(57)【要約】      （修正有）【課題】ファンを大型化することなく、ワークの配置される内部隔壁内側空間の風速を増大させる試験槽を提供する。【解決手段】断熱隔壁１１により囲まれた空間を有する試験槽で、断熱隔壁により囲まれた空間内にさらに内部隔壁１３により囲まれた空間（内部隔壁内側空間１４）を有し、断熱隔壁と内部隔壁の間に気体が流れる気体循環流路２０が存在し、内部隔壁内側空間内に、複数のワークを設置するワークケース１７が配置されワークケースの風上側に押込ファン１５が配置され、風下側に前記押込ファンと対面するように吸込ファン１６が配置されていることを特徴とする試験槽であり、また押込ファンの出口にベンチュリー効果を利用した加速整流機構を用いており、気体の還流流路に流路断面積を小さくした還流の風速を加速する機構を備えており、さらに押込ファンを格納する凹型ファンケーシングを使用したファンユニットを備えている。【選択図】図１
2020106465.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断熱隔壁により囲まれた空間を有する試験槽であって、
前記試験槽は、前記断熱隔壁により囲まれた空間内にさらに内部隔壁により囲まれた空間（内部隔壁内側空間という）を有し、
前記断熱隔壁と前記内部隔壁の間に気体が流れる気体循環流路が存在し、
前記内部隔壁内側空間内に、複数のワークをセットするワークケースが配置され、
前記ワークケースの風上側に押込ファンが配置されて、前記ワークケースの風下側に前記押込ファンと対面するように吸込ファンが配置されていることを特徴とする試験槽。
【請求項２】
前記押込ファンの気体入口側の内部隔壁は前記気体循環流路へ開口しており、前記吸込ファンの気体吹出口側の内部隔壁は前記気体循環流路へ開口しており、
前記吸込ファンから出た気体は、前記気体循環流路へ入り、前記気体循環流路を通って、前記押込ファンの気体入口側の内部隔壁の開口部から前記押込ファンの気体入口へ入り、前記押込ファンの気体吹出口から前記内部隔壁内側空間に出て、さらに前記ワークケースを通って前記吸込ファンの気体入口に入り、前記吸込ファンの気体吹出口から前記気体循環流路へ入り、循環することを特徴とする、請求項１に記載の試験槽。
【請求項３】
前記押込ファンは遠心ファンであり、前記押込ファンの外周部に配置された吹出口にベンチュリー効果を用いた加速整流機構が備わり、前記押込ファンから排出された気体は前記加速整流機構の気体入口に入り、前記加速整流機構の気体出口から前記内部隔壁内側空間へ出ることを特徴とする、請求項１または２に記載の試験槽。
【請求項４】
前記ベンチュリー効果を用いた加速整流機構は、気体入口が広く気体出口に向かい流路断面積が徐々に小さくなる断面がコーン型の気体通路であることを特徴とする、請求項３に記載の試験槽。
【請求項５】
前記加速整流機構の気体通路の途中に、前記内部隔壁内側空間の気体を吸入する複数の貫通孔が気体通路の側壁に備わることを特徴とする、請求項４に記載の試験槽。
【請求項６】
前記気体循環流路の一部は気体流路断面積が小さくなっており、前記気体循環流路を流れる気体の風速を加速可能であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の試験槽。
【請求項７】
前記押込ファンは凹型ファンケーシングに配置されたファンユニットを備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の試験槽。
【請求項８】
前記押込ファンが配置された凹型ファンケーシングは出口部が狭くなる断面が略逆台形状であることを特徴とする請求項７に記載の試験槽。
【請求項９】
前記押込ファンから吹き出した気体の一部または全部は、前記凹型ファンケーシングの略逆台形状の内側側面に当たり、前記凹型ファンケーシングの出口から押し出されて、前記加速整流機構に入ることを特徴とする請求項８に記載の試験槽。
【請求項１０】
前記吸込ファンは遠心ファンであり、前方部から気体を吸い込んで、前記吸込ファンの外周側面から気体を排出する方式であり、
前記吸込ファンは凹型ファンケーシング内に配置されており、
前記遠心ファンの排出口に面した凹型ファンケーシングの側面の一部または全部は開口されており、前記開口部から気体が気体循環流路へ出ていくことを特徴とする請求項１〜９のいずれかの項に記載の試験槽。
【請求項１１】
