特許 6182764 ガス腐食試験機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6182764

(24)【登録日】2017年8月4日

(45)【発行日】2017年8月23日

(54)【発明の名称】ガス腐食試験機

(51)【国際特許分類】

   G01N 17/00 20060101AFI20170814BHJP

【ＦＩ】

   G01N17/00

【請求項の数】10

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-71174(P2016-71174)

(22)【出願日】2016年3月31日

【審査請求日】2017年2月14日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000107583

【氏名又は名称】スガ試験機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001357

【氏名又は名称】特許業務法人つばさ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】須賀 茂雄

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 公平

【審査官】 山口 剛

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０２１８９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３１２０３０４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０７−２０４５２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−０６２８４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ １７／００ − １７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

試験槽と、
腐食性ガスを収容する１以上の腐食性ガス容器と前記試験槽内への前記腐食性ガスの供給流量を制御する腐食性ガス供給流量制御部とを有する腐食性ガス供給部と、
前記試験槽内に空気を供給する空気供給機と前記試験槽内への前記空気の供給流量を制御する空気供給流量制御部とを有する空気供給部と、
前記試験槽内の試験雰囲気を排出する排出部と、
前記試験槽内の圧力を一定に保持するように、前記腐食性ガスの供給流量と前記空気の供給流量との和および前記試験槽内の試験雰囲気の換気回数目標値に応じて前記排出部による排出能力を制御する排出能力制御部と
を備えたガス腐食試験機。

【請求項2】

前記排出能力制御部は、前記試験槽内の気圧が前記試験槽外の気圧よりも低くなるように前記排出部による排出能力を制御する
請求項１に記載のガス腐食試験機。

【請求項3】

前記試験槽内の試験雰囲気における腐食性ガス濃度目標値と前記換気回数目標値と前記腐食性ガス容器内の容器内腐食性ガス濃度とが入力される入力部と、
前記入力部に入力された前記腐食性ガス濃度目標値と前記換気回数目標値と前記容器内腐食性ガス濃度とに基づき、前記腐食性ガス供給部により前記試験槽内に供給されるべき前記腐食性ガスの供給流量の目標値および前記空気供給部により前記試験槽内に供給されるべき前記空気の供給流量の目標値をそれぞれ算出する全体制御部とをさらに備え、
前記腐食性ガス供給流量制御部は、前記全体制御部からの指令に基づき、前記試験槽内への前記腐食性ガスの供給流量を前記腐食性ガスの供給流量の目標値と一致させるように制御し、
前記空気供給流量制御部は、前記全体制御部からの指令に基づき、前記試験槽内への前記空気の供給流量を前記空気の供給流量の目標値と一致させるように制御する
請求項１または請求項２に記載のガス腐食試験機。

【請求項4】

前記全体制御部は、運転時において前記腐食性ガスの供給流量および前記空気の供給流量のうちの少なくとも一方がそれぞれ予め設定された許容範囲から外れた場合に、前記腐食性ガスの供給を停止させる
請求項３記載のガス腐食試験機。

【請求項5】

前記全体制御部は、自ら算出した前記腐食性ガスの供給流量の目標値が前記腐食性ガス供給流量制御部の制御可能範囲外であったときに警報を発すると共に適用可能な前記容器内腐食性ガス濃度の範囲を出力する
請求項３または請求項４に記載のガス腐食試験機。

【請求項6】

前記全体制御部は、第１の気体総量として前記腐食性ガスの供給流量と前記空気の供給流量との和を算出したのち、前記第１の気体総量に基づいて前記腐食性ガスの供給流量の補正値を算出し、
前記腐食性ガス供給流量制御部は、前記腐食性ガスの供給流量を前記腐食性ガスの供給流量の補正値と一致させるように制御する
請求項３から請求項５のいずれか１項に記載のガス腐食試験機。

【請求項7】

前記全体制御部は、第２の気体総量として前記腐食性ガスの供給流量の補正値と前記空気の供給流量との和を算出したのち、前記第２の気体総量と前記腐食性ガスの供給流量の補正値とに基づいて試験雰囲気濃度を求め、前記試験雰囲気濃度と前記腐食性ガス濃度目標値とを比較し、
前記腐食性ガス供給流量制御部は、
前記試験雰囲気濃度が前記腐食性ガス濃度目標値よりも高い場合は、前記補正値と等しい第１の流量での前記腐食性ガスの供給と前記補正値よりも低い第２の流量での前記腐食性ガスの供給とを交互に行い、
前記試験雰囲気濃度が前記腐食性ガス濃度目標値よりも低い場合は、前記第１の流量での前記腐食性ガスの供給と前記補正値よりも高い第３の流量での前記腐食性ガスの供給とを交互に行う
請求項６記載のガス腐食試験機。

【請求項8】

前記全体制御部は、
前記腐食性ガス容器に収容された前記腐食性ガスの残量を前記腐食性ガス容器の容積および残圧に基づき算出したのち、前記残量に基づいて試験可能時間を算出する
請求項３から請求項７のいずれか１項に記載のガス腐食試験機。

