JPH0720035A - 浸漬耐候試験機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 同一試験槽内で光照射と浸漬試験を行うため
の装置を、設置スペースに制約が少ない小型にしてかつ
低価格にする。 【構成】 試験槽２内に光源３が水平に配してあり、そ
の光源３の周りを回転枠１５が回転する。光源３の下方
に浸漬バット２４が配してある。又、この浸漬バット２
４は光源３の垂直下方位置にある試料１４が、浸漬バッ
ト２４内の溶液に完全に没する位置と浸漬バット２４の
上縁に接する平面より上方になる位置とに上下移動可能
となっている。又、塩溶液タンク２７と酸性雨溶液タン
ク２８が試験槽２外にあり、これら溶液タンク内溶液は
所定の温度に調節できるようになっている。又、これら
溶液を浸漬バット２４を経て循環させるために各溶液タ
ンクに対応して配管が設けてある。溶液タンク内の溶液
温度及び浸漬バットに供給する溶液の選択と共に試験時
間及び任意の試験サイクルは制御盤４４内の制御機構に
よって行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】主として金属素材、塗料などの工
業材料、製品が屋外で劣化（腐食）される状態を促進し
て再現するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属、塗料など屋外で用いられる各種材
料は、光、雨、結露、温湿度など各種の環境因子によっ
て劣化される。この劣化を正確に再現するには、各種の
材料が使用される地域で使用年限だけ屋外に曝しておく
「屋外暴露試験」が必要であるが、各種材料の使用地域
は多岐にわたり、各地域の環境因子は異なることが多
い。そこで、各環境因子に応じた試験を、各環境因子に
応じた試験装置で順番に行う試験方法、即ち、光照射試
験、塩水噴霧試験、浸漬試験、乾燥試験などを単独かつ
順番に行う試験方法が行われていた。

【０００３】ところがこうした単独試験装置の組み合わ
せで行う試験方法では、試験に要する手間がかかると共
に試料の装置間移動を常に同一条件下（移動に要する時
間、移動時の試験室温湿度など試験結果に大きな影響を
与える諸条件）で行うことが不可能であるため、試料の
劣化（腐食）を再現性よく促進試験できるものではなか
った。こうした欠点を解消するために、最近一つの試験
槽内で各種の環境因子を負荷しながら試験する、いわゆ
る複合サイクル試験装置が開発され、使用されてきてい
る。

【０００４】こうした複合サイクル試験装置の中で、特
に光照射試験と浸漬及び乾燥試験をサイクルで行う装置
として、特公平３−４３５７９号公報に開示の装置があ
る。図４はその構成図である。

【０００５】図４の装置は、試験槽２上部のほぼ中央に
垂直に光源３を配し、光源３を中心として回転する回転
枠１５に試料１４を取り付け、（１）試験槽２上部で照
射試験を行い、（２）この回転枠１５を下方に移動し、
試験槽２下部に設けた浸漬槽４６に回転枠１５ごと全試
料１４を浸漬する浸漬試験を行い、（３）浸漬試験終了
後、回転枠１５を上方に移動し、乾燥試験及び照射試験
を行うように構成したもので、この（１）から（３）の
各試験を繰り返し行うようにしたものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】さて、上記特公平３−
４３５７９号公報に開示の装置は、試験槽２を照射試験
を行うための空気槽４７と浸漬試験を行うための浸漬槽
４６とに上下に二分した構成であり、浸漬槽４６は回転
枠１５全体を没する深さが必要であるため、試験槽２は
必然的に大形化する。このため、試験槽２内の温湿度の
調節に要する各種機器（ファン８、ヒーターユニット
６、冷却器５、冷凍機、加湿器７など）も大容量のもの
が必須となり、装置の製造コストも高くなるものであっ
た。又、回転枠１５の昇降装置４８を装置の天井部に設
けた構造のため、装置自体も大型になり、設置場所など
が限定されるものであった。従って、比較的小形で装置
コストが低く、設置場所の限定が少ない装置の開発が斯
界の課題となっていた。

