(57)【要約】  【課題】小型軽量化と省エネ化を可能にする疑似日射装置を提供する。  【解決手段】自然界の太陽放射に近似した照明を得る疑似日射装置において、被照射物が設置される日射室１２と、複数個の日射ランプ２２を平面的に配列させて日射室１２の上部天井に設けられ、日射ランプ２２の点灯により光量を変化させて日射量を調節可能な日射手段１６と、所定の日射条件に対応して日射手段１６の日射量調節を実行する制御部１９とを備えてなる。【選択図】図１
2012032303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自然界の太陽放射に近似した照明を得る疑似日射装置において、
被照射物が設置される日射室と、
複数個のランプを平面的に配列させて前記日射室の上部天井に設けられ、該ランプの点灯による光量を変化させて日射量を調節可能な日射手段と、
所定の日射条件に対応して前記日射手段の日射量調節を実行する日射制御手段と、
を備えることを特徴とする疑似日射装置。
【請求項２】
上記日射制御手段は、上記日射制御手段が上記日射手段の日射光量の調節量を制御する制御情報を外部から入力可能にする電気盤を備えてなることを特徴とする請求項１記載の疑似日射装置。
【請求項３】
上記電気盤がタッチパネル盤から成ることを特徴とする請求項２記載の疑似日射装置。
【請求項４】
上記日射室の上部天井に、許容高さ制限を超えて該日射室内に送られて来た上記被照射物が上記日射手段に対して衝突するのを防ぐガード部材を設けてなることを特徴とする請求項１または２記載の疑似日射装置。
【請求項５】
上記日射室の上部天井に、該日射室内の上部天井部分における熱溜まりを無くす換気手段を設けてなることを特徴とする請求項１，２，３または４に記載の疑似日射装置。
【請求項６】
上記日射室の上記被照射物が出入りする開口部に、該日射室内の空気漏れを遮断するシャッターを設けてなることを特徴とする請求項１，２，３，４または５記載の疑似日射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は疑似日射装置に関するものであり、特に、自然界の太陽放射に近似した照明を得る疑似日射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の疑似日射装置は、環境試験や植物育成等で用いられており、例えば自動車関係部品等の被照射物に関する環境試験を行うのに、室内に太陽光の照射状況に近い照射環境を作ることができるようにしている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
また、このような疑似日射装置において、自動車関係部品等の被照射物に対して自然界の太陽放射を再現させる各種の試験を行う際は、被照射物、すなわち被試験体の高さ等によって該被試験体と日射ランプまでの距離が変わると、照射光量が異なってしまう。したがって、従来の疑似日射装置では、被試験体の高さに合わせて照射距離を調節させる作業を必要とする。
【０００４】
そこで、特許文献１及び特許文献２に記載される疑似日射装置では、複数のランプを有する日射手段を上下方向に稼働させて照射距離を調節する方法が取られている。また、従来における他の方法では、日射装置の被試験体を載せた架台を上下方向に稼働させて照射距離を調節する方法も取られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−５４４３１号公報。
【特許文献２】特開２００３−１７２６７０号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したように、従来の被試験体の高さに合わせて照射距離を調節させる手段として、日射手段を上下方向に稼働させて照射距離を調節する、あるいは被試験体を載せた日射装置の架台を上下方向に稼働させて照射距離を調節するという方法では、装置自体に電動モータや駆動チェーンを内蔵させるために構造が複雑化し、かなりの重量物(通常、約３,７００kg)となる。このため、設備が大型化し、エネルギー消費も大きく、設置上及び経済性の面での問題点があった。
【０００７】
そこで、小型軽量化と省エネ化を可能にする疑似日射装置を実現するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、自然界の太陽放射に近似した照明を得る疑似日射装置において、被照射物が設置される日射室と、複数個のランプを平面的に配列させて前記日射室の上部天井に設けられ、該ランプの点灯による光量を変化させて日射量を調節可能な日射手段と、所定の日射条件に対応して前記日射手段の日射量調節を実行する日射制御手段と、を備える疑似日射装置を提供する。
【０００９】
