(57)【要約】  結露試験装置１０は、空気の温度及び湿度を所定の温度及び湿度に調整可能な調整槽１２と、供試体Ｗを載置可能な載置面４３ａを有し且つ載置面４３ａを冷却可能な試料台４３を有し、調整槽１２とは別個に設置される試験槽１４と、調整槽１２と試験槽１４とを繋ぐダクト１７，１８と、を備える。試験槽１４は、ダクト１７を通して試験槽１４内に流入した空気が試料台４３の側方から試料台４３上に流れる際に、試料台４３における風上側の端部の真上の位置において所定の角度で下向きに傾斜した方向に導く導風部材５７を備えている。
2010125748.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
結露試験を行うための装置であって、
空気の温度及び湿度を所定の温度及び湿度に調整可能な調整部と、
供試体を載置可能な載置面を有し且つ前記載置面を冷却可能な試料台を備え、前記調整部とは別個に設置される試験槽と、
前記調整部と前記試験槽とを繋ぐダクトと、を備え、
前記試験槽は、前記ダクトを通して前記試験槽内に流入した空気が前記試料台の側方から前記試料台上に流れる際に、前記試料台における風上側の端部の真上の位置において前記空気を所定の角度で下向きに傾斜した方向に導く導風部材を備えている結露試験装置。
【請求項２】
請求項１に記載の結露試験装置において、
前記ダクトの上流側端部は、下流側端部よりも低い位置に配設されている結露試験装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の結露試験装置において、
前記試料台の側方から前記試料台に向かって流れる空気の風速は、０．２〜２ｍ／ｓである結露試験装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れか１項に記載の結露試験装置において、
前記試料台における風上側の端部の真上の位置での前記導風部材の傾き角度は、水平方向に対して５〜８０度である結露試験装置。
【請求項５】
請求項１から４の何れか１項に記載の結露試験装置において、
所定の温度及び湿度に調整された空気の流速を安定させるバッファ空間が形成されている結露試験装置。
【請求項６】
請求項１から５の何れか１項に記載の結露試験装置において、
前記導風部材は、風上側から風下側に向かって空気の流路面積を小さくする結露試験装置。
【請求項７】
請求項１から６の何れか１項に記載の結露試験装置において、
前記導風部材は、前記試験槽のケーシングの一部である結露試験装置。
【請求項８】
請求項１から７の何れか１項に記載の結露試験装置において、
前記試験槽は、前記供試体の表面を拡大可能な顕微鏡を備えている結露試験装置。
【請求項９】
請求項１から８の何れか１項に記載の結露試験装置において、
前記試験槽は、前記供試体の表面に生じた結露を検出可能な結露検出部を備えている結露試験装置。
【請求項１０】
請求項１から９の何れか１項に記載の結露試験装置において、
前記空気の風速及び前記導風部材の角度の少なくとも一方が可変である結露試験装置。
【請求項１１】
請求項１から１０の何れか１項に記載の結露試験装置において、
前記試料台の載置面には、熱抵抗低減材が設けられている結露試験装置。
【請求項１２】
請求項１から１０の何れか１項に記載の結露試験装置において、
前記試料台は、ペルチエ素子を有する結露試験装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の結露試験装置において、
前記供試体上を通過した空気を前記ペルチエ素子からの放熱で加熱する結露試験装置。
【請求項１４】
結露試験を行う方法であって、
調整部内において、空気の温度及び湿度を所定の温度及び湿度に調整し、
前記調整部からダクトを通して試験槽に空気を導入し、
前記試験槽内において、供試体が載置された試料台の載置面を冷却し、
前記試験槽内において、前記試料台の側方から、前記試料台における風上側の端部の真上の位置において所定の角度で下向きに傾斜した方向に空気を導いて、前記試料台上に空気を流し、前記供試体上に結露を生じさせる結露試験方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の結露試験方法において、
前記試料台の側方から前記試料台に向かって、風速０．２〜２ｍ／ｓで空気を流す結露試験方法。
【請求項１６】
請求項１４又は１５に記載の結露試験方法において、
前記試料台の側方から前記試料台に向かって、水平方向に対して５〜８０度の角度で斜め下向きに空気を流す結露試験方法。
【請求項１７】
請求項１４から１６の何れか１項に記載の結露試験方法において、
バッファ空間内において空気の流速と湿度分布を安定させ、この流速と湿度分布が安定した空気を前記試料台の側方から斜め下方に前記試料台上に向けて流れさせる結露試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結露試験装置及び結露試験方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１〜３に開示されているように、結露試験を行うことが可能な結露試験装置が知られている。【０００３】
特許文献１に開示された結露試験装置は、断熱パネルによって構成された全体槽を有する。この全体槽には、試験室と低温側調整槽と高温側調整槽とが含まれている。低温側調整槽は、試験室の下側に配設されており、低温低湿度の空気を生成する。試験室の床面パネルには、試験室と低温側調整槽との間で空気の循環／遮断を行うための導入口ダンパー及び排出口ダンパーが設けられている。一方、高温側調整槽は、試験室の背面側に配設されており、高温高湿度の空気を生成する。試験室の背面パネルには、試験室と高温側調整槽との間で空気の循環／遮断を行うための導入口ダンパー及び排出口ダンパーが設けられている。そして、この結露試験装置では、各調整槽で生成された空気を試験室に導入するタイミングを調整することにより、試験室内を結露環境下に調整している。【０００４】
一方、特許文献２に開示された結露環境試験装置は、装置本体を有し、この装置本体内が仕切り板によって空調室と試験室とに仕切られた構成となっている。空調室には、加湿器、蒸発器及び加熱器が配設されており、試験室の試料台には、冷却器が配設されている。仕切り板には、空調室で所定の温度及び湿度に調整された空気を試験室内に導入させるための導入口と、試験室内の空気を空調室に戻すための排出口とが設けられている。そして、この結露環境試験装置では、結露制御器によって加湿器及び冷却器を制御するとともに、蒸発器及び加熱器を制御することにより、試料台上の供試体上で結露を生じさせることができる。【０００５】
