(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の開口が設けられた第１の先端部を有すると共に腐食液が供給される第１のノズルと、前記第１の開口と近接する第２の開口が設けられた第２の先端部を有する第２のノズルと、前記第１の先端部および前記第２の先端部を収容する内部空間を有すると共に鉛直方向へ延在する噴霧塔とを含み、前記腐食液を噴霧する噴霧部と、
前記第２のノズルに空気を供給する空気供給部と、
前記第２のノズルに水を供給する水供給部と、
前記空気供給部により前記第２のノズルに前記空気を供給し前記噴霧部において前記腐食液の噴霧を行う噴霧動作と、前記水供給部により前記第２のノズルに前記水を供給し前記第２の開口から前記水を前記第１の開口に対し下方から上方へ向けて吹きかける洗浄動作とを切り替える切替機構と
を備え、
前記内部空間のうち前記第２の先端部よりも上方の空間には前記第１の先端部のみが存在するようになっている
噴霧腐食試験機。
【請求項２】
第１の開口を一端に有すると共に腐食液が供給される第１のノズルと、前記第１の開口と近接して配置された第２の開口を一端に有する第２のノズルとを含み、前記腐食液を噴霧する噴霧部と、
前記第２のノズルに空気を供給する空気供給部と、
前記第２のノズルに水を供給する水供給部と、
前記空気供給部により前記第２のノズルに前記空気を供給し前記噴霧部において前記腐食液の噴霧を行う噴霧動作と、前記水供給部により前記第２のノズルに前記水を供給し前記第２の開口から前記水を前記第１の開口に吹きかける洗浄動作とを切り替える切替機構と、
前記水および前記空気を収容する空気飽和器と
を備え、
前記水供給部は、前記第２のノズルの他端に接続された一端および前記空気飽和器に収容された前記水の液面下に位置する他端を有する水供給管を含み、
前記空気供給部は、前記第２のノズルの他端に接続された一端および前記空気飽和器に収容された前記水の液面上の空間に位置する他端を有する空気供給管を含み、
前記切替機構は、前記水供給管に設けられた水開閉弁と、前記空気供給管に設けられた空気開閉弁とを含む
噴霧腐食試験機。
【請求項３】
前記切替機構の動作制御と、前記水の供給量および前記空気の供給圧力の調整とを行う制御部をさらに備えた
請求項１または請求項２に記載の噴霧腐食試験機。
【請求項４】
前記第１のノズルに供給される前記腐食液の流量を検出する流量センサをさらに備えた
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の噴霧腐食試験機。
【請求項５】
第１の開口が設けられた第１の先端部を有すると共に腐食液が供給される第１のノズルと、前記第１の開口と近接する第２の開口が設けられた第２の先端部を有し空気と水とが選択的に供給される第２のノズルと、前記第１の先端部および前記第２の先端部を収容する内部空間を有すると共に鉛直方向へ延在する噴霧塔とを含み、前記内部空間のうち前記第２の先端部よりも上方の空間には前記第１の先端部のみが存在するように構成され、前記腐食液を噴霧する噴霧部を備えた噴霧腐食試験機を用いた噴霧腐食試験方法であって、
前記第２のノズルに前記空気を供給し前記噴霧部において前記腐食液の噴霧を行う噴霧動作と、
前記第２のノズルに前記水を供給し、前記第２の開口から前記水を前記第１の開口に対し下方から上方へ向けて吹きかけることで前記第１のノズルの洗浄を行う洗浄動作と
を含み、
前記噴霧動作と前記洗浄動作との切り替えを行う
噴霧腐食試験方法。
【請求項６】
前記第１のノズルの洗浄は、噴霧腐食試験の終了時に行う
請求項５記載の噴霧腐食試験方法。
【請求項７】
前記第１のノズルに供給される前記腐食液の流量が規定値以下となった際に前記腐食液の噴霧を停止し、前記第１のノズルの洗浄を行う
請求項５または請求項６に記載の噴霧腐食試験方法。
【請求項８】
前記第１のノズルの洗浄を行う際、前記第２の開口から間歇的に前記水を前記第１の開口に対し吹きかける
請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の噴霧腐食試験方法。
【請求項９】
前記第１のノズルの洗浄を行う際、前記第２の開口から前記第１の開口に対し吹きかける前記水の圧力を変化させる
請求項５から請求項８のいずれか１項に記載の噴霧腐食試験方法。
【請求項１０】
前記第１のノズルの洗浄ののち、前記第２の開口から前記第１の開口に対し空気を吹きかけることで前記第１の開口に付着した前記水を除去する
請求項５から請求項９のいずれか１項に記載の噴霧腐食試験方法。
【請求項１１】
前記噴霧腐食試験機として、前記噴霧部の下部と連通すると共に前記第１のノズルに前記腐食液を供給する貯水部をさらに備えたものを用い、
前記第１のノズルの洗浄を行う際、前記第２の開口から前記第１の開口に対し吹きかける前記水の量を、前記貯水部に収容される前記腐食液の濃度が所定範囲内に収まる量とする
