(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に沿って延在すると共に、前記軸方向に沿った両端付近にそれぞれ電極を内蔵するメタルハライドランプと、
前記メタルハライドランプの外周側に配置され、前記軸方向に沿って延在する内管フィルタと、
前記内管フィルタの外周側に配置され、前記軸方向に沿って延在する外管フィルタと、
前記内管フィルタにおける前記電極の各配置領域付近の面上に設けられた光反射膜と
を備え、
前記内管フィルタと前記外管フィルタとの間に、前記軸方向に沿って冷却水が流れるように構成されている
耐候性試験機用メタルハライドランプユニット。
【請求項２】
前記光反射膜が、前記内管フィルタにおける前記電極の各配置領域付近の内面上に設けられている
請求項１に記載の耐候性試験機用メタルハライドランプユニット。
【請求項３】
前記内管フィルタと前記外管フィルタとの間における前記冷却水の流入側領域に、整流板が更に設けられている
請求項１または請求項２に記載の耐候性試験機用メタルハライドランプユニット。
【請求項４】
前記外管フィルタは、前記冷却水の流出側へ向かってその径が小さくなる、テーパ形状の周面を有する
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の耐候性試験機用メタルハライドランプユニット。
【請求項５】
前記内管フィルタと前記外管フィルタとの間に、前記軸方向に沿って延在する中間フィルタが更に設けられており、
前記冷却水が、前記中間フィルタを間にして前記軸方向に沿って往復して流れるように構成されている
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の耐候性試験機用メタルハライドランプユニット。
【請求項６】
前記中間フィルタと前記内管フィルタとの間の領域における断面積が、前記中間フィルタと前記外管フィルタとの間の領域における断面積よりも小さくなるように、前記中間フィルタが配置されている
請求項５に記載の耐候性試験機用メタルハライドランプユニット。
【請求項７】
前記外管フィルタは、前記冷却水が往復して流れる際の折り返し側へ向かってその径が小さくなる、テーパ形状の周面を有する
請求項５または請求項６に記載の耐候性試験機用メタルハライドランプユニット。
【請求項８】
試験室と、
メタルハライドランプユニットと
を備え、
前記メタルハライドランプユニットは、
軸方向に沿って延在すると共に、前記軸方向に沿った両端付近にそれぞれ電極を内蔵するメタルハライドランプと、
前記メタルハライドランプの外周側に配置され、前記軸方向に沿って延在する内管フィルタと、
前記内管フィルタの外周側に配置され、前記軸方向に沿って延在する外管フィルタと、
前記内管フィルタにおける前記電極の各配置領域付近の面上に設けられた光反射膜と
を有し、
前記内管フィルタと前記外管フィルタとの間に、前記軸方向に沿って冷却水が流れるように構成されている
耐候性試験機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源からの放射光を促進的環境条件下で試料に照射することにより耐候性試験を行う耐候性試験機、および、そのような耐候性試験機に適用される光源としての、耐候性試験機用メタルハライドランプユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
耐候性試験機は、太陽に代わる光源（人工光源）からの放射光を促進的環境条件下（加速試験環境下）で各種試料に照射することにより、その試料（材料）の劣化度合い等を評価する（耐候性試験を行う）ための装置である。
【０００３】
このような耐候性試験機では一般に、温度および湿度等の調節が可能な試験室（試験槽）の中に、光源として、例えば、キセノンアークランプ、サンシャインカーボンアークランプ、紫外線カーボンアークランプ、メタルハライドランプまたは紫外線蛍光ランプ等が配置されている（例えば、特許文献１参照）。そして、上記の促進的環境条件の下、数時間から数千時間程度の試験が連続して行われるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５４５５９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような耐候性試験機では一般に、信頼性の高い耐候性試験を行うことが求められている。したがって、そのような信頼性の向上を図る手法の提案が望まれる。
【０００６】
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、信頼性の高い耐候性試験を行うことを可能とする耐候性試験機、および、耐候性試験機用メタルハライドランプユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の耐候性試験機用メタルハライドランプユニットは、軸方向に沿って延在すると共に、上記軸方向に沿った両端付近にそれぞれ電極を内蔵するメタルハライドランプと、このメタルハライドランプの外周側に配置され、上記軸方向に沿って延在する内管フィルタと、この内管フィルタの外周側に配置され、上記軸方向に沿って延在する外管フィルタと、内管フィルタにおける電極の各配置領域付近の面上に設けられた光反射膜とを備え、内管フィルタと外管フィルタとの間に、上記軸方向に沿って冷却水が流れるように構成されているものである。
【０００８】
本発明の耐候性試験機は、試験室と、メタルハライドランプユニット（上記本発明の耐候性試験機用メタルハライドランプユニット）とを備えたものである。
【０００９】
本発明の耐候性試験機用メタルハライドランプユニットおよび耐候性試験機では、内管フィルタにおける電極の各配置領域付近の面上に、光反射膜が設けられている。これにより、メタルハライドランプからの放射光が反射されて、電極の各配置領域付近へ戻されるため、この領域付近が昇温される。したがって、メタルハライドランプ内において、電極の各配置領域付近での金属が蒸発し易くなり、この領域付近での放射照度が増加する結果、例えば、メタルハライドランプ全体から所望の放射照度が得られ易くなったり、メタルハライドランプにおける分光放射照度分布の変動が抑えられたりする。
【００１０】
本発明の耐候性試験機用メタルハライドランプユニットおよび耐候性試験機では、上記光反射膜が、内管フィルタにおける電極の各配置領域付近の内面上に設けられているのが望ましい。このようにした場合、この内管フィルタの外面上に光反射膜が設けられている場合とは異なり、内管フィルタの外面側（内管フィルタと外管フィルタとの間）に冷却水が流れていても、この冷却水による光反射膜への悪影響（例えば、光反射膜の剥がれや蒸発等）が回避される。また、メタルハライドランプからの放射光が、内管フィルタ内を通過せずに光反射膜によって反射されるため、放射光が効率良くメタルハライドランプ内に戻されるようになり、電極の各配置領域付近がより効果的に昇温され易くなる。
【００１１】
