JPS6097242A - 耐光試験装置 - 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】 （利用分野） 本発明は、射光試験装置に関するものであり、特に、地
上での自然太陽光照射による染料、血相、その他諸材相
表面の変質劣化特性−　すなわち耐光性の試験を、任意
の制御された温度、湿度、結露，噴霧等の諸環境のもと
で、疑似太陽光を照射して行なう射光試験装置に関する
ものである。

（従来技術） 以下に、図面を参照して、従来の射光試験装置の一例を
簡単に説明する。

第１図は、従来の射光試験装置の一例を示す概略縦断面
図である。

図において、試験片保持枠１は、中央、上部および下部
医持枠ＩＡ，ＩＢ，ＩＣにより構成されている。

前記中央保持枠１人は、円筒状である。前記上部および
下部保持枠ＩＢ，ＩＣは、前記中央保持枠ＩＡの直径と
同一の底面を有する円錐体側面の頭部を切断した形状で
ある。前記上部および下部保持枠ＩＢ，ＩＣは、前記中
央保持枠ＩＡと同一の直径を有する一端が、それぞれ前
記中央保持枠ＩＡの両端に固着されている。

前記試験片保持枠１の中心部には、連続点灯型のキセノ
ン放電灯２が，図示されない手段によシ、当該射光試験
装置に対して固着されている。

さらに、前記キセノン放電灯２の外側には、円筒状のフ
ィルタ３が配置されている。前記フィルタ３は、前記キ
セノン放電灯２のキセノンアーク２Ａによるアーク光照
射のスペクトル補正用フィルタである。

前記試験片保持枠１あるいは前記フィルタ３は、図示さ
れない手段によｐ、前記試験片保持枠１の中心線を中心
として　回転することができる。

前記キセノン放電灯２の下方には、該キセノン放電灯２
を強制冷却するためのファン４が配置されている。前記
ファン４には、ファン駆動装置５が接続されている。

さて、前記試験片保持枠１の内面に、図示されない手段
により、所定の大きさに形成された試験片６を、所定の
枚数だけ取付ける。そして、拍記試験片保持砕１の内部
を、所望の環境一すなわち、所定の温ＩＷ、湿度に保ち
、且つ必要ならば塩水噴霧等の操作を行なった後・前記
キセノン放電灯２を点灯し、射光試験を開始する。この
時、前記フィルタ３の光透過のむらが生じる場合は、前
記試験片保持枠１あるいは前記フィルタ３を回転させて
、前記むらによる不都合を解消させる。

以上の構成による従来の射光試験装置においては、次に
述べるような欠点があった。

（１）キセノンアーク２人の発光中心を点光源と仮定す
ると、試験片６は、一般的には平板状であるので、該試
験片６０光照射面の各々の点と前記光源との間の距離、
および前記各々の点に対するアーク光の照射角度が異な
る。

したがって、他の試験片６あるいは試験片保持枠１内面
の微弱な反射光を加えたとしても、前記試験片６にはア
ーク光の照射むらが生じる。

（２）前記試験片保持枠１の内部に、塩水噴霧等の操作
を行なった場合、中央、上部、下部保持枠ＩＡ、ＩＢ、
ＩＣに取付けられた各々の試験片６は、ＩＩＩＩ記保持
枠ＩＡ、ＩＢ、ＩＣごとに重力による影響力が異なる。

すなわち、例えば、前記各々の試験片６は、前記保持枠
ＩＡ、ＩＢ、ＩＣごとに、当該針元試験装置に対して取
付角度が異なるため、前記塩水噴霧等にＪ：り結露した
水滴の流れ方が異なり、針元試験を同一の条件にて行な
うことができない。したがって、同一条件のもとて試験
を行なうためには、前記中央、上部、下部保持枠ＩＡ、
ＩＢ、ＩＣのいずれか１つにしか試験片を取付けること
ができないため、多くの試験片を同時に試験することが
できない。

（目　的） 本発明は、前述の欠点を除去するためになされたもので
あり、その目的は、試験片に対する光照射むらを減少さ
せ、且つ同一の重力の影響力のもとに、より多くの試験
片を同時に装填することのできる射光試験装置を提供す
ることにある。

