(57)【要約】【課題】光源装置の照射方向を可変できる環境試験装置を提供すること。【解決手段】試験対象物２が収められる恒温恒湿槽４を有した環境試験装置１において、前記恒温恒湿槽４の天井面４Ａに設けられ、試験対象物２に試験光を照射する光源装置８と、前記天井面４Ａに対して前記光源装置８を傾動させ、前記試験光の照射方向Ｓを可変する傾動機構１０と、を備える。【選択図】図３
2017215144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験対象物が収められる恒温恒湿槽を有した環境試験装置において、
前記恒温恒湿槽の内面に設けられ、前記試験対象物に試験光を照射する光源装置と、
前記内面に対して前記光源装置を傾動させ、前記試験光の照射方向を可変する傾動機構と、
を備えたことを特徴とする環境試験装置。
【請求項２】
前記傾動機構は、
前記恒温恒湿槽の外側から内部に延び、前記光源装置に結合される結合部材を備え、
前記結合部材の前記光源装置までの長さを可変して前記光源装置を傾動させる
ことを特徴とする請求項１に記載の環境試験装置。
【請求項３】
前記恒温恒湿槽には、前記結合部材を通す貫通孔が設けられており、
前記結合部材の前記光源装置までの長さの可変に伴って前記恒温恒湿槽の内側から前記貫通孔に係合し塞ぐ蓋体を備える
ことを特徴とする請求項２に記載の環境試験装置。
【請求項４】
前記傾動機構は、
前記恒温恒湿槽の外側に配置され、前記結合部材の前記光源装置までの長さを可変する長さ可変機構を備え、
前記蓋体が前記貫通孔に係合していない場合、前記恒温恒湿槽の中の雰囲気を、当該雰囲気によって前記貫通孔、若しくは前記長さ可変機構に結露を生じさせる雰囲気、及び、前記長さ可変機構に熱的な損傷を与える雰囲気にすることを禁止する
ことを特徴とする請求項３に記載の環境試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環境試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、所定の温度、及び湿度における製品の性能を試験するために、恒温恒湿槽を備えた環境試験装置が知られており（例えば、特許文献１参照）、自動車や建築材料などの大型の製品から医薬品や半導体などの小型の製品にまで広く用いられている。
また、太陽光や紫外線の照射に対する性能を試験するために、恒温恒湿槽の中に、試験光を照射する光源装置を備えた環境試験装置もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１４００６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の環境試験装置では、光源装置による光の照射方向が固定されており、例えば日照角度を可変する試験などが困難であった。
本発明は、光源装置の照射方向を可変できる環境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】
【０００５】
本発明は、試験対象物が収められる恒温恒湿槽を有した環境試験装置において、前記恒温恒湿槽の内面に設けられ、前記試験対象物に試験光を照射する光源装置と、前記内面に対して前記光源装置を傾動させ、前記試験光の照射方向を可変する傾動機構と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
また本発明は、上記環境試験装置において、前記傾動機構は、前記恒温恒湿槽の外側から内部に延び、前記光源装置に結合される結合部材を備え、前記結合部材の前記光源装置までの長さを可変して前記光源装置を傾動させることを特徴とする。
【０００７】
