(57)【要約】【課題】簡単な構造の振動複合環境試験装置を提供することを課題とする。【解決手段】  天面壁１０と側面壁１１、１２を備え内部に供試体を収容する試験室１８を構成する筐体２と、前記筐体２の外部に設置された空調手段５と、前記筐体２と前記空調手段５を接続する配管部材７、８を有し、前記空調手段５から前記配管部材７、８を介して空調された空気が前記試験室１８に供給される。振動発生装置３を有し、前記筐体２が前記振動発生装置３に固定されている。振動発生装置３を駆動することによって筐体２全体が振動する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天面壁と側面壁を備え内部に供試体を収容する試験室を構成する筐体と、前記筐体の外部に設置された空調手段と、前記筐体と前記空調手段を接続する配管部材を有し、前記空調手段から前記配管部材を介して空調された空気が前記試験室に供給される環境試験装置において、
振動発生装置を有し、前記筐体が前記振動発生装置に固定されていて前記振動発生装置を駆動することによって前記筐体全体が振動することを特徴とする環境試験装置。
【請求項２】
前記筐体は底部材を有し、前記振動発生装置は振動台を有し、前記底部材と前記振動台が一時締結要素によって結合されていることを特徴とする請求項１に記載の環境試験装置。
【請求項３】
前記配管部材は、振動を吸収可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の環境試験装置。
【請求項４】
前記筐体内に載置台があり、当該載置台に前記供試体を固定するための固定補助手段があることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の環境試験装置。
【請求項５】
天面壁と側面壁を備え内部に供試体を収容する空間を構成する筐体を有し、当該筐体には外部から空調された空気を導入する導入開口があり、当該導入開口には振動を吸収可能な配管部材が接続され、さらに外部の振動台に結合するための結合手段を有し、前記結合手段によって前記振動台に前記筐体を結合可能であり、前記振動台を振動させることによって前記筐体全体を振動させることが可能であることを特徴とする試験室部材。
【請求項６】
試験室を構成する筐体内に供試体を収容し、前記試験室に空調された空気を外部から供給して前記試験室内を所望の環境に調節し、この状態で前記筐体に外力を加えて前記筐体全体を振動させることによって内部の前記供試体に振動を与えることを特徴とする環境試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、供試体を所定の環境にさらすことができる環境試験装置に関するものであり、特に供試体に振動を与える機能を兼ね備えた環境試験装置に関するものである。
また本発明は、所定の環境下において、供試体に振動を与える環境試験方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
製品の性能を評価する方法の一つとして、環境試験がある。環境試験は、製品を特定の環境下に置き、性能等の変化を試験するものである。環境試験は、環境試験装置と称される装置を使用して実施される場合がある。
環境試験装置は、供試体を設置する試験室を有している。環境試験装置は、試験室内に高温環境、低温環境、高湿度や低湿度等の所望の環境を人工的に作り出す装置である。
環境試験装置の一つとして振動複合環境試験装置と称される装置がある。振動複合環境試験装置は、所望の温度等の環境を作る機能に加えて、被試験物を振動させる機能を備えている。
【０００３】
振動複合環境試験装置には、振動発生装置自体が試験室内に設置されたものがある。また振動発生装置の本体部分が試験室の外に設置され、振動発生装置の振動台だけが試験室内に設けられたものもある。
いずれの構成においても、試験室そのものは固定さていて振動しない。即ち試験室は周囲が壁で覆われた空間であり、当該空間自体は構造物に固定されていて動かない。従来技術の振動複合環境試験装置では、試験空間内で振動台が振動して供試体を振動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第２５７８９９９号公報（実開平６−５３９５８号）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術の振動複合環境試験装置は大がかりなものであり、製造コストが高い。
市場においては、より簡単な構造の振動複合環境試験装置の開発が望まれている。