請求項５から請求項１０のいずれか１項に記載の噴霧腐食試験方法。
【請求項１２】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の噴霧腐食試験機を備え、噴霧腐食試験と他の１以上の試験とを順次行うように構成された複合サイクル試験機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種材料の耐腐食性を調べる噴霧腐食試験機、およびそれを用いた噴霧腐食試験方法、ならびに複合サイクル試験機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、噴霧腐食試験機は、試験槽内に空気ノズルと液ノズルとを有する噴霧器を備えており、空気ノズルから噴出される圧縮空気のベンチュリ効果により吸い上げられた液ノズル内の腐食液（塩水などの腐食性の溶液）が、微細な粒子として試験槽内に載置された試験片に対して一様に噴霧されるように構成されている。
【０００３】
この噴霧腐食試験機では、液ノズルの先端部に付着した腐食液が乾燥し、溶解していた成分が析出する場合がある。その場合、結晶化した塩などの腐食液からの析出物が液ノズルの先端部を詰まらせ、規定の噴霧量が得られない恐れが生じる。そのため、析出物に起因する液ノズルの詰まりを解消するための提案がいくつかなされている（例えば特許文献１，２参照）。
【０００４】
また、より自然環境に近似し促進性の高い試験として、上記の噴霧腐食試験と乾燥試験、湿潤試験、浸漬試験および低温試験といった他の試験とを組み合わせて１サイクルとし、このサイクルを繰り返して試験片を暴露する複合サイクル試験がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４３３８７２３号公報
【特許文献２】特許第４９８７０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１，２では、塩水ノズル（液ノズル）の近傍に洗浄ノズルを配置し、塩水噴霧を休止している間に水道水を洗浄ノズルから吐出させ、塩水ノズルに吹き掛けることで洗浄を行うようにしている。しかしながら、専用の洗浄ノズルを別途設けることで装置の複雑化、大型化を招くうえ、塩水噴霧試験の際、洗浄ノズルが塩水噴霧の妨げとなり、適切な噴霧状態が確保できなくなることが懸念される。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、簡素な構成でありながら、適切な腐食液の噴霧量を安定して得ることのできる噴霧腐食試験機、噴霧腐食試験方法および複合サイクル試験機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の噴霧腐食試験機は、第１の開口が設けられた第１の先端部を有すると共に腐食液が供給される第１のノズルと、第１の開口と近接する第２の開口が設けられた第２の先端部を有する第２のノズルと、第１の先端部および第２の先端部を収容する内部空間を有すると共に鉛直方向へ延在する噴霧塔とを含み、腐食液を噴霧する噴霧部と、第２のノズルに空気を供給する空気供給部と、第２のノズルに水を供給する水供給部と、空気供給部により第２のノズルに空気を供給し噴霧部において腐食液の噴霧を行う噴霧動作と、水供給部により第２のノズルに水を供給し第２の開口から水を第１の開口に対し下方から上方へ向けて吹きかける洗浄動作とを切り替える切替機構とを備えたものである。ここで内部空間のうち第２の先端部よりも上方の空間には第１の先端部のみが存在するようになっている。
また、本発明の第２の噴霧腐食試験機は、第１の開口を一端に有すると共に腐食液が供給される第１のノズルと、第１の開口と近接して配置された第２の開口を一端に有する第２のノズルとを含み、腐食液を噴霧する噴霧部と、第２のノズルに空気を供給する空気供給部と、第２のノズルに水を供給する水供給部と、空気供給部により第２のノズルに空気を供給し噴霧部において腐食液の噴霧を行う噴霧動作と、水供給部により第２のノズルに水を供給し第２の開口から水を第１の開口に吹きかける洗浄動作とを切り替える切替機構と、水および空気を収容する空気飽和器とを備える。ここで水供給部は、第２のノズルの他端に接続された一端および空気飽和器に収容された水の液面下に位置する他端を有する水供給管を含み、空気供給部は、第２のノズルの他端に接続された一端および空気飽和器に収容された水の液面上の空間に位置する他端を有する空気供給管を含み、切替機構は、水供給管に設けられた水開閉弁と、空気供給管に設けられた空気開閉弁とを含む。
また、本発明の複合サイクル試験機は、上記本発明の噴霧腐食試験機を備え、噴霧腐食試験と、他の１以上の試験とを順次行うものである。
【０００９】