また本発明は、上記環境試験装置において、前記恒温恒湿槽には、前記結合部材を通す貫通孔が設けられており、前記結合部材の前記光源装置までの長さの可変に伴って前記恒温恒湿槽の内側から前記貫通孔に係合し塞ぐ蓋体を備えることを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、上記環境試験装置において、前記傾動機構は、前記恒温恒湿槽の外側に配置され、前記結合部材の前記光源装置までの長さを可変する長さ可変機構を備え、前記蓋体が前記貫通孔に係合していない場合、前記恒温恒湿槽の中の雰囲気を、当該雰囲気によって前記貫通孔、若しくは前記長さ可変機構に結露を生じさせる雰囲気、及び、前記長さ可変機構に熱的な損傷を与える雰囲気にすることを禁止することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、恒温恒湿槽の内面に対して光源装置が傾動機構によって傾動するので、光源装置の照射方向を可変して環境試験を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る環境試験装置の構成を示す図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面線から視た断面視図である。
【図３】図１に示すＡ部の拡大図である。
【図４】蓋装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は本実施形態に係る環境試験装置１の構成を示す図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩ断面線から視た断面視図である。
環境試験装置１は、温度、湿度、及び光照射に対する試験対象物２の性能評価試験に用いられる装置であり、図１、及び図２に示すように、恒温恒湿槽４と、空調システム６と、光源装置８と、傾動機構１０と、を備えている。
【００１２】
恒温恒湿槽４は、内部に試験対象物２を収める十分な大きさの空間を有し、いわゆる試験室として用いられるものである。恒温恒湿槽４の内部は、天井面４Ａ、周囲の壁面４Ｂ、及び床面４Ｃが断熱壁で囲まれて外部から断熱され、なおかつ、気密に構成されている。試験対象物２は、自動車（図示例）、或いは建築材料などの比較的大型の製品であって、屋外で使用され得るものである。その他、半導体や薬品などの小型の製品も試験対象物２に成り得る。
【００１３】
空調システム６は、恒温恒湿槽４の内部の雰囲気の温度調整機能、及び湿度調整機能（いわゆる空気調和機能）を有したシステムであり、恒温恒湿槽４の内部に配置される室内機１２と、外側に配置される室外機１４と、センサ類１６とを備えている。センサ類１６は、恒温恒湿槽４の内部の雰囲気の温度を測定する温度センサ、及び内部の雰囲気の湿度を測定する湿度センサを含んでいる。空調システム６は、センサ類１６の測定結果に基づくフィードバック制御により、恒温恒湿槽４の内部の雰囲気の温度、及び湿度を目標温度、及び目標湿度に維持する。なお、空調システム６が温度のみを調整する構成とし、湿度を調節する調湿装置を空調システム６とは別に設けてもよい。
【００１４】
恒温恒湿槽４の内部の雰囲気の温度の可変範囲、及び湿度の可変範囲は、試験対象物２に応じて定められている。例えば、試験対象物２の製品ごとに、ＪＩＳ規格、ＩＳＯ規格、或いはＩＥＣ規格等の規格によって環境試験の環境条件（雰囲気の条件）が定められており、上記空調システム６は、係る環境条件の雰囲気を恒温恒湿槽４の内部に再現可能な空調能力、及び湿度調整能力を有している。
【００１５】
光源装置８は、試験光を試験対象物２に照射する装置である。図１、及び図２に示すように、恒温恒湿槽４の内部の天井面４Ａには、複数（図示例では３つ）の光源装置８が配置されている。光源装置８のそれぞれは、複数の光源部２０を備え、これらの光源部２０が格子状に配列されている。
【００１６】
具体的には、光源装置８は、複数（図２の例では１０個）の光源部２０を一列に配列して支持する長板状の支持バー２２と、複数（図１の例では４、又は５個）の支持バー２２の各々を略平行に支持する支持ベース２４とを備えている。
係る構成の複数の光源装置８が天井面４Ａに配置されることで、当該天井面４Ａの面内には、多数の光源部２０が格子状に配置される。それぞれの光源部２０は、照射方向Ｓを直下（床面４Ｃの側）に向けた姿勢で支持され、これら光源部２０の照射によって床面４Ｃが略均一な照度で照明される。
【００１７】
光源部２０の試験光には、環境試験の試験内容に応じた波長、及び出力の光が用いられる。また当該試験光を放射する光源には、放電ランプや発光素子（例えばＬＥＤ）などの任意のものを用いることができる。
環境試験において、恒温恒湿槽４の内部の雰囲気は多湿状態になる場合があることから、光源部２０の筐体２０Ａは、その内部への湿気の混入を防止する気密構造を有することが好ましい。
