(57)【要約】【課題】電熱エレメントを保持する絶縁材が破損しにくい環境試験装置を提供する。【解決手段】  被試験物が配置される試験室と、加熱装置を有する環境試験装置である。加熱装置は、外枠部材３０と、電熱エレメント４５と、電熱エレメント４５を支持する碍子（絶縁材）３６とを有している。外枠部材３０に支持部材３５が保持され、碍子（絶縁材）３６に支持部材３５が挿通されている。碍子（絶縁材）３６と外枠部材３０の間に間隔形成部材４０が挟み込まれて碍子３６が位置決めされている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被試験物が配置される試験室と、試験室の温度を調節する空調機器を有していて試験室内に所望の環境を創出する環境試験装置であって、前記空調機器の一つとして加熱装置を有する環境試験装置において、
前記加熱装置は、外枠部材と、支持部材と、電熱エレメントと、電熱エレメントを保持すると共に前記支持部材が挿通される貫通孔を有する保持用絶縁材を有し、
外枠部材に前記支持部材が保持され、前記保持用絶縁材の貫通孔に支持部材が挿通され、且つ外枠部材とこれに隣接する保持用絶縁材との間に間隔形成部材が配されて前記保持用絶縁材が位置決めされていることを特徴とする環境試験装置。
【請求項２】
支持部材は長尺状であり、間隔形成部材が前記支持部材に外嵌されていることを特徴とする請求項１に記載の環境試験装置。
【請求項３】
外枠部材は、対向する側壁を有し、前記側壁の間に支持部材が掛け渡されており、複数の前記保持用絶縁材があり、各保持用絶縁材は板状であってその貫通孔に支持部材が挿通されており、保持用絶縁材同士の間の領域においては、支持部材に間隔維持用絶縁材が装着され、間隔維持用絶縁材が両脇の保持用絶縁材に接触または近接していることを特徴とする請求項１又は２に記載の環境試験装置。
【請求項４】
支持部材は端部に雌ねじ又はねじ挿通孔が形成されており、外枠部材の外側からねじ部材が挿通されて支持部材が外枠部材に取り付けられてい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環境試験装置。
【請求項５】
外枠部材とこれに隣接する保持用絶縁材との間の距離よりも間隔形成部材の長さの方が短いことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の環境試験装置。
【請求項６】
外枠部材と、支持部材と、電熱エレメントと、電熱エレメントを保持すると共に前記支持部材が挿通される貫通孔を有する保持用絶縁材を有し、
外枠部材に前記支持部材が保持され、前記保持用絶縁材の貫通孔に支持部材が挿通され、且つ外枠部材とこれに隣接する保持用絶縁材との間に間隔形成部材が配されて前記保持用絶縁材が位置決めされていることを特徴とする加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被試験物を所定の環境下に置いて試験を行う環境試験装置に関するものである。本発明の環境試験装置は、温度サイクル試験や熱衝撃試験（冷熱衝撃試験ともいう）等の様に、試験室内の温度を変化させる試験を行う装置として好適である。
また本発明は、環境試験装置に用いられる加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
製品や素材等の性能や耐久性を試験する装置として、特許文献１の様な環境試験装置が知られている。環境試験装置は、被試験物が載置される試験室を備え、試験室内の温度や湿度を所望の試験環境に調整するものである。
【０００３】
図１は、代表的な環境試験装置を概念的に表したものである。
環境試験装置１００の基本構成は、図１に示すようであり、断熱壁２によって覆われた断熱槽３を有している。そして当該断熱槽３の一部に試験室５が形成されている。試験室５は、被試験物１８を設置する空間である。
環境試験装置１００は、さらに空調機器１７と送風機１０を備えている。空調機器１７は、加湿装置６、冷却装置７及び加熱装置１０１によって構成されている。
【０００４】
環境試験装置１００には、試験室５と環状に連通する空調通風路１５があり、当該空調通風路１５に前記した空調機器１７と送風機１０が内蔵されている。
【０００５】