【０００７】

【発明を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、試験槽内に水平に配した光源と、複数の試料を取り
付け、光源の中心軸を回転軸心として回転する回転枠
と、光源の下方に配してあり、回転枠に取り付けた試料
中の一部を完全に没する深さの溶液（塩溶液、酸性雨溶
液などの腐食性溶液）が貯溜できる浸漬バットと、溶液
を蓄え所定温度に調節する１個又は複数個の溶液タンク
と、溶液タンク内の溶液を浸漬バットを経て循環させる
ために溶液タンクに対応して設けた配管と、溶液タンク
内の溶液温度及び浸漬バットに供給する溶液の選択と共
に試験時間及び任意の試験サイクルを自動的に制御する
ための制御機構とからなからなる浸漬耐候試験機を第１
の手段とした。

【０００８】又、上記第１の手段に加えて、回転枠に取
り付けた試料中で少なくとも光源の垂直下方位置にある
試料が、浸漬バット内の溶液に完全に没する位置及び浸
漬バットの上縁に接する平面より上方位置となるよう
に、浸漬バットを上下移動するための移動装置を設けた
浸漬耐候試験機を第２の手段とした。

【０００９】又、上記第１又は第２の手段に加えて、光
源の下方位置にある試料の表面に溶液を噴射するため
に、回転枠内で光源下方に１個又は複数個のスプレーノ
ズルを設けた浸漬耐候試験機を第３の手段とした。

【００１０】さらに、上記第１、第２又は第３の手段に
加えて、浸漬タンクの内壁に水をスプレーして浸漬タン
ク内を洗浄する洗浄機構を設けた浸漬耐候試験機を第４
の手段とした。

【００１１】

【作用】上記手段を採用したことにより、回転枠に取り
付けて光源を中心に回転回転する試料を、光源の下方に
配した浸漬バット中を通過させて浸漬試験を行い、一
方、浸漬中以外の試料は光照射試験を行うことになる。
又、浸漬バットから出た直後の試料は試験槽内温度及び
光照射によって浸漬溶液が濃縮・乾燥されることにな
る。さらに、試料を浸漬する溶液は、溶液タンク内で所
定温度に調節されて浸漬バット内に送られ再度溶液タン
ク内に戻るように循環するため、溶液温度は試験槽内温
度に比較的影響されにくい。

【００１２】又、浸漬バットの上下移動機構を設けたこ
とにより、浸漬試験を行わない場合に浸漬バットを下方
に移動することにより、調温空気を均一に試料に流すこ
とができる。又、スプレーノズルを配したことにより、
浸漬試験以外にも、例えば降雨の条件を再現するための
試料スプレー試験ができ、さらに、浸漬タンクの洗浄装
置を設けたことによって、異なる複数の浸漬溶液を用い
る場合、例えば異なる溶液の試験に移行する前に浸漬タ
ンクを洗浄することによって、浸漬溶液が混じり合うこ
とがなくなった。

【００１３】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を用いて詳細に説
明する。図１は本実施例の浸漬耐候試験機１の構成の要
部正面図、図２は図１の要部側面図である。

【００１４】上記各図において、試験槽２内のほぼ中央
に光源３として４Ｋｗのメタルハライドランプが水平に
配置してある。試験槽２の背面には試験槽２内の温度、
湿度及び試料１４面温度を調節するための調温調湿室４
が連接してある。調温調湿室４には冷却器５、ヒーター
ユニット６、加湿器７、ファン８が配してあり、試験槽
２内の空気をファン８によって吸引して、所定の温湿度
に調節し、所定の風速で試験槽２内に送入し、試験槽２
内を所定の温湿度に保つと共に試料１４面を所定の温度
に保つようにするものである。

【００１５】この調温調湿空気が送入される試験槽２の
一方の側壁に設けた空気導入口９には調温調湿空気を各
試料１４にできるだけ均一に流すために送入方向を調節
する風向板１０が取り付けてある。又、試験槽２内の空
気は空気導入口９とほぼ対面する位置に設けた空気排出
口１１から排出され、調温調湿室４に導入される。尚、
冷却器５に接続する冷凍機１２は試験槽２下方で、架台
１３の底面に固定してある。

