JPH055688A

JPH055688A - 冷熱衝撃試験装置

Info

Publication number: JPH055688A
Application number: JP16105491A
Authority: JP
Inventors: Takashi Tanaka; 隆田中; Rikiya Fujiwara; 力弥藤原
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1991-06-04
Filing date: 1991-06-04
Publication date: 1993-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】冷熱衝撃試験装置において、高温槽（２）に
設けた加熱ヒータ（４）と低温槽（３）に設けた冷却器
（６）の蓄熱又は蓄冷のための作動を無駄なく効率的に
行わせる。【構成】加熱ヒータ（４）を、高温さらし終了後、高
温さらし設定温度と低温さらし設定時間との組合せによ
り予め設定された０を含む所要停止時間の停止の後、蓄
熱のために作動させ、かつ冷却器（６）を低温さらし終
了後、低温さらし設定温度と高温さらし設定時間との組
合せにより予め設定された０を含む所要停止時間の停止
後、蓄冷のために作動させる構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は冷熱衝撃試験装置に関
し、特に冷熱衝撃試験装置の高温槽に設けられた加熱ヒ
ータ及び低温槽に設けられた冷却器を効率的に使用可能
とした冷熱衝撃試験装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電気・電子部品等の熱衝撃に対する特性
を試験する冷熱衝撃試験装置は、図４に示すように、試
験室（１）と、該試験室（１）の上方に位置する高温槽
（２）及び試験室（１）の下方に位置する低温槽（３）
から構成されている。前記電気・電子部品等の試料は、
試験室（１）に収容され、高温槽（２）から送られてく
る高温空気に所定時間さらされた後、次には低温槽
（３）から送られる低温空気に所定時間さらされ、これ
がくり返されて、冷熱衝撃に対する特性が試験される。

【０００３】前記高温槽（２）内には、このため高温空
気を生成する加熱ヒータ（４）と、槽（２）外に設置し
たモータ（Ｍ）により回転駆動される攪拌ファン（５）
とが配設され、また、一方、低温槽（３）内には、低温
空気を生成する冷却器（６）と、攪拌ファン（７）、そ
れに後にその作用を述べる蓄冷器（９）が夫々設置され
ている。

【０００４】なお、前記高温空気及び低温空気は、試験
室（１）と各槽（２），（３）との間に設けられた空気
流通孔（１０），（１１），（１２），（１３）の各ダ
ンパ（１４），（１５），（１６），（１７）を夫々開
閉制御することで、前記攪拌ファン（５），（７）の作
動により試験室（１）に流通可能となっている（図５，
図６参照）。

【０００５】ところでこうした高温さらしと低温さらし
を交互にくり返す冷熱衝撃試験において、低温槽（３）
に設けられた前記蓄冷器（９）は、従来、実公昭５８−
２４２０２号公報あるいは実開昭６１−４２４４７号公
報に記載されるように、試験が高温さらしから低温さら
しに切換わったとき、試験室（１）を低温さらし設定温
度に向かって短時間で到達させるために設けられてい
る。

【０００６】即ち、図５において、高温さらしのとき、
低温槽（３）内ではそのときの試験に関係ないにもかか
わらず、冷却器（６）及び攪拌ファン（７）が作動し
て、低温空気を低温槽（３）内に循環させており、前記
蓄冷器（９）はこの循環気流の中にあって冷却熱の蓄冷
を図っている。そしてこの後、試験が図６に示す低温さ
らしに切換わると、ダンパ（１６），（１７）の開放と
共に試験室（１）に向かって冷却熱を放出し、試験室
（１）を一気に冷却するのである。またこのような蓄冷
作用は、高温槽（２）側でも同様のことが行われ、ここ
では加熱ヒータ（４）による加熱力が大きいため、蓄冷
器（９）に相当するものは設けられない場合が多いが、
低温さらし中、図６のように加熱ヒータ（４）及び攪拌
ファン（７）が作動を続け、高温空気を高温槽（２）内
に循環させて蓄熱を図り、高温さらしに切換わったとき
に対処している。