空調通風路１５は、断熱槽３の一部に形成され、空気吹き出し部１６と空気導入部２５の２箇所で試験室５と連通している。
そのため送風機１０を起動すると、試験室５内の空気が空気導入部２５から空調通風路１５内に導入される。そして空調通風路１５が通風状態となり、空調機器１７に空気が接触して熱交換や湿度調整がなされ、空気吹き出し部１６から試験室５内に調整後の空気が吹き出される。
また空調通風路１５の空気吹き出し部１６の近傍に、温度センサー１２と湿度センサー１３が設けられている。
環境試験装置１００を使用する際には、送風機１０を運転して空調通風路１５内を通風状態とし、温度センサー１２及び湿度センサー１３の検出値が、設定環境の温度及び湿度に近づく様に空調機器１７を制御する。
【０００６】
即ち送風機１０を運転することによって、空気導入部２５から試験室５内の空気が空調通風路１５に導入され、空調通風路１５内の空調機器１７を通過して温度・湿度が整えられる。そして温度・湿度を調整された空気が、空気吹き出し部１６から試験室５に戻され、試験室５内に所望の温度・湿度の環境が作られる。
【０００７】
環境試験の一つとして、温度サイクル試験が知られている。
温度サイクル試験は、温度変化する環境を人工的に作り、被試験物をこの環境下において熱ストレスを与え、被試験物の変化を観察するものである。
【０００８】
図１に示す環境試験装置１００を使用して温度サイクル試験を行う場合は、試験室５内に被試験物１８を載置し、試験室５内の環境を高温状態から低温状態に変化させ、さらに低温状態から高温状態に変化させ、これを一定回数に渡って繰り返す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１６−１０２６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明者らは、環境試験装置１００に使用する加熱装置１０１として、図１３、図１４、図１５に示す構造のものを試作した。
試作した加熱装置１０１は、電熱線等の電熱エレメント１０３を熱源とするものである。電熱線は、高熱を発するだけでなく、表面に電流が流れる。そのため他の部材と直接接触すると、漏電やショートが発生する場合がある。
そこで試作した加熱装置１０１では、ショート等を防ぐために、碍子１０５で電熱エレメント１０３を保持することとした。
試作した加熱装置１０１は、図１３の様に、外枠を構成するフレーム１０２があり、フレーム１０２の内部に碍子１０５ａ乃至１０５ｅが固定されている。なお、作図の関係上、碍子１０５の数は実際よりも少ない。
【００１１】
碍子１０５は、板状の絶縁材であり、固定用の支持軸１１２を挿通する貫通孔１０７が設けられている。一端の碍子１０５には、端子１０６が設けられている。それ以外の碍子１０５には電熱エレメント挿通用の貫通孔１１０が設けられている。
またフレーム１０２には、対向する側板１１１ａ、１１１ｂがある。側板１１１ａ、１１１ｂには、固定用の支持軸１１２を挿通する貫通孔１１３が設けられている。
支持軸１１２は、長尺の雄ねじ部材であり、棒材の外周に、両端に渡って雄ねじが形成されたものである。支持軸１１２は、ステンレス等の金属で作られている。
【００１２】
加熱装置１０１では、フレーム１０２の側板１１１ａ、１１１ｂの間に、碍子１０５が直列かつ平行に並べられ、側板１１１ａ、１１１ｂの貫通孔１１３と、碍子１０５の貫通孔１０７に、固定用の支持軸１１２が連通している。
また碍子１０５同士の間においては、支持軸１１２に磁器製のパイプ１１５が挿通されており、碍子１０５間の間隔が保持されている。
両端に設けられた碍子１０５ａ、１０５ｅの貫通孔１０７からは、図１４、図１５の様に支持軸１１２の両端が突出している。そして図１５の様に、支持軸１１２であって、両端に設けられた碍子１０５の外側の位置に突出した部分にナット１１６ａ、１１６ｂが係合しており、二つの１１６ａ、１１６ｂを締めつけることによって、各碍子１０５が平行に並べられている。
さらに支持軸１１２の両端は、側板１１１ａ、１１１ｂの貫通孔１１３に挿通されており、支持軸１１２には側板１１１ａ、１１１ｂを挟んでそれぞれ２個のナット１１８ａ、１１８ｂが係合している。
【００１３】
