(57)【要約】【課題】  構造上、駆動部を設ける必要がない日射試験装置を開発することを課題とする。【解決手段】  供試体１００が設置される供試体配置部８と、複数の照明部材２０を有する日射試験装置１において、前記照明部材２０は、前記供試体配置部８の周囲の少なくとも一部を取り囲む様に配置されており、前記照明部材２０は、個別に及び／又は一定領域ごとに点灯可能、及び／又は、個別に及び／又は一定領域ごとに光の強さを調節可能であり、点灯させる前記照明部材２０及び／又は光の強さを変更することによって前記供試体１００に対する光の照射角度を変更することが可能であることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の照明部材と、供試体が設置される供試体配置部とを有する日射試験装置において、
前記照明部材は、前記供試体配置部の周囲の少なくとも一部を取り囲む様に配置されており、前記照明部材は、個別に及び／又は一定領域ごとに点灯可能、及び／又は、個別に及び／又は一定領域ごとに光の強さを調節可能であり、
点灯させる前記照明部材及び／又は前記光の強さを変更することによって前記供試体に対する光の照射角度を変更することが可能であることを特徴とする日射試験装置。
【請求項２】
前記照明部材の一部又は全部は、前記供試体配置部に向かって逆放射状に光を照射する位置及び向きに配置され、
前記供試体配置部の幅及び高さの中心を基準として、３０度以上の範囲から光を照射可能であることを特徴とする請求項１に記載の日射試験装置。
【請求項３】
前記照明部材がアーチ状又は門状に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の日射試験装置。
【請求項４】
点灯させる前記照明部材及び／又は光の強さの強い前記照明部材が自動的に変更され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日射試験装置。
【請求項５】
内部に所望の環境を創出させることができる試験室を有し、当該試験室内に前記供試体配置部があることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の日射試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、日射試験を行う日射試験装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
日射試験装置と称される試験装置が知られている。
日射試験装置は供試体に人工の光を照射し、例えば太陽光にさらされた場合における供試体の状態等を試験する装置である。
日射試験装置には、供試体に対する人工光の照射角度を変化させることができるものがある。
例えば特許文献１に開示された日射試験装置では、赤外線ランプ群を有するランプユニットを有し、当該ランプユニットの姿勢を変更することによって供試体たる自動車に対する赤外線の照射角度を変化させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平５−３０７５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された日射試験装置は、赤外線ランプ群を動かすことによって照射角度を変化させるものであるから、駆動部がある。
そのため装置が大がかりになり、メンテナンスにも手間が掛かる。
本発明は従来技術の上記した問題点に注目し、構造上、駆動部を設ける必要がない日射試験装置を開発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】
【０００５】
上記した課題を解決するための態様は、複数の照明部材と、供試体が設置される供試体配置部とを有する日射試験装置において、前記照明部材は、前記供試体配置部の周囲の少なくとも一部を取り囲む様に配置されており、前記照明部材は、個別に及び／又は一定領域ごとに点灯可能、及び／又は、個別に及び／又は一定領域ごとに光の強さを調節可能であり、点灯させる前記照明部材及び／又は前記光の強さを変更することによって前記供試体に対する光の照射角度を変更することが可能であることを特徴とする日射試験装置である。
【０００６】
本態様の日射試験装置では、複数の照明部材が供試体配置部の周囲の少なくとも一部を取り囲む様に配置されている。
そして各照明部材を個別に或いは一定領域ごとに点灯したり、照明部材の光の強さを変化させることができる。ここで光の強さとは、照明部材が発する単位時間当たりの光の総量であり、例えば照明部材に供給する電流を増加すれば照明部材の光の強さが増大し、電流量を減少すれば光の強さが弱まる。また照明部材がフィルターや格子等の遮光部材を持つものであれば、遮光部材の光通過率を変えることにより、照明部材の光の強さを変化させることができる。