【請求項9】

前記腐食性ガス供給部は、同種の前記腐食性ガスを各々収容する、前記１以上の腐食性ガス容器としての第１の容器および第２の容器と、前記第１の容器から前記試験槽へ至る前記腐食性ガスの第１の供給経路と前記第２の容器から前記試験槽へ至る前記腐食性ガスの第２の供給経路との切り替えを行う切り替え部とを有し、
前記全体制御部は、前記第１の容器に収容された前記腐食性ガスの第１の残量と前記第２の容器に収容された前記腐食性ガスの第２の残量とに基づいて前記第１の供給経路と前記第２の供給経路との切り替えを行う
請求項３から請求項８のいずれか１項に記載のガス腐食試験機。

【請求項10】

前記入力部は、試験時間データおよび腐食性ガス導入開始時刻データもしくは試験終了時刻データが入力されるものであり、
前記全体制御部は、前記入力部に入力された前記試験時間データおよび前記腐食性ガス導入開始時刻データもしくは前記試験終了時刻データに基づき、前記腐食性ガスの導入を行うよう制御する
請求項３から請求項９のいずれか１項に記載のガス腐食試験機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、１以上の腐食性ガスが導入される試験槽を備えたガス腐食試験機に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、ガス腐食試験機（例えば特許文献１参照）では、電子部品等の試料を載置した試験槽の内部に１種以上の腐食性ガスが導入され、その試料の耐腐食性が評価される。ここで、腐食性ガスとしては、例えばＨ₂Ｓ（硫化水素ガス），ＮＯ₂（二酸化窒素ガス），Ｃｌ₂（塩素ガス）およびＳＯ₂（二酸化硫黄ガス）などが挙げられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−２１８９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ガス腐食試験機では、試験槽内の腐食性ガス濃度が設定値となるように、腐食性ガスの供給流量と空気の供給流量とを各々制御するとともに試験槽内の圧力が常に一定状態であることが求められる。従来、試験槽内の試験雰囲気の排出は換気回数に関わらず排気送風機を一定の回転数で駆動させて行っていた。

【0005】

しかしながら、そのような方法では、試験槽換気回数によって試験槽内の圧力が異なるおそれがあった。

【0006】

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、利便性を確保しつつ安全なガス腐食試験の実施に好適であるガス腐食試験機を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のガス腐食試験機は、試験槽と、腐食性ガス供給部と、空気供給部と、入力部と、全体制御部と、排出部と、排出能力制御部とを備える。腐食性ガス供給部は、腐食性ガスを収容する１以上の腐食性ガス容器と試験槽内への腐食性ガスの供給流量を制御する腐食性ガス供給流量制御部とを有する。空気供給部は、試験槽内に空気を供給する空気供給機と試験槽内への空気の供給流量を制御する空気供給流量制御部とを有する。排出部は、試験槽内の試験雰囲気を排出する。排出能力制御部は、試験槽内の圧力を一定に保持するように、腐食性ガスの供給流量と空気の供給流量との和および換気回数目標値に応じて排出部による排出能力を制御する。

【0008】

本発明のガス腐食試験機では、排出能力制御部により、試験槽内の圧力を一定に保持するように、腐食性ガスの供給流量と空気の供給流量との和および換気回数目標値に応じて排出部による排出能力が制御される。このため、換気回数目標値が異なる試験を行った際に、試験槽内の圧力を一定に保つことができ、試験槽内環境を同一にすることができるので再現性の良いガス腐食試験を行うことができる。

【0009】

本発明のガス腐食試験機では、排出能力制御部は、試験槽内の気圧が試験槽外の気圧よりも低くなるように排出部による排出能力を制御するとよい。例えば試験槽内を常に負圧とするように制御すれば、腐食性ガスが試験槽内から外部へ漏れるおそれがなく、安全にガス腐食試験を実施できるからである。

【0010】

本発明のガス腐食試験機では、入力部と、全体制御部とをさらに備えるようにしてもよい。入力部は、試験槽内の試験雰囲気における腐食性ガス濃度目標値と試験槽内の試験雰囲気の換気回数目標値と腐食性ガス容器内の容器内腐食性ガス濃度とが入力されるものである。全体制御部は、入力部に入力された腐食性ガス濃度目標値と換気回数目標値と容器内腐食性ガス濃度とに基づき、腐食性ガス供給部により試験槽内に供給されるべき腐食性ガスの供給流量の目標値および空気供給部により試験槽内に供給されるべき空気の供給流量の目標値をそれぞれ算出する。腐食性ガス供給流量制御部は、全体制御部からの指令に基づき、試験槽内への腐食性ガスの供給流量を腐食性ガスの供給流量の目標値と一致させるように制御し、空気供給流量制御部は、全体制御部からの指令に基づき、試験槽内への空気の供給流量を空気の供給流量の目標値と一致させるように制御するとよい。その場合、全体制御部は、運転時において腐食性ガスの供給流量および空気の供給流量のうちの少なくとも一方がそれぞれ予め設定された許容範囲から外れた場合に、腐食性ガスの供給を停止させるようにするとよい。