【００１８】
前掲図１に示すように、本実施形態の環境試験装置１は、恒温恒湿槽４の天井面４Ａに並べて設けられた３つの光源装置８のうち、中央に配置された光源装置８については、天井面４Ａに固定された垂下フレーム２６に支持ベース２４が固定される。一方、天井面４Ａの中央を除く両側の光源装置８の各々には、上記傾動機構１０が設けられている。
【００１９】
傾動機構１０は、光源装置８を天井面４Ａに支持し、かつ当該天井面４Ａに対して傾動させる機構である。この傾動機構１０により、光源装置８の照射方向Ｓが可変される。この環境試験装置１では、天井面４Ａの縁側に配置された光源装置８は、照射方向Ｓが床面４Ｃの略中央部Ｏを指向する方向に傾動される。この傾動によって、試験対象物２に対し、日照角度が可変な日照試験を実施することができる。また、試験対象物２の形状に応じて試験光の照射角度を可変することもできる。
【００２０】
図３は、図１に示すＡ部の拡大図である。
傾動機構１０は、図３に示すように、軸支部３０と、ワイヤー部材３２と、ワイヤー巻取機構３４とを備えている。
軸支部３０は、恒温恒湿槽４の天井面４Ａに固定され、光源装置８を軸支することで回動可能に支持する部材であり、光源装置８を軸支する軸体３６と、この軸体３６を天井面４Ａに支持するフレーム体３７とを備える。軸体３６には、光源装置８の上記支持ベース２４の端部２４Ａが回動可能に結合されている。
【００２１】
ワイヤー部材３２には、恒温恒湿槽４の外側から内部に通され、その一端部３２Ａが光源装置８に結合される結合部材である。
ワイヤー巻取機構３４は、恒温恒湿槽４の外側（天井裏）に配置され、ワイヤー部材３２を巻き取り、或いは繰り出す機構であり、ドラムユニット３８、及び滑車３９を有する。ドラムユニット３８は、ワイヤー部材３２の他端部３２Ｂが巻き回されたドラム体４１と、このドラム体４１を回転駆動するモータ４３とを備える。
【００２２】
ワイヤー巻取機構３４がワイヤー部材３２を巻き取り、或いは繰り出すことで、ワイヤー巻取機構３４と光源装置８の間のワイヤー部材３２の長さが可変される。そしてワイヤー部材３２の長さが可変されることで、光源装置８が軸支部３０の軸体３６を支点として、ワイヤー部材３２の巻き取り量、或いは繰り出し量に応じた角度θで回動し、これにより、光源装置８の照射方向Ｓが可変されることとなる。
【００２３】
環境試験装置１において、ワイヤー巻取機構３４が恒温恒湿槽４の外側（本実施形態では天井面４Ａの裏側（外側））に配置されることで、ドラムユニット３８などの駆動機構が恒温恒湿槽４の内部の雰囲気に曝されることがなく、駆動機構に過度な耐環境性能を持たせる必要がない。また恒温恒湿槽４の内部にワイヤー巻取機構３４の配置スペースを割く必要もない。
【００２４】
ここで、ワイヤー巻取機構３４が恒温恒湿槽４の外側に設けられるため、恒温恒湿槽４の天井面４Ａには、このワイヤー巻取機構３４と、恒温恒湿槽４の内部の光源装置８と繋ぐワイヤー部材３２を通すための貫通孔４０が設けられている。
さらに、この環境試験装置１では、図３に示すように、この貫通孔４０を塞ぐ蓋装置５０がワイヤー部材３２に設けられている。
【００２５】
図４は、蓋装置５０の構成を示す図である。
蓋装置５０は、大別すると、貫通孔閉塞部５２と、ワイヤー部材固定部５４と、弾性連結部５６と、を備えている。
貫通孔閉塞部５２は、恒温恒湿槽４の内側から貫通孔４０に係合し、当該貫通孔４０を塞ぐ部位であり、本実施形態では、天井面４Ａに面で接触して貫通孔４０を閉じる平板が用いられている。貫通孔閉塞部５２には通し孔５２Ａが設けられており、この通し孔５２Ａにワイヤー部材３２が通される。この通し孔５２Ａは、ワイヤー部材３２の移動を妨げない程度の径を有する。
【００２６】
ワイヤー部材固定部５４は、ワイヤー部材３２に固定される部材であり、ワイヤー部材３２と一体になって移動する。具体的には、ワイヤー部材固定部５４は、押圧片５９と、この押圧片５９に一体に形成されたワイヤー貫通片５８とを備える。
ワイヤー貫通片５８には、ワイヤー部材３２が貫通する貫通路６０が形成されており、この貫通路６０を挟むようにネジ（図示せず）が通されることで、貫通路６０を通るワイヤー部材３２にワイヤー貫通片５８が固定される。
