(57)【要約】【課題】ワークの除給材に伴う容器蓋の開放時に、容器本体内の温度低下を抑制することができると共に容器本体内の温度低下を一定にすることができるワーク処理装置を提供すること。【解決手段】内部に収容したワークＷに対し加熱および加圧を行うワーク処理装置であって、容器本体２１と容器本体２１を開閉する容器蓋２２とから成り、内部にワークＷを収容する圧力容器１１と、容器本体２１の外周面に添設され、圧力容器１１内を加熱する外部ヒータ１２と、ワークＷの除給材に伴う容器蓋２２の開放時に、容器本体２１内を加熱して容器本体２１内の温度を維持する補助ヒータ１７と、を備えたものである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に収容したワークに対し加熱および加圧を行うワーク処理装置であって、
容器本体と前記容器本体を開閉する容器蓋とから成り、内部に前記ワークを収容する処理容器と、
前記容器本体の外面に添設され、前記処理容器内を加熱する外部加熱手段と、
前記ワークの除給材に伴う前記容器蓋の開放時に、前記容器本体内を加熱して前記容器本体内の温度を維持する補助加熱手段と、を備えたことを特徴とするワーク処理装置。
【請求項２】
前記処理容器が、圧力容器であることを特徴とする請求項１に記載のワーク処理装置。
【請求項３】
前記容器蓋を、前記容器本体を閉塞する閉塞位置と前記容器本体の直上に上昇させて前記容器本体を開放する開放位置と、の間で開閉させる蓋開閉手段を、更に備え、
前記補助加熱手段は、前記容器蓋の下面に配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載のワーク処理装置。
【請求項４】
前記補助加熱手段は、前記容器本体の底部に配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載のワーク処理装置。
【請求項５】
前記補助加熱手段が、ランプ式ヒータで構成され、
前記補助加熱手段を前記処理容器内の圧力から保護すると共に赤外線を透過するプロテクタを、更に備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のワーク処理装置。
【請求項６】
前記容器蓋は、下面に前記ワークをセットするワークセット部を有していることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のワーク処理装置。
【請求項７】
前記処理容器に試験薬液を導入すると共に前記試験薬液を飽和蒸気圧状態に加熱および加圧し、前記ワークを前記試験薬液の雰囲気に曝して前記ワークの耐腐食の加速試験を行うものであることを特徴とする請求項２ないし６のいずれかに記載のワーク処理装置。
【請求項８】
前記ワークの前記処理容器への給材および除材を含む試験温度および試験時間に関する制御テーブルに基づいて、前記外部加熱手段を制御する制御手段を、更に備えたことを特徴とする請求項７に記載のワーク処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に収容したワークに対し加熱および加圧を行うワーク処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の圧力容器（ワーク処理装置）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、を有するものが知られている（特許文献１参照）。
この圧力容器では、電気ヒータによって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腐蝕性試験（加速試験）を行う。そして、試験終了後に容器を開放して試験片を取り出した後、新しい試験片を浸漬させて容器を閉塞し、溶媒を再び試験温度に加熱して、次の耐腐蝕性試験を行うようになっている。
【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】
ところで、このような腐蝕の加速試験を行う場合には、加熱した溶媒より、加熱・加圧した気体状の溶媒（内部雰囲気）に試験片を曝した方が、試験時間を短縮（加速）することができる。