本発明の噴霧腐食試験機では、切替機構により、噴霧動作と洗浄動作との切り替えがなされる。腐食液の噴霧を行う際には、空気供給部により第２のノズルに空気が供給されて第２の開口から空気が噴出されることで第１の開口の近傍が負圧となり、第１の開口から腐食液が噴霧される。一方、洗浄動作では、水供給部により第２のノズルを介して第１の開口に水を吹きかけることで、第１の開口およびその近傍に付着した腐食液が除去される。
【００１０】
本発明の噴霧腐食試験方法は、第１の開口が設けられた第１の先端部を有すると共に腐食液が供給される第１のノズルと、第１の開口と近接する第２の開口が設けられた第２の先端部を有し空気と水とが選択的に供給される第２のノズルと、第１の先端部および第２の先端部を収容する内部空間を有すると共に鉛直方向へ延在する噴霧塔とを含み、内部空間のうち第２の先端部よりも上方の空間には第１の先端部のみが存在するように構成され、腐食液を噴霧する噴霧部を備えた噴霧腐食試験機を用いたものである。ここで、第２のノズルに空気を供給し噴霧部において腐食液の噴霧を行う噴霧動作と、第２のノズルに水を供給し、第２の開口から水を第１の開口に対し下方から上方へ向けて吹きかけることで第１のノズルの洗浄を行う洗浄動作とを含み、噴霧動作と洗浄動作との切り替えを行う。
【００１１】
本発明の噴霧腐食試験方法では、例えば噴霧腐食試験の終了時に第１のノズルの洗浄が行われるので、第１の開口およびその近傍に付着した腐食液またはその析出物が除去される。
【００１２】
本発明の噴霧腐食試験方法では、第１のノズルへ供給される腐食液の流量が規定値以下となった場合に、腐食液の噴霧を停止し第１のノズルの洗浄を行うようにしてもよい。噴霧腐食試験の実施中に第１のノズルが詰まった場合においても、第１の開口およびその近傍に付着した腐食液またはその析出物を除去することができるからである。
【００１３】
本発明の噴霧腐食試験方法では、第１のノズルの洗浄を行う際に、第２の開口から間歇的に水を第１の開口に対し吹きかけるようにしてもよい。あるいは、第２の開口から第１の開口に対し吹きかける水の圧力を変化させるようにしてもよい。第１の開口およびその近傍に付着した腐食液またはその析出物が、より効果的に除去されるからである。
【００１４】
本発明の噴霧腐食試験方法では、さらに、第１のノズルの洗浄ののち、第２の開口から第１の開口に対し空気を吹きかけることで第１の開口に付着した水を除去することが望ましい。洗浄時に第１の開口近傍に付着した洗浄水には、洗浄前の腐食液に含まれる含有物が残留することがあり、腐食液が付着した場合と同様にノズルを詰まらせる恐れがあるため、これらをより効果的に除去し、詰まりを防止することができるからである。
【００１５】
本発明の複合サイクル試験方法では、噴霧腐食試験から他の試験へ移行する前に、第１の開口に対し第２の開口から水を吹きかけることで第１のノズルの洗浄を行う。乾燥試験など他の試験工程を含む複合サイクル試験において、第１の開口およびその近傍に付着した腐食液が他の試験工程中に乾燥し、塩などが析出することを防止できるからである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の噴霧腐食試験機および複合サイクル試験機によれば、第２のノズルに対する空気の供給と水の供給との切り替えを行う切替機構を備えるようにしたので、腐食液の噴霧の際に第１の開口およびその近傍に付着した腐食液を、第２のノズルから吹きかける水により洗浄することができる。このため、第１の開口における析出物の付着による詰まりを防止できる。したがって、簡素な構成でありながら適切な腐食液の噴霧量を安定して得ることができ、高精度の噴霧腐食試験の実施が可能となる。
【００１７】
また、本発明の噴霧腐食試験方法によれば、腐食液の噴霧の終了時に第１の開口およびその近傍に付着した腐食液を除去するようにしたので、第１の開口における析出物の付着による詰まりを防止できる。その結果、再び噴霧腐食試験を実施する際にも、安定した噴霧量を得ることが可能となる。
【００１８】
さらに、本発明の複合サイクル試験方法では、噴霧腐食試験から他の試験へ移行する前に第１の開口およびその近傍に付着した腐食液を除去するようにしたので、乾燥試験など他の試験工程の影響により第１の開口近傍で析出物が析出することを防止できる。したがって、次のサイクルの噴霧腐食試験を高い精度で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る噴霧腐食試験機の構成例を表す概略図である。
【図２】図１に示した噴霧腐食試験機の変形例を表す概略図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る複合サイクル試験機の構成例を表す概略図である。
