特許 6344174 耐食性試験装置及び耐食性試験方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6344174

(24)【登録日】2018年6月1日

(45)【発行日】2018年6月20日

(54)【発明の名称】耐食性試験装置及び耐食性試験方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 17/00 20060101AFI20180611BHJP

【ＦＩ】

   G01N17/00

【請求項の数】15

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2014-189816(P2014-189816)

(22)【出願日】2014年9月18日

(65)【公開番号】特開2016-61678(P2016-61678A)

(43)【公開日】2016年4月25日

【審査請求日】2017年5月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】新日鐵住金株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095957

【弁理士】

【氏名又は名称】亀谷 美明

(74)【代理人】

【識別番号】100096389

【弁理士】

【氏名又は名称】金本 哲男

(74)【代理人】

【識別番号】100101557

【弁理士】

【氏名又は名称】萩原 康司

(74)【代理人】

【識別番号】100128587

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 一騎

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 優貴

(72)【発明者】

【氏名】原田 佳幸

(72)【発明者】

【氏名】山口 伸一

【審査官】 伊藤 幸仙

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５６−１０４２３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公昭４９−０４８７９５（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開２０００−０１９０９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２４７７５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／１２５７４８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１０／０１０７７４（ＷＯ，Ａ１）

(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】

耐食性に関する試験対象である金属製の試験片が配設される試験室と、
前記試験室に対して供給される湿潤空気を生成する湿潤空気生成部と、
前記試験室の外部の温度を少なくとも含む試験環境を調整するように制御される機能を有する試験環境調整部と、
を備え、
前記試験室は、
所定の熱伝導率を有する素材で形成される筺体部と、
前記筺体部の一部に設けられた開口部を充填するように埋設され、前記筺体部よりも熱伝導率の高い伝熱部材で形成された高熱伝導部と、
から構成されており、
前記試験環境調整部は、前記試験環境として、更に、前記試験室に対して供給される前記湿潤空気の温度及び流量と、前記試験室から排出される前記湿潤空気の流量との少なくとも何れかを調整するように制御される機能を有し、
前記試験片は、前記高熱伝導部に配設される、耐食性試験装置。

【請求項2】

前記試験室では、前記湿潤空気は、当該試験室の底面側から供給され、かつ、天面側から排出される、請求項１に記載の耐食性試験装置。

【請求項3】

前記試験環境調整部は、
前記試験室の外部の温度を、前記湿潤空気の温度よりも高い第１の温度に調整しつつ、当該第１の温度を所定時間維持することで、前記試験室の内部を乾燥させる乾燥プロセスと、
前記試験室の外部の温度を、前記湿潤空気の温度よりも低い第２の温度に調整しつつ、当該第２の温度を所定時間維持することで、前記試験室の内部を湿潤させる湿潤プロセスと、
が交互に実施されるように、前記試験環境を調整する、請求項１又は２に記載の耐食性試験装置。

【請求項4】

前記試験環境調整部は、
前記試験室に対して前記湿潤空気を所定時間供給させた後、前記試験室に対する前記湿潤空気の供給及び前記試験室からの前記湿潤空気の排出を停止する湿潤空気供給プロセスと、
前記試験室の外部の温度を、前記湿潤空気の温度よりも低い第２の温度に調整しつつ、当該第２の温度を所定時間維持することで、前記試験室の内部を湿潤させる湿潤プロセスと、
前記試験室の外部の温度を、前記湿潤空気の温度よりも高い第１の温度に調整しつつ、当該第１の温度を所定時間維持することで、前記試験室の内部を乾燥させる乾燥プロセスと、
が順次実施されるように、前記試験環境を調整する、請求項１又は２に記載の耐食性試験装置。

【請求項5】

前記湿潤空気生成部は、所定温度の水が収容されている容器を有し、当該水の中に空気が吹き込まれることで前記湿潤空気が生成される、請求項１〜４の何れか１項に記載の耐食性試験装置。

【請求項6】

前記試験室の外部の温度に関する前記試験環境を調整する前記試験環境調整部は、前記試験室の外部に設けられた温度調整機構又は恒温槽である、請求項１〜５の何れか１項に記載の耐食性試験装置。

【請求項7】

前記試験室に対して供給される前記湿潤空気の流量と、前記試験室から排出される前記湿潤空気の流量と、をそれぞれ調整する前記試験環境調整部は、前記試験室の前段及び後段に位置する湿潤空気用配管に設けられた調整弁である、請求項１〜６の何れか１項に記載の耐食性試験装置。

【請求項8】

前記試験室に対して供給される前記湿潤空気の温度を調整する前記試験環境調整部は、前記湿潤空気生成部に設けられた温度調整機構である、請求項１〜７の何れか１項に記載の耐食性試験装置。

【請求項9】

前記試験環境調整部を少なくとも制御する制御ユニットを更に備える、請求項１〜８の何れか１項に記載の耐食性試験装置。

【請求項10】

前記湿潤空気生成部で生成される前記湿潤空気の相対湿度は、１００％である、請求項１〜９の何れか１項に記載の耐食性試験装置。

【請求項11】

前記試験室の内部における塩化物イオンの濃度が、１００ｐｐｍ以下である、請求項１〜１０の何れか１項に記載の耐食性試験装置。

【請求項12】

耐食性に関する試験対象である金属製の試験片が配設される試験室と、前記試験室に対して供給される湿潤空気を生成する湿潤空気生成部と、前記試験室の外部の温度を少なくとも含む試験環境を調整するように制御される機能を有する試験環境調整部と、を備え、前記試験室は、所定の熱伝導率を有する素材で形成される筺体部と、前記筺体部の一部に設けられた開口部を充填するように埋設され、前記筺体部よりも熱伝導率の高い伝熱部材で形成された高熱伝導部と、から構成されており、前記試験片が前記高熱伝導部に配設される耐食性試験装置を用い、
前記試験室の外部の温度を、前記湿潤空気の温度よりも高い第１の温度に調整しつつ、当該第１の温度を所定時間維持することで、前記試験室の内部を乾燥させる乾燥プロセスと、
前記試験室の外部の温度を、前記湿潤空気の温度よりも低い第２の温度に調整しつつ、当該第２の温度を所定時間維持することで、前記試験室の内部を湿潤させる湿潤プロセスと、
を交互に実施する、耐食性試験方法。

