JPS61292040A - 空気混合調節装置付促進耐光・候試験機 - 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】 産業上の利用分野 本発明はあらゆる材料の耐光性又は耐候性を試験するた
めの空気混合調節装置付促進耐光・候試験機に関する。

従来の技術 従来の技術を第２図にもとづいて説明すると第２図に示
すものは、従来の促進耐光試験機の縦断正面図であり、
ｌは試験槽で槽中央に光源２を備え、これを中心として
回転する試料回転枠３には光源２に向けて試料４が取付
けられ、試料４は光８２からの放射熱を受け、試験時間
の経過に従って劣化して行く。

又試験槽ｌ内には、試験槽ｌの乾球温度を測定するため
の測温体５が槽内に固定され、試料回転枠３にはブラッ
クパネル温度計６が試料４と並べて取付けられ、目視で
その温度を測定する。

空気出口には空気温度調節器（図示せず）の測温体５が
あり、この測温体５はブラックパネル温度が一定温度に
なるように空気温度調節器を設定する。

又はこの調節器の代りにブラックパネル温度調節器７を
試料枠に取り付ける手段も採用されている。これをブラ
ックパネル温度制御方式という。

試ネ１面温度は槽内空気温度及び光源２からの放射熱に
より上昇するが、この試料面温度を一定に保持するため
に、空気温度調節器の測温体５又はブラックパネル温度
調節器７の制御信号を取出して温度調節が行われる。

ブラックパネル温度計６はステンレス板にバイメタル式
のダイヤル温度計の胴を取付け、黒色塗装が施されてい
る。又試験槽１の背面に空気調節器８と試験機架台部に
送風機９があり、循環ダク）１０で接続されている。

空気温度調節器の測温体５又はブラックパネル温度調節
器７から出た信号で空気調節器８に付いているモータを
動作させ、ダンパー１１の開閉を行う。

空気温度調節器又はブラックパネル温度調節器７に設定
した瀉ｔｆより槽内温度が高くなるとダンパー１１が全
開の状態になり、外気が送風機９により空気調節器８、
ダクトｌＯを通り試験槽ｌ内に入り、排気ダクト１２よ
り排気される。

槽内温度が設定温度より低くなるとダンパー８が全閉に
なり、外気は送入されず、機内空気は循環ダク）１０を
介して槽内を循環する。

このように従来技術では、ダンパー８の全開か又は全閉
かのどちらかに風路な切換え、槽内温度が調整されてい
る。

因みに従来技術の文献を記すに、日本工業規格Ｂ７７５
１−１９７４　　紫外線カーボンアーク燈式耐光試験機
、特公昭４４−２８９５６号公報、特公昭５５−１５０
８２号公報等が挙げられる。

発明が解決しようとする問題点 あらゆる材料の耐光性又は耐候性を試験するための促進
耐光又は耐候試験機の目的とするところは、試料面温度
を一定の条件に保持し、人工光源からの光エネルギー又
は耐候試験機では更に人工降雨を試料にあて、経時的な
変化を測定してその試料の老少化度を評価することにあ
る。

この耐光や候試験機において、試験条件の中で最も重要
なことは、試料の温度を均一状態で保持する必要があり
、このためには、試験機の設置場所の外気温の変動があ
っても試験槽内空気温度及びブラックパネル温度が同時
に一定に調節される必要がある。

従来の装置において試料面温度が高くなると空気調節器
が動作してダンパーが全開して、冷たい外気を導入し、
暖かい空気と置換して槽内を冷し、槽内温度が下がると
空気調節器が動作して槽内空気は循環する。

この場合、例えば空気温度ｆｆ１節器の測温体５を予め
４０°Ｃに設定するとブラックパネル温度計６は６３°
Ｃになる。これは外気温が２０°Ｃ〜２５℃の範囲内で
あることを前提としている。

このため、外気温が前記範囲外に変化した場合は、設定
温度をその都度変更しなければならず、長時間の連続的
試験においては不便であるばかりでなく、不可能でもあ
り、正確な試験結果が得られなかった。

この弊を除くために、ブラックパネル温度調節器７を用
いて試験片の温度を代表させ、ブラックパネル温度調節
器７の感温部を予め６３℃に調節する手段が採用されて
いた。しかしながら、この手段においても次に述べるよ
うな問題点が存した。

