(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験槽（２）の中央に設けた光源（３）と、光源（３）を中心にその周囲を回転する回転枠（４）と、回転枠（４）の全周に取付け、試料（５）が受ける放射照度が略等しくなるように多段に折り曲げた複数枚の試料ホルダー（６）と試験槽内の循環空気温度の制御手段を備えた耐候試験機において、（Ａ）前記試料ホルダー（６）中少なくとも１枚の試料ホルダー（６）の各段にブラックパネル温度調節センサー（７）を取付け、（Ｂ）前記回転枠（４）全周に取付けた試料ホルダー（６）各段の裏面を流れる風量を各段毎に個別に調節するために、鉛直方向に配した複数枚の同一形状の板をその水平断面形状が該各段部の水平断面形状と略相似形状となるように一体に組合わせて該段部後方を囲い、水平方向に向けて全板が同時に一定の角度範囲稼動可能とした風向調整板群（１６）、（１７）、（１８）と、（Ｃ）前記試料ホルダー（６）のいずれかの段に取付けたブラックパネル温度調節センサー（７）の調節温度を設定する温度設定器（１０）、（１１）、（１２）と、（Ｄ）該ブラックパネル温度調節センサー（７）の指示温度が該設定温度になるように試験槽内の温度を調節する温度制御手段と、（Ｅ）前記試料ホルダー（６）の他の各段に取付けた各ブラックパネル温度調節センサー（７）の調節温度を設定する各温度設定器（１０）、（１１）、（１２）と、該各ブラックパネル温度調節センサー（７）の指示温度が該各設定温度になるように各段の風向調整板群（１６）、（１７）、（１８）を一体に稼動する風向板稼動調節手段とを有することを特徴とする耐候試験機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
耐候試験機における試料の試験温度に関するもので、詳しくは同一試験槽内で同時に複数の温度条件で試料を試験する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に耐候試験機は全試料の試験温度が同一になるように構成されている。図３はそうした耐候試験機の一例の構成図で、試験槽（２′）内の中央に耐候試験用の光源（３′）が吊下してあり、その周囲を回転する回転枠（４′）の全周に試料が受ける放射照度が略等しくなるように上中下の３段に折り曲げた変形コの字形の試料ホルダー（６′）が取付けてある。試験温度は試料ホルダー（６′）の試料と略同位置に取付けたブラックパネル温度調節センサー（７′）の指示によって行われる。該センサー温度は光源（３′）の輻射熱と試験槽（２′）内を循環し、かつ該センサー表面（即ち試料表面）と裏面（即ち試料裏面）を一定の風量で流れる循環空気（図中矢印で示す）の温度によって決定される。また、該センサー（７′）はスリップリング機構（図示せず）を介して温度出力を試験槽外に設けた温度設定調節器（図示せず）に伝え、その設定温度になるように循環空気温度を決定するヒーター（１４′）や冷却器（１５′）を作動するようになっている。また、（２６）は回転枠を回転するための回転機構、（２７）は冷却器と接続した冷凍機、（２４′）は試験槽内に空気を循環させるための送風機、（２５′）は光源冷却用の循環水パイプである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
各種材料、製品を同一の照射条件、湿度条件、降雨条件などで耐候試験をしても、例えば試験温度によって、それらの劣化の度合いは異なる。そのため耐候試験機は、光源の照射条件（例えば照射波長域、照射強度）、試験温湿度、降雨などの各種条件を変更できる構造になっている。上記図３の耐候試験機では光源の照射強度、循環空気温度を変えることによって試験温度を変えることができる。例えば照射強度は光源の出力を増強したり、試料と光源の距離を変えることによってでき、循環空気温度はヒーターや冷却器などを用いることでできる。しかし、こうした耐候試験機は全試料が同一条件で試験できるように構成したものであるため、そのままでは試料ごとあるいは試料グループごとに同時に異なる試験条件を付与して試験することはできなかった。
【０００４】
さて、最近の市場はより耐候性のよい製品が求められており、その開発に多大の努力が費やされ、いかに短時間で効率良く耐候試験を実施できるかが製品開発の最重点課題となっている。そのため、同一試料を異なる試験条件で試験することも多く、たとえ試験する製品の種類が少なくても、開発期間の短縮のために同時平行的に異なる条件の試験を行うため、必然的に数多くの耐候試験機を必要とし、これに伴う開発経費が著しく増大してきた。