KR100916580B1

KR100916580B1 - 액조식 냉열 충격 시험 장치

Info

Publication number: KR100916580B1
Application number: KR1020077018496A
Authority: KR
Inventors: 다케야스 야마모토
Original assignee: 가부시키가이샤 휴테크
Priority date: 2005-04-05
Filing date: 2006-03-29
Publication date: 2009-09-11
Also published as: KR20070107701A; WO2006107070A1; JP3898210B2; JP2006284512A; TWI308637B; CN101120241B; CN101120241A; TW200643413A

Abstract

액조식 냉열 충격 시험 장치(13)의 장치 본체(14)의 하방에 저온조(15) 및 고온조(16)가 단열층(17)을 사이에 두고 병렬 상태로 설치되어 있다. 저온조(15) 및 고온조(16)의 상방에는 밀폐 상태의 상자체(25)가 설치되고, 그 상면은 개구부(26)가 형성되어 있다. 상자체(25)의 상방에는 개구부(26)를 밀폐 상태로 덮을 수 있는 밀폐 덮개(37)가 설치되고, 덮개 구동 기구(41)에 의해 상하로 구동된다. 밀폐 덮개(37)에는 수평 구동 기구(39)가 설치되어, 고정판(34)을 좌우로 구동할 수 있다. 고정판(34)에는 수직 구동 기구(32)가 부착되며, 시료 바구니(31)를 하방향으로 자유로이 이동가능하게 할 수 있다. 이에 따라, 밀폐 덮개(37)로 상자체(25)를 밀폐 상태로 만든 상태에서, 시료 바구니(31)를 저온조(15) 및 고온조(16)에 반복적으로 침지시키는 것이 가능해진다.

덮개, 밀폐, 침지, 시료 바구니, 액조식, 냉열 충격 시험 장치, 저온조, 고온조, 단열층

Description

액조식 냉열 충격 시험 장치{LIQUID TANK TYPE COLD SHOCK TESTING DEVICE}

본 발명은 액조식 냉열 충격 시험 장치에 관한 것으로서, 특히 소형 정밀 기계 등의 부품, 또는 전자 부품 등의 열적 충격에 의한 내구성이나 강도 등의 시험을 행하는 액조식 냉열 충격 시험 장치에 관한 것이다.

정밀 기기 등의 부품이나 전자 부품 등은 그 일반적 테스트 이외에 열적 영향에 대한 내구성을 확인하기 위하여 열 충격 시험을 행하고 있다. 종래 이 테스트를 행함에 있어서, 시험 대상인 시료를 저온 상태에서 액상을 나타내는 액체조와 고온의 액체조 사이를 교대로 이동시키고 여기에 침지시켜 시험을 행하는 방식을 채용하고 있다.

도 9는 예컨대 일본 특허 공개 소 60-263836호 공보에 개시되어 있는 바와 같은 종래의 액조식 열 충격 시험 장치의 개략 구조를 보인 정면도이다.

도면을 참조하면, 액조식 열 충격 시험 장치(69)는, 상자 형상의 장치 본체(14)의 하방부에 저온조(15)와 고온조(16)가 단열층(17)을 사이에 두고 병렬 상태로 설치되어 있다. 저온조(15)의 내부에는 저온액(21)이 수납되고, 고온조(16)의 내부에는 고온액(22)이 수납되어 있다. 저온조(15)의 상방은 개방되어 있는데, 이것을 밀폐 상태로 만들기 위한 개폐 덮개(70)가 부착되어 있다. 한편, 고온 조(16)의 상방면에도 마찬가지로 개폐 덮개(73)가 부착되어 있다.

저온조(15)의 상방에는 그 내부에 시료가 격납되는 시료 바구니(31)가 위치해 있다. 시료 바구니(31)는 임시 덮개(71)의 하면에 부착되어 있다. 임시 덮개(71)의 상방에는 가동반(74)이 배치되며, 가동반(74)은 그 상방에 위치하는 제1 승강 실린더(75a), 제1 승강 실린더(75b)에 의해 소정의 길이만큼 하방으로 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 임시 덮개(71)의 중앙에는 가동반(74)에 고정되어 있는 제2 승강 실린더(76)의 피스톤 로드가 접속하도록 구성되어 있다. 이에 따라 시료 바구니(31)는 제2 승강 실린더(76)의 작용에 의해 하방으로 더 이동할 수 있도록 구성되어 있다.

제1 승강 실린더(75a), 제1 승강 실린더(75b)가 고정되어 있는 베이스반(72)은 횡방향으로 배치되어 있는 지지 프레임체(77)를 따라 수평 방향으로 이동가능하게 구성되어 있다.

