(57)【要約】【課題】試験の途中で停止させることなく、作業効率を向上することができる風洞試験装置を提供する。【解決手段】本発明は、対象物としての車両Ｓの風洞試験を行う風洞試験装置であって、車両Ｓを支持する床部１１と、床部１１の下方に配置された基礎部１２と、基礎部１２から立設されて床部１１を支持する支持柱１３と、支持柱１３に取り付けられて支持柱１３に作用する荷重を検出する荷重検出部１４と、荷重検出部１４の温度変化に対して予め設定された基準値に近付ける方向に制御する温度制御部としてのブロア２１を備えている。【選択図】図３
2012173245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の風洞試験を行う風洞試験装置であって、
対象物を支持する床部と、
該床部の下方に配置された基礎部と、
該基礎部から立設されて前記床部を支持する支持柱と、
該支持柱に取り付けられて前記支持柱に作用する荷重を検出する荷重検出部と、
該荷重検出部の温度変化に対して予め設定された基準値に近付ける方向に制御する温度制御部と、
を備えていることを特徴とする風洞試験装置。
【請求項２】
前記温度制御部は、前記荷重検出部と流体との間の熱交換によって温度制御することを特徴とする請求項１に記載の風洞試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物に対する風洞試験を行うための風洞試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、対象物の風洞試験を行う風洞試験設備では、例えば、半導体型センサ（例えば、歪センサ）を用いて対象物に加わる荷重を空気抵抗として計測する電気天秤などの計測器を用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２５６９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この際、計測器は、風洞の内部に半導体型センサを組み込むことによって、対象物に加わる荷重をなるべく直接的に検出するのが望ましい。
【０００５】
しかしながら、このような半導体型センサは、温度に対して敏感であるため、このセンサ自身を含めた計測器や周辺の温度変化によって誤差を発生させてしまう。
【０００６】
したがって、温度が変化した場合、試験開始前の状態を基準となる０点（以下、「基準点」と称する。）がシフトしてしまうことから、一旦、試験を停止して再び計測器や周辺温度が基準点に復帰させる等の調整作業を実施しながら計測を行う必要があるため、作業効率が低下してしまうという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、試験の途中で停止させることなく、作業効率を向上することができる風洞試験装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の風洞試験装置は、対象物の風洞試験を行う風洞試験装置であって、対象物を支持する床部と、該床部の下方に配置された基礎部と、該基礎部から立設されて前記床部を支持する支持柱と、該支持柱に取り付けられて前記支持柱に作用する荷重を検出する荷重検出部と、該荷重検出部の温度変化に対して予め設定された基準値に近付ける方向に制御する温度制御部と、を備えていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の風洞試験装置によれば、試験の途中で停止させることなく、作業効率を向上することができる。
【００１０】
また、前記温度制御部は、前記荷重検出部と流体との間の熱交換によって温度制御することを特徴とする。
【００１１】
本発明の風洞試験装置によれば、簡素な構成でありながら、荷重検出部の温度制御を行うことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の風洞試験装置は、試験の途中で停止させることなく、作業効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る風洞試験装置を示し、風洞試験装置の全体構成を概略的に示す平面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る風洞試験装置を示し、（Ａ）は風洞試験装置の全体構成を概略的に示す側面図、（Ｂ）は計測部の原理を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る風洞試験装置を示し、（Ａ）は実施の形態１の風洞試験装置の要部の側面図、（Ｂ）は実施の形態１に係る風洞試験装置の概略のブロック図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る風洞試験装置を示し、実施の形態２の風洞試験装置の要部の側面図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る風洞試験装置を示し、実施の形態３の風洞試験装置の要部の側面図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る風洞試験装置を示し、（Ａ）は実施の形態４の風洞試験装置の要部の側面図、（Ｂ）は実施の形態１に係る風洞試験装置の概略のブロック図である。