また、内管フィルタと外管フィルタとの間における冷却水の流入側領域に、整流板が更に設けられているのが望ましい。このようにした場合、内管フィルタと外管フィルタとの間において、冷却水が局所的に流れてしまうこと（例えば、上方に流れにくくなって空気が溜まってしまうこと等）が防止され、冷却水が均一的に流れ易くなる。その結果、例えば、外管フィルタにおける局所的な温度上昇が抑えられ、この外管フィルタの破損（割れなど）が防止される。
【００１２】
更に、外管フィルタが、冷却水の流出側へ向かってその径が小さくなる、テーパ形状の周面を有しているのが望ましい。このようにした場合、冷却水の流出側での流速が増加することから、流入側に比べ、流出側における冷却水の熱伝達率が増加し、流出側においてメタルハライドランプから熱を奪う量が増加する。したがって、メタルハライドランプにおける冷却水の流入側と流出側との間での水温差（メタルハライドランプに対する冷却作用の差）が抑えられ易くなり、より効果的な冷却動作が実現する結果、メタルハライドランプから安定した放射照度が得られ易くなる。
【００１３】
また、内管フィルタと外管フィルタとの間に、上記軸方向に沿って延在する中間フィルタが更に設けられていると共に、冷却水が、この中間フィルタを間にして上記軸方向に沿って往復して流れるように構成されているのが望ましい。このようにした場合、冷却水が中間フィルタを間にして軸方向に沿って往復して流れることから、冷却水の流入側および流出側と折り返し側の間での水温差が抑えられ易くなり、より効果的な冷却動作が実現する結果、メタルハライドランプから安定した放射照度が得られ易くなる。
【００１４】
この場合において、中間フィルタと内管フィルタとの間の領域における断面積が、中間フィルタと外管フィルタとの間の領域における断面積よりも小さくなるように、中間フィルタが配置されているのが望ましい。このようにした場合、冷却水が中間フィルタを間にして上記軸方向に沿って往復して流れる際に、中間フィルタと内管フィルタとの間の領域（相対的にメタルハライドランプに近い側の領域）を流れる冷却水の流速が増加することから、冷却水の流入側および流出側と折り返し側との間での水温差が、更に抑えられ易くなる。したがって、更に効果的な冷却動作が実現する結果、メタルハライドランプから更に安定した放射照度が得られ易くなる。
【００１５】
また、外管フィルタが、冷却水が往復して流れる際の折り返し側へ向かってその径が小さくなる、テーパ形状の周面を有しているのが望ましい。このようにした場合、冷却水の折り返し側での流速が増加することから、冷却水の流入側および流出側と折り返し側との間での水温差が、抑えられ易くなる。したがって、より効果的な冷却動作が実現する結果、メタルハライドランプから、より一層安定した放射照度が得られ易くなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の耐候性試験機用メタルハライドランプユニットおよび耐候性試験機によれば、内管フィルタにおける電極の各配置領域付近の面上に光反射膜を設けるようにしたので、例えば、メタルハライドランプ全体から所望の放射照度が得られ易くなったり、メタルハライドランプにおける分光放射照度分布の変動が抑えられたりするようになる。よって、このようなメタルハライドランプを用いることで、信頼性の高い耐候性試験を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る耐候性試験機の概略構成例を表す模式図である。
【図２】図１に示したメタルハライドランプユニットの詳細構成例を表す模式斜視図である。
【図３】図１に示したメタルハライドランプユニットの詳細構成例を表す模式断面図である。
【図４】制御部および温度調節器による制御に関する詳細構成例を表す模式図である。
【図５】比較例１に係るメタルハライドランプユニットの構成例を表す模式斜視図である。
【図６】比較例２に係るメタルハライドランプユニットの構成例を表す模式斜視図である。
【図７】図２および図３に示した整流板の作用について説明するための模式図である。
【図８】制御部および温度調節器による冷却水の流量制御の一例を表す流れ図である。
【図９】制御部による冷却コイル内へ冷媒を流す動作の制御の一例を表す流れ図である。
【図１０】変形例１に係るメタルハライドランプユニットの構成例を表す模式斜視図である。
【図１１】変形例１に係るメタルハライドランプユニットの構成例を表す模式断面図である。
【図１２】変形例２に係るメタルハライドランプユニットの構成例を表す模式斜視図である。
【図１３】変形例２に係るメタルハライドランプユニットの構成例を表す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明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、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態（内管フィルタの内面上に光反射膜を配置した場合の例）
２．変形例
変形例１（外管フィルタがテーパ形状の周面を有する場合の例）
変形例２（内管フィルタと外管フィルタとの間に中間フィルタを更に配置した例）
３．その他の変形例
【００１９】
＜１．実施の形態＞
［概略構成例］
図１は、本発明の一実施の形態に係る耐候性試験機（耐候性試験機１）の概略構成例を模式的に表したものである。
【００２０】
この耐候性試験機１は、試験室（試験槽）１０内に配置された各種の材料からなる試料（試験片）９について、促進的環境条件下での耐候性試験を行うものである。この耐候性試験機１は、図１に示したように、温度および湿度等の調節が可能な試験室１０の周囲に、光源としてのメタルハライドランプユニット１１、試料台１２、噴霧機構１３、受光器１４およびブラックパネル温度計１５を備えている。耐候性試験機１はまた、図１に示したように、入力部１６、ランプ冷却水タンク１７１、ランプ冷却水循環ポンプ１７２、湿度発生機１７３および制御部１９を備えている。
【００２１】
メタルハライドランプユニット１１は、試験室１０の上方に、自身の軸方向Ｚ（この例では水平方向）に沿って延在するように配置されている。このメタルハライドランプユニット１１は、試験室１０内の試料９へ向けて放射光Ｌoutを放射する、光源ユニットである。なお、このメタルハライドランプユニット１１の詳細構成については、後述する（図２，図３参照）。
【００２２】
試料台１２は、試験室１０内において試料９を保持（載置）しておくための台（ホルダ）である。この試料台１２上にはまた、この例では図１に示したように、後述する受光器１４およびブラックパネル温度計１５も配置されるようになっている。なお、この試料台１２は、この例では、例えば回転動作等を行わずに固定配置された台となっている。
【００２３】
噴霧機構１３は、試料９に対して、例えば純水または試験溶液を噴霧させるための部材である。この噴霧機構１３は、図示しない１または複数のノズル（スプレノズル）を含んで構成されている。このノズルは、上記した純水または試験溶液を噴出する部材であり、例えば試料９の対向位置に配置されている。
【００２４】