도 10은 도 9의 상태에서 시료 바구니(31)를 저온조(15) 내로 하강시킨 상태를 보인 개략도이다.

도면을 참조하면, 소정의 타이밍이 되면, 제1 승강 실린더(75a), 제1 승강 실린더(75b)가 작동하여, 임시 덮개(71) 및 가동반(74)이 일체가 되어 하강한다. 하강한 임시 덮개(71)는 저온조(15)의 상면의 개방면을 막아 저온조(15) 내부를 밀폐 상태로 만든다. 이 상태에서 제2 승강 실린더(76)가 더 구동하여 시료 바구니(31)를 하강시킨다. 하강한 시료 바구니(31)는 저온조(15) 내에 수납되어 있는 저온액(21)에 침지되어 저온 상태로 유지된다.

소정 시간이 경과하면, 제2 승강 실린더(76) 및 제1 승강 실린더(75a), 제1 승강 실린더(75b)가 각각 구동하여 도 9에 도시한 상태로 복귀한다. 다음, 개폐 덮개(73)가 열리고, 시료 바구니(31)는 수평 방향으로 이동하여 고온조(16)의 상방에 위치한다. 시료 바구니(31)가 이동하면, 덮개 개폐(31)는 닫혀 저온조(15) 안을 밀폐 상태로 만든다. 그리고 소정의 타이밍에서 도 10에 도시한 바와 마찬가지로 시료 바구니(31)는 하강하여 고온조(16) 내부에 수납되어 있는 고온액(22)에 침지된다. 이에 따라 시료는 고온 상태로 유지된다.

소정 시간이 경과하면 시료 바구니(31)는 고온조(16)로부터 상방으로 꺼내지고, 수평 방향으로 더 이동하여 도 9의 상태로 복귀한다. 이러한 사이클을 시료에 따라 소정 횟수 반복함으로써 시료의 원하는 열 충격 시험이 행해진다.

상기와 같은 종래의 열 충격 시험 장치에서는 저온조와 고온조 사이를 이동할 때 어느 하나의 조로부터 외부로 일단 시료 바구니가 꺼내지고나서 다른 하나의 조를 향하기 때문에 이 이동 동안에 시료 바구니에 부착된 저온액, 고온액이 확산되어 그 소비가 많아지게 된다. 따라서 수시로 액의 보충을 한다고 해도 인력이 필요하기 때문에 장기간이 연속적인 시험이 어려워지기 쉽다. 더욱이 이들 액은 고가인 것이 많아 소비가 많으면 비용적으로 불리한 장치가 된다. 또한 액은 증발하여 확산되기 때문에 환경적으로도 바람직하지 않다.

따라서 본 발명은, 액의 확산으로 인한 소비가 적고 장기간의 시험에도 적합한 액조식 냉열 충격 시험 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 국면의 액조식 냉열 충격 시험 장치는, 액조식 냉열 충격 시험 장치로서, 저온의 제1 욕액을 보유하는 저온조와, 저온조에 인접되며, 제1 욕액보다 고온의 제2 욕액을 보유하는 고온조와, 저온조 및 고온조의 상부를 밀폐 상태로 둘러싸며, 그 상면에 개구부가 형성된 상자체와, 개구부에 대하여 밀폐 상태로 덮을 수 있는 밀폐 덮개와, 밀폐 덮개를 개구부를 밀폐하는 제1 위치와 개구부로부터 상방으로 떨어진 제2 위치 사이를 수직 방향으로 자유로이 이동가능하게 하는 덮개 구동 기구와, 밀폐 덮개에 대략 밀폐 상태에서 설치되며, 밀폐 덮개의 하방에 위치하는 시료 바구니를 저온조의 상방의 저온측 위치와 고온조의 상방의 고온측 위치 사이를 수평 방향으로 자유로이 이동가능하게 하는 수평 구동 기구와, 수평 구동 기구에 유지되며, 시료 바구니를 저온측 위치와 저온조 내의 위치 사이 및 고온측 위치와 고온조 내의 위치 사이의 각각에 대하여 수직 방향으로 자유로이 이동가능하게 하는 수직 구동 기구를 구비한 것이다.

이와 같이 구성하면, 밀페 상태의 상자체 내에 있어서 시료 바구니가 저온조와 고온조 사이를 이동한다.

본 발명의 제2 국면의 액조식 냉열 충격 시험 장치는, 제1 국면의 발명의 구성에 있어서, 상자체, 저온조 및 고온조는 대략 밀폐 상태의 상자 형상의 장치 본체에 수납되고, 장치 본체 안은 상자체 내의 테스트 영역과 상자체 바깥의 반입 영역으로 구획되고, 반입 영역의 압력은 테스트 영역의 압력보다 크게 설정되어 있는 것이다.

