JPS60164235A - 凍結・融解熱雰囲気試験装置 - 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】 この発明はｆｆｌ閉できる試験室内に定置した試料を１
．４Ｆ、温、高温、室温の雰囲気あるいは定温の液体に
浸漬し、試料にそれぞれ異ったストレスを加えることに
より、試料の強度、破壊、均質、耐久、寿命、動作、通
電、測定等の試験を行なえるよう構成された凍結・　融
解・　熱雰囲気試験装置に関するものである。

・従来の装置では、凍結・　融解試験機、温度サイクル
試験機、熱衝撃試験機、恒温液槽等がこれに該当するが
、−上述した試験を行なうには２〜３台の装置を必要と
し、１台の装置で試験を行なえるものは皆無である。

しかも各装置の構成はまちまちで、試料を移動させるも
の、構成されている機構が複雑なもの、試料は静止して
いるが温度切換後の安定時間が長く、試験条件を全うで
きないもの、着霜や氷結のため故障したり、連続運転等
ができないもの、装置の設置面積の大きいもの、価格が
高すぎるもの等数多くの問題点を残している。

本発明はかかる問題をすべて解決して、特殊な冷熱ｉ切
換弁（昭和５９年１月２０日特許申請）を使用すること
により、本装置１台にて凍結・　融解試験や、温度サイ
クル試験、熱衝撃試験（高、低温試験及び高、低、室温
試験）や、浸漬試験等をすべてまかなう装置に構成でき
、小型、高性能、低価格を計った、凍結・　融解・　熱
雰囲気試験装置となし得たのである。

本発明の実施例を図面を参照しながら説明すれば下記の
通りである。

第１図第２図第３図は、本発明の代表的な第１実施例を
示したもので、試料（４）を定置して試験を行なうため
の試Ｉｋ室（Ｉ）、低温の雰囲気を作成する冷却器（蒸
発器）　（２７）と、それを制御するための加熱器（２
６）、゛及び低温に調温された気体を循環させるファン
（２２）を収納した低温室（２１）、高温の雰囲気を作
成する加熱器（３６）と蓄熱板（３７）、及び高温に調
温された気体を循環させるファン（３２）を収納した高
温室（３１）、冷却器（蒸発器）　（４７）、加熱器（
４６）にて一定温度に調温された熱媒液を循環させる装
置（例えばポンプ等）（４２）、及びそれ等を収納する
箱体の恒温槽（４１）、を断熱（３）を施した外！　（
２）内に配設し、試験室（１）の上部には試料（４）を
出し入れする扉（５）を設け、バッキング（６）を介し
て人力または外部の力を利用して試験Ｍ（１）と密着せ
しめ、側部に外気を導入するファン（１２）　（室温条
件不要の場合は設置せず）と切換弁（１３）を設置し、
試験室（１）の下部には切換弁（４３）を介して恒温槽
（４１）の液吐出口と連通させ、切換弁（４３）に隣接
して外気排気及び液還流用の切換弁（１４）を結合させ
る。

試験Ｍ（１）と低温室（２１）及び高温室（３１）とは
、吐出側では切換弁（２３）及び（３３）と、吸込側で
は切換弁（２４）及び（３４）と各々連通せしめ、切換
弁（２３）と（２４）、（３３）と（３４）の間にはそ
れぞれバイパス路（２５）、（３５）を設けてあり、試
験Ｍ　（＋）の気体吹出口近くには熱媒液の還流口を並
設し、切換弁（１３）及び還液路（４４）を介して、恒
温槽（４１）に接続させている。

外箱（２）の側部には機Ｓ室（５１）を設けて、低温室
（２１）内の冷却器（蒸発器）　（２７）を冷却する冷
凍機（２８）を設置し、機械室（５１）の前面部には本
装置を制御する制御盤（６Ｉ）を設け、温度の設定、表
示、調節、記録及び切換弁の操作、サイクルの設定等を
行なう計器や電子機器等を装備させている。

第４図から第７図は、本発明の第１実施例による動作を
理解し易くするため、配置を変形させて図示した原理説
明図で、第４図は試験室（１）が低温の雰囲気にさらさ
れている状態を示している。

低温室（２１）は切換弁（２３）が開くことにより試験
室（１）と連通され、ファン（２２）より吹き出された
低温気体←試験室（１）内の試料（４）を冷却し、切換
弁（２４）を通り冷却器（２７）にて冷却され、また必
要によっては加熱器（２６）にて調温されて矢印のよう
に循環する。

