(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料の劣化を試験するオゾンウェザーメーターにおいて、
試験槽の外壁と温度調節手段とに気流が循環する風路を設け、
前記試験槽は二酸化硫黄と炭化水素等を除去する浄化手段に連結し、
前記浄化手段は前記風路に連結し、
前記風路は窒素酸化物を除去する除去手段に連結し、
前記除去手段は湿度調整手段とオゾン濃度調整手段とに連結し、
前記オゾン濃度調整手段と前記湿度調整手段はそれぞれ前記試験槽に連結することを特徴とするオゾンウェザーメーター。
【請求項２】
前記除去手段は、過マンガン酸カリを利用した化学反応によって窒素酸化物を除去することを特徴とする請求項１に記載のオゾンウェザーメーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒素酸化物の影響を受けることなく、ゴムを始め、プラスチック、繊維、インクジェットプリント用紙等のオゾンによる加速劣化度合を人工的に促進して、耐オゾン性を試験するオゾンウェザーメーターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ゴム製品、自動車部品等のオゾンによる劣化現象や程度を試験するオゾンウェザーメーターは、オゾン発生器によりオゾンの濃度と、冷却器及び加熱器により温度と、加湿器により湿度とを一定条件にして試験を行っている。
【０００３】
繊維や印刷物に関しては、窒素酸化物も色あせの原因になるため、窒素酸化物単独のガスによる試験や、オゾンや窒素酸化物等の複数のガスを混合した雰囲気による試験が行われている。
【０００４】
特許文献1には、有機溶剤ガス、亜硫酸ガス、水蒸気又はオキシダント等の試験結果の精度に影響する有害なガスを、酸化剤、中和吸着剤、触媒吸着剤又は物理吸着剤等のガス除去剤を単独又は複数組合わせてなるフィルターで除去し、有害なガスを含まない空気を試験槽に送ることが記述されている。
【０００５】
オゾンウェザーメーターには、外気を試験槽内に導入して試験を行う装置と、循環風路などを設けて試験機内の気流を循環させて、試験を開始してからは外気を導入せずに試験を行う装置とがある。特許文献２では、試験槽内の空気を外気と置換しないことで、外気の温度と湿度の影響を防ぐことが記述されている。
【０００６】
非特許文献１では、オゾンの発生方法として、無声放電方式とオゾン発生用紫外線灯方式がある。紫外線灯方式の場合には、窒素酸化物の発生は殆んどない。一方、無声放電による場合には、試験結果に悪影響を及ぼす濃度のＮＯ、ＮＯ２等の窒素酸化物が発生する欠点がある。そこで、無声放電では、酸素を用いるか、空気を用いたときには、放電管内の風速を上げるなどの処置が必要であると記述されている。
【０００７】
また、窒素酸化物が混入すると試験結果に影響を与えるため、特許文献３には、水を電気分解させることによってオゾンを生成し、窒素酸化物を発生させない方法が記載されている。
【０００８】
【特許文献１】特公平５−１２６５９号
【特許文献２】特開２００１−１９４２８９号
【特許文献３】特開平９−２７３９８９号
【非特許文献１】ＪＩＳ  Ｋ  ６２５９：２００４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来のオゾンウェザーメーターでは、空気中に含まれるオゾンと誤認して測定される有機溶剤ガス、亜硫酸ガス、水蒸気又はオキシダント等のガスをフィルターにより除去した空気を、試験槽に送るものはあったが、繊維や印刷物等の色あせの原因になる空気中の窒素酸化物の除去に着目したものはなかった。
【００１０】
また、オゾン生成時に窒素酸化物の発生を防ぐものはあったが、既に外気が含んでいる窒素酸化物について配慮したものはない。このために、オゾンウェザーメーターを設置した部屋でストーブを使用した場合では、ストーブを使用していなかった場合に比べ試験槽内に供給する空気中の窒素酸化物の濃度が増して試験結果に影響を与えるという問題があった。また、オゾンウェザーメーターを設置した場所によっては自動車の排気ガスや各種燃焼排気ガス由来の窒素酸化物が拡散、混入し試験結果に影響を与えるという問題があった。
【００１１】
この問題は、外気を試験槽内に導入する装置のみでなく、外気を導入しない装置においても、試験開始時にすでに装置内に入っている空気に含まれる窒素酸化物により同様に生ずる恐れがあった。また、外気を導入しない装置の場合、試験中に発生した窒素酸化物が循環風路を通り再度試験槽内に流入してしまう問題があった。
【００１２】