【００１６】試料１４を取り付け、光源３の中心軸を回
転の軸心として回転する回転枠１５は、同一径の２個の
ホルダー取り付けリング１６とそのそれぞれの外側に、
それより大きい同一径の回転リング１７を接続して構成
したものである。即ち、回転リング１７は同一長さの３
本の支柱１８を介して相互に平行になるように固定して
あり、両回転リング１７の内側に位置するホルダー取り
付けリング１６はそれぞれ各支柱１８に固定した支持棒
１９を介して接続してある。尚、ホルダー取り付けリン
グ１６及び回転リング１７はその中心が一致するように
なっている。

【００１７】この回転枠１５の回転は、これに接するよ
うに配した回転ローラー２０を回転することによって行
う。回転ローラー２０は回転リング１７の１個に対して
その対象位置に２個（合計４個）設けてあり、それぞれ
同一径で、その中心は同一水平面上にあり、回転枠１５
の中心が光源３の中心軸と一致するように設けてある。
又、試験槽２内を横断して水平かつ平行に２本のローラ
ー回転軸２１が配してあり、回転リング１７の同一側で
接する回転ローラー２０どうしの中心を貫通して固定し
てある。さらに、一方のローラー回転軸２１の端部はタ
イミングベルト２２を介してモーター２３と連結してあ
り、回転ローラー２０を回転するようになっている。

【００１８】光源３の下方には、塩溶液、酸性雨溶液な
どの各種の腐食性溶液を蓄えるための樋形状の浸漬バッ
ト２４があり、これに貯溜される溶液の深さは、少なく
とも光源３の垂直下方位置にある試料１４全部が浸漬バ
ット２４の内壁に接触しない状態で、完全に没する深さ
となっている。

【００１９】又、この浸漬バット２４は、上記のように
光源３の垂直下方の試料１４全部が完全に没する位置
と、同じく光源３の垂直下方の試料１４が浸漬バット２
４の上縁に接する平面より上方になる位置（本実施例で
は約５０mmの間隔を持つ）との両位置とを上下移動する
ように、上下移動装置として、例えば電動で上下移動す
るジャッキ２５の上面に固定してもよい。

【００２０】本実施例の装置で浸漬試験を行わないとき
（例えば照射試験だけのとき）、この上下移動装置で浸
漬バット２４を上記のように試料１４の下方位置に移動
しておけば、試験槽２内に送入される前記調温調湿空気
は浸漬バット２４が上方位置にある場合より均一に当た
ることになる。

【００２１】又、試験槽２の外部（本実施例では試験槽
２下方の架台１３床面）には試料１４の浸漬用溶液とし
て、塩溶液と酸性雨溶液とを貯溜するための塩溶液タン
ク２７及び酸性雨溶液タンク２８が設けてある。各タン
ク２７及び２８にはヒーター２９（図３参照）及び温度
センサー（図示せず）があり、各溶液を所定の温度に維
持できるようになっている。

【００２２】又、試料ホルダー２６は試料１４を取り付
け、回転枠１５のホルダー取り付けリング１６に隙間な
く取り付けてある。

【００２３】図３は塩溶液タンク２７及び酸性雨溶液タ
ンク２８と浸漬バット２４間の配管系統、純水タンク３
０とスプレーノズル３１及び浸漬バット２４の洗浄ノズ
ル３２への配管系統図である。以下この図に従って、塩
溶液を用いた浸漬試験、酸性雨溶液を用いた浸漬試験、
試料スプレー及び浸漬バット２４の洗浄に関わる動作を
説明する。