その場合、高温室（３１）は待期の状態にあり、高温気
体はファン（３２）より吹き出し、切換弁（３３）、バ
イパス路（３５）、切換弁（３４）を経て加熱器（３６
）にて加熱、蓄熱板（３７）にて蓄熱されて細い矢印の
ごとく循環する。

外気導入口の切換弁（１３）及び排出口の切換弁（１４
）と熱媒液循環用の切換弁（１３）　（’４３）は閉じ
ており、恒温槽（４１）内の熱媒液は、ノ“マイパス路
（４５）を通って槽内を循環する。

第５図は試験室（＋）が高温にさらされている状態−を
示したもので、高温気体は高温室（３１）のファン（３
２）、切換弁（３３）、試験室（１）、試料（４）、切
換弁（３４）、加熱器（３６，）、蓄熱板（３７）の経
路を太い矢印のごとく循環する。

その時低温気体は低温室（２１）のファン（２２）、切
換弁（２３）、バイパス路（２５）、切換弁（２４）、
冷却器（２７）、加熱器（２６）の経路を細い矢印のご
とく循環し、外気及び熱媒液の回路はいづれも閉じてい
る。

第６図は試験！（１）が室温にさらされている状態を示
したもので、外気はファン（１２）、切換弁（１３）、
試験Ｍ（１）、試Ｂ（４）、切換弁（１４）の経路を太
い矢印のごとく通過する。

その時高温気体は高温室（３１）のファン（３２）、切
換弁（３３）、バイパス路（３５）、切換弁（３４）、
加熱器（３６）、蓄熱板（３７）の回路を、低温気体は
低温室（２１）のファン（２２）、切換弁（２３）、バ
イパス路（２５）、切換弁（２４）、冷却器（２７）、
加熱器（２６）の経路を、それぞれ細い矢印のごとく循
環し、熱媒液は恒温槽（４１）、循環装置（４２）、切
換弁（４３）、パ、イバス路（４５）の経路を循環する
。

第７図は試験室（１）内の試料（４）が熱媒液に浸漬さ
れた状態を示したもので、調温された熱媒液は恒温槽（
４１）、循環装＠　（４２）、切換弁（４３）、試験室
（１）、試料（４）、そして切換弁（１３）をオーバフ
ローして恒温槽（４１）内に還流され、冷却器（蒸発器
）（４７）、　加熱器（４６）にて調温されて循環する
。

その時外気導入は、ファン（１２）停止、切換弁（１３
）の外鍋導入側及び切換弁（１４）の排気側は閉じて閉
鎖され、高温気体及び低温気体はそれぞれの室内及びバ
イパス路を、細い矢印のごとく循環する。

熱媒液の＠城は切換弁（４３）を閏にし、切換弁（１４
）を恒温槽（４厘）側に切換えることにより（鎖線矢印
にて指示）行なうことができる。

オーバフローさせた切換弁（１３）は、次の信号で閏に
切換え回路を閉鎖させる。

温度の制御は外気導入を除き、それぞれの室内及び槽内
に塩度検出端（１０）（２０）　（３０）　（４０）が
設けてあり、各々独立して温度制御を行っている。

例えば第４図の低温状態の場合で％よ、低温の制御は試
験室（１）内の温度検出端（１０）が受持ち、低温室（
２１）内の温度検出端（２０）は［０ＦＦＪ状態となり
作動しない。

サイクルが切換えられ高温状態（第５図）になった場合
は、試験！（１）内の温度検出端（１０）は高温側の温
度調節器にて作動し、低温室（２１）内の温度検出端（
２０）は自動的に切換えられて、低温側の温度調節器に
より制御され、高温室（３１）内の温度検出端（３０）
は「０ＦＦＪ状態となる。

第８図から第１０　図までは、本発明の第２実施例を示
したもので、熱雰囲気試験に関しては、外気′導入ファ
ン（１２）（Ｍ温条件の試験を行なはなければ不要）を
扉（５）内に収納した以外はほとんど同一である。

凍結・　融解試験に関しては、構成の開票化を計り、定
温の熱媒液を・散布管（７１）より切換弁（！３）を介
して試験室（１）内の試料（４）に散布することにより
、浸、お、様＾Ｉや得。よう構ヵ、え、。７．７換弁（
７４）はその場合の緯液眉である。

この場合の熱媒液は特別に温度制御は行なはず、また回
収も行なはない。（例えば熱媒液に市水を使用した場合
等） 熱媒液の回収、または温度制御を必要とする場合は、第
１実施例同様下部に恒温槽（４Ｉ）を設は切換弁（７４
）と接続し、循環装置（４２）の吐出口と散布管（７１
）を接合し、切換弁（１４）を恒温槽（４１）と接続さ
せて連通ずることにより容易に行なうことができる。