受光器１４は、メタルハライドランプユニット１１から放射された放射光Ｌoutの放射照度を測定するための機器（照度計）である。なお、この受光器１４により得られた受光データ（受光値）は、例えば、後述する制御部１９へ伝送されるようになっている。
【００２５】
ブラックパネル温度計１５は、試料９の温度情報を検出するための温度計である。この温度情報としては、放射光Ｌoutの光エネルギーが温度化された成分と、試験室１０内の環境温度成分とを含んでいる。このようなブラックパネル温度計１５は、例えば、バイメタル、白金抵抗体、サーミスタまたは熱電対等の感熱体を含んで構成されている。
【００２６】
入力部１６は、耐候性試験機１のユーザ（使用者）によって各種の操作を行う際に用いられる情報入力部（操作部）である。このような入力部１６は、例えば各種のスイッチや表示部、タッチパネル等を用いて構成されており、使用者によって入力された各種情報は、例えば後述する制御部１９へ伝送されるようになっている。
【００２７】
ランプ冷却水タンク１７１は、後述する冷却水Ｗｃ（メタルハライドランプユニット１１内の後述するメタルハライドランプ１１０を冷却するための液体）を貯蔵するためのタンク（容器）である。なお、このランプ冷却水タンク１７１の詳細構成については、後述する（図４参照）。
【００２８】
ランプ冷却水循環ポンプ１７２は、ランプ冷却水タンク１７１内の冷却水Ｗｃを、メタルハライドランプユニット１１内との間で循環させるためのポンプである。なお、このランプ冷却水循環ポンプ１７２の詳細構成については、後述する（図４参照）。
【００２９】
湿度発生機１７３は、試験室１０内の湿度を制御する（設定された所定の湿度を発生する）ための機器である。
【００３０】
制御部１９は、耐候性試験機１全体の動作を制御する部分であり、例えば、シーケンサやマイクロコンピュータ等を用いて構成されている。制御部１９は、このような制御動作の１つとして、この例では、後述する冷却コイル１７０内へ冷媒（後述する冷媒Ｗ）を流す動作の制御などを含んでいる。なお、このような制御部１９等による制御に関連する詳細構成例については、後述する（図４参照）。
【００３１】
［メタルハライドランプユニット１１の詳細構成例］
続いて、図２および図３を参照して、前述したメタルハライドランプユニット１１の詳細構成例について説明する。図２は、図１に示したメタルハライドランプユニット１１の詳細構成例を、模式斜視図で表したものである。また、図３は、このメタルハライドランプユニット１１の詳細構成例を、模式断面図で表したものである。
【００３２】
図２および図３に示したように、このメタルハライドランプユニット１１は、メタルハライドランプ１１０、内管フィルタ１１１、外管フィルタ１１２、光反射膜１１３および整流板１１４を有している。
【００３３】
メタルハライドランプ１１０は、前述した軸方向Ｚに沿って延在する略円筒状の発光管１１０ａを有している。また、このメタルハライドランプ１１０では、発光管１１０ａの軸方向Ｚに沿った両端付近に、電極（一対の電極１１０ｂ１，１１０ｂ２）が内蔵されている。このメタルハライドランプ１１０は、前述した放射光Ｌoutを放射する光源である。なお、このメタルハライドランプ１１０の外径（径Ｒ０）は、例えば３０ｍｍ程度である。
【００３４】
内管フィルタ１１１は、メタルハライドランプ１１０の外周側に間隙を介して配置されており、軸方向Ｚに沿って延在する略円筒状の部材である。この内管フィルタ１１１は、前述した冷却水Ｗｃの流路を形成する役割を担う部材（囲いとして機能する部材）であり、例えば石英等により構成されている。なお、この内管フィルタ１１１の軸方向Ｚに沿った長さは、例えば６８０ｍｍである。また、内管フィルタ１１１の内径は、例えば３５ｍｍ程度であり、内管フィルタ１１１の外径（径Ｒ１）は、例えば４０ｍｍ程度である。
【００３５】
外管フィルタ１１２は、内管フィルタ１１１の外周側に間隙を介して配置されており、軸方向Ｚに沿って延在する略円筒状の部材である。この外管フィルタ１１２は、メタルハライドランプ１１０からの放射光Ｌoutのうち、所定の波長領域（例えば３００ｎｍ以下の波長領域）の光を遮断（制限）する機能を有するフィルタ（波長選択透過フィルタ）となっている。なお、この外管フィルタ１１２の軸方向Ｚに沿った長さは、例えば６８０ｍｍ程度であり、外管フィルタ１１２の外径（径Ｒ２）は、例えば６０ｍｍ程度である。
【００３６】
ここで、図２および図３に示したように、このメタルハライドランプユニット１１では、内管フィルタ１１１と外管フィルタ１１２との間に形成される流路に、軸方向Ｚに沿って（図２中の矢印の方向に）冷却水Ｗｃが流れるようになっている。なお、以下では、この流路に流入する冷却水Ｗｃを冷却水Ｗｃin、この流路から流出する冷却水Ｗｃを冷却水Ｗｃoutと称する。このような流路を冷却水Ｗｃが流れることで、メタルハライドランプ１１０に対する冷却動作（間接的な冷却動作）がなされるようになっている。
【００３７】
（光反射膜１１３）
光反射膜１１３は、図２および図３に示したように、メタルハライドランプ１１０における電極１１０ｂ１，１１０ｂ２の各配置領域付近において、内管フィルタ１１１の面上に設けられている。具体的には、この例では図３に示したように、光反射膜１１３は、電極１１０ｂ１，１１０ｂ２の各配置領域付近において、内管フィルタ１１１の内面（内周面）上に配置されている。なお、光反射膜１１３の配置領域（後述する塗布領域）は、例えば以下の通りとなっている。すなわち、例えば、内管フィルタ１１１の両端から中心方向に向かって７０ｍｍ程度の位置を基準として、それらの位置からそれぞれ中心方向に向かって３０ｍｍ程度までの領域となっている。したがって、この例では、光反射膜１１３における軸方向Ｚに沿った長さはそれぞれ、３０ｍｍ程度である。
【００３８】
この光反射膜１１３は、詳細は後述するが、メタルハライドランプ１１０からの放射光Ｌoutの一部（電極１１０ｂ１，１１０ｂ２の各配置領域付近での放射光Ｌout）を反射し、電極１１０ｂ１，１１０ｂ２の各配置領域付近へと戻す役割を担う部材である。なお、光反射膜１１３の膜厚は、例えば２〜４μｍ程度であり、光反射膜１１３における光透過率（例えば４６０〜８００ｎｍの波長領域での光透過率）は、例えば０．０５％以下となっている。
【００３９】
このような光反射膜１１３は、例えば、白金（Ｐｔ），金（Ａｕ），銀（Ａｇ）等の材料からなる塗布膜（これらの材料の液体を塗布することで形成される膜）となっている。このような塗布膜からなる光反射膜１１３の形成方法は、例えば以下の通りである。すなわち、まず、内管フィルタ１１１の内面上における上記した塗布領域に、はけ等を用いて、上記した材料の液体（例えば白金液）を塗布する。次いで、この内管フィルタ１１１を炉の中に入れ、例えば８００℃程度の温度にて、白金液等を焼き付ける。このような焼き付けの後、続いて、内管フィルタ１１１上の白金液等を十分に冷却および乾燥させ、その後、白金液等を上塗りする。次いで、この内管フィルタ１１１を再び炉の中に入れ、例えば７５０℃程度の温度にて、白金液等を焼き付ける。そして、内管フィルタ１１１上の白金液等を、再び冷却および乾燥させることで、上記した塗布膜からなる光反射膜１１３が形成される。