【図４】図３に示した複合サイクル試験機による複合サイクル試験の流れを表すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、その説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（噴霧腐食試験機の例）
２．第１の実施の形態の変形例（他の噴霧腐食試験機の例）
３．第２の実施の形態（複合サイクル試験機の例）
【００２１】
＜１．第１の実施の形態＞
［噴霧腐食試験機１の構成］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る噴霧腐食試験機１の概略構成例を模式的に表したものである。
【００２２】
図１に示したように、この噴霧腐食試験機１は、試験槽２、噴霧部３、空気・洗浄水供給部４、腐食液供給部５、湿度発生部９および制御部８を備える。
【００２３】
噴霧腐食試験機１は、試験槽２の内部に載置した試験片Ｓに対し塩水などの腐食液を噴霧し、その耐食性を評価するという噴霧腐食試験を行うものである。ここで、腐食液としては、例えば塩化ナトリウムを含む中性塩水溶液のほか、塩化ナトリウム溶液に酢酸を加えた酢酸酸性塩水溶液、または、塩化ナトリウム、塩化第二銅および酢酸を含むキャス液などを用いる（例えば腐食液として塩水を用いる場合には、ＪＩＳ  Ｚ  ２３７１：２０００「塩水噴霧試験方法」を参照）。
【００２４】
試験槽２は、その内部に試験片Ｓおよび噴霧部３を収容する容器であり、噴霧部３によって噴霧される腐食液を試験片Ｓの上に自由落下させる空間を有する。その天井部分は、噴霧されて天井部分に付着した腐食液が試験片Ｓに落下しないようにするため、切妻屋根形状となっている。
【００２５】
噴霧部３は、試験槽２の内部に立設する噴霧塔３１と、その噴霧塔３１の内部に設けられたミストマイザー３５とを有する。噴霧塔３１は、鉛直方向に延在する円筒３１Ａと、その上方に配置された方向体３１Ｂとを有する。円筒３１Ａの下部には空気流通孔（図示せず）がいくつか設けられていてもよい。円筒３１Ａの内部空間には、その側面からミストマイザー３５が挿入されている。ミストマイザー３５は、先端をとがらせた直管状の液ノズル３３と、先端をとがらせた直管を直角に曲げたＬ字状の空気ノズル３２とを有し、同一平面内で液ノズル３３の先端部および空気ノズル３２の先端部が近接するようにブロック３４でそれらを一体に構成したものである。したがって、空気ノズル３２および液ノズル３３は、円筒３１Ａの内部で互いに直交する方向に延在し、かつ、各々の先端部の噴出孔（開口）が相互に近接配置された状態となっている。本実施の形態では、液ノズル３３は水平方向に延在する先端部分を有し、空気ノズル３２は鉛直方向に延在する先端部分を有する。なお、液ノズル３３および空気ノズル３２は、一般的にガラス製材料によって形成されている。方向体３１Ｂは、空気ノズル３２および液ノズル３３によって噴霧された霧状の腐食液（噴霧液）の噴霧方向および噴霧距離を調節するためのものであり、おおよそ円錐形状をなしている。さらに、液ノズル３３の後方に接続される導管５２（後出）には流量センサ５５が設けられている。流量センサ５５は、腐食液供給部５の溶液溜め５１（後出）から液ノズル３３に供給される腐食液の流量を測定するものである。
【００２６】
空気・洗浄水供給部４は、例えばコンプレッサ４１、圧力調節器４２、空気飽和器４３、発泡管４４、ヒータ４５、空気供給管４６、洗浄水供給管４７を有する。
【００２７】
コンプレッサ４１は圧縮空気を生成し、導管４９を介して空気飽和器４３へ送るものである。圧力調節器４２は、コンプレッサ４１で生成された圧縮空気の圧力を制御する。空気飽和器４３は、コンプレッサ４１で生成され、圧力調節器４２により圧力が調節された圧縮空気を飽和空気（飽和状態の圧縮空気）にするためのものであり、その内部に所定量の水（脱イオン水や蒸留水などの、不純物を取り除いたもの）を収容している。発泡管４４は、空気飽和器４３の内部の水の中に配置され、一端が導管４９と接続された金属管であり、その一部に設けられた複数の細孔から空気飽和器４３の内部の水の中に圧縮空気を発泡させ、飽和空気とするものである。ヒータ４５は、空気飽和器４３の内部の水の中に配置されており、水の加熱を行うものである。空気供給管４６は、空気飽和器４３において生成された飽和空気を噴霧部３の空気ノズル３２に送る配管である。空気供給管４６の一端は、空気ノズル３２の他端（後方端）と接続されており、空気供給管４６の他端は、空気飽和器４３の内部に収容された水の液面上の空間に位置している。洗浄水供給管４７は、接続部４８において空気供給管４６の途中に一端が接続されている。よって、洗浄水供給管４７は、空気供給管４６を介して空気ノズル３２の他端と接続された状態となっている。また、洗浄水供給管４７の他端は、空気飽和器４３の内部に収容された水の液面下に位置している。さらに、空気供給管４６の他端と接続部４８との間には開閉弁４６Ｖが設けられており、この開閉弁４６Ｖの開閉操作により、空気ノズル３２への飽和空気の供給と、その供給の停止との切り替えが可能となっている。