係る場合、試験片の交換は、蓋を開放したまま行うことになるため、開放時間に応じて高温の内部雰囲気が外部に逃げると共に低温の外気が容器内に侵入する。このため、容器内の温度が低下してしまうと共に、交換時間や外気温度により温度低下が区々となり試験条件が一定しなくなる問題があった。また、再度、容器内を加熱して試験条件にするのに時間がかかり、結果的に試験時間が長くなるという問題があった。
【０００４】
本発明は、ワークの除給材に伴う容器蓋の開放時に、容器本体内の温度低下を抑制することができると共に容器本体内の温度低下を一定にすることができるワーク処理装置を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のワーク処理装置は、内部に収容したワークに対し加熱および加圧を行うワーク処理装置であって、容器本体と容器本体を開閉する容器蓋とから成り、内部にワークを収容する処理容器と、容器本体の外面に添設され、処理容器内を加熱する外部加熱手段と、ワークの除給材に伴う容器蓋の開放時に、容器本体内を加熱して容器本体内の温度を維持する補助加熱手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
また、処理容器が、圧力容器であることが、好ましい。
【０００７】
これらの構成によれば、ワークの除給材に伴う容器蓋の開放時に、容器本体に外気が侵入しても、補助加熱手段により容器本体内が加熱されるため、容器本体内の温度低下を抑制することができる。また、開放時における容器本体内の温度を一定に維持しておくことができる。
【０００８】
この場合、容器蓋を、容器本体を閉塞する閉塞位置と容器本体の直上に上昇させて容器本体を開放する開放位置と、の間で開閉させる蓋開閉手段を、更に備え、補助加熱手段は、容器蓋の下面に配設されていることが、好ましい。
【０００９】
同様に、補助加熱手段は、容器本体の底部に配設されていることが、好ましい。
【００１０】
これらの構成によれば、容器本体の直上部或いは底部から容器本体内を加熱することで、少ない熱量で容器本体内の温度低下を効率良く抑制することができる。
【００１１】
この場合、補助加熱手段が、ランプ式ヒータで構成され、補助加熱手段を処理容器内の圧力から保護すると共に赤外線を透過するプロテクタを、更に備えたことが、好ましい。
【００１２】
この構成によれば、熱線の指向性を利用して、容器本体内を効率良く加熱することができる。また、プロテクタにより、処理時の圧力から補助加熱手段を保護することができる。なお、プロテクタは、一定の強度を有する板状のものが好ましく、赤外線（遠赤外線）を透過するものであれば、透明であるか否かは問わない。
【００１３】
この場合、容器蓋は、下面にワークをセットするワークセット部を有していることが、好ましい。
【００１４】
この構成によれば、ワークの除材時に、容器蓋の開放に伴ってワークを容器本体から取り出すことができると共に、容器蓋の閉塞に伴ってワークを容器本体に投入することができる。すなわち、容器本体に対するワークの出し入れを簡単に行うことができる。
【００１５】
この場合、処理容器に試験薬液を導入すると共に試験薬液を飽和蒸気圧状態に加熱および加圧し、ワークを試験薬液の雰囲気に曝してワークの耐腐食の加速試験を行うものであることが、好ましい。
【００１６】
この構成によれば、ワークの耐腐食の加速試験を連続して行う場合において、ワークの除給材時に、容器本体の温度低下を防止することができる。また、これにより、加速試験における繰返し精度を向上させることができると共に、全体として加速試験の試験時間を短縮することができる。
【００１７】
この場合、ワークの処理容器への給材および除材を含む試験温度および試験時間に関する制御テーブルに基づいて、外部加熱手段を制御する制御手段を、更に備えたことが、好ましい。
【００１８】