図１５は、試作した加熱装置１０１の、碍子１０５と、パイプ１１５と、支持軸１１２及びナット１１６ａ、１１６ｂの関係を抜き出して表示したものである。
図１５の様に、各碍子１０５の間には、パイプ１１５があって、各碍子１０５の間の間隔は、パイプ１１５によって規制されている。また一連の碍子１０５と、パイプ１１５の集合体は、両側からナット１１６ａ、１１６ｂで締め付けられており、碍子１０５には、常に圧縮応力が掛かっている。
【００１４】
電熱エレメント１０３は、その両端が端子１０６に接続されている。また電熱エレメント１０３の中間部は、碍子１０５に設けられたエレメント挿通用の貫通孔１１０に挿入されて支持されている。
【００１５】
試作した加熱装置１０１を採用した環境試験装置１００は、高温試験を行ったり、低
温試験を行う場合には、特に大きな問題は発生せず、良好な性能を発揮した。
しかしながら、環境試験装置１００を使用して温度サイクル試験を行うと、碍子１０５が破損する場合があった。
【００１６】
この原因を検討したところ、碍子１０５の固定方法に問題があることが判明した。
即ち試作した加熱装置１０１では、図１５の様に、複数の碍子１０５を縦に、平行に並べ、その間にパイプ１１５が挟まれ、各碍子１０５の貫通孔１０７に支持軸１１２を挿通し、外側にナット１１６ａ、１１６ｂを取り付けて締めつけている。そのため前記した様に碍子１０５には、常に圧縮応力が掛かっている。
また各碍子１０５は、支持軸１１２に対して剛着された状態となっており、自由度がない。
環境試験装置１００を使用して温度サイクル試験を行うと、高温環境時には加熱装置１０１の温度が上昇し、低温環境時には、加熱装置１０１に冷風が通過して加熱装置１０１の温度が下がる。
【００１７】
ここで、試作した加熱装置１０１では、碍子１０５に支持軸１１２が挿通され、碍子列は外側からナット１１６ａ、１１６ｂで支持軸１１２に剛着されているので、支持軸１１２が温度変化に起因して膨張・収縮するに伴い、碍子１０５がより強く締めつけられたり、緩められることとなる。特に試作した加熱装置１０１では、支持軸１１２は、ステンレス等の金属棒であるから、碍子１０５に比べて線膨張率が大きく、加熱装置１０１の温度が変化する度に、碍子１０５が締めつけられたり、緩められることが繰り返され、碍子１０５が繰り返し応力を受けて疲労破壊すると予想される。
【００１８】
本発明は、この知見に基づいて発案されたものてあり、電熱エレメントを保持する絶縁材が破損しにくい環境試験装置を提供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】
【００１９】
上記した課題を解決するための請求項１に記載の発明は、被試験物が配置される試験室と、試験室の温度を調節する空調機器を有していて試験室内に所望の環境を創出する環境試験装置であって、前記空調機器の一つとして加熱装置を有する環境試験装置において、前記加熱装置は、外枠部材と、支持部材と、電熱エレメントと、電熱エレメントを保持すると共に前記支持部材が挿通される貫通孔を有する保持用絶縁材を有し、外枠部材に前記支持部材が保持され、前記保持用絶縁材の貫通孔に支持部材が挿通され、且つ外枠部材とこれに隣接する保持用絶縁材との間に間隔形成部材が配されて前記保持用絶縁材が位置決めされていることを特徴とする環境試験装置である。
【００２０】
本発明の環境試験装置では、絶縁材は、剛着状態とはならず幾分の自由度を持っている。そのため支持部材が熱によって膨張・収縮しても、絶縁材に過度の力が負荷されず、破壊を免れる。
【００２１】
支持部材は長尺状であり、間隔形成部材が前記支持部材に外嵌されていることが望ましい（請求項２）。
【００２２】
外枠部材は、対向する側壁を有し、前記側壁の間に支持部材が掛け渡されており、複数の前記保持用絶縁材があり、各保持用絶縁材は板状であってその貫通孔に支持部材が挿通されており、保持用絶縁材同士の間の領域においては、支持部材に間隔維持用絶縁材が装着され、間隔維持用絶縁材が両脇の保持用絶縁材に接触または近接していることが望ましい（請求項３）。
【００２３】
支持部材は端部に雌ねじ又はねじ挿通孔が形成されており、外枠部材の外側からねじ部材が挿通されて支持部材が外枠部材に取り付けられていることが望ましい（請求項４）。
【００２４】
本発明によると、外枠部材の内側寸法を支持部材で確定することができる。