例えば照明部材を一定領域ごとに点灯することができる構成を採用する場合には、供試体の側面側にある照明装置群だけを点灯することにより、供試体に対して低い照射角度で光を照射することができる。或いは供試体の天面側にある照明装置群だけを点灯することにより、供試体に対して高い照射角度で光を照射することができる。
照明部材を個別に点灯することができる構成を採用する場合も同様であり、供試体の側面側にある照明装置だけを点灯することにより、供試体に対して低い照射角度で光を照射することができ、供試体の天面側にある照明装置だけを点灯することにより、供試体に対して高い照射角度で光を照射することができる。
各照明部材ごとや、一定領域に含まれる照明部材ごとに光の強さを変化させる構成を採用する場合も同様であり、供試体の側面側にある照明装置が発する光の強さを強くすることにより、供試体に対して低い照射角度で光を照射することができ、供試体の天面側にある照明装置の光の強さを強くすることにより、供試体に対して高い照射角度で光を照射することができる。
【０００７】
上記した態様において、前記照明部材の一部又は全部は、前記供試体配置部に向かって逆放射状に光を照射する位置及び向きに配置され、前記供試体配置部の幅及び高さの中心を基準として、３０度以上の範囲から光を照射可能であることが望ましい。
【０００８】
３０度以上の範囲から光を照射可能とすることにより、例えば昼間時刻に換算して２時間から３時間程度の日射角度の変化を再現することができる。
【０００９】
上記した各態様において、前記照明部材がアーチ状又は門状に配置されていることが望ましい。
【００１０】
本態様によると、供試体の天面側や側面側を取り囲む様に照明部材を配置することができる。
【００１１】
上記した各態様において、点灯させる前記照明部材及び／又は光の強さの強い前記照明部材が自動的に変更されることが望ましい。
【００１２】
本態様によると、一日や特定の時間帯の日射変化を再現することができる。
【００１３】
上記した各態様において、内部に所望の環境を創出させることができる試験室を有し、当該試験室内に前記供試体配置部があることが望ましい。
【００１４】
本態様によると、特定の環境下に供試体を置いて、日射試験を行うことができる。
また本態様では、照明部材を移動させたり姿勢変更させる必要がない。そのため試験室の内の温度や湿度によって駆動部の動きが悪くなるという懸念はない。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の日射試験装置は、構造上、駆動部を設ける必要がない。そのため駆動部のメンテナンスをする必要がない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態の日射試験装置の斜視図である。
【図２】（ａ）乃至（ｃ）は、図１の日射試験装置の動作を示すアーチ構造部の正面図である。
【図３】（ａ）乃至（ｅ）は、図１の日射試験装置の動作を示す照明保持部の正面図及び供試体に照射される光の受光強度を示す説明図である。
【図４】（ａ）乃至（ｃ）は、本発明の他の実施形態の日射試験装置の斜視図である。
【図５】（ａ）乃至（ｄ）は、本発明のさらに他の実施形態の日射試験装置の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下さらに本発明の実施形態について説明する。
本実施形態の日射試験装置１は、図１に示すように、大型の試験室２内に照明装置３を設置したものである。
試験室２は例えば自動車が入る様な大きな空間を有している。試験室２には図示しない扉があり、供試体１００を出し入れすることができる。
【００１８】
試験室２には空調手段６が接続されている。
空調手段６は、公知のそれと同様、加湿装置、冷却装置及び加熱ヒータ（加熱装置）等を有している（いずれも図示せず）。また試験室２と空調手段６との間で空気を循環させるための送風機（図示せず）を備えている。試験室２内には図示しない温度センサーと湿度センサーが設けられており、温度センサーと湿度センサーの検出値が、空調手段６を構成する機器にフィードバックされ、試験室２内の温度や湿度が所望の値に調節される。
空調手段６は試験室２と一体であってもよく、また個別の装置であってもよい。
【００１９】
空調手段６を駆動することにより、試験室２内に任意の環境を創出することができる。例えば、熱帯雨林気候の様な高温多湿環境、サバンナ気候の様な高温低湿環境、北欧の様な低温低湿環境、冬の日本海側の様な低温多湿環境を人工的に創出することができる。