【０００７】なお以上、一連の各作用の様子は図７のグ
ラフからも明らかである。同グラフにおいて、実線はさ
らし試験に関与しているときの試験室（１）の温度を示
し、破線は蓄冷時の低温槽（３）内の温度、一点鎖線は
蓄熱時の高温槽（２）内の温度を示している。グラフに
よれば１５０℃で高温さらしが行われているとき、低温
槽（３）内の温度は−７５℃に保持されており、このこ
とから低温さらしの間、低温槽（２）内では冷却器
（６）が停止することなく、−７５℃という低温の冷却
熱を生成し続けて、前記蓄冷器（９）にこの冷却熱を蓄
冷していることが判る。そして低温さらしに切換わると
−７５℃の蓄冷冷却熱は試験室（１）に放出され、同時
にこれ以降、試験室（１）では実線で示す−５５℃の設
定温度による低温さらしが始まる。

【０００８】また一方、このときから高温槽（２）では
１８０℃の高熱の蓄熱が始まる。即ち、加熱ヒータ
（４）は、試験が低温さらしとなっても、そのまま停止
することなく作動を続け、１８０℃の熱を生成して、こ
の熱を低温さらしの期間中、高温槽（２）内に蓄熱して
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで以上の冷熱衝
撃試験装置において、従来前記グラフに示す各さらしの
温度及び各さらし時間は、図示するものに限るのではな
く、使用者側で適宜変更して設定可能である。このた
め、さらし時間に関しては、１回につき１８０分以上に
も及ぶ場合があり、従来の冷熱衝撃試験装置は、当然そ
のようなときでも前記加熱ヒータや冷却器による蓄熱や
蓄冷が同時に行われていた。

【００１０】しかし本発明者等の知見するところ、試験
をスムーズに切換えるという本来の目的からすれば、そ
れ程長時間の蓄熱や蓄冷は不要であり、加熱ヒータや冷
却器に対する電力の労費となるばかりであった。しかも
加熱ヒータや冷却器の寿命をそれだけ縮める結果にもな
っていた。

【００１１】本発明はかかる実状に対処して、蓄熱時や
蓄冷時における加熱ヒータあるいは冷却器の作動を必要
に応じて適宜、オン・オフ制御し、冷熱衝撃試験装置の
省エネルギー化を図ることを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】即ち、上記目的に適合す
る本発明の特徴は、試験室と高温槽及び低温槽からな
り、高温槽には加熱ヒータが設けられ、低温槽には冷却
器が設置されると共に、加熱ヒータは、高温さらし時、
試験室に供給される高温空気生成のために作動し、かつ
低温さらし時、高温槽内における蓄熱のために作動する
一方、冷却器は、低温さらし時、試験室に供給する低温
空気生成のために作動し、かつ高温さらし時、低温槽内
での蓄熱のために作動する冷熱衝撃試験装置において、
前記加熱ヒータは、高温さらし終了後、高温さらし設定
温度と低温さらし設定時間との組合せにより予め設定さ
れた０を含む所要停止時間の停止の後、蓄熱のために作
動し、前記冷却器は、低温さらし終了後、低温さらし設
定温度と高温さらし設定時間との組合せにより予め設定
された０を含む所要停止時間の停止後、蓄冷のために作
動するよう制御されることにある。

【００１３】

【作用】本発明によれば、低温さらしのために作動して
いた冷却器は、高温さらしが始まると、低温槽の中で所
要時間停止した後、蓄冷のために作動する。一方、加熱
ヒータは高温さしらのための作動が終了すると、所要時
間停止した後、蓄熱のために作動する。従って加熱ヒー
タ及び冷却器に対する電力費の節減が果たされ、器機の
寿命延長が期待される。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図にもとづき説明す
る。図１及び図２は、本発明に係る冷熱衝撃試験装置に
おける高温さらしを行っているときの作動説明図であ
り、図１は高温さらし当初の様子、図２はその後の様子
を夫々示したものである。両図における冷熱衝撃試験装
置の各部の構成は、さきに図４にもとづいて説明したも
のと同様であるので、ここでは同一部分に同番号を符し
て詳しい説明を省略する。