本発明は従来技術の上記した点に注目し、簡単な構造の振動複合環境試験装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した課題を解決するための態様は、天面壁と側面壁を備え内部に供試体を収容する試験室を構成する筐体と、前記筐体の外部に設置された空調手段と、前記筐体と前記空調手段を接続する配管部材を有し、前記空調手段から前記配管部材を介して空調された空気が前記試験室に供給される環境試験装置において、振動発生装置を有し、前記筐体が前記振動発生装置に固定されていて前記振動発生装置を駆動することによって前記筐体全体が振動することを特徴とする環境試験装置である。
【０００７】
本態様の環境試験装置では、試験室を構成する筐体が直接的に環境試験装置に固定されている。そのため本態様の環境試験装置は、構造が極めて単純である。
また本態様の環境試験装置では、空調手段が筐体の外部に設置されているから、筐体側には原則的に空調機器はなく、筐体は比較的軽い。また筐体には振動によって故障を起こしやすい機器が少ない。
本態様の環境試験装置は、振動発生装置によって試験室全体を振動させ、所望の環境下において内部の供試体を振動させる。
【０００８】
上記した態様において、前記筐体は底部材を有し、前記振動発生装置は振動台を有し、前記底部材と前記振動台が一時締結要素によって結合されていることが望ましい。
【０００９】
本態様によると、筐体が一時締結要素によって振動台に結合されているから、筐体は着脱可能である。そのため必要な時に振動台に筐体を取り付け、振動複合環境試験装置として使用することができる。また筐体を振動台から外して、振動発生装置を他の用途に使用することもできる。
【００１０】
上記した態様において、前記配管部材は、振動を吸収可能であることが望ましい。
【００１１】
本態様によると、筐体の振動が配管部材によって制限されにくい。
【００１２】
上記した態様において、前記筐体内に載置台があり、当該載置台に前記供試体を固定するための固定補助手段があることが望ましい。
【００１３】
本態様によると、筐体内に載置台があり、当該載置台に前記供試体を固定する固定手段がある。そのため本態様の環境試験装置によると、試験の準備に要する手間が少ない。
【００１４】
同様の課題を解決するためのもう一つの態様は、天面壁と側面壁を備え内部に供試体を収容する空間を構成する筐体を有し、当該筐体には外部から空調された空気を導入する導入開口があり、当該導入開口には振動を吸収可能な配管部材が接続され、さらに外部の振動台に結合するための結合手段を有し、前記結合手段によって前記振動台に前記筐体を結合可能であり、前記振動台を振動させることによって前記筐体全体を振動させることが可能であることを特徴とする試験室部材である。
【００１５】
本態様の試験室部材は、別途用意の振動台に固定して使用される。本態様の試験室部材は、原則的に空調機器はなく、比較的軽い。また本態様の試験室部材には、振動によって故障を起こしやすい機器が少ない。
本態様の試験室部材は、振動発生装置によって試験室全体を振動させ、所望の環境下において内部の供試体を振動させることができる。
また本態様によると、試験室部材の振動が配管部材によって制限されにくい。
【００１６】
同様の課題を解決するための方法は、試験室を構成する筐体内に供試体を収容し、前記試験室に空調された空気を外部から供給して前記試験室内を所望の環境に調節し、この状態で前記筐体に外力を加えて前記筐体全体を振動させることによって内部の前記供試体に振動を与えることを特徴とする環境試験方法である。
【００１７】
本態様の環境試験方法によると、比較的簡単な装置によって振動複合環境試験を実施することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の環境試験装置は、振動複合環境試験装置として使用可能であり、構造が簡単である。また本発明の試験室部材と振動台を組み合わせることにより、振動複合環境試験装置を完成させることができる。
本発明の環境試験方法によると、比較的簡単な装置を使用して振動複合環境試験を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態の環境試験装置の斜視図である。
【図２】図１の環境試験装置の筐体部と振動発生装置を分離した状態における斜視図である。
【図３】図１の環境試験装置の内部構造を概念的に示した断面図である。
【図４】筐体部の内部を示す斜視図である。
【図５】筐体部内の載置台の使用方法を示す説明図である。
【図６】本発明の他の実施形態の環境試験装置で採用する筐体部の斜視図である。