【００２４】（１）塩溶液を用いた浸漬試験 電磁弁ａだけを開き、ポンプｘを始動する。塩溶液タン
ク２７内の塩溶液はポンプｘによって圧送され、塩溶液
供給口３３から浸漬バット２４内に供給される。浸漬バ
ット２４の側面上方にはこのバット２４内に供給される
塩溶液が前記所定の深さになる位置に塩溶液排出口３４
が設けてあり、ここから溢れた塩溶液がこの排出口３４
に接続する配管を通って塩溶液タンク２７に戻る（電磁
弁ａはこの配管途中に設けてある）。尚、本実施例の塩
溶液供給口３３は塩溶液排出口３４より若干高い位置に
なっている。又、この浸漬試験が終了したときは、ポン
プｘを停止し、浸漬バット２４底部の塩溶液回収口３５
に接続する配管途中の電磁弁ｂだけを開き浸漬バット２
４内の塩溶液を塩溶液タンク２７に回収するようになっ
ている。

【００２５】（２）酸性雨溶液を用いた浸漬試験 電磁弁ｃだけを開き、ポンプｙを始動する。（１）と同
じく、ポンプｙで圧送された酸性雨溶液は酸性雨溶液供
給口３６から浸漬バット２４内に供給され、塩溶液排出
口３４と同一高さに設けた酸性雨溶液排出口３７からこ
れに接続する配管を通って、酸性雨溶液タンク２８に戻
る。又、この試験終了後も、同様に電磁弁ｄだけを開い
て酸性雨溶液回収口３８から酸性雨溶液を酸性雨溶液タ
ンク２８内に回収するものである。

【００２６】（３）試料スプレー試験を行う場合 本実施例の装置には、浸漬試験の他に、試料１４の表面
に水を均一に噴射（スプレー）する試料スプレー試験を
行うために複数のスプレーノズル３１を設けることもで
きる。例えば、このスプレーノズル３１は、回転枠１５
の内側で光源３の中心軸の垂直下方に水平に配したスプ
レー管３９に、噴射口を下方に向けて固定してある（図
１参照）。

【００２７】試料スプレー用の水は上記各溶液タンクと
同様に純水を純水タンク３０内に蓄え、これをポンプｚ
で圧送し、純水製造器４０（イオン交換器）を経てスプ
レーノズル３１から所定の水量で噴射するものである。
この純水製造器４０からスプレー管３９に至るスプレー
配管４１の途中に電磁弁ｅが設けてあり、試料スプレー
を行うときは開いてある。一方、浸漬バット２４内に落
ちた試料スプレー後の水は、浸漬バット２４底部に設け
た排水口４２に接続する配管を経て純水タンク３０内に
戻るようになっている。この時電磁弁ｈを閉じ電磁弁ｆ
を開くようになっている。

【００２８】（４）浸漬バットの洗浄を行う場合 又、本実施例のように複数の浸漬用の溶液を交互に用い
る試験を行う場合、溶液を入れ換えるごとに溶液が混ざ
ったのでは試験の再現性が得られないため、浸漬バット
２４内を洗浄するための洗浄機構を設けることもでき
る。

【００２９】本実施例ではこの洗浄機構として、浸漬バ
ット２４内に付着している浸漬試験用の溶液を洗い流す
ように、浸漬バット２４の上縁近くの周囲に、浸漬バッ
ト２４内部に水をスプレーするための洗浄ノズル３２を
取り付けた洗浄パイプ４３を設けてある。この洗浄パイ
プ４３に（３）のスプレー配管４１を分岐した洗浄配管
４４が接続してある。この配管途中には電磁弁ｇが配し
てあり、浸漬バット２４の洗浄を行うときは電磁弁ｅを
閉じてこの電磁弁ｇを開くようになっている。又、洗浄
後の水は（３）と異なり、排水口４２に接続する配管に
設けた電磁弁ｆを閉じ電磁弁ｈを開くようにして、純水
タンク３０に回収しないで排水することもできるように
なっている。

【００３０】尚、上記洗浄機構は純水タンク３０に貯溜
した純水を用いたが、純水を供給できる設備が別にある
場合には直接その設備から純水を供給してもよい。又、
純水以外には例えば蒸留水を用いてもよい。又、浸漬バ
ット２４の上下移動装置を設けた場合、洗浄用の水が試
料１４にかかりにくいように浸漬バット２４を下方に移
動して行うようにしもよい。浸漬バット２４、スプレー
管３９及び洗浄パイプ４３との接続部分は、浸漬バット
２４の上下移動に対応するために、例えば柔軟性のある
耐食性ホース等を用いている。