また、特許文献３に開示された結露試験装置では、装置本体内が試験室と空調室とに仕切られている。装置本体内には、定露点発生装置と冷風発生器とが設けられている。この定露点発生装置で生成された湿り空気と、冷風発生装置で生成された低温空気とは、ダクトによって試験室内に導入される。これにより、試験室内の試料台上に載置された供試体上で結露を生じさせることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２７１５５１号公報
【特許文献２】特許第３１１３８２３号公報
【特許文献３】特開平５−１６４６８４号公報
【０００７】
特許文献１及び２の試験装置では、試験室と空調室（又は調整槽）との間で空気が循環する。しかしながら、これらの試験装置では、試験室内において空気の流れを正確にコントロールすることは困難なため、供試体上の結露をほぼ均一な状態に維持することは困難である。【０００８】
一方、特許文献３の試験装置では、温度及び湿度が調整された空気がダクト内を流れて試験室内の試料台上に導かれるので、ダクトを流れてきた空気を直接、供試体に当てることができる。このため、供試体の温度を試験室全体の温度よりも低温にすることができて、供試体に結露を発生させることができる。しかしながら、ダクトの出口が供試体のすぐ上に位置しているので、ダクト内で生じた結露水が供試体上に落ちる虞がある。このため、供試体上の結露をほぼ均一な状態に維持することは困難である。【０００９】
また、特許文献１から３の何れの試験装置も試験室と空調室とが一体的に形成される構成なので、空調室の振動が試験室内に伝わってしまい、これにより、結露粒が融合したり、流れたりして供試体の結露状態に影響を及ぼす虞がある。このため、供試体が振動を受けることによっても、供試体上の結露をほぼ均一な状態に維持することは困難となる。
【発明の概要】
【００１０】
本発明の目的は、供試体上の結露をほぼ均一な状態に維持することが可能な結露試験装置及び方法を提供することである。
【００１１】
本発明の一局面に従う結露試験装置は、結露試験を行うための装置であって、空気の温度及び湿度を所定の温度及び湿度に調整可能な調整部と、供試体を載置可能な載置面を有し且つ前記載置面を冷却可能な試料台を備え、前記調整部とは別個に設置される試験槽と、前記調整部と前記試験槽とを繋ぐダクトと、を備え、前記試験槽は、前記ダクトを通して前記試験槽内に流入した空気が前記試料台の側方から前記試料台上に流れる際に、前記試料台における風上側の端部の真上の位置において前記空気を所定の角度で下向きに傾斜した方向に導く導風部材を備えている結露試験装置である。
【００１２】
また、本発明の一局面に従う結露試験方法は、結露試験を行う方法であって、調整部内において、空気の温度及び湿度を所定の温度及び湿度に調整し、前記調整部からダクトを通して試験槽に空気を導入し、前記試験槽内において、供試体が載置された試料台の載置面を冷却し、前記試験槽内において、前記試料台の側方から、前記試料台における風上側の端部の真上の位置において所定の角度で下向きに傾斜した方向に空気を導いて、前記試料台上に空気を流し、前記供試体上に結露を生じさせる結露試験方法である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る結露試験装置を概略的に示す図である。
【図２】前記結露試験装置において、供試体に向かう空気の流れを説明するための図である。
【図３】風向きと結露量の変動幅との関係（一例）を示す図である。
【図４】（ａ）供試体の風上側での表面の結露を示す図であり、（ｂ）供試体の風下側での表面の結露を示す図である。
【図５】（ａ）（ｂ）（ｃ）風向きによる境界層の影響を説明するための図である。
【図６】（ａ）（ｂ）風速０．２ｍ／ｓ未満の場合での結露状態の時間変化を説明するための図である。
【図７】風速と結露の粒径のばらつきとの関係（角度５度の場合の結果の一例）を示す特性図である。
【図８】風速と結露の粒径のばらつきとの関係（角度３０度の場合の結果の一例）を示す特性図である。
【図９】前記結露試験装置による結露試験方法の手順を説明するためのフロー図である。
【図１０】本発明の第１実施形態の変形例に係る結露試験装置を概略的に示す図である。
【図１１】本発明の第１実施形態の変形例に係る結露試験装置を概略的に示す図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る結露試験装置を概略的に示す図である。
【図１３】本発明の第２実施形態の変形例に係る結露試験装置を概略的に示す図である。
【図１４】本発明の第２実施形態の変形例に係る結露試験装置を概略的に示す図である。
【図１５】ワイブルプロットによる再現性確認のための実験結果の一例を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
（第１実施形態）
図１に示すように第１実施形態に係る結露試験装置１０は、調整部の一例としての調整槽１２と、試験槽１４と、これらを繋ぐダクト１７，１８とを備えている。
【００１６】
調整槽１２は、試験槽１４に供給される空気の温度及び湿度を所定の温度及び湿度に調整するためのセクションである。調整槽１２は、中空状のケーシング２１を備えている。ケーシング２１の底部には、脚部２１ａが設けられており、この脚部２１ａは接地している。
【００１７】
ケーシング２１内には、仕切り板２３が鉛直方向に延びるように配設されており、この仕切り板２３によって、調整槽１２内は、調整空間ＳＡとバッファ空間ＳＢとに仕切られている。仕切り板２３には、２つの連通孔２３ａ，２３ｂが設けられている。一方の連通孔２３ａは仕切り板２３の上端部に位置し、他方の連通孔２３ｂは仕切り板２３の下端部に位置している。
【００１８】
調整空間ＳＡには、加湿器２５と、冷却器２７と、加熱器２９と、送風機３１とが配設されている。送風機３１は、調整空間ＳＡの上端部に配設されており、温度及び湿度が調整された空気をバッファ空間ＳＢに向けて吹き出す。これにより、調整槽１２内では、上側の連通孔２３ａ及び下側の連通孔２３ｂを通して、調整空間ＳＡとバッファ空間ＳＢとの間で空気が循環する。なお、送風機３１は、送風量が可変のものでもよく、あるいは一定風量のものでもよい。
【００１９】
バッファ空間ＳＢには、何も配設されていない。バッファ空間ＳＢには、その上端部の連通孔２３ａから空気が流入する。そして、バッファ空間ＳＢ内の空気は、下端部の連通孔２３ｂから流出して調整空間ＳＡに戻る。バッファ空間ＳＢ内には空気が流通しているが、バッファ空間ＳＢ内の圧力はほぼ安定している。ケーシング２１の側壁部には、バッファ空間ＳＢに臨む位置に流出口２１ｂと流入口２１ｃとが形成されている。流出口２１ｂは、仕切り板２３に形成された上側の連通孔２３ａよりも下方に位置し、流入口２１ｃは、流出口２１ｂよりも下方に位置する。
【００２０】
試験槽１４は、供試体Ｗの結露試験を行うセクションである。試験槽１４は、中空状のケーシング３５を備えている。試験槽１４のケーシング３５は、例えば矩形状に形成された底部３６と、底部３６の周縁部から立ち上がるように設けられる側壁部３７ａ，３７ｂと、側壁部３７ａ，３７ｂの上端部に架渡されるように設けられる天井部３８とを備えている。