この構成によれば、静止状態である被照射物の高さあるいは日照条件等に応じて、日射制御手段が日照手段のランプ点灯による光量を変化させると、被照射物及び日射手段の高さを変えることなく、その条件に対応した日射を実行することができる。すなわち、従来使用していた、日射手段を上下方向に稼働させて照射距離を調節する、あるいは被試験体を載せた日射装置の架台を上下方向に稼働させて照射距離を調節する機構及び装置等が不要となる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成において、上記日射制御手段は、上記日射制御手段が上記日射手段の日射光量の調節量を制御する制御情報（被試験体照射高さとその照射面における日射光量）を外部から入力可能にする電気盤を備えてなる疑似日射装置を提供する。
【００１１】
この構成によれば、日射制御手段が上記日射手段の日射光量の調節量を制御する制御情報を、電気盤を使用して外部から入力することができる。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の構成において、上記電気盤をタッチパネル盤から成る疑似日射装置を提供する。
【００１３】
この構成によれば、タッチパネル盤にタッチして外部から情報を入力することができる。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１または２記載の構成において、上記日射室の上部天井に、許容高さ制限を超えて該日射室内に送られて来た上記被照射物が上記日射手段に対して衝突するのを防ぐガード部材を設けてなる疑似日射装置を提供する。
【００１５】
この構成によれば、該日射室内に送られて来た上記被照射物が許容高さ制限を超えているとき、該被照射物が日射室内に送られるのをガード部材により阻止する等して、被照射物が日射手段に不用意に衝突するのを防止できる。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項１，２，３または４記載の構成において、上記日射室の上部天井に、該日射室内の上部天井部分における熱溜まりを無くす換気装置を設けてなる疑似日射装置を提供する。
【００１７】
この構成によれば、日射室内の上部天井部分における熱を換気装置で換気し、該日射室内の上部天井部分における熱溜まりを無くすことができる。
【００１８】
請求項６記載の発明は、請求項１，２，３，４または５記載の構成において、上記日射室の上記被照射物が出入りする開口部に、該日射室内の空気漏れを遮断するシャッターを設けてなる疑似日射装置を提供する。試験室内は空調されていて（試験体負荷（自動車であれば走行発熱負荷）、日射負荷を冷却でき）、一定の温湿度環境下での試験を行うことが出来る。
【００１９】
この構成によれば、日射室内の空気漏れをシャッターで遮断し、日射室内の気密性を保持することができる。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１記載の発明は、従来使用していた、日射手段を上下方向に稼働させて照射距離を調節する、あるいは被試験体を載せた日射装置の架台を上下方向に稼働させて照射距離を調節する機構及び装置等の設置を無くすことができるので、設備の小型化及び省エネ化が可能になる。また、上下稼働調整機構等を無くした構成とすることにより、作業時間の短縮と、安全性の向上が期待できる。
【００２１】
請求項２記載の発明は、日射制御手段が上記日射手段の日射光量の調節量を制御する制御情報を、電気盤を使用して外部から簡単に入力することができるので、請求項１に記載の効果に加えて、作業性を向上させることができる効果が期待できる。
【００２２】
請求項３記載の発明は、タッチパネル盤にタッチすることにより外部から簡単に情報を入力できるので、作業性がより一層向上する。
【００２３】
請求項４記載の発明は、該日射室内に送られて来た上記被照射物が許容高さ制限を超えているとき、該被照射物が日射室内にそれ以上送られるのをガード部材により阻止する等して、被照射物が日射手段に不用意に衝突するのを防止できるので、請求項１及び２に記載の効果に加えて、安全性をより一層向上させることができる効果が期待できる。
【００２４】
請求項５記載の発明は、日射室内の上部天井部分における熱を換気ファンで換気し、該日射室内の上部天井部分における熱溜まりを無くすことができるので、請求項１,２または３に記載の効果に加えて、熱の影響も少なく、精度の良い疑似日射装置の実現が可能になる効果が期待できる。
【００２５】