すなわち、外気温度の変動があるとブラックパネル温度
調節器７の感温部は、黒色ステンレス板を用いているた
め感度が鈍く、外気が試験槽内に送入されても、すばや
く感知することができず、このため、該温度調節器が鋭
敏に作動しないため、みかけの温度表示をし、正確な温
度表示をしない問題点が存した。

と同時にブラックパネル温度計６においても同様の問題
点が存した。

又外気温が低い場合には急激に冷たい空気が試料面にあ
たるため、試料は急激な温度ショックを受ける。

このため、常温空気の場合に比べ、試験結果が相違する
。

又試料面の下方より冷たい空気があたるため、試料面の
上下で温度差が生ずる問題点も存した。

このため、試料上下で試験結果に差が生じ正確な評価が
できなかった。

例えば、ブラックパネル温度制御方式の場合、設定温度
６３℃のとき、外気が１０℃であると試験槽の空気温度
は、約４０℃になる。空気調節器が動作すると３０℃の
温度差のある空気が試料面にあたり、温度ショックを受
け、又試料面の温度は、下が１０℃、中が１５℃、上が
２５℃となり、正確な試験結果が得られなかった。

又、前記の空気調節器８のみが使用される場合には、試
料面の温度すなわちブラックパネル温度計６の指示する
温度を一定に保持するように温度調節器を一定に設定し
ても、ブラックパネル温度計の温度は一定に指示するが
試験槽内の空気温度は一定に調節できず、外気温度に応
じて試験槽内温度は大きく変化する。

例えば、ブラックパネル温度を６３℃に一定に保持した
い場合において、外気温度が５℃であれば、試験槽内温
度を４３℃の高めに設定し、又外気温度が３０℃であれ
ば、試験槽内温度を３８℃の低めに設定しなければなら
なかった。このように外気温度によって槽内空気温度は
変化する。

又試料面の上、中、下で温度差が生ずるために試料の劣
化状態に上、中、下で差ができ、正確な試験結果の評価
ができない問題点が存した。

更に又規格では、ブラックパネル温度計の指示する温度
として６３℃±３℃が使用される。これは、試験機自体
が精確に作動しないため、±３℃の許容を与えざるを得
ないのが現状である。

加えて、このブラックパネル温度計は前記し゛たごとく
、槽内温度の変化に対応して鋭敏に作動しない問題点も
存し、温度計の指示する温度と試験片の温度とが一致せ
ず、正確な試験結果が得られなかった。

この問題点を除去するために試験機を温度変動の少ない
環境、例えばエアーコンディションされた場所に置くこ
とが考えられるが、この場合、設備に高額な費用がかか
るばかりでなく、現実にはエアーコンディションされな
い場所での使用が大多数である。

特に試験機設置場所の温度は、第７図及び第８図に示す
ように時間により変化し、又季節により大きく変化する
し、地域によっては、夏冬の温度差が４５°Ｃ位になる
。

このため、試験機設置場所の温度がどこでも一定の温度
にすることは不可能であり、外気温度の温度差ができる
のは不可避である。

本発明は、上記従来技術に存する問題点を解決するため
になされたものであり、試験機の設置場所の外気温度に
変動があっても試験槽内空気温度及びブラックパネル温
度を一定に調節することのできる空気混合調節装置付促
進耐光・候試験機を得ることを目的とするものである。

又本発明は試験機設置場所の外気温度の変化があっても
試料面温度が変動することなく安定した一定温度で試験
を行うことのできる空気混合調節装置付促進耐光ψ候試
験機を得ることを他の目的とするものである。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するために以下の手段を採用
する。

試験槽ｌの中央部に設けた光源２の回りを回転する試料
回転枠３にブラックパネル温度計６を取付け、試験槽ｌ
内に設けた測温体５を有する既知の空気温度調節器を試
験槽１！／Ｉに設け、又は既知のブラックパネル温度調
節器７を前記試料回転枠３に取付け、試験槽ｌの背面に
設けた空気調節器８と試験機架台部に設けた送風器９と
を循環ダクト１０で接続し、前記空気温度調節器又はブ
ラックパネル温度調節器７からの信号により空気調節器
８のダンパー１１を開閉自在とする促進耐光・候試験機
において、空気混合器２１に貫通窓２２を設けて空気調
節器８と連通し、外気温度を検知する複数個の温度セン
サー１９及び複数個の温度調節器１８を試験槽ｌの外部
に設け、前記空気混合器２１に設けたダンパー１３の開
閉角度を前記温度調節器１８からの信号により調節自在
としたものである。