【0011】

本発明のガス腐食試験機では、全体制御部は、自ら算出した腐食性ガスの供給流量の目標値が腐食性ガス供給流量制御部の制御可能範囲外であったときに警報を発すると共に適用可能な容器内腐食性ガス濃度の範囲を出力するものとしてもよい。

【0012】

本発明のガス腐食試験機では、全体制御部は、第１の気体総量として腐食性ガスの供給流量と空気の供給流量との和を算出したのち、第１の気体総量に基づいて腐食性ガスの供給流量の補正値を算出するものであり、腐食性ガス供給流量制御部は、腐食性ガスの供給流量を腐食性ガスの供給流量の補正値と一致させるように制御するものであるとよい。さらにその場合、全体制御部は、第２の気体総量として腐食性ガスの供給流量の補正値と空気の供給流量との和を算出したのち、その第２の気体総量と腐食性ガスの供給流量の補正値とに基づいて試験雰囲気濃度を求め、試験雰囲気濃度と腐食性ガス濃度目標値とを比較するものであるとよい。腐食性ガス供給流量制御部は、試験雰囲気濃度が腐食性ガス濃度目標値よりも高い場合は、補正値と等しい第１の流量での腐食性ガスの供給と補正値よりも低い第２の流量での腐食性ガスの供給とを交互に行うとよい。一方、試験雰囲気濃度が腐食性ガス濃度目標値よりも低い場合は、第１の流量での腐食性ガスの供給と補正値よりも高い第３の流量での腐食性ガスの供給とを交互に行うとよい。

【0013】

本発明のガス腐食試験機では、全体制御部は、腐食性ガス容器に収容された腐食性ガスの残量を腐食性ガス容器の容積および残圧に基づき算出したのち、残量に基づいて試験可能時間を算出するものであってもよい。

【0014】

本発明のガス腐食試験機では、腐食性ガス供給部は、同種の腐食性ガスを各々収容する、１以上の腐食性ガス容器としての第１の容器および第２の容器と、第１の容器から試験槽へ至る腐食性ガスの第１の供給経路と第２の容器から試験槽へ至る腐食性ガスの第２の供給経路との切り替えを行う切り替え部とを有し、全体制御部は、第１の容器に収容された腐食性ガスの第１の残量と第２の容器に収容された腐食性ガスの第２の残量とに基づいて第１の供給経路と第２の供給経路との切り替えを行うようにするとよい。

【0015】

本発明のガス腐食試験機では、入力部は、試験時間データおよび腐食性ガス導入開始時刻データもしくは試験終了時刻データが入力されるものであり、全体制御部は、入力部に入力された試験時間データおよび腐食性ガス導入開始時刻データもしくは試験終了時刻データに基づき、腐食性ガスの導入を行うよう制御するものであってもよい。その場合、ユーザの希望時刻に試験を開始または終了させるように腐食性ガスの導入が始まるため装置の利便性が向上する。

【発明の効果】

【0016】

本発明のガス腐食試験機によれば、排出能力制御部により、腐食性ガスの供給流量と空気の供給流量との和および換気回数目標値に応じて試験槽内の試験雰囲気の排出能力を制御し、試験槽内の圧力を一定に保持する。よって、利便性を確保しつつ安全で再現性の良いガス腐食試験の実施に好適である。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の一実施の形態に係るガス腐食試験機の構成を表す概略図である。

【図2】図１に示したガス腐食試験機によるガス腐食試験の流れを表すフロー図である。

【図3】本発明の変形例としてのガス腐食試験機の構成を表す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態（試験槽内の雰囲気の湿度調節を、加湿器からの飽和空気により直接的に行う例）
２．実施の形態の変形例（変形例１〜５）

【0019】

＜１．実施の形態＞
［ガス腐食試験機１の構成］
図１は、本発明の一実施の形態に係るガス腐食試験機１の概略構成例を模式的に表したものである。

【0020】

図１に示したように、このガス腐食試験機１は、試験槽１０と、その試験槽１０を収容して保持する調温槽２０とを備える。ガス腐食試験機１は、試験槽１０内の試験片支持部材１６に支持された試験片Ｓに腐食性ガスを接触させ、その試験片Ｓのガスに対する耐腐食性を調査するものである。

【0021】

試験槽１０は、側壁１１，上板１２および底板１３などからなる例えば直方体状の箱であり、その周囲は調温槽２０の側壁２１，上板２２および底板２３によって取り囲まれている。試験槽１０の側壁１１，上板１２および底板１３は、いずれも調温槽２０の側壁２１，上板２２および底板２３とは接することなく離間しており、それらの間に空間３０が生じている。空間３０には、温度調節および湿度調節がなされた空気が満たされて、循環している。試験槽１０には、例えば底板１３を貫通するガス導入管１４と、上板１２を貫通するガス排出管１５とが設けられている。試験槽１０は、調温槽２０の底板２３上の架台３１に設置され、例えば図示しない留め具によって固定されている。なお、試験槽１０および調温槽２０はそれぞれ扉を有しているが、図１ではその図示を省略している。