前記ワークケースと前記押込ファンの間には、複数の貫通孔の存在する分散板または整流板または整流格子が配置されており、前記ワークケースにセットされた複数のワークに略等分に気体風量が当たることを特徴とする、請求項３〜１０のいずれかの項に記載の試験槽。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器等の製品やその内部部品等の温湿度等の環境を変化させることにより、製品や内部部品等の温度特性、耐熱性、耐低温性、耐久性などを試験するための試験槽装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子回路で使用される抵抗やコンデンサ等の個別部品、集積回路（ＩＣ）、あるいは各種組込みボード等の性能試験、耐久性試験、または信頼性試験において、その目的に応じて種々の恒温槽が使用される。恒温槽の例として、恒温槽内に配置された棚にセットされたデバイス実装基板に送風機から送った送風によってデバイス実装基板に風を当てて、デバイス実装基板の温度を一定にするものが使用されている。たとえば、棚等に設けた温度センサーの出力を検出して風速を自動的に変化できる機能を有するものや、試験体の下流側に配置された循環送風ファン、および外気を外気導入ファンを用いて導入することにより恒温槽内の気流を循環させながら試料に送付する恒温槽が提案されている。（特許文献１、２）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２７５７１８
【特許文献２】実開昭６１−１８４９７２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ワーク（試験用部品や製品）を多数恒温槽に並べて、そのワークに気体を当てて表面温度の変化を観測して、ワークの性能を評価する性能試験では、気体の流速（いわゆる風速）を変化させて風速と温度変化の関係を測定する必要がある。従来の試験槽では、大きな風速を得るためには、風量の大きなファンを使用する必要がある。しかし、大風量のファンを使用するには、そのファンを堅牢なフレームで支持する必要があるため、試験槽全体の大型化が必至となる。その結果、試験槽自体の価格（装置費用）が増大するばかりではなく、試験槽を設置する施設も大きくなり施設設置費用やその維持費用などの付帯費用も増大してしまう。さらに、企業経済の点からも、試験槽の単位面積当たりの生産量（フットプリント）を高めるには、試験槽の省スペースが要求されている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、大型のファンを使用せずに、従来のファンの風速に比較して大風速を発生させる試験槽に関するもので、以下の特徴を有する。
（１）本発明は、断熱隔壁により囲まれた空間を有する試験槽であって、前記試験槽は、前記断熱隔壁により囲まれた空間内にさらに内部隔壁により囲まれた空間（内部隔壁内側空間という）を有し、前記断熱隔壁と前記内部隔壁の間に気体が流れる気体循環流路が存在し、前記内部隔壁内側空間内に、複数のワークをセットするワークケースが配置され、前記ワークケースの風上側に押込ファンが配置されて、前記ワークケースの風下側に前記押込ファンと対面するように吸込ファンが配置されていることを特徴とする。
（２）本発明は、（１）に加えて、前記押込ファンの気体入口側の内部隔壁は前記気体循環流路へ開口しており、前記吸込ファンの気体吹出口側の内部隔壁は前記気体循環流路へ開口しており、前記吸込ファンから出た気体は、前記気体循環流路へ入り、前記気体循環流路を通って、前記押込ファンの気体入口側の内部隔壁の開口部から前記押込ファンの気体入口へ入り、前記押込ファンの気体吹出口から内部隔壁内側空間に出て、さらに前記ワークケースを通って前記吸込ファンの気体入口に入り、前記吸込ファンの気体吹出口から前記気体循環流路へ入り、循環することを特徴とする。
【０００６】
（３）本発明は、（１）または（２）に加えて、前記押込ファンは遠心ファンであり、前記押込ファンの外周部に配置された吹出口にベルヌイの定理およびベンチュリー効果を用いた加速整流機構（加速および整流作用を伴う機構をいう）が備わり、前記押込ファンから排出された気体は前記加速整流機構の気体入口に入り加速整流機構の気体出口から前記内部隔壁内側空間へ出て、前記ベンチュリー効果を用いた加速整流機構は、気体入口が広く気体出口に向かい流路断面積が徐々に小さくなる断面がコーン型の気体通路であり、前記加速整流機構の気体通路の途中に、前記内部隔壁内側空間の気体を吸入する複数の貫通孔が気体通路の側壁に備わることを特徴とし、さらに前記気体循環流路の一部は気体流路断面積が小さくなっており、前記気体循環流路を流れる気体の風速を加速可能であることを特徴とする。