【００２５】
外枠部材とこれに隣接する保持用絶縁材との間の距離よりも間隔形成部材の長さの方が短いことが望ましい（請求項５）。
【００２６】
本発明によると、絶縁材の自由度を確実に確保することができる。
【００２７】
請求項６に記載の発明は、外枠部材と、支持部材と、電熱エレメントと、電熱エレメントを保持すると共に前記支持部材が挿通される貫通孔を有する保持用絶縁材を有し、外枠部材に前記支持部材が保持され、前記保持用絶縁材の貫通孔に支持部材が挿通され、且つ外枠部材とこれに隣接する保持用絶縁材との間に間隔形成部材が配されて前記保持用絶縁材が位置決めされていることを特徴とする加熱装置である。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の環境試験装置では、電熱エレメントを保持する絶縁材にある程度の自由度が確保され、支持部材が膨張・収縮しても絶縁材に過度に力が掛からない。そのため本発明の環境試験装置は、絶縁材が破損する故障が少ない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施形態及び従来技術の環境試験装置を概念的に表した断面図である。
【図２】本実施形態の環境試験装置で採用する加熱装置の斜視図及び斜視図の円内の拡大図である。
【図３】図２の加熱装置の正面図である。
【図４】図２の加熱装置の要部を概念的に表した一部断面正面図である。
【図５】（ａ）は、図２の加熱装置の要部を概念的に表した分解斜視図であり、（ｂ）は、間隔形成部材と、支持部材と、筒状碍子によって構成される姿勢維持具の斜視図である。
【図６】図２の加熱装置の外枠部材及びそれに隣接する碍子周辺を概念的に表した分解斜視図である。
【図７】図２の加熱装置の外枠部材及びそれに隣接する碍子周辺の断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態における加熱装置の外枠部材及びそれに隣接する碍子周辺の断面図である。
【図９】本発明のさらに他の実施形態における加熱装置の外枠部材及びそれに隣接する碍子周辺の断面図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施形態における加熱装置の外枠部材及びそれに隣接する碍子周辺の断面図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施形態における加熱装置の外枠部材及びそれに隣接する碍子周辺の断面図である。
【図１２】本発明のさらに他の実施形態の環境試験装置を概念的に表した断面図である。
【図１３】試作した加熱装置を概念的に表した分解斜視図である。
【図１４】試作した加熱装置を概念的に表した一部断面正面図である。
【図１５】試作した加熱装置の碍子の固定構造を概念的に表した拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下さらに本発明の実施形態について説明する。
本実施形態の環境試験装置１の構成は、前記した従来技術の環境試験装置１００と大差ない。即ち環境試験装置１は、図１の様に、断熱壁２によって覆われた断熱槽３を有している。そして当該断熱槽３の一部に試験室５が形成されている。環境試験装置１は、さらに空調機器１７と送風機１０を備えている。空調機器１７は、加湿装置６、冷却装置７及び加熱装置８を備えている。
加熱装置８は、前述した試作品を改良したものである。
【００３１】
本実施形態で採用する加熱装置８は、図２、図３の様に外枠部材３０を有し、外枠部材の中に６組の電熱モジュール３１が内蔵されたものである。
外枠部材３０は、対向する側面部材（側壁）３２ａ、３２ｂを有している。外枠部材３０の側面部材３２ａ、３２ｂには、各電熱モジュール３１が取り付けられる取り付け部２０が、６か所設けられている。側面部材３２ａ、３２ｂの取り付け部２０には、それぞれ２個ずつ、貫通孔５１が設けられている。
外枠部材３０の対向する側面部材３２ａ、３２ｂは、複数の支持部材３５によって結合され、所定の相対位置関係を保っている。
【００３２】
以下、一つの電熱モジュール３１と、対応する側面部材３２ａ、３２ｂの取り付け部２０について、図４乃至図７を参照しつつ説明する。
