さらし及び高温さらしを一定時間置きに繰り返して
行われる３ゾーン方式が定められている。

しかして、以上のような冷熱衝撃試験を行う冷熱衝撃
試験装置として、従来では、例えば特開昭61−269042号
公報に記載されたものが知られており、この公報記載の
ものは、第４図に示したごとく、テスト室（Ｔ）に隣接
する両側に、冷却器（Ｃ）及び冷却ファン（CF）などを
備えた予冷室（Ａ）と、加熱器（Ｈ）及び加熱ファン
（HF）などを備えた予熱室（Ｂ）とをそれぞれ画成状に
形成すると共に、前記テスト室（Ｔ）と予冷室（Ａ）と
を画成する隔壁に、前記テスト室（Ｔ）側の室内空気を
予冷室（Ａ）に供給する供給口（E1）と、この予冷室
（Ａ）で冷却された冷却空気を前記テスト室（Ｔ）側に
吹出す吹出口（E2）とを形成して、これら供給口（E1）
と吹出口（E2）とに、それぞれ第１及び第２切換ダンパ
（D1）（D2）を開閉可能に取付ける一方、前記テスト室
（Ｔ）と予熱室（Ｂ）とを画成する隔壁に、前記テスト
室（Ｔ）側の室内空気を予熱室（Ｂ）に供給する供給口
（E3）と、この予熱室（Ｂ）で加熱した加熱空気を前記
テスト室（Ｔ）側に吹出す吹出口（E4）とを形成して、
これら供給口（E3）と吹出口（E4）とに、それぞれ第３
及び第４切換ダンパ（D3）（D4）を開閉可能に取付けて
いる。

また、前記テスト室（Ｔ）には、外気に連通する吸気
ダクト（Ｋ）を設け、該吸気ダクト（Ｋ）の前記テスト
室（Ｔ）への入口側に第５切換ダンパ（D5）を開閉可能
に取付けると共に、前記テスト室（Ｔ）の内部に排気口
（E5）を設けて、この排気口（E5）に第６切換ダンパ
（D6）を開閉可能に取付けている。

そして、前記テスト室（Ｔ）で電子部品など被試験品
の冷熱衝撃試験を行う場合には、先ず、前記第3,第４切
換ダンパ（D3）（D4）を開放し、前記予熱室（Ｂ）内の
加熱空気を前記テスト室（Ｔ）へと導入することによ
り、前記被試験品を所定時間高温状態にさらし、次に、
前記第3,第４切換ダンパ（D3）（D4）を閉鎖した後、前
記吸気ダクト（Ｋ）の第５切換ダンパ（D5）を開放し、
前記排気口（E5）の第６切換ダンパ（D6）を開放させ
て、前記テスト室（Ｔ）内の空気を外気と入れ換えるこ
とにより、該テスト室（Ｔ）内を常温となして、前記被
試験品を所定時間常温状態にさらし、この後前記第5,第
６切換ダンパ（D5）（D6）を閉鎖し、前記第1,第２切換
ダンパ（D1）（D2）を開放して、前記予冷室（Ａ）内の
冷却空気を前記テスト室（Ｔ）側へと導入することによ
り、前記被試験品を所定時間低温状態にさらすのであ
る。

（発明が解決しようとする課題） 所で、以上の冷熱衝撃試験装置では、前記被試験品の
冷熱衝撃試験時で、該被試験品を常温状態にさらすと
き、前記テスト室（Ｔ）内に湿分の多い外気を取入れる
ことで、このテスト室（Ｔ）を常温とするようにしてい
るため、前記被試験品の低温さらしを行うときに、前記
テスト室（Ｔ）内の湿分の多い外気が前記予冷室（Ａ）
側へと取入れられて、該予冷室（Ａ）に配設した前記冷
却器（Ｃ）に着氷が発生し、この冷却器（Ｃ）の能力低
下を招くのであり、従って、該冷却器（Ｃ）の着氷を除
去するために、一定時間毎にでデフロスト運転を行う必
要があった。