【図７】本発明の一実施の形態に係る風洞試験装置を示し、（Ａ）は実施の形態５の風洞試験装置の要部の側面図、（Ｂ）は実施の形態１に係る風洞試験装置の概略のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の一実施の形態に係る風洞試験装置について、図面を参照して説明する。尚、以下に示す実施例は本発明の風洞試験装置における好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、以下に示す実施の形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
【００１５】
（全体構成）
図１は本発明の一実施の形態に係る風洞試験装置を示し、風洞試験装置の全体構成を概略的に示す平面図、図２は本発明の一実施の形態に係る風洞試験装置を示し、風洞試験装置の全体構成を概略的に示す側面図である。尚、この図１及び図２では、説明の便宜上、風路を横向き（図１）と縦向き（図２）とで別々のものを採用しているが、何れの方式を採用しても良い。
【００１６】
図１及び図２において、風洞試験装置１は、風洞本体２と、風洞本体２の内部に配置された送風機３と、測定部４と、を備えている。
【００１７】
風洞本体２は、その内部の風路５が循環（エンドレス）構造となるように外観が略長方形とされている。また、風路５の４箇所の角部には、風路５を循環する気流が滞留することなく風路に沿って流れるように複数の変流翼６が設けられている。また、風路５の測定部４よりも気流方向（矢印Ｋ参照）上流側には、気流の流れを整える整流部７および気流の温度を調節する熱交換部８が設けられている。
【００１８】
送風機３は、風路５に気流を流す機能を有している。また、送風機３は、その回転速度を自在に調節でき、それにより風路５を流れる気流の速度（風圧）を任意に変えることができるようになっている。
【００１９】
測定部４は、送風機３を基準とする風路長の中央付近からやや下流寄りに配置されており、風洞本体２によって底面を除く三方が覆われている。また、測定部４は、図２（Ｂ）に示すように、対象物としての車体Ｓを支持する床部１１と、床部１１の下方に配置された基礎部１２と、基礎部１２から立設されて床部１１を支持する支持柱１３と、支持柱１３に取り付けられて支持柱１３に作用する荷重を検出する荷重検出部１４と、を備えている。
【００２０】
支持柱１３と荷重検出部１４とは対とされ、床部１１の底面の複数個所（例えば、４箇所又は６箇所）に配置されている。また、荷重検出部１４には、半導体型センサからなる歪ゲージ等が用いられており、風路５を流れる気流によって車体Ｓが受ける荷重（風圧）を空気抵抗として検出するものである。
【００２１】
具体的には、車体Ｓが風圧を受けると、車体後方側に床部１１と支持柱１３とが天秤のように傾くような圧力を受ける。荷重検出部１４は、この際に支持柱１３が受ける歪の量を電気信号として取り出すことで車体Ｓの空気抵抗を測定する電気天秤方式を採用している。尚、図２（Ｂ）は説明の便宜上、測定部の状態を誇張して図示している。
【００２２】
（実施の形態１）
図３は、本発明の一実施の形態に係る風洞試験装置を示し、図３（Ａ）は実施の形態１の風洞試験装置の要部の側面図である。
【００２３】
図３（Ａ）において、基礎部１２には、荷重検出部１４の温度変化に対して予め設定された基準値に近付ける方向に制御する温度制御部として、主として各荷重検出部１４に向けて冷却風を吹き付けるブロア２１が設けられている。
【００２４】
ブロア２１は、荷重検出部１４及び支持柱１３の基部付近に跨る範囲に向けて冷却風を吹き付けても良い。また、ブロア２１は、本実施の形態においては、冷却風の吹き付け方向は水平方向からやや下向きである。この際、ブロア２１による冷却風の吹き付け方向は、その大きさや高さ等によって異なる。また、上下方向又は左右方向の少なくとも何れかの方向に首振り可能としても良い。
【００２５】
図３（Ｂ）は実施の形態１に係る風洞試験装置の概略のブロック図である。本実施の形態１においては、測定部４は、制御部２２と、荷重検出部１４の内部又は直近の外部に設けられた温度センサ２３と、各荷重検出部１４による検出値を記憶するメモリ２４と、図示しないパーソナルコンピュータ等とでデータの送受信するインターフェース部（Ｉ／Ｆ部）２５と、を備えている。
【００２６】
制御部２２には、各荷重検出部１４及び温度センサ２３で検出された検出値が出力される。また、制御部２２は、車体Ｓの風洞実験を行う前に各荷重検出部１４及び温度センサ２３で検出された検出値を基準値としてメモリ２４に記憶する。さらに、制御部２２は、ブロア２１の駆動（タイミング及び出力）を制御する。また、制御部２２は、各荷重検出部１４の検出値をＩ／Ｆ部２５を介してパーソナルコンピュータ等に送信する。