同様に、洗浄水供給管４７の他端と接続部４８との間には開閉弁４７Ｖが設けられており、この開閉弁４７Ｖの開閉操作により、空気ノズル３２への洗浄水の供給と、その供給の停止との切り替えが可能となっている。また、洗浄水供給管４７の他端と開閉弁４７Ｖとの間には必要に応じて逆止弁（図示せず。）を設置してもよい。このように本実施の形態では、開閉弁４６Ｖ，４７Ｖが、空気ノズル３２に対する飽和空気の供給と洗浄水の供給との切り替えを行う切替機構として機能する。この切替機構により空気ノズル３２に対し飽和空気の供給と洗浄水の供給とが選択的に実施されるようになっている。開閉弁４６Ｖ，４７Ｖは、例えば電磁弁である。なお、切替機構として、開閉弁４６Ｖ，４７Ｖの代わりに一の切替弁を設けるようにしてもよい。
【００２８】
空気・洗浄水供給部４は、さらに、空気飽和器内に図示しない温度センサおよび圧力センサを有するものであってもよい。それらの温度センサおよび圧力センサは、それぞれ、空気飽和器４３で生成された飽和空気の温度および圧力を計測するものである。温度センサは、例えば熱電対温度計や白金抵抗測温計であり、圧力センサは、例えば歪ゲージ型の圧力計や静電容量型の圧力計である。
【００２９】
腐食液供給部５は、上記した腐食液を保持する溶液溜め５１と、導管５２と、補給用の腐食液を貯蔵する補給タンク５３と、導管５４とを有する。溶液溜め５１は噴霧塔３１の直下に配置され、導管５２によって液ノズル３３と接続されている。これにより、溶液溜め５１において保持されている腐食液が液ノズル３３を介して噴霧塔３１に供給可能となっている。また、溶液溜め５１は、導管５４を通じて補給タンク５３と接続されている。このため、溶液溜め５１において腐食液が消失する前に補給タンク５３から腐食液を供給すれば、溶液溜め５１において常に腐食液を保持する状態を維持できるので、噴霧腐食試験機１の連続稼働が可能となる。さらに、噴霧塔３１の円筒３１Ａの下部と溶液溜め５１の上部とが連通した構造としてもよい。液ノズル３３より噴霧された霧状の腐食液の中で、粒子径が小さい腐食液は円筒３１Ａと方向体３１Ｂとの隙間から試験槽２内に噴霧されるが、粒子径が大きい腐食液は噴霧塔３１の円筒３１Ａの内壁に付着し、液滴となってその内壁を流下する。したがって、円筒３１Ａの内壁に付着した粒子径が大きい腐食液のみを溶液溜め５１に回収することができる。
【００３０】
湿度発生部９は、試験槽２の下方に配置されており、蒸気を生成して試験槽２内に供給する。導管９１は、例えば外部の水供給源から湿度発生部９へ水を導入する配管である。この湿度発生部９によって試験槽２内の温度を所定の値に制御しつつ、試験槽２内の湿度を高く維持することができる。
【００３１】
制御部８は中央演算処理装置（ＣＰＵ）やメモリを有するコンピュータを利用したものである。制御部８は、メモリに予め記憶させた所定のプログラムに従い、また、腐食液の噴霧時間、試験槽２内および腐食液の温度などの各種データに基づき、ＣＰＵが動作することによって噴霧腐食試験の実行制御を行う。制御部８は、例えばコンプレッサ４１やヒータ４５のオン・オフ動作、圧力調節器４２による飽和空気および洗浄水の圧力調整動作、開閉弁４６Ｖ，４７Ｖの開閉動作の制御を行う。また、制御部８には、空気飽和器４３の内部に設置した温度センサおよび圧力センサ（いずれも図示せず）からの信号が入力されるようになっている。制御部８は、温度センサおよび圧力センサからの信号に応じて、飽和空気の温度および圧力の調整を行う制御信号をヒータ４５および圧力調節器４２に対し送信する。制御部８には、さらに、流量センサ５５からの信号が入力されるようになっている。制御部８は、流量センサ５５からの信号に応じて、開閉弁４６Ｖ，４７Ｖに対しそれらの開閉動作を行うための制御信号を送信する。制御部８は、開閉弁４７Ｖの開放時間や圧力調節器４２による洗浄水の圧力を制御することにより、液ノズル３３に対する洗浄水の供給量の調整を行うことができる。
【００３２】
［噴霧腐食試験機１の動作］
（噴霧動作）
噴霧腐食試験機１では、試験片Ｓが所定位置に載置された試験槽２内が、所定の試験温度（一般には３５℃）に調整された状態で噴霧塔３１から腐食液が噴霧される。試験槽２内に噴霧された霧状の腐食液（噴霧液）は、自然落下によって試験片Ｓ上に付着して試験片Ｓの腐食を促進させる。
【００３３】