本発明は以上のような問題に鑑みてなしたもので、そ
の目的は、自然循環式冷凍回路を追加する極めて簡単な
構成で、外気取入れによる常温さらしゾーンの形成をな
くし前記予冷室側の着氷を少なくして、デフロスト運転
サイクルを大幅に延長でき、高能率運転を行うことが可
能な冷熱衝撃試験装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明では、予冷室
（２）と予熱室（３）及びこれら予冷室（２）と予熱室
（３）とに連通するテスト室（１）とを備え、テスト室
（１）を予冷室（２）に連通させる低温さらしと、テス
ト室（１）を予熱室（３）に連通させる高温さらしとを
可能にした冷熱衝撃試験装置において、テスト室（１）
内に配設する第１室内熱交換部（41）と室外に配設する
第１室外熱交換部（42）とを備え、高温さらしの後、第
１室外熱交換部（42）で凝縮する冷媒を自然落下させて
第１室内熱交換部（41）で蒸発させ、常温さらしを行う
自然循環式の第１冷凍回路（４）と、テスト室（１）内
に配設する第２室内熱交換部（51）と室外に配設する第
２室外熱交換部（52）とを備え、低温さらしの後、第２
室内熱交換部（51）で凝縮する冷媒を自然落下させて第
２室外熱交換部（52）で蒸発させ、常温さらしを行う自
然循環式の第２冷凍回路（５）とを設けたことを特徴と
するものである。

（作用） 前記テスト室（１）で被試験品の低温さらしを行うと
きには、該テスト室（１）内に前記予冷室（２）から冷
却空気が導入され、また、前記被試験品の高温さらしを
行うときには、前記テスト室（１）内に前記予熱室
（３）から加熱空気が導入される。そして、以上のよう
な低温及び高温さらしの途中で、前記テスト室（１）内
を常温状態として、前記被試験品の常温さらしを行うと
き、即ち、低温さらしから常温さらしに、又、高温さら
しから常温さらしへと移行するときには、前記テスト室
（１）を外気に開放させることなく、高温さらしから常
温さらしへの移行時は、第１室内熱交換部（41）で室外
側から自然落下してくる凝縮冷媒を蒸発させて、テスト
室（１）を温度降下させ、低温さらしから常温さらしへ
の移行時は、第２室内熱交換部（51）で室外側へ自然落
下させる冷媒を凝縮させて、テスト室（１）を昇温さ
せ、前記テスト室（１）を常温状態にできるのである。
従って、前記被試験品の常温さらしを行った後に、低温
さらしを行うとき、前記テスト室（１）には外気が取入
れられることがないため、前記予冷室（２）側での着氷
が少なくなって、デフロスト運転サイクルが大幅に延長
され、高能率運転が行われる。

（実施例） 第１図に示した冷熱衝撃試験装置は、ハウジング（H
G）の内部を断熱隔壁（Ｗ）で３つに区画して、中央部
に被試験品の冷熱衝撃試験を行うテスト室（１）を、該
テスト室（１）に隣接する両側に、予冷室（２）と予熱
室（３）とをそれぞれ区画形成すると共に、前記予冷室
（２）の内部には、冷却器（21）と冷却ファン（22）及
び畜冷器（23）を配設し、又、前記予熱室（３）の内部
には加熱器（31）と加熱ファン（32）とを配設してい
る。尚、前記予冷室（１）と予熱室（２）に設ける前記
各ファン（22）（32）は、それぞれ室外側に配設された
モータ（24）（33）で回転駆動される。

また、前記テスト室（１）と予冷室（２）とを画成す
る隔壁（Ｗ）に、前記テスト室（１）の室内空気を予冷
室（２）に供給する供給口（11）と、この予冷室（２）
で冷却された冷却空気を前記テスト室（１）側に吹出す
吹出口（12）とを設けて、これら供給口（11）と吹出口
（12）とに、第１及び第２切換ダンパ（13）（14）をそ
れぞれ開閉可能に取付けると共に、前記テスト室（１）
と前記予熱室（３）とを画成する隔壁（Ｗ）に、前記テ
スト室（１）側の室内空気を予熱室（３）に供給する供
給口（15）と、この予熱室（３）で加熱された加熱空気
を前記テスト室（１）側に吹出す吹出口（16）とを形成
して、これら供給口（15）と吹出口（16）とに、第３及
び第４切換ダンパ（17）（18）をそれぞれ開閉可能に取
付ける一方、前記テスト室（１）には、試料出入れ用開
閉扉（19）を設けている。

