(57)【要約】【課題】高い試験加速性をもって安定した耐食試験を実施することのできるワークの耐食試験方法および耐食試験装置を提供する。【解決手段】この耐食試験方法は、試験片であるワークＷを収容した密閉型の試験容器２に対し、試験容器２内における、薬液雰囲気の圧力および流量を一定に維持し、試験薬液を飽和蒸気圧状態に変化させた薬液雰囲気の送気および排気を行って、ワークＷを薬液雰囲気の気流に接触させて耐腐食試験を行い、排気された薬液雰囲気を液化して試験薬液に戻した後、試験薬液を薬液雰囲気に変化させて循環使用する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験片であるワークを収容した密閉型の試験容器に対し、試験薬液を飽和蒸気圧状態に変化させた薬液雰囲気の送気および排気を行って、前記ワークを前記薬液雰囲気の気流に接触させて耐食試験することを特徴とするワークの耐食試験方法。
【請求項２】
前記試験容器内における、前記薬液雰囲気の圧力および流量を一定に維持することを特徴とする請求項１に記載のワークの耐食試験方法。
【請求項３】
排気された前記薬液雰囲気を液化して前記試験薬液に戻した後、前記試験薬液を前記薬液雰囲気に変化させて循環使用することを特徴とする請求項１または２に記載のワークの耐食試験方法。
【請求項４】
試験片であるワークを収容する密閉型の試験容器と、
試験薬液を飽和蒸気圧状態に変化させて薬液雰囲気を生成する薬液雰囲気生成手段と、
前記試験容器に対し、生成した前記薬液雰囲気の送気および排気を行って、前記試験容器内に前記ワークに接触する前記薬液雰囲気の気流を生じさせる薬液雰囲気送排気手段と、を備えたことを特徴とする耐食試験装置。
【請求項５】
前記薬液雰囲気送排気手段は、前記試験容器の送気口に連なる送気手段と、
前記試験容器の排気口に連なる排気手段と、を有していることを特徴とする請求項４に記載の耐食試験装置。
【請求項６】
前記送気口と前記排気口とは、対向して配置されていることを特徴とする請求項５に記載の耐食試験装置。
【請求項７】
前記薬液雰囲気送排気手段は、前記送気手段と前記送気口とを接続する送気流路に介設され、前記薬液雰囲気の圧力および流量を一定にコントロールする送気コントローラと、
前記排気手段と前記排気口とを接続する排気流路に介設され、前記薬液雰囲気の圧力および流量を一定にコントロールする排気コントローラと、を更に有していることを特徴とする請求項５または６に記載の耐食試験装置。
【請求項８】
前記薬液雰囲気送排気手段により排気された前記薬液雰囲気を液化して前記試験薬液に戻す凝集手段と、
液化した前記試験薬液を貯留する薬液タンクと、更に備えたことを特徴とする請求項４ないし７のいずれかに記載の耐食試験装置。
【請求項９】
前記薬液雰囲気生成手段と前記薬液タンクとを連通するリターン流路と、
前記リターン流路を介して、前記薬液タンクから前記薬液雰囲気生成手段に前記試験薬液を送液する送液手段を、更に備えたことを特徴とする請求項８に記載の耐食試験装置。
【請求項１０】
前記リターン流路に介設されたフィルタを、更に備えたことを特徴とする請求項９に記載の耐食試験装置。
【請求項１１】
前記ワークは、複数の小孔を有する有孔プレートであり、
前記試験容器は、収容した前記ワークの上流側直近に位置して、前記薬液雰囲気を前記ワークに向かって均一にダウンフローさせる多孔板を、有していることを特徴とする請求項４ないし１０のいずれかに記載の耐食試験装置。
【請求項１２】
前記ワークは、複数の小孔を有する有孔プレートであり、
前記試験容器は、収容した前記ワークの下流側直近に位置して、複数の小孔を有する有孔壁を、更に有していることを特徴とする請求項４ないし１１のいずれかに記載の耐食試験装置。
【請求項１３】
前記試験容器は、前記有孔壁の下流側直近に位置して、前記有孔壁の全小孔に連通する排気室を、更に有していることを特徴とする請求項１２に記載の耐食試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉型の試験容器に収容したワークに対して、飽和蒸気圧状態に変化させた試験薬液を用いて行われるワークの耐食試験方法および耐食試験装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、耐食試験に用いる圧力容器（耐食試験装置）として、容器と、容器を閉塞する蓋と、容器を外囲し容器に貯留した溶媒を加熱する電気ヒータと、を備えたものが知られている（特許文献１参照）。