【００２１】
１つの側壁部（図１の左側の側壁部）３７ａには、ケーシング３５内に空気を導入するための導入口３７ｃと、ケーシング３５内の空気を排出するための導出口３７ｄとが形成されている。導入口３７ｃは、導出口３７ｄよりも上側に位置している。側壁部３７ａには、導入口３７ｃから調整槽１２の流出口２１ｂに繋がる上流側ダクト１７が接続されている。また側壁部３７ａには、導出口３７ｄから調整槽１２の流入口２１ｃに繋がる下流側ダクト１８が接続されている。これにより、バッファ空間ＳＢ内の空気は、上流側ダクト１７を通して試験槽１４内に導入され、試験槽１４内の空気は、下流側ダクト１８を通してバッファ空間ＳＢに戻される。上流側ダクト１７は、例えば１．５ｍ〜２ｍ程度の長さを有する。
【００２２】
試験槽１４の導入口３７ｃは、調整槽１２の流出口２１ｂよりも上方に位置している。言い換えると、上流側ダクト１７の上流側端部は、上流側ダクト１７の下流側端部よりも低い位置に配設されている。このため、上流側ダクト１７を流れる空気は上方に向かって流れることになり、ダクト１７内で結露した場合には、結露水はダクト１７を伝って調整槽１２に流れる。また、加湿器２５で発生し、空気中を浮遊する水粒子は、慣性力によってダクト１７の壁面に付着するが、この水粒子は、前記結露水と合流して同様に調整槽１２に流れる。したがって、結露水が試験槽１４内に流れ込むのを防止することができる。
【００２３】
ケーシング３５の底部３６には、脚部３６ａが設けられており、この脚部３６ａは接地している。すなわち、試験槽１４と調整槽１２とは、それぞれ別個に設置されている。そして、試験槽１４と調整槽１２とはダクト１７，１８によって互いに連結されている。このため、調整槽１２の振動が試験槽１４には伝わり難くなっている。
【００２４】
試験槽１４内は試験空間ＳＴとして形成されている。そして、試験槽１４内には、仕切り部材４１と、試料台４３と、第１ファン４５と、整風板４７と、第２ファン４９と、フィン５１とが配設されている。仕切り部材４１は、導入口３７ｃと導出口３７ｄとの間の高さ位置において、導入口３７ｃ及び導出口３７ｄを有する側壁部３７ａから、その対向する側壁部３７ｂに向かって延びる姿勢で配設された板状の部材である。仕切り部材４１と対向側壁部３７ｂとの間には、所定幅の間隙が形成されていて、この間隙を通して仕切り部材４１の上側の上流側空間ＳＵと、仕切り部材４１の下側の下流側空間ＳＤとが連通している。上流側空間ＳＵには、導入口３７ｃを通して調整槽１２からの空気が導入される。下流側空間ＳＤの空気は、導出口３７ｄを通して排出され、この空気は調整槽１２に戻される。なお、下流側ダクト１８を省略し、試験槽１４の導出口３７ｄから排出される空気が外部に排出されて調整槽１２には戻らない構成としてもよい。
【００２５】
仕切り部材４１には、開口部が形成されており、試料台４３はこの開口部に下から嵌め込まれている。そして、試料台４３の上面である載置面４３ａは水平になっていて、試験空間ＳＴの上流側空間ＳＵに面している。試料台４３は、熱伝導率の高い材質で構成されているが、仕切り部材４１との間に隙間が形成される等により、試料台４３の熱が仕切り部材４１に伝わり難いようになっている。
【００２６】
試料台４３は、ペルチエ素子が含まれる加熱冷却部４３ｂを備え、この加熱冷却部４３ｂによって載置面４３ａを加熱可能又は冷却可能に構成されている。すなわち、試料台４３は、載置面４３ａ上の供試体Ｗを加熱又は冷却する加熱冷却プレートとして機能する。加熱冷却部４３ｂには、多数のフィン５１が熱的に接続されており、このフィン５１は下流側空間ＳＤに配設されている。これにより、上流側空間ＳＵを通過した空気がフィン５１間を流通する。すなわち、加熱冷却部４３ｂのペルチエ素子が試料台４３の載置面４３ａを冷却するように機能するときには、ペルチエ素子の放熱部の熱が伝わるフィン５１によって下流側空間ＳＤ内の空気を加熱する。
【００２７】
第１ファン４５は、上流側空間ＳＵに配設されている。より具体的には、第１ファン４５は、試験槽１４内における導入口３７ｃのすぐ内側に配設されている。第１ファン４５は、送風量を可変なファンによって構成されている。
【００２８】
なお、第１ファン４５は、上流側ダクト１７の下流側に位置する上流側空間ＳＵ内に配設される構成に限られるものではない。例えば、第１ファン４５は、上流側ダクト１７の上流側であるバッファ空間ＳＢ内に配設されていてもよい（図１１参照）。この場合には、第１ファン４５は、調整槽１２の流出口２１ｂを覆うように設けられることになる。第１ファン４５が調整槽１２に配置される構成では、第１ファン４５の振動が試料台４３に伝わることを防止できるので、試料台４３の振動をより効果的に抑制することができる。また、第１ファン４５は、上流側ダクト１７の中間位置に設けられていてもよい。
【００２９】
整風板４７は、第１ファン４５のすぐ下流側に配設されており、第１ファン４５から吹き出された空気を整流する。整風板４７は、後述の導風部材５７よりも上流側に位置している。
【００３０】
第２ファン４９は、フィン５１のすぐ上流側に配設されている。第２ファン４９は、上流側空間ＳＵ内の空気を吸引し、その吸引した空気をフィン５１に向かって吹き出す。すなわち、上流側空間ＳＵ内の空気は、試料台４３（又は供試体Ｗ）によって冷却されるが、この空気が下流側空間ＳＤ内において加熱される。これにより、下流側空間ＳＤ内での結露を抑制することができる。なお、第２ファン４９は、調整槽１２内又は下流側ダクト１８の中間位置に配置されていてもよい（図１１参照）。
【００３１】
試料台４３の載置面４３ａには、熱抵抗低減材５５（図２参照）が設けられており、試料台４３の載置面４３ａはこの熱抵抗低減材５５を介して供試体Ｗと熱的に接続されている。この熱抵抗低減材５５は、例えば熱伝導シート、熱伝導グリス等からなる。熱伝導シートとしては、例えば富士高分子工業社製のＧＲ−ｂ等が挙げられる。熱伝導グリスとしては、例えば信越シリコーン社製のＧ−７４７等が挙げられる。また、この載置面４３ａにおいて、供試体Ｗが載置されていない箇所（露出部）を断熱材等によって適宜保護すると、ペルチエ素子からの不要な放熱や不要な結露の発生を防止することができる。
【００３２】