請求項６記載の発明は、日射室内の空気漏れをシャッターで遮断し、日射室内の気密性を保持することができるので、請求項１,２,３または４に記載の効果に加えて、外気温度等に影響されることなく、精度の良い疑似日射装置の実現が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施の形態として示す疑似日射装置の概略構成を示す側面図。
【図２】同上疑似日射装置の要部構成部品の概略配置を示す正面図。
【図３】同上疑似日射装置におけるガード部材の側面図。
【図４】同上疑似日射装置の点灯パターン切り替えバラメータマップの一例を示す図。
【図５】同上疑似日射装置におけるタッチパネルの画面例を示す図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明は、小型軽量化と省エネ化を可能にする疑似日射装置を実現するという目的を達成するために、自然界の太陽放射に近似した照明を得る疑似日射装置において、被照射物が設置される日射室と、複数個のランプを平面的に配列させて前記日射室の上部天井に設けられ、該ランプの点灯による光量を変化させて日射量を調節可能な日射手段と、所定の日射条件に対応して前記日射手段の日射量調節を実行する日射制御手段と、を備えることにより実現した。
【実施例】
【００２８】
以下、本発明の疑似日照装置について、好適な実施例を添付図面を参照して説明する。
【００２９】
図１は本発明に係る疑似日照装置の概略構成を示す側面図である。同図において、疑似日照装置１１は、自動車１０の車体に装着された自動車関係部品等の被照射物に対して、自然界の太陽放射を再現させるための試験設備を一例としている。
【００３０】
そして、該疑似日照装置１１は、被照射物としての試験すべき自動車１０を収容できる広さを有した試験室としての日射室１２を備えており、該日射室１２のフロア上にシャーシーダイナモメータ用ローラがあり、自動車１０が駆動できるように構成されている。
【００３１】
前記日射室１２の内部１３は、室外とは熱的に隔離された空間であり、前記自動車１０が出入りされる開口部１４には、該日射室１２内の空気漏れを遮断し、該日射室１２内の気密性を保持するための開閉可能なシャッター１５が設けられている。
【００３２】
前記日射室１２の天井部分には、日射手段１６と換気装置１７とガード部材１８が設置されている。なお、日射手段１６及び換気装置１７の動作は、日射制御手段としての制御部１９を介して制御される。
【００３３】
前記日射手段１６は、前記日射室１２の上部に構築した連結部材２０を介して天井部分から吊り下げられている概略矩形状のフレーム２１と、該フレーム２１の下面に平面的に配列された状態で取り付けられている複数の日射ランプ（本例では、メタルハライドランプを使用している）２２,２２…からなるランプ群２３とを備えて構成されている。
【００３４】
前記換気装置１７は、前記日射室１２内の天井部分における空気を攪拌して熱溜まりを無くし、該日射室１２内の空気を平均化するものである。該換気装置１７は、ダクト等を介して日射室１２内の空気を外部空気と交換するようにすることも可能である。
【００３５】
前記ガード部材１８は、前記自動車１０が日射室１２内に侵入されて来る側で、かつ、前記日射手段１６の前方に位置して設けられ、前記日射室１２内に送られて来た前記自動車１０の高さが許容高さ制限を超えているとき、該自動車１０がそれ以上、該日射室１２内に送られ、そして該自動車１０が該日射手段１６と衝突して前記フレーム２１あるいは前記ランプ群２３を破壊させるのをガードする機能を有している。該ガード部材１８は、図２及び図３に示すように、前記日射室１２の上部に構築した左右１対のレール状部材２４,２４及び該レール状部材２４,２４に吊り下げられた左右１対の連結部材２５,２５間に水平に掛け渡されたガード棒２６を備えて構成されている。
【００３６】
また、前記ガード棒２６の床面からの高さは、前記自動車１０の高さ制限を規制するために、前記ランプ群２３の床面からの高さよりも若干低く設定されている。したがって、自動車１０がガード部材１８の高さ制限を超えて日射室１２内に送られた際には、該自動車１０がガード棒２６に衝突して高さ制限を超えていることを知ることができ、それ以上、該日射室１２内に侵入しないようにすることにより、前記ランプ群２３を自動車から保護することができる。
【００３７】
前記制御部１９は、前記ランプ群２３の点灯及び前記換気装置１７を駆動する等のための電源を供給する動力制御盤部２７と、該動力制御盤部２７からの電力を制御して前記日射手段１６のランプ群２３の日射光量を制御する電力制御部２８と、該制御部１９が該日射手段１６の日射光量の調節量を制御する制御情報を外部から手入力するためのタッチパネル盤２９を設けた操作部３０とを備えて構成されている。
【００３８】