【0022】

ガス腐食試験機１は、腐食性ガス供給部４０と、空気供給部４１と、ガス排出部５０と、入力部７０と、制御部７１とをさらに備えている。

【0023】

腐食性ガス供給部４０は、試験槽１０の内部へ腐食性ガスを供給するものである。腐食性ガス供給部４０は、試験槽１０の底板１３を貫通するガス導入管１４の一端と接続されたガス混合器４３と、配管４４（４４Ａ〜４４Ｄ）と、流量調節器４５（４５Ａ〜４５Ｄ）と、ボンベ４６（４６Ａ〜４６Ｄ）とを順に有する。なお、図１では、４系統のガス供給ラインが１つのガス混合器４３に接続される例を示しているが、この系統の数はこれに限定されるものではない。ボンベ４６Ａ〜４６Ｄは、それぞれ異なる種類の腐食性ガスを貯蔵するものであり、例えばボンベ４６ＡはＣｌ₂（塩素ガス）を貯蔵し、ボンベ４６ＢはＨ₂Ｓ（硫化水素ガス）を貯蔵し、ボンベ４６ＣはＮＯ₂（二酸化窒素ガス）を貯蔵し、ボンベ４６ＤはＳＯ₂（二酸化硫黄ガス）を貯蔵する。流量調節器４５Ａ〜４５Ｄは、それぞれボンベ４６Ａ〜４６Ｄからの腐食性ガスの流量を調整し、配管４４Ａ〜４４Ｄを通じてガス混合器４３へ送るものである。流量調節器４５Ａ〜４５Ｄは、制御部７１からの制御信号に基づき自動で、ボンベ４６Ａ〜４６Ｄからの腐食性ガスを設定された流量にそれぞれ調節し、配管４４Ａ〜４４Ｄを通じてガス混合器４３へ送る。

【0024】

流量調節器４５Ａ〜４５Ｄは、本発明の「腐食性ガス供給流量制御部」に対応する一具体例であり、ボンベ４６Ａ〜４６Ｄは、本発明の「腐食性ガス容器」に対応する一具体例である。配管４４（４４Ａ〜４４Ｄ）、流量調節器４５（４５Ａ〜４５Ｄ）、およびボンベ４６（４６Ａ〜４６Ｄ）が本発明の「腐食性ガス供給部」に相当する。

【0025】

空気供給部４１は、試験槽１０の内部へ空気を供給するものである。空気供給部４１は、試験槽１０の底板１３を貫通するガス導入管１４の一端と接続されたガス混合器４３と、ガス混合器４３に設けられた吸気口４３Ｋと、調温槽２０と、調温槽２０の底板２３を貫通する配管４４Ｅと、流量調節器４５Ｅと、空気供給機４７とを順に有する。空気供給機４７は、腐食性ガスを希釈するために用いる空気を供給するものである。流量調節器４５Ｅは、空気供給機４７からの空気の流量を調整し、４４Ｅを通じて空気を調温槽２０へ送るものである。調温槽２０へ送られた空気は流量調節器４５Ｅにより送られる空気の流量に基づいて吸気口４３Ｋからガス混合器４３内に流入する。流量調節器４５Ｅは、制御部７１からの制御信号に基づき自動で、空気供給機４７から空気を設定された流量に調節し、配管４４Ｅを通じて調温槽２０に送り、調温槽２０内で空気の調温および調湿を行ったのち、吸気口４３Ｋを通じてガス混合器４３へ送る。

【0026】

流量調節器４５Ｅは本発明の「空気供給流量制御部」に対応する一具体例である。空気供給機４７、流量調節器４５Ｅ、配管４４Ｅが、本発明の「空気供給部」に相当する。

【0027】

ガス混合器４３において配管４４Ａ〜４４Ｅからの腐食性ガスおよび空気が所定の混合比で混合されたのち、ガス導入管１４を経由して試験槽１０内に混合された腐食性ガスが供給される。

【0028】

ガス排出部５０は、試験槽１０の内部に導入された腐食性ガスを外部へ排出するように機能する。ガス排出部５０は、ガス排出管１５と、排気送風機５１と、排気モータ５２と、インバータ５３と、排気処理装置５４とを有している。排気送風機５１は、試験槽１０内から外部へ腐食性ガスを排出するものである。排気送風機５１は、制御部７１からの指令に基づき、例えば排気モータ５２により駆動され、試験槽１０内の雰囲気（腐食性ガスおよび空気）を吸引する。排気処理装置５４は、試験槽１０内のガス排出管１５から排出された腐食性ガスを無害化処理し、外部へ排出するものである。制御部７１は試験条件で設定された置換回数に応じてインバータ５３に信号を送り、インバータ５３は制御部からの信号に基づき排気送風機５１の排気モータ５２の回転数を制御することで、試験槽１０内の気圧を一定に保持し、試験槽内の気圧が試験槽１０外の気圧よりも低くなるようにガス排出部５０による排出能力を制御する。

【0029】

入力部７０は、使用者が試験条件等の情報を入力する部分であり、例えば操作部と表示部とが一体化されたタッチパネルを有する。なお、入力部７０は、キーボードなどの操作部と、その操作内容やガス腐食試験機１の状態等を表示する表示部とを有するものであってもよい。