（概　要） 前記の目的を達成するために、本発明は、筒状の試験片
保持枠の少なくとも一端に、キセノン放電灯により照射
されたアーク光を前記試験片保持枠内面へ反射させる反
射鏡を備えた点に特徴がある。

（実施例） 以下に・図面を参照して、本発明の一実施例を詳細に説
明する。

第２図は、本発明の一実施例の概略縦断面図である。図
において、第１図と同一の符号は、同一あるいは同等部
分をあられしており、キセノン放電灯２、フィルタ３、
ファン４およびファン駆動装置５は従来例と同一構成で
あるので、その説明は省略する。

第２図において、試験片保持枠１２は円筒状であって、
その内面には、試験片６を保持する図示されない手段を
備えている。

上部および下部反射鏡１３．１４は、前記試験片保持枠
１２の直径と同一の底面を有する円錐体側面の頭部を切
断した形状である。前記上部および下部反射鏡１３．１
４は、前記試験片保持枠１２と同一の直径を有する一端
が、それぞれ前記試験片保持枠１２の両端に固着されて
いる。前記上部および下部反射鏡１３．１４の前記試験
片保持枠１２と対向する面は、光の反射が良好に行なえ
るように仕上げられている。

前記試験片保持枠１２および前記上部および下部反射鏡
１３．１４あるいはフィルタ３は、図示されない手段に
より、前記試験片保持枠１２の回転中心線を中心として
回動できるように構成されている。

以上の様に構成された本発明の一実施例において、前記
試験片保持枠１２の内面に試験片６を配置し、所望の条
件を設定した後、前記キセノン放電灯２を点灯し、試験
を開始する。従来例と同様、必要に応じて、前記試験片
保持枠１２またはフィルタ３を回転させる。

さて、任意の試験片・たとえば６１ｏ）−ｐ面の点Ｐに
照射されるアーク光は、直射光Ａと、上部および下部反
射鏡１３．１４による反射光である。

前記反射光は、前記試験片保持枠１２および試験片６が
前記アーク光を反射しないと仮定するならば、前記上部
反射鏡１３による反射光Ｂおよび前記下部反射鏡１４に
よる反射光Ｃの２本だけである。

前記上部反射鏡Ｉ３あるいは下部反射鏡１４と、キセノ
ンアーク２Ａの中心を通る前記試験片保持枠１２の回転
中心線とのなす角度をθｒ度〕、前記回転中心線から試
験片６，６Ａのアーク光照射面までの距離をＨ１前記試
験片保持枠１２の高さの半分をｈ、前記点Ｐから前記キ
セノンアーク２Ａの中心を通り前記回転中心線に垂直な
平面までの距離をｈｐとし、前記キセノン放電灯２の照
射強度およびＨを一定とすると、前記ｈｐの距離にある
点ＰＫおける照度は、θおよびｈＫよシ近似的に決定さ
れる。

本発明者は、前述のよう罠、前記キセノン放電灯２の照
射強度およびＨを一定と仮定した場合における点ＰＬ７
）照度を、θおよびｈ／Ｅ（をパラメータとして計算に
よシ算出した。以下に、その計算結果の一例を示す。

第３図は、本発明の一実施例における試験片のアーク光
照射面における照度分布比を示したグ２）である。図に
おいて、縦軸は、上部および下部反射１Ｆ４１３，１４
を取去った場合−すなわち、試験片へのアーク光照射が
直接光Ａだけの場合で、且つｈ／Ｈ＝１．ｈｐ＝ｏの場
合の照度と、任意の点Ｐの照度との比（相対照度）Ｉを
あられしている。

また、横軸はｈｐ／ｌ（をあられしている。なお前記ｈ
ｐは、第２図におけるキセノンアーク２Ａの中心を通り
、試験片保持枠１２の回転中心線に垂直な平面を基準（
０）とし、そこからファン４に接近する方向−すなわち
、下向き方向を負、その反対方向を正としている。

第３図において、曲線１０１は、前記上部および下部反
射鏡１３．１４を取シ去った場合で、且つｈ／Ｆ（＝１
の場合のグラフ、曲線１０２は、θ＝８５〔度〕、ｈ　
／　Ｈ＝　０．６の場合のグラフ、曲線１０３は、θ＝
８０〔度〕、ｈ／Ｈ＝０．４の場合のグラフである。