押圧片５９は、貫通孔閉塞部５２を押圧する板状部材であり、この押圧片５９と貫通孔閉塞部５２との間に上記弾性連結部５６が設けられている。
【００２７】
弾性連結部５６は、ワイヤー部材３２の移動方向Ｄに弾性変形することで伸縮する部材であり、ワイヤー部材３２の周りに、複数の弾性連結部５６が配置されている。これらの弾性連結部５６には例えばバネ材などの弾性部材が用いられている。
【００２８】
蓋装置５０は、ワイヤー部材３２が光源装置８の照射方向Ｓを定方向（本実施形態では鉛直方向）に向ける量だけ繰り出された状態のときに、貫通孔閉塞部５２が貫通孔４０に係合するようにワイヤー部材３２に固定されている。これにより、光源装置８が所定の傾き（本実施形態では角度θ＝０度）になったときに蓋装置５０が貫通孔４０を塞いだ状態を簡単に作ることができる。また、光源装置８が他の傾きになったときには、貫通孔４０から蓋装置５０が外れるため、埃や塵、ゴミや水などが貫通孔４０に溜まりにくくなる。
【００２９】
さらに、弾性連結部５６がワイヤー部材３２の移動方向Ｄに弾性変形するので、ワイヤー部材３２の巻き取りによって蓋装置５０の貫通孔閉塞部５２が貫通孔４０に当接した状態であっても、更なるワイヤー部材３２の巻き取りによって貫通孔閉塞部５２が貫通孔４０に押し付けられる。これにより、貫通孔閉塞部５２による貫通孔４０の閉塞性（天井面４Ａへの密着性）が高められる。
【００３０】
この環境試験装置１では、蓋装置５０の移動軌跡を、天井面４Ａの面に対する略垂直線上（鉛直方向）に近づけることで、貫通孔閉塞部５２による貫通孔４０の閉塞性が維持されるようになっている。
具体的には、光源装置８においては、図３に示すように、支持ベース２４が軸支された端部２４Ａと反対側の他端部２４Ｂが貫通孔４０の直下近くに位置し、この他端部２４Ｂに滑車４４が設けられている。すなわち、この支持ベース２４において、滑車４４は回転軸たる端部２４Ａから最遠方の位置、換言すれば、傾動時の軌跡の曲率が最も小さくなる位置に配置されている。これにより、天井面４Ａの貫通孔４０から滑車４４に向かって延びたワイヤー部材３２の軌跡移動が天井面４Ａに対する垂直線（鉛直方向）に近づけられる。そして、ワイヤー部材３２の移動に伴って蓋装置５０が、天井面４Ａに対し、より垂直線に近い軌道で当接することで、蓋装置５０と天井面４Ａとの間に隙間が生じ難くなり、貫通孔４０の閉塞性が維持される。
また、蓋装置５０には、上述したように、ワイヤー部材３２の周りに複数の弾性連結部５６が配置され、それぞれが弾性変形するので、ワイヤー部材３２が鉛直方向から多少傾いて移動した場合であっても、個々の弾性連結部５６の弾性変形によって当該傾きが吸収される。
【００３１】
図１に示すように、環境試験装置１には、蓋装置５０の貫通孔閉塞部５２と貫通孔４０との係合状態を検知する係合検知センサ６２が設けられており、この係合検知センサ６２の検出結果が空調システム６に入力されている。この係合検知センサ６２には、例えば接点スイッチや非接触式の検知センサなどの任意のセンサを用いることができる。
【００３２】
環境試験装置１において、空調システム６は、マイナス５０℃を下回る極低温から８０℃を超える高温までの間の温度、及び、０〜９０％までの湿度の環境を恒温恒湿槽４の中に再現する能力を有し、これらの温度、及び、湿度の範囲で環境試験が実施可能になっている。
ただし、蓋装置５０が貫通孔４０を塞いでいない状態において、恒温恒湿槽４の中の雰囲気によって貫通孔４０若しくはワイヤー巻取機構３４に結露を生じさせる雰囲気、ワイヤー巻取機構３４に熱的な損傷を与える雰囲気、その他の恒温恒湿槽４の天井裏等の周囲に結露を生じさせる雰囲気（以下、特定雰囲気という）を再現することが禁止されている。
すなわち、空調システム６は、係合検知センサ６２の検出結果に基づいて、蓋装置５０が貫通孔４０に係合している状態であることを条件に、恒温恒湿槽４の内部の雰囲気を上記特定雰囲気にする空気調和運転を実行する。
これにより、恒温恒湿槽４の内部の雰囲気の影響によってワイヤー巻取機構３４や貫通孔４０に不具合が生じるといった弊害を防止でき、環境試験装置１の信頼性を高めることができる。
【００３３】
なお、係合検知センサ６２の検出結果に基づいて、空調システム６の運転を制御するコントローラを空調システム６とは別に設けてもよい。また、光源装置８の点灯を制御するコントローラと、空調システム６の運転を制御するコントローラとが１つに統合されていてもよい。