具体的には、まず、コンプレッサ４１において圧縮空気が生成され、その圧縮空気が導管４９を介して空気飽和器４３へ送られる。その際、圧力調節器４２により、空気飽和器４３へ送られる圧縮空気の圧力が所定値（一般には０．０９８ＭＰａ）に設定される。圧力調節器４２を経て空気飽和器４３の内部へ導入された圧縮空気は、発泡管４４により空気飽和器４３の内部の水を通過することで飽和空気となる。ここで、空気飽和器４３の内部の水は、ヒータ４５により所定の温度（例えば４７℃）となるように加熱される。空気飽和器４３において生成された飽和空気は、空気飽和器４３の上部から空気供給管４６を通じて噴霧部３の空気ノズル３２に送られ、空気ノズル３２の先端部の噴出孔から噴出される。これに伴い、空気ノズル３２に近接配置された液ノズル３３の内部の腐食液が、空気ノズル３２から噴出される飽和空気の流れに起因するベンチュリ効果により吸引される。この結果、腐食液が例えば５μｍから３０μｍ程度の微細な粒子として噴霧塔３１の上部から試験槽２内にほぼ均一に噴霧される。
【００３４】
（液ノズルの洗浄動作）
噴霧腐食試験の終了時、制御部８により腐食液の噴霧を停止すると同時に、あるいは腐食液の噴霧停止後速やかに液ノズル３３の洗浄を行う。噴霧腐食試験機１では、空気ノズル３２に対し、飽和空気と洗浄水とが選択的に供給されるようになっている。よって、液ノズル３３の洗浄を行う際には、空気ノズル３２に対し、飽和空気の供給から洗浄水の供給へと切り替える。具体的には、噴霧腐食試験が規定の試験時間に達すると、制御部８は開閉弁４６Ｖを閉じて空気ノズル３２への飽和空気の供給を停止すると共に開閉弁４７Ｖを開いて空気ノズル３２へ洗浄水の供給を開始する。こうすることで液ノズル３３の噴出孔およびその近傍に対し空気ノズル３２の噴出孔から洗浄水を吹きかけることで液ノズル３３の洗浄を行う。その結果、液ノズル３３の噴出孔およびその近傍に付着した腐食液または析出物が除去される。なお、噴霧塔３１の円筒３１Ａの下部と溶液溜め５１の上部とが連通している場合には、液ノズル３３に対し吹きかける洗浄水の量は、溶液溜め５１に収容される腐食液濃度が所定範囲内に収まる量とすることが望ましい。所定範囲内とは、例えばＪＩＳ規格（ＪＩＳ  Ｚ２３７１）に規定の噴霧腐食試験における中性塩水溶液の濃度の規定値である５±０．５％をいう。具体的には、例えば水により０．０１ＭＰａの圧力で１０秒間の洗浄を行うと、洗浄に使用した水の全量は６．３ｍｌ程度である。ここで、溶液溜め５１に５％に調整された塩水が１０００ｍｌ収容されているとすると、６．３ｍｌの純水が加えられても塩水濃度の低下は約０．０３％程度に留まるので、実質的な影響は及ばない。また、飽和空気の供給から洗浄水の供給へと切り替える際、圧力調節器４２や減圧弁（図示せず）を利用して、コンプレッサ４１からの空気圧を減圧するとよい。液ノズル３３の洗浄が終了しだい、開閉弁４７Ｖを閉じて空気ノズル３２への洗浄水の供給を停止し、洗浄動作を終了する。
【００３５】
液ノズル３３の洗浄を行う際、空気ノズル３２の噴出孔から間歇的に洗浄水を液ノズル３３の噴出孔およびその近傍に吹きかけるようにするとよい。また、空気ノズル３２の噴出孔から液ノズル３３の噴出孔およびその近傍に対し吹きかける洗浄水の圧力を変化させるとよい。そのようにすることで、液ノズル３３の噴出孔およびその近傍に付着した腐食液または析出物が、より効果的に除去されるからである。
【００３６】
さらに、液ノズル３３の洗浄ののち、空気ノズル３２に対する洗浄水の供給から飽和空気の供給へと切り替えを行い、空気ノズル３２の噴出孔から液ノズル３３の噴出孔およびその近傍に飽和空気を再度吹きかけることで、液ノズル３３の噴出孔およびその近傍に付着した洗浄水を除去するようにするとよい。具体的には、制御部８により開閉弁４７Ｖを閉じて空気ノズル３２への洗浄水の供給を停止すると共に開閉弁４６Ｖを再度開いて空気ノズル３２へ飽和空気の供給を行う。その際、ベンチュリ効果により液ノズル３３から腐食液が吸い上げられない程度の圧力で飽和空気を吹きかけるとよい。液ノズル３３の近傍に付着した洗浄水に、洗浄前の腐食液に含まれる含有物が残留することがあり、腐食液と同様に液ノズル３３を詰まらせるおそれがあるからである。これらの残留した含有物を飽和空気の吹きかけにより効果的に除去することで、液ノズル３３の詰まりを防止することができる。なお、液ノズル３３に腐食液を供給する導管５２に開閉弁５２Ｖ（図示せず）を設け、これを飽和空気吹きかけ時に閉じることで、ベンチュリ効果による腐食液の吸い上げを防止してもよい。
【００３７】
液ノズル３３の洗浄は、噴霧腐食試験の終了後に限らず、詰まりが生じる前に適宜行うようにしてもよい。例えば、噴霧腐食試験において液ノズル３３に供給される腐食液の流量が規定値以下となった際、制御部８により腐食液の噴霧を停止し、液ノズル３３の洗浄を行ってもよい。具体的には、制御部８は、腐食液の時間あたりの流量が規定値以下であるとの信号が流量センサ５５から入力されると、制御部８により腐食液の噴霧を停止すると同時に液ノズル３３の洗浄を行う。液ノズル３３の洗浄が終了しだい、制御部８により噴霧液の噴霧を再開し、噴霧腐食試験を継続する。
【００３８】
［噴霧腐食試験機１の作用・効果］