また、試験槽内の温度を調整する加熱器において、ニクロム線やカンタル線等の電気抵抗発熱型の発熱源を用いた場合には、加熱器の表面温度が高温となり、窒素酸化物が発生するという問題があった。
【００１３】
本発明は、試験槽内に導入する外気が含んでいる窒素酸化物及び試験中に発生する試料由来の窒素酸化物を除去し、オゾンだけの影響で試料の劣化度合を把握すると共に、試験槽内の温度調節を行う加熱器の表面から窒素酸化物を発生させることのない機構のオゾンウェザーメーターを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、試料の劣化現象を試験するオゾンウェザーメーターにおいて、気流中の窒素酸化物を除去する除去手段を設け、試験槽内に供給する気流は、前記除去手段を通過した気流であることを特徴とする。
【００１５】
本発明は、前記試験槽内の気流を外気と置換することなく前記除去手段を経由して循環させる手段を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明は、前記試験槽と、前記除去手段と、試験後の気流中の二酸化硫黄と炭化水素などを除去する浄化手段と、温度調整手段と、湿度調整手段と、オゾン濃度調整手段とを気流を介して連結させて設けることを特徴とする。
【００１７】
本発明は、前記試験槽の外壁と前記温度調節手段とに気流が循環する風路を設け、前記試験槽は前記浄化手段に連結し、前記浄化手段は前記風路に連結し、前記風路は前記除去手段に連結し、前記除去手段は前記湿度調整手段と前記オゾン濃度調整手段とに連結し、前記オゾン濃度調整手段と前記湿度調整手段はそれぞれ前記試験槽に連結することを特徴とする。
【００１８】
本発明は、前記温度調整手段に加熱器及び冷却器を設け、前記加熱器は別に設けられた温水源から温水を流し、前記温水の温度及び流量を調整して気流の温度を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、試験槽内に導入する気流中の窒素酸化物を除去する除去手段を設けることによって、窒素酸化物の影響を受けずに、試料のオゾンによる加速劣化度合を正確に把握することができる。
【００２０】
また、本発明によれば、試験中に試験槽内に導入する気流を外気と置換することなく、循環風路によって循環させる装置において、試験開始時に気流が含んでいる窒素酸化物を除去するのみでなく、試験中に発生する窒素酸化物も除去することができる。
【００２１】
また、窒素酸化物を除去する除去手段を設けると共に、温水で加熱する加熱器により循環風路内の気流の温度を制御することで、窒素酸化物を除去すると共に、温水で加熱するため加熱器の表面温度が１００℃以上にはならないので、窒素酸化物の発生も防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら、実施するための最良の形態により、本発明を詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本発明の例示にすぎず、以下の記載によって発明の具体的範囲が制限されるものではない。
【００２３】
図１は、本発明の第１の実施するための最良の形態であり、オゾンウェザーメーター１は、試験槽２と、除湿器３と、浄化手段４と、風路５と、加熱器６及び冷却器７と、除去手段８と、オゾン発生器９と、湿度発生器１０とを有する。
【００２４】
試験槽２内には、試料１１と、ファン１２と、温度計１３と、湿度計１４が設けてあり、気流はファン１２によって風向及び風速が調整され、試験槽２内を循環する。試験槽２は、排出口１５で気流の一部を排出し、浄化手段４と除去手段８で処理した後、温度と、湿度と、オゾン濃度を調整した気流が供給口１６ａ、１６ｂから再び試験槽２内に戻る構造になっている。
【００２５】
除湿器３は、試験槽２の排出口１５と連結し、ファン１７によって吸引される試験後の気流の除湿を行い、浄化手段４と連結する。浄化手段４は、気流が試料１１と反応して生成された硫化ガスや炭化水素等を除去するが、窒素酸化物は除去できない。
【００２６】
風路５を介して浄化手段４と連結した加熱器６及び冷却器７は、試験槽２内に設けた温度計１３からの信号を基に気流の温度を制御する。風路５内には試験槽２と隔壁２７と加熱器６及び冷却器７が配置され、温度が調整された気流をファン１８によって試験槽２を取り囲む風路５内を循環させ、試験槽２内の温度を一定に保つ。加熱器６は温水を流通させる形式のもので、試験槽２内に設けた温度計１３からの信号を基に温水源１９で温水の温度及び流量を調整して気流の温度を制御する。冷却器７は冷凍機２９と連結している。
【００２７】