又、前記ダンパー１３の開閉手段として駆動モータ１５
、レバー１６及び複数個のりミツトスイッチ１７を設け
たものである。

作用 本発明は上記のように構成したことにより、試験槽ｌ内
のブラックパネル温度を一定にするために槽内の空気温
度を測温体５を有する空気温ｆｇ調節器（図示せず）で
検知し、又はブラックパネル温度調節器７で検知してそ
の信号で空気調節器８のダンパー１１を開閉する。

このダンパー１１の開閉は、既知の手段により駆動モー
タ（図示せず）を作動させて自動的にその切換えが行わ
れる。

例えば、試験槽ｌ内の温度が１−昇すると、空気調節器
８のダンパー１．１は第４図点線の位置から同図実線の
位置に移動して槽内からの熱気を排気ダクト１２より排
出させる。

一方、槽内温度が所定の温度になるとダンパー１１は同
図点線の位置に移動し、槽内空気は循環する。

空気調節器８のダンパー１１が同図実線の位置のとき、
空気調節器８と接合する空気混合器２１は、外気の変化
を温度センサー１９ａ、１９ｂで検知し、温度調節器１
８ａ、１８ｂの信号により空気混合器２１のダンパー１
３を駆動モータ１５により自動的に作動させ、継手ジャ
７）１４の端部に設けられたレバー１６がリミットスイ
ッチ１７ａ、１７ｂ、１７ｃのいずれかと作動してダン
パー１３を所定位置に停止させる機構となっている。

例えば、空気調節器８のダンパー１１が第４図実線の位
置で外気を導入している場合において、温度調節器１８
ａの設定を１０℃に、該調節器１８ｂの設定を２７°Ｃ
としたとき、外気温度が１００Ｃ以下であれば、レバー
１６はリミットスイッチ１７ａで停止し、ダンパー１３
の開度は、例えば１／４となり、又外気温度が１１〜２
６℃の間にあれば、レバー１６はリミットスイッチ１７
ｂの位置で停止し、ダンパー１３の開度は、例えば１／
２となり、更に外気温度が２７℃以上であればレバー１
６はリミットスイ・ンチ１７ｃの位置で停止し、ダンパ
ー１３の開度は、例えば全開となる。

このように外気温度の変化によりダンパー１３の停止位
置が変化し、ダンパー１３と空気混合器２１のダクト２
５との隙間が調節され、外気吸込口２４から導入される
外気の量は外気温度に応じて自動的に調節される。

一方、試験機架台部に設けられた送風４ｉ１９の吸込量
は常に一定であるから、ダンパー１３とダクト２５との
隙間を広狭調節することにより、空気調節器８と空気混
合器２１とを連通している貫通窓２２から導入される試
験槽ｌからの暖かい空気の量もそれに対応して調節され
て、空気混合器２１に導入され、外気と混合されて一定
温度の空気となり、循環ダク）１０を通り、送風機９を
経て試験槽１内に入り、試料４の表面を流れて上昇し、
試験槽空気出口２０及び空気調節器８を経て一部は外部
に排気され、他は再度貫通窓２２を経て空気混合器２１
に導入され循環する。

又槽内温度が所定の温度に達した場合には、ブラックパ
ネル温度調節器７又は空気温度調節器（図示せず）から
の信号によりダンパーｔｉは第４図点線の位置に移動し
、槽内空気は循環ダクト１０、送風機９を介して循環す
る。と同時に外気の導入は遮断される。

実施例 図に示す実施例においてダンパー１３の開閉手段として
の温度センサー１９ａ、１９ｂ及びそれに対応する温度
調節器１８ａ、１８ｂはそれぞれ２個づつ設けられてい
ると共にそれに対応してリミットスイッチ１７ａ、１７
ｂ、１７ｃは３個設けられている。

本発明における前記開閉手段は、これに限定されること
なく、温度センサー１９、温度調節器１Ｂ及びリミット
スイッチ１７の設置数を増すことにより、ダンパー１３
の開閉角を適宜調整し、より一層精確に外気温度の変化
に対応した混合空気を試験槽ｌ内に送込むことができる
。