この圧力容器では、電気ヒータにより試験温度に加熱した溶媒に、試験片（ワーク）を一定期間浸漬することで、溶媒に対する試験片の耐食試験（加速試験）を行う。
【特許文献１】特開平５−２５６３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような従来の耐食試験方法は、ワークの素材自体の耐腐食性を評価するには有効であるが、ワークに施された皮膜の剥離や亀裂に対する耐腐食性を評価するには、十分な試験加速性を得ることができないという問題があった。
【０００４】
本発明は、高い試験加速性をもって安定した耐食試験を実施することのできるワークの耐食試験方法および耐食試験装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のワークの耐食試験方法は、試験片であるワークを収容した密閉型の試験容器に対し、試験薬液を飽和蒸気圧状態に変化させた薬液雰囲気の送気および排気を行って、ワークを薬液雰囲気の気流に接触させて耐腐食試験することを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の耐食試験装置は、試験片であるワークを収容する密閉型の試験容器と、試験薬液を飽和蒸気圧状態に変化させて薬液雰囲気を生成する薬液雰囲気生成手段と、試験容器に対し、生成した薬液雰囲気の送気および排気を行って、試験容器内にワークに接触する薬液雰囲気の気流を生じさせる薬液雰囲気送排気手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
これらの構成によれば、飽和蒸気圧状態となった試験薬液（薬液雰囲気）が、試験容器内へと送排気されることで生じた気流中に、ワークが曝されることになる。すなわち、試験容器内のワークに、薬液雰囲気が連続的に吹き付けられる。これにより、試験薬液によるワークへの腐食が格段に進み、耐食試験に要する時間を短縮することができる。したがって、高い試験加速性をもって安定した耐食試験を実施することができる。
【０００８】
この場合、薬液雰囲気送排気手段は、試験容器の送気口に連なる送気手段と、試験容器の排気口に連なる排気手段と、を有していることが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、送気および排気を強制的に行うことで、試験容器内の圧力損失の影響を排除することができ、試験容器内のワークに接触させる薬液雰囲気の圧力および流量を容易に制御することができ、もって試験容器内の圧力および流量を安定させることができる。
【００１０】
また、この場合、送気口と排気口とは、対向して配置されていることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、送気口から入り込んだ薬液雰囲気を、ワークに均一に接触させることができ、試験の信頼性を高めることができる。
【００１２】
この場合、試験容器内における、薬液雰囲気の圧力および流量を一定に維持することが好ましい。
【００１３】
この場合、薬液雰囲気送排気手段は、送気手段と送気口とを接続する送気流路に介設され、薬液雰囲気の圧力および流量を一定にコントロールする送気コントローラと、排気手段と排気口とを接続する排気流路に介設され、薬液雰囲気の圧力および流量を一定にコントロールする排気コントローラと、を更に有していることが好ましい。
【００１４】
これらの構成によれば、薬液雰囲気の圧力および流量を、同一の試験条件とした上で、耐食試験を実施することができるため、安定した且つ信頼性の高い試験結果を得ることができる。
【００１５】
この場合、排気された薬液雰囲気を液化して試験薬液に戻した後、試験薬液を薬液雰囲気に変化させて循環使用することが好ましい。
【００１６】
この場合、薬液雰囲気送排気手段により排気された薬液雰囲気を液化して試験薬液に戻す凝集手段と、液化した試験薬液を貯留する薬液タンクと、更に備えていることが好ましい。
【００１７】
また、この場合、薬液雰囲気生成手段と薬液タンクとを連通するリターン流路と、リターン流路を介して、薬液タンクから薬液雰囲気生成手段に試験薬液を送液する送液手段を、更に備えていることが好ましい。
【００１８】