試験槽１４のケーシング３５は、天井部３８の一部が導風部材５７として機能する。すなわち、天井部３８は、ダクト１７，１８が接続されている側壁部３７ａの上端部から水平に延びる水平部３８ａと、この水平部３８ａの先端部から斜め下方に延びる傾斜部３８ｂとを有する。この傾斜部３８ｂは、空気の流れる方向において、少なくとも試料台４３の幅よりも大きな幅を有しており、試料台４３における風上側の端部（図１における左端部）よりも風上側（導入口３７ｃに近い側）の位置から試料台４３における風下側の端部よりも風下側の位置に至るまで延びている。傾斜部３８ｂの下面（内面）は、風上側から風下側に向かうにしたがって次第に下がる平坦な傾斜面となっている。すなわち、傾斜部３８ｂは、空気が上流側空間ＳＵ内において試料台４３の側方から試料台４３上に流れる際に、試料台４３における風上側の端部の真上の位置において所定の角度で下向きに傾斜した方向に空気を導く。したがって、傾斜部３８ｂは導風部材５７として機能する。ケーシング３５の傾斜部３８ｂと仕切り部材４１及び試料台４３との間の間隙は、風上側から風下側に向かって次第に狭くなっている。すなわち、上流側空間ＳＵ内の空気の流路面積は、導風部材５７により、風上側から風下側に向かうほど次第に小さくなっている。
【００３３】
傾斜部３８ｂの下端部（図１の右端部）は、ケーシング３５の側壁部（対向側壁部）３７ｂと一体的に形成されている。そして、傾斜部３８ｂ及び対向側壁部３７ｂからなる蓋部５９は、水平部３８ａとの接続部位を軸（回動軸）として回動可能に構成されている。蓋部５９は、供試体Ｗの出し入れ時等に試験空間ＳＴを開放することができる。
【００３４】
試験槽１４は、供試体Ｗの表面に生じた結露を検出可能な結露検出部の一例である結露量センサ６１を備えている。結露量センサ６１は、櫛形状の電極を備えており、電極間の静電容量に応じた発信周波数の信号を出力する。すなわち、電極間の結露量が変化することによって電極間の静電容量が変化するので、結露量センサ６１は、静電容量の変化に応じて発信周波数を変化させる。これにより、結露量センサ６１では、結露量を検出可能となっている。
【００３５】
結露量センサ６１は、熱伝導シート、熱伝導グリス等からなる熱抵抗低減材６３（図２参照）を介して供試体Ｗに熱的に接続するようにしてもよく、あるいは供試体Ｗに直接接触するようにしてもよい。
【００３６】
結露試験装置１０は、加湿器２５、冷却器２７及び加熱器２９を制御する温湿度調節器６５を備えている。温湿度調節器６５には、上流側空間ＳＵ内に配設された温湿度センサ６７から出力された信号が入力される。また、温湿度調節器６５では、試験槽１４内の温度及び湿度を設定可能となっている。そして、温湿度調節器６５は、設定された温度及び湿度になるように、温湿度センサ６７からの信号に基づいて加湿器２５、冷却器２７及び加熱器２９を制御する。なお、温湿度センサ６７は、上流側空間ＳＵ内において、試料台４３の熱の影響を受け難い場所に配設されている。
【００３７】
結露試験装置１０は、第１ファン４５の送風量及び試料台４３の加熱冷却量を制御する結露制御器６９を備えている。結露制御器６９は、結露量センサ６１から出力される信号に基づき、供試体Ｗ上に所定量の結露が生ずるように、第１ファン４５及び加熱冷却部４３ｂを制御する。
【００３８】
傾斜部３８ｂの傾斜角度は、水平方向に対して５度以上、より好ましくは１０度以上であり、且つ８０度以下であるのが好ましい。この場合、図２に示すように、供試体Ｗに向かって流れる空気が、５〜８０度（より好ましくは１０〜８０度、さらに好ましくは１０から３０度）の傾斜角度で下向きとなる。図３に示すように、風向が水平方向に対して５度未満の場合、又は８０度を超える場合には、供試体Ｗ表面上の結露量の変動幅が大きくなってしまう。つまり、所定の面積あたりの結露量が変動してしまう。このため、風向きを５〜８０度（より好ましくは１０〜８０度、さらに好ましくは１０から３０度）とすることにより、結露量の変動幅を抑制することができる。なお、図３は、風速を０．５ｍ／ｓとしたときの結果の一例である。
【００３９】
さらに、風向きが０度の場合には、図４（ａ）（ｂ）に示すように、風上側と風下側とで露の粒径が大きく異なる。これは、後述の風速領域では、図５（ａ）に示すように、空気の流れない層（境界層）の厚みが風下側ほど厚くなるように境界層が形成され、風上側と風下側とで熱交換量がばらつくことが原因であると推測される。風向きが５〜８０度であれば、風上側と風下側とにおいて境界層の厚みはほぼ同等となる（図５（ｂ）（ｃ））。これは、後述する顕微鏡等のような障害物がある場合でも同様である（図５（ｃ））。なお、図４（ａ）（ｂ）は、供試体Ｗ表面上の結露の様子を撮影したものであり、（ａ）は風上側の部位で生じた結露、（ｂ）は風下側の部位で生じた結露である。
【００４０】
また、供試体Ｗのすぐ上の位置での風速は、０．２ｍ／ｓ以上でかつ２．０ｍ／ｓ未満であるのが好ましい。風速が０．２ｍ／ｓ未満の場合には、供試体Ｗ表面での空気の循環が十分でなくなるため、空気中から供試体Ｗへ供給される水分量が減少する傾向となる。このため、僅かな空気の動き、放射、光等の周囲の状態に敏感に反応し易くなる。図６（ａ）（ｂ）は、第１ファン４５を停止した状態（風速０ｍ／ｓ）での結露発生直後の様子（ａ）と、１０分経過後の様子（ｂ）を示している。したがって、供試体Ｗ上の結露を所定時間に亘って安定させるためには、風速が０．２ｍ／ｓ以上であるのが好ましい。
【００４１】
図７は、風向角度を５度、結露量設定値を１０μｇ／ｍｍ２とした場合の結果の一例である。図７を見ると、風速０．２ｍ／ｓのときに結露粒径が最小となり、しかもそのばらつきも最小となっていることが分かる。そして、風速が０．２ｍ／ｓ未満になると結露粒径が大きくなると共にそのばらつきも大きくなり、風速が０ｍ／ｓの場合では、図７には表れていないが、前述したように結露発生直後の様子と１０分経過後の様子とで粒径が変わってしまう。したがって、風速は０．２ｍ／ｓ以上であるのが好ましい。一方、風速が０．２ｍ／ｓ以上の場合では、ばらつきの点では少し不安定な傾向が見られるものの、風速が大きくなるのにしたがって、結露粒径が次第に大きくなる。このため、０．２ｍ／ｓ以上の範囲では、風速をコントロールすることにより、結露粒径を所望の値に安定して制御することが可能であることがわかる。
【００４２】
風向角度が５度の場合、風速が１．５ｍ／ｓのところで、ばらつきが大きくなっているが、図８に示すように、風向角度が３０度の場合には、ばらつきが改善されている。そして、風速２．０ｍ／ｓ未満の範囲であれば、風速の変化に対する粒径の変化が安定し、ばらつきもほぼ安定していることが分かる。これらの結果により、供試体Ｗ上に均一な結露を生じさせるためには、風速が０．２ｍ／ｓ以上で、２．０ｍ／ｓ未満であり、且つ風向角度が５度〜３０度、望ましくは１０度〜３０度であるのが好ましい。
【００４３】
なお、風速は、例えば供試体Ｗの２０ｍｍ程度上の位置に風速センサ７１を設けて測定すればよい。第１ファン４５の回転数と風速との関係が分かっていれば、風速センサ７１は取り外されていてもよい。
【００４４】