電熱モジュール３１は、複数の碍子３６と、二本の支持部材３５と、間隔形成部材４０と、筒状碍子（間隔維持用絶縁材）４２及び電熱エレメント４５によって構成されている。
本実施形態の加熱装置では、一本の支持部材３５と、２個の間隔形成部材４０と、多数の筒状碍子（間隔維持用絶縁材）４２によって、一組の姿勢維持具２１が構成されている。そして二組の姿勢維持具２１によって、側面部材３２ａ、３２ｂと、複数の碍子３６のの相対位置が規制されている。
【００３３】
電熱モジュール３１は、試作品と同様、複数の碍子（絶縁材）３６を有している。作図の関係上、図４、図５等では、碍子（絶縁材）３６の数を減らして図示している。
碍子３６は、いずれも板状である。
【００３４】
外枠部材３０の一方の側面部材３２ａに最も近い位置に配される碍子３６ａには、図４、図５の様に中央部に端子３７が２個設けられている。
また碍子３６ａには、電熱モジュールを折り返すための貫通孔３８ａ、３８ｂが設けられている。
さらに碍子３６ａの二つの角には、支持部材３５を挿通する貫通孔４６が設けられている。
【００３５】
他の碍子３６ｂ乃至３６ｉには、中央部に電熱エレメント４５を挿通する貫通孔４７が４個設けられている。
また他の３６ｂ乃至３６ｉの二つの角には、支持部材３５を挿通する貫通孔４６が設けられている。
【００３６】
支持部材３５は、断面形状が円形の軸であり長尺部材である。支持部材３５の両端の端面には、雌ねじ５０が形成されている。支持部材３５の外径は、碍子３６の貫通孔４６よりも小さく、支持部材３５は貫通孔４６を貫通する。
その一方で、支持部材３５の外径は、取り付け部２０に設けられた貫通孔５１よりも大きく、支持部材３５は取り付け部２０に設けられた貫通孔５１を通過することができない。
【００３７】
間隔形成部材４０は、側面部材３２と端部の碍子３６ａ、３６ｉの間に介在されるスペーサである。本実施形態では、一方の側面部材３２ａと一端の碍子３６ａの間に介在される間隔形成部材４０ａと、他方の側面部材３２ｂと他端の碍子３６ｉの間に介在される間隔形成部材４０ｂがある。
間隔形成部材４０は、ステンレススチール製の筒である。間隔形成部材４０の内径は、支持部材３５の外径よりも大きい。そのため間隔形成部材４０に支持部材３５を挿通することができる。
また間隔形成部材４０の外径は、碍子３６の貫通孔４６及び側面部材３２ａ、３２ｂの取り付け部２０に設けられた貫通孔５１よりも大きい。そのため間隔形成部材４０は、碍子３６の貫通孔４６及び取り付け部２０の貫通孔５１を通過することができない。
【００３８】
筒状碍子４２は、碍子３６同士の間に介在される絶縁材である。また筒状碍子４２は、碍子３６同士の間隔を確保するスペーサとしても機能する。
即ち筒状碍子４２は、碍子３６間にあって、間隔維持用絶縁材として機能するものであり、磁器製の筒である。筒状碍子４２の内径は、支持部材３５の外径よりも大きい。そのため筒状碍子４２に支持部材３５を挿通させることができる。
また筒状碍子４２の外径は、碍子３６の貫通孔４６よりも大きい。そのため筒状碍子４２は、碍子３６の貫通孔４６を通過することができない。
【００３９】
電熱エレメント４５は、コイル状に巻かれた電熱線である。
【００４０】
次に、電熱モジュール３１の各部材と、対応する側面部材３２ａ、３２ｂとの位置関係について説明する。
前記した様に外枠部材３０には対向する側面部材３２ａ、３２ｂがあり、その各取り付け部２０の間に、複数の碍子３６ａ乃至３６ｉが直列かつ平行姿勢に並べられている。
外枠部材３０の側面部材３２ａ、３２ｂに設けられた２個の貫通孔５１は、各碍子３６の角に設けられた２個の貫通孔４６に対応する位置にある。
【００４１】
本実施形態では、側面部材３２ａ、３２ｂと各碍子３６の位置関係が、二組の姿勢維持具２１によって決められている。
即ち各碍子３６ａ乃至３６ｉの貫通孔４６に、支持部材３５が挿通され、一方の側面部材３２ａと端部の碍子３６ａの間に、支持部材３５に外装された間隔形成部材４０ａがあり、各碍子３６ａ乃至３６ｉの間に、支持部材３５に外装された筒状碍子（間隔維持用絶縁材）４２があり、碍子３６ｉと他方の側面部材３２ｂの間に、支持部材３５に外装された間隔形成部材４０ｂがある。
【００４２】