【００３４】
また、この環境試験装置１では、上述のように、貫通孔閉塞部５２が恒温恒湿槽４の内側から貫通孔４０に係合して塞ぐので、天井面４Ａの外側（天井裏）から係合する構成に比べて、恒温恒湿槽４の内部から目視により貫通孔閉塞部５２の係合状態を容易に確認できる。
【００３５】
以上説明したように本実施形態によれば、次のような効果を奏する。
【００３６】
本実施形態の環境試験装置１では、恒温恒湿槽４の天井面４Ａに対して光源装置８がワイヤー巻取機構３４によって傾動されるので、光源装置８の照射方向Ｓを可変して環境試験を行うことができる。
【００３７】
また本実施形態において、ワイヤー巻取機構３４は、恒温恒湿槽４の外側から内部に延び、光源装置８に結合されるワイヤー部材３２を備え、このワイヤー部材３２を巻き戻し、或いは繰り出すことで、ワイヤー巻取機構３４、及び光源装置８の間のワイヤー部材３２の長さを可変して光源装置８を傾動させる。
この構成によれば、ワイヤー巻取機構３４が恒温恒湿槽４の外側に配置されるので、恒温恒湿槽４の中にワイヤー巻取機構３４を配置する場合に比べ、ワイヤー巻取機構３４の耐久性を高める必要がなく、また恒温恒湿槽４の内部にワイヤー巻取機構３４の配置スペースを割く必要もない。
【００３８】
また本実施形態の環境試験装置１は、ワイヤー部材３２を通す貫通孔４０が恒温恒湿槽４に設けられており、前記ワイヤー巻取機構３４から光源装置８までのワイヤー部材３２の長さの可変に伴って恒温恒湿槽４の内側から貫通孔４０に係合し塞ぐ蓋装置５０を備える。
この構成によれば、光源装置８の傾動動作によって、蓋装置５０が貫通孔４０を塞ぐ状態を簡単に作ることができる。また、光源装置８の傾きが可変されることで貫通孔４０から蓋装置５０が外れるため、埃や塵、ゴミや水などが貫通孔４０に溜まりにくくなる。
これに加え、蓋装置５０が恒温恒湿槽４の内側から貫通孔４０に係合するので、恒温恒湿槽４の内部から目視により、貫通孔４０の閉塞状態を簡単に確認できる。
【００３９】
また本実施形態の環境試験装置１は、蓋装置５０が貫通孔４０に係合していない場合、恒温恒湿槽の中の雰囲気を、当該雰囲気によって貫通孔、又はワイヤー巻取機構に結露を生じさせ、或いは、ワイヤー巻取機構に熱的な損傷を与える雰囲気にすることを禁止する。
この構成によれば、恒温恒湿槽４の内部の雰囲気の影響によってワイヤー巻取機構３４に不具合が生じるといった弊害を確実に防止でき、環境試験装置１の信頼性を高めることができる。
【００４０】
なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様の例示であり、本発明の要旨の範囲において任意に変形、及び応用が可能である。
【００４１】
例えば上述した実施形態において、恒温恒湿槽４の天井面４Ａに対して光源装置８を傾動させる構成を例示したが、これに限らず、光源装置８が恒温恒湿槽４の壁面４Ｂや床面４Ｃに対して傾動されてもよい。
【００４２】
また例えば上述した実施形態において、傾動機構１０がワイヤー部材３２を巻き取ることで、光源装置８を傾動させる構成を例示した。しかしながら、ワイヤー部材３２に代えて、長さが伸縮自在な棒状部材を光源装置８に連結し、傾動機構１０が当該棒状部材を上記移動方向Ｄに伸縮させて長さを可変することで傾動させる構成としてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１  環境試験装置
２  試験対象物
４  恒温恒湿槽
４Ａ  天井面（内面）
６  空調システム
８  光源装置
１０  傾動機構
２０  光源部
２４Ａ  端部
３０  軸支部
３２  ワイヤー部材（結合部材）
３２Ａ  一端部
３２Ｂ  他端部
３４  ワイヤー巻取機構（長さ可変機構）
４０  貫通孔
５０  蓋装置（蓋体）
５２  貫通孔閉塞部
５４  ワイヤー部材固定部
５６  弾性連結部
６２  係合検知センサ
Ｄ  移動方向
Ｓ  照射方向
【図１】
2017215144.tif 000003
【図２】
2017215144.tif 000004
【図３】
2017215144.tif 000005
【図４】
2017215144.tif 000006