【００４０】
このようにして、１回目の焼き付けの際の温度（この例では８００℃）と、２回目の焼き付けの際の温度（この例では７５０℃）とを異ならせることで、２回目の焼き付け中における塗布膜の割れが防止されるようになっている。また、白金液等の塗布を２回行う（上塗りを行う）ことで、塗布後における塗布膜の割れや塗布むらを防止したり、光反射膜１１３における遮光性（光反射特性）を高めて、後述するメタルハライドランプ１１０での昇温性を向上させたりすることが可能となっている。
【００４１】
整流板１１４は、図２および図３に示したように、内管フィルタ１１１と外管フィルタ１１２との間（前述した冷却水Ｗｃの流路中）において、冷却水Ｗｃの流入側（入口側）領域に固定配置されるように設けられている。この整流板１１４は、詳細は後述するが、上記した流路に流入した冷却水Ｗｃの流れを整流するための部材であり、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）等により構成されている。
【００４２】
［制御部１９および温度調節器１８４ａによる制御に関する詳細構成例］
続いて、図４を参照して、前述した制御部１９および後述する温度調節器１８４ａによる制御に関する詳細構成例について説明する。この図４は、このような制御部１９等による制御に関する詳細構成例を、模式図で表したものである。
【００４３】
図４に示した例では、制御部１９による制御に関して、耐候性試験機１には、以下のものが設けられている。すなわち、この例では、前述したランプ冷却水タンク１７１、ランプ冷却水循環ポンプ１７２および制御部１９に加え、冷却コイル１７０、冷却装置１８６、３つの熱電対１８１，１８２，１８３、２つの温度調節器１８４ａ，１８４ｂおよびインバータ１８５が設けられている。なお、これらのうち、制御部１９および温度調節器１８４ａが、本発明における「制御機構」の一具体例に対応している。
【００４４】
冷却コイル１７０は、ランプ冷却水タンク１７１内において、貯蔵されている冷却水Ｗｃに漬かるように配置されている。この冷却コイル１７０は、冷却装置１８６によって冷却コイル１７０内に冷媒Ｗが流れるように制御されることで、ランプ冷却水タンク１７１内に貯蔵されている冷却水Ｗｃの温度（水温）を下げる（冷却水Ｗｃを冷却させる）機能を有している。また、上記した冷却装置１８６は、制御部１９からの制御に従って、冷却コイル１７０内に冷媒Ｗが流れるように制御する部材であり、例えば冷凍機等により構成されている。
【００４５】
なお、図４に示したように、ランプ冷却水タンク１７１内に貯蔵されている冷却水Ｗｃは、ランプ冷却水循環ポンプ１７２によって吸い出され、ポンプ圧力Ｐが付与されることで、流量Ｆの冷却水Ｗｃ（Ｗｃin）にて、前述したメタルハライドランプユニット１１内の流路へと供給されるようになっている。また、このメタルハライドランプユニット１１内の流路から流出した冷却水Ｗｃ（Ｗｃout）は、ランプ冷却水タンク１７１内に再び戻されるようになっている。すなわち、冷却水Ｗｃは、ランプ冷却水タンク１７１内とメタルハライドランプユニット１１内との間で、循環されるようになっている。
【００４６】
熱電対１８１は、図４に示したように、メタルハライドランプユニット１１内の流路へと供給される（流入する）冷却水Ｗｃ（Ｗｃin）の水温（水温Ｔ１）を検知するための温度センサとして機能するものである。また、熱電対１８２は、図４に示したように、メタルハライドランプユニット１１内の流路から流出した冷却水Ｗｃ（Ｗｃout）の水温（水温Ｔ２）を検知するための温度センサとして機能するものである。これらの熱電対１８１，１８２はそれぞれ、例えばＫ熱電対により構成されており、この例では図４に示したようにして互いに配線接続されていることで、後述する温度調節器１８４ａに対し、検知された水温Ｔと水温Ｔ２との温度差（水温差ΔＴ）の情報が伝送されるようになっている。
【００４７】
一方、熱電対１８３もまた、例えばＫ熱電対により構成されており、図４に示したように、冷却水タンク１７１内に貯蔵されている冷却水Ｗｃの水温（水温Ｔ３）を検知するための温度センサとして機能するものである。なお、このようにして検知された水温Ｔ３の情報は、後述する温度調節器１８４ｂへと伝送されるようになっている。
【００４８】
温度調節器１８４ａは、上記した水温Ｔ１と水温Ｔ２との温度差（水温差ΔＴ）の情報に基づいて、冷却水Ｗｃの流量制御の際の設定信号（この例では、後述するインバータ１８５における出力周波数ｆoutの設定値）を、インバータ１８５へと出力するものである。つまり、温度調節器１８４ａは、冷却水Ｗｃの流量Ｆを制御する流量制御を行うようになっている。一方、温度調節器１８４ｂは、上記した水温Ｔ３の情報に基づいて、後述する制御部１９による冷却コイル１７０内へ冷媒Ｗを流す動作の制御の際の設定信号を、制御部１９へと出力するものである。
【００４９】
インバータ１８５は、直流電力を変換して、所定の交流電力（出力周波数ｆout）をランプ冷却水循環ポンプ１７２へと出力する電力変換器である。このようなインバータ１８５における出力周波数ｆoutが、温度調節器１８４ａによって制御されることで、ランプ冷却水循環ポンプ１７２から供給される冷却水Ｗｃ（Ｗｃin）の流量Ｆが制御されるようになっている。
【００５０】
このような構成により、温度調節器１８４ａでは、上記したように、冷却水Ｗｃの流量Ｆを制御する流量制御を行う一方、制御部１９では、冷却コイル１７０内へ冷媒Ｗを流す動作の制御を行うようになっている。なお、このような制御部１９および温度調節器１８４ａ（制御機構）による制御手法例の詳細については、後述する（図８，図９参照）。
【００５１】
［動作および作用・効果］
（Ａ．基本動作）
この耐候性試験機１では、試験室１０内において、メタルハライドランプユニット１１（メタルハライドランプ１１０）から試料台１２上の試料９へ向けて、放射光Ｌoutが放射される。これにより、促進的環境条件（加速試験環境）の下で、試料９に放射光Ｌoutが照射される。このような放射光Ｌoutの放射が所定の試験時間（例えば数時間〜数千時間程度）の間連続して行われることで、各試料９（材料）の劣化度合い等が評価され、耐候性試験がなされる。
【００５２】
また、この際、制御部１９は、受光器１４により得られた受光データに基づいて、メタルハライドランプ１１０の放電電力を制御することにより、試料９への放射照度を制御する。これにより、受光データの値が予め設定された試験条件値と略一致（望ましくは一致）するようにメタルハライドランプ１１０の放電電力が制御され、安定した放射動作が担保されることになる。
【００５３】
更に、この際にメタルハライドランプユニット１１では、ランプ冷却水タンク１７１内の冷却水Ｗｃがランプ冷却水循環ポンプ１７２によって循環供給されることで、メタルハライドランプ１１０に対する冷却動作（間接的な冷却動作）がなされる。そして、温度調節器１８４ａは、この冷却水Ｗｃの流量Ｆを制御する流量制御を行うと共に、制御部１９は、ランプ冷却水タンク１７１内に配置された冷却コイル１７０内へ冷媒Ｗを流す動作の制御なども行う。