前記操作部２９は、疑似日照装置１１の動作全体を予め決められた手順に従って制御するプログラムを内蔵させたマイクロコンピュータ(図示せず)を有し、該制御部１９が前記日射手段１６の日射光量の調節量を制御する制御情報等を、前記タッチパネル盤２９を介して外部から入力することにより、所定の制御を行うことができるようになっている。
【００３９】
そして、このように構成された疑似日照装置１１では、前記日射室１２内に送られて来た静止状態である被照射物、すなわち自動車１０の高さ、及び、日照条件等に応じて、制御部１９が図示せぬ電動スライダックにより日照手段１６における日射ランプ２２の電圧制御、あるいは図示せぬ開閉スイッチにより日照手段１６における日射ランプ２２の点灯個数の制御をしてランプ群２３による光量を変化させると、被照射物(自動車１０)及び日射手段１６の床面からの高さを変えることなく、その条件に対応した日射を実行することができる。これにより、従来の装置で使用していた、日射手段を上下方向に稼働させて照射距離を調節する、あるいは被試験体を載せた日射装置の架台を上下方向に稼働させて照射距離を調節する機構及び装置等が不要になる。
【００４０】
図４は、被照射物(自動車１０)の高さ及び日射状況に対応した日射を実行する際に使用される点灯パターン切り替えパラメータマップの一例を示す。このパラメータマップでは、快晴時の状態を作り出すことが可能な点灯パターン１、曇り空の状態を作り出すことが可能な点灯パターン２及び点灯パターン３（パターン２から３への切換えは、ランプから試験体間の距離が取れないときに切換え保証面積内での場所ムラを抑制する。）、雨天の状態を作り出すことが可能な点灯パターン４の、４つのマップを備えている。なお、該パラメータマップでは、Ｙ軸に自動車１０の高さ(ＦＬ＋７５０〜ＦＬ＋１５０１の９種類)を示し、Ｘ軸にパターン時に必要とする日射量(Ｗ／ｍ2)を示している。
【００４１】
すなわち、図４において、例えば高さがＦＬ＋７５０の自動車１０における日射量１０００Ｗ／ｍ2の照射試験を行う場合には、タッチパネル画面にて日射量設定値を１０００Ｗ／ｍ2入力、調光高さ設定値を７５０ｍｍ入力することによって点灯パターン１を自動選択し、（日射量設定値８０１〜１１６３Ｗ／ｍ2、調光高さ設定値ＦＬ＋７５０〜８２５ｍｍ内で入力すると点灯パターン1を選択する。）、電圧制御にてＦＬ＋７５０高さの照射面１９００Ｗ×４８００Ｌにおける照射を１０００Ｗ／ｍ2±１５％（場所ムラ精度）に調光する。（調光高さ設定値ＦＬ＋８２６〜１０００ｍｍ、日射量設定値８３３〜１１６３Ｗ／ｍ2内で入力しても、調光高さ設定値ＦＬ＋１００１〜２００ｍｍ、日射量設定値８７１〜１１６３Ｗ／ｍ2内で入力しても、点灯パターン1を選択する。）例えば、高さがＦＬ＋１５００の自動車１０における日射量８５０Ｗ／ｍ2の照射試験を行う場合には、タッチパネル画面にて日射量設定値を８５０Ｗ／ｍ2入力、調光高さ設定値を１５００ｍｍ入力することによって点灯パターン３を自動選択し、電圧制御にてＦＬ＋１５００高さの照射面１９００Ｗ×４８００Ｌにおける照射を８５０Ｗ／ｍ2±１５％に調光する。
【００４２】
以下、同様にして、点灯パターン切り替えパラメータマップに対応させて日照ランプ２２の電圧または点灯数を切り替え制御することより、自動車１０の照射面高さにおける日射量４６５〜１１６３Ｗ／ｍ2を任意に作り出すことができる。
【００４３】
図５は、前記タッチパネル盤２９のタッチパネル画面２９ａの一例を示す。該タッチパネル画面２９ａの操作と制御部１９の操作例を次に説明する。同図は、電源が投入されると最初に表示されるパターンを示している。このパターンにおいて、外部操作に伴う操作部２９の制御例を(１)〜(９)に付いて説明する。
【００４４】
(１)  日射指令「ＯＮ」 … 日射ランプ２２が点灯、換気装置１７が運転状態に入る。また、「ＯＮ」指令後、１５分以内は準備中としてＯＮランプが点滅する。この間は、他のボタンを押しても動作しない。１５分を経過するとＯＮランプが点灯する。なお、ＯＮ指令中に設定変更した場合も上記と同様な動作となる。
【００４５】
(２)  日射指令「ＯＦＦ」 … 日射ランプ２２が消灯。「ＯＦＦ」指令後、点灯待ち時間カウント中(本例では約１０分間)は、「ＯＮ」指令は受け付けない。また、遅延タイマーにより「ＯＦＦ」指令後、１０分間は換気装置１７の運転は継続する。
【００４６】
(３)  日照量設定値 … ４６５〜１１６３Ｗ／ｍ2の範囲内で設定可能。
【００４７】
(４)  日射量現在値 … 日射計接続時に日射量を設定可能。
【００４８】
(５)  ＤＡ出力補正値設定 … 日射ランプ２２の経年劣化時の補正用として、電動スライダックを使用している場合には、該電動スライダック出力に対して±１０．０％の補正が可能。
【００４９】
(６)  調光高さ設定値 … ７５０〜１９００ｍｍの範囲内で設定可能。但し