이와 같이 구성하면, 테스트 영역 내의 기체는 반입 영역 안으로 잘 확산되지 않게 된다.

본 발명의 제3 국면의 액조식 냉열 충격 시험 장치는, 제2 국면의 발명의 구성에 있어서, 밀폐 덮개의 제1 위치로의 이동의 완료에 적어도 응답하여 반입 영역에는 제습된 압축 공기가 공급되는 것이다.

이와 같이 구성하면 상자체 내의 온도는 매우 낮아진다.

본 발명의 제4 국면의 액조식 냉열 충격 시험 장치는, 제1 국면 내지 제3 국면 중 어느 하나에 기재된 발명의 구성에 있어서, 밀폐 덮개에는 그 내부를 눈으로 확인할 수 있는 점검창이 형성되는 것이다.

이와 같이 구성하면, 밀폐 덮개가 상자체의 개구부를 막은 상태라도 상자체 내부를 육안으로 볼 수 있다.

본 발명의 제5 국면의 액조식 냉열 충격 시험 장치는, 제1 국면 내지 제4 국면 중 어느 하나에 기재된 발명의 구성에 있어서, 저온조 및 고온조는 단열층에 의해 구획되고, 저온조와 고온조 사이의 단열층의 상면은 저온조를 향하여 내려가도록 경사져 있는 것이다.

이와 같이 구성하면, 단열층의 경사면으로 낙하한 욕액의 각각은 저온조로 유입된다.

본 발명의 제6 국면의 액조식 냉열 충격 시험 장치는, 제1 국면 내지 제5 국면 중 어느 하나에 기재된 발명의 구성에 있어서, 상자체 내에 있으며 고온조의 상방에 부착되고, 발생하는 증기로부터 제2 욕액을 회수하는 회수기를 더 구비한 것이다.

이와 같이 구성하면, 제2 욕액의 증기는 회수기에 의해 액화된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제1 국면의 액조식 냉열 충격 시험 장치는, 밀폐 상태의 상자체 내에 있어서 시료 바구니가 저온조와 고온조 사이를 이동하기 때문에 제1 욕액 및 제2 욕액의 확산으로 인한 소비가 저감된다. 그 결과 비용적으로 유리해지고, 또한 각 욕액의 관리가 용이해지므로 장기간의 시험에도 적합한 장치가 된다.

본 발명의 제2 국면의 액조식 냉열 충격 시험 장치는, 제1 국면의 발명의 효과에 더하여, 테스트 영역 내의 기체는 반입 영역 내로 잘 확산되지 않게 된다. 따라서 제1 욕액 및 제2 욕액으로부터 기화한 증기는 반입 영역으로 잘 새지 않게 되기 때문에 각 욕액의 소비가 더욱 저감된다.

본 발명의 제3 국면의 액조식 냉열 충격 시험 장치는, 제2 국면의 발명의 효과에 더하여, 상자체 내의 습도는 매우 낮아지기 때문에 저온조에서의 빙결 현상이 방지되어 장치의 신뢰성이 향상된다.

본 발명의 제4 국면의 액조식 냉열 충격 시험 장치는, 제1 국면 내지 제3 국면 중 어느 하나에 기재된 발명의 효과에 더하여, 밀폐 덮개가 상자체의 개구부를 막은 상태라도 상자체 내부를 육안으로 볼 수 있기 때문에 장치의 사용 편의성이 보다 향상된다.

본 발명의 제5 국면의 액조식 냉열 충격 시험 장치는, 제1 국면 내지 제4 국면 중 어느 하나에 기재된 발명의 효과에 더하여, 단열층의 경사면에 낙하한 욕액의 각각은 저온조로 유입되기 때문에 각 욕액의 회수 효율이 보다 향상된다.

본 발명의 제6 국면의 액조식 냉열 충격 시험 장치는, 제1 국면 내지 제5 국면 중 어느 하나에 기재된 발명의 효과에 더하여, 제2 욕액의 증기는 회수기에 의해 액화되기 때문에 테스트 영역 내의 고온조의 상방에서 확산되는 증기로부터 제2 욕액을 효율적으로 회수하는 것이 가능해진다. 이 경우, 테스트 영역은 상자체 전체의 용적에 비하여 작기 때문에 증기의 확산 밀도가 높아진다. 따라서, 회수기에 의한 회수 효율이 종래의 장치에 대하여 향상된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 액조식 냉열 충격 시험 장치의 개략 구성을 보인 정면도이다.

도 2는 도 1에서 도시한 시험 장치의 개략 구성을 보인 측면도이다.