この構成によれば、試験開始時の昇温および試験終了時の降温を含め温度制御を高精度で行うことができ、耐食試験の繰返し精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付した図面を参照して、本発明のワーク処理装置を適用したワークの耐食試験装置について説明する。この耐食試験装置は、表面に被膜処理を施した穴明きのワークの耐食試験を行うものであり、このワークが部品として装置に組み込まれたときに接する液体を試験薬液とし、この試験薬液を加熱して飽和蒸気圧状態とした薬液雰囲気に、一定時間ワークを曝すことで加速試験を行うものである。ここでは、先ずワークおよびワーク廻りの構造から説明する。
【００２０】
図１に示すように、ワークＷは、その複数個をワークホルダ２に載置されると共に、試験薬液を含浸させた不織布３を上下に宛がい、全体をワークケース４に収容して耐食試験装置１に導入される。試験片であるワークＷは、複数の小孔を有する金属製の方形プレートであり、金属めっきが施されている。試験薬液による耐腐食試験は、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。
【００２１】
ワークホルダ２は、熱伝導性の高いアルミニウム等で格子枠状に形成されており、各ワークＷは、各枠内に内向きに突設した支持突起５により支持されるようにして、各枠内に保持されている。すなわち、複数のワークＷは、ワークホルダ２の上面にマトリクス状にセットされる。不織布３は、ワークホルダ２の平面形状に合わせて２枚１組とし、ワークホルダ２を上下から挟むように配設されている。この場合、不織布３は、予め一定量の試験薬液を染み込ませた状態で導入される。ワークケース４は、アルミニウム等で構成された方形のケースであり、内部を、試験薬液を加熱して飽和蒸気圧状態とした薬液雰囲気で満たすようになっている。なお、ワークホルダ２に不織布３を添設する部位を設け、ワークケース４を省略するようにしてもよい。
【００２２】
図２および図３に示すように、耐食試験装置１は、容器本体２１および容器本体２１を開閉する容器蓋２２から成る金属製の圧力容器（処理容器）１１と、容器本体２１を外側から包み込むように設けた外部ヒータ（外部加熱手段）１２と、外部ヒータ１２の外側を覆う断熱材（図示省略）と、容器蓋２２を開閉する蓋開閉機構（蓋開閉手段）１３と、を備えている。また、耐食試験装置１は、ワークＷの除給材に伴う容器蓋２２の開放時に、容器本体２１内を加熱して容器本体２１内の温度を維持する補助ヒータ（補助加熱手段）１７と、外部ヒータ１２、蓋開閉機構１３および補助ヒータ１７を制御する制御装置（制御手段）１５と、を備えている。詳細は後述するが、この耐食試験装置１では、ワークＷの除給材時における容器蓋２２の開放時に、補助ヒータ１７により容器本体２１内を加熱しておくようになっている。
【００２３】
圧力容器１１は、法上の小型圧力容器であり、容器本体２１と容器蓋２２との間にはリング状のシール部材２３が介設され、容器本体２１の上部に設けロック金具（図示省略）により容器本体２１を閉止した容器蓋２２が強固に閉塞されるようになっている。容器本体２１は、厚肉の金属材により有底の略筒状に形成されており、上部がフランジ状に形成されている。そして、このフランジ状の上部に上記のロック金具が組み込まれている。容器蓋２２を取り付けた状態の容器本体２１の下部が、容器室２４となっており、この容器室２４に上記のワークケース４に収容されたワークＷが投入される。また、容器室２４には、圧力を抜くためのバルブを有する大気開放装置１６が連通している。容器本体２１に対し容器蓋２２は深く嵌入され、この嵌入封止部２５の下部に上記のシール部材２３が装着されている。
【００２４】
容器蓋２２は、厚肉の金属材により形成されており、容器本体２１の開口端を覆う蓋本体３１と、開口端から容器本体２１の嵌入封止部２５に深く嵌入される封止蓋部３２と、から構成されている。蓋本体３１は、容器本体２１フランジ状の上部に対応してフランジ状の形態を有し、閉塞時に容器本体２１の上面にフランジ接合様に密接する。封止蓋部３２は、その外周面が嵌入封止部２５と相補的形状に形成されており、平坦に形成された下面には、補助ヒータ１７と、補助ヒータ１７を保護するプロテクタ３４と、ワークケース４を着脱自在に装着するためのケースセット部３３が設けられている。ケースセット部３３は、詳細は図示しないが、例えば一対の係止爪を有し、ワークケース４を水平にセット可能に構成されている。容器蓋２２を閉塞すると、封止蓋部３２の外周面が上記のシール部材２３に密接することよって、容器本体２１内が気密に封止されると共に、ワークケース４が容器本体２１の容器室２４に収容される。