【0030】

入力部７０には、例えば試験槽１０内の試験雰囲気における腐食性ガス濃度目標値と、試験槽１０内の試験雰囲気の換気回数目標値と、ボンベ４６Ａ〜４６Ｄに収容された腐食性ガス濃度（容器内腐食性ガス濃度）とが入力される。また、入力部７０には、例えば試験時間データ、および腐食性ガス導入開始時刻データもしくは試験終了時刻データが入力されてもよい。

【0031】

制御部７１は、ガス腐食試験機１の全体制御を行うものである。制御部７１は、例えばマイクロコンピュータ等を用いて構成されている。 制御部７１は、乾湿球温度センサ１８（後出）、加湿器３２（後出）、攪拌モータ６３（後出）、流量調節器４５（４５Ａ〜４５Ｅ）、冷凍機３５、ヒータ３６、循環モータ３９およびインバータ５３とそれぞれ接続され、それらの動作制御を行うものである。なお、この制御部７１による制御動作の詳細については、後述する。

【0032】

試験槽１０内には、底板１３を貫通する攪拌軸６２の一端に取り付けられた攪拌翼６１がさらに設けられている。攪拌軸６２の他端は、例えば調温槽２０の外部に設けられた攪拌モータ６３と連結している。ここで、攪拌モータ６３の動力が攪拌軸６２へ伝達されるようになっている。攪拌翼６１は、攪拌モータ６３によって駆動される攪拌軸６２と一体となって所定の回転数で回転することで、試験槽１０内の雰囲気を攪拌し、均質化するものである。攪拌モータ６３の動作は制御部７１からの指令により制御される。

【0033】

加湿器３２は、調温槽２０内に配置され、後述する乾湿球温度センサ１８の検出データに基づく制御部７１からの制御信号により、調温槽２０内の湿度を制御する。これにより、試験槽１０内の湿度が制御される。本実施の形態では、乾湿球温度センサ１８を用いたが、温度および相対湿度を測定するものであれば他を用いてもよい。

【0034】

試験槽１０内には、ガス採取管１９がさらに設けられている。ガス採取管１９は、例えば側壁１１および側壁２１を貫通する管であり、試験槽１０内の腐食性ガスの成分等を適宜確認するために使用され得る。

【0035】

試験槽１０内には、乾湿球温度センサ１８がさらに設けられている。乾湿球温度センサ１８は乾球温度センサおよび湿球温度センサ（いずれも図示せず）を有し、試験槽１０内の乾球温度および湿球温度を検出し、検出データを制御部７１に送信するものである。乾湿球温度センサ１８は制御部７１と信号線１８Ｓにより接続されている。

【0036】

さらに、調温槽２０内の空間３０には、冷却器３４、ヒータ３６および循環送風機３８が設けられている。冷却器３４および循環送風機３８は、それぞれ、外部に設置された冷凍機３５および循環モータ３９と接続されており、制御部７１によって駆動される。また、ヒータ３６に送られる電力も制御部７１によって駆動される。すなわち、乾湿球温度センサ１８からの検出データに基づく制御部７１からの指令により、空間３０の空気は、冷却器３４により冷却され、あるいはヒータ３６によって加熱されることで、試験槽１０内の雰囲気が所定の設定温度となるよう制御される。冷凍機３５は設定温湿度により任意に停止でき、省エネルギー運転が可能であってもよい。また、制御部７１からの指令に基づく循環送風機３８の送風動作により空間３０を占める空気は循環され、より均質化される。また、図１に示したように、調温槽２０内の空間３０において、例えば試験槽１０の側壁１１に沿って隔壁２４を設けることが望ましい。空間３０を占める空気の循環を安定化させ、均質化を促すからである。

【0037】

［ガス腐食試験機１の動作］
（基本動作）
ガス腐食試験機１においてガス腐食試験を行うにあたっては、まず、調温槽２０に収容された試験槽１０内の試験片支持部材１６に試験片Ｓを取り付けたのち、試験槽１０および調温槽２０の扉（図示せず）を閉める。次に、試験槽１０内の雰囲気が所定温度となるように、冷却器３４、ヒータ３６および循環送風機３８を制御する。併せて、加湿器３２を用いて試験槽１０内の湿度の調節を行う。続いて、腐食性ガス供給部４０および空気供給部４１から、ガス混合器４３により所定の組成となるように混合された腐食性ガスを試験槽１０内に導入する。その際、攪拌翼６１を作動させ、試験槽１０内に導入された腐食性ガスを攪拌し、所定の風速で循環するように調整する。サイクル試験の場合は温湿度、試験時間、腐食性ガスの流量等の条件を変化させ、単独試験の場合は温湿度、試験時間、腐食性ガスの流量等の条件を維持しながらガス腐食試験を実施する。

【0038】

（腐食性ガス濃度の制御動作）
次に、ガス腐食試験時における腐食性ガス濃度の制御動作について、図１に加えて図２の流れ図を参照して詳細に説明する。

【0039】

まず使用者は、入力部７０に、ボンベ濃度（容器内腐食性ガス濃度）Ｆと、腐食性ガス濃度目標値Ａと、１時間あたりの試験槽換気回数Ｅとを試験条件情報として入力する（ステップＳ１０１）。