【請求項13】

耐食性に関する試験対象である金属製の試験片が配設される試験室と、前記試験室に対して供給される湿潤空気を生成する湿潤空気生成部と、前記試験室の外部の温度を少なくとも含む試験環境を調整するように制御される機能を有する試験環境調整部と、を備え、前記試験室は、所定の熱伝導率を有する素材で形成される筺体部と、前記筺体部の一部に設けられた開口部を充填するように埋設され、前記筺体部よりも熱伝導率の高い伝熱部材で形成された高熱伝導部と、から構成されており、前記試験片が前記高熱伝導部に配設される耐食性試験装置を用い、
前記試験室に対して前記湿潤空気を所定時間供給させた後、前記試験室に対する前記湿潤空気の供給及び前記試験室からの前記湿潤空気の排出を停止する湿潤空気供給プロセスと、
前記試験室の外部の温度を、前記湿潤空気の温度よりも低い第２の温度に調整しつつ、当該第２の温度を所定時間維持することで、前記試験室の内部を湿潤させる湿潤プロセスと、
前記試験室の外部の温度を、前記湿潤空気の温度よりも高い第１の温度に調整しつつ、当該第１の温度を所定時間維持することで、前記試験室の内部を乾燥させる乾燥プロセスと、
を順次実施する、耐食性試験方法。

【請求項14】

前記湿潤空気生成部で生成される前記湿潤空気の相対湿度は、１００％である、請求項１２又は１３の何れか１項に記載の耐食性試験方法。

【請求項15】

前記試験室の内部における塩化物イオンの濃度が、１００ｐｐｍ以下である、請求項１２〜１４の何れか１項に記載の耐食性試験方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、耐食性試験装置及び耐食性試験方法に関する。

【背景技術】

【0002】

鋼板等の金属板の耐食性を評価する方法として、塩水噴霧試験（ＪＩＳ Ｚ ２３７１）や、自動車部品外観試験法（ＪＡＳＯ Ｍ６１０）をはじめとした各種の方法が提案されており、性能評価手段や研究開発のツールとして活用されている。

【0003】

また、下記の特許文献１には、金属材の耐食性を評価するために、（Ａ）金属材の表面に塩化物イオンを含む塩分を付着させる工程と、（Ｂ）金属材に温度と相対湿度をステップ状に変化させて設定した乾燥工程及び湿潤工程と、を１又は複数回行う方法が開示されている。

【0004】

これらの耐食性の評価方法は、端面、加工部、傷部等といった特定部位の耐食性向上を検討するための手段や、腐食環境における腐食生成物への影響を調査する手段として、極めて有用である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００３−３２９５７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記塩水噴霧試験及び自動車部品外観試験法や、特許文献１に開示の評価方法は、ＮａＣｌ等の塩化物イオンを含む化合物により腐食を促進する方法を採用している。そのため、これらの評価方法では、腐食促進因子である塩化物イオンの濃度が１００ｐｐｍ以下となることが多い屋内や、田園地域等の屋外のように、腐食促進因子であるＮａＣｌ等がほとんど存在しない環境での腐食条件を模擬できないという問題がある。これにより、ＮａＣｌ等の腐食促進因子がほとんど存在しない環境における腐食の調査は、実暴露試験に頼る必要があり、再現性が得られない、時間がかかる等の問題があった。

【0007】

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、腐食促進因子である塩化物イオンが少ない環境下であっても、試験片の耐食性を試験することが可能な、耐食性試験装置及び耐食性試験方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、耐食性に関する試験対象である金属製の試験片が配設される試験室と、前記試験室に対して供給される湿潤空気を生成する湿潤空気生成部と、前記試験室の外部の温度を少なくとも含む試験環境を調整するように制御される機能を有する試験環境調整部と、を備え、前記試験室は、所定の熱伝導率を有する素材で形成される筺体部と、前記筺体部の一部に設けられた開口部を充填するように埋設され、前記筺体部よりも熱伝導率の高い伝熱部材で形成された高熱伝導部と、から構成されており、前記試験環境調整部は、前記試験環境として、更に、前記試験室に対して供給される前記湿潤空気の温度及び流量と、前記試験室から排出される前記湿潤空気の流量との少なくとも何れかを調整するように制御される機能を有し、前記試験片が前記高熱伝導部に配設される耐食性試験装置が提供される。

【0010】

前記試験室では、前記湿潤空気は、当該試験室の底面側から供給され、かつ、天面側から排出されてもよい。

【0011】

前記試験環境調整部は、前記試験室の外部の温度を、前記湿潤空気の温度よりも高い第１の温度に調整しつつ、当該第１の温度を所定時間維持することで、前記試験室の内部を乾燥させる乾燥プロセスと、前記試験室の外部の温度を、前記湿潤空気の温度よりも低い第２の温度に調整しつつ、当該第２の温度を所定時間維持することで、前記試験室の内部を湿潤させる湿潤プロセスと、が交互に実施されるように、前記試験環境を調整してもよい。

【0012】

前記試験環境調整部は、前記試験室に対して前記湿潤空気を所定時間供給させた後、前記試験室に対する前記湿潤空気の供給及び前記試験室からの前記湿潤空気の排出を停止する湿潤空気供給プロセスと、前記試験室の外部の温度を、前記湿潤空気の温度よりも低い第２の温度に調整しつつ、当該第２の温度を所定時間維持することで、前記試験室の内部を湿潤させる湿潤プロセスと、前記試験室の外部の温度を、前記湿潤空気の温度よりも高い第１の温度に調整しつつ、当該第１の温度を所定時間維持することで、前記試験室の内部を乾燥させる乾燥プロセスと、が順次実施されるように、前記試験環境を調整してもよい。

【0013】

前記湿潤空気生成部は、所定温度の水が収容されている容器を有し、当該水の中に空気が吹き込まれることで前記湿潤空気が生成されることが好ましい。

【0014】

前記試験室の外部の温度に関する前記試験環境を調整する前記試験環境調整部は、前記試験室の外部に設けられた温度調整機構又は恒温槽であってもよい。

【0015】

前記試験室に対して供給される前記湿潤空気の流量と、前記試験室から排出される前記湿潤空気の流量と、をそれぞれ調整する前記試験環境調整部は、前記試験室の前段及び後段に位置する湿潤空気用配管に設けられた調整弁であってもよい。