ここで、本実施形態に係る結露試験装置１０による結露試験方法について、図９を参照しつつ説明する。図９に示すように、まず調整槽１２の空調装置、すなわち加湿器２５及び加熱器２９（あるいは冷却器２７）の運転を開始するとともに、送風機３１の運転を開始する（ステップＳＴ１，２）。そして、上流側空間ＳＵ内の温度及び湿度が、設定された試験温度及び試験湿度になるまで待機する（ステップＳＴ３）。この間に供試体Ｗを洗浄するとともに、乾燥しておく。なお、試験温度および試験湿度は、例えば２５℃、５０％ＲＨ、又は８５℃、８５％ＲＨである。
【００４５】
上流側空間ＳＵ内の温度及び湿度が所望の温度及び湿度に達したところで、試験槽１４のケーシング３５の蓋部５９を開放し、供試体Ｗを試料台４３に取り付ける（ステップＳＴ４）。供試体Ｗが電子デバイス等である場合のように供試体Ｗへの配線が必要な場合には計測用配線の接続をし、また供試体Ｗに結露量センサ６１を取り付ける（ステップＳＴ５，６）。蓋部５９を閉めた後、試料台４３のペルチエ素子に電圧を印加して、試料台４３を冷却する（ステップＳＴ７）。このとき、試料台４３の載置面４３ａの温度が所定の温度（例えば３０℃）になるようにペルチエ素子を制御する。そして、試料台４３の載置面４３ａと結露量センサ６１との温度差が規定値以内であるかどうかをチェックし（ステップＳＴ８）、規定値を超えている場合には、供試体Ｗ又は結露量センサ６１がしっかりと取り付けられていない可能性があるので、場合によっては供試体Ｗを一旦取り外すなど、必要に応じてステップＳＴ４以降を繰り返す。なお、試料台４３及び結露量センサ６１にそれぞれ温度センサ（図示省略）が取り付けられており、前記のチェックはこの温度センサによる測定値に基づいて行われる。また、規定値としては例えば、温度差：２℃とすることができる。
【００４６】
温度差が規定値以下であれば、試料台４３への供試体Ｗの取り付け、および供試体Ｗへの結露量センサ６１の取り付けがうまくできていることになるので、続いて試験条件の入力を行う（ステップＳＴ９）。ここでの試験条件の入力は、結露量、サイクル数、試験時間等である。そして、試験開始の指令が入力されると（ステップＳＴ１０）、設定された結露量になるように、第１ファン４５の回転数と試料台４３の温度が制御される。このとき、所定時間（例えば５〜１０分程度）が経過した時点で結露量をチェックすることにより、設定条件が満足されるように結露試験が行われているかどうかをチェックする（ステップＳＴ１１）。そして、所定の結露量が出ていないような場合には、配線が外れている可能性もあるので、再度チェックする。一方、所定の結露量が出ている場合には、試験を実施継続する（ステップＳＴ１２）。
【００４７】
供試体Ｗを結露させる結露試験では、調整槽１２において、加湿器２５、加熱器２９及び送風機３１が駆動され、また必要に応じて冷却器２７が駆動されている。したがって、所定の温度及び湿度に調整された空気がバッファ空間ＳＢと調整空間ＳＡとの間で循環している。そして、この所定温度及び所定湿度に調整された空気の一部は、第１ファン４５によってバッファ空間ＳＢから上流側ダクト１７内へと流出し、試験槽１４内に導かれる。すなわち、バッファ空間ＳＢ内の空気が第１ファン４５の回転数に応じて流出して試験槽１４に導入される構成となっている。このため、送風機３１による風量（風速）が変動することがあるとしても、試験槽１４内では、送風機３１の風速変動の影響を低減することができるため、所定の温度及び湿度に調整された空気の流速を試験槽１４内において安定させることができる。
【００４８】
試験槽１４では、第１ファン４５及び整風板４７間を通過した空気は、ケーシング３５の傾斜部３８ｂに案内されて、水平方向に対して所定の傾斜角度で下方に向かって流れる。そして、この空気は、試料台４３の載置面４３ａ及び供試体Ｗの表面によって冷却される。このとき、空気に含まれている水分が載置面４３ａ上あるいは供試体Ｗ上に凝縮する。供試体Ｗに結露を生じさせる空気の風速が０．２〜２．０ｍ／ｓの範囲内であり、供試体Ｗ付近において供試体Ｗに向かって流れる空気の向きが、５〜８０度となっているので、供試体Ｗの全面においてほぼ均一の結露を生じさせることができ、しかもそれを長時間維持することができる。
【００４９】
試料台４３上を通過した空気は、仕切り部材４１とケーシング３５の対向側壁部３７ｂとの間の間隙を通して下流側空間ＳＤへと流れ込み、第２ファン４９を通過してフィン５１間を通過する。このとき、フィン５１はペルチエ素子の放熱部の熱を受けて加熱されているので、通過する空気がフィン５１によって加熱される。したがって、下流側空間ＳＤ内では空気中の水分が結露することが抑制される。この空気は、下流側ダクト１８を通して調整槽１２に戻る。結露試験中は、このような空気の循環が繰り返される。
【００５０】
結露試験には、定値試験とサイクル試験とがある。定値試験は、設定された結露量になるように、第１ファン４５の回転数と試料台４３の温度を調整し、それを設定された試験時間だけ維持する試験である。すなわち、定値試験は結露工程のみを行う試験である。一方、サイクル試験は、結露量、結露時間、乾燥時間およびサイクル数が設定されて、結露工程と乾燥工程とが所定サイクル数だけ繰り返される試験である。ステップＳＴ１２，１３は、定値試験であるか、サイクル試験であるかに応じて、適宜実行され、試験が完了すると運転を停止する（ステップＳＴ１４）。
【００５１】
そして、最後に試料台４３を加熱する運転を行い（ステップＳＴ１５）、試料台４３を乾燥させる。この乾燥運転が終了したら、ケーシング３５の蓋部５９を開放して、計測用配線、結露量センサ６１および供試体Ｗを取り外して、試験を終了する（ステップＳＴ１６）。
【００５２】
なお、本実施形態の結露試験装置１０は、恒温恒湿試験が可能な環境試験装置でもある。恒温恒湿試験では、上流側空間ＳＵ内の温度および湿度を、設定された温度及び湿度（例えば８５℃、８５％ＲＨ）に維持する制御を行う。この試験では、供試体Ｗの表面を結露させる必要がないため、試料台４３の冷却を行うことなく、空調装置（加湿器２５と、冷却器２７と、加熱器２９と、送風機３１）を駆動する。このため、試料台４３上に供試体Ｗをセットしたままの状態で、結露試験とは別の耐湿ストレスを付加することもできる。すなわち、本実施形態の結露試験装置１０では、供試体Ｗを試験空間ＳＴから取り出すことなく、結露試験だけでなく、耐湿試験をもすることができる。
【００５３】
以上説明したように、本第１実施形態の試験装置１０では、試料台４３の載置面４３ａを冷却することによって供試体Ｗを冷却することにより、供試体Ｗの表面に結露させることができる。そして、風上側の試料台４３の端部の真上の位置において所定の角度で下向きに傾斜した方向に空気を導く導風部材５７が設けられているので、試験槽１４内に導入された調整空気を所定の角度で供試体Ｗに向かって流すことができる。このため供試体Ｗにおいて、風上側の部位から風下側の部位に亘って均等に空気を当てることが可能となるので、供試体Ｗの表面上に生ずる結露の粒径を安定化させることができる。しかも、試験槽１４内に流入した空気が試料台４３の側方から試料台４３上に流れるようになっているので、上流側ダクト１７内で生じた結露水がダクト１７の流出口から滴下することがあったとしても、試料台４３及び供試体Ｗ上に落ちることはない。このため、ダクト１７内で生じた結露水が、供試体Ｗ上の結露に影響することを防止することができる。さらに、試験槽１４が調整槽１２と別個に設置されるとともに両者がダクト１７，１８で繋がれる構成となっているので、調整槽１２で生ずる振動が試験槽１４に伝わることを防止できる。この結果、試料台４３に載置された供試体Ｗの表面に生ずる結露への影響を抑止することができる。これらの相乗効果により、小径の結露を安定して発生させることができる。したがって、供試体Ｗ上の結露をほぼ均一な状態で維持することができる。