도 3은 도 1에서 도시한 시험 장치의 개략 구성을 보인 평면도이다.

도 4는 도 1에서 도시한 시험 장치의 욕액의 관리에 관한 제어 흐름을 보인 개략도이다.

도 5는 도 1에 대응한 도면으로서, 시험 공정의 제1 단계의 상태를 보인 도면이다.

도 6은 도 5에 대응한 도면으로서, 시험 공정의 제2 단계의 상태를 보인 도면이다.

도 7은 도 6에 대응한 도면으로서, 시험 공정의 제3 단계의 상태를 보인 도면이다.

도 8은 도 5에 대응한 도면으로서, 시험 공정의 최종 단계의 상태를 보인 도면이다.

도 9는 종래의 액조식 열 충격 시험 장치의 개략 구조를 보인 도면이다.

도 10은 도 9에 대응한 도면으로서, 시험 공정의 제1 단계의 상태를 보인 도면이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 액조식 냉열 충격 시험 장치의 개략 구성을 보인 정면도이고, 도 2는 도 1에서 도시한 시험 장치의 개략 구성을 보인 측면도이고, 도 3은 도 1에서 도시한 시험 장치의 개략 구성을 보인 평면도이다.

이들 도면을 참조하면, 액조식 냉열 충격 시험 장치(13)는, 주로 그 외곽이 대략 밀폐 구조로 이루어지는 직육면체 형상의 장치 본체(14)에 의해 구성되어 있다. 장치 본체(14)의 내부의 하방부에는 제1 욕액으로서 저온액(31)을 보유하는 저온조(15)와 제2 욕액으로서 고온액(22)을 보유하는 고온조(16)가 병렬 상태로 설치되고, 그 주위는 단열층(17)에 의해 충전되어 구획되어 있다. 저온조(15)의 측벽에는 냉각 코일(19)이 설치되고, 고온조(16)의 바닥부에는 히터(20)가 설치되어 있다. 한편, 본 실시 형태에 있어서는 저온액(21)과 고온액(22)은 동일한 불소계 불활성액(예컨대 상품명 GALDEN)이 사용되며, 시험 시에는 저온액(21)에 있어서는 -65℃로 유지되고, 고온액(22)에 있어서는 150℃로 유지되어 있다. 한편, 저온액(21)과 고온액(22)은 반드시 동일액이 아니라 각각 별도의 액을 사용할 수도 있다. 그러나, 본 실시 형태와 같이 동일액이면 시험 시에 저온액과 고온액이 혼합 됨에 따른 점도 변화나 소비량의 증가를 위구할 필요가 없기 때문에 바람직하다.

저온조(15) 및 고온조(16)의 상방에는 기밀성을 갖는 상자체(25)가 설치되며, 그 내부의 테스트 영역(23)이 상자체(25)의 외부의 반입 영역(28)에 대하여 밀폐 상태가 되도록 설치되어 있다. 한편, 상자체(25)의 상면은 개구부(26)로 되어 있으며, 이 개구부(26)를 시험 시 이외에 폐쇄하기 위한 차폐 덮개(27a), 차폐 덮개(27b)가 부착되어 있다. 따라서 후술하는 바와 같이 개구부(26)가 밀폐 덮개(37)에 의해 밀폐 상태로 되어 있을 때에는 상자체(25)의 내부의 테스트 영역(23)은 저온조(15) 및 고온조(16)의 내부도 포함하여 상자체(25)의 외방의 반입 영역(28)에 대하여 밀폐 상태로 유지되게 된다.

또한, 상자체(25)의 측벽면으로서 고온조(16)의 상방측의 위치에는 회수기(29a∼29c)가 부착되어 있는데, 이 기능에 대해서는 후술한다. 또한, 저온조(15)와 고온조(16) 사이의 단열층(17)의 부분의 상면은 저온조(15)를 향하여 내려가도록 경사져 있는 경사면(24)으로 되어 있다. 이 경사면(24)의 효과에 대해서도 후술한다.

장치 본체(14)의 내부로서 상자체(25)의 상방의 스페이스에 밀폐 덮개(37)가 설치되어 있다. 이 밀폐 덮개(37)의 평면에서 본 크기는 상자체(25)의 개구부(26)를 완전히 막을 수 있는 크기로 설정되어 있다. 밀폐 덮개(37)의 후면측에는 수직판(38)이 접속되고, 수직판(38)은 접속체(48)를 통하여 덮개 구동 기구(41)에 결합되어 있다. 이에 따라 덮개 구동 기구(41)를 구동시키면, 접속체(48)를 통하여 밀폐 덮개(37)는 도면에 도시한 위치에서부터 도 2의 2점 쇄선으로 도시한 위치까지 하강할 수 있도록 구성되어 있다.