即ち本実施形態では、図４、図７の様に、各碍子３６の二つの貫通孔４６に、前記した軸状の支持部材３５がそれぞれ挿通されている。また図７の様に、側面部材３２ａ、３２ｂの内面であって貫通孔５１の部位に支持部材３５の端面が接している。
そして支持部材３５の端面に形成された雌ねじ５０に、側面部材３２ａ、３２ｂの外側からボルト等のネジ６５が係合され、支持部材３５は、側面部材３２ａ、３２ｂに固定されている。
本実施形態では、支持部材３５の端面が側面部材３２ａ、３２ｂの内面と接している。そのため側面部材３２ａ、３２ｂの間の距離は、支持部材３５の全長によって決まる。従って、本実施形態では、外枠部材３０の側面部材３２ａ、３２ｂの位置決めが容易である。
【００４３】
各碍子３６の間においては、図４、図７の様に支持部材３５に筒状碍子４２が挿通されている。
また一方の端部に配された碍子３６ａと対向する側面部材３２ａの間においては、支持部材３５に間隔形成部材４０ａが挿通されている。同様に他方の端部に配された碍子３６ｉと他方の側面部材３２ｂの間においても、支持部材３５に間隔形成部材４０ｂが挿通されている。
【００４４】
ここで碍子３６同士の間に配された筒状碍子４２に注目すると、筒状碍子４２の外径は、碍子３６の貫通孔４６よりも大きい。そのため碍子３６同士の間隔は、筒状碍子４２によって規制され、碍子３６同士の間隔は筒状碍子４２よりも狭くなることはない。
同様に、端部の碍子３６ａ，３６ｉと、側面部材３２ａ、３２ｂの間に配された間隔形成部材４０に注目すると、間隔形成部材４０の外径は、碍子３６の貫通孔４６及び側面部材３２ａ、３２ｂの取り付け部２０に設けられた貫通孔５１よりも大きいので、端部の碍子３６ａ，３６ｉと側面部材３２ａ、３２ｂとの間隔は、間隔形成部材４０によって規制され、端部の碍子３６ａ，３６ｉと側面部材３２ａ、３２ｂとの間隔は間隔形成部材４０よりも狭くなることはない。
【００４５】
そして本実施形態では、支持部材３５の全長が、各碍子３６の厚さと、間隔形成部材４０及び筒状碍子４２の長さの合計よりも長く設計されている。
そのため各碍子３６と間隔形成部材４０及び筒状碍子４２を密着させて中央に寄せると、図７の様に、間隔形成部材４０と一方の側面部材３２ａの間に隙間Ａができる。図示しないが、間隔形成部材４０と他方の側面部材３２ｂの間にも同様の隙間ができることとなる。
この隙間Ａは、１ｍｍから１０ｍｍ程度である。
言い換えると、側面部材３２ａ、３２ｂの間隔は、各碍子３６の厚さと、間隔形成部材４０及び筒状碍子４２の長さの合計よりも広い。
そのため側面部材３２ａ、３２ｂの間において、各碍子３６には支持部材３５の長手方向に遊びがあり、わずかではあるが、側面部材３２ａ、３２ｂの間隔方向に自由度がある。
【００４６】
本実施形態では、外枠部材３０に支持部材３５が掛け渡され、碍子３６の貫通孔４６に支持部材３５が挿通されることによって、各碍子３６が支持部材３５から離脱することが阻止されている。そして本実施形態では、外枠部材３０と端部の碍子３６ａ、３６ｉの間にそれぞれ間隔形成部材４０が介在され、さらに各碍子３６の間に筒状碍子４２が介在されることによって、各碍子３６が位置決めされている。
しかしながら、試作品の様に各碍子３６はねじで締めつけられてはおらず、わずかではあるが自由度がある。
即ち外枠部材３０とこれに隣接する碍子３６ａ、３６ｉとの間の距離よりも間隔形成部材４０の長さの方が短い。そのため各碍子３６は、締めつけられた状態とはならず、緩く位置決めされた状態となっている。
即ち各碍子３６同士の間の領域においては、支持部材３５に筒状碍子４２が装着され、筒状碍子４２が両脇の碍子３６に軽く接触しているか、あるいは僅かに間隔をあけて近接している。
【００４７】
電熱エレメント４５は、両端が碍子３６ａの端子３７に接続され、中間部は、各碍子３６の貫通孔４７に挿通されて支持されている。
詳細に説明すると、電熱エレメント４５の一端は、側面部材３２ａ側の碍子３６ａの端子３７の一方に接続され、これに続く部分は、縦に配列された碍子３６に設けられた貫通孔４７に挿通されて他方の碍子３６に向かって配されている。そして他方の端部の碍子３６に設けられた貫通孔４７で折り返され、各碍子３６の貫通孔４７に挿通される。
そして碍子３６で再度折り返される。この様に、電熱エレメント４５は、複数回に渡って折り返され、他端部が他方の端子３７に到達して接続されている。
【００４８】