【0016】

前記試験室に対して供給される前記湿潤空気の温度を調整する前記試験環境調整部は、前記湿潤空気生成部に設けられた温度調整機構であってもよい。

【0017】

前記試験環境調整部を少なくとも制御する制御ユニットを更に備えてもよい。

【0018】

前記湿潤空気生成部で生成される前記湿潤空気の相対湿度は、１００％であることが好ましい。

【0019】

前記試験室の内部における塩化物イオンの濃度が、１００ｐｐｍ以下であることが好ましい。

【0020】

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、耐食性に関する試験対象である金属製の試験片が配設される試験室と、前記試験室に対して供給される湿潤空気を生成する湿潤空気生成部と、前記試験室の外部の温度を少なくとも含む試験環境を調整するように制御される機能を有する試験環境調整部と、を備え、前記試験室は、所定の熱伝導率を有する素材で形成される筺体部と、前記筺体部の一部に設けられた開口部を充填するように埋設され、前記筺体部よりも熱伝導率の高い伝熱部材で形成された高熱伝導部と、から構成されており、前記試験片が前記高熱伝導部に配設される耐食性試験装置を用い、前記試験室の外部の温度を、前記湿潤空気の温度よりも高い第１の温度に調整しつつ、当該第１の温度を所定時間維持することで、前記試験室の内部を乾燥させる乾燥プロセスと、前記試験室の外部の温度を、前記湿潤空気の温度よりも低い第２の温度に調整しつつ、当該第２の温度を所定時間維持することで、前記試験室の内部を湿潤させる湿潤プロセスと、を交互に実施する耐食性試験方法が提供される。

【0021】

また、本発明の更に別の観点によれば、耐食性に関する試験対象である金属製の試験片が配設される試験室と、前記試験室に対して供給される湿潤空気を生成する湿潤空気生成部と、前記試験室の外部の温度を少なくとも含む試験環境を調整するように制御される機能を有する試験環境調整部と、を備え、前記試験室は、所定の熱伝導率を有する素材で形成される筺体部と、前記筺体部の一部に設けられた開口部を充填するように埋設され、前記筺体部よりも熱伝導率の高い伝熱部材で形成された高熱伝導部と、から構成されており、前記試験片が前記高熱伝導部に配設される耐食性試験装置を用い、前記試験室に対して前記湿潤空気を所定時間供給させた後、前記試験室に対する前記湿潤空気の供給及び前記試験室からの前記湿潤空気の排出を停止する湿潤空気供給プロセスと、前記試験室の外部の温度を、前記湿潤空気の温度よりも低い第２の温度に調整しつつ、当該第２の温度を所定時間維持することで、前記試験室の内部を湿潤させる湿潤プロセスと、前記試験室の外部の温度を、前記湿潤空気の温度よりも高い第１の温度に調整しつつ、当該第１の温度を所定時間維持することで、前記試験室の内部を乾燥させる乾燥プロセスと、を順次実施する、耐食性試験方法が提供される。

【0022】

前記耐食性試験方法において、前記湿潤空気生成部で生成される前記湿潤空気の相対湿度は、１００％であることが好ましい。

【0023】

前記耐食性試験方法において、前記試験室の内部における塩化物イオンの濃度は、１００ｐｐｍ以下であることが好ましい。

【発明の効果】

【0024】

以上説明したように本発明によれば、腐食促進因子である塩化物イオンが少ない環境下であっても、試験片の耐食性を試験することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る耐食性試験装置の全体構成の一例を示した模式図である。

【図2】同実施形態に係る耐食性試験装置の試験ユニットの構成の一例を示した模式図である。

【図3】同実施形態に係る試験ユニットについて説明するための説明図である。

【図4】同実施形態に係る耐食性試験装置の試験ユニットの構成の一例を示した模式図である。

【図5】同実施形態に係る耐食性試験装置の試験ユニットの構成の一例を示した模式図である。

【図6】同実施形態に係る耐食性試験装置の試験ユニットの構成の他の一例を示した模式図である。

【図7】同実施形態に係る耐食性試験方法について説明するための説明図である。

【図8】同実施形態に係る耐食性試験方法について説明するための説明図である。

【図9】同実施形態に係る耐食性試験方法について説明するための説明図である。

【図10】同実施形態に係る耐食性試験方法について説明するための説明図である。

【図11】同実施形態に係る耐食性試験装置の制御ユニットのハードウェア構成の一例を示したブロック図である。

【図12】実験例１について説明するための説明図である。

【図13】実験例１の結果を示したグラフ図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0027】

（耐食性試験装置の全体構成について）
まず、図１を参照しながら、本発明の第１の実施形態に係る耐食性試験装置の全体構成について、詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る耐食性試験装置の全体構成の一例を示した模式図である。

【0028】

本実施形態に係る耐食性試験装置は、鉄や非鉄金属等を含む金属板、又は、めっき等の表面処理の施された金属板、樹脂もしくはセラミックス材料等を試験対象として、かかる金属板等の耐食性を試験する装置である。本実施形態に係る耐食性試験装置は、塩化物イオンの濃度が１００ｐｐｍ以下という腐食促進因子がほとんど存在しない環境であっても、試験対象とする金属板等の耐食性を評価することが可能である。この耐食性試験装置１０は、例えば図１に模式的に示したように、少なくとも試験ユニット１００を有しており、好ましくは、更に、制御ユニット２００を有する。

【0029】

試験ユニット１００は、試験対象とする金属板から採取された試験片が所定の場所に設置されて、かかる試験片の耐食性が試験されるユニットである。この試験ユニット１００は、図１に示したように、湿潤空気生成部１０１と、試験室１０３と、試験環境調整部１０５と、を有している。なお、後述するように、試験環境調整部１０５は、試験室１０３を取り囲むように配置され、試験室１０３が試験環境調整部１０５の内部に設けられていてもよい。

【0030】

湿潤空気生成部１０１は、後述する試験室１０３に対して供給される湿潤空気を生成する部分である。湿潤空気生成部１０１では、所定の温度に調整された水の中に所定の圧力（空気圧）に調整された空気が吹き込まれることで、飽和状態にある湿潤空気が生成される。すなわち、かかる湿潤空気生成部１０１は、相対湿度がほぼ１００％である湿潤空気（好ましくは、相対湿度が１００％である湿潤空気）を生成する部分である。湿潤空気生成部１０１によって生成された湿潤空気は、断熱された配管を介して試験室１０３へと供給される。