밀폐 덮개(37)는 도 3에 도시한 바와 같이 전면 패널(43) 측에는 직사각형 형상의 점검창(49)이 형성되어 있다. 밀폐 덮개(37)의 중앙부에는 좌우 방향으로 연장되는 서로 평행한 한 쌍의 가이드(45a), 가이드(45b)가 부착되어 있다. 그리고 가이드(45a), 가이드(45b)에 걸쳐지도록 고정판(34)이 부착되어 있다. 고정판(34)의 후면측은 접속체(47)를 통하여 밀폐 덮개(37)에 부착되어 있는 수평 구동 기구(39)에 결합되어 있다. 이와 같이 하여 수평 구동 기구(39)를 구동함으로써 고정판(34)은 접속체(47)를 통하여 좌우 방향으로 이동이 자유로워지도록 구성되어 있다.

고정판(34)의 도 3에 있어서 우측에는 주름관(46a)이 부착되고, 고정판(34)의 좌측에는 주름관(46b)이 부착되어 있다. 주름관(46a), 주름관(46b)의 각각은 고정판(34)의 좌우에의 이동에 따라 신축이 자유로워지도록 구성되어 있으며, 또한 그 신축 상태의 어느 상태에 있어서도 밀폐 덮개(37)의 상방과 하방 사이의 기밀성을 저해하지 않도록 구성되어 있다.

한편, 고정판(34)의 상면에는 수직 구동 기구(32)가 부착되어 있으며, 그 피스톤 로드(33)는 시료 바구니(31)의 상면에 고정되어 있다. 또한, 고정판(34)에 대하여 상하로 슬라이딩이 자유로워지도록 케이블용 관(35)이 부착되고, 그 하방단은 시료 바구니(31)에 접속하도록 구성되어 있다. 이에 따라, 수직 구동 기구(32)를 구동하면, 밀폐 덮개(37)에 대하여 시료 바구니(31)를 하강시키는 것이 가능해진다.

도 4는 도 1에서 도시한 시험 장치에 있어서 사용되는 욕액의 관리를 위한 제어 흐름을 보인 개략도이다.

도면을 참조하면, 먼저 욕액의 온도 제어에 대하여 설명한다.

저온조(15) 내부에는 그 욕액의 온도를 검지하기 위한 온도 센서(63)가 설치되어 있다. 이 온도 센서(63)의 검출 결과에 따라 펌프(62)가 구동되고, 저온액(21)은 열교환기(61)를 통하여 순환한다. 이에 따라 저온조(15) 내에 배치된 냉각 코일(19)과 열교환기(61)의 작용에 의해 저온조(15) 내부의 저온액(21)은 원하는 온도로 유지된다.

한편, 고온조(16)에도 그 내부에 수용되어 있는 고온액(22)의 온도를 검지하기 위한 온도 센서(66)가 부착되어 있다. 시험 시에 있어서는 고온액(22)의 온도는 고온조(16) 내부에 설치되어 있는 히터(20)에 의해 제어되고 있다. 그러나 운전이 종료되면, 고온에 따른 욕액의 증발량을 저감시키기 위하여 고온액(22)의 온도를 가능한 한 빨리 상온 정도로 내리는 것이 바람직하다. 이 때, 본 실시 형태에 있어서는 온도 센서(66)의 검출 결과에 따라 펌프(65)를 구동하여 열교환기(64)를 통하여 고온액(22)을 순환시킨다. 그 결과, 열교환기(64)의 작용에 의해 고온액(22)은 신속하게 고온 상태에서 상온 상태로 그 온도를 내리는 것이 가능해진다.

다음, 욕액의 액량 제어에 대하여 설명한다.

먼저 운전 개시 전에 있어서는 액조식 냉열 충격 시험 장치(13)에 포함되며 장치 본체(14) 바깥에 배치되어 있는 저장 탱크(51)에 외부(A)로부터 소정의 욕액을 충전한다. 다음, 액조식 냉열 충격 시험 장치(13)에 포함되며 장치 본체(14) 바깥에 배치되어 있는 보조 탱크(53)에 설치되어 있는 액면 센서(54)에서의 내부의 욕액의 액면이 소정의 액면 레벨 이하로 되어 있는 것을 검지하면, 이 검지 신호에 기초하여 펌프(52가 구동된다. 이에 따라 저장 탱크(51)에 충전되어 있는 욕액은 보조 탱크(53)에 투입되게 된다.