これらの構成によれば、試験薬液を再使用することができるため、試験薬液を使い捨てにすることがなく、耐食試験のためのコストを削減することができる。なお、試験薬液は、劣化による試験結果への影響を考慮し、一定回数（期間）使用した後に、新たなものと交換することが好ましい。
【００１９】
この場合、リターン流路に介設されたフィルタを、更に備えていることが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、凝集手段により、薬液タンクに戻され、貯留した試験薬液に、凝結した試験薬液等の異物が混入していたとしても、フィルタにより取り除くことができる。これにより、試験容器に適切な薬液雰囲気を送気することができるため、常に適切な耐食試験を実施することができる。
【００２１】
また、この場合、ワークは、複数の小孔を有する有孔プレートであり、試験容器は、収容したワークの上流側直近に位置して、薬液雰囲気をワークに向かって均一にダウンフローさせる多孔板を、有していることが好ましい。
【００２２】
この構成によれば、試験容器内のワークに対し、多孔板を通ってきた薬液雰囲気が均一に吹き付けられるため、ワーク全体に対して、均一な耐食試験を実施することができる。
【００２３】
さらに、この場合、ワークは、複数の小孔を有する有孔プレートであり、試験容器は、収容したワークの下流側直近に位置して、複数の小孔を有する有孔壁を、更に有していることが好ましい。
【００２４】
この構成によれば、薬液雰囲気送排気手段により生じた気流は、ワークに接触すると共に、ワークの複数の小孔を通じて下流へと流れ、有孔壁の複数の小孔を介して、排気される。これにより、ワークの複数の小孔に対し、薬液雰囲気の流れが均一となり、均一な耐食試験を実施することができる。
【００２５】
この場合、試験容器は、有孔壁の下流側直近に位置して、有孔壁の全小孔に連通する排気室を、更に有していることが好ましい。
【００２６】
この構成によれば、排気室を介して、有孔壁の全小孔から均一に薬液雰囲気を排気することができる。これにより、均一な耐食試験を実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態に係る耐食試験装置について説明する。この耐食試験装置は、表面に撥水（めっき）処理を施した穴開きのワークを、密閉型の試験容器に収容し、飽和蒸気圧状態に変化させた試験薬液に接触させることで、試験薬液に対する撥水膜の耐食試験を行うものである。
【００２８】
図１に示すように、試験片であるワークＷは、金属めっきが施された、複数の小孔１１（図２参照）を有する金属製の方形プレートであり、その複数個を、ワーク保持具１２に保持された状態で試験容器２に収容され耐食試験装置１に導入される。試験薬液による耐食試験は、主としてこの金属めっきの剥離および亀裂に対する耐性を試験する。ワーク保持具１２には、ワークＷの外形に応じた複数の穴がマトリクス状に形成されており、その穴に各ワークＷを嵌め込むことで、これを保持できるようになっている。
【００２９】
図１および図２に示すように、耐食試験装置１は、試験片であるワークＷを収容する試験容器２と、飽和蒸気圧状態に変化（加熱）させた試験薬液（薬液雰囲気）を試験容器２に送気する送気部３と、試験容器２に送気された薬液雰囲気を排気する排気部４と、排気された薬液雰囲気を液化（冷却）し、送気部３へと試験薬液を循環させる循環部５と、各部３，４，５を制御するメインコントローラ６と、から構成されている。
【００３０】
試験容器２は、耐圧性の密閉容器であり、ワークＷを保持したワーク保持具１２をセットする下容器２１と、下容器２１に密着して蓋体となる上容器２２と、を備えている。下容器２１および上容器２２は、平面視矩形の箱状の容器を突き合わせた形態となっており、シール部材２３を介設して気密に封止（密閉）されている（図２参照）。そして、下容器２１と上容器２２とで構成される空間に、ワークＷが薬液雰囲気に曝される処理室Ｒ２が形成されている。なお、セット可能なワークＷの数は任意である。
【００３１】
上容器２２の上面部には、送気部３が連なる複数（図示では、３個）の送気口２４が形成されている。また、上容器２２の下部は、複数の送気小孔２５ａを有する多孔板２５で仕切られている。そして、上容器２２の上面と多孔板２５とで仕切られた空間に、送気された薬液雰囲気を均一に分散させる分散室Ｒ１が形成される。送気部３から送気された薬液雰囲気は、上流側から順に、送気口２４、分散室Ｒ１、送気小孔２５ａを通過し、均一なダウンフローとなって試験容器２内（処理室Ｒ２）に流れて行く。なお、多孔板２５は、多孔質プレートやパンチングメタルで構成することが、好ましい。