【００２５】
蓋開閉機構１３は、例えば容器蓋２２の上端に連結したリンクやリードねじ等の昇降機構１８と、昇降機構１８を駆動するモータ１９で構成されている。容器蓋２２の開放に際し制御装置１５は、上記の大気開放装置１６を駆動して容器室２４内を大気圧まで降圧させた後、モータ１９を駆動して容器蓋２２を上昇させ、容器本体２１を開放する。また、逆の手順で容器本体２１を閉塞する。蓋開閉機構１３による容器蓋２２の上昇端位置は、容器蓋２２に装着されているワークＷ（ワークケース４）が、容器本体２１の開口端から十分に引き上げられた容器本体２１の直上位置となっており、この状態で容器蓋２２に対しワークケース４が着脱されるようになっている。
【００２６】
外部ヒータ１２は、マントルヒータやラバーヒータで構成した上部ヒータ４１、下部ヒータ４２および底部ヒータ４３から成り、圧力容器１１全体を加熱する。この場合、制御装置１５内には、試験開始時の昇温および試験終了時の降温を含む試験温度および試験時間に関する制御テーブルが用意されており、制御装置１５は、この制御テーブルに倣って外部ヒータ１２を制御する。これにより、容器室が所定の温度に昇温され、ワークケース４の内部が加熱される。ワークケース４の内部が加熱されると、不織布３に浸み込ませた試験薬液が飽和蒸気圧状態となり薬液雰囲気に変化する。そして、薬液雰囲気は、加熱されたワークＷに対し反応する。
【００２７】
補助ヒータ１７は、ランプ式ヒータで構成され、封止蓋部３２の下面に取付けられており、発熱体から赤外線を放射することで、容器本体２１内を加熱する。また、補助ヒータ１７は、ガラス材やシリコン材等の赤外線（遠赤外線）を透過する板材で構成されたプロテクタ３４によって、試験時の容器本体２１内の圧力から気密に保護されている。なお、発熱体（ランプ）は、ハロゲン、キセノン、カーボン等を用いることができる。また、補助ヒータ１７は、容器本体２１の底部に、さらに配設されていてもよく、容器本体２１の底部のみに配設されていてもよい（図２仮想線参照）。係る場合にも、上記と同様に、プロテクタ３４により、気密に保護される。
【００２８】
補助ヒータ１７は、制御装置１５を介して上記の蓋開閉機構１３とリンクしており、ワークＷの除材時において、容器蓋２２が上昇端位置に移動して容器本体２１が完全開放された直後に、補助ヒータ１７が駆動して容器本体２１内を加熱する。また、ワークＷが容器蓋２２にセット（給材）され、蓋開閉機構１３による容器蓋２２の閉塞動作（下降）直前に、補助ヒータ１７を停止する。
【００２９】
また、補助ヒータ１７は、蓋開閉機構１３による容器蓋２２の開放動作直前に駆動するようにしてもよい。係る場合には、容器本体２１内の温度を上昇させることで、容器蓋２２の開放時にさらに容器本体２１内の温度低下を抑制することができる。
【００３０】
以上の構成によれば、容器蓋２２を開放してワークＷを交換している間、容器本体２１内を加熱しておくことができる。よって、容器本体２１内の温度低下を抑制することができ、且つ容器本体２１内の温度低下を一定にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】ワークを収容したワークケースの分解斜視図である。
【図２】耐食試験装置の容器蓋閉塞時の断面図である。
【図３】耐食試験装置の容器蓋開放時の断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１…耐食試験装置  １１…圧力容器（処理容器）  １２…外部ヒータ  １３…蓋開閉機構  １５…制御装置  １７…補助ヒータ  ２１…容器本体  ２２…容器蓋  ３３…ワークセット部  ３４…プロテクタ  Ｗ…ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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