【００１５】これらの図において、高温槽（２）側で
は、いずれも加熱ヒータ（４）に対して通電され、また
攪拌ファン（５）が回転駆動され、そしてダンパ（１
４），（１５）が開放されて、試験室（１）に対して所
定温度の高温空気が供給され、従来と同様の高温さらし
が行われている。

【００１６】一方、低温槽（３）側は、図１の場合、本
発明の特徴として、冷却器（６）が作動を停止し、攪拌
ファン（７）も回転していない状態にある。そして図２
では、冷却器（６）及び攪拌ファン（７）が共に作動し
ている状態となり、ダンパ（１６），（１７）の閉鎖さ
れた低温槽（３）の中で冷却器（６）生成の冷却熱が循
環し、蓄冷器（９）に対する蓄冷がなされている。

【００１７】本発明においては、低温槽（３）における
この図１と図２の状態が高温さらしが始まって所定時間
たったところで切換わることを特徴とするものであり、
さらには図示していないが、高温槽（２）においても低
温さらしが始まって所定時間たったところで、加熱ヒー
タ（４）が始めて作動するすることを特徴とするもので
ある。その間の様子を図３のグラフにより説明する。図
３において、低温槽（３）内の温度が、グラフの下方に
破線で示されている。このうち高温さらし開始時点
（Ａ）から（Ｂ）までが冷却器（６）の停止期間であ
り、図１に示した状態のときである。この間は温度が次
第に上昇している。そして（Ｂ）時点となり、冷却器
（６）が作動すると、図２に示した状態に変わり、低温
槽（３）内の温度が低下し始め、しばらくすると一定の
温度に落ちつく。この後、試験が低温さらしに切り換わ
る時点（Ｃ）までの間（ΔＴ_L）だけが蓄冷期間であ
る。続いて（Ｃ）以降は、冷却器（６）が低温さらし設
定温度（ｔ_L）保持のために蓄熱時よりも若干高い温度
を保持して従来同様作動し、低温槽（３）内の前記温度
は実線で示すように一定値を保つ。

【００１８】一方、高温槽（２）に関しては、グラフ上
方に示されており、内部の加熱ヒータ（４）は高温さら
しが始まったとき（Ａ）から、低温さらしに切り換わる
とき（Ｃ）までは試験室（１）を、実線で示すように高
温さらし設定温度（Ｔ_H）に保持して作動している。そ
して低温さらしに切り換わった時点（Ｃ）では、加熱ヒ
ータ（４）への通電がいったん遮断され、その作動が停
止される。このため（Ｃ）点以降は、一点鎖線で示す如
く高温槽（２）内の温度は次第に低下するが、（Ｄ）時
になると、加熱ヒータ（４）に通電され、高温槽（２）
内の温度が再び上昇する。そして高温さらし設定温度
（Ｔ_H）より若干高い温度まで上昇して保持され、これ
以降高温さらしに切り換わるまで蓄熱状態が保持され
る。

【００１９】なお以上説明したグラフの（Ａ）から
（Ｂ）、あるいは（Ｃ）から（Ｄ）に相当する冷却器
（６）と加熱ヒータ（４）の各停止時間は、試験の設定
状況に応じて適宜変化するよう予め公知の制御手段に設
定されるものであるが、その際、設定すべき各停止時間
は、例えば表１，表２のような、蓄冷のための冷却器
（６）作動時間（ΔＴ_L）（表１）、蓄熱のための加熱
ヒータ（６）作動時間（ΔＴ_H）（表２）の各表から算
定可能である。以下余白

【００２０】

【表１】

【００２１】

【表２】

【００２２】表１，表２は、ニュートンの冷却曲線にも
とづき、低温さらし設定温度（ｔ_L）に対応する冷却器
（６）の蓄冷のための必要作動時間（ΔＴ_L）、及び高
温さらし設定温度（ｔ_H）に対応する加熱ヒータ（４）
の蓄熱のための必要作動時間（ΔＴ_H）を求め、それら
を前者の場合は各高温さらし設定時間（Ｔ_H）ごとに、
又、後者の場合であれば各低温さらし設定時間（Ｔ_L）
ごとに夫々表したものである。