【００５４】
（Ｂ．メタルハライドランプユニット１１における作用）
次に、図１〜図４に加えて図５〜図７を参照して、本実施の形態のメタルハライドランプユニット１１における作用について、比較例（比較例１，２）と比較しつつ詳細に説明する。
【００５５】
まず、耐候性試験機に用いられるメタルハライドランプでは一般に、点灯時において、電極間の温度が放電の熱で上昇し、発光管内に封入されている金属が蒸発することで、発光動作（放射光Ｌoutの放射）がなされる。このとき、電極の周辺領域では放電による熱の影響が低いことから、温度が十分には上昇せず、そのため、発光管における電極の周辺領域では、金属が蒸発しにくくなる。これにより、この領域付近での放射照度が減少する結果、例えば、メタルハライドランプ全体から所望の放射照度（耐候性試験に必要とされる放射照度）が得られなくなったり、メタルハライドランプにおける分光放射照度分布が変動してしまうおそれが生じる。
【００５６】
（Ｂ−１．比較例１）
ここで、図５は、比較例１に係る耐候性試験機用のメタルハライドランプユニット（メタルハライドランプユニット１００）の構成例を、模式斜視図で表したものである。この比較例１のメタルハライドランプユニット１００は、本実施の形態のメタルハライドランプユニット１１において、内管フィルタ１１１上の光反射膜１１３の代わりに、メタルハライドランプ１１０と内管フィルタ１０１との間にアルミニウム製の反射板１０３を設けたものに対応している。
【００５７】
このような比較例１のメタルハライドランプユニット１００では、アルミニウム製の反射板１０３が設けられていることにより、以下の問題点が生じるおそれがある。すなわち、まず、メタルハライドランプ１１０の点灯時に発光管１１０ａが高温になると、反射板１０３が変形して発光管１１０ａに接触し、この接触した領域で温度が低下して点灯しなくなる、あるいは、発光管１１０ａが破損するおそれがある。また、アルミニウム製の反射板１０３の場合、この反射板１０３の成分が気化して発光管１１０ａに付着し、白化するため、例えば１０００時間程度のエージング時間の経過後に、放射照度が２０％程度低下してしまうおそれがある。更に、メタルハライドランプユニット１００の組立時に、この反射板１０３を取り付ける手間が生じてしまう。
【００５８】
（Ｂ−２．比較例２）
また、図６は、比較例２に係る耐候性試験機用のメタルハライドランプユニット（メタルハライドランプユニット２００）の構成例を、模式斜視図で表したものである。この比較例２のメタルハライドランプユニット２００は、本実施の形態のメタルハライドランプユニット１１において、光反射膜１１３に対応する光反射膜２０３を、内管フィルタ１１１上の代わりに、メタルハライドランプ２１０の外面上に設けたものに対応している。すなわち、前述した白金液等の塗布膜を、内管フィルタ１１１の内周面上の代わりに、メタルハライドランプ２１０の外面上に直接塗布したものとなっている。
【００５９】
このような比較例２のメタルハライドランプユニット２００では、白金液等の塗布膜からなる光反射膜２０３がメタルハライドランプ２１０の外面上に設けられていることにより、以下の問題点が生じるおそれがある。すなわち、メタルハライドランプ２１０の点灯時に発光管２１０ａが高温になると、そのような塗布膜がメタルハライドランプ２１０から剥がれてしまったり蒸発してしまい、光反射膜２０３での反射率が低下してその機能が発揮できなくなったり、蒸発した塗布膜が発光管２１０ａの表面に付着し、発光管２１０ａでの発光を妨げるおそれがある。
【００６０】
（Ｂ−３．本実施の形態）
これに対して、本実施の形態の耐候性試験機１におけるメタルハライドランプユニット１１では、図２および図３に示したように、内管フィルタ１１１における電極１１０ｂ１，１１０ｂ２の各配置領域付近の面上に、光反射膜１１３が設けられている。このような光反射膜１１３によって、メタルハライドランプ１１０からの放射光Ｌoutが反射され、電極の１１０ｂ１，１１０ｂ２の各配置領域付近へ戻されるため、この領域付近が昇温される。したがって、メタルハライドランプ１１０内において、電極１１０ｂ１，１１０ｂ２の各配置領域付近での金属が蒸発し易くなり、この領域付近での放射照度が増加する結果、以下のようになる。すなわち、例えば、メタルハライドランプ１１０全体から所望の放射照度が得られ易くなったり、メタルハライドランプ１１０における分光放射照度分布の変動が抑えられたりする。
【００６１】
また、本実施の形態の光反射膜１１３では、上記した比較例１におけるアルミニウム製の反射板１０３とは異なり、以下のようなおそれが生じない。すなわち、まず、上記した反射板１０３と発光管１１０ａとの接触に起因した、メタルハライドランプ１１０の不点灯や、発光管１１０ａの破損等のおそれが生じない。また、光反射膜１１３の成分（白金液等）が気化して発光管１１０ａに付着するおそれがないことから、例えば２０００時間程度のエージング時間の経過後であっても、放射照度が維持できるようになる。更に、メタルハライドランプユニット１１の組立時に、反射板１０３を取り付けたりする手間がないことから、本実施の形態では比較例１と比べ、メタルハライドランプユニット１１を簡易に組み立てることができるようになる。
【００６２】
加えて、本実施の形態の光反射膜１１３では、上記した比較例２における光反射膜２０３とは異なり、以下のようなおそれが生じない。すなわち、白金液等の塗布膜からなる光反射膜１１３が、内管フィルタ１１１上（内周面上）に設けられていることから、メタルハライドランプ１１０の点灯時に発光管１１０ａが高温になっても、そのような塗布膜がメタルハライドランプ１１０から剥がれてしまったり、蒸発してしまうおそれがない。これは、白金の融点が約１７００℃であるのに対して、点灯時における発光管１１０ａの表面温度は８００℃程度であること、および、発光管１１０ａと内管フィルタ１１１との間にあるのが空気であることから熱が伝わりにくく、内管フィルタ１１１が常に冷却水Ｗｃで冷やされていることによる。
【００６３】
また、本実施の形態では特に、図３に示したように、このような光反射膜１１３が、内管フィルタ１１１において、電極１１０ｂ１，１１０ｂ２の各配置領域付近の内面上に設けられている。これにより、例えば、内管フィルタ１１１の外面上に光反射膜１１３が設けられている場合とは異なり、内管フィルタ１１１の外面側（内管フィルタ１１１と外管フィルタ１１２との間）に冷却水Ｗｃが流れていても、この冷却水Ｗｃによる光反射膜１１３への悪影響（例えば、光反射膜１１３の剥がれや蒸発等）が回避される。また、メタルハライドランプ１１０からの放射光Ｌoutが、内管フィルタ１１１内を通過せずに光反射膜１１３によって反射されることになるため、放射光Ｌoutが効率良くメタルハライドランプ１１０内に戻されるようになる（例えば、内管フィルタ１１１における光透過率＝約９２％程度）。その結果、本実施の形態では特に、電極１１０ｂ１，１１０ｂ２の各配置領域付近が、より効果的に昇温され易くなる。
【００６４】