噴霧腐食試験機１では、制御部８により、空気ノズル３２に対し、飽和空気の供給から洗浄水の供給へと切り替えを行うようにした。このため、腐食液の噴霧の際に液ノズル３３の先端近傍に付着した腐食液等を、空気ノズル３２から吹きかける洗浄水により確実に洗浄することができる。このため、液ノズル３３の噴出孔における、析出物の付着による詰まりを防止できる。また、流量センサ５５により腐食液の流量を測定することで、液ノズル３３の詰まりを検知できるようにしたので、噴霧腐食試験中においても液ノズル３３の洗浄を適宜行うことができる。さらに、洗浄水として空気飽和器４３の内部の温度管理された水を用いるようにしたので、試験槽２内の温度変化に与える影響を抑えることができるうえ、洗浄水供給管４７を外部の水供給源と接続する必要がないので構成が簡素化される。したがって、噴霧腐食試験機１によれば、簡素な構成でありながら適切な腐食液の噴霧量を安定して得ることができ、高精度の噴霧腐食試験の実施が可能となる。
【００３９】
また、噴霧腐食試験機１では、制御部８により、間歇的に洗浄水を液ノズル３３に吹きかけたり、吹きかける洗浄水の圧力を変化させたりすることができるので、液ノズル３３に付着した腐食液等をより効果的に除去することができる。
【００４０】
＜２．第１の実施の形態の変形例＞
図２は、上記第１の実施の形態の変形例としての噴霧腐食試験機１Ａの概略構成例を模式的に表したものである。この噴霧腐食試験機１Ａは、洗浄水供給管４７Ａを外部の水供給源（図示せず）と接続し、外部から洗浄水を導入するようにしたことを除き、他は噴霧腐食試験機１と同様の構成を有する。
【００４１】
洗浄水供給管４７Ａは、例えば、外部の水供給源から湿度発生部９へ水を導入する導管９１の途中から分岐されたものであり、開閉弁４７Ｖと分岐部との間に、他の流量調節弁４７Ｖ２が設けられている。この流量調節弁４７Ｖ２の操作により、空気ノズル３２への洗浄水の供給量を調整する。なお、洗浄水供給管４７Ａは、湿度発生部９へ水を供給する水供給源とは別の水供給源と接続するようにしてもよい。
【００４２】
このような構成の本変形例の噴霧腐食試験機１Ａにおいても、上記噴霧腐食試験機１と同様の作用効果を得ることができる。
【００４３】
＜３．第２の実施の形態＞
［複合サイクル試験機１１の構成］
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る複合サイクル試験機１１の概略構成例を模式的に表したものである。
【００４４】
複合サイクル試験機１１は、図３に示したように、噴霧腐食試験機１に調温室１２が付加されたものであり、噴霧腐食試験と乾燥試験と湿潤試験とを順次繰り返し行うことができるものである。なお、図３では、視認性確保のため、空気・洗浄水供給部４の一部を省略して描いているが、空気・洗浄水供給部４の構成は上記噴霧腐食試験機１と同様である。
【００４５】
調温室１２は、試験槽２の側面に設けられた開口２Ｋによって試験槽２の内部と連通しており、その内部にファン１３と調温室ヒータ１４とを有する。ファン１３は回転によって循環流を発生させ、試験槽２と調温室１２の間で空気を循環させるものである。試験槽２から開口２Ｋを通って調温室１２内に導入された空気は、調温室ヒータ１４によって所定の温度に加熱され、ファン１３が生成する循環流により試験槽２内に供給される。この調温室１２と湿度発生部９を同時に制御することで、複合サイクル試験の各試験工程において、試験槽２内の雰囲気を所定の温湿度に調節することができる。
【００４６】
また、複合サイクル試験機１１は、試験槽２外の下方に低温空気を発生させる冷凍機（図示せず）を備えてもよい。この冷凍機は、試験槽２と開口（図示せず）を介して連通しており、試験槽２内の空気の一部を導入して、氷点下の低温空気を発生させるものである。この低温空気を試験槽２内に送ることで、試験槽２内の雰囲気を低温環境下に制御し、低温試験を実施することができる。
【００４７】
［複合サイクル試験の手順］
この複合サイクル試験機１１では、試験槽２の内部に試験片Ｓを載置したのち、制御部８による試験モードの切り替えにより噴霧腐食試験と乾燥試験と湿潤試験とが順次繰り返し行われる。具体的には、図４に示したように、まず噴霧腐食試験を行い（ステップＳ１０１）、次に乾燥試験を行い（ステップＳ１０２）、最後に湿潤試験を行う（ステップＳ１０３）。これを１サイクルとして所定のサイクル数を繰り返し行ったのち終了となる（ステップＳ１０４）。なお、サイクル数は１以上であれば、各種規格に応じて任意に設定する。また、乾燥試験および湿潤試験を行う際には、制御部８からの指令により調温室１２および湿度発生部９が作動し、試験槽２内の雰囲気における温湿度が所定値となるように調節される。さらに、噴霧腐食試験と他の試験との間に、液ノズル３３の洗浄を行う。すなわち、噴霧腐食試験の終了後、他の試験（乾燥試験または湿潤試験）を開始する前に、液ノズル３３の噴出孔およびその近傍に対し空気ノズル３２から洗浄水を吹きかけることで液ノズル３３の洗浄を行う。なお、噴霧腐食試験においても、液ノズル３３に供給される腐食液の流量が規定値以下となった際には、制御部８により腐食液の噴霧を一時停止し、液ノズル３３の洗浄を行ったのち、腐食液の噴霧を再開するようにする。