【００５４】
本第１実施形態では、上流側ダクト１７の上流側端部が下流側端部よりも低い位置に配設されているので、上流側ダクト１７内で生じた結露水が試験槽１４内へ浸入するのを防止するための部材を追加しなくても、結露水が試験槽１４内に流れ込むことを防止することができる。また、空気中に浮遊する水粒子が上流側ダクト１７を通して試験槽１４内に導入されて、供試体表面に落下することを防止することができる。
【００５５】
また本第１実施形態では、風速が０．２〜２ｍ／ｓであり、導風部材５７の傾き角度が水平方向に対して５〜８０度であるので、供試体Ｗの結露をより効果的にほぼ均一な状態に維持することができる。つまり、風速が０．２ｍ／ｓ以上では所定時間に亘って結露を安定させることができ、風速が２．０ｍ／ｓ未満では、露の粒径ばらつきを抑えることができる。一方、空気の流れる方向が水平方向に対して０度の場合、空気の流れない層の厚みが風下側ほど大きく形成されるため、風下側において供試体Ｗの表面の熱交換が抑制されて露の粒径が大きくなる傾向となってしまう。一方、空気の流れる方向が水平方向に対して９０度（垂直）の場合、よどみ点が生ずることにより、略中央部において供試体Ｗの表面の熱交換が抑制されて露の粒径が大きくなり、且つよどみ点下流部で全体的な乱流が発生するので、粒径が安定しなくなってしまう。したがって、風速を０．２〜２ｍ／ｓとし、導風部材５７の傾きを５〜８０度とすることにより、結露をほぼ均一な状態で安定させることができる。
【００５６】
本第１実施形態では、調整槽１２内にバッファ空間ＳＢが形成されていて、このバッファ空間ＳＢ内の空気を試験槽１４内に導入するように構成されている。バッファ空間ＳＢから流出する空気の流速及び湿度分布が安定するので、供試体Ｗに向かって流れる空気の流速及び湿度分布が安定する。このため、供試体Ｗ上の結露をより効果的にほぼ均一な状態に維持することができる。
【００５７】
本第１実施形態では、上流側空間ＳＵにおいて、風上側から風下側に向かって空気の流路面積が次第に小さくなるので、空気の流れる方向を規制し易くすることができる。この結果、供試体Ｗ上を流れる空気の流れを安定させることができ、供試体Ｗ上の結露をより効果的にほぼ均一な状態に維持することができる。
【００５８】
本第１実施形態では、ケーシング３５の一部を導風部材５７として機能させるようにしているので、試験槽１４のケーシング３５に部材を追加することなく、導風効果を得ることができる。
【００５９】
本第１実施形態では、結露量センサ６１を備えているので、供試体Ｗの表面上の結露の状態を把握できる。
【００６０】
本第１実施形態では、試料台４３の載置面４３ａに熱抵抗低減材５５が設けられている。このため、試料台４３の熱を供試体Ｗに伝え易くすることができるとともに熱伝導量のばらつきを抑制することができるので、供試体Ｗ上の結露状態の調整をより正確に行い易くすることができる。また供試体Ｗの接触面が平坦でない場合でも、試料台４３の載置面４３ａに密着させることが可能となる。
【００６１】
本第１実施形態では、試料台４３がペルチエ素子を有する構成なので、ペルチエ素子への印加電圧を制御することにより、供試体Ｗ上の結露状態を調整することができる。しかも、供試体Ｗ上を通過した空気をペルチエ素子からの放熱で加熱するので、加熱器を新たに追加することなく、試験槽１４内での不要な結露を抑制することができる。すなわち、供試体Ｗ上を通過した空気は、冷却されているため相対湿度が上昇している。このため、試験槽１４内で結露し易い。しかしながら、相対湿度の上昇した空気をペルチエ素子の放熱部で加熱するので、試験槽１４内での結露を抑制することができる。
【００６２】
なお、本第１実施形態では、結露試験装置１０を、調整槽１２と試験槽１４との間で空気を循環させる方式としたが、これに限られるものではない。すなわち、下流側ダクト１８が省略されるとともに調整槽１２の流入口２１ｃが外気を吸入する構成としてもよい。この場合、試験槽１４内において供試体Ｗを冷却した空気は導出口３７ｄを通して外部に排気される構成となる。この構成において、試験槽１４の導出口３７ｄは、導入口３７ｃと同じ側壁部３７ａに形成される必要はなく、例えば導出口３７ｄが対向側壁部３７ｂに形成される構成としてもよい。
【００６３】
また本第１実施形態では、ケーシング３５の一部（傾斜部３８ｂ）が導風部材５７として機能する構成としたが、これに限られるものではない。例えば、図１０に示すように、導風部材５７がケーシング３５の内側に配設される構成としてもよい。図１０は、導風部材５７がケーシング３５の天井部３８及び側壁部３７ｂに固定される構成例を示している。ただし、導風部材５７は、傾斜角度を可変にケーシング３５に取り付けられていてもよい。例えば、導風部材５７の上端部が、ケーシング３５の天井部３８に回動可能に結合されていれば、導風部材５７の傾きを変えることができる。こうすれば、導風部材５７の角度を変えることにより、供試体Ｗの表面上の結露状態を調整することが可能となる。
【００６４】
図１１に示すように、結露試験装置１０は、顕微鏡７３を備えていてもよい。図１１の形態では、ケーシング３５の天井部３８は、水平部３８ａと、この水平部３８ａから連続する傾斜部３８ｂと、この傾斜部３８ｂの下端部から側方に延出される延出部３８ｃとを備えている。傾斜部３８ｂは、試料台４３よりも風上側から対向側壁部３７ｂに向かって試料台４３の上方まで延びている。つまり、傾斜部３８ｂは、試料台４３における風上側の端部の真上の位置を通過して、風上側から風下側に向かって延びている。ただし、本第１実施形態と異なり、傾斜部３８ｂは、試料台４３の風下側の端部の真上の位置には達していない。傾斜部３８ｂは、本第１実施形態と同様に導風部材５７として機能する。そして、試料台４３の中央付近の真上の位置に顕微鏡７３が配設されている。顕微鏡７３の下端部は、延出部３８ｃに形成された開口部を通して上流側空間ＳＵ内に入り込んでいるが、傾斜部３８ｂに案内される空気の流れを妨害し難くなっている。この変形例では、供試体Ｗ上の微細な結露の状態を観察できる。しかも、顕微鏡７３が、導風部材５７から繋がって水平方向に延びる延出部３８ｃに位置しているため、空気の流れを乱さないようにすることができる。
【００６５】