勿論、摂氏１２０度という様な自然環境に比べて極めて過酷な環境下に供試体１００をさらすこともできる。
【００２０】
照明装置３は、多数の照明保持部１０が一列に並べられたものである。図１では、３基の照明保持部１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃが配置されているが、照明保持部１０の数は任意であり、１基であってもよく、４基以上であってもよい。
作図の関係上、照明保持部１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの間隔が広いが、実際には照明保持部１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの間隔は狭い。
具体的には、隣接する照明保持部１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの光が重なる程度の間隔に照明保持部１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃが設置されている。
【００２１】
本実施形態で照明保持部１０は、保持部材１１に照明部材２０が多数取り付けられたものである。
本実施形態で採用する保持部材１１は、アーチ状の構造物である。即ち保持部材１１は、２本の柱部２１ａ、２１ｂを有し、当該２本の柱部２１ａ、２１ｂの上端同士を円弧状の梁部２２で繋いだものである。
【００２２】
照明部材２０は、保持部材１１の内面側に並べられている。なお作図の関係上、図１では、照明部材２０が保持部材１１の内面側に一列に配列されているが、照明部材２０の列数は任意である。要するに、保持部材１１の幅が広い場合には、照明部材２０が多数列に並べられ、保持部材１１の幅が狭い場合には、照明部材２０の列数が少ない。
【００２３】
照明部材２０は、公知の照明器具（水銀ランプ、ハロゲンランプ、赤外線ランプ、紫外線ランプ、蛍光灯、白熱ランプ、ＬＥＤランプ等）であり、必要とされる日射条件に合わせて選択される。なお単一の種類の照明部材２０が使用されてもよく、複数種の照明部材２０が併用されてもよい。
また必要に応じて、照明部材２０にフィルターが装着される。
照明部材２０の選定と、照明部材２０に装着するフィルターにより、太陽光に近い波長成分の光を照射したり、特有の波長が強い光を照射したりすることができる。
【００２４】
各照明部材２０は、いずれも保持部材１１の内側に向かって取り付けられている。本実施形態では、保持部材１１によって囲まれた領域が、供試体配置部８として機能する。従って本実施形態では、各照明部材２０は、供試体配置部８の中央に向かって逆放射状に光を照射する位置及び向きに配置されている。
【００２５】
本実施形態では、各照明部材２０を個別に点灯させることができる。
実際には、各照明保持部１０に取り付けられた照明部材２０は、対応する位置に配置されたものが同時に点灯・消灯する様に制御されている。
例えば本実施形態では、３基の照明保持部１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃのそれぞれに、照明部材２０が１９個取り付けられている。
３基の照明保持部を照明保持部１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃと区別し、各照明保持部１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃに取り付けられた照明部材２０について、一方の柱部２１ａの下端から順に番号を付する（図２参照）。例えば照明保持部１０Ａの照明部材を２０Ａ１、２０Ａ２、・・・・、２０Ａ１９と区別する。照明保持部１０Ｂの照明部材は、２０Ｂ１、２０Ｂ２、・・・・、２０Ｂ１９であり、照明保持部１０Ｃの照明部材は、２０Ｃ１、２０Ｃ２、・・・・、２０Ｃ１９である。
【００２６】
本実施形態では、照明部材２０Ａ１と、照明部材２０Ｂ１と、照明部材２０Ｃ１が連動して点灯・消灯する。また照明部材２０Ａ２と、照明部材２０Ｂ２と、照明部材２０Ｃ２が連動して点灯・消灯する。同様に他の照明部材２０についても、対応する位置に配置されたものが同時に点灯・消灯する様に制御されている。
【００２７】
本実施形態の日射試験装置１では、図示しない入力装置を使用して試験条件を入力することができる。
例えば、各照明部材２０の点灯順序、各照明部材２０が点灯している時間、その時の各照明部材２０が発する光の強さが設定され、図示しない制御装置によって自動的に各照明部材２０が点灯・消灯する。