【0031】

なお、湿潤空気生成部１０１の具体的な構成は、以下で改めて説明する。
また、湿潤空気を供給するための配管については、特に限定されるものではなく、断熱されたパイプ状の部材であれば、例えば、樹脂製のもの、金属製のもの、合金製のもの等といった公知の部材を利用することが可能である。かかる場合において、配管に用いるパイプ状の部材が単独では十分な断熱性を有していない場合であっても、かかるパイプ状の部材の周囲に断熱材を十分に巻きつけて、配管内を通る湿潤空気と外部環境とが互いに影響を及ぼしあわないようになっていればよい。かかる配管として、例えば、プラスチック製のパイプに断熱材を十分に巻き付けたもの（例えば、φ１０ｍｍのプラスチック製のパイプに、外形がφ３０〜４０ｍｍ程度となるまで断熱材を巻き付けたもの）を利用することが可能である。

【0032】

先だって説明した塩水噴霧試験や特許文献１に記載の方法では、ＮａＣｌを含む液体を噴霧する。かかるＮａＣｌ等の塩化物イオンを含む塩類は水分を吸収する性質（すなわち、潮解性）を有するため、塩水噴霧試験や特許文献１に記載の方法では、供給する湿潤空気の相対湿度を気にすることなく、結露状態を作り出すことができる。しかしながら、本実施形態に係る耐食性試験装置１０は、ＮａＣｌ等の塩化物イオンを含む塩類の濃度が例えば１００ｐｐｍ以下という、塩化物イオンを含む塩類がほとんど存在しない環境を模擬するものであるため、かかる塩類の特性を利用して結露状態を作り出すことができない。そのため、上記のように、湿潤空気生成部１０１によって、飽和状態にある湿潤空気（相対湿度がほぼ１００％である湿潤空気）を作り出すことが重要となる。

【0033】

試験室１０３は、耐食性に関する試験対象である金属製の試験片が配設される。試験室１０３は、断熱された配管によって湿潤空気生成部１０１と接続されており、湿潤空気生成部１０１によって生成された湿潤空気が供給される。また、試験室１０３には、試験室１０３から湿潤空気を排出するための、断熱された配管が接続されており、かかる配管を通じて、試験室１０３に供給された湿潤空気が試験室１０３の外部へと排出される。

【0034】

本実施形態に係る耐食性試験装置１０では、かかる試験室１０３の外部の温度を、供給される湿潤空気の温度よりも低い温度にしたり高い温度にしたりすることで、試験室１０３の内部を、結露が生じる状態や乾燥した状態に制御する。換言すれば、本実施形態に係る耐食性試験装置１０は、試験室１０３の内部雰囲気の絶対湿度を定露点とし、試験室１０３を冷熱サイクルにかけることで、試験室１０３の内部の相対湿度を制御する。従って、かかる試験室１０３は、調湿機能を有していないことが重要である。

【0035】

また、本実施形態に係る耐食性試験装置１０では、塩化物イオン濃度が１００ｐｐｍ以下という、腐食促進因子の存在しない環境を模擬するものであるため、試験室１０３の内部の塩化物イオン濃度を、１００ｐｐｍ以下とする。

【0036】

かかる試験室１０３の具体的な構成については、以下で改めて詳細に説明する。

【0037】

試験環境調整部１０５は、試験室１０３の外部の温度を少なくとも含む試験環境を調整するように制御される機能を有するものである。かかる試験環境調整部１０５は、上記の試験環境として、更に、試験室１０３に対して供給される湿潤空気の温度及び流量と、試験室１０３から排出される湿潤空気の流量との少なくとも何れかを調整するように制御される機能を有することが好ましい。

【0038】

この試験環境調整部１０５は、具体的には、湿潤空気生成部１０１や、試験室１０３や、試験室１０３に接続されている配管や、試験室１０３の外部の空間等に設けられている、様々な機器や部材によって実現される。

【0039】

例えば、試験室１０３の外部の温度に関する試験環境を調整する試験環境調整部１０５は、試験室１０３の外部に設けられた、ヒーターやクーラーやサーモスタット等といった温度調整機構、又は、試験室１０３を取り囲むように設けられた恒温槽として実現することが可能である。

【0040】

また、試験室１０３に対して供給される湿潤空気の流量や、試験室１０３から排出される湿潤空気の流量をそれぞれ調整する前記試験環境調整部１０５は、試験室１０３の前段及び後段に位置する配管に設けられた各種の調整弁として実現することが可能である。

【0041】

更に、試験室１０３に対して供給される湿潤空気の温度を調整する試験環境調整部１０５は、湿潤空気生成部１０１に設けられた、ヒーターやクーラーやサーモスタット等の各種の温度調整機構として実現することが可能である。

【0042】

これらの試験環境調整部１０５が、湿潤空気生成部１０１や、試験室１０３の外部の環境や、配管等を適切に調整することで、耐食性試験の試験環境を所望の状態に維持することが可能となる。

【0043】

これらの試験環境調整部１０５は、耐食性試験装置１０に対する各種のユーザ入力に基づいて、後述する制御ユニット２００により制御されてもよい。また、これらの試験環境調整部１０５をユーザが直接操作することで、所望の試験環境が実現されてもよい。

【0044】

これらの試験環境調整部１０５の具体例についても、以下で改めて説明する。

【0045】

これらの試験環境調整部１０５が互いに連携しながら機能することにより、試験片の耐食性試験を行うことができる。

【0046】

例えば、これらの試験環境調整部１０５が、（１）試験室１０３の外部の温度を、湿潤空気の温度よりも高い第１の温度に調整しつつ、当該第１の温度を所定時間維持することで、試験室１０３の内部を乾燥させる乾燥プロセスと、（２）試験室１０３の外部の温度を、湿潤空気の温度よりも低い第２の温度に調整しつつ、当該第２の温度を所定時間維持することで、試験室１０３の内部を湿潤させる湿潤プロセスと、が交互に実施されるように試験環境を調整することで、試験片の耐食性試験を行うことができる。