【図７】（ａ）乃至（ｄ）は、筐体部を構成する壁材の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下さらに本発明の実施形態について説明する。
本実施形態の環境試験装置１は、供試体１００を所定の環境にさらすことができると共に、供試体１００に振動を与える機能を兼ね備えた環境試験装置１である。本実施形態の環境試験装置１は、筐体部（筐体）２と、振動発生装置３及び空調装置５及びダクト（配管部材）７、８によって構成されている。また本実施形態の試験室部材５０は、筐体部２と、ダクト（配管部材）７、８のうち少なくともダクト（配管部材）７によって構成されている。
【００２１】
筐体部２は断熱壁で作られた箱であり、図１乃至図４の様に、天面壁１０、左右側面壁１１、１２、奥面壁１５、底面壁１６、及び正面壁１７の６面を有している。正面壁１７は扉１３で構成されている。
天面壁１０には、空気導入開口２０が設けられている。右側面壁１２には空気排出開口２１がある。
【００２２】
本実施形態では、筐体部２内が振動試験室１８として機能する。
振動試験室１８内には温度センサー４３と湿度センサー４５が取り付けられている。
本実施形態では、図３、図４の様に、振動試験室１８に載置台２５が設置されている。載置台２５は、頑丈な長方形の板であり、図４の様に、その４側面にそれぞれ３個ずつネジ孔２６が設けられている。当該ネジ孔２６は、載置台２５に供試体を固定する固定補助手段として機能する。
【００２３】
筐体部２の底には、図２、図４の様に板状の底部材２７がある。当該底部材２７の４側面には、それぞれネジ孔２８が３個ずつ設けられている。
【００２４】
振動発生装置３は、公知のものであって、本体部３１と、振動台３２を有している。本体部３１の内部に振動台３２を振動させる機器が内蔵されている。
振動台３２は、金属製の板である。振動台３２の４側面には、それぞれネジ孔３５が３個ずつ設けられている。
本実施形態で採用する振動発生装置３では、振動台３２を２軸方向に振動させることができる。振動台３２の振動方向は、より多軸であることが推奨されるが、上下動だけを行うものであってもよい。
【００２５】
本実施形態の環境試験装置１では、振動発生装置３の振動台３２に、筐体部２が結合されている。
具体的には振動発生装置３の振動台３２に、筐体部２の底部材２７が接触する状態で載置されている。
そして帯状の接合部材３７を利用し、ボルト（一時締結要素）３８によって筐体部２が振動台３２に取り付けられている。
接合部材３７は図２の様に長方形の板であり、上下二列にそれぞれ３個ずつ孔４０が設けられている。
筐体部２と振動台３２は、４側面にそれぞれ一枚ずつ接合部材３７が当接され、各孔４０にボルト３８が挿通され、下のネジ孔２８、３５にボルト３８を係合することによって結合されている。
【００２６】
次に空調装置５について図１及び図３を参照して説明する。本実施形態で採用する空調装置５は、小型の環境試験装置を改造したものである。
即ち空調装置５は、別途環境試験装置としても使用できるものであり、公知の環境試験装置の機能を備えている。
空調装置５は、断熱壁５２で形成された空調側筐体５３を有している。空調側筐体５３の前面には図示しない開口があり、当該開口には扉５５が設けられている。空調側筐体５３の内部は別途の試験室５６として機能する空間がある。なお前記筐体部２内の振動試験室１８と区別するため、空調装置５の試験室５６を一般試験室５６と称する。
【００２７】
本実施形態では、空調側筐体５３及び扉５５によって断熱槽が形成されている。断熱槽の内部には仕切り壁５８があり、仕切り壁５８によって断熱槽内が、一般試験室５６と空調部５７に分かれている。
仕切り壁５８の下方に吸気開口６１が設けられている。
また仕切り壁５８の上方部分に空調用送風機６３が取り付けられている。
【００２８】
空調部５７内には空調機器６２が内蔵されている。
空調機器６２は、加湿装置６５、冷却装置６６及び加熱装置６７によって構成されている。冷却装置６６は公知の冷却装置であり、その蒸発器が空調部５７内に配されている。
加熱装置６７は、電気ヒータである。加湿装置６５は、水を溜める加湿皿７０と、加湿ヒータ７１によって構成されている。
空調用送風機６３は、軸流送風機である。
【００２９】
前記した様に空調装置５は、環境試験装置を改造したものであり、一般試験室５６から空調された空気を取り出すための付属装置７２が設けられている。
即ち空調装置５は、一方の側壁に空気往き口７３と、空気戻り口７５が形成されている。そして空気往き口７３に送り用送風機７６が取り付けられている。
【００３０】