（４）本発明は、（１）〜（３）に加えて、前記押込ファンは凹型ファンケーシングに配置されたファンユニットを備えており、前記押込ファンが配置された凹型ファンケーシングは出口部が狭くなる（絞った）断面が略逆台形状であり、前記押込ファンから吹き出した気体の一部または全部は、記凹型ファンケーシングの略逆台形状の内側側面に当たり、前記凹型ファンケーシングの出口から押し出されて、前記加速整流機構に入ることを特徴とする。
（５）本発明は、（１）〜（４）に加えて、前記吸込ファンは遠心ファンであり、前方部から気体を吸い込んで、前記吸込ファンの外周側面から気体を排出する方式であり、前記吸込ファンは凹型ファンケーシング内に配置されており、前記遠心ファンの排出口に面した凹型ファンケーシングの側面の一部または全部は開口されており、前記開口部から気体が気体循環流路へ出ていくことを特徴とし、さらに前記ワークケースと前記押込ファンの間には、分散機構（複数の貫通孔の存在する分散板または整流板または整流格子）が配置されており、前記ワークケースにセットされた複数のワークに略等分に気体風量が当たることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の特徴は、押込ファンと吸込ファンを対面して配置したプッシュプル方式を採用した試験槽であること、押込ファンの出口にベンチュリー効果を利用した加速整流機構（加速および整流作用を伴う機構をいう）を用いていること、気体の還流（循環）流路に流路断面積を小さくした還流の風速を加速する機構を備えたこと、及び押込ファンを格納する凹型ファンケーシングを使用したファンユニットを備えていることであり、これによりファンを大型化することなく、ワークの配置される内部隔壁内側空間の風速を増大させることができる。ファンを大型化すれば試験槽本体のサイズも大型化して試験槽の価格も増大するが、本発明を採用することにより、ファンを大型化する必要がないので、フットプリント（単位面積当たりの生産量）が高まり、試験槽装置費用、施設費用、運転費用、および試験費用を含む全体費用を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、試験装置の恒温槽装置（試験槽）の断面構造を概念的に示した説明図である。
【図２】図２は、図１における押込ファン１５−１の拡大（断面）図とその側面図を示す図である。
【図３】図３は、吸込ファン１６を格納した凹型ファンケーシングの外側から見た内部隔壁側面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明の恒温槽装置（試験槽装置ともいう）の断面構造を概念的に示した説明図である。試験槽の形状は略立方体または略直方体の一般的な恒温槽と同様であるが、その形状に限定されない。試験槽１０は断熱材を含む断熱隔壁１１により囲まれた空間（試験槽内空間と言う）１２を有する。図１では、試験槽内空間形状は一般的な恒温槽の形状と同じ中空方形状で示しているが、形状に限定はなくたとえば球状や楕円状など任意形状で良い。試験槽内空間１２には、ワーク（試験体）等を入れて種々の環境試験や信頼性試験等の各種評価試験を行うことができる内部隔壁１３で囲まれた空間（内部隔壁内側空間と言う）１４を有する内部隔壁（筐体）が配置される。この内部隔壁（筐体）の形状は、試験槽内空間に収納できれば任意の形状で良いが、通常は略立方体または略直方体形状である。内部隔壁はその外側空間とは必要な部分以外は気体の流出入がなく、試験温度で熱変形等せず、かつ後述する内部隔壁内側空間に配置する各種装置や部品等を支持できる強度があれば良いので、内部隔壁を構成する材料は、特殊用途を除いて断熱材料である必要はなく、たとえば、耐熱プラスチック、ステンレス材、アルミニウム系材料で構成することができる。内部隔壁内側空間１４の両側面側に２種類のファン１５（押込ファン）と１６（吸込ファン）が対面して配置される。このように本発明の試験槽では、押込ファンで気体を吹き出し、吸込ファンで気体を吸い込むプッシュプル方式を採用している。内部隔壁内側空間１４において、吸込ファン１６に近い場所にワークケース１７が配置される。ワークケースとはワークをセットするものであり、その形状や大きさは特に限定されない。たとえば、ワークケース１７は棚状（たとえばフレームで構成）になっており、その棚上に複数のワーク１８が配置される。押込ファン１５とワークケース１７の間には一定の距離がある空間１９（風速増大空間と言う）が存在する。尚、ワークケースがなく、直接ワークを内部隔壁内側空間１４内にセットする場合もある。