【００２３】これらの表から、まず使用者の各さらし設
定温度（ｔ_L），（ｔ_H）に対応する冷却器（６）又は
加熱ヒータ（４）の蓄冷又は蓄熱のための各所要作動時
間（ΔＴ_L），（ΔＴ_H）を求め、次にそのときの各さ
らし設定時間（Ｔ_H），（Ｔ_L）から、前記所要作動時
間を差し引く（Ｔ_H−ΔＴ_L又はＴ_L−ΔＴ_H）こと
で、前記停止時間は容易に確定できる。

【００２４】そして各停止時間を、設定温度（ｔ_L），
（ｔ_H）や設定時間（Ｔ_H），（Ｔ_L）と共に、加熱ヒ
ータ（４）や冷却器（６）に対するオン・オフ制御可能
な公知の制御装置に設定しておくことで、試験状況に応
じて、適宜、加熱ヒータ（４）や冷却器（６）を前記し
たように停止させることが可能となる。この結果、本発
明冷熱衝撃試験装置においては、低温さらし設定温度
（ｔ_L）が高いほど冷却器（６）の蓄冷のための作動時
間（ΔＴ_L）が減少し、高温さらし設定温度（ｔ_H）が
低いほど加熱ヒータ（４）の蓄熱のための作動時間（Δ
Ｔ_H）が減少するよう作動することとなり、蓄冷及び蓄
熱を過不足なく十分に行いつつも、無駄な電力の消費が
防止される。

【００２５】

【発明の効果】本発明は以上のように、冷熱衝撃試験装
置において、加熱ヒータを、高温さらし終了後、高温さ
らし設定温度と低温さらし設定時間との組合せにより予
め設定された０を含む所要停止時間の停止の後、蓄熱の
ために作動させ、また一方、冷却器を低温さらし終了
後、低温さらし設定温度と高温さらし設定時間との組合
せにより予め設定された０を含む所要停止時間の停止
後、蓄冷のために作動させるようにしたものであるか
ら、蓄熱、蓄冷のために無駄に電力が消費されるような
ことは防止される。そしてこれに伴い、加熱ヒータや冷
却器の寿命延長が達成されることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る冷熱衝撃試験装置の作動説明図で
ある。

【図２】本発明に係る冷熱衝撃試験装置の作動説明図で
ある。

【図３】本発明に係る冷熱衝撃試験装置の作用を時間と
共に表したグラフである。

【図４】従来の冷熱衝撃試験装置の概要説明図である。

【図５】従来の冷熱衝撃試験装置の作動説明図である。

【図６】従来の冷熱衝撃試験装置の作動説明図である。

【図７】従来の冷熱衝撃試験装置の作用を時間と共に表
したグラフである。

【符号の説明】

（１）試験室（２）高温槽（３）低温槽（４）加熱ヒータ（６）冷却器

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】試験室（１）と高温槽（２）及び低温槽
（３）からなり、高温槽（２）には加熱ヒータ（４）が
設けられ、低温槽（３）には冷却器（６）が設置される
と共に、加熱ヒータ（４）は、高温さらし時、試験室
（１）に供給される高温空気生成のために作動し、かつ
低温さらし時、高温槽（２）内における蓄熱のために作
動する一方、冷却器（６）は、低温さらし時、試験室
（１）に供給する低温空気生成のために作動し、かつ高
温さらし時、低温槽（３）内での蓄熱のために作動する
冷熱衝撃試験装置において、前記加熱ヒータ（４）は、
高温さらし終了後、高温さらし設定温度と低温さらし設
定時間との組合せにより予め設定された０を含む所要停
止時間の停止の後、蓄熱のために作動し、前記冷却器
（６）は、低温さらし終了後、低温さらし設定温度と高
温さらし設定時間との組合せにより予め設定された０を
含む所要停止時間の停止後、蓄冷のために作動するよう
制御されてなることを特徴とする冷熱衝撃試験装置。