JPS5845539A - 環境試験装置 - 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】 本発明は、環境試験装置に関し、特に温度、湿度、気体
成分などの雰囲気を任意に変化させることのできるサン
プル容器と、前記サンプル容器内に格納された被検サン
プルに、試験光を照射するための光源とを、完全に分離
した型式の環境試験装置に関する。゛ 従来より、金属、塗料、顔料、染料あるいは繊維類、食
品などが、太陽光、紫外線あるいはガス類などにＬりて
劣化、変質、褪色などを生ずる過程を検査するために、
耐候試験器、褪色試験器などの環境試験装置が広く用い
られている。

このような従来の環境試験装置の一例を第１図および第
２図に示す。第１図は、従来の環境試験装置の概略縦断
面図、第２図はその■−■線にそう横断面図である。

図において、１はサンプル容器本体、２はサンプル容器
蓋、３は前記サンプル容器蓋２に設けられた排気（ま九
は換気）口、４Ａ、４Ｂはカーボンアーク電極、４Ｃは
前記両電極間に発生したアーク、５はカーボンアーク放
電部を蔽う放電管ガラス、７−１〜？−８、８−１〜８
−８は、前記カーボンアーク放電部のまわシに、はぼ等
間隔に配置された複数のスペクトルフィルタである。

９−１〜９−８　、１０−１〜１０−８は前記各スペク
トルフィルタの背後に配置され、適当な手段によって固
定された複数の被検サンプル保持台、８１〜８８゜８１
１〜８１８は、前記各被検サンプル保持台に収納された
被検サンプルである。

これらの図からも明らかなように、カーボンアーク電極
４Ａ、４Ｂ間にアーク４Ｃを発生させ、その発生を、各
スペクトルフィルタ７−１〜７−８゜８−１〜８−８を
通すことによって試験光とし、被検サンプルＳ１〜８８
．Ｓｌｌ−８１８に照射させる。

被検サンプルに照射される試験光のスペクトル特性は、
スペクトルフィルタの選定によって、所望のとお）に調
整することができる。また、サンプル本体１と、サンプ
ル容器蓋２とは＃′！ソ気密室を形成するので、排気口
３を通して容器ｌ内を排気し、所望成分のガスを導入す
ることによって、容器内のｌｌ境を適宜に設定すること
ができる。

すなわち、例えば、容器内の温度、湿度、気圧、ガス成
分などの雰囲気を任意に設定し、また被検サンプルの表
面に結露、結氷等を生じさせることができる。

したがって、このような環境試験装置におい【は、サン
プル容器内部に任意の人工的環境を作シ出すことができ
、また一方、スペクトルフィルタの特性の選定によって
、任意のスペクトル特性の試験光を被検サンプルに照射
することができる。

なお、試験光発生用の光源として紘、カーボンアーク放
電部の枚重に、水冷キセノンランプが用いられることも
ある。また、試験光を均一化するために、被検サンプル
部又ｉフィルター架台を、Ｍ２図の矢印凡のように回転
させることが多い。

しかしながら、前記のような従来の環境試験装置では、
試験光を発生するための光源部と被検サンプルとが同一
の容器内に格納されるために、りぎのような欠点があ０
九。

ｌ）上下複数段のスペクトルフィルタ群７−１〜７−８
　、８−１〜８−８相互のスペクトル分布特性を均一に
すること状極めて困難である。したかって複数の被検サ
ンプルに１等しいスペクトル特性の試験光を照射するこ
とが困難である。このために１比較試験等の正確度が低
下する。

２）被検サンプルが内向きに装填されるので、試験中に
、被検サンプルの表面（被検面側）を、サンプル容器の
外部から観察することができない。強いて観察する丸め
には、試験を中断して被検サンプルをサンプル容器から
取シ出さなければならない◇ ３）被検サンプルを、サンプル１！器の外側から観察す
ることができないので、分光器の受光端を各被検サンプ
ルの曲間で移動させ、位置決めするのが困−であシ、各
被検サンプルについての照射光（試験光）の強度やスペ
クトル特性を正確に測定検知することができない。

４）サンプル容器内の環境条件を固定した状態では、フ
ィルタの交換等がで１１ないので、加速試験のための光
源の強度中スペクトル特性を変化できる範囲が極めてせ
まい。

すなわち、カーボンアークやキセノンランプの入力電流
値をせまい範囲で可変して、光源の強度をわずかに変化
できるＳ＊であり、スペクトル特性はほとんど変化させ
ることができない。

５）カーボンアークや放電灯は、起動時に１光源の強度
や発光スペク）ル特性が安定しないが、このような不安
定な発光を被検サンプルから遮断することが、極めて困
難である。このため、測定の正確性、信頼性が低下する
。