第１１図は低温運転状態を示した原理説Ｆ４ｆＪ図であ
る。

本発明装置の各部の配置や構成及び外形については、上
述のように種々の例を列挙したが、これらに限定される
ものではなく、必要に応じて他の状態に組合せて、構成
することも任意になし得るものである。

上述した各実施例が示すように、本発明装置は試料を試
験室内に定、置して、この試験室に冷却気体を循環させ
て低温に、加熱気体を循環させて高温に、外気を導入す
ることにより室温に、熱媒液を散布または浸漬させるこ
とにより液塩に、それぞれ切換えることにより、直ちに
試料を所要の条件にさらして試験を実施することが出来
、試料のはみ出い　落ちこぼれ、振動、衝撃等も発生せ
ず、冷却器や切換部の着霜や氷結もなく、構成が簡単な
だめ切換時の熱負荷が少なく、従って安定時間が速やか
で温度復帰時間が短かく、切換時に外気の侵入がないた
め長時間の連続運転ができ、小型高性能、安価な構成等
、数多くの利点を具備した試験装置となし得たのである
。

しかも凍゛結・　融解試験（気中凍゛結・　液中融解）
が単独で、あるいは温度サイク゛ル試験、熱衝撃試験に
組入れて実施でき、また温度サイクル試験、熱衝撃試験
中に試料えの散水（第２実施例）、浸ｊｌｆ（Ｍ１実施
例）ができ、気液折衷の新らしい試験を行なうことが出
来る。

本発明装置は１、上述したように２つ以上の異った試験
装置を１台にまとめることにより、゛　利用価値の高い
凍結・　融゛解熱穿囲気試験装置となし得たのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の第１実施例の平断面図。 第２図は本発明装置の一第１実施例の横断面図。 第３図は本発明装置の第１実施例の゛縦断面図。 箪４図は本発明装置の露１実施例の低温状態の原理説明
図。 Ｎ５図は本発明装置の第１実施例の高温状態の原理説明
図。 第６図は本発明装置の第１実施例の室温状態の原理説明
図。 第７図は本発明装置の第１実施例の浸漬状態の原理説明
図。 第８図は本発明装置の第２実施例の平断面図。 第９図は本発明装置の第２実施例の横断面図。 第１０図は本発明装置の第２実施例の縦断面図。 第１１図は本発明装置の第２実施例の原理説明図。 （１）・・・・・・・・試　験　室　（２）・・・・・
・・・外　箱（３）・・・・・・・・断　熱　壁　（５
）・・・・・・・・断　熱　扉（＋０１　（２０）　（
３０）　（４０）温度検出端　（＋２＋　（２２）　（
３２）フ　ァ　ン（１３）　（＋４）　（２３Ｈ２４）
　（３３）　（３４）　（４３）　（７４）・・・・・
・・・・・切　換　弁（２６）　（３６）　（４６）加
　熱　器　（２７）　（４７）・・・・冷　却　器（２
８）・・・・・・・・冷　凍　機　（３７）・・・・・
・・・蓄　熱　板（４２）・・・・・・・・循環ポンプ
　（７１）・・・・・・・・散　布　管特許出願人　伊
　藤　昭　三 第　１　同 ３１　３１；　３３　４３　２６１ 第２図 第３因 ｊ　４１　４５ 第　４　図 ３２３θ　３３　／２　２０　２６ 第６図 ３２３０３３　２０２６ ３４　４２　４１　４θ　１４２７ 第７図 第８図 ３２２２７ Ｊ７　３ｅ　１　１３　３　６５ ３　７１　７　３　２２ 第１Ｏ図 ３７　３６　３４　１４ 第１１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一定の容積をもつ密閉のできる箱体の試験室とあらかじ
   め一定の低温の雰囲気に温度調節された気体を、循環さ
   せる機構を備えた箱体の低温室、あらかじめ一定の高温
   の雰囲気に温度調節された気体を、疏環させる機構を備
   えた箱体の高温室、あらかじめ一定の温度に温度調節さ
   れた液体を、循環させる機構を備えた箱体の恒温槽、ま
   たは一定の温度に温度調節された液体を、散布できる機
   構を備えた散布装置、及び外気を試験室内に導入できる
   機構を備えた送風装置等を、断熱を施した一つの外箱内
   に配設し、外部よりの信号に従って作動する切換弁を介
   して、試験室、低温室、高温室、恒温槽または散布装置
   、及び送風装置と各々連接せしめ、試験室・内に定置し
   た試料を、低温、高温こ１温の雰囲気及び浸漬の状態に
   さらすことにより、複合の試験ができるよう構成された
   凍結