図において明らかなように、上部および下部反射鏡１３
．１４を取付けた場合における試験片への照度分布曲線
は、前記上部および下部反射鏡１３．１４を取付けない
場合における照度分布曲線よシも平坦であシ、また照射
強電も大きくなり実用的である。

本発明者の計算結果によると、θ＝８５±２５〔度〕の
範囲であれば実用上問題はなく、さらに、前述のθ−８
０〔度〕、ｈ／Ｈ＝０．４の曲線１０３の場合において
は、その照度むら−　すなわち・試験片への照射強度の
最大値から最小値を差引いた値の１／２を平均値で除し
た値−すなわち、照度むらは約±１．　ａ　Ｃ％　）と
なり、前記上部および下部反射鏡１３．１４を取付けな
い場合の照度むらの約±１１Ｃ％〕の値となった。

一般的には、ｈ／Ｉ（の値を小さくすれば、照射強度が
大きくなり、且つ照度分布曲線も平坦にすることができ
るが、あまｆ）ｂ／Ｈを小さくすると試験片の形状も小
さくせざるを得なくなるので、両者の兼合いが必要であ
る。

（変形例） （１）以上の構成による本発明の一実施例において、前
記キセノン放電灯２は１個として説明したが、試験片保
持枠１２の回転中心軸に軸対称Ｖｃ複数に設けられても
良い。

（２）　前記フィルタ３は円筒状として説明したが、特
にこれに限定されずに、その断面が正多角形である筒状
であっても艮い。

（３）　前記フィルタ３は、前記キセノン放電灯２のア
ーク光を前記フィルタを通して、試験片６および前記上
部および下部反射鏡１３．１４に照射、あるいは前記キ
セノン放電灯２のアーク光および前記上部および下部反
射鏡１３　、１４により反射された反射光を、前記フィ
ルタを通して前記試験片６に照射できる形状であれば、
どのような形状であっても良いことは当然である。

（４）前記試験片保持枠１２も円筒状と説明したが、こ
れに限定されず、その断面が正多角形である筒状であっ
ても艮い。

（５）　また、前記上部および下部反射鏡１３．１４は
、円錐体側面の頭部を切断した形状として説明したが、
角錐体側面の頭部を切断した形状であっても良く、さら
に、前記錐体側面は、頭部を切断しなくても、前述の効
果に近似される効果を得ることができる。また、前記下
部および下部反射鏡１３，１．４の底面径は、試験片保
持枠１２の径と同じでなくても良い。

さらに、前述のように、試験片保持枠１２の内面に保持
された試験片匠対して、アーク光を反射できる構造であ
り、且つ、前記試験片保持枠１２の中心線を中心とする
回転曲線面であれば前記上部および下部反射鏡の形状は
、どのようなものであっても良いことは当然である。

（６）前記上部および下部反射鏡１３．１４は、底面部
が前記試験片保持枠１２の端部に当接するものとして説
明したが、特にこれに限定されることはなく、前記当接
部に非反射部を介在させても艮いｇまた、前記当接部に
、当該針元試験において必要な所望の環境を前記試験片
保持枠１２内に形成するための諸装置を挿入するための
空隙を、前記当接部の全周あるいはその一部に設けても
良いことは当然である。

さらに、前記上部および下部反射鏡１３．１４は、該上
部および下部反射鏡１３．１４による反射光照射の効果
を維持する範囲内において・その反射面に非反射部を設
け、あるいは穴・溝等の隙間を設けることもできる。

（７）前記上部および下部反射鏡１３．１４には、通風
用あるいは結露等による水滴の流出用の穴を設けても良
い。

（８）前記結露による水滴の流出が激しい場合には、前
記下部反射鏡１４を取りはずしても良いが、この場合に
は当然、前記反射鏡による反射光が半減する。しかし、
小形の試験片を前記試験片保持枠】２内面の中央部付近
から、前記下部反射鏡１３との境界までの間−すなわち
、試験片保持枠Ｉ２の上半分のみに設暗したり、あるい
は、前記キセノン放電灯２の中心軸方向の位置を調整し
たシすれば、前記試験片へのアーク光照射むらは、かな
り改善することができる。