６）サンプル容器内を高温、高温にしたり、腐蝕性ガス
で充満したりする場合線、フィルタのスペクトル特性が
変化したり、光源装置の電気配線系統が腐蝕や絶縁不良
等の事故を起したりする。

このために、長時間の連続テストができなくなったり、
テストの信頼性を低下したシする。のみならず、保守費
の大幅な高騰を招き易い。

７）試験光源としてカーボンアークを用いる場合は、−
日一回ａｍは電極交換の必要があり、を九キ（ノン放電
灯を用いる場合で４１〜２ケ月に一度はランプ交換しな
ければならない。

このエラな場合、試験を中断してサンプル容器を一旦大
気状態に罠さなければならないので、正しい連続試験か
で亀ない。

轡ニ、ｇｙプｈ＠＠内ｆｃＮｏｘやｃｏ等の有害成分が
導入されている場合は、これらを一旦除去回収した後に
、大気状１１にする必要がめるので、中断時間が一層長
くなシ、装置の稼動率が低くなゐという問題がある。

８）スペクトルフィルタとしては、干渉フィルタが用い
られることが多い。そして、干渉フィルタの波長＃＠度
４１！には、入射光の平行度に関係するが、従来装置で
は入射光の平行度が低いので、フィルタ４１１性が急峻
にならず、狭帯域光による試験かで自ない。

本発明ト、−以上の欠点をすべて解消した新規な環境試
験装置を提供することを目的とする。

前記目的を構成する丸めに、本発明においては、被検サ
ンプルを格納するサンプル容器と光源部とを完全に分離
する構成を採用している。

さらに、本発明においては、分光器用の受光端を被検サ
ンプルの前面に位置させることができると共に、前記受
光端を任意の位置へ移動させることができる構成として
いる。

以下に、第３図を参照して、本発明の詳細な説明する。

第３図は本発明の一実施例の概略断面図であり、第１図
および第２図と同一の符号は同一または同等部分をあら
れしている。

１１Ａ、１１Ｂはサンプル容器本体１の一側面に設けら
れた試験光入射用の二重透Ｉｊ１廖、９はサンプル容器
内に配置され九被検サンプル保持台、８ａ〜Ｓｃは前記
保持台９に収納された遺構すｙグルである。図に示した
ように、被検サンプル８ａ〜Ｓｅａ、透明窓１１Ａ、　
ＩＩＢＫはぼ平行な千両上に配列されるのが望ましい。

１２は、透Ｉｊｉｌｌ　ＩＩＡ　、　ＩＩＢを透過して
被検サンプルに到達する試験光の％強度および／を九は
スペクトル特性等を測定するえめの、放射計ま九は分光
計などの光測定器である。

１３は、被検サンプルのｌ！Ｉ［Ｋ位置される受光端１
３Ａ１反射ミラー１３Ｂ　、　１３０などからなり、試
験光を前記光測定９１２に導くための潜望鏡式光ガイド
である。なお、前記光ガイドは、オプチカル７アイパな
どで構成することもできる。

また、前記光ガイド１３の受光端１３Ａ　Ｂ　、各被検
サンプルの直前、あるい紘被検サンプルから外れた位置
に選択的に位置されるように、適蟲な移動手段（図示せ
ず）によりて支持されている。

２０は、被検サンプルを照射する九めの試験光を発生す
る光源装置である。前記光源装置は、キセノンランプな
どの光源２１、前記光源２１の背後に配設された放吻面
鏡、楕円面鏡などの集光ミラー２２、反射ζツー２３、
スペクトルフィルタ２４、シャツタ２！Ｓ１積分レンズ
系２６などから構成される。

動作時には、まず、サンプル容器本体１内に、被検サン
プル＆〜８ｅなどを装填し、サンプル容器蓋２を取り付
は先後、排気口３からサンプル容器内を排気する。つぎ
に、サンプ舞容器内に所望成分のガス等を導入して、所
望の雰囲気を形成する。

キセノン２ンプ２１を点灯し、放電が安定した後に、シ
ャッタ２５を開いて、試験光を被検サンプルＳａ＝　Ｓ
ｃの表面に投射する。

以上のように、本発明では、被検サンプル格納部と試験
光発生用光源部とを完全に分離し九ので、’Ｆ＆Ｅのよ
うなすぐれた作用効果を奏することができる。

ｌ）試験光のスペクトル特性や強度を、スペクトルフィ
ルタ２４の選択、キセノンランプへの供給電流の制御、
光源装置と被検サンプル間の距離の調節等によって、大
幅に変えることができる。さらに、図示は省略している
が、光学系の中にズームレンズ、又はターレット式交換
レンズ系を配置し、その焦点距離を変えるようにすれば
、光強度調節の範囲は一層広くなる。