次に、加熱装置８の機能について説明する。
加熱装置８は、公知のそれと同様に、電熱エレメント４５に通電されて発熱する。
環境試験装置１で温度サイクル試験を行う場合を想定すると、加熱装置８に通電することによって電熱エレメント４５が発熱し、試験室５内に高温環境をつくり出すことができる。
続く低温環境時においては、冷風が加熱装置８を通過し、冷却される。
ここで、各碍子３６に挿通された支持部材３５は、金属製の軸であるから、碍子３６よりも大きく熱収縮する。
しかしながら、本実施形態では、各碍子３６は、側面部材３２ａ、３２ｂの間隔方向に自由度があるから、支持部材３５が収縮しても過度に締めつけられることはない。
そのため各碍子３６に掛かる力は小さく、例え繰り返し応力があったとしても碍子３６が破損するには至らない。
また本実施形態によると、側面部材３２ａ、３２ｂに端部の碍子３６ａ、３６ｉが接触することも防止される。
【００４９】
以上説明した実施形態では、間隔形成部材４０をステンレススチールで製作し、間隔形成部材４０が直接的に碍子３６ａと接触する構成としたが、何らかの緩衝部材を介在させてもよい。例えば図８に示す様な、ワッシャ状のリングを緩衝材７１とし、これをステンレススチール製の筒体８０と碍子３６ａの間に介在させ、碍子３６ａが傷付くことを防いでもよい。本実施形態では、筒体８０と緩衝材７１の二つが間隔形成部材８１として機能する。
【００５０】
図８に示す実施形態では、板状の碍子３６と、筒状碍子４２の間にも、リング８３を装着し、碍子同士が直接接触することを防いでいる。なお板状の碍子３６と、筒状碍子４２の間に装着するリング８３は、絶縁材であることが望ましい。
【００５１】
また図９に示す様に、ワッシャ状のリング７２を複数重ねて支持部材３５に挿通し、これを間隔形成部材７３としてもよい。
間隔形成部材は断面形状が溝状であって、支持部材３５に被さる様に外嵌されるものであってもよい。
【００５２】
以上説明した実施形態では、間隔形成部材４０、７３、８１は筒状又はリング状であって、支持部材３５に外嵌させることによって、間隔形成部材４０、７３、８１を側面部材３２ａと碍子３６ａとの間に介在させたが、他の部位に間隔形成部材を設けてもよい。
例えば図１０の様に、側面部材３２ａに突起を設けてこれを間隔形成部材７４としてもよい。
逆に碍子３６ａの側面部材３２ａ側に突起を設けてこれを間隔形成部材としてもよい。
【００５３】
間隔形成部材４０、７３、８１は、錆びたり変質することが少ない素材であることが望ましく、ステンレススチールであることが推奨されるが、間隔形成部材４０、７３、８１の素材は限定されるものではない。例えば間隔形成部材４０、７３、８１は、磁器製であってもよく、樹脂製であってもよい。また間隔形成部材４０、７３、８１をステンレススチール以外の金属で製作してもよい。
【００５４】
以上説明した実施形態では、支持部材３５は断面形状が円形であって、軸状であるが、支持部材３５の断面形状は任意であり、四角形であってもよく、溝状であってもよい。
【００５５】
以上説明した実施形態では、支持部材３５の端面に雌ねじ５０を設け、外枠部材３０の外側からネジ６５を挿通して支持部材３５を固定した。この構成は、推奨されるものであるが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば図１１の様に支持部材３５の端部にフランジ部７５を設け、これに貫通孔を設け、ボルトナット７６で、支持部材３５を固定してもよい。
またネジの挿通方向についても任意であり、外枠部材３０の内側から外側に向かってネジを挿入してもよい。
【００５６】
また支持部材３５と外枠部材３０との接続構造は、本実施形態に限定されるものではなく、試作品と同様の構造であってもよい。即ち試作品の様に、支持部材３５を外枠部材３０の貫通孔に挿通させてもよい。
要するに外枠部材３０の側面部材３２ａ、３２ｂの相対位置が決まり、且つ碍子３６が位置決めされる方法であれば、支持部材３５と外枠部材３０との接続構造は限定されない。
【００５７】
以上説明した実施形態は、通常の環境試験装置の加熱装置８として本発明の構成を採用したが、例えば図１２に示すような熱衝撃試験装置４８の加熱装置として利用することもできる。