【００３１】本実施例の装置の動作、即ち、浸漬バット
２４に供給する溶液の選択、溶液の温度、試験槽２内の
温湿度、試験時間、試験の繰り返し（サイクル）、浸漬
バット２４の上下移動、試料スプレー、浸漬バット２４
の洗浄などは、制御盤４５（図１参照）内に設けた制御
装置（マイクロコンピューターなど：図示せず）によっ
て制御されるようになっている。

【００３２】

【効果】本発明の装置によれば、浸漬試験を行うと共に
光照射試験を行うことができる。試料を回転しながら光
源下方に設けた浸漬バットに回転中の試料の一部を浸漬
するため、従来の装置のように光照射を行うための空気
室とその下方の浸漬槽とに区分する必要がないため、試
験槽を小さくできると共に試料の昇降装置などを設ける
必要がなく、浸漬バットの容積を小さくできる。従っ
て、装置が小型化できるため、製作コストが低減でき且
つ装置の設置スペースの制約を受けにくくなった。

【００３３】又、試料スプレー装置を設ければ従来の耐
候試験機と同様な降雨条件を付加した試験もでき、さら
に、異なる複数の浸漬試験用溶液を交互に用いる場合、
浸漬バットの洗浄機構を設け、各浸漬試験終了ごとに浸
漬バット内を洗浄すれば浸漬溶液が混じり合うことがな
く常に正確且つ再現性の良い試験ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の浸漬耐候腐食試験機の実施例の要部
正面図。

【図２】 図１の要部側面図。

【図３】 溶液タンクと浸漬バット間の溶液循環回路
図。

【図４】 特公平３−４３５７９号に開示の装置の要部
構成図。

【符号の説明】 １ 浸漬耐候試験機 ２ 試験槽 ３ 光源 １４ 試料 １５ 回転枠 ２４ 浸漬バット ２５ ジャッキ ２６ 試料ホルダー ２７ 塩溶液タンク ２８ 酸性雨溶液タンク ２９ ヒーター ３０ 純水タンク ３１ スプレーノズル ３２ 洗浄ノズル ４５ 制御盤

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試験槽内に水平に配した光源と、複数の
   試料を取り付け、光源の中心軸を回転軸心として回転す
   る回転枠と、光源の下方に配してあり、回転枠に取り付
   けた試料中の一部を完全に没する深さの溶液（塩溶液、
   酸性雨溶液などの腐食性溶液）が貯溜できる浸漬バット
   と、溶液を蓄え所定温度に調節する１個又は複数個の溶
   液タンクと、溶液タンク内の溶液を浸漬バットを経て循
   環させるために溶液タンクに対応して設けた配管と、溶
   液タンク内の溶液温度及び浸漬バットに供給する溶液の
   選択と共に試験時間及び任意の試験サイクルを自動的に
   制御するための制御機構とからなることを特徴とする浸
   漬耐候試験機。
2. 【請求項２】 回転枠に取り付けた試料中で少なくとも
   光源の垂直下方位置にある試料が、浸漬バット内の溶液
   に完全に没する位置と浸漬バットの上縁に接する平面よ
   り上方位置となるように、浸漬バットを上下移動するた
   めの移動装置を設けたことを特徴とする請求項１記載の
   浸漬耐候試験機。
3. 【請求項３】 光源の下方位置にある試料の表面に溶液
   を噴射するために、回転枠内で光源下方に１個又は複数
   個のスプレーノズルを設けたことを特徴とする請求項１
   又は請求項２記載の浸漬耐候試験機。
4. 【請求項４】 浸漬タンクの内壁に水をスプレーして浸
   漬タンク内を洗浄する洗浄機構を設けたことを特徴とす
   る請求項１、請求項２又は請求項３記載の浸漬耐候試験
   機。