２）−圓のスペクトルフィルタの選択によって試験光の
スペクトル特性が決まるので、すべての被検サンプルに
同質の試験光を照射することができる。これによシ、比
較試験等の精度を向上させることができる。

３）被検サンプルの表面を、試験を中断することなしに
外部から容易に観察できる。また、シャッタ２５の開閉
制御により、ごく短時間での被検サンプルの変化が容易
に観察できるようになる。

４）被検サンプルの１ＩＷＩＪを、サンプル容器の外部
から観察できるので、分光器や放射計などの光測定器の
受光端を、被検サンプルの前面に正しく位置決めできる
。それにより、各被検サンプル毎の試験光の強度、スペ
クトル特性の測定が容易かつ正確になる。

５）キセノンランプやカーボンアークの起動時にシャッ
タ２５を閉じておくことにより、不安定な初期状態での
発光を遮断することができる。これによりて、安定な試
験光のみを被検サンプルに照射し、測定の精度や信頼性
を向上することができる。

６）サンプル容器内の雰囲気は、光源装置には何らの影
譬を及埋さなくなる。したがって、電気系統の配線や端
子等が腐蝕、絶縁不良などの事故を起す可能性が激減す
る。これにょ）、テストの信頼性が増すのみならず保守
費を低減することができる。

７）カーボンアーク電極中キセノン放電灯等の交換が、
サンプル容器とは無関係に行なえるので、試験中断時間
が短かくて済む。な訃、光源装置を二台準備しておけば
、試験中断時間をほとんど零にすることもできる。

８）光源として短アーク灯を使用すれば、平行光を作り
出すことが容易になシ、これと干渉フィルタの使用によ
シ、波長純度を向上し、狭４ｆｉ斌光による試験が容易
になる。

さらに、以上では光源装置２ｏおよびサンプル容器１を
１対ｌの対にして用いる場合について述べたが、光源装
置２０を、例え［１ｓ３図に直線Ｌ−Ｌで示す光源の光
軸のまわシに回転可能に構成し、その回転軸の周囲の円
周上に、複数のサンプル容器を配置することも可能であ
る。

このような構成にすれば、異なった環境の下での試験を
同時並行的に行なうことができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の積項試験装置の一例を示す概略縦断面図
、第２図線そのｎ−ｎ＠にそう横断面図、第３図線本Ｉ
Ａ明の一実施例の概略断面図である。 １・・・サンプル容器本体、２・・・サンプル容器蓋、
３・・・排気口、ＩＩＡ、ＩＩＢ・・・二重透明窓、１
２・・・光測定器、１３・・・光ガイド、２Ｇ・・・光
源装置、２１・・・光源、２２・・・集光ミラー、２３
・・・反射ミラー、２４・・・スペクトルフィルタ、２
５・・・シャ２り、２６・・・積分レンズ系。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）試験光入射用の透Ｉｊｌｖｌを有し、複数の普検
   サンプルを格納するためのサンプル容器と、前記サンプ
   ル容器内の雰囲気を調節する手段と、前記サンプル容器
   の外側に設けられ、かつ前記サンプル容器の透明窓を通
   して、その内部の被検サンプルに試験光を投射する光源
   装置とを具備したことを特徴とする環境試験装置。
2. （２）光源装置が放電灯と、スペクトルフィルタと、積
   分レンズ系とを具備したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載Ｏ積境試験装置。
3. （３）試験光入射用ｏｉＩｉｑ窓を有し、複数の被検サ
   ンプルを格納するためのサンプル容器と、前記サンプル
   容器内の雰囲気を調節する手段と、前記サンプル容器の
   外側に設けられ、かつ前記サンプル容器の透明窓を通し
   て、その内部の被検サンプルに試験光を投射する光源装
   置と、前記サンプル容器の外側に設けられ九光測定器と
   、前記被検す／グルの前面に、移動可能に配設され、前
   記試験光を取シ入れる受光端と、前記受光端から導入さ
   れた光を前記光測定１１に導く光ガイドとを具備したこ
   とを４１黴とする濃境試験釦Ｌ
4. （４）ハぼ円周にそりで配置され、それぞれが試験光入
   射用の透明窓を有し、複数の被検サンプルを格納するよ
   うにされ丸、複数のサンプル容器と、前記各サンプル容
   器内の１−囲気を調節する手段と、前記複数のサンプル
   容器のはば中心位置に設けられ、かつ前記サンプル容器
   の透明窓を通して、その内部の被検サンプルに試験光を
   投射する光源装置と、前記光源装置を回転させて、その
   発光を各サンプル容−の透明窓に入射させるようにする
   手段とを具備したことを特徴とする環境試験装置。