한편, 저온조(15) 및 고온조(16)에도 그 저온액(21) 및 고온액(22)의 각각의 액면을 검지하기 위한 액면 센서(56) 및 액면 센서(58)가 설치되어 있다. 저온액(21)이 소정의 액면 레벨 이하로 된 것을 액면 센서(56)가 검지하면, 그 검지 신호에 의해 전자 밸브(57)가 닫힘 상태에서 열림 상태로 바뀌고, 보조 탱크(53)에 충전되어 있는 욕액이 저온조(15) 내부에 투입된다. 마찬가지로 고온액(22)의 액면 레벨이 소정값 이하로 된 것을 액면 센서(58)가 검지하면, 그 검지 신호에 의해 전자 밸브(59)이 열림 상태로 되고, 보조 탱크(53)에 충전되어 있는 욕액이 고온조(16)에 투입된다.

이와 같이 구성함으로써, 외부(A)로부터 욕액을 보급하는 것만으로 저온조(15) 및 고온조(16)의 저온액(21) 및 고온액(22)의 액면 레벨은 원하는 레벨로 유지되게 된다.

또한, 고온조(16)로부터 오버플로된 고온액(22)은 수분이나 이물질을 제거하기 위한 필터(68)를 통하여 저장 탱크(51)에 유입되도록 구성되어 있다. 또한, 상자체(25) 내에 배치되어 있는 회수기(29)에 의해 회수된 고온액(22)의 증기로부터의 응축액은 필터(68)를 통하여 저장 탱크(51)로 유입되도록 구성되어 있다. 또한, 저온조(15)와 고온조(16) 사이의 경사면(24)에 방울져 떨어진 욕액을 그 경사 에 의해 저온조(15) 내부에 회수하도록 구성되어 있다.

이와 같이 하여 욕액의 액량 및 온도의 제어가 행해지고 있기 때문에, 욕액의 확산에 의한 소비는 매우 저감하도록 구성되어 있다. 또한, 전술한 바와 같이 시험 시에 저온조(15)나 고온조(16)에 보유되어 있는 욕액이 감소한 경우, 자동적으로 욕액이 공급되도록 구성되어 있다. 따라서 시험 개시 시에 저장 탱크에 충분한 욕액을 넣어 두기만 하면 테스트 영역 내에서 욕액 부족이 되지 않고 장기간의 시험을 계속하는 것이 가능해진다.

다음, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 시험 장치의 사용 상태에 대하여 설명한다.

시험함에 있어서는, 먼저 도 2에 도시한 바와 같이, 장치 본체(14)의 전면 패널(43)에 부착되어 있는 도어(44)를 개방한다. 이 상태에서 시험할 시료를 수납한 시료 바구니(31)를 피스톤 로드(33)의 하단에 부착된 프레임체(도시 생략)에 설치한다. 시료 바구니(31)의 설치가 종료되면 도어(44)를 닫고, 도시하지 않은 제어판을 통하여 운전 시작을 명령한다.

운전 시작이 명령되면, 도 1 및 도 2에서 도시한 상태에서 먼저 차폐 덮개(27a), 차폐 덮개(27b)를 닫힘 상태에서 열림 상태로 이동시키고, 다음으로 덮개 구동 기구(41)가 구동되어 밀폐 덮개(37)가 하강한다. 이 때, 밀폐 덮개(37)의 하방에 위치하는 시료 바구니(31)도 동시에 하강한다.

도 5는 도 1에 대응하는 도면으로서, 밀폐 덮개(37)의 하강이 종료한 상태를 보인 개략도이다.

도면을 참조하면, 덮개 구동 기구(41)의 구동에 의해 하강한 밀폐 덮개(37)는 상자체(25)의 개구부(26)를 막도록 상자체(25)의 상면에 맞닿은 상태가 된다. 밀폐 덮개(37)의 외주 전체에는 도시하지 않은 패킹이 설치되어 있으며, 이 패킹이 상자체(25)의 상면과 맞닿는 상태로 되어 밀폐 덮개(37)에 의한 밀폐 상태가 유지된다. 이 상태에 있어서는, 수직 구동 기구(32) 및 수평 구동 기구(39)는 구동되고 있지 않기 때문에 시료 바구니(31)는 고온조(16)의 상방에 위치한 상태가 된다. 이 밀폐 덮개(37)의 하강 타이밍에 적어도 맞추어 반입 영역(28)에는 도시하지 않은 개구로부터 -75℃에서 제습된 압축 공기가 공급된다. 이 압축 공기의 압력 즉, 반입 영역(28)의 압력은 상자체 내의 압력 즉, 고온액(22)의 증기의 압력보다 커지도록 설정되어 있다. 또한, 이 증기의 비중은 공기보다 크므로, 이들의 상승 효과에 의해 테스트 영역(23) 내의 증기는 상자체(25) 바깥으로 거의 확산되지 않는다. 또한, 시험 종료 후에 밀폐 덮개(37)를 상승시킨 경우라도 상자체(25) 내의 욕액의 증기는 잘 누출되지 않게 된다.