【００４８】
さらに、複合サイクル試験機１１が冷凍機を備える場合には、噴霧腐食試験と乾燥試験、湿潤試験に加えて、氷点下の雰囲気に試験片Ｓを曝す低温試験をサイクル内に組み込んで実施することができる。低温試験を組み込んだ複合サイクル試験を実施する場合は、噴霧腐食試験と他の試験との間に液ノズル３３の洗浄を行った後に、空気ノズル３２の噴出孔から液ノズル３３の噴出孔およびその近傍に飽和空気を再度吹きかけることで、液ノズル３３の噴出孔およびその近傍に付着した液滴を除去するようにする。
【００４９】
［複合サイクル試験機１１の作用・効果］
複合サイクル試験においては、従来、噴霧腐食試験後、液ノズル３３の噴出孔およびその近傍に腐食液が付着したまま、乾燥試験へ移行することとなっていたので、液ノズル３３の噴出孔に析出物が付着し、詰まりを生じる場合があった。しかしながら、この複合サイクル試験機１１では、所望の任意のタイミングで液ノズル３３の洗浄を簡易かつ迅速に行うことができる。したがって、長期に亘る複合サイクル試験を行う場合であっても、噴霧腐食試験中における噴霧量の経時的な変動を十分に抑制することができる。
【００５０】
また、サイクル内に低温試験を含む複合サイクル試験においては、従来、噴霧腐食試験後、液ノズル３３の噴出孔およびその近傍に腐食液あるいはノズル洗浄に用いた洗浄水が付着したまま、冷凍機から発生した低温空気を試験槽２内に導入して冷凍試験へ移行することになっていた。そのため、液ノズル３３の噴出孔に付着した液滴が低温空気によって凍結し、薄いガラスで形成されている液ノズル３３の先端部が割れる場合があった。しかしながら、この複合サイクル試験機１１では、ノズル洗浄後に飽和空気を再度吹きかけることで液ノズル３３の噴出孔およびその近傍に付着した液滴の除去を効果的に行うことができる。したがって、低温試験中における液ノズルの破損を防止することができる。なお、飽和空気の吹きかけは、ノズル洗浄後に限らず、液滴の凍結が生じる前に必要に応じて行ってもよい。例えば、湿潤試験後に低温試験を実施する複合サイクル試験の場合、湿潤試験終了後にノズル洗浄は行わずに飽和空気の吹きかけのみを行って、湿潤試験中に液ノズル３３に結露した液滴を除去してもよい。
【００５１】
また、この複合サイクル試験機１１は、上記第１の実施の形態で説明した噴霧腐食試験機１と同様の機構を備えるようにしたので、上記第１の実施の形態と同様の効果をも得ることができる。
【００５２】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態において説明した各部材の配置位置や形状、個数等は例示であって、上記実施の形態において説明したものに限定されない。また、上記実施の形態において説明した以外の部材を備えるようにしてもよい。具体的には、上記実施の形態等では、空気供給部および水供給部の双方の機能を兼ね備えた空気・洗浄水供給部を例示して説明したが、各々個別に設置するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１，１Ａ…噴霧腐食試験機、２…試験槽、３…噴霧部、３１…噴霧塔、３２…空気ノズル、３３…液ノズル、３４…ブロック、３５…ミストマイザー、４…空気・洗浄水供給部、４１…コンプレッサ、４２…圧力調節器、４３…空気飽和器、４４…発泡管、４５…ヒータ、４６…空気供給管、４６Ｖ…開閉弁、４７，４７Ａ…洗浄水供給管、４７Ｖ…開閉弁、４７Ｖ２…流量調節弁、４８…接続部、４９…導管、５…腐食液供給部、５１…溶液溜め、５２，５４…導管、５３…補給タンク、５５…流量センサ、８…制御部、９…湿度発生部、１１…複合サイクル試験機、１２…調温室、１３…ファン、１４…調温室ヒータ。
【要約】
【課題】適切な腐食液の噴霧量を安定して得ることのできる噴霧腐食試験機を提供する。
【解決手段】噴霧腐食試験機１は、噴出孔を一端に有すると共に腐食液が供給される液ノズル３３と、液ノズル３３の噴出孔と近接して配置された噴出孔を一端に有する空気ノズル３２とを含み腐食液を噴霧する噴霧部３と、空気ノズル３２の他端に接続され、飽和空気または洗浄水を空気ノズル３２に供給する空気・洗浄水供給部４と、噴霧動作と洗浄動作とを切り替える切替機構とを備える。洗浄動作は、空気・洗浄水供給部４により空気ノズル３２に洗浄水を供給しその噴出孔からその洗浄水を液ノズル３２の噴出孔に吹きかける動作をいう。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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