更に、図２および図３に示したように、本実施の形態では、内管フィルタ１１１と外管フィルタ１１２との間（冷却水Ｗｃの流路）における冷却水Ｗｃの流入側領域に、整流板１１４が設けられている。これにより、例えば図７に模式的に示したように、この流路に流入した冷却水Ｗｃの流れが、整流板１１４によって整流されるようになる。具体的には、この流路内の垂直方向において、冷却水Ｗｃが局所的に流れてしまうことが防止される。より具体的には、例えば図７中の冷却水Ｗｃａのように、冷却水Ｗｃが流路内の下方に流れて易くなってしまう（上方に流れにくくなってしまう）ことが防止され、例えば図７中の冷却水Ｗｃｂのように、冷却水Ｗｃが流路内の上方にも流れ易くなる。したがって、例えば図７中に示したように、流路内の上方に空気Ａが溜まってしまうこと等が防止され、流路内の垂直方向において、冷却水Ｗｃが均一的に流れ易くなる。その結果、例えば、冷却水Ｗｃが不均一的に流れることに起因した、外管フィルタ１１２における局所的な温度上昇が抑えられ、この外管フィルタ１１２の破損（割れなど）が防止される。
【００６５】
（Ｃ．制御部１９による制御手法例）
続いて、図１〜図４に加えて図８，図９を参照して、本実施の形態の制御部１９による制御手法例について、詳細に説明する。
【００６６】
図８は、制御部１９および温度調節器１８４ａによる冷却水Ｗｃの流量制御（流量Ｆの制御）の一例を、流れ図で表したものである。
【００６７】
この流量制御では、まず、耐候性試験機１（本体）の電源がオン（ＯＮ）状態になると（図８のステップＳ１１）、以下のようにして制御が行われる。すなわち、最初に、制御部１９は、インバータ１８５における出力周波数ｆoutを所定値に設定することで、ランプ冷却水循環ポンプ１７２から供給される冷却水Ｗｃ（Ｗｃin）の流量Ｆを、最低流量Ｆminに設定する（Ｆ＝Ｆmin）（ステップＳ１２）。つまり、制御部１９は、耐候性試験機１の運転開始時においては、冷却水Ｗｃの流量Ｆを、最低流量Ｆminに設定する。
【００６８】
続いて、制御部１９および温度調節器１８４ａは、冷却水Ｗｃの水温（水温Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３など）に基づいて、以下のようにして、冷却水Ｗｃの流量制御を行う。これにより、冷却水Ｗｃによる効果的な冷却動作（メタルハライドランプ１１０に対する間接的な冷却動作）が実現し、その結果、メタルハライドランプ１１０から安定した放射照度が得られ易くなる。
【００６９】
具体的には、この例ではまず、制御部１９は、熱電対１８３および温度調節器１８４ｂによって検知（監視）されている、ランプ冷却水タンク１７１内の冷却水Ｗｃの水温Ｔ３が、所定の閾値温度Ｔth1以上であるのか否か（Ｔ３≧Ｔth1を満たすのか否か）を判定する（ステップＳ１３）。なお、この閾値温度Ｔth1としては、例えば３０℃が挙げられる（Ｔth1＝３０℃）。ここで、冷却水Ｗｃの水温Ｔ３が閾値温度Ｔth1未満である（Ｔ３＜Ｔth1）と判定された場合には（ステップＳ１３：Ｎ）、再びステップＳ１３の判定が行われることになる。
【００７０】
一方、冷却水Ｗｃの水温Ｔ３が閾値温度Ｔth1以上である（Ｔ３≧Ｔth1）と判定された場合には（ステップＳ１３：Ｙ）、温度調節器１８４ａは、以下のようにして、冷却水Ｗｃの流量Ｆを制御する流量制御を開始する（ステップＳ１４〜Ｓ１６）。このようにして、耐候性試験機１の運転開始時は、上記したように冷却水Ｗｃの流量Ｆが最低流量Ｆminに設定されると共に、冷却水Ｗｃの水温Ｔ３が閾値温度Ｔth1以上となってから流量制御を開始するようにしたので、以下のようになる。すなわち、運転開始時における冷却水Ｗｃによる冷却機能が最小限に抑えられることから、運転開始時においてメタルハライドランプ１１０が温まる時間が、短縮されるようになる。したがって、このメタルハライドランプ１１０からの放射照度が目標値まで到達する時間が短くなり、その結果、耐候性試験機１の運転開始時における利便性が向上する。
【００７１】
この流量制御の例では、温度調節器１８４ａは、メタルハライドランプ１１０への流入側における冷却水Ｗｃ（Ｗｃin）の水温Ｔ１と、メタルハライドランプ１１０からの流出側における冷却水Ｗｃ（Ｗｃout）の水温Ｔ２との水温差ΔＴ（＝Ｔ２−Ｔ１）に応じて、流量制御を行う。なお、この水温差ΔＴは、熱電対１８１，１８２および温度調節器１８４ａによって、検知（監視）されるようになっている。このようにして水温差ΔＴに応じた流量制御がなされることで、冷却水Ｗｃの流入側と流出側との間での水温差ΔＴが抑えられ易くなる。したがって、上記したような、冷却水Ｗｃによる効果的な冷却動作（メタルハライドランプ１１０に対する間接的な冷却動作）が実現され易くなり、メタルハライドランプ１１０から安定した放射照度が得られ易くなる。
【００７２】
ここで、具体的にはまず、温度調節器１８４ａは、水温差ΔＴが、所定の閾値温度差ΔＴth以上であるのか否か（ΔＴ≧ΔＴthを満たすのか否か）を判定する（ステップＳ１４）。なお、この閾値温度差ΔＴthとしては、例えば５℃が挙げられる（ΔＴth＝５℃）。ここで、この水温差ΔＴが閾値温度差ΔＴth以上である（ΔＴ≧ΔＴth）と判定された場合には（ステップＳ１４：Ｙ）、温度調節器１８４ａは以下のようにして流量制御を行う。すなわち、温度調節器１８４ａは、インバータ１８５における出力周波数ｆoutを増加させて、ランプ冷却水循環ポンプ１７２におけるポンプ圧力Ｐを増加させることにより、冷却水Ｗｃ（Ｗｃin）の流量Ｆを増加させる流量制御を行う（ステップＳ１５）。なお、その後は、再びステップＳ１４へと戻ることになる。
【００７３】
一方、水温差ΔＴが閾値温度差ΔＴth未満である（ΔＴ＜ΔＴth）と判定された場合には（ステップＳ１４：Ｎ）、温度調節器１８４ａは以下のようにして流量制御を行う。すなわち、温度調節器１８４ａは、インバータ１８５における出力周波数ｆoutを減少させて、ランプ冷却水循環ポンプ１７２におけるポンプ圧力Ｐを減少させることにより、冷却水Ｗｃ（Ｗｃin）の流量Ｆを減少させる流量制御を行う（ステップＳ１６）。なお、その後は、再びステップＳ１４へと戻ることになる。
【００７４】
続いて、図９は、制御部１９による冷却コイル１７０内へ冷媒Ｗを流す動作の制御の一例を、流れ図で表したものである。
【００７５】
この制御では、まず、耐候性試験機１（本体）の電源がオン状態になると（図９のステップＳ２１）、以下のようにして制御が行われる。すなわち、最初に、制御部１９は、熱電対１８３および温度調節器１８４ｂによって検知（監視）されている、ランプ冷却水タンク１７１内の冷却水Ｗｃの水温Ｔ３が、所定の閾値温度Ｔth2以上であるのか否か（Ｔ３≧Ｔth2を満たすのか否か）を判定する（ステップＳ２２）。なお、この閾値温度Ｔth2としては、例えば３０℃が挙げられる（Ｔth2＝３０℃）。すなわち、この例では、前述した閾値温度Ｔth1と閾値温度Ｔth2とが、共通の（同じ）値となっている（Ｔth1＝Ｔth2）。ここで、冷却水Ｗｃの水温Ｔ３が閾値温度Ｔth2未満である（Ｔ３＜Ｔth2）と判定された場合には（ステップＳ２２：Ｎ）、再びステップＳ２２の判定が行われることになる。
【００７６】