加熱冷却部４３ｂは、ペルチエ素子を有する構成に限られない。例えば図１１に示すように、加熱冷却部４３ｂは、図外のチラーから冷却水を導入可能な構成としてもよい。そして、下流側空間ＳＤにおいて、空気を加熱する場合には、その通り道にヒータ（図示省略）を配設してもよい。なお、ヒータを省略することも可能である。また、加熱冷却部４３ｂのこの変形例は、第２実施形態及びその他の変形例に適用することもできる。
【００６６】
また、上流側ダクト１７は、中間部が下方に下がるようにＵ字状に折れ曲がるように形成されていてもよい。この構成では、調整槽１２の流出口２１ｂと試験槽１４の導入口３７ｃとが略同じ高さに形成されている場合でも、上流側ダクト１７内で結露した水分が上流側ダクト１７内に溜められ、試験槽１４内に流れ込むことを防止できる。
【００６７】
（第２実施形態）
図１２は本発明の第２実施形態を示す。第２実施形態では、第１実施形態と異なり、試験槽１４内にバッファ空間ＳＢが形成されている。尚、ここでは第１実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００６８】
この第２実施形態では、調整槽１２内に仕切り板２３が設けられておらず、調整槽１２内の空間が調整空間ＳＡとして構成されている。調整槽１２のケーシング２１には、調整空間ＳＡに面するように流出口２１ｂ及び流入口２１ｃが形成されている。流出口２１ｂには上流側ダクト１７が取り付けられており、送風機３１から吹き出された空気は、そのまま上流側ダクト１７を流れる。流入口２１ｃは、外気を調整空間ＳＡ内に導入する。
【００６９】
試験槽１４内には、仕切り板７５が設けられている。そして、仕切り板７５、試料台４３及び加熱冷却部４３ｂにより、試験槽１４内の空間はバッファ空間ＳＢと試験空間ＳＴとに区画されている。ケーシング３５の導入口３７ｃは天井部３８に形成されるとともにバッファ空間ＳＢに面している。したがって、上流側ダクト１７を流れてきた空気は、まずバッファ空間ＳＢに流入する。このとき空気は下向きに流れる。なお、導入口３７ｃは、天井部３８ではなく側壁部３７ａに形成されていてもよい。この場合、導入口３７ｃの位置は、後述の連通部（バッファ空間ＳＢと試験空間ＳＴとの連通部）の位置に対して高さ方向又は側方にずらすのが好ましい。こうすることにより、上流側ダクト１７から流出した空気がそのまま試験空間ＳＴに流入することを抑制することができる。
【００７０】
バッファ空間ＳＢと試験空間ＳＴとを連通する連通部には第１ファン４５が配設されている。このため、バッファ空間ＳＢ内の空気は第１ファン４５を通して試験空間ＳＴ内に流入する。試験空間ＳＴには導出口３７ｄが面している。なお、第１ファン４５は、連通部に配設されるのではなく、バッファ空間ＳＢ内又は試験空間ＳＴ内に配設されていてもよい。
【００７１】
導風部材５７は、試験空間ＳＴ内に配設されており、仕切り板７５の下端部に繋がっている。そして、導風部材５７は、風上側から風下側に向かうにしたがって次第に降下する傾斜配置とされている。バッファ空間ＳＢとは反対側の対向側壁部３７ｂには、導出口３７ｄが開口しており、試験空間ＳＴ内を流通した空気は、導出口３７ｄを通して外部へ排出される。なお、本第２実施形態の結露試験装置１０でも、試験槽１４内の空気を調整槽１２に戻す循環方式としてもよい。この場合、調整槽１２に流入口２１ｃを形成するとともに、この流入口２１ｃと試験槽１４の導出口３７ｄとを下流側ダクト１８で繋げばよい（図１３参照）。
【００７２】
その他の構成、作用及び効果については、その説明を省略するが前記第１実施形態と同様である。
【００７３】
なお、図１３に示すように、導風部材５７がケーシング３５の一部として構成されていてもよい。すなわち、試験槽１４の天井部３８は、上方に突出する形状の突出部３８ｄと、傾斜部３８ｂとを備えている。そして、傾斜部３８ｂは、突出部３８ｄとの接続部位から斜め下向きに延びていて、第１実施形態と同様に導風部材５７として機能する。仕切り板７５は、天井部３８の突出部３８ｄと傾斜部３８ｂとの接続部付近の真下の位置に鉛直方向に延びるように配設されている。そして、仕切り板７５の上端部及び下端部において連通孔７５ａ，７５ｂが形成されており、バッファ空間ＳＢ内に導入された空気は、この連通孔７５ａ，７５ｂを通して試験空間ＳＴ内に流入する。このうち、下側の連通孔７５ｂを通して試験空間ＳＴ内に流入した空気は、ペルチエ素子の放熱部を冷却する。調整槽１２には流入口２１ｃが形成されており、流入口２１ｃと試験槽１４の導出口３７ｄとが下流側ダクト１８を通して連通している。なお、仕切り板７５の上端部及び下端部に連通孔７５ａが形成される構成に代え、仕切り板７５は、パンチングメタル等のように、多数の孔やスリットがほぼ全面に亘って形成された板材によって構成されていてもよい。
【００７４】
本第２実施形態では、調整部が加湿器２５と冷却器２７と加熱器２９と送風機３１とが配設された調整槽１２によって構成された例について説明したが、これに限られるものではない。例えば、図１４に示すように、空気の温度及び湿度を所定の温度及び湿度に調整可能な調整部が、一般的な分流法を適用して加湿空気を生成するバブラー７７と、乾燥空気を生成する乾燥空気生成部７８と、両者と上流側ダクト１７とを接続する配管部７９とを備えている構成としてもよい。この場合、バブラー７７と乾燥空気生成部７８とはそれぞれ筐体を備えていて互いに別個に構成されている。乾燥空気生成部７８は、加熱器２９と冷却器２７とが筐体内に配設されるとともに、図外の乾燥空気源に接続されている。配管部７９は、主管７９ａと、この主管７９ａから分岐してバブラー７７に接続される第１分岐管７９ｂと、主管７９ａから分岐して乾燥空気生成部７８に接続される第２分岐管７９ｃとを備えている。第１分岐管７９ｂ及び第２分岐管７９ｃにはそれぞれ流量調整弁７９ｄが設けられ、加湿空気及び乾燥空気の流量を調整可能となっている。なお、図１４では、分流法によって加湿空気を生成する構成を示すが、これに代え、例えば二温度法やその他の湿度発生方法を適宜選択可能である。
【００７５】
ここで、前記各実施形態の結露試験装置１０による結露の再現性を確認するための実験を行ったので、その結果の一例について説明する。この実験では、供試体Ｗとして、ガラスエポキシ基板上に銀メッキ電極が形成されたものを用い、電極間に２５Ｖの電圧を印加した状態で結露工程と乾燥工程とを繰り返すサイクル試験を行った。結露工程は２０分とし、乾燥工程は１０分とした。そして、各供試体Ｗについて、故障と判定されるまでの時間を記録した。ここでの故障の判定基準は、電極間の絶縁抵抗値が１ＭΩ以下となったかどうかとした。
【００７６】