このため、耐候試験の試験条件中、例えば同時に異なる温度の試験ができる耐候試験機の開発が強く求められていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、試験槽の中央に設けた光源と、光源を中心にその周囲を回転する回転枠と、回転枠の全周に取付け、試料が受ける放射照度が略等しくなるように多段に折り曲げた複数枚の試料ホルダーと、試験槽内の循環空気温度の温度制御手段を備えた耐候試験機において、前記試料ホルダー中少なくとも１枚の試料ホルダーの各段にブラックパネル温度調節センサーを取付け、前記回転枠全周に取付けた試料ホルダーの各段の裏面を流れる風量を個別に調節するために、鉛直方向に配した複数枚の同一形状の板をその水平断面形状が該各段部の水平断面形状と略相似形状となるように一体に組合わせて該段部後方を囲い、水平方向に向けて全板が同時に一定の角度範囲稼動可能とした風向調整板群と、前記試料ホルダーのいずれかの段に取付けたブラックパネル温度調節センサーの調節温度を設定する温度設定器と、該ブラックパネル温度調節センサーの指示温度が該設定温度になるように試験槽内の温度を調節する温度制御手段と、前記試料ホルダーの他の各段に取付けた各ブラックパネル温度調節センサーの調節温度を設定する各温度設定器と、該各ブラックパネル温度調節センサーの指示温度が該各設定温度になるように風向調整板群を一体に稼動する風向板稼動調節手段とを有する耐候試験機をその手段とした。
【０００６】
このように構成したことにより、耐候試験機の試料の試験温度は、光源の輻射熱と、試験槽内を循環し、かつ試料表面と試料裏面を一定の風量で流れる循環空気温度によって決定されるため、各段部の試料ホルダーの裏面を風向調整板群で囲い、一体として稼働可能とし、各段部の試料ホルダー裏面を流れる風量を調節可能とすることによって、試料ホルダーに取付けた試料の温度が各段部ごとに異なる温度となる。
【０００７】
即ち、最初にいずれかの段の風向調整板群を調節して該段部の試料ホルダー裏面を流れる風量を所定量に調節しておき、試料ホルダー該段に取付けたブラックパネル温度調節センサーの指示温度が各温度設定器の設定温度になるように温度制御手段を作動させ、この状態で、試料ホルダーの他の段に取付けた各ブラックパネル温度調節センサーの温度が各温度設定器の指示温度になるように各風向調整板群を一体に稼働することによって各段部の試料温度の調節ができることになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の耐候試験機（１）の一実施例を図面を用いて説明する。図１は本発明の耐候試験機（１）の要部構成を示す。ここでは３段に折り曲げた試料ホルダーを用いている。なお、この試験機全体の構成は図３と略同一である。
【０００９】
図において、試験槽（２）内の中央に耐候試験用光源（３）として出力７ｋＷのキセノンアークランプが吊下してあり、これを中心として回転する回転枠（４）が設けてある（回転枠の回転機構は図示せず、図３参照）。回転枠（４）の全周には、試料（５）が受ける光源（３）の放射照度が略等しくなるように上中下の３段に折り曲げた変形コの字形の試料ホルダー（６）が取付けてある。
【００１０】
本実施例でこの試料ホルダー（６）は、各段に長さ約１５０mm×幅約７０mmの試料（５）が取付けられる大きさで、上段と下段は、それぞれ中段に対して約３１゜傾斜している。また、回転枠（４）の大きさはこの試料ホルダー（６）を取付けたとき、ホルダー中段の中央と光源（３）の中心との距離Ｌが約２９０mmとなる大きさとなっている。また、試料ホルダー（６）中の１枚の上段、中段及び下段それぞれにブラックパネル温度調節センサー（７）が試料表面と略同位置になるように取り付けてある。
【００１１】
各段のブラックパネル温度調節センサー（７）の温度出力はそれぞれ回転枠（４）を回転するための回転軸（８）に取付けたスリップリング機構（９）を介して試験槽外に設けた各段用の温度設定器、即ち、上段温度設定器（１０）、中段温度設定器（１１）及び下段温度設定器（１２）に連絡している。なお、実際の装置では、各ブラックパネル温度調節センサー（７）の信号線（１３）は、回転枠（４）の支柱を構成する図示しないパイプ内に配線され、回転軸（８）を経てスリップリング機構（９）に伝えられるようになっている。
【００１２】
また、温度設定器（１０）、（１１）、（１２）のいずれかが循環空気（図３の矢印参照）の温度を調節するためのヒーター（１４）及び冷却器（１５）に連絡してあり、ここでは下段温度設定器（１２）を使い、試料ホルダー（６）下段に取付けたブラックパネル温度調節センサー（７）が、この温度設定器（１２）に設定した温度になるようにこれらを制御するようになっている。さらに、上段温度設定器（１０）及び中段温度設定器（１１）は、各駆動モーター（後述）に連絡しており、上記下段温度設定器（１２）に設定した温度で試験しているとき、試料ホルダー（６）の上段及び中段に取付けたブラックパネル温度調節センサー（７）がそれぞれの設定温度になるように各駆動モーターを作動して、上段風向調整板群（１６）及び中段風向調整板群（１７）（後述）の傾斜角度を可変調節するようになっている。
【００１３】