一方、冷却水Ｗｃの水温Ｔ３が閾値温度Ｔth2以上である（Ｔ３≧Ｔth2）と判定された場合には（ステップＳ２２：Ｙ）、制御部１９は、冷却コイル１７０内に冷媒Ｗを流す動作を開始する制御を行う（ステップＳ２３）。そして、次に制御部１９は、上記した冷却水Ｗｃの水温Ｔ３が、所定の閾値温度Ｔth3以下であるのか否か（Ｔ３≦Ｔth3を満たすのか否か）を判定する（ステップＳ２４）。なお、この閾値温度Ｔth3としては、例えば２５℃が挙げられる（Ｔth3＝２５℃）。すなわち、この例では、閾値温度Ｔth3が閾値温度Ｔth2よりも低い温度となっている（Ｔth3＜Ｔth2）。ここで、冷却水Ｗｃの水温Ｔ３が閾値温度Ｔth3よりも高い（Ｔ３＞Ｔth3）と判定された場合には（ステップＳ２４：Ｎ）、再びステップＳ２４の判定が行われることになる。
【００７７】
一方、冷却水Ｗｃの水温Ｔ３が閾値温度Ｔth3以下である（Ｔ３≦Ｔth3）と判定された場合には（ステップＳ２４：Ｙ）、制御部１９は、冷却コイル１７０内に冷媒Ｗを流す動作を停止する制御を行う（ステップＳ２５）。なお、その後は、再びステップＳ２２へと戻ることになる。
【００７８】
このようにして制御部１９では、冷却水Ｗｃの水温Ｔ３が閾値温度Ｔth2以上となった場合には、冷却コイル１７０内に冷媒Ｗを流す動作が開始されるように制御すると共に、冷却水Ｗｃの水温Ｔ３がその後に閾値温度Ｔth3以下となった場合には、冷却コイル１７０内に冷媒Ｗを流す動作が停止されるように制御する。これにより、冷却水Ｗｃの水温Ｔ３が一定に保持され易くなるため、更に効果的な冷却動作が実現する結果、メタルハライドランプ１１０から更に安定した放射照度が得られ易くなる。なお、冷却水Ｗｃの水温Ｔ３が低過ぎると、メタルハライドランプ１１０における目的の分光放射照度分布が得られないおそれがある一方、この水温Ｔ３が高過ぎると、メタルハライドランプ１１０における発光管１１０ａが破損してしまう等のおそれがある。
【００７９】
以上のように本実施の形態では、内管フィルタ１１１における電極１１０ｂ１，１１０ｂ２の各配置領域付近の面上に、光反射膜１１３を設けるようにしたので、例えば、メタルハライドランプ１１０全体から所望の放射照度が得られ易くなったり、メタルハライドランプ１１０における分光放射照度分布の変動が抑えられたりするようになる。よって、このようなメタルハライドランプ１１０（メタルハライドランプユニット１１）を用いることで、耐候性試験機１において信頼性の高い耐候性試験を行うことが可能となる。
【００８０】
また、本実施の形態の耐候性試験機１では、内管フィルタ１１１と外管フィルタ１１２との間を軸方向Ｚに沿って流れる冷却水Ｗｃの水温（この例では水温差ΔＴ）に基づいて、この冷却水Ｗｃの流量Ｆを制御する流量制御を行うようにしたので、メタルハライドランプ１１０から安定した放射照度が得られ易くなる。よって、このようなメタルハライドランプ１１０（メタルハライドランプユニット１１）を用いることで、この点においても、耐候性試験機１において信頼性の高い耐候性試験を行うことが可能となる。
【００８１】
＜２．変形例＞
続いて、上記実施の形態の変形例（変形例１，２）について説明する。なお、実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００８２】
［変形例１］
図１０は、変形例１に係るメタルハライドランプユニット（メタルハライドランプユニット１１Ａ）の詳細構成例を、模式斜視図で表したものである。また、図１１は、このメタルハライドランプユニット１１Ａの詳細構成例を、模式断面図で表したものである。
【００８３】
本変形例のメタルハライドランプユニット１１Ａは、実施の形態のメタルハライドランプユニット１１（図２，図３）において、外管フィルタ１１２の代わりに外管フィルタ１１２Ａを設けたものに対応し、他の構成は基本的には同様となっている。
【００８４】
この外管フィルタ１１２Ａは、図１０および図１１に示したように、外管フィルタ１１２において、冷却水Ｗｃの流出側の形状を変更したものに対応しており、他の構成は基本的には同様となっている。具体的には、外管フィルタ１１２Ａは、冷却水Ｗｃの流出側へ向かってその径（外径Ｒ２）が小さくなる、テーパ形状の周面（外周面）を有している（図１０，図１１中の矢印Ｐ１参照）。すなわち、この例では、外管フィルタ１１２Ａにおける冷却水Ｗｃの流入側の外径Ｒ２inと比べ、冷却水Ｗｃの流出側の外径Ｒ２outのほうが小さくなっている（Ｒ２out＜Ｒ２in）。
【００８５】
このような構成により本変形例では、冷却水Ｗｃの流出側での流速が増加することから、流入側に比べ、流出側における冷却水Ｗｃの熱伝達率が増加し、流出側においてメタルハライドランプ１１０から熱を奪う量が増加する。したがって、メタルハライドランプ１１０における冷却水の流入側と流出側との間での水温差（水温差ΔＴ：メタルハライドランプ１１０に対する冷却作用の差）が抑えられ易くなり（減少し易くなり）、より効果的な冷却動作が実現する。その結果、本変形例では、メタルハライドランプ１１０の発光管１１０ａ内に封入されている金属の蒸発が均一になり易くなり、ランプ軸方向（軸方向Ｚ）において安定した放射照度が得られ易くなる結果、試料面での放射照度のばらつきが減少され易くなる。よって、更に信頼性の高い耐候性試験を行うことが可能となる。
【００８６】
［変形例２］
図１２は、変形例２に係るメタルハライドランプユニット（メタルハライドランプユニット１１Ｂ）の詳細構成例を、模式斜視図で表したものである。また、図１３は、このメタルハライドランプユニット１１Ｂの詳細構成例を、模式断面図で表したものである。
【００８７】
本変形例のメタルハライドランプユニット１１Ｂは、実施の形態のメタルハライドランプユニット１１（図２，図３）において、以下のようにしたものに対応し、他の構成は基本的には同様となっている。すなわち、メタルハライドランプユニット１１Ｂは、外管フィルタ１１２の代わりに外管フィルタ１１２Ｂを設けると共に、内管フィルタ１１１とこの外管フィルタ１１２Ｂとの間（冷却水Ｗｃの流路内）に、軸方向Ｚに沿って延在する中間フィルタ１１５を更に設けたものに対応している。また、このような中間フィルタ１１５が設けられていることにより、本変形例では実施の形態および変形例１とは異なり、図１２および図１３に示したように、この中間フィルタ１１５を間にして、冷却水Ｗｃが軸方向Ｚに沿って往復して流れるように構成されている。つまり、冷却水Ｗｃの流入側および流出側が、メタルハライドランプユニット１１Ｂの同一側（一方側）となっていると共に、冷却水Ｗｃの折り返し側が、メタルハライドランプユニット１１Ｂの他方側となっている。なお、以下では、冷却水Ｗｃの流路において、往路Ｆｇおよび復路Ｆｒをそれぞれ区別して示している（図１２，図１３参照）。
【００８８】
このようにして本変形例では、冷却水Ｗｃが中間フィルタ１１５を間にして軸方向Ｚに沿って往復して流れることから、冷却水Ｗｃの流入側および流出側と折り返し側の間での水温差が抑えられ易くなり、より効果的な冷却動作が実現する。その結果、本変形例では、メタルハライドランプ１１０から安定した放射照度が得られ易くなり、更に信頼性の高い耐候性試験を行うことが可能となる。
【００８９】