【００１０】
断熱隔壁１１と内部隔壁１３の間は、気体が通る空間（気体循環流路）２０が存在し、気体が気体循環流路２０を流れることができる。ここで気体とは空気、酸素、窒素、または不活性ガス（アルゴン等の希ガス）等であり、これらは、断熱隔壁１１に設けた貫通孔や小窓や扉等を通して試験槽１０の外部から導入できる。たとえば、ワークによって試験中に酸化（錆）させたくない場合は、窒素や不活性ガスを使用できる。押込ファン１５は遠心ファン（たとえば、シロッコファンやターボファン）であり、押込ファン１５の前方部から気体を吸い込んで（円柱型）外周（円周）側面から気体を吹き出す。押込ファン１５は凹型形状の空間（凹型ファンケーシングと言う）２２内に配置されており、押込ファン１５の気体を導入する入口（吸込口）側の凹型ファンケーシング２２は開口しており、さらに押込ファン１５の入口側における内部隔壁１３は開口（開口部２１）しており、押込ファン１５の入口（気体吸込口）は開口部２１を通して気体循環流路２０と接続する。このように本発明の試験槽は、押込ファンが格納配置された凹型ファンケーシングを備えるファンユニットを備える。（尚、開口には開口部を支える支持枠や格子状または網状フレーム等で仕切ったものも含まれる。）ここで凹型ファンケーシング２２の内側側面２３は出口側（断面）が狭くなるような略逆台形形状となっており、押込ファン１５から吹き出された気体の一部はこの内側側面２３に当たり、効率良く出口側へ押し出されていく。尚、断面が略逆台形形状でない略長方形形状や略正台角形形状でも、凹型ファケーシングの出口以外は閉じておけば、出口方向へ気体は押し出される。
【００１１】
凹型ファンケーシングの出口側周縁（外周部）または押込ファンの外周部分（凹型ファンケーシングまたは押込ファンの外周（端）部が円形であるときは円周（端）部分）２４は、図１または図２（ａ）に示すように開口しており（凹型ファンケーシング出口周縁開口部）、断面がコーン型形状の風速増大機構（加速整流機構またはジェットコーンとも言う、ここで加速整流機構とは、気体流の加速作用(気体の流れ（気体流）速度を加速する)および整流作用(気体の流れ（気体流）を一定方向にそろえる)を伴う機構をいう）２５の入口２６に接続する。凹型ファンケーシング出口周縁開口部２４は、押込ファン１５の周縁部を含む領域まで開口しており、押込ファン１５から吹き出された気体は、凹型ファンケーシングの内側側面２３に当たった気体も含めて、ジェットコーン２５の入口２６からジェットコーン２５の内部へ導入される。すなわち、凹型ファンケーシングにより、押込ファン１５から垂直（上下）方向に排気した気体を水平（横）方向の流れへ変化させて、その気体流れをジェットコーン２５の内部へ導入している。ジェットコーン２５は、入口２６から出口２７に向かうに従い断面が狭くなるようなコーン型形状をしており、気体の下流方向へ行くに従い気体の流路面積が小さくなっている（たとえば、入口部２６のサイズに対して出口部のサイズが１／２から１／５）ので、入口２６から入った気体は速度がだんだん速くなり（加速され）、出口２７から入口速度より速い速度で風速増大空間１９へ出ていく。すなわち、風速増大空間１９内の風速を増大できる。また、気体流の方向をジェットコーン２５の出口２７方向へそろえることもできる。ジェットコーン２５の側面部に図１または図２（ａ）に示すような風速増大空間１９へ貫通する貫通孔（吸気孔）２８を空けておけば、ジェットコーン２５内は出口２７側へいくに従い風速増大空間１９より負圧状態になっているので、風速増大空間１９内の気体を吸い込んで、出口２７から出ていく。これらをベルヌイの法則（流体）によるベンチュリー効果を利用した加速整流機構と呼ぶこともできる。すなわち押込ファン１５から吹き出した気体は加速整流機構２５の気体入口２６に入り、加速整流機構２５の気体出口２７から前記内部隔壁内側空間１４（風速増大空間１９）へ出る。また、ジェットコーン２５の入口２６の内径仕切板２９と押込ファン２１の側面との間の隙間部分３０にも押込ファン２１からの吹出気体が入り込むが、内径仕切板２９に風速増大空間１９へ貫通する適切な複数の貫通孔３１を設けておくことにより、この貫通孔３１からも風速増大空間１９内へ気体が出ていくので、風速増大空間１９の風速を増大することができる。
