JP4937149B2

JP4937149B2 - 温度試験装置及び方法

Info

Publication number: JP4937149B2
Application number: JP2008018115A
Authority: JP
Inventors: 昭久山路
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2008-01-29
Filing date: 2008-01-29
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2028-01-29
Also published as: JP2009180557A

Description

本発明は、所定の温度の液体が貯留された試験槽により温度試験を行う温度装置及び方法に係り、特に、複数の温度での温度試験を行うことが可能な温度試験装置及び方法に関する。

各種部品や材料の温度試験を行う場合、従来より、所定の試験温度に設定された油などの液体で満たされた試験槽が用いられている。このような試験槽を用いて、複数の温度で温度試験をする場合は、設定温度が異なる複数の試験槽を複数並べて用いるのが通常である。しかし、各試験槽について温度条件を別々に管理するためには手間とコストが掛かり、特に、試験が長期間（例えば、１年）に亘る場合は、その手間やコストは多大なものとなる。なお、ＩＣデバイス等被試験体の温度特性を試験するための温度特性試験装置として特許文献１がある。
特開平５−２８８８０１号公報

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、温度試験に用いる試験槽を複数接続することにより、各試験槽の温度管理を一括して行いつつ複数温度での温度試験を行うことが可能な温度試験装置及び方法を提供することを目的とする。

第一の発明は、所定の温度に設定された液体を貯留する試験槽を備え、被試験体を前記液体に浸漬することにより温度試験を行えるようにした温度試験装置であって、
複数の前記試験槽が直列に接続され、
隣合う前記試験槽の間にラジエータが介在し、
前記液体を前記複数の試験槽に前記ラジエータを介して流通するように循環させるポンプと、前記液体を加熱するヒータとを備えることを特徴とする温度試験装置である。

第二の発明は、所定の温度に設定された液体を貯留する試験槽を備え、被試験体を前記液体に浸漬することにより温度試験を行えるようにした温度試験装置であって、
複数の前記試験槽が直列に接続され、
隣合う前記試験槽の間にラジエータが介在し、
前記液体を前記複数の試験槽に前記ラジエータを介して流通するように循環させるポンプと、前記液体を冷却する冷却部とを備えることを特徴とする温度試験装置である。

第三の発明は、第一又は第二の発明に記載の温度試験装置において、
前記試験槽は密閉槽であることを特徴とする温度試験装置である。

第四の発明は、第三の発明に記載の温度試験装置において、
前記試験槽が鉛直方向に積み上げて設置されていることを特徴とする温度試験装置である。

第五の発明は、第四の発明に記載の温度試験装置において、
最上段より下段の各試験槽について、その上段の試験槽と接続する管路にバルブが設けられていることを特徴とする温度試験装置である。

温度試験に用いる試験槽を複数接続することにより、各試験槽の温度管理を一括して行いつつ複数温度での温度試験を行うことが可能となる。

図１は、本発明の一実施形態である温度試験装置１の全体構成図である。同図に示すように、温度試験装置１は、ヒータ１０、複数の試験槽２１〜２４、複数のラジエータ３１〜３３、及び、ポンプ４０を有している。試験槽２１〜２４は直列に接続されており、隣合う試験槽の間に、夫々、ラジエータ３１〜３３が介在している。ポンプ４０の吸入口は第４試験槽２４に接続され、また、吐出口はヒータ部１０に接続されており、ポンプ４０から吐出された所定の液体が、ヒータ１０で加熱された後、第１試験槽２１→第１ラジエータ３１→第２試験槽２２→第２ラジエータ３２→第３試験槽２３→第３ラジエータ３３→第４試験槽２４→ポンプ４０と循環する構成となっている。なお、上記所定の液体（以下、「試験液」という）は、試験槽２１〜２４内を満たして各試験槽内に設置された被試験体の温度を所定の温度に保つためもの液体であって、例えば、シリコンオイル等の油、水、アルコール等である。すなわち、試験槽２１〜２４では、それぞれの内部に貯留された試験液に被試験体を浸漬することにより、被試験体を試験液の温度に保持する。なお、被試験体が直接、試験液に触れないように、例えば、被試験体を密閉容器に入れたうえで、試験液に浸漬させるものとする。

なお、図１では、第１〜第４の４つの試験槽２１〜２４を備えた場合について示しているが、これに限らず適宜な個数の試験槽を設けることができる。また、試験槽２１〜２４は、夫々の内部の試験液の温度を検出する温度センサを備えてもよい。

上記のように、ラジエータ３１〜３３は、試験槽２１と試験槽２２との間、試験槽２２と試験槽２３との間、試験槽２３と試験槽２４との間の夫々に設置されており、上流側の試験槽から流出した試験液を、その下流側の試験槽での試験温度まで冷却する。すなわち、試験槽２１〜２４の試験温度が夫々Ｔ１〜Ｔ４（ただし、Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３＞Ｔ４）であるとすると、ヒータ１０は試験液を温度Ｔ１まで加熱し、第１ラジエータ３１は、第１試験層２１の温度Ｔ１の試験液を温度Ｔ２まで冷却して第２試験槽２２に供給し、第２ラジエータ３２は、第２試験層２２の温度Ｔ２の試験液を温度Ｔ３まで冷却して第３試験槽２３に供給し、第３ラジエータ３３は、第３試験槽２３の温度Ｔ３の試験液を温度Ｔ４まで冷却して第４試験槽２４に供給する。なお、ラジエータ３１〜３３は、例えば送風機等、試験液の放熱量を調節する手段を備えていてもよい。