また空調装置５の空気往き口７３と、筐体部２の空気導入開口２０の間がダクト７で連通されている。同様に筐体部２の空気排出開口２１と、空調装置５の空気戻り口７５の間がダクト８で連通されている。
本実施形態で採用するダクト７、８は、フレキシブルダクトであり、自由に曲げることができる。ダクト７、８は、振動を吸収可能な配管部材である。ダクト７、８の外周は、断熱材で覆われている。
【００３１】
本実施形態の空調装置５では、空調用送風機６３を起動すると、空調部５７と一般試験室５６との間で空気が循環し、一般試験室５６内の温度や湿度が所望の状態に調節される。即ち空調用送風機６３を起動すると、空調部５７内が負圧傾向となり、一般試験室５６内の空気が吸気開口６１から空調部５７内に導入される。そして空調部５７が通風状態となり、空調機器６２に空気が接触して熱交換や湿度調整がなされ、空調用送風機６３に吸引される。
そして空調用送風機６３から、一般試験室５６内に温度や湿度を調整後の空気が吹き出される。
【００３２】
空調装置５を使用する際には、空調用送風機６３を運転し、温度センサー７７及び湿度センサー７８の検出値が、設定環境の温度及び湿度に近づく様に空調機器６２を制御する。
また送り用送風機７６を駆動すると、一般試験室５６内の空調空気が、空気往き口７３から排出され、ダクト７を経由して空気導入開口２０から筐体部２の振動試験室１８に供給される。
振動試験室１８内の空気は、送り用送風機７６に吸引されて振動試験室１８の空気排出開口２１から排出され、ダクト８を経由して一般試験室５６の空気戻り口７５から一般試験室５６に戻る。
この様に本実施形態では、送り用送風機７６によって、振動試験室１８と一般試験室５６の間で空気が循環し、振動試験室１８に所定の環境が形成される。
【００３３】
次に本実施形態の環境試験装置１を使用して行う複合環境試験について説明する。
本実施形態の環境試験装置１では、振動試験室１８内に載置台２５が設置されている。複合環境試験の実施に先立って、図５に示すように、載置台２５に供試体１００を載置する。例えば被試験物が収容されたダンボール箱を供試体１００とする場合は、当該ダンボール箱（供試体１００）を載置台２５に積み上げる。
【００３４】
そして載置台２５の側面に設けられたネジ孔２６にアイボルトやフック等を係合する。本実施形態では、フック１０１がネジ孔２６に装着されている。
そして各側面のフック１０１の間にベルトやロープ等の締結部材１０２を掛け渡し、ダンボール箱（供試体１００）を載置台２５に固定する。
続いて空調装置５を起動して一般試験室５６内を所望の環境とし、さらに送り用送風機７６を駆動して一般試験室５６内の空調空気を振動試験室１８に供給して振動試験室１８内を所望の環境に調節する。
【００３５】
本実施形態では、振動試験室１８内の環境調節が手動で行われる。即ち振動試験室１８内に温度センサー４３と湿度センサー４５があり、振動試験室１８内の温度と湿度が図示しない表示装置に表示される。作業者は表示装置を見て、振動試験室１８内の温度及び湿度が、所望の値となる様に、空調装置５の設定温度と設定湿度を手動で変更する。
環境設定方法は、手動に限定されるものではなく、温度センサー４３と湿度センサー４５の検知信号を直接空調装置５にフィードバックしてもよい。また、温度センサー４３、湿度センサ―４５、温度センサー７７、及び湿度センサー７８を用いて、空調装置５を制御してもよい。
【００３６】
この状態で振動発生装置３を駆動し、振動台３２を振動させる。本実施形態では、振動台３２に筐体部２が一体的に固定されている。そのため振動台３２と共に筐体部２が振動する。ここで筐体部２には、ダクト７、８が取り付けられているが、当該ダクト７、８は、フレキシブルダクトであり、自由に曲げることができる。そのためダクト７、８は、筐体部２の振動に追従して動き、筐体部２から外れることはない。
その結果、振動台３２と共に筐体部２が全体的に振動し、内部の供試体１００を振動させることができる。
即ち供試体１００を所望の環境にさらした状態で、筐体部２を振動させて内部の供試体１００に振動を与える。
なお、筐体部２の少なくとも振動台３２に固定される部分から載置台２５の取付位置までを剛性を有するものとし、載置台２５を筐体部２に強固に固定することが望ましい。また、載置台２５を用いず、供試体１００を直接筐体部２に固定して試験を行う構成とする場合には、筐体部２の少なくとも振動台３２に固定される部分から供試体１００の取付位置までを剛性を有するものとすることが望ましい。
【００３７】
この様に本実施形態の環境試験装置１は簡単な構造でありながら、供試体１００を所望の環境にさらした状態で、供試体１００に振動を与えることができる。
【００３８】