（９）前記試験片保持枠１２若しくは前記フィルタ３を
必要に応じて回転させると説明したが、前記フィルタ３
および試験片保持枠１２を・各々同−若しくは異なる速
度で回転させても良いことは当然である。

１１０）　さらに、前記ファン４およびファン駆動装置
ｉ５は、前記キセノン放電灯２の出力が小さい場合には
、特に設けなくても良いことは当然である。

（効　果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、つぎ
のような効果が達成される。

（１）試験片保持枠の上部および下部の少なくとも一方
に反射鏡を設けたので、前記試験片保持枠内面に取付け
られた試験片に対して、はぼ均一なキセノンアーク光の
照射を行なうことができ、また、前記アーク光の照射強
変が大きくなるので、キセノン放電灯のアーク光照射を
効率良く行なうことができる。

（２）複数の試験片を筒状に形成された試験片保持枠内
面に取付ける構成にしたので、取付けられたすべての試
験片に対して同一の重力の影響のもとに試験を行なうこ
とができる。すなわち、前記試験片の表面に結露等によ
シ生じた水滴の流れ等による影響を、同一の条件のもと
に行なうことができる。

（３）前述のように、筒状の試験片保持枠に反射鏡を設
けたので、前記試験片保持枠の長さを大きくすることが
できる。したがって、同一条件で一度に装填できる試験
片の個数を増やすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の射光試験装置の一例を示す概略縦断面図
、第２図は本発明の一実施例の概略縦断面図、第３図は
本発明の一実施例における試験片のアーク光照射面にお
ける照度分布比を示したグラフである。 ２・・・キセノン放電灯、　２人・・・キセノンアーク
、３・・・フィルタ、６，６Ａ・・・試験片・　１２・
・・試験片保持枠、１３・・・上部反射鏡、　１４・・
・下部反射鏡 ２１図 ２２図 ト １．５（ ２３図 」正

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　内面に複数の試験片を保持する手段を備えた筒
   状の試験片保持枠と、前記試験片保持枠の中心軸上に発
   光中心を有する光源と、前記光源および前記試験片保持
   枠の間に設けられた筒状のフィルタとを具備した射光試
   験装置であって、前記試験片保持枠の少なくとも一端に
   、前記光源からの照射光を前記試験片保持枠に保持され
   た前記試験片へ反射さぜる反射鏡を備えたことを特徴と
   する射光試験装置。 （２ｉ　Ｍ記試験片保持枠は、円筒状であることを特徴
   とするＭｉｌ記特許請求の範囲第１項記載の射光試験装
   置。 （３）前記試験片保持枠は、断面が正多角形を成す筒状
   であることを特徴とする特許 第１項記載の射光試験装置。 （４）前記反射鏡は、前記試験片保持枠と同一の中心軸
   を有する円錐の側面の一部若しくは全部であることを特
   徴とする１１］記特許請求の範囲第１項、第２項あるい
   は第３項記載の射光試験装置。 （５）前記反射鏡は、前記試験片保持枠の水平断面と同
   一の底面形状および同一の中心軸を有する円錐の側面の
   一部若しくは全部であることを特徴とする前記特許請求
   の範囲第２項記載の射光試験装置。 （６）前記反射鏡は、前記試験片保持枠と同一の中心軸
   を有する正多角錐の側面の一部若しくは全部であること
   を特徴とする前記特許請求の範囲第１項，第２項あるい
   は第３項記載の射光試験装置。 （７）前記反射鏡は、前記試験片保持枠の断面と同一の
   底面形状および同一の中心軸を有する正多角錐の側面の
   一部若しくは全部であることを特徴とする特許 置。 （８）前記反射鏡の側面と前記中心軸とのなす角度は、
   ８５±２５〔度〕の範囲にあることを特徴とする前記特
   許請求の範囲第４項，第５項，第６項あるいは第７項記
   載の射光試験装置。 （９）　前記反射鏡は、前記試験片保持枠と同一の中心
   軸を有する回転曲線面であることを特徴とする前記特許
   請求の範囲第１項，第２項あるいは第３項記載の射光試
   験装置。 叫　前記光源は、キセノン放電灯であることを特徴とす
   る前記特許請求の範囲第１項，第２項，第３項，第４項
   ，第５項，第６項，第７項，第８項あるいは第９項記載
   の射光試験装置。