【0047】

また、上記の試験環境調整部１０５が、（１）試験室１０３に対して湿潤空気を所定時間供給させた後、試験室１０３に対する湿潤空気の供給及び試験室１０３からの湿潤空気の排出を停止する湿潤空気供給プロセスと、（２）試験室１０３の外部の温度を、湿潤空気の温度よりも低い第２の温度に調整しつつ、当該第２の温度を所定時間維持することで、試験室１０３の内部を湿潤させる湿潤プロセスと、（３）試験室１０３の外部の温度を、湿潤空気の温度よりも高い第１の温度に調整しつつ、当該第１の温度を所定時間維持することで、試験室１０３の内部を乾燥させる乾燥プロセスと、が順次実施されるように、試験環境を調整することで、試験片の耐食性試験を行うことができる。

【0048】

なお、これら２種類の耐食性試験方法については、以下で改めて説明する。

【0049】

以上、図１を参照しながら、本実施形態に係る耐食性試験装置１０が備える試験ユニット１００について説明した。

【0050】

制御ユニット２００は、試験ユニット１００の各種機能を制御するユニットである。かかる制御ユニット２００は、例えば、試験ユニット１００に設けられている各種の試験環境調整部１０５を制御することで、試験ユニット１００を所望の状態となるように制御する。

【0051】

かかる制御ユニット２００の具体的な構成については、特に限定されるものではなく、公知の制御ユニットを利用することが可能である。例えば、かかる制御ユニット２００は、上記のような試験環境調整部１０５に実装されているＩＣチップ等からなる制御基板であってもよいし、コンピュータの管理下で稼働する、試験環境調整部１０５に実装されているアクチュエータ等の駆動機構であってもよい。また、かかる制御ユニット２００は、試験ユニット１００の機能を統括的に制御するコンピュータ等のような演算処理装置であってもよい。

【0052】

かかる制御ユニット２００は、ユーザ操作に応じて試験環境調整部１０５を所望の状態となるように制御する。また、制御ユニット２００は、予め設定された各種の制御プログラムに基づいて、試験ユニット１００の状態を自動的に制御することも可能である。

【0053】

以上、図１を参照しながら、本実施形態に係る耐食性試験装置１０の全体構成を説明した。

【0054】

（試験ユニット１００の具体例について）
次に、図２〜図６を参照しながら、本実施形態に係る耐食性試験装置１０が備える試験ユニット１００について、具体的に説明する。図２は、本実施形態に係る耐食性試験装置の試験ユニットの構成の一例を示した模式図である。図３は、本実施形態に係る試験ユニットについて説明するための説明図である。図４及び図５は、本実施形態に係る耐食性試験装置の試験ユニットの構成の一例を示した模式図である。図６は、本実施形態に係る耐食性試験装置の試験ユニットの構成の他の一例を示した模式図である。

【0055】

＜湿潤空気生成部１０１＞
図２に模式的に示したように、試験ユニット１００の湿潤空気生成部１０１は、洗浄瓶等の容器１１１と、容器１１１に収容されている水（蒸留水）１１３と、水１１３に浸漬されているノズル１１５と、から構成されている。また、容器１１１には、水１１３に浸漬しないように、湿潤空気を供給するための供給用配管１０７が接続されている。

【0056】

ここで、ノズル１１５の途中には、ノズル１１５中を流れる空気の流量を計測するための流量計１１７が設けられていても良い。また、容器１１１に収容されている水１１３の中には、水１１３の温度（ひいては、生成される湿潤空気の温度）を所望の温度に調整するための温度調整機構１１９が設けられている。かかる温度調整機構１１９が、試験室１０３に対して供給される湿潤空気の温度を調整する試験環境調整部１０５の一例である。なお、温度調整機構１１９は、温度を制御できるものであれば特に限定されるものではなく、サーモスタット等の公知の温度調整機構を利用可能である。

【0057】

所定の圧力（空気圧）に調整された空気は、ノズル１１５を介して、温度調整機構１１９により所望の温度まで加熱された水１１３へと吹き込まれ、水中を発泡上昇することで、相対湿度１００％の湿潤空気となる。生成された相対湿度１００％の湿潤空気は、供給用配管１０７を介して試験室１０３へと供給されるが、供給用配管１０７の途中には流量調整弁１２１が設けられており、湿潤空気の供給流量が調整される。かかる流量調整弁１２１が、試験室１０３に対して供給される湿潤空気の流量を調整する試験環境調整部１０５の一例である。

【0058】

＜試験室１０３＞
試験室１０３は、所定の熱伝導率を有する素材で形成される筺体部１３１と、筺体部１３１よりも熱伝導率の高い伝熱部材で形成された高熱伝導部１３３と、から構成されている。本実施形態では、例えば、筺体部１３１を樹脂製とし、高熱伝導部１３３を金属製又は合金製とすることができる。ここで、図３に模式的に示したように、筺体部１３１の一部（例えば、筺体部１３１の底面）には開口部が設けられており、かかる開口部を充填するように、例えば伝熱板やヒートシンク等の伝熱部材が埋設されている。この埋設された伝熱部材が、高熱伝導部１３３となる。また、試験室１０３には、試験片Ｓを試験室１０３の内部に配設するための開閉可能な出し入れ口（図示せず。）が設けられている。

【0059】

試験室１０３の筺体部１３１には、湿潤空気の供給用配管１０７と、湿潤空気を試験室１０３から排出するための排出用配管１０９が接続されている。また、排出用配管１０９の途中には、流量調整弁１２３が設けられており、湿潤空気の排出流量が調整される。かかる流量調整弁１２３が、試験室１０３から排出される湿潤空気の流量を調整する試験環境調整部１０５の一例である。

【0060】

また、試験室１０３の外部には、外部の温度を調整するための外部温度調整機構１５１が設けられている。かかる外部温度調整機構１５１が、試験室１０３の外部の温度に関する試験環境を調整する試験環境調整部１０５の一例である。かかる外部温度調整機構１５１は、温度を制御できるものであれば特に限定されるものではなく、ヒーターやクーラーやサーモスタット等、公知のものを利用することが可能である。

【0061】

更に、試験室１０３の内部には、試験室１０３の内部の温度や湿度を測定するためのセンサ１３５が設けられている。かかるセンサ１３５からの出力に着目することで、試験室１０３内の温度や湿度を随時把握することが可能となる。