しかして以上の衝撃試験装置において、室内熱交換部
（41）（51）と室外熱交換部（42）（52）とを備えた２
系統の第１及び第２自然循環式冷凍回路（４）（５）を
用い、該各冷凍回路（４）（５）の各室内熱交換部（4
1）（51）を、前記テスト室（１）内に配設すると共
に、前記各室外熱交換部（42）（52）を室外側に配設し
たのである。

具体的には、第１図で明らかにしたように、前記第１
冷凍回路（４）の室内熱交換部（41）と室外熱交換部
（42）との間を、２つの第１及び第２配管（43）（44）
で接続して、これら各配管（43）（44）を介して前記室
内熱交換部（41）と室外熱交換部（42）との間で冷媒の
自然循環を行うようになすと共に、前記第１配管（43）
の途中に、第１電磁弁（SV1）と第１膨張弁（V1）とを
それぞれ介装させる一方、前記第２配管（44）の途中に
逆止弁（G1）を介装させる。

また、前記第２冷凍回路（５）の室内熱交換部（51）
と室外熱交換部（52）との間を、前述した第１冷凍回路
（４）の場合と同様に、２つの第１及び第２配管（53）
（54）で接続して、これら各配管（53）（54）を介して
前記室内熱交換部（51）と室外熱交換部（52）との間で
冷媒の循環を行うようになすと共に、前記第１配管（5
3）の途中に第２電磁弁（SV2）と第２膨張弁（V2）とを
それぞれ介装させる一方、前記第２配管（54）の途中に
逆止弁（G2）を介装させる。

更に、前記各冷凍回路（４）（５）に設ける前記各室
内熱交換部（41）（51）は、それぞれ前記テスト室
（１）の内部で前記開閉扉（19）とは反対側に重ね合わ
せた状態で配設し、前記各室内熱交換部（41）（51）に
おける前記テスト室（１）の壁部側に、１つの送風ファ
ン（６）を配設すると共に、該送風ファン（６）を室外
側に配設したモータ（61）で回転駆動させるようにな
す。また、前記テスト室（１）内には、該テスト室
（１）の内部温度を検出するテスト室温度センサー
（７）を配設し、また、前記予冷室（２）及び予熱室
（３）には、それぞれ予冷室温度センサー（８）及び予
熱室温度センサー（９）を配設している。

次に、以上の構成とした冷熱衝撃試験装置の作用を、
第２図に基づき乍ら説明する。この第２図は縦軸に温度
（℃）を、横軸に時間をとった前記テスト室（１）と予
冷室（２）及び予熱室（３）での温度変化を示すもので
あり、該図において、実線（イ）は、前記テスト室
（１）での温度変化を示し、また、点線（ロ）は、前記
予熱室（３）での温度変化を示し、更に、一点鎖線
（ハ）は、前記予冷室（２）での温度変化を示してい
る。

前記テスト室（１）の内部で被試験品の冷熱衝撃試験
を行う場合には、予め、前記予熱室（３）の内部を、所
定の高温さらし温度（TH1）よりも若干高い温度（TH2）
に保持すると共に、前記予冷室（２）の内部を、所定の
低温さらし温度（TL1）よりも若干低い温度（TL2）に保
持する。