【００１２】
風速増大空間１９において、ワークケース１７とジェットコーン２５の間（またはワークケース１７と押込ファンの間）の空間の一部または全体に分散板３２が配置されている。分散板３２には適宜貫通孔３３が多数空いていて、ジェットコーン２５の出口２７から出た気体がこれらの分散板３２の貫通孔３３からワークケース１７側の空間へ出ていく。分散板３２は、たとえばパンチング板であり、材質はたとえばステンレス板やアルミニウム板や硬質プラスチック板である。あるいは、縦方向および横方向に角度を調整できる平板で構成される整流板（たとえば、ＶＨレジスタ）、あるいは、整流格子（たとえば、長さに対して奥行きを最適化した格子状の部品）でも良い。（以下、分散板で代表する。）尚、これらの機構を分散機構と呼ぶ。分散板３２の貫通孔３３から出る気体量（風量）は、横方向にほぼ水平方向の流れである平行流となって、ワークケース１７内にセット（設置）されたワーク１８へ等分に当たるように貫通孔３３の孔サイズが調整されている。ワークケース１７は、ワークをセットする（載置する）載置台で、内部隔壁内側空間１４内の吸込ファン１６側に配置されているが、たとえば棚状のラック型であり、横（水平）方向に流れる気体の流れが妨げられないような構造となっている。ワークケース１７は、たとえばステンレスやアルミニウムや硬質プラスチックで構成される。
【００１３】
従って、分散板３２の貫通孔３３から出た気体が流れを妨げられることもなく、ワークケース１７内へ入り、ワークケース１７内にセットされた複数のワーク１８へ気体が当たる。ワークケース１７内にセットされたワーク１８には等分に同じ風量の気体が当たるようになっているので、ワーク１８の性能（電気特性等）を精度よくばらつきも少なく評価することができる。たとえば、ワーク１８の表面温度を計測するセンサーをつけておけば、ワーク１８に電流や電圧を印可した状態で正確な温度測定が可能となる。ワーク１８に当たる風量は、電圧または電流を調節して押込ファン１５および／または吸込ファン１６の吹出量や吸込量を変化させて、調節できる。また、本発明の加速整流機構により加速された（高速の）気体流がワークに当たるので、ワークの熱を速やかに除去することもできる。
【００１４】
ワークケース１７は吸込ファン１６が配置された側の内部隔壁側面の近くに配置される。吸込ファン１６の吸込口側の内部隔壁の側面部分３４は開口しており（内部隔壁吸込ファン吸込口側開口部という）、内部隔壁吸込ファン吸込口側開口部以外の側面部分は開口していないので、ワークケース１７から出た気体はほぼ全部が吸込ファン１６の吸込口から吸込ファン１６へ吸込まれる。このように、内部隔壁内側空間内に、複数のワーク（試験体）を設置するワークケースが配置され、ワークケースの風上側に押込みファンが配置されており、ワークケースの風下側に前記押込ファンと対面するように吸込ファンが配置されている。ここでワークとは、試験槽（恒温槽）を使って試験する試験体の総称であり、ＩＣ、抵抗、コンデンサ等の個別部品、これら個別部品を実装基板に組み込んだもの、種々の製品になったものなどであり、試験槽（恒温槽）の内部隔壁内側空間に入ることができればその形状や大きさは限定されない。本発明は、以上のように押込ファン１５と吸込ファン１６が対面して配置されているプッシュプル方式およびベンチュリー効果を利用した加速整流機構を採用した試験槽であるから、高速の気体流れと平行流の気体流れを実現でき、その気体流がワークに当たり、ワークの精度良い評価ができるだけでなく、ファン全体の大きさを増大させる必要がない。
【００１５】