다음, 수평 구동 기구(39)가 구동하여 시료 바구니(31)는 저온조(15)의 상방측으로 이동한다.

도 6은 도 5에 대응한 도면으로서, 시료 바구니(31)가 저온조(15)의 상방으로 이동 완료한 상태를 보인 도면이다.

도면을 참조하면, 수평 구동 기구(39)의 구동에 의해 시료 바구니(31)는 저온조(15)의 상방측으로 이동한다. 이 때, 수직 구동 기구(32)는 구동하고 있지 않기 때문에 시료 바구니(31)의 상하의 위치는 이동전과 다르지 않으며, 그 수평 이 동에는 전혀 지장을 발생시키지 않는다. 이 수평 이동에 있어서는, 도 3에서 도시되어 있는 바와 같이 주름관(46a)과, 주름관(46b)의 각각의 길이가 변화함으로써 밀폐 덮개(37)의 밀폐 상태가 유지되고 있다. 다음, 수직 구동 기구(32)가 구동하여 시료 바구니(31)는 저온조(15) 내로 하강한다.

도 7은 도 6에 대응한 도면으로서, 시료 바구니(31)가 저온조(15)의 내부까지 하강한 상태를 보인 도면이다.

도면을 참조하면, 수직 구동 기구(32)가 구동하면 피스톤 로드(33)가 하방으로 연장되어 시료 바구니(31)는 하강한다. 그리고 저온조(15) 내에 수납되어 있는 저온액(21)에 시료 바구니(31)는 침지되고, 시료는 저온 상태로 유지된다. 이 때, 케이블용 관(35)은 시료 바구니(31)에 고정되어 있기 때문에 고정판(34)으로부터 하방으로 이동한다. 이 경우에도 케이블용 관(35)의 상단은 고정판(34)의 상방에 위치하도록 구성되어 있다. 이에 따라 케이블용 관(35)을 통하여 시료 바구니(31) 내의 시료에 접속된 케이블 등은 반입 영역(28) 내에서 그 길이에 여유를 갖게 해 두면 전혀 영향을 받지 않고 시험을 행하는 것이 가능해진다.

시료 바구니(31)가 저온액(21)에 침지된 상태가 소정 시간 경과하면, 수직 구동 기구(32)가 구동하여 시료 바구니(31)가 상승하여 도 6의 상태로 복귀한다. 그리고 수평 구동 기구(39)가 구동하여 시료 바구니(31)는 수평 방향으로 이동하여 도 5의 상태로 복귀한다. 이 때 시료 바구니(31)에 부착된 저온액(21)의 일부는 방울져 떨어지는데, 경사면(24) 상에 방울져 떨어진 욕액은 저온조(15) 측으로 회수된다. 도 5의 상태로 복귀한 시료 바구니(31)는 수직 구동 기구(32)가 구동되어 더 하강한다.

도 8은 도 5에 대응한 도면으로서, 하강한 시료 바구니(31)가 고온조(16) 내부에 수납된 상태를 보인 개략도이다.

도면을 참조하면, 하강한 시료 바구니(31)는 고온조(16)의 고온액(22)에 침지되어 고온 상태로 유지된다. 이 상태에 있어서도, 케이블용 관(35)의 상단은 고정판(34)의 상방에 위치하기 때문에 시료에 접속된 케이블 등에 영향을 주지 않는다. 시료 바구니(31)의 고온액(22)에의 침지 상태가 소정 시간 경과하면, 수직 구동 기구(32)가 구동되어 시료 바구니(31)는 상승한다. 이 상승에 따라 고온액(22)으로부터 발생하는 다량의 증기는 회수기(29)에 의해 응축되어 응축액이 되어 회수된다. 시료 바구니(31)의 상승이 완료되면 도 5의 상태로 복귀한다. 이후 마찬가지로 도 5 내지 도 8의 상태를 시험 내용에 따라 소정 횟수 반복함으로써 충격 시험은 완료된다.