【0062】

本実施形態に係る試験室１０３では、開口部を充填するように伝熱部材が埋設されていることで、試験室１０３の内部と外部とで直接的な雰囲気の流入・流出は存在しない。しかしながら、試験室１０３が熱伝導率の異なる２つの部分から構成されることで、試験室１０３の内部と外部との間の熱の移動は、高熱伝導部１３３を介して行われるようになる。その結果、試験室１０３の内部の温度は、容易かつ迅速に試験室１０３の外部の温度に追随するようになる。

【0063】

また、熱の移動が主に高熱伝導部１３３を介して行われることで、試験室１０３に供給された湿潤空気が結露するような状況となると、筺体部１３１よりも高熱伝導部１３３に優先的に結露が生じることとなる。従って、かかる高熱伝導部１３３に試験片Ｓを配設することで、例えば図４に模式的に示したように、結露の結果生じる水膜Ｗを試験片Ｓ上に選択的に形成させることができる。

【0064】

更に、本実施形態に係る耐食性試験装置１０では、湿潤空気中に含まれる水分を結露させることで、試験片Ｓ上に水膜Ｗを形成させるため、形成される水膜の厚み（図４における厚みｄ）は、ｎｍのオーダーとなる。従って、試験片と水膜との界面で起こる溶存酸素の還元反応（Ｏ_２＋２Ｈ_２Ｏ＋４ｅ⁻→４ＯＨ⁻）において、大気から界面への酸素の供給を早めることが可能となり、水膜Ｗ中の溶存酸素濃度を向上させることができる。その結果、腐食促進因子の存在しない屋内の高湿度環境下での結露による腐食を模擬することが可能となる。

【0065】

また、より確実に試験片Ｓ上に結露を生じさせるために、図５に模式的に示したように、湿潤空気は、試験室１０３の底面側から供給され、かつ、天面側から排出されることが好ましい。これにより、試験片Ｓの上方に確実に湿潤空気を導入することが可能となり、結露することなく試験室１０３から排出されてしまう湿潤空気の量を削減することができる。

【0066】

なお、例えば図６に示したように、図２の外部温度調整機構１５１に代えて、試験室１０３を取り囲む恒温槽１５３を設けても良い。かかる恒温槽１５３を利用することで、より簡便に試験室１０３の内部の温度を調整することが可能となる。ここで、図６では、柱状の部材を用いて試験室１０３を支持する場合の態様を示しているが、恒温槽１５３内に網状の棚を設けて、かかる棚の上に試験室１０３を設置するようにしてもよい。

【0067】

以上、図２〜図６を参照しながら、試験ユニット１００の具体例について、詳細に説明した。

【0068】

（耐食性試験方法について）
次に、図７〜図１０を参照しながら、図１〜図６に示した耐食性試験装置１０を利用した耐食性試験方法について、詳細に説明する。図７〜図１０は、本実施形態に係る耐食性試験方法について説明するための説明図である。

【0069】

以下では、まず、図７に示した模式的な湿り空気線図を参照しながら、本実施形態に係る耐食性試験方法で実施される冷熱サイクルについて説明する。
湿潤空気生成部１０１に導入された空気は、湿潤空気生成部１０１を通過することで、温度Ｔ_ａｉｒ、相対湿度１００％の湿潤空気となる。湿潤空気生成部１０１により生成された湿潤空気は、図７に示した湿り空気線図では、相対湿度＝１００％の曲線上の点Ａに対応する。

【0070】

ここで、外部温度調整機構１５１又は恒温槽１５３により、試験室１０３の外部の温度を所定時間（例えば、０．５時間）かけてＴ_ｄｒｙ（＞Ｔ_ａｉｒ）まで上昇させて、所定の保持時間（例えば、３．５時間）だけ保持することにより、試験室１０３内に供給される湿潤空気の温度もＴ_ｄｒｙとなる。温度が上昇することで飽和水蒸気量も大きくなるため、温度Ｔ_ａｉｒでは飽和状態にある湿潤空気の相対湿度は、温度Ｔ_ｄｒｙでは、１００％未満の値となる。その結果、温度Ｔ_ｄｒｙでは、試験室１０３内は乾燥した状態となる。かかる状態操作は、絶対湿度が一定であるために、湿り空気線図では、温度軸に平行に高温側へ点Ａを移動させる操作に対応し、かかる状態の湿潤空気は、図７に示した湿り空気線図では、点Ｂに対応する。

【0071】

その後、外部温度調整機構１５１又は恒温槽１５３により、試験室１０３の外部の温度を所定時間（例えば、０．５時間）かけてＴ_ｗｅｔ（＜Ｔ_ａｉｒ）まで低下させて、所定の保持時間（例えば、３．５時間）だけ保持することにより、試験室１０３内に供給される湿潤空気の温度もＴ_ｗｅｔとなる。ここで、Ｔ_ｗｅｔ＜Ｔ_ａｉｒの関係が成立しているため、温度がＴ_ｗｅｔまで移行する際に、点Ａにおいて相対湿度＝１００％の曲線と交わり、その後は、相対湿度＝１００％の曲線に沿って、点Ｃまで変化する。その結果、温度Ｔ_ｗｅｔでは、試験室１０３内は湿潤状態となり、点Ａと点Ｃの縦軸座標の差分に対応する湿潤空気中の水分が、結露することとなる。

【0072】

ここで、温度Ｔ_ｄｒｙ及びＴ_ｗｅｔの値は、特に限定されるものではなく、模擬したい環境における最高気温や最低気温等を考慮して、適宜設定すればよい。また、温度Ｔ_ａｉｒについても、Ｔ_ｗｅｔ＜Ｔ_ａｉｒ＜Ｔ_ｄｒｙの関係を満たすような、扱いやすい温度をＴ_ａｉｒとして設定すればよいが、模擬したい環境における大気の露点を参考にしてもよい。例えば、日本における屋内や田園地帯等の環境を模擬する場合には、Ｔ_ｗｅｔ＝１５℃、Ｔ_ａｉｒ＝２０℃、Ｔ_ｄｒｙ＝３５℃のように設定することができる。

【0073】

以上のような冷熱サイクルが、屋外曝露試験における１日分の曝露操作に対応する。従って、乾燥状態（３．５時間）→移行時間０．５時間→湿潤状態（３．５時間）→移行時間０．５時間→という１つのサイクルを２４時間分繰り返すことで、屋外曝露試験における３日分の曝露操作を行ったことになる。従来の塩水噴霧を含む試験方法では、試験片に付着した塩分が潮解し、試験片上に過剰な厚みの水膜が形成されるという問題があった。しかし、本実施形態に係る耐食性試験方法によれば、湿潤空気中に含まれる水分の結露によって試験片上に形成される水膜の厚みはｎｍのオーダーとなり、腐食促進因子の存在しない屋内の高湿度環境下での結露による腐食を模擬することが可能となる。