吸込ファン１６も遠心ファンであり、前方部から気体を吸い込んで（円柱状）外周（円周）側面から気体を吹き出す（排出する）。吸込ファン１６も凹型ファンケーシング３６の内側に配置されている。凹型ファンケーシング３６の形状は略円柱形状や略角柱（略直方体、略立方体等）形状であり、ワークケース１７側を向いた凹型ファンケーシング３６の面は開口されており、この開口面に吸込ファン１６の吸込口が向いているので、ワークケース１７内を流れてきた気体はこの開口面に向かって集まり、吸込ファン１６の吸込口で吸込ファン１６に吸い込まれる。凹型ファンケーシング３６の上方または下方に吹出口３７があり（図２では２段の吸込ファン１６（１６−１、１６−２）が配置されており、上側に配置される吸込ファン１６−１を配置する凹型ファンケーシング３６は上方に吹出口３７があり、下側に配置される吸込ファン１６−２を配置する凹型ファンケーシング３６は下方に吹出口３７がある（図３も参照））。それらの吹出口３７は気体循環流路２０（気体循環流路は天面側および底面側に存在する）に接続する。吹出口３７と接続する気体循環流路２０の部分を２０Ａとすると、吸込ファン１６から排出される気体は吹出口３７から出て気体循環流路２０Ａに流れていく。
【００１６】
押込ファン１５の開口部２１が接続する気体循環流路２０の部分を２０Ｂとし、気体循環流路２０Ａと気体循環流路２０Ｂを接続する天面側また底面側の気体循環流路２０の部分（風洞部分とも言う）を２０Ｃとする。すなわち、気体循環流路２０の風洞部分２０Ｃ（天面側）は、図１から分かるように天面側の断熱隔壁１１と内部隔壁１３との間の気体循環流路２０であり、気体循環流路２０の風洞部分２０Ｃ（底面側）は、底面側の断熱隔壁１１と内部隔壁１３との間の気体循環流路２０である。吸込ファン１６から排出されて吹出口３７から気体循環流路２０Ａに流れた気体は、天井（面）側また底面側の気体循環流路２０Ｃを通って気体循環流路２０Ｂに入り、押込ファン１５の吸込側開口部２１を通って、押込ファン１５の吸込み口に入り、押込ファン１５から吹き出されて加速整流機構２５を通って内部隔壁内側空間１４へ出て行き、さらに吸込ファン１６へ入り、吸込ファン１６から出て吸込ファン１６の凹型ファンケーシング３６の吹出口３７から気体循環流路２０Ａに流れる。このように、気体は、吸込ファン１６→気体循環流路２０→押込ファン１５→内部隔壁内側空間１４→吸込ファン１６と気流は試験槽内を循環し、その循環経路において内部隔壁内側空間１４に配置されたワーク１８に当たり、たとえばワークの熱を運び去ったり、ワークを冷やしたり、あるいは温めたりする。
【００１７】
ここで、気体循環流路２０の風洞部分２０Ｃの全部または一部の流路断面積を他の部分より小さくする（たとえば、１／２から１／４）ことによって、還流する気体の風速を加速することができ、気体循環流路２０Ｂに入る気体の風速を低下させずに循環することができる。すなわち、気体循環流路２０に新たな送風ファンを設けることなく、気体循環流路２０の風洞部分２０Ｃの全部または一部の流路断面積を小さくするという構造上の工夫で循環する風速の増大を実現できる。これを還流気体風速加速機構と呼ぶ。気体循環流路２０内の場所に（たとえば、２０Ａ）冷却機構やヒーターを入れて、流れる気体を冷却したり、温めたりすることができる。また、上記に示すよりももっと風速を大きくしたければ送風機を設置することもできる。フィルターを気体循環流路２０内に配置して、気体をフィルターに通して循環させるようにすれば、清浄な気体を流すこともできる。さらに、断熱隔壁にあけた貫通孔から外部から気体を導入するようにすれば、試験槽の気圧を高めることもできる。通常は断熱隔壁の一部の側面にワークや冶具を出し入れする扉や窓を設けるが、それらを開いたときに外から扉の開口部から空気等が入らないように、外部から気体を導入することにより試験槽内を陽圧にすることもできる。
【００１８】
図１においては、押込ファン１５や吸込ファン１６は内部隔壁内側空間１４内において（ほぼ対象に）上下に２段（１５−１、１５−２）（１６−１、１６−２）に配置している。このように２段に配置しても（奥行き方向にも２列に配置することもできる）、それぞれの機構（押込ファンと吸込ファンの対面配置のプッシュプル方式、ベンチュリー効果を利用した加速整流機構等）を内部隔壁内側空間１４に対称的に配置しているので、ワークへ与える影響は同じである。もちろん、上下および奥側にさらに増やしてもその効果は同じである。図２は、図１における押込ファン１６−１の拡大図（図２（ａ））とその側面図（図２（ｂ））を示す図である。図２（ｂ）に示すように、押込ファン１６（の外系（形））は円形状（粗い破線５２）であり、ジェットコーン２５の入口部も円形状（内径（形）は実線５１、外径（形）は実線５５）である。ジェットコーン２５の入口部の内径（形）部分５１は押込ファン１６の外径（形）よりも内側にあり、押込ファン１６から排出される気体ができるだけジェットコーン２５内に入るようになっている。