전술한 바와 같이 충격 시험은 상자체(25) 내의 테스트 영역(23)에 있어서 연속적으로 행해지기 때문에, 그 상태를 밀폐 덮개(37)에 부착되어 있는 점검창(49)을 통하여 육안으로 보는 것이 가능해진다. 따라서 시료 바구니(31)의 저온액(21)이나 고온액(22)에의 침지 상태를 직접 확인할 수 있기 때문에 장치의 신뢰성이 보다 향상된다. 시험이 종료되면 도 5의 상태로 되어 있기 때문에, 이 상태에 있어서 덮개 구동 기구(41)를 구동하면 밀폐 덮개(37)가 상승하고, 도 1 및 도 2의 상태로 복귀한다. 그리고, 도어(44)를 열어 시료 바구니(31)를 꺼내고, 그 시험 결과를 확인하는 것이 가능해진다.

또한 상기한 실시 형태에서는 장치 본체는 밀폐 구조로 하였으나, 반드시 밀폐 구조가 아닐 수도 있고, 또한 반입 영역에의 압축 공기의 공급은 없을 수도 있으며, 또한 압축 공기 대신 다른 불활성 가스를 공급하도록 구성할 수도 있다.

그리고, 상기한 실시 형태에서는 밀폐 덮개에 점검창을 설치하였으나, 점검창은 반드시 없어도 된다.

더욱이 상기한 실시 형태에서는 저온조와 고온조 사이의 단열층의 상면을 경사면으로 하였으나, 수평면일 수도 있다.

나아가 상기한 실시 형태에서는 상자체 내에 3대의 회수기를 설치하였으나, 대수는 이에 한정되지 않으며, 또한 회수기 자체를 설치하지 않을 수도 있다.

또한, 상기한 실시 형태에서는 각 구동 기구는 실린더 구조를 전제로 하고 있으나, 다른 구동 기구이어도 동일한 효과를 가져온다.

이상과 같이 본 발명에 따른 액조식 냉열 충격 시험 장치는, 소형 정밀 기계 등의 부품이나 전자 부품 등의 열적 영향에 대한 내구성이나 강도 등을 확인하기 위한 열 충격 시험에 적합하다.

Claims

액조식 냉열 충격 시험 장치로서,

저온의 제1 욕액(21)을 보유하는 저온조(15)와,

상기 저온조에 인접하고 있으며, 상기 제1 욕액보다 고온의 제2 욕액(22)을 보유하는 고온조(16)와,

상기 저온조 및 상기 고온조의 상부를 밀폐 상태로 둘러싸며, 그 상면에 개구부(26)가 형성된 상자체(25)와,

상기 개구부에 대하여 밀폐 상태로 덮을 수 있는 밀폐 덮개(37)와,

상기 밀폐 덮개를 상기 개구부를 밀폐하는 제1 위치와 상기 개구부로부터 상방으로 떨어진 제2 위치 사이를 수직 방향으로 자유로이 이동가능하게 하는 덮개 구동 기구(41)와,

상기 밀폐 덮개에 밀폐 상태에서 설치되며, 상기 밀폐 덮개의 하방에 위치하는 시료 바구니(31)를 상기 저온조의 상방의 저온측 위치와 상기 고온조의 상방의 고온측 위치 사이를 수평 방향으로 자유로이 이동가능하게 하는 수평 구동 기구(39)와,

상기 수평 구동 기구에 유지되며, 상기 시료 바구니를 상기 저온측 위치와 상기 저온조 내의 위치 사이 및 상기 고온측 위치와 상기 고온조 내의 위치 사이의 각각에 대하여 수직 방향으로 자유로이 이동가능하게 하는 수직 구동 기구(32)를 구비한 것을 특징으로 하는 액조식 냉열 충격 시험 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 상자체, 상기 저온조 및 상기 고온조는 밀폐 상태의 상자 형상의 장치 본체(14)에 수납되고, 상기 장치 본체 안은 상기 상자체 내의 테스트 영역(23)과 상기 상자체 바깥의 반입 영역(28)으로 구획되고,

상기 반입 영역의 압력은 상기 테스트 영역의 압력보다 크게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 액조식 냉열 충격 시험 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 밀폐 덮개의 상기 제1 위치로의 이동의 완료에 적어도 응답하여 상기 반입 영역에는 제습된 압축 공기가 공급되는 것을 특징으로 하는 액조식 냉열 충격 시험 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밀폐 덮개에는 그 내부를 눈으로 확인할 수 있는 점검창(49)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액조식 냉열 충격 시험 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저온조 및 상기 고온조는 단열층(17)에 의해 구획되고,

상기 저온조와 상기 고온조 사이의 상기 단열층의 상면(24)은 상기 저온조를 향하여 내려가도록 경사져 있는 것을 특징으로 하는 액조식 냉열 충격 시험 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상자체 내에 있으며 상기 고온조의 상방에 부착되고, 발생하는 증기로부터 상기 제2 욕액을 회수하는 회수기(29a, 29b, 29c)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 액조식 냉열 충격 시험 장치.