【００３２】
下容器２１の底部、すなわち、ワークＷがセットされる面は、複数の排気小孔２６ａを有する有孔壁２６からなり、有孔壁２６の下流側には、箱状の排気容器２７が連なっている。有孔壁２６と排気容器２７とで構成される空間には、全排気小孔２６ａに連通する排気室Ｒ３が形成されている。複数の排気小孔２６ａは、その上にセットされたワークＷの複数の小孔１１に略合致し連通するように形成されている。また、排気室Ｒ３の底部（下流）には、排気部４が連なる排気口２８が形成されている。処理室Ｒ２の薬液雰囲気は、ワークＷに接触すると共に、主にワークＷの複数の小孔１１を通じて下流へと流れ、均一なダウンフローを維持しつつ、上流側から、排気小孔２６ａ、排気室Ｒ３、排気口２８を介して、排気部４により排気される。これにより、排気室Ｒ３を介して有孔壁２６の全排気小孔２６ａから均一に薬液雰囲気を排気することができる。なお、図１では、送気口２４、排気小孔２６ａおよび排気口２８は、図示を省略している。また、排気室Ｒ３を下容器２１に形成してもよい。かかる場合には、上記の有孔壁２６を隔壁として構成する。
【００３３】
複数の送気口２４と排気口２８とは、対向して配設されており、強制的に薬液雰囲気の送気および排気が行われることで、送気口２４から排気口２８へと気流が生じることとなる。この気流は、処理室Ｒ２においてワークＷに対し、均一に吹き付けられると共に、ワークＷの複数の小孔１１に対しても均一に流れて、均一に排気される。これにより、ワークＷ全体に対し均一な耐食試験を実施することができ、且つワークＷの各小孔１１の内周面に対する耐食試験を行うこともできる。なお、送気口２４、排気口２８、送気小孔２５ａおよび排気小孔２６ａの形状、形成数等は任意である。また、小孔１１の内周面の耐食試験が不要であれば、複数の排気小孔２６ａと複数の小孔１１とは、合致していなくてもかまわない。
【００３４】
送気部３は、循環部５から供給された試験薬液を飽和蒸気圧状態に変化（加熱）させ薬液雰囲気を生成する薬液雰囲気生成手段３１と、薬液雰囲気生成手段３１により生成した薬液雰囲気を試験容器２内へと送気する経路となる送気流路３２と、送気流路３２に介設された送気コントローラ３３と、から構成されている。送気コントローラ３３は、例えば電動弁等で構成されている。
【００３５】
薬液雰囲気生成手段３１は、循環部５により供給された試験薬液を加熱する加熱器であり、試験薬液を加熱することで飽和蒸気圧状態に変化させ薬液雰囲気を生成する。送気流路３２は、上流端を薬液雰囲気生成手段３１に接続し、下流側を試験容器２の送気口２４の数に応じて複数に分岐し、その分岐した下流端を、それぞれ送気口２４に接続している。送気コントローラ３３は、送気流路３２の分岐した部分よりも上流側に介設されており、メインコントローラ６から送られた制御信号により、送気流路３２を流れる薬液雰囲気の圧力および流量を制御する。これにより、所望の圧力および流量の薬液雰囲気を、試験容器２内に送り込むことができる。
【００３６】
排気部４は、試験容器２内から薬液雰囲気を排気する経路となる排気流路４１と、排気流路４１に介設された排気コントローラ４２と、排気コントローラ４２の下流側の排気流路４１に介設され、排気流路４１内を負圧にして吸引力を発生させる真空吸引源４３と、から構成されている。真空吸引源４３は、真空ポンプやエジェクタ等により構成されている。また、排気コントローラ４２は、例えば電動弁等で構成されている。
【００３７】
排気流路４１は、上流端を排気室Ｒ３の排気口２８に接続し、下流端を循環部５（正確には、後述する凝集手段５１）に接続している。排気コントローラ４２は、メインコントローラ６から送られた制御信号により、排気流路４１を流れる薬液雰囲気の圧力および流量を制御する。これにより、試験容器２内から、所望の圧力および流量で、薬液雰囲気を排気することができる。なお、送気および排気の圧力および流量は、試験容器２内（処理室Ｒ２）が飽和蒸気圧状態を維持することのできるように調整される。
【００３８】
以上のように、送気部３および排気部４により、送気および排気を強制的に行うことで、試験容器２内の圧力損失の影響を排除することができる。また、送気コントローラ３３および排気コントローラ４２により、処理室Ｒ２の薬液雰囲気の圧力および流量を容易に制御することができ、且つ安定させることができる。また、薬液雰囲気の圧力および流量を、同一の試験条件とした上で、耐食試験を実施することができるため、安定した試験結果を得ることもできる。なお、請求項にいう「薬液雰囲気送排気手段」とは、送気部３および排気部４を指す。