【0040】

次に、制御部７１は、入力部７０に入力された上記試験条件情報および試験槽１０内の容積Ｖに基づき、腐食性ガス供給部４０により試験槽１０内に供給されるべき腐食性ガスの供給流量の目標値Ｂ（以下、腐食性ガス流量目標値Ｂ）および空気供給部４１により試験槽１０内に供給されるべき空気の供給流量の目標値Ｃ（以下、空気流量目標値Ｃ）をそれぞれ算出する（ステップＳ１０２）。

【0041】

流量調節器４５Ａ〜４５Ｄは、制御部７１からの指令に基づき、試験槽１０内への各腐食性ガスの供給流量（各腐食性ガス供給流量Ｂ１）が各腐食性ガス流量目標値Ｂとそれぞれ一致するように制御する（ステップＳ１０３）。同様に、流量調節器４５Ｅは、制御部７１からの指令に基づき、試験槽１０内への空気の供給流量（空気供給流量Ｃ１）が空気流量目標値Ｃと一致するように制御する（ステップＳ１０４）。

【0042】

このように、本実施の形態のガス腐食試験機１では、制御部７１により腐食性ガス流量目標値Ｂおよび空気流量目標値Ｃを算出し、流量調節器４５Ａ〜４５Ｄにより各腐食性ガス供給流量Ｂ１を各腐食性ガス流量目標値Ｂとそれぞれ一致させるように制御を行うと共に、流量調節器４５Ｅにより空気供給流量Ｃ１を空気流量目標値Ｃと一致させるように制御を行うようにした。このため、使用者は入力部に情報を入力するのみで足り、腐食性ガスの供給流量および空気の供給流量を求める計算が不要になる。すなわち煩雑な操作を要せず、人的ミスが排除される。また、入力部７０がタッチパネルのような表示部を有する場合は、試験条件を入力部７０により確認することができる。したがって、誤った試験条件でのガス腐食試験を防ぐことができる。よって、ガス腐食試験機１によれば、利便性を確保しつつ適切な試験条件でのガス腐食試験を実施することができる。

【0043】

また、インバータ５３により、試験槽１０内の圧力を一定に保持するように、腐食性ガス供給流量Ｂ１と空気供給流量Ｃ１との和および換気回数目標値に応じて排気送風機５１の排気モータ５２の回転数を制御することで排出能力を制御することができる。換気回数が異なる試験を行っても試験槽内の圧力が異なってしまうことがなく、試験槽内の環境を同一に保つことができ、再現性の良い試験を行うことができるので好ましい。さらに、試験槽１０内の気圧が試験槽１０外の気圧よりも低くなるように制御部７１からの信号でインバータ５３により排気送風機５１の排気モータ５２の回転数を制御することで排出能力を制御すれば、試験槽１０内が負圧となり、腐食性ガスが試験槽１０内から外部へ漏れるおそれがなく、安全にガス腐食試験を実施できるので好ましい。

【0044】

＜２．実施の形態の変形例＞
続いて、上記実施の形態の変形例（変形例１〜５）について説明する。なお、実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

【0045】

［変形例１］
変形例１は、制御部７１が、運転時において腐食性ガスの供給流量（腐食性ガス供給流量Ｂ１）および空気の供給流量（空気供給流量Ｃ１）のうちの少なくとも一方が、それぞれ予め設定された許容範囲から外れた場合に、腐食性ガス供給部４０から試験槽１０への腐食性ガスの供給を停止させるようにしたものである。このような制御を行うことにより、誤った試験条件によるガス腐食試験を未然に防止することができる。

【0046】

［変形例２］
変形例２は、制御部７１が、自ら算出した腐食性ガス流量目標値Ｂが流量調節器４５Ａ〜４５Ｄの制御可能範囲外であったときに警報を発すると共に適用可能なボンベ濃度（容器内腐食性ガス濃度）Ｆの範囲を出力（例えば表示部への文字表示を）するようにしたものである。これにより、予定されるガス腐食試験の実施が可能かどうかの判断が容易になされるので、作業ミスやガス腐食試験の中断等のトラブルを未然に回避できる。

【0047】

［変形例３］
上記実施の形態では、流量調節器４５Ａ〜４５Ｄにより、腐食性ガス供給流量Ｂ１を腐食性ガス流量目標値Ｂと一致させるように制御を行うと共に、流量調節器４５Ｅにより空気供給流量Ｃ１を空気流量目標値Ｃと一致させるように制御を行うようにした。しかしながら、例えば腐食性ガス流量目標値Ｂが流量調節器４５Ａ〜４５Ｄの制御可能な（測定可能な）有効桁数を上回っている場合や、空気流量目標値Ｃが流量調節器４５Ｅの制御可能な（測定可能な）有効桁数を上回っている場合には、腐食性ガス流量目標値Ｂと腐食性ガス供給流量Ｂ１との僅かなずれが生じる可能性がある。