【0074】

＜第１の耐食性試験方法＞
次に、図８を参照しながら、本実施形態に係る耐食性試験装置１０で実施可能な２種類の耐食性試験方法のうち、試験環境の調整がより簡便な第１の方法について説明する。

【0075】

この第１の方法は、図８に示したように、湿潤空気生成部１０１で生成される温度Ｔ_ａｉｒ、相対湿度１００％の湿潤空気が、常に試験室１０３に供給され、かつ、試験室１０３から排出される条件下で実施される。すなわち、図２や図６に示した耐食性試験装置１０における耐食性試験中、温度調整機構１１９は、容器１１１に収容されている水１１３の温度をＴ_ａｉｒ（例えば、２０℃）に維持し続け、流量調整弁１２１，１２３は、湿潤空気の供給流量及び排出流量が所望の値となるように、弁の開放度合いが維持されている。

【0076】

第１の方法では、外部温度調整機構１５１又は恒温槽１５３により、試験室１０３の外部の温度は、所定時間（例えば、０．５時間）かけてＴ_ｄｒｙ（例えば、３５℃）まで上昇し、所定の保持時間（例えば、３．５時間）だけ、温度Ｔ_ｄｒｙに保持される。その結果、Ｔ_ａｉｒ＝２０℃、Ｔ_ｄｒｙ＝３５℃の場合に、試験室１０３の内部の相対湿度は、湿り空気線図から約４２％となって、乾燥状態が実現される。

【0077】

続いて、外部温度調整機構１５１又は恒温槽１５３は、０．５時間程度の移行時間をかけて、試験室１０３の周囲の温度を低下させて、Ｔ_ｗｅｔ（例えば、１５℃）に保持する。ここで、試験室１０３における絶対湿度は一定であるため、試験室１０３の内部の相対湿度は１００％となり、湿潤空気中に存在できない水蒸気は、高熱伝導部１３３上に優先的に結露していき、湿潤状態が実現される。その結果、高熱伝導部１３３上に載置された試験片Ｓ上には、厚みがｎｍのオーダーである水膜が形成されることとなる。

【0078】

その後、移行時間（０．５時間以内）→乾燥状態（３．５時間）→移行時間（０．５時間以内）→湿潤状態（３．５時間）→・・・という冷熱サイクルが繰り返されることで、試験片Ｓの耐食性試験が実施されていく。

【0079】

＜第２の耐食性試験方法＞
次に、図９及び図１０を参照しながら、本実施形態に係る耐食性試験装置１０で実施可能な２種類の耐食性試験方法のうち、試験片Ｓ上に形成される水膜Ｗの厚みを一定に保つことが可能な、第２の方法について説明する。

【0080】

先だって説明した第１の方法は、試験環境を簡便に調整することが可能であるが、試験片Ｓ上に形成される水膜Ｗの厚みが常時変化してしまう。そのため、水膜中に含有される溶存酸素や、ＮａＣｌ等の腐食促進因子の濃度が常に変化してしまい、これら腐食促進因子が耐食性に与える影響を正確に把握することが困難になる。

【0081】

そこで、以下に示す第２の方法では、任意の厚さの水膜を試験片上に形成させ、かかる水膜の厚さを一定にしたまま腐食を進行させる。これにより、腐食促進因子の濃度の経時変化をほぼ一定にすることができ、これら腐食促進因子が耐食性に与える影響を、再現性高く把握することが可能となる。

【0082】

この第２の方法は、図９に模式的に示したように、試験室１０３に対して湿潤空気を供給しつつ排出させるプロセス、湿潤プロセス、乾燥プロセスという３つのプロセスが繰り返される。ここで、図２や図６に示した耐食性試験装置１０における耐食性試験中、温度調整機構１１９は、容器１１１に収容されている水１１３の温度をＴ_ａｉｒ（例えば、２０℃）に維持し続けるが、湿潤空気の供給プロセスが終了すると、流量調整弁１２１，１２３を閉じてしまい、湿潤空気の供給と排出を止めてしまう。

【0083】

まず、湿潤空気の供給プロセスでは、湿潤空気生成部１０１で生成される温度Ｔ_ａｉｒ、相対湿度１００％の湿潤空気が、試験室１０３に供給されるとともに、試験室１０３から排出される。

【0084】

ここで、図１０に模式的に示したように、試験室１０３内に供給される湿潤空気の流量をＦ_０［ｍ^３／ｓ］、水含有量をα_０［ｇ／ｍ^３］、温度をＴ_０［℃］とし、試験室１０３内の温度をＴ_１［℃］、水含有量をα_１［ｇ／ｍ^３］とする。また、試験室１０３内から排出される湿潤空気の流量をＦ_１［ｍ^３／ｓ］、温度をＴ_１［℃］とすると、排出流量Ｆ_１は供給流量Ｆ_０に依存して決まる定数となる。ここで、試験室１０３の内部における定常状態での水含有量はα_１［ｇ／ｍ^３］であり、温度はＴ_１［℃］である。

【0085】

従って、図１０に示した例では、試験室１０３に単位時間当たりに供給される水分量は、流量Ｆ_０と水含有量α_０とを用いて、Ｆ_０α_０［ｇ−Ｈ_２Ｏ／ｓ］となり、試験室１０３から単位時間当たりに排出される水分量は、Ｆ_１α_１［ｇ−Ｈ_２Ｏ／ｓ］となる。従って、時間ｔ［ｓ］の間に試験室１０３内で増加する水分量は、（Ｆ_０α_０−Ｆ_１α_１）×ｔ［ｇ］となる。

【0086】

本実施形態に係る耐食性試験装置１０では、試験室１０３内に高熱伝導部１３３を設けることで、増加した水蒸気は優先的に高熱伝導部１３３上に凝縮することとなる。いま、増加した水蒸気が全て高熱伝導部１３３（面積Ａ［ｍ^２］）上に凝縮する場合、時間ｔ［ｓ］の間に増加する水膜Ｗの量は、｛（Ｆ_０α_０−Ｆ_１α_１）×ｔ｝／Ａ［ｇ／ｍ^２］となる。