凹型ファンケーシング２２の出口の外（出口）径（形）も円形状（狭い破線５３）であり、狭い破線５３と実線５１との間が凹型ファンケーシング出口周縁開口部（または押込ファン外周（端）部）２４である。ジェットコーン２５の出口部も円形状（外径（形）は実線５５、内径（形）は実線５４）である。尚、ジェットコーン２５の外径（形）は水平であるため、ジェットコーン２５の入口部の外径（形）と出口部の外径（形）が実線５５で一致しているが、ジェットコーン２５の入口部の外径（形）を大きくして、よりコーン型に近づけることもできる。このようにジェットコーン２５は、押込ファンの周縁部全体を円形状に取り囲んだ構造となっている。従って、内部隔壁内側空間１４全体の気体流の速度を加速させ、かつ気体流の流れを整流させることができる。尚、押込ファンの周縁部全体を取り囲んでいれば十分なので、ジェットコーン２５の外径（形）や内径（形）、凹型ファンケーシングの形状は略四角形（正方形等）等でも良い。
【００１９】
図３は、吸込ファン１６を格納した凹型ファンケーシング３６の外側から見た内部隔壁側面を示す（概念）図である。吸込ファン１６は、凹型ファンケーシング３６に格納されているので破線で示す。吸込ファン１６はこの方向からは略円形状であり（立体としては略円柱状であり）、吸込ファン１６は上下に２段、左右（横（水平）方向）に２列、全部で４個（１６−１、２、３、４）配置されている。４個の吸込ファン１６およびそれらを格納する４個の凹型ファンケーシング３６（３６−１、２、３，４）は、内部隔壁１３で囲まれた空間（内部隔壁内側空間）内に配置されている。また内部隔壁（筐体）１３は断熱隔壁１１で囲まれた空間（試験槽内空間または内部隔壁内側空間）１２内に配置されている。凹型ファンケーシング３６（３６−１、２、３，４）も、吸込ファン１６の形状に合わせて略円形形状であり、それぞれ吹出口３７を有している。吸込ファン１６−１を格納した凹型ファンケーシング３６−１の吹出口３７および吸込ファン１６−３を格納した凹型ファンケーシング３６−３の吹出口３７は対称形であり、上方を向いており、その結果気体は（天面側の）気体循環流路２０Ａに入る。吸込ファン１６−２を格納した凹型ファンケーシング３６−２の吹出口３７および吸込ファン１６−４を格納した凹型ファンケーシング３６−４の吹出口３７は対称形で、下方を向いており、その結果気体は（底面側の）気体循環流路２０Ａに入る。尚、押込ファン１５は吸込ファン１６と対面して配置されているので、押込ファン１５も図３と類似の配置図となる。
【００２０】
以上詳細に説明したように、本発明は、押込ファンと吸込ファンを対面して配置したプッシュプル方式を採用した試験槽（装置）であり、押込ファンの出口にベンチュリー効果を利用した加速整流機構を用いており、気体の還流流路に流路断面積を小さくした還流の風速を加速する機構を備えており、さらに押込ファンを格納する凹型ファンケーシングを使用したファンユニットを備えている試験槽である。これによりファンを大型化することなく、ワークの配置される内部隔壁内側空間の風速を増大させることができるという優れた効果を実現可能である。尚、本明細書において、明細書のある部分に記載し説明した内容について記載しなかった他の部分においても矛盾なく適用できることに関しては、当該他の部分に当該内容を適用できることは言うまでもない。さらに、前記実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施でき、本発明の権利範囲が前記実施形態に限定されないことも言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明は、ファンを用いた装置で送風機のサイズを大きくせずに風速を増大する装置に適用できる。
【符号の説明】
【００２２】
１０・・・試験槽、１１・・・断熱隔壁、１２・・・試験槽内空間、
１３・・・内部隔壁、１４・・・内部隔壁内側空間、１５・・・押込ファン、
１６・・・吸込ファン、１７・・・ワークケース、１８・・・ワーク、
１９・・・風速増大空間、２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ・・・気体循環流路、
２１・・・開口部、２２・・・凹型ファンケーシング、
２３・・・凹型ファンケーシングの内側側面、
２４・・・凹型ファンケーシングの出口側周縁（開口部）、
２５・・・ジェットコーン、２６・・・ジェットコーン入口、
２７・・・ジェットコーン出口、２８・・・貫通孔（吸気孔）、