【0048】

具体的には、例えば腐食性ガスとしてボンベ４６ＡからＣｌ₂（塩素ガス）のみを流量調節器４５Ａによって制御しつつ試験槽１０に供給する場合を考える。試験条件として、ボンベ濃度Ｆを１２０ｐｐｍ、腐食性ガス濃度目標値Ａを０．５ｐｐｍ（５００ｐｐｂ）、試験槽換気回数Ｅを６回／ｈ、試験槽１０内の容積Ｖを１４００００ｍＬ（ミリリットル）とした場合、
気体送入量は、
１４００００ｍＬ×６回／６０ｍｉｎ＝１４０００（ｍＬ／ｍｉｎ）となり、
腐食性ガス流量目標値Ｂは
｛０．５（ｐｐｍ）×１４０００（ｍＬ／ｍｉｎ）｝／１２０（ｐｐｍ）＝５８．３３３３３３…（ｍＬ／ｍｉｎ）
となる。ここで、例えば流量調節器４５Ａの制御可能な有効桁数が０．１（ｍＬ／ｍｉｎ）であるとすると、腐食性ガス供給流量Ｂ１は５８．３（ｍＬ／ｍｉｎ）となる。よって、両者には０．０３３３３３…（ｍＬ／ｍｉｎ）のずれが生じる。

【0049】

また、流量調節器４５Ｅにより制御される空気供給流量Ｃ１は、
１４０００（ｍＬ／ｍｉｎ）−５８．３（ｍＬ／ｍｉｎ）＝１３９４１．７（ｍＬ／ｍｉｎ）
となるべきであるが、流量調節器４５Ｅの制御可能な有効桁数が例えば１００（ｍＬ／ｍｉｎ）であるとすると、流量調節器４５Ｅにより制御される空気供給流量Ｃ１は、実際には１３９００（ｍＬ／ｍｉｎ）となってしまう。その結果、実際の試験槽１０へ導入される気体総量（＝腐食性ガス供給流量Ｂ１＋空気供給流量Ｃ１）は、
５８．３（ｍＬ／ｍｉｎ）＋１３９００（ｍＬ／ｍｉｎ）＝１３９５８．３（ｍＬ／ｍｉｎ）
となる。よって、実際の試験槽１０内の腐食性ガス濃度Ａ１は
｛５８．３（ｍＬ／ｍｉｎ）×１２０（ｐｐｍ）｝／１３９５８．３（ｍＬ／ｍｉｎ）＝０．５０１２（ｐｐｍ）
となり、腐食性ガス濃度目標値Ａとずれてしまう。

【0050】

そこで、本変形例では、制御部７１が、第１の気体総量Ｄ１として腐食性ガス供給流量Ｂ１と空気供給流量Ｃ１との和を算出したのち、第１の気体総量Ｄ１に基づいて腐食性ガス供給流量Ｂ１の補正値Ｂ２を算出する。さらに、流量調節器４５Ａは、腐食性ガス供給流量Ｂ１を腐食性ガスの供給流量の補正値Ｂ２と一致させるように制御する。

【0051】

具体的には、例えば上記試験条件に従えば、補正値Ｂ２は第１の気体総量Ｄ１に基づいて以下のように算出される。
｛０．５ｐｐｍ×１３９５８．３（ｍＬ／ｍｉｎ）｝／１２０（ｐｐｍ）＝５８．１５９５８…（ｍＬ／ｍｉｎ）
ここで、流量調節器４５Ａの制御可能な有効桁数が０．１（ｍＬ／ｍｉｎ）であるので、流量調節器４５Ａにより制御される補正値Ｂ２は、実際には５８．２（ｍＬ／ｍｉｎ）となる。この補正値Ｂ２＝５８．２（ｍＬ／ｍｉｎ）に基づいて補正される試験槽１０内の腐食性ガス濃度Ａ２は
｛５８．２（ｍＬ／ｍｉｎ）×１２０（ｐｐｍ）｝／１３９５８．２（ｍＬ／ｍｉｎ）＝０．５００４（ｐｐｍ）
となり、腐食性ガス濃度Ａ１よりも腐食性ガス濃度目標値Ａに近づくこととなる。

【0052】

本変形例では、さらに、制御部７１が、第２の気体総量Ｄ２として補正値Ｂ２と空気供給流量Ｃ１との和を算出したのち、第２の気体総量Ｄ２と補正値Ｂ２とに基づいて腐食性ガス濃度Ａ２を求め、その腐食性ガス濃度Ａ２と腐食性ガス濃度目標値Ａとを比較し、その比較情報を流量調節器４５Ａに送信するようにするとよい。流量調節器４５Ａは、腐食性ガス濃度Ａ２が腐食性ガス濃度目標値Ａよりも高い場合は、制御部７１からの指令により、補正値Ｂ２と等しい第１の流量Ｖ１での腐食性ガスの供給と補正値Ｂ２よりも低い第２の流量Ｖ２での腐食性ガスの供給とを交互に行うとよい。一方、流量調節器４５Ａは、腐食性ガス濃度Ａ２が腐食性ガス濃度目標値Ａよりも低い場合は、制御部７１からの指令により、第１の流量Ｖ１での腐食性ガスの供給と補正値Ｂ２よりも高い第３の流量Ｖ３での腐食性ガスの供給とを交互に行うようにするとよい。