風路５の気流の一部を吸引するファン２０からの気流の流量を調整する空気流量計２１に連結した除去手段８は、空気流量計２１と連結し、窒素酸化物を除去する。
【００２８】
図１では、除去手段８は、オゾン発生器９と湿度発生器１０とに連結しているが、試験槽２に供給する気流中の窒素酸化物を除去できる位置であればどの位置に連結してもよい。第１の最良の形態では、除去手段８は、過マンガン酸カリによる化学反応で除去する方式を採用したが、プラズマ等による分解反応や、吸着、触媒反応などの方式を用いてもよい。
【００２９】
除去手段８と連結したオゾン発生器９と、湿度発生器１０を流れる気流の流量は、流量計２３，２４によって調整される。
【００３０】
オゾン濃度自動調節計２５で、導入口２８からサンプリングした気流を除湿器３０で除湿した後、オゾン濃度を測定し、その測定を基に、オゾン発生器９は、供給口１６ｂから試験槽２内に、設定したオゾン量を含む気流を供給する。第１の最良の形態では、オゾン発生器９には、オゾン以外の生成物がほとんどないオゾン発生用紫外線灯方式を用いたが、無声放電方式によって空気中の酸素をオゾン化する場合には、窒素酸化物も生成するため、オゾン発生器９から試験槽２に気流を供給する前に除去手段８を設ける。
【００３１】
湿度発生器１０は、湿度計１４からの信号を基に、設定した湿度に気流中の湿度を調整し、供給口１６ａから試験槽２内に気流を供給する。
（発明を実施するための異なる形態）
【００３２】
次に図２及び図３に示す本発明を実施するための異なる形態について説明する。なお、これらの本発明を実施するための異なる形態の説明に当たって、前記本発明の第１の実施するための最良の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００３３】
図２の本発明の第２の実施するための形態において、前記本発明の第１の実施するための最良の形態と主に異なる点は、循環風路２６を設け、循環風路２６内に浄化手段４と、加熱器６及び冷却器７と、除去手段８と、オゾン発生器９と、湿度発生器１０を配置したことである。このように循環風路２６内に浄化手段４と、加熱器６及び冷却器７と、除去手段８と、オゾン発生器９と、湿度発生器１０を設置したので、前記本発明の第１の実施するための最良の形態と、同様な作用効果が得られる。
【００３４】
図３の本発明の第３の実施するための形態において、前記本発明の第２の実施するための最良の形態と主に異なる点は、試験槽２ａと循環風路２６ａを循環する気流の一部に外気を導入し、一部を外気に排出している点である。このように試験中に一部の気流を外気と置換する構成のオゾンウェザーメーター１においては、気流を試験槽２ａ内に供給する前に除去手段８ａを設けたので、前記本発明の第２の実施するための最良の形態と、同様な作用効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明を実施するための第１の最良の形態のオゾンウェザーメーター。
【図２】本発明を実施するための第２の最良の形態のオゾンウェザーメーター。
【図３】本発明を実施するための第３の最良の形態のオゾンウェザーメーター。
【符号の説明】
【００３６】
１  オゾンウェザーメーター
２、２ａ  試験槽
３  除湿器
４、４ａ、４ｂ  浄化手段
５  風路
６、６ａ  加熱器
７  冷却器
８、８ａ  除去手段
９  オゾン発生器
１０  湿度発生器
１１  試料
１２  ファン
１３  温度計
１４  湿度計
１５、１５ａ  排出口
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ  供給口
１７  ファン
１８、１８ａ  ファン
１９  温水源
２０  ファン
２１  空気流量計
２２  流量計
２３  流量計
２４  流量計
２５  オゾン濃度自動調節計
２６、２６ａ  循環風路
２７  隔壁
２８、２８ａ  導入口
２９  冷凍機
３０  除湿器
３１  バブリング用ブロア
【要約】
【課題】試験結果に影響を与える窒素酸化物の混入を防いで、オゾンによる試料の劣化を正確に試験するオゾンウェザーメーターを提供すること。
【解決手段】試料の劣化現象を試験するオゾンウェザーメーターにおいて、試験槽内を循環する気流を昇温する加熱器表面からの窒素酸化物の発生を防ぐと共に、気流中の窒素酸化物を除去する除去手段を設け、試験槽内に供給する気流は、前記除去手段を通過した気流であること。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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