【００２７】
上記の構成において、例えば、管理者が操作するパーソナルコンピュータからの指令に基づいて風洞実験が開始されると、各荷重検出部１４が歪量を検出し、その検出値がパーソナルコンピュータに送信される。パーソナルコンピュータでは、その検出値に基づいてリアルタイムでの車体Ｓの空気抵抗を算出する。尚、この歪量の検出から算出に至る方法等は公知の技術を用いている。
【００２８】
一方、その風洞実験中において、各荷重検出部１４の温度又はその周辺温度が温度センサ２３によって検出される。その検出値は、制御部２２に送信される。制御部２２は、風洞実験開始前に予め取得した基準値（基準温度）をメモリ２４から呼び出し、現在温度と基準温度とを比較する。その比較結果、制御部２２は、現在温度と基準値温度との差が所定温度以上（例えば、＋４℃）となったときに、ブロア２１を駆動し、各荷重検出部１４を冷却する。尚、温度センサ２３を各荷重検出部１４に設置した場合には、ブロア２１を個別に駆動制御しても良い。また、制御部２２で行ったこれらの演算や駆動制御はパーソナルコンピュータ等で行っても良い。
【００２９】
これにより、荷重検出部１４は、ブロア２１から吹き付けられた冷却風によって冷却される。また、温度センサ２３はリアルタイムで温度を監視している。したがって、制御部２２は、ブロア２１から吹き付けられた冷却風によって基準温度よりも所定温度以下（例えば、−４℃）となった場合には、ブロア２１の駆動を停止する。尚、制御部２２は、現在温度と基準温度との差に応じて（例えば、±１℃単位）ブロア２１から吹き付けられる冷却風の風量を増減制御する常時稼動でも良い。
【００３０】
このように、実施の形態１においては、荷重検出部１４の温度上昇を抑制して一定温度の範囲に保つようにブロア２１から冷却風を荷重検出部１４に吹き付けることにより、荷重検出部１４に設けられて温度に敏感である半導体型センサからなる歪ゲージを保護し、センサ自身を含めた荷重検出部１４や周辺の温度変化によって誤差を発生させてしまうことを抑制することができる。
【００３１】
ところで、ブロア２１は、吹き付ける冷却風（流体）との間の熱交換によって荷重検出部１４を冷却するものであれば、単に周辺空気をそのまま吹き付けるタイプや、周辺空気を冷却（又は加熱）したうえで吹き付けるタイプの何れでも良い。また、ブロア２１から吹き付ける冷却風の風量や時間（又はタイミング）等は、温度センサ２３を用いずに、検査経過時間に応じて予め設定された風量や時間で応じることができる。
【００３２】
この際、ブロア２１は、荷重検出部１４で保証される温度範囲（例えば、±４℃）に制御するのが好ましい。
【００３３】
（実施の形態２）
図４は、本発明の一実施の形態に係る風洞試験装置を示し、実施の形態２の風洞試験装置の要部の側面図である。尚、上記実施の形態１と同一の構成には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３４】
基礎部１２の荷重検出部１４の近傍には、段差部１２ａが形成されている。ブロア２１は、この段差部１２ａに載置され、その冷却風を斜め上方に放出するように上向きとされている。
【００３５】
すなわち、ブロア２１は、荷重検出部１４だけでなく支持柱１３に沿って冷却風を吹き付けることができる。
【００３６】
これにより、支持柱１３は、重量物である車体Ｓを支持するだけの剛性を備えている必要がある反面、風圧による天秤作用は精度良く維持したい。したがって、ブロア２１の風向きを上向きとすることにより、できるだけ支持柱１３を熱による悪影響（伸縮等）を受け難くするように、冷却風によって効率良く支持柱１３を冷却する。
【００３７】
（実施の形態３）
図５は、本発明の一実施の形態に係る風洞試験装置を示し、実施の形態３の風洞試験装置の要部の側面図である。尚、上記実施の形態１と同一の構成には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３８】
ブロア２１は、荷重検出部１４だけでなく支持柱１３も冷却するように、やや上向きとされている。また、荷重検出部１４と支持柱１３の周囲を覆うように、カバー２６が設けられている（図示左側の支持柱１３側参照）。また、カバー２６には、ブロア２１から吹き付けられた冷却風を取り入れる開口２６ａが設けられている。
【００３９】
このような構成においては、カバー２６は、ブロア２１から吹き付けられた冷却風を効率良く荷重検出１４と支持柱１３とに導くる。
【００４０】
これにより、例えば、ブロア２１からの吹き出しと周囲の高温の空気を混ぜないで、ダクト２１からの吹き出し空気の温度の上昇を最小に抑えることができ、支持柱１３の長手方向の温度分布を抑えることができる。
【００４１】