尚図中２３は排気口、２４は外気吸込口である。

次に第５図又は第６図に示すものは本発明又は従来の試
験機による実験例であり、縦軸に経過時間、横軸に温度
を示し、図中３１は外気温度、３２が試験槽内温度、３
３がブラックパネル温度を示す。

この実験例は、ブラックパネル温度を６３℃に設定して
行なったもので、第５図に示すごとく本発明の場合には
外気温度が変化しても試験槽温度は常に一定している。

これに対して第６図に示すごと〈従来の場合には外気温
度の変化により試験槽温度が変化していることがわかる
。

この実験例によって明らかなごとく、本発明の場合には
、外気温度の変化には全く影響を受けず、試験槽内温度
を一定にすることができ、安定した状態を持続し、試験
結果に有効となる。

又第９図に示すものはダンパー１３の開閉手段の電気回
路図を示すものであるが、これに限定されない。なお、
図中ＴＣＩ、ＴＣ２は温度調節器、ＴＣＩ、ＴＣ＆は温
度調節器接点、Ｔ）ＩＩ、ＴＨ２、ＴＨ３は温度センサ
ー、Ｆはヒユーズ、ＬＳｌ、ＬＳ２、ＬＳ３はリミット
スイッチ、ＲＹｌ、ＲＹ２、ＲＹ３はリレー、ＳＭはモ
ータ、Ｃはコンデンサーである。

発明の効果 本発明は上記のごとく構成されていることにより、試験
機設置場所の広範囲な温度変動（例えば５〜３０°Ｃ）
があっても、外気の温度変化に伴なう試験槽内温度変化
をなくすことができ、試験槽内温度を常に一定に保持す
ることができるものである。

このため、試料の上、中、下、の促進結果のバラツキを
なくすことができ、再現性ある精確な試験結果が得られ
るものである。

又本発明は、試験機の設置場所の外気温度に変動があっ
ても試験槽内空気温度及びブラックパネル温度を一定に
調節することができるものである。

更に又本発明は、試験機設置場所の外気温度の変化があ
っても試料面温度が変動することなく安定した一定温度
で試験を行うことのできるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の縦断正面図、第２図は従来の面光試験
機の縦断正面図、第３図は本発明の空気混合調節装置の
斜１面図、第４図は本発明の空気混合調節装置の縦断面
図、第５図及び第６図は本発明及び従来の試験機の実験
例を示す説明図、第７図は試験機設置場所の１日の温度
変化を示す説明図、第８図は試験機設置場所の１年の温
度変化を示す説明図、第９図はダンパー開閉手段の電気
回路図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）試験槽（１）の中央部に設けた光源（２）の回り
   を回転する試料回転枠（３）にブラックパネル温度計（
   ６）を取付け、試験槽（１）内に設けた測温体（５）を
   有する空気温度調節器を試験槽（１）外に設け、又はブ
   ラックパネル温度調節器（７）を前記試料回転枠（３）
   に取付け、試験槽（１）の背面に設けた空気調節器（８
   ）と試験機架台部に設けた送風器（９）とを循環ダクト
   （１０）で接続し、前記空気温度調節器又はブラックパ
   ネル温度調節器（７）からの信号により空気調節器（８
   ）のダンパー（１１）を開閉自在とする促進耐光・候試
   験機において、空気混合器（２１）に貫通窓（２２）を
   設けて空気調節器（８）と連通し、外気温度を検知する
   複数個の温度センサー（１９）及び複数個の温度調節器
   （１８）を試験槽（１）の外部に設け、前記空気混合器
   （２１）に設けたダンパー（１３）の開閉角度を前記温
   度調節器（１８）からの信号により調節自在としたこと
   を特徴とする空気混合調節装置付促進耐光・候試験機。
2. （２）ダンパー（１３）の開閉手段として駆動モータ（
   １５）、レバー（１６）及び複数個のリミットスイッチ
   （１７）を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の空気混合調節装置付促進耐光・候試験機。
3. （３）温度センサー（１９ａ）、（１９ｂ）、温度調節
   器（１８ａ）、（１８ｂ）を設けたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項、又は第２項記載の空気混合調節装
   置付促進耐光・候試験機。
4. （４）リミットスイッチ（１７ａ）、（１７ｂ）、（１
   ７ｃ）を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   、第２項、又は第３項記載の空気混合調節装置付促進耐
   光・候試験機。