また、本変形例の外管フィルタ１１２Ｂは、冷却水Ｗｃの折り返し側へ向かってその径（外径Ｒ２）が小さくなる、テーパ形状の周面（外周面）を有している（図１２，図１３中の矢印Ｐ２参照）。すなわち、この例では、外管フィルタ１１２Ｂにおける冷却水Ｗｃの流入側および流出側の外径Ｒ２ioと比べ、冷却水Ｗｃの折り返し側の外径Ｒ２ｔのほうが小さくなっている（Ｒ２io＞Ｒ２ｔ）。
【００９０】
このような構成により本変形例では、冷却水Ｗｃの折り返し側での流速が増加することから、この冷却水Ｗｃの流入側および流出側と折り返し側との間での水温差が抑えられ易くなり（減少し易くなり）、より効果的な冷却動作が実現する。その結果、本変形例では、メタルハライドランプ１１０から更に安定した放射照度が得られ易くなり、より一層信頼性の高い耐候性試験を行うことが可能となる。
【００９１】
更に、本変形例のメタルハライドランプユニット１１Ｂでは、図１２および図１３に示したように、中間フィルタ１１５が以下のように配置されている。すなわち、中間フィルタ１１５と内管フィルタ１１１との間の領域（内側の領域）における断面積Ｓｒが、中間フィルタ１１５と外管フィルタ１１２との間の領域（外側の領域）における断面積Ｓｇよりも小さくなるように、中間フィルタ１１５が配置されている（Ｓｒ＜Ｓｇ）。換言すると、冷却水Ｗｃの復路Ｆｒにおける断面積Ｓｒが、冷却水Ｗｃの往路Ｆｇにおける断面積Ｓｇよりも小さくなるように、中間フィルタ１１５が配置されている。
【００９２】
このようにして本変形例では、冷却水Ｗｃが中間フィルタ１１５を間にして軸方向Ｚに沿って往復して流れる際に、この中間フィルタ１１５と内管フィルタ１１１との間の領域（相対的にメタルハライドランプ１１０に近い側の領域）を流れる冷却水Ｗｃの流速が、増加することになる。これにより、冷却水Ｗｃの流入側および流出側と折り返し側との間での水温差が、更に抑えられ易くなる（更に減少し易くなる）。したがって本変形例では、更に効果的な冷却動作が実現する結果、メタルハライドランプ１１０から更に安定した放射照度が得られ易くなり、更なる信頼性の高い耐候性試験を行うことが可能となる。
【００９３】
＜３．その他の変形例＞
以上、実施の形態および変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。
【００９４】
例えば、上記実施の形態等では、耐候性試験機における各機器の構成（形状、配置、個数等）を具体的に挙げて説明したが、これらの構成については、上記実施の形態等で説明したものには限られず、他の形状や配置、個数等であってもよい。
【００９５】
具体的には、光反射膜の構成材料や配置領域、大きさ、膜厚等については、上記実施の形態等で説明したものには限られず、他の構成材料や配置領域、大きさ、膜厚等であってもよい。また、上記実施の形態等では、光反射膜が内管フィルタの内面上に配置されている場合を例に挙げて説明したが、これには限られず、例えば、光反射膜が内管フィルタの外面上に配置されているようにしてもよい。このようにして内管フィルタの外面上に配置するようにした場合、前述した塗布膜の形成（白金液等の塗布）を行い易くなる、という利点がある。更に、場合によっては、上記実施の形態等で説明した整流板が、メタルハライドランプユニット内に設けられていないようにしてもよい。
【００９６】
また、上記実施の形態等では、制御部による各種の制御動作（冷却水の流量制御や、冷却コイル内へ水を流す動作の制御等）や耐候性試験方法等について具体的に挙げて説明したが、上記実施の形態等で説明した手法には限られず、他の手法を用いて各種の制御動作や耐候性試験を行うようにしてもよい。具体的には、例えば、メタルハライドランプにおける放電電力に応じて、制御部によって冷却水の流量を制御するようにしてもよい。詳細には、例えば、放電電力が相対的に大きくなるのに従って、冷却水の流量が増加するように制御する一方、放電電力が相対的に小さくなるのに従って、冷却水の流量が減少するように制御するようにしてもよい。より具体的には、制御部１９は、メタルハライドランプの放電電力が、例えば６ｋＷ以下である場合には、冷却水の流量が、例えば９（リットル／分）となるように制御を行う。また、制御部１９は、メタルハライドランプの放電電力が、例えば６ｋＷ超過から７ｋＷ以下である場合には、冷却水の流量が、例えば１０（リットル／分）となるように制御を行う。更に、制御部１９は、メタルハライドランプの放電電力が、例えば７ｋＷ超過から８ｋＷ以下である場合には、冷却水の流量が、例えば１１．５（リットル／分）となるように制御を行う。なお、メタルハライドランプの放電電力が、例えば８ｋＷ超過である場合には、放電電力過上昇の安全装置が働くことで、耐候性試験機の運転が停止する。このようにして、メタルハライドランプの放電電力に応じて冷却水の流量を制御するようにした場合、水温Ｔ１，Ｔ２をそれぞれ検知する熱電対１８１，１８２や、温度調節器１８４ａが不要となる（これらを設ける必要がなくなる）。
【００９７】
更に、上記実施の形態等で説明した一連の制御は、ハードウェア（回路）で行われるようにしてもよいし、ソフトウェア（プログラム）で行われるようにしてもよい。ソフトウェアで行われるようにした場合、そのソフトウェアは、上記した各機能をコンピュータ（マイクロコンピュータ等）により実行させるためのプログラム群で構成される。各プログラムは、例えば、上記コンピュータに予め組み込まれて用いられてもよいし、ネットワークや記録媒体から上記コンピュータにインストールして用いられてもよい。
【符号の説明】
【００９８】
１…耐候性試験機、１０…試験室（試験槽）、１１，１１Ａ，１１Ｂ…メタルハライドランプユニット、１１０…メタルハライドランプ、１１０ａ…発光管、１１０ｂ１，１１０ｂ２…電極、１１１…内管フィルタ、１１２，１１２Ａ，１１２Ｂ…外管フィルタ、１１３…光反射膜、１１４…整流板、１１５…中間フィルタ、１２…試料台、１３…噴霧機構、１４…受光器、１５…ブラックパネル温度計、１６…入力部、１７０…冷却コイル、１７１…ランプ冷却水タンク、１７２…ランプ冷却水循環ポンプ、１７３…湿度発生機、１８１，１８２，１８３…熱電対、１８４ａ，１８４ｂ…温度調節器、１８５…インバータ、１８６…冷却装置、１９…制御部、９…試料、Ｌout…放射光、Ｚ…軸方向、Ｗｃ，Ｗｃin，Ｗｃout，Ｗｃａ，Ｗｃｂ…冷却水、Ｗ…冷媒、Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２…径、Ｒ２in，Ｒ２out，Ｒ２io，Ｒ２ｔ…外径、Ｆ…流量、Ｆmin…最低流量、ｆout…出力周波数、Ｐ…ポンプ圧力、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３…水温、Ｔth1，Ｔth2，Ｔth3…閾値温度、ΔＴ…水温差、ΔＴth…閾値温度差、Ａ…空気、Ｆｇ…往路、Ｆｒ…復路、Ｓｇ，Ｓｒ…断面積。
【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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