そして、以上の準備を行った後に、同図の実線（イ）
で示したごとく、先ず、前記第3,第４切換ダンパ（17）
（18）を開放し、前記予熱室（３）内の加熱空気を前記
テスト室（１）側へと導入させることにより、前記予熱
室（３）の内部温度（TH2）が低くなると同時に、前記
テスト室（１）の内部温度が所定の高温さらし温度（TH
1）にまで上昇され、この高温さらし温度（TH1）で前記
被試験品の所定時間にわたる高温さらしが行われる。ま
た、斯かる高温さらし時に、前記第１冷凍回路（４）は
作動することがなく、前記第１電磁弁（SV1）が閉鎖状
態に保持され、かつ、前記テスト室（１）が高温状態に
保持されているため、前記第１冷凍回路（４）の室内熱
交換部（41）で冷媒が蒸発され、この冷媒が前記逆止弁
（G1）を介して前記室外熱交換部（42）に至り、該室外
熱交換部（42）において凝縮状態で貯溜される。

次に、以上の高温さらしを行った後には、前記第3,第
４切換ダンパ（17）（18）が閉鎖されて、前記第１冷凍
回路（４）が作動され、つまり、前記第１電磁弁（SV
1）が開動作されて、前記室外熱交換部（42）に貯溜さ
れた凝縮冷媒が、前記第１膨張弁（V1）から前記室内熱
交換部（41）に自然落下で供給されて、該熱交換部（4
1）で蒸発され、これに伴い前記テスト室（１）の内部
温度が常温（例えば25℃）にまで冷却されて、斯かる常
温状態で前記被試験品の常温さらしが所定時間にわたっ
て行われる。

また、以上の常温さらしを行った後には、前記第1,第
２切換ダンパ（13）（14）を開放させて、前記予冷室
（２）内の冷却空気を前記テスト室（１）側へと導入す
ることにより、前記予冷室（２）の内部温度（TL2）が
上昇すると同時に、前記テスト室（１）の内部温度が低
温さらし温度（TL1）にまで冷却され、この低温さらし
温度（TL1）で前記被試験品の所定時間にわたる低温さ
らしが行われる。また、斯かる低温さらし時に、前記第
２冷凍回路（５）は作動することがなく、前記第２電磁
弁（SV2）が閉鎖状態に保持され、かつ、前記テスト室
（１）が低温状態に保持されているため、前記第２冷凍
回路（５）の室内熱交換部（51）で冷媒が凝縮される。

更に、以上の低温さらしを行った後には、前記第1,第
２切換ダンパ（13）（14）が閉鎖されて、前記第２冷凍
回路（５）が作動され、つまり、前記第２電磁弁（SV
2）が開動作されて、前記室内熱交換部（51）に貯溜さ
れた凝縮冷媒が、前記第２膨張弁（V2）から前記室外熱
交換部（52）に自然落下で供給されて蒸発され、この蒸
発冷媒が前記室内熱交換部（51）側に供給されて凝縮さ
れるために、このときの凝縮熱で前記テスト室（１）の
内部温度が常温（例えば25℃）にまで加熱されて、斯か
る常温状態で再度前記被試験品の常温さらしが所定時間
にわたって行われる。以上のように、高温さらしと常温
さらし及び低温さらしが順次繰り返えされて、前記被試
験品の冷熱衝撃試験が行われる。

以上のように、高温さらしや低温さらしを行った後
に、前記テスト室（１）内を常温状態となして、前記被
試験品の常温さらしを行うとき、前記テスト室（１）は
外気に開放されることなく、該テスト室（１）が外気と
遮断された状態で、前記第１及び第２冷凍回路（４）
（５）が選択的に作動されて、前記テスト室（１）が常
温状態とされるので、従って、以上の低温さらしを行う
とき、前記予冷室（２）の冷却器（21）などでの着氷発
生が殆どなく、デフロスト運転サイクルを大幅に延長で
きて、高能率運転が可能となる。