またその時の試験室２内の環境や環境変化についても図示しない入力装置を使用して入力され、図示しない制御装置によって自動的に試験室２内の環境が調節される。
【００２８】
本実施形態では、図２の様に試験中、例えば常時３個の照明部材２０が点灯している。そして点灯する照明部材２０が図２（ａ）（ｂ）（ｃ）の様に、時間の経過と共に一個ずつずれていく。即ち点灯当初は、図２（ａ）の様に照明部材２０Ａ１、２０Ａ２、２０Ａ３の３個が点灯し、他の照明部材２０は消灯している。一定時間が経過すると、点灯する照明部材２０が、一個ずつずれ、図２（ｂ）の様に照明部材２０Ａ１が消灯し、新たに照明部材２０Ａ４が点灯する。さらに時間が経過すると、照明部材２０Ａ２が消灯し、新たに照明部材２０Ａ５が点灯する。この様に、本実施形態では、点灯させる照明部材２０が、自動的に、順次変更されていく。
【００２９】
本実施形態の日射試験装置１では、空調手段６によって試験室２内を所望の温度・湿度の環境に調節し、図１の様に供試体１００を照明保持部１０で囲まれた供試体配置部８に設置する。
そして図２の様に、最初に端部の照明部材２０Ａ１、２０Ａ２、２０Ａ３等を点灯し、時間の経過と共に、点灯する照明部材２０を予め定められた順序で自動的にずらして行く。
図３（ａ）に示す様に、左側の柱部２１ａの下端近傍を発光させることにより、早朝の日の出時刻の日射条件を再現することができる。
即ち図３（ａ）に示す様に、図面左端側下部の照明部材２０Ａ１、２０Ａ２、２０Ａ３が発光することにより、供試体１００に対して水平方向に近い入射角度で光線が照射され、図３（ａ）の様に供試体１００の左側面に光が当たる。供試体１００の左上角や天面にも光が当たるが、その単位面積あたりの光の強さは弱い。
【００３０】
時間が経過し、図３（ｂ）に示す様に、梁部２２の端部側の照明部材２０Ａ６、２０Ａ７、２０Ａ８が発光すると、供試体１００に対して左斜め上側から光線が照射され、図３（ｂ）の様に供試体１００の角部に光が当たる。供試体１００の側面や天面にも光が当たるが、その単位面積あたりの光の強さは弱い。
図３（ｂ）の様に、梁部２２の端部側に配置された照明部材２０Ａ６、２０Ａ７、２０Ａ８を発光させることにより、午前中の日射条件を再現することができる。
【００３１】
さらに時間が経過し、図３（ｃ）に示す様に、照明保持部１０の天部に配された照明部材２０Ａ９、２０Ａ１０、２０Ａ１１が発光すると、供試体１００に対して真上方向から光線が照射され、図３（ｃ）の様に供試体１００の天面に光が当たる。
図３（ｃ）の様に、照明保持部１０の天部に配置された照明部材２０Ａ９、２０Ａ１０、２０Ａ１１を発光させることにより、正午ごろの日射条件を再現することができる。
【００３２】
さらに時間が経過し、図３（ｄ）に示す様に、梁部２２の他端側の照明部材２０Ａ１２、２０Ａ１３、２０Ａ１４が発光すると、供試体１００に対して右斜め上側から光線が照射され、図３（ｄ）の様に供試体１００の右角部に光が当たる。供試体１００の側面や天面にも光が当たるが、その単位面積あたりの光の強さは弱い。
図３（ｄ）の様に、梁部２２の他端側に配置された照明部材２０Ａ１２、２０Ａ１３、２０Ａ１４を発光させることにより、午後の日射条件を再現することができる。
【００３３】
さらに時間が経過し、図３（ｅ）に示す様に、照明保持部１０の右側の柱部２１ｂの照明部材２０Ａ１６、２０Ａ１７、２０Ａ１８が発光すると、供試体１００に対して右側から水平方向に近い入射角度で光線が照射され、図３（ｅ）の様に供試体１００の右側面に光が当たる。
図３（ｅ）の様に、照明保持部１０の右側の柱部２１ｂに配置された照明部材２０Ａ１６、２０Ａ１７、２０Ａ１８を発光させることにより、夕暮れどきの日射条件を再現することができる。
【００３４】
この様に本実施形態の日射試験装置１によると、一日の刻々変化する日射条件を再現することができる。なお実際の環境試験においては、供試体１００に照射する光の強さは、自然光よりも相当に強く設定されている場合もある。
また必要に応じて試験室２内の温度を当該時刻の想定気温に合わせることもできる。もちろん試験室２内の温度を変化させるのに際し、自然界よりも相当に過酷な条件としてもよい。
【００３５】
以上説明した実施形態では、保持部材１１の形状がアーチ状であったが、本発明はこの形状に限定されるものではない。
例えば、図４（ａ）に示す様な門形の保持部材３０を採用することもできる。保持部材３０は、柱部と略水平の梁部を有する門形である。
また図４（ｂ）に示す様に、壁と天井に、一面に照明部材２０を取り付けてもよい。
さらに図４（ｃ）に示す様に、ドーム状の試験室３１を採用し、ドーム形状に合致する様に照明部材２０を配置してもよい。