図１５は、図１２に示す試験装置１０を用いて結露量の設定値を各種変更した場合の結果を示すものである。図１５は、横軸を故障発生時間とし、縦軸を累積故障率およびｌｎ｛ｌｎ１／（１−Ｆ（ｔ））｝として、ワイブルプロットを表したものである。図中の実線は、結露量の設定値が３μｇ／ｍｍ２の場合であり、破線は１０μｇ／ｍｍ２の場合である。形状母数であるｍ値は、それぞれ１．０７、１．８３であり、１を超えているので、磨耗故障型の加速寿命試験装置として有効であることが分かる。
【００７７】
（前記実施形態の概要）
前記実施形態をまとめると、以下の通りである。
【００７８】
(1) 前記実施形態では、試料台の載置面を冷却することによって供試体を冷却することにより、供試体の表面に結露させることができる。そして、風上側の試料台の端部の真上の位置において所定の角度で下向きに傾斜した方向に空気を導く導風部材が設けられているので、試験槽内に導入された調整空気を所定の角度で供試体に向かって流すことができる。このため供試体において、風上側の部位から風下側の部位に亘って均等に空気を当てることが可能となるので、供試体の表面上に生ずる結露の粒径を安定化させることができる。しかも、試験槽内に流入した空気が試料台の側方から試料台上に流れるので、ダクト内で生じた結露水がダクトの流出口から滴下することがあったとしても、試料台及び供試体上に落ちることはない。このため、ダクト内で生じた結露水が、供試体上の結露に影響することを防止することができる。さらに、試験槽が調整部と別個に設置されるとともに両者がダクトで繋がれる構成となっているので、調整部で生ずる振動が試験槽に伝わることを防止できる。この結果、試料台に載置された供試体の表面に生ずる結露への影響を抑止することができる。これらの相乗効果により、小径の結露を安定して発生させることができる。したがって、供試体上の結露をほぼ均一な状態で維持することができる。
【００７９】
(2) 前記ダクトの上流側端部は、下流側端部よりも低い位置に配設されていてもよい。この態様では、ダクト内で生じた結露水が試験槽内へ浸入するのを防止するための部材を追加しなくても、結露水が試験槽内に流れ込むのを防止することができる。また、空気中に浮遊する水粒子がダクトを通して試験槽内に導入されて、供試体表面に落下することを防止することができる。
【００８０】
(3) 前記試料台の側方から前記試料台に向かって流れる空気の風速は、０．２〜２ｍ／ｓであるのが好ましい。この態様では、供試体上の結露をより効果的にほぼ均一な状態に維持することができる。
【００８１】
(4) 前記試料台における風上側の端部の真上の位置での前記導風部材の傾き角度は、水平方向に対して５〜８０度であるのが好ましい。この態様では、供試体上の結露をより効果的にほぼ均一な状態に維持することができる。
【００８２】
(5) 前記結露試験装置には、所定の温度及び湿度に調整された空気の流速を安定させるバッファ空間が形成されているのが好ましい。この態様では、バッファ空間から流出する空気の流速が安定するので、供試体に向かって流れる空気の流速が安定する。このため、供試体上の結露をより効果的にほぼ均一な状態に維持することができる。
【００８３】
(6) 前記導風部材は、風上側から風下側に向かって空気の流路面積を小さくするのが好ましい。この態様では、風上側から風下側に向かって空気の流路面積が次第に小さくなるので、空気の流れる方向を規制し易くすることができる。この結果、供試体上を流れる空気の流れを安定させることができ、供試体上の結露をより効果的にほぼ均一な状態に維持することができる。
【００８４】
(7) 前記導風部材は、前記試験槽のケーシングの一部であってもよい。この態様では、試験槽のケーシングに部材を追加することなく、導風効果を得ることができる。
【００８５】
(8) 前記試験槽は、前記供試体の表面を拡大可能な顕微鏡を備えていてもよい。この態様では、供試体上の微細な結露の状態を観察できる。
【００８６】
(9) 前記試験槽は、前記供試体の表面に生じた結露を検出可能な結露検出部を備えているのが好ましい。この態様では、供試体の表面上の結露の状態を把握できる。
【００８７】
(10)前記空気の風速及び前記導風部材の角度の少なくとも一方が可変であってもよい。この態様では、空気の風速及び導風部材の角度の少なくとも一方を変えることにより、供試体の表面上の結露状態を調整することが可能となる。
【００８８】
(11)前記試料台の載置面には、熱抵抗低減材が設けられていてもよい。この態様では、試料台の熱を供試体に伝え易くすることができるとともに熱伝導量のばらつきを抑制することができるので、供試体上の結露状態の調整をより正確に行い易くすることができる。また供試体の接触面が平坦でない場合でも、試料台の載置面に密着させることが可能となる。
【００８９】
(12)前記試料台は、ペルチエ素子を有していてもよい。この態様では、ペルチエ素子への印加電圧を制御することにより、供試体上の結露状態を調整することができる。
【００９０】
(13)前記供試体上を通過した空気を前記ペルチエ素子からの放熱で加熱してもよい。この態様では、加熱器を新たに追加することなく、試験槽内での不要な結露を抑制することができる。すなわち、供試体上を通過した空気は、冷却されているため相対湿度が上昇している。このため、試験槽内で結露し易い。しかしながら、相対湿度の上昇した空気をペルチエ素子の放熱部で加熱するので、試験槽内での結露を抑制することができる。
【００９１】
(14)前記実施形態による結露試験方法は、調整部内において、空気の温度及び湿度を所定の温度及び湿度に調整し、前記調整部からダクトを通して試験槽に空気を導入し、前記試験槽内において、供試体が載置された試料台の載置面を冷却し、前記試験槽内において、前記試料台の側方から、前記試料台における風上側の端部の真上の位置において所定の角度で下向きに傾斜した方向に空気を導いて、前記試料台上に空気を流し、前記供試体上に結露を生じさせる。
【００９２】
(15)前記結露試験方法において、前記試料台の側方から前記試料台に向かって、風速０．２〜２ｍ／ｓで空気を流すのが好ましい。
【００９３】
(16)前記結露試験方法において、前記試料台の側方から前記試料台に向かって、水平方向に対して５〜８０度の角度で斜め下向きに空気を流すのが好ましい。
【００９４】
(17)前記結露試験方法において、バッファ空間内において空気の流速と湿度分布を安定させ、この流速と湿度分布が安定した空気を前記試料台の側方から斜め下方に前記試料台上に向けて流れさせるのが好ましい。
【符号の説明】
【００９５】
１２    調整槽
１４    試験槽
１７    上流側ダクト
１８    下流側ダクト
３５    ケーシング
４３    試料台
４３ａ  載置面
５５    熱抵抗低減材
５７    導風部材
６１    結露量センサ（結露検出部）
７３    顕微鏡
ＳＢ    バッファ空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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