各試験槽２１〜２４に液温検出用の温度センサが設けられ、ラジエータ３１〜３３に放熱量の調整手段が設けられる場合には、次のようにして温度制御を行うことができる。すなわち、ヒータ１０については、第１試験槽２１の液温を監視し、その液温が温度Ｔ１となるように加熱制御を行う。また、各ラジエータ３１〜３３については、その下流の試験槽の液温に応じて放熱量調節手段による放熱量の制御を行う。例えば、第１ラジエータ３１の場合は、その下流の第２試験槽２２の液温がＴ２となるように放熱量の制御を行う。

以上の通り、本実施形態によれば、試験液で満たされた複数の試験槽を連結し、試験液を適切な温度に調節しつつ各試験槽に循環させることで、一台の試験装置で複数の試験槽２１〜２４の温度管理を一括して行いながら、複数温度の温度試験を行うことができるので、温度条件管理の簡便化を図ることが可能となる。

ところで、本実施形態において、温度試験装置１が備える各試験槽２１〜２４は、密閉式の槽としてもよい。この場合、試験液の揮発や劣化といった問題や、試験液がこぼれたり試験液中に外部から異物が入ってしまったりといった問題を防止することができる。

このような密閉型の試験槽２１〜２４を備える温度試験装置１では、図２に示すように試験槽２１〜２４を鉛直方向に配置してもよい。機能面では、試験槽の配置が鉛直方向であっても水平方向であっても同じであるものの、試験槽を鉛直方向に重ねることで設置スペースを小さくすることができる。なお、この場合、最上段の試験槽２４よりも下の試験槽、すなわち、下３段の試験槽２１〜２３とラジエータ３１〜３３の間に夫々バルブ２１２，２２２，２３２を装着しておく。そして、例えば、被試験体を試験槽２１の槽内に設置するためにその蓋２１１を開ける際には、予めバルブ２１２を閉めておくことで、上段の試験槽２２の試験液が試験槽２１に流入するのを防止し、これにより、試験液が試験槽２１の蓋２１１から溢れ出るのを防止することができる。同様に、試験槽２２の蓋２２１を開ける場合には、バルブ２２２を閉じ、試験槽２３の蓋２３１を開ける場合には、バルブ２３２を閉じればよい。

このように温度試験装置１が密閉式の試験槽２１〜２４を備えることにより、試験槽２１〜２４へ異物が侵入したり、試験液が蒸発したり、更には試験液が空気に触れて劣化したりするのを防止できるので、無人での管理も可能となる。これは１年以上に渡るような長期の試験を実施する際には、たいへん便利である。また、試験槽２１〜２４を鉛直方向に重ねて配置することで、試験装置の占有面積も小さくて済む。

なお、バルブ２１２〜２３２に代えて、下段の試験槽から上段の試験層へ向かう向きの流れのみを許容し、その逆向きの流れを阻止する逆止弁を設けてもよい。この場合は、蓋２１１〜２３１を開ける都度バルブを閉じる操作を行わなくて済む。

図３は、本発明の別の実施形態である温度試験装置２の全体構成図である。温度試験装置２は、環境温度よりも低温での温度試験を行うものであり、ヒータ１０に代えて冷却部１５を設けた構成である。また、第１試験槽〜第４試験槽の温度Ｔ１〜Ｔ４は上記第１実施形態とは逆にＴ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ４の関係にあり、ラジエータ３１は、上流側の試験槽の試験液を環境空気との熱交換により暖めて下流側の試験槽に供給する。

なお、以上の実施形態の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。

本発明の一実施形態である温度試験装置１の全体構成図である。本発明の実施形態の斜視図である。本発明の別の実施形態である温度試験装置２の全体構成図である

符号の説明

１温度試験装置
２温度試験装置
１０ヒータ
１５冷却部
２１第１試験槽
２１１蓋
２１２バルブ
２２第２試験槽
２２１蓋
２２２バルブ
２３第３試験槽
２３１蓋
２３２バルブ
２４第４試験槽
２４１蓋
３１第１ラジエータ
３２第２ラジエータ
３３第３ラジエータ
４０ポンプ

Claims

所定の温度に設定された液体を貯留する試験槽を備え、被試験体を前記液体に浸漬することにより温度試験を行えるようにした温度試験装置であって、
複数の前記試験槽が直列に接続され、
隣合う前記試験槽の間にラジエータが介在し、
前記液体を前記複数の試験槽に前記ラジエータを介して流通するように循環させるポンプと、前記液体を加熱するヒータとを備えることを特徴とする温度試験装置。
所定の温度に設定された液体を貯留する試験槽を備え、被試験体を前記液体に浸漬することにより温度試験を行えるようにした温度試験装置であって、
複数の前記試験槽が直列に接続され、
隣合う前記試験槽の間にラジエータが介在し、
前記液体を前記複数の試験槽に前記ラジエータを介して流通するように循環させるポンプと、前記液体を冷却する冷却部とを備えることを特徴とする温度試験装置。
請求項１又は２に記載の温度試験装置において、
前記試験槽は密閉槽であることを特徴とする温度試験装置。
請求項３に記載の温度試験装置において、
前記試験槽が鉛直方向に積み上げて設置されていることを特徴とする温度試験装置。
請求項４に記載の温度試験装置において、
最上段より下段の各試験槽について、その上段の試験槽と接続する管路にバルブが設けられていることを特徴とする温度試験装置。
所定の温度に設定された液体を貯留する試験槽により被試験体の温度試験を行う温度試験方法であって、
複数の前記試験槽を直列に接続し、
隣合う前記試験槽の間にラジエータを介在させ、
前記液体を前記複数の試験槽に前記ラジエータを介して流通するように循環させ、
前記複数の試験槽に被試験体を設置することを特徴とする温度試験方法。