【００３６】
以上説明した日射試験装置１は、供試体配置部８に対して１８０度全域を取り囲む状態に照明部材２０が配置されている。
この形態によると、前記した様に、日の出から日没に至るまでの一日の照射角度を再現することができる効果があり推奨される。しかしながら本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば供試体配置部８に対して一部の角度範囲だけを取り囲む様に照明部材２０が配置されていてもよい。
【００３７】
図５（ａ）は、供試体配置部８の幅及び高さの中心Ｃを基準として、供試体配置部８の天面側の９０度の範囲に照明部材２０を配置した例である。
図５（ｂ）は、中心Ｃを基準として、供試体配置部８の斜め上方の６０度の範囲に照明部材２０を配置した例である。
図５（ｃ）は、中心Ｃを基準として、供試体配置部８の一方の側面から天面側にかけての１２０度の範囲に照明部材２０を配置した例である。
図５（ｄ）は、供試体配置部８に透明な載置台を置き、供試体配置部８の１８０度以上に渡って照明部材２０を配置した例である。
前記した様に、照明部材２０の分布角度は任意であるが、少なくとも３０度以上に渡って配置されていることが望ましい。
【００３８】
以上説明した実施形態では、点灯する照明部材２０を、一個ずつずらしていったが、一定領域ごとに点灯・消灯させてもよい。
例えば図３（ａ）に示す様な柱部２１ａの照明部材２０Ａ１、２０Ａ２、２０Ａ３を点灯させている状態から、中間過程を経ることなく、図３（ｂ）に示す様な斜め上の照明部材２０Ａ６、２０Ａ７、２０Ａ８を点灯させる状態に変化させてもよい。
【００３９】
また各照明部材２０は、発生する光の強さを変化させることができることが望ましい。例えば、常時、全ての照明部材２０を点灯させているが、各照明部材２０が発生する光の強さに強弱があり、柱部２１ａの照明部材２０Ａ１、２０Ａ２、２０Ａ３だけ、光の強さを強くしたり、斜め上の照明部材２０Ａ６、２０Ａ７、２０Ａ８だけ光の強さを強くしてもよい。
例えば一部の照明部材２０や一部の領域の照明部材２０に供給される電流を多くし、一部の照明部材２０や一部の領域の照明部材２が発する光の強さを他に比べて強くしてもよい。
例えば、照明部材２０Ａ１、２０Ａ２、２０Ａ３が発する光の強さを他に比べて強くし、一定時間経過後に光の強さが強い領域を変更し、照明部材２０Ａ６、２０Ａ７、２０Ａ８が発する光の強さを他に比べて強くすることも考えられる。
もちろん光の強さを強くする照明部材２０を一個ずつ順次変更してもよい。
【００４０】
以上説明した実施形態では、各照明保持部１０に取り付けられた照明部材２０は、対応する位置に配置されたものが同時に点灯・消灯する様に制御されているが、異なる位置にあるものを点灯させたり消灯させてもよい。
【００４１】
以上説明した日射試験装置１では、照明部材２０の列に照明部材２０が隙間なく配置されているが、例えば早朝時対応領域と午前対応領域、正午対応領域等に分かれていて、これらの間に隙間があってもよい。
【００４２】
本実施形態の日射試験装置１は、照明装置を移動させたり、姿勢変更を行う必要がなく、駆動機構や駆動部を持たない。
環境試験を行う場合、試験室２内の環境を過酷な高温環境や低温環境に調整する場合がある。その一方、モータ等の駆動機構や駆動部はこの様な環境に適応しにくく、故障を起こす場合がある。また高温のために駆動機構のグリスの粘度が低下して流れ出したり、低温のためにグリスが固着してしまうことも考えられる。
これに対して、本実施形態の日射試験装置１は、モータ等の駆動源や日常的に動く部分が必要なく、駆動部が過酷な環境にさらされることによる故障の頻度が低い。
【００４３】
上記した実施形態の日射試験装置１は試験室２を備えているが、試験室２は必須ではない。
【符号の説明】
【００４４】
１  日射試験装置
２  試験室
３  照明装置
６  空調手段
８  供試体配置部
１０  照明保持部
１１  保持部材
２０  照明部材
２１  柱部
２２  梁部
１００  供試体
【図１】
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【図２】
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【図３】
2020148709.tif 000005
【図４】
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【図５】
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