熱衝撃試験装置４８は、環境試験装置の一形態であり、電子部品や電子機器等の被試験物に対して、熱風や冷風を所定のサイクルで送って、当該試料体に熱ストレスを与える機能を備えた装置である。
【００５８】
熱衝撃試験装置４８は、図１２に示すように、その内部に、試料体が載置される試験室５２と、その試験室５２に熱風を送ることが可能な高温室５３と、試験室５２に冷風を送ることが可能な低温室５５とを備えている。本実施形態では、試験室５２を基準として、上部に高温室５３が配され、下部に低温室５５が配されている。また、試験室５２と高温室５３の間、及び、試験室５２と低温室５５の間には、互いに連通した通気口５６が設けられている。そして、それぞれの通気口５６には、室間の気体の往来を制限するダンパー６３が設けられている。
【００５９】
試験室５２は、所望の環境が形成される部分であり、試験室５２内の雰囲気温度を検知する試験室側温度センサー５７を有する。
【００６０】
高温室５３は、当該室内の気体を予め設定した高温側の設定温度まで加熱し、その加熱した気体を試験室５２の間で循環させる機能を備えた部分であり、主たる構成として、気体を加熱する加熱ヒーター５８と、気体を循環させる高温側送風機６０と、高温室５３内の雰囲気温度を検知する高温側温度センサー６１を有する。
本実施形態では、加熱ヒーター５８として、上記した加熱装置８と同等の構造のものが採用されている。
【００６１】
低温室５５は、室内の気体を予め設定した低温側の設定温度まで冷却し、その冷却した気体を試験室５２との間で循環させる機能を備えた部分であり、主たる構成として、気体を冷却する冷却器６２と、気体を循環させる低温側送風機６７と、冷却した気体の温度を微調整する調整用ヒーター６８と、低温室５５内の雰囲気温度を検知する低温側温度センサー７０を有する。
本実施形態では、調整用ヒーター６８として、上記した加熱装置８と同等の構造のものが採用されている。
【００６２】
熱衝撃試験装置４８では、試験室５２内の環境を低温環境から高温環境に切り替える際、高温室５３と試験室５２を連通させるが、そのとき、試験室５２内の低温の空気が、高温室５３に流れ込み、加熱ヒーター５８の周辺温度が一時的に低下する。しかしながら、加熱ヒーター５８は上記した加熱装置８と同等の構造を備えており、破損しにくい。
また熱衝撃試験装置４８では、試験室５２内の環境を高温環境から低温環境に切り替える際、低温室５５と試験室５２を連通させるが、そのとき、試験室５２内の高温の空気が、低温室５５に流れ込み、調整用ヒーター６８の周辺温度が一時的に上昇する。
しかしながら、調整用ヒーター６８は上記した加熱装置８と同等の構造を備えており、破損しにくい。
【００６３】
熱衝撃試験装置４８では、高温室５３内の加熱ヒーター５８と、低温室５５内の調整用ヒーター６８に、本発明の特徴的構成を採用したが、いずれか一方のヒーターに本発明の特徴的構成を採用してもよい。その場合には、低温室５５内の調整用ヒーター６８に、本発明の特徴的構成を採用することが推奨される。
【００６４】
熱衝撃試験装置の例として、試験室５２と、温度調節室たる高温室５３及び低温室５５を備え、試験室５２と連通させる温度調節室を切り替える構造のものを示したが、他の構造の熱衝撃試験装置に本発明の加熱装置８を使用することもできる。
例えば、高温側試験室と低温側試験室を有する２槽タイプや、高温側試験室と常温試験室及び低温側試験室を有する３槽タイプであって、被試験物を移動させる試験物移動手段を有し、被試験物を試験室間で移動させて熱衝撃を与えるものであってもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１  環境試験装置
８  加熱装置
２１  姿勢維持具
３０  外枠部材
３１  電熱モジュール
３２ａ、３２ｂ  側面部材
３５  支持部材
３６  碍子（絶縁材）
３７  端子
４０、７３、７４、８１  間隔形成部材
４２  間隔維持用絶縁材
４５  電熱エレメント
４６  貫通孔
５０  雌ねじ
５１  貫通孔
５８  加熱ヒーター
６８  調整用ヒーター
【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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