次に、以上のことを、第３図に示したフローチャート
に基づいて説明する。

先ず、スタート開始に伴い、冷熱衝撃試験装置が高温
さらしモード（ステップ１）で運転され、前記テスト室
（１）内で前記被試験品の所定時間にわたる高温さらし
が行われ、この後、常温さらしモード（ステップ２）に
よる運転が開始され、ステップ３において、常温さらし
タイマがカウントを開始し、ステップ４において、前記
第１冷凍回路（４）に備えた第１電磁弁（SV1）が開動
作され、これと同時に前記テスト室（１）内に設けた送
風ファン（６）が駆動され、次に、ステップ５におい
て、前記タイマがカウントアップしたか否かが判断さ
れ、ノーの場合には、ステップ６において、前記テスト
室（１）内に配設した前記温度センサー（７）による検
出温度が、常温（例えば25℃）と同等か小であるかが判
断され、ノーの場合、即ち、前記テスト室（１）が常温
以上のときには、前記前記ステップ４へとリターンさ
れ、また、イエスの場合には、即ち、前記テスト室
（１）が常温と同等又は以下にまで冷却されたときに
は、ステップ７において、前記第１電磁弁（SV1）が閉
鎖され、これと同時に前記送風ファン（６）が停止され
る。

また、前記ステップ５において、イエスの場合は、即
ち、タイマが既にカウントアップしているときには、低
温さらしモード運転（ステップ８）に移行され、前記テ
スト室（１）内で前記被試験品の所定時間にわたる低温
さらしが行われ、この後、常温さらしモード（ステップ
９）による運転が開始され、また、ステップ10におい
て、常温さらしタイプがカウントを開始し、ステップ11
において、前記第２冷凍回路（５）に備えた第２電磁弁
（SV2）が開動作され、これと同時に前記テスト室
（１）内に設けた送風ファン（６）が駆動され、次に、
ステップ12において、前記タイマがカウントアップした
か否かが判断され、イエスの場合は、リターン（ステッ
プ13）され、ノーの場合には、ステップ14において、前
記テスト室（１）内に設けた前記温度センサー（７）に
よる検出温度が、常温（例えば25℃）と同等か大である
かが判断され、ノーの場合、即ち、前記テスト室（１）
が常温以下のとき、前記ステップ12へとリターンされ、
イエスの場合、即ち、前記テスト室（１）が常温と同程
度又は以下にまで加熱されたとき、前記第２電磁弁（SV
2）が閉鎖され、これと同時に前記送風ファン（６）が
停止される。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明にかかる冷熱衝撃試験装
置によれば、被試験品の冷熱衝撃試験時で、前記テスト
室（１）内を常温状態をなして、前記被試験品の常温さ
らしを行うとき、前記テスト室（１）を外気に開放する
ことなく、該テスト室（１）を外気と遮断した状態で、
前記２系統の自然循環式冷凍回路（４）（５）により、
前記テスト室（１）を常温状態にできるのであり、従っ
て、前記予冷室（２）側での着氷を少なくして、デフロ
スト運転サイクルを大幅に延長でき、高能率運転を行い
得るに至ったのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる冷熱衝撃試験装置の断面図、第
２図はテスト室と予冷室及び予熱室での変化状態を説明
する説明図、第３図は同冷熱衝撃試験装置の作用を説明
するフローチャート図、第４図は従来例を示す断面図で
ある。 （１）……テスト室 （２）……予冷室 （３）……予熱室 （4,5）……自然循環式冷凍回路 （41,51）……室内熱交換部 （42,52）……室外熱交換部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】予冷室（２）と予熱室（３）及びこれら予
   冷室（２）と予熱室（３）とに連通するテスト室（１）
   とを備え、テスト室（１）を予冷室（２）に連通させる
   低温さらしと、テスト室（１）を予熱室（３）に連通さ
   せる高温さらしとを可能にした冷熱衝撃試験装置におい
   て、テスト室（１）内に配設する第１室内熱交換部（4
   1）と室外に配設する第１室外熱交換部（42）とを備
   え、高温さらしの後、第１室外熱交換部（42）で凝縮す
   る冷媒を自然落下させて第１室内熱交換部（41）で蒸発
   させ、常温さらしを行う自然循環式の第１冷凍回路
   （４）と、テスト室（１）内に配設する第２室内熱交換
   部（51）と室外に配設する第２室外熱交換部（52）とを
   備え、低温さらしの後、第２室内熱交換部（51）で凝縮
   する冷媒を自然落下させて第２室外熱交換部（52）で蒸
   発させ、常温さらしを行う自然循環式の第２冷凍回路
   （５）とを設けたことを特徴とする冷熱衝撃試験装置。