２９・・・ジェットコーン入口の内径仕切板、３０・・・隙間部分、
３１・・・貫通孔、３２・・・分散板、３３・・・貫通孔、
３４・・・吸込ファン吸込口側内部隔壁側面部分、
３６・・・凹型ファンケーシング、３７・・・吹出口、
【図１】
2020106465.tif 000003
【図２】
2020106465.tif 000004
【図３】
2020106465.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月15日(2019.5.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断熱隔壁により囲まれた空間を有する試験槽であって、
前記試験槽は、前記断熱隔壁により囲まれた空間内にさらに内部隔壁により囲まれた空間（内部隔壁内側空間という）を有し、
前記断熱隔壁と前記内部隔壁の間に気体が流れる気体循環流路が存在し、
前記内部隔壁内側空間内に、複数のワークをセットするワークケースが配置され、
前記ワークケースの風上側に押込ファンが配置されて、前記ワークケースの風下側に前記押込ファンと対面するように吸込ファンが配置されており、
前記押込ファンは遠心ファンであり、前記押込ファンの外周部に配置された吹出口にベンチュリー効果を用いた加速整流機構が備わり、前記押込ファンから排出された気体は前記加速整流機構の気体入口に入り、前記加速整流機構の気体出口から前記内部隔壁内側空間へ出ることを特徴とする試験槽。
【請求項２】
前記ベンチュリー効果を用いた加速整流機構は、気体入口が広く気体出口に向かい流路断面積が徐々に小さくなる断面がコーン型の気体通路であることを特徴とする、請求項１に記載の試験槽。
【請求項３】
前記加速整流機構の気体通路の途中に、前記内部隔壁内側空間の気体を吸入する複数の貫通孔が気体通路の側壁に備わることを特徴とする、請求項２に記載の試験槽。
【請求項４】
前記押込ファンの気体入口側の内部隔壁は前記気体循環流路へ開口しており、前記吸込ファンの気体吹出口側の内部隔壁は前記気体循環流路へ開口しており、
前記吸込ファンから出た気体は、前記気体循環流路へ入り、前記気体循環流路を通って、前記押込ファンの気体入口側の内部隔壁の開口部から前記押込ファンの気体入口へ入り、前記押込ファンの気体吹出口から前記内部隔壁内側空間に出て、さらに前記ワークケースを通って前記吸込ファンの気体入口に入り、前記吸込ファンの気体吹出口から前記気体循環流路へ入り、循環することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかの項に記載の試験槽。
【請求項５】
前記気体循環流路の一部は気体流路断面積が小さくなっており、前記気体循環流路を流れる気体の風速を加速可能であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかの項に記載の試験槽。
【請求項６】
前記押込ファンは凹型ファンケーシングに配置されたファンユニットを備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の試験槽。
【請求項７】
前記押込ファンが配置された凹型ファンケーシングは出口部が狭くなる断面が略逆台形状であることを特徴とする、請求項６に記載の試験槽。
【請求項８】
前記押込ファンから吹き出した気体の一部または全部は、前記凹型ファンケーシングの略逆台形状の内側側面に当たり、前記凹型ファンケーシングの出口から押し出されて、前記加速整流機構に入ることを特徴とする、請求項７に記載の試験槽。
【請求項９】
前記吸込ファンは遠心ファンであり、前方部から気体を吸い込んで、前記吸込ファンの外周側面から気体を排出する方式であり、
前記吸込ファンは凹型ファンケーシング内に配置されており、
前記遠心ファンの排出口に面した凹型ファンケーシングの側面の一部または全部は開口されており、前記遠心ファンの排出口に面した凹型ファンケーシングの側面の開口部から気体が気体循環流路へ出ていくことを特徴とする請求項１〜８のいずれかの項に記載の試験槽。
【請求項１０】
前記ワークケースと前記押込ファンの間には、複数の貫通孔の存在する分散板または整流板または整流格子が配置されており、前記ワークケースにセットされた複数のワークに略等分に気体風量が当たることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかの項に記載の試験槽。