【００３９】
循環部５は、排気流路４１に介設され、排気された薬液雰囲気を液化する凝集手段５１と、試験薬液を貯留する薬液タンク５２と、薬液タンク５２に連通し圧縮エアー（圧空）を供給する圧空源５３と、薬液タンク５２と薬液雰囲気生成手段３１とを連通するリターン流路５４と、から構成されている。なお、薬液タンク５２の圧空源５３による加圧は、窒素ガス等の不活性ガスを用いてもよい。
【００４０】
凝集手段５１は、排気部４により排気された薬液雰囲気を冷却する冷却器（クーラー）であり、真空吸引源４３の下流側において排気流路４１に介設されている。凝集手段５１は、排気流路４１内の薬液雰囲気を冷却することで、液化して再び試験薬液に変化させる。この試験薬液は、再び薬液タンク５２に貯留される。これにより、試験薬液を循環使用することができるため、試験薬液を使い捨てにすることながなく、耐食試験にかかるコストを削減することができる。なお、試験薬液は、劣化による試験結果への影響を考慮し、一定回数（期間）使用した後に、新たなものと交換することが好ましい。
【００４１】
圧空源５３で生じた圧空は、圧力調整弁５５を通じ、圧力検出器５６を介して、所望の圧力で薬液タンク５２に供給される（送液手段）。薬液タンク５２は、密閉されたタンクであり、その内部を圧空源５３により加圧され、貯留した試験薬液を、リターン流路５４を介して、送気部３の薬液雰囲気生成手段３１へと送液するようになっている。なお、薬液タンク５２は、試験薬液の廃棄するための廃液タンク６１に連通する廃液バルブ６２が開設された廃液流路６３を有している。
【００４２】
リターン流路５４には、薬液タンク５２側（下流側）から順に、試験薬液内の異物除去用のフィルタ５７と、試験薬液の供給流量を制御する流量制御装置５８と、が開設されている。これにより、薬液タンク５２に貯留した試験薬液に、凝結した試験薬液等の異物が混入していたとしても、フィルタ５７により取り除くことができ、且つクリーンな試験薬液を、所望の流量で薬液雰囲気生成手段３１に供給することができる。
【００４３】
ここで、本実施形態に係る耐食試験装置１のメインコントローラ６による耐食試験装置１の制御方法（耐食試験方法）について説明する。なお、試験片である複数のワークＷは、試験容器２に収容されているものとする。
薬液タンク５２を加圧して薬液雰囲気生成手段３１に送液された試験薬液は、飽和蒸気圧状態にまで加熱され、薬液雰囲気が生成される。この薬液雰囲気は、送気コントローラ３３により所望の圧力および流量に調整され、処理室Ｒ２に送気されると同時に、真空吸引源４３を駆動し、排気コントローラ４２により所望の圧力および流量に調整された吸引力を発生させ、排気を行う（同期駆動）。排気された薬液雰囲気は、凝集手段５１により冷却されて、液化し再び薬液タンク５２に貯留される。以上を繰り返し、処理室Ｒ２のワークＷを、薬液雰囲気の気流に一定時間曝すことで、ワークＷに対する耐食試験が行われる。
【００４４】
以上の構成によれば、強制的な送排気により、送気口２４から排気口２８へと薬液雰囲気の気流が生じ、この気流が、ワークＷに対し連続的に吹き付けられる。これにより、試験薬液によるワークＷへの腐食が格段に進み、耐食試験に要する時間を短縮することができると共に、薬液雰囲気の圧力および流量を制御しつつ、薬液雰囲気の流れを均一とすることができる。したがって、高い試験加速性をもって安定した耐食試験を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本実施形態に係る耐食試験に用いる試験容器の模式図である。
【図２】本実施形態に係る耐食試験装置を模式的に示した系統図である。
【符号の説明】
【００４６】
１：耐食試験装置、２：試験容器、３：送気部、４：排気部、５：循環部、２４：送気口、２５：多孔板、２５ａ：送気小孔、２６：有孔壁、２６ａ：排気小孔、２８：排気口、３１：薬液雰囲気生成手段、３２：送気流路、３３：送気コントローラ、４１：排気流路、４２：排気コントローラ、５１：凝集手段、５２：薬液タンク、５３：圧空源、５４：リターン流路、５７：フィルタ、Ｒ３：排気室、Ｗ：ワーク
【図１】
2010071919.tif 000003
【図２】
2010071919.tif 000004