本実施形態の筐体部２は、前記した様に断熱壁で作られている、断熱壁の構造は、限定するものではないが、例えば図７（ａ）の様に、二枚の金属板１１０の間にグラスウール等の断熱材１１１が充填されたものが利用できる。
またより簡便なものとして、図７（ｂ）の様な発泡材１１２を壁材として使用することもできる。
さらに図７（ｃ）の様な真空断熱材１１５を使用してもよい。真空断熱材１１５は、断熱材１１６をラミネート材１１７で被い、その内部を真空状態としたものである。
図７（ｄ）は、樹脂板１１８を間隔を開けて配置してなる断熱材１２０である。
筐体部２は、断熱壁で作られていることが望ましいが、軽量化を重視する場合には、必ずしも断熱材を使用する必要はない。
【００３９】
本実施形態の環境試験装置１で採用する筐体部２は、６面を有するものであり、底部材２７を有しているが、図６に示す筐体部８０の様に底面が開放されていてもよい。この場合は、振動台３２に５面を有する筐体部８０を載せ、振動台３２自身を振動試験室１８の底として利用する。
【００４０】
以上説明した実施形態では、筐体部２と空調装置５の間で循環回路を構成する配管部材として、フレキシブルなダクト（配管部材）７、８を使用した。上記した実施形態では、筐体部２と空調装置５の間を繋ぐ配管は、総てフレキシブルなダクト７、８であるが、一部を固定配管とすることも可能である。例えば固定配管と筐体部２の間を振動を吸収するフレキシブルジョイントで接合して筐体部２と空調装置５の間に循環回路を形成してもよい。
要するに、筐体部２と空調装置５を繋ぐ配管の少なくとも一部に、振動を吸収する自由度があればよい。
【００４１】
以上説明した実施形態では、筐体部２と空調装置５の間をダクト７、８で繋ぎ、循環回路を構成したが、単に空調装置５から筐体部２側に空調された空気を供給するだけでもよい。
【００４２】
以上説明した実施形態では、板状の接合部材３７を使用して筐体部２を振動台３２に取り付けたが、例えば筐体部２及び振動台３２にフランジやリブを設け、これらを直接、ボルト等によって結合してもよい。
以上説明した実施形態では、一時締結要素としてネジを例示したが、一時締結要素は、着脱可能なものであれば足り、例えばピンを使用することもできる。
【００４３】
以上説明した実施形態では、供試体１００を載置台２５に固定するための固定補助手段としてネジ孔２６を利用した。固定補助手段は、供試体１００を固定するための締結部材１０２を係合させる器具又はそれを固定する部位であり、フック１０１やアイボルト等も固定補助手段と言える。
以上説明した実施形態では、供試体１００を載置台２５に固定して試験を行う構成としたが、供試体１００を筐体２に固定して試験を行う構成としてもよい。
【００４４】
本実施形態の環境試験装置１で採用した空調装置５は、環境試験装置を改造したものであり、別途環境試験装置として使用することもできる。空調装置５の一般試験室５６に供試体をおいて環境試験を行う場合には、空気往き口７３と、空気戻り口７５に蓋を装着することが望ましい。
また一般試験室５６で供試体１００を予備加熱や予備冷却し、それを振動試験室１８に移し、所定の環境下で振動を与えてもよい。
本実施形態の環境試験装置１では、ボルト３８等の一時締結要素で、筐体部２を振動発生装置３に結合しているので、必要に応じて筐体部２を取り外し、振動発生装置３単体で試験を行うこともできる。
【００４５】
前記した様に空調装置５は、環境試験装置を改造したものであり、内部に一般試験室５６を有しているが、もちろん一般試験室５６を持たない空調装置を使用することもできる。
また、本実施形態では、温度と湿度の双方を調整した空調空気を振動試験室１８に供給するものであったが、温度と湿度のいずれか一方を調整した空調空気を振動試験室１８に供給するものであってもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１  環境試験装置
２  筐体部（筐体）
３  振動発生装置
５  空調装置
７、８  ダクト（配管部材）
１８  振動試験室
２０  空気導入開口
２５  載置台
２６  ネジ孔（固定補助手段）
２７  底部材
２８  ネジ孔
３２  振動台
３７  接合部材
３８  ボルト（一時締結要素）
５０  試験室部材
【図１】
2020165671.tif 000003
【図２】
2020165671.tif 000004
【図３】
2020165671.tif 000005
【図４】
2020165671.tif 000006
【図５】
2020165671.tif 000007
【図６】
2020165671.tif 000008
【図７】
2020165671.tif 000009