尚、図５の図示右側の支持柱１３に示すように、カバー２６に変えて、配管構造（二重構造）の冷却ダクト２７とし、その開口２７ａから冷却風を取り入れても良い。これにより、支持柱１３の周囲の温度変化をより一層小さくすることができる。尚、カバー２６並びに冷却ダクト２７の何れの場合においても、荷重検出１４及び支持柱１３の周囲から離間した位置に配置される。
【００４２】
（実施の形態４）
図６は、本発明の一実施の形態に係る風洞試験装置を示し、（Ａ）は実施の形態４の風洞試験装置の要部の側面図、（Ｂ）は実施の形態４に係る風洞試験装置の概略のブロック図である。尚、上記実施の形態１と同一の構成には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４３】
ブロア２１は、荷重検出部１４及び支持柱１３の下部側を冷却するように、やや下向きとされている。また、荷重検出部１４とブロア２１との間には、荷重検出部１４の周辺の温度を均一にするために、送風ファン２８が設置されている。
【００４４】
送風ファン２８は、荷重検出部１４の周辺に対流や乱流を発生させ、主として荷重検出部１４の温度分布を小さくする。この際、送風ファン２８は、ブロア２１の風量（風圧）よりも小さくすることによって荷重検出部１４に向う冷却風が全く届かないといったことがないように設定されている。また、送風ファン２８が設置される位置は、例えば、図示左右の支持柱１３の間に一つ配置し、床部１の下方空間を全体的に還流させるといったように、その位置、風向き、風量等は適宜変更可能である。さらに、送風ファン２８は、制御部２２によって駆動が制御されており、本実施の形態ではブロア２１と連動して駆動するように制御される。この際、床部１１の下方空間の温度（環境温度）を温度センサ２３とは別の温度センサ（図示せず）で監視し、その温度に応じて送風ファン２８の風向き、風量、駆動時間等を制御し、環境温度が所定範囲内（例えば、±４℃）で略一定となるようすることも可能である。
【００４５】
これにより、支持柱１３を含めた広い範囲での温度をコントロールすることができる。
【００４６】
（実施の形態５）
図７は、本発明の一実施の形態に係る風洞試験装置を示し、（Ａ）は実施の形態５の風洞試験装置の要部の側面図、（Ｂ）は実施の形態５に係る風洞試験装置の概略のブロック図である。尚、上記実施の形態１と同一の構成には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４７】
荷重検出部１４及び支持柱１３の内部には、冷却管２９が配索されている。この冷却管２９は、その上下端が荷重検出部１４及び支持柱１３の外部に沿って連続して配索されており、その下端付近にはポンプ３０が設けられている。これにより、冷却管２９は、ポンプ３０を基準として、下方から上方に伸びて荷重検出部１４と支持柱１３とを内部から冷却する往路と、上方から下方に伸びて荷重検出部１４と支持柱１３との外部（外気）で冷却水を吸熱する復路と、の循環経路を形成している。さらに、ポンプ３０は制御部２２によって駆動が制御されており、温度センサ２３による各荷重検出部１４の温度又はその周辺温度の検出結果に応じて駆動される。
【００４８】
上記の構成においては、冷却管２９で冷却水を循環させ、荷重検出部１４及び支持柱１３を内部から冷却する。
【００４９】
これにより、荷重検出部１４の温度上昇を抑制して一定温度の範囲に保つように冷却水を循環させることにより、荷重検出部１４に設けられて温度に敏感である半導体型センサからなる歪ゲージを保護し、センサ自身を含めた荷重検出部１４や周辺の温度変化によって誤差を発生させてしまうことを抑制することができる。
【００５０】
尚、冷却管２９は、荷重検出部１４及び支持柱１３の内部ではなく、その外周を取り巻くようにコイル状に配索しても良い。この際、荷重検出部１４及び支持柱１３と冷却管２９との間はある程度離間しているのが良い。
【００５１】
このように、本発明の風洞試験装置１にあっては、対象物としての車両Ｓの風洞試験を行う風洞試験装置１であって、車両Ｓを支持する床部１１と、床部１１の下方に配置された基礎部１２と、基礎部１２から立設されて床部１１を支持する支持柱１３と、支持柱１３に取り付けられて支持柱１３に作用する荷重を検出する荷重検出部１４と、荷重検出部１４の温度変化に対して予め設定された基準値に近付ける方向に制御する温度制御部としてのブロア２１や冷却管２９を備えていることにより、試験の途中で停止させることなく、作業効率を向上することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１…風洞試験装置
Ｓ…車両（対象物）
１１…床部
１２…基礎部
１３…支持柱
１４…荷重検出部
２１…ブロア（温度制御部）
２９…冷却管（温度制御部）
【図１】
2012173245.tif 000003
【図２】
2012173245.tif 000004
【図３】
2012173245.tif 000005
【図４】
2012173245.tif 000006
【図５】
2012173245.tif 000007
【図６】
2012173245.tif 000008
【図７】
2012173245.tif 000009