、１５０１〜１７００ｍｍ入力時は、日射量１０００〜１１６３Ｗ／ｍ2の範囲内
でしか設定できない。また、１７０１〜１９００ｍｍ入力時は、日射量１１００〜
１１６３Ｗ／ｍ2の範囲内でしか設定できない。
【００５０】
(７)  MC#ON時間計測ボタン … MC#ON時間計測画面に移行する。
【００５１】
(８)  異常ボタン … 異常履歴表示画面に移行する(異常発生時は自動で異常履歴画面に切り替わる)。
【００５２】
(９)  制御タッチパネル操作無効ボタン … 制御盤のタッチパネル操作(指令・入力)が無効となる。
【００５３】
なお、全画面共通で、左上に現在時刻が表示され、また、異常発生中は、各画面の右上にあるランプに枠を赤色表示してなる「警報」文字が表示される。そして、異常発生後、復帰終了時に各画面右下の「異常リセット」ボタンを押すことにより異常認識がクリアされ、押された時間が異常履歴画面の復帰時間となる。
【００５４】
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は自動車関係部品等の被照射物に対して自然界の太陽放射を再現させる試験設備に適用する以外に、室内において植物に自然界の太陽光の照射状況に近い状況を作る設備等にも応用できる。
【符号の説明】
【００５６】
１０      自動車(被照射物)
１１      疑似日照装置
１２      日射室(試験室)
１３      日射室内部
１４      開口部
１５      シャッター
１６      日射手段
１７      換気装置
１８      ガード部材
１９      制御部(日射制御手段)
２０      連結部材
２１      フレーム
２２      日射ランプ(特殊メタルハライドランプ)…ＥＰＡ(アメリカ環境保護局)日射基          準を満足したランプ
２３      ランプ群
２４      レール状部材
２５      連結部材
２６      ガード棒
２７      動力制御盤部
２８      電力制御部
２９      タッチパネル盤
２９ａ    タッチパネル画面
３０      操作部
【図１】
2012032303.tif 000003
【図２】
2012032303.tif 000004
【図３】
2012032303.tif 000005
【図５】
2012032303.tif 000006
【図４】
2012032303.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成22年9月13日(2010.9.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
図４は、被照射物(自動車１０)の高さ及び日射状況に対応した日射を実行する際に使用される点灯パターン切り替えパラメータマップの一例を示す。このパラメータマップでは、快晴時の状態を作り出すことが可能な点灯パターン１、曇り空の状態を作り出すことが可能な点灯パターン２及び点灯パターン３（パターン２から３への切換えは、ランプから試験体間の距離が取れないときに切換え保証面積内での場所ムラを抑制する。）、雨天の状態を作り出すことが可能な点灯パターン４の、４つのマップを備えている。なお、該パラメータマップでは、Ｙ軸に自動車１０の高さ(ＦＬ＋７５０ｍｍ〜ＦＬ＋１５０１ｍｍの９種類)を示し、Ｘ軸にパターン時に必要とする日射量(Ｗ／ｍ2)を示している。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
すなわち、図４において、例えば高さがＦＬ＋７５０ｍｍの自動車１０における日射量１０００Ｗ／ｍ2の照射試験を行う場合には、タッチパネル画面にて日射量設定値を１０００Ｗ／ｍ2入力、調光高さ設定値を７５０ｍｍ入力することによって点灯パターン１を自動選択し、（日射量設定値８０１〜１１６３Ｗ／ｍ2、調光高さ設定値ＦＬ＋７５０〜８２５ｍｍ内で入力すると点灯パターン1を選択する。）、電圧制御にてＦＬ＋７５０ｍｍ高さの照射面１９００ｍｍＷ×４８００ｍｍＬにおける照射を１０００Ｗ／ｍ2±１５％（場所ムラ精度）に調光する。（調光高さ設定値ＦＬ＋８２６〜１０００ｍｍ、日射量設定値８３３〜１１６３Ｗ／ｍ2内で入力しても、調光高さ設定値ＦＬ＋１００１〜１２００ｍｍ、日射量設定値８７１〜１１６３Ｗ／ｍ2内で入力しても、点灯パターン1を選択する。）例えば、高さがＦＬ＋１５００ｍｍの自動車１０における日射量８５０Ｗ／ｍ2の照射試験を行う場合には、タッチパネル画面にて日射量設定値を８５０Ｗ／ｍ2入力、調光高さ設定値を１５００ｍｍ入力することによって点灯パターン３を自動選択し、電圧制御にてＦＬ＋１５００ｍｍ高さの照射面１９００ｍｍＷ×４８００ｍｍＬにおける照射を８５０Ｗ／ｍ2±１５％に調光する
。