【0053】

上記の例では腐食性ガス濃度Ａ２が腐食性ガス濃度目標値Ａよりも高い場合（０．５００４ｐｐｍ＞０．５０００ｐｐｍ）であるから、補正値Ｂ２と等しい第１の流量Ｖ１（＝５８．２（ｍＬ／ｍｉｎ））での腐食性ガスの供給と、補正値Ｂ２よりも低い第２の流量Ｖ２（＝５８．１（ｍＬ／ｍｉｎ））での腐食性ガスの供給とを交互に行うとよい。例えば５秒間の第１の流量Ｖ１（＝５８．２（ｍＬ／ｍｉｎ））での腐食性ガスの供給と、４秒間の第２の流量Ｖ２（＝５８．１（ｍＬ／ｍｉｎ））での腐食性ガスの供給とを交互に行うことにより、９秒間の平均で腐食性ガス濃度目標値Ａの０．５０００ｐｐｍと一致することとなる。
｛０．５００４ｐｐｍ×５秒＋０．４９９５ｐｐｍ×４秒｝／９秒＝０．５０００ｐｐｍ

【0054】

このように、流量調節器４５の有効桁数に応じて実際の腐食性ガス流量に補正を加えることで、より高精度の腐食性ガスの濃度を実現できる。

【0055】

［変形例４］
変形例４として、制御部７１が、ボンベ４６Ａ〜４６Ｄに収容された腐食性ガスの残量をそのボンベ４６Ａ〜４６Ｄの容積および残圧に基づき算出したのち、その残量および試験条件情報に基づいて試験可能時間を算出するようにしてもよい。これにより、使用者は、必要とされる腐食性ガスの不足を未然に察知し、新たなボンベ４６と交換することで、予定するガス腐食試験の中断を防止することができる。

【0056】

［変形例５］
変形例５として、図３に示したガス腐食試験機１Ａのように、腐食性ガス供給部４０は、例えばボンベ４６Ａの代わりに、各々に同種の腐食性ガスを収容する２つのボンベ４６Ａａおよびボンベ４６Ａｂを有するようにしてもよい。その場合、さらに、ボンベ４６Ａａから試験槽１０へ至る供給経路としての配管４４Ａａと、ボンベ４６Ａｂから試験槽１０へ至る供給経路としての配管４４Ａｂとの切り替えを行う切替部４８をさらに有するようにするとよい。制御部７１は、ボンベ４６Ａａにおける腐食性ガスの残量と、ボンベ４６Ａｂに収容された腐食性ガスの残量とに基づいて切替部４８により配管４４Ａに腐食性ガスを導入するボンベ４６Ａａとボンベ４６Ａｂとの切り替えを行うようにするとよい。具体的には、制御部７１が、内部に切替弁を設けた切替部４８に対し、切替弁の切り替え動作を行うように指示するようにしてもよい。こうすることにより、長時間に亘って試験槽１０へ腐食性ガスを供給することができ、対応可能なガス腐食試験の自由度が拡大する。また、１つのボンベ４６における腐食性ガスを無駄なく最後まで使用できるので、コスト面でも有利である。

【0057】

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態において説明した各部材の配置位置や形状、個数等は例示であって、上記実施の形態において説明したものに限定されない。また、上記実施の形態において説明した以外の部材を備えるようにしてもよいし、上記実施の形態において説明した部材の一部を備えていなくてもよい。

【符号の説明】

【0058】

１，１Ａ…ガス腐食試験機、１０…試験槽、１４…ガス導入管、１５…ガス排出管、１６…試験片支持部材、１８…乾湿球温度センサ、２０…調温槽、３０…空間、３２…加湿器、３４…冷却器、３６…ヒータ、３８…循環送風機、３９…循環モータ、４０，４０Ａ…腐食性ガス供給部、４１…空気供給部、４３…ガス混合器、４４（４４Ａ〜４４Ｅ）…配管、４５（４５Ａ〜４５Ｅ）…流量調節器、４６（４６Ａ〜４６Ｄ）…ボンベ、４７…空気供給機、４８…切替部、５０…ガス排出部、５１…排気送風機、５２…排気モータ、５３…インバータ、５４…排気処理装置、６１…攪拌翼、６２…攪拌軸、６３…攪拌モータ、７０…入力部、７１…制御部、Ｓ…試験片。

【要約】

【課題】利便性を確保しつつ高精度のガス腐食試験の実施に好適であるガス腐食試験機を提供する。
【解決手段】ガス腐食試験機１は、試験槽１０と、ボンベ４６Ａ〜４６Ｄおよび腐食性ガス供給流量Ｂ１を制御する流量調節器４５Ａ〜４５Ｄを有する腐食性ガス供給部と、空気供給機４７と空気供給流量Ｃ１を制御する流量調節器４５Ｅとを有する空気供給部と、試験槽１０内の試験雰囲気を排出するガス排出部５０と、試験槽１０内の圧力を一定に保持するように、腐食性ガスの供給流量Ｂ１と空気の供給流量Ｃ１との和および試験槽１０内の試験雰囲気の換気回数目標値に応じてガス排出部５０による排出能力を制御するインバータ５３とを備える。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】