前記回転枠（４）の全周に取付けた試料ホルダー（６）の上段部、中段部及び下段部の裏面後方には、鉛直方向に配した同一形状の板を組合せた風向調整板群がそれぞれ配してある。図２は図１のＡ−Ａ′線における水平断面図（ブラックパネル温度調節センサーは図示せず）で、この図において、試料ホルダー（６）の中段部と下段部に対応する中段風向調整板群（１７）と下段風向調整板群（１８）とが図示してあり、各風向調整板群の水平断面形状は回転枠（４）の全周に取付けた試料ホルダー（６）の水平断面形状と略相似形となっている。また、図示していないが、上段風向調整板群（１６）も同様に試料ホルダー（６）の水平断面形状と略相似形となっている。
【００１４】
本実施例では、各段の風向調整板群は板の略中心部に水平に駆動軸（１９）が固定してあり、駆動軸（１９）の端部は連結金具（図示せず）を介して連結してある。この連結金具には例えばスプリングの両端部にピンを固定した金具を取付け、駆動軸（１９）の端部に設けた切り欠き部に嵌合するようにすればよく、これによって各板はスプリングの曲がりによって角度を変えることができ、上記のように略相似形に一体として構成できることになる。
【００１５】
従って、この駆動軸（１９）の軸心を中心に回転させると、各板は一体として同時に鉛直線に対して同一角度傾斜することになる。また、各板間に略コの字形の支柱（２０）が図示しない支柱受けから垂直に設けてあり、各駆動軸（１９）はこの支柱（２０）内の空間部で連結されている。なお、試料ホルダー（６）の取付け取外しは、連結部（２１）のスプリングからなる連結金具を圧縮させてピンを切り欠き部から外し、風向調整板群の板を取外して行うようにする。また、上記支柱（２０）は遮風板も兼ねている。
【００１６】
また、上記駆動軸（１９）の連結部（２１）で、上段風向調整板群（１６）及び中段風向調整板群（１７）の連結部（２１）の１つに対応する位置の試験槽外部にそれぞれ駆動モーター（２２）が設けてある（上部風向調整板用の駆動モーターは図示せず）。詳細図示しないが当該連結部（２１）にはギヤーなどからなる回転稼働機構（２３）があり、上記駆動モーター（２２）と連結してその回転によって、上段及び中段風向調整板群の傾斜角度を変えるようになっている。
【００１７】
さて、各風向調整板群の板の長さは試料ホルダー（６）の各段の長さと略同一で、試料ホルダー（６）と各風向調整板群との位置関係は、上部風向調整板群（１６）はその下端と試料ホルダー（６）上段部の下端とが略同一平面上に位置し、中段及び下段風向調整板群（１７）、（１８）の上端が試料ホルダー（６）中段部及び下段部の上端部と略同一平面上に位置するように配してある。
【００１８】
試料ホルダー（６）の各段部と各風向調整板群（１６）、（１７）、（１８）との距離は、各風向調整板群の各板の中心と試料ホルダー（６）各段部の中心との距離で、上段風向調整板群（１６）と試料ホルダー（６）上段部との距離は約４５mm、中段風向調整板群（１７）と試料ホルダー（６）中段部との距離は約４５mm、下段風向調整板群（１８）と試料ホルダー（６）下段部との距離は約５５mmとなっている。
【００１９】
また、本実施例で下段風向調整板群（１８）の傾斜角度ａ１を３０゜とし、試料ホルダー下段部に取付けたブラックパネル温度調節センサー（７）の調節温度が６３±３℃になるように、下段温度設定器（１２）に６３℃を設定し、中段温度設定器（１１）に７０℃、上段温度設定器（１０）に７５℃を設定して試験を開始した。
【００２０】
このとき図１に示すように、中段風向調整板群（１７）はその傾斜角度ａ２は約１０゜を中心に微動し、ブラックパネル温度調節センサー温度で７０±３℃、上段風向調整板群（１６）はその傾斜角度ａ３を約１５゜を中心に微動し、ブラックパネル温度調節センサー温度で７５±３℃で制御できた。
なお、図１中（２４）は試験槽内に調温空気を循環させるための送風機、（２５）は光源冷却用の循環水パイプである。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、耐候試験機において、同一試験槽内で同一試験時に試料ホルダーに取付けた上中下の試料がそれぞれ異なる温度条件で試験できることになった。従って、製品開発研究の時間を短縮できると共に耐候試験にかかる費用が大幅に軽減できることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の耐候試験機の要部構成図。
【図２】図１のＡ−Ａ′線の水平断面図。
【図３】従来の耐候試験機の構成図。
【符号の説明】
１，１′  耐候試験機
２，２′  試験槽
３，３′  光源
４，４′  回転枠
５  試料
６，６′  試料ホルダー
７，７′  ブラックパネル温度調節センサー
８  回転軸
９  スリップリング機構
１０  上段温度設定器
１１  中段温度設定器
１２  下段温度設定器
１３  信号線
１４，１４′  ヒーター
１５，１５′  冷却器
１６  上段風向調整板群
１７  中段風向調整板群
１８  下段風向調整板群
１９  駆動軸
２０  支柱
２１  連結部
２２  駆動モーター
２３  回転稼動機構
２４，２４′  送風機
２５，２５′  循環水パイプ
２６  回転機構
２７  冷凍機
【図１】
0003924592.tif 000002
【図２】
0003924592.tif 000003
【図３】
0003924592.tif 000004