【0087】

ここで、試験環境Ｆ_０，α_０，Ｔ_０，Ｔ_１は制御可能な環境因子であり、試験環境Ｆ_１，α_１は、制御可能な環境因子に依存して決まる定数である。従って、試験片Ｓ上に形成される水膜Ｗの厚みｄは、湿潤空気を供給する時間ｔの関数となる。これらの知見より、時間ｔ［ｓ］が経過した後に、試験室１０３の入口と出口を密閉する（換言すれば、流量調整弁１２１，１２３を閉じる）ことで、水膜の厚みｄを維持したままでの耐食性試験が可能となる。なお、保持時間ｔは、模擬したい環境で形成される水膜の厚さを事前に特定することで、予め算出することができる。また、試験時間を短縮したい場合には、高い腐食速度を得ることができる水膜の厚みを事前に特定しておくことで、保持時間ｔを算出することができる。

【0088】

湿潤空気生成部１０１で生成される温度Ｔ_ａｉｒ、相対湿度１００％の湿潤空気を、上記のような知見に基づき供給・排出した後、流量調整弁１２１，１２３が閉じられて、試験室１０３内の水分量が一定の値に保持される。

【0089】

その後、外部温度調整機構１５１又は恒温槽１５３は、０．５時間程度の移行時間をかけて、試験室１０３の周囲の温度を低下させて、Ｔ_ｗｅｔ（例えば、１５℃）に保持する。試験室１０３における絶対湿度は一定であるため、試験室１０３の内部の相対湿度は１００％となり、湿潤空気中に存在できない水蒸気は、高熱伝導部１３３上に優先的に結露していき、湿潤状態が実現される。その結果、高熱伝導部１３３上に載置された試験片Ｓ上には、増加した水膜の量｛（Ｆ_０α_０−Ｆ_１α_１）×ｔ｝／Ａ［ｇ／ｍ^２］に応じた厚みの水膜が、形成されることとなる。

【0090】

続いて、外部温度調整機構１５１又は恒温槽１５３により、試験室１０３の外部の温度は、所定時間（例えば、０．５時間）かけてＴ_ｄｒｙ（例えば、３５℃）まで上昇し、所定の保持時間（例えば、３．５時間）だけ、温度Ｔ_ｄｒｙに保持される。その結果、Ｔ_ａｉｒ＝２０℃、Ｔ_ｄｒｙ＝３５℃の場合に、試験室１０３の内部の相対湿度は、湿り空気線図から約４２％となって、乾燥状態が実現される。

【0091】

その後、湿潤空気供給（０．５時間以内）→湿潤状態（３．５時間）→移行時間（０．５時間以内）→乾燥状態（３．５時間）→・・・という冷熱サイクルが繰り返されることで、試験片Ｓの耐食性試験が実施されていく。

【0092】

以上、図８〜図１０を参照しながら、本実施形態に係る耐食性試験装置１０で実施される２種類の耐食性試験方法について、詳細に説明した。

【0093】

（制御ユニット２００のハードウェア構成）
次に、図１１を参照しながら、本実施形態に係る耐食性試験装置１０の制御ユニット２００がコンピュータ等の演算処理装置で実現される場合ついて、かかる制御ユニット２００のハードウェア構成の一例を詳細に説明する。図１１は、本発明の実施形態に係る制御ユニット２００のハードウェア構成を説明するためのブロック図である。

【0094】

制御ユニット２００は、主に、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）９０１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）９０３と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）９０５と、を備える。また、制御ユニット２００は、更に、バス９０７と、入力装置９０９と、出力装置９１１と、ストレージ装置９１３と、ドライブ９１５と、接続ポート９１７と、通信装置９１９とを備える。

【0095】

ＣＰＵ９０１は、演算処理装置および制御装置として機能し、ＲＯＭ９０３、ＲＡＭ９０５、ストレージ装置９１３、またはリムーバブル記録媒体９２１に記録された各種プログラムに従って、制御ユニット２００内の動作全般またはその一部を制御する。ＲＯＭ９０３は、ＣＰＵ９０１が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。ＲＡＭ９０５は、ＣＰＵ９０１が使用するプログラムや、プログラムの実行において適宜変化するパラメータ等を一次記憶する。これらはＣＰＵバス等の内部バスにより構成されるバス９０７により相互に接続されている。

【0096】

バス９０７は、ブリッジを介して、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ／Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）バスなどの外部バスに接続されている。

【0097】

入力装置９０９は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、スイッチおよびレバーなどユーザが操作する操作手段である。また、入力装置９０９は、例えば、赤外線やその他の電波を利用したリモートコントロール手段（いわゆる、リモコン）であってもよいし、制御ユニット２００の操作に対応したＰＤＡ等の外部接続機器９２３であってもよい。さらに、入力装置９０９は、例えば、上記の操作手段を用いてユーザにより入力された情報に基づいて入力信号を生成し、ＣＰＵ９０１に出力する入力制御回路などから構成されている。耐食性試験装置１０のユーザは、この入力装置９０９を操作することにより、耐食性試験装置１０に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。

【0098】

出力装置９１１は、取得した情報をユーザに対して視覚的または聴覚的に通知することが可能な装置で構成される。このような装置として、ＣＲＴディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、ＥＬディスプレイ装置およびランプなどの表示装置や、スピーカおよびヘッドホンなどの音声出力装置や、プリンタ装置、携帯電話、ファクシミリなどがある。出力装置９１１は、例えば、制御ユニット２００が行った各種処理により得られた結果を出力する。具体的には、表示装置は、制御ユニット２００が行った各種処理により得られた結果を、テキストまたはイメージで表示する。他方、音声出力装置は、再生された音声データや音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して出力する。

【0099】

ストレージ装置９１３は、制御ユニット２００の記憶部の一例として構成されたデータ格納用の装置である。ストレージ装置９１３は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等の磁気記憶部デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、または光磁気記憶デバイス等により構成される。このストレージ装置９１３は、ＣＰＵ９０１が実行するプログラムや各種データ、および外部から取得した各種のデータなどを格納する。

【0100】

ドライブ９１５は、記録媒体用リーダライタであり、制御ユニット２００に内蔵、あるいは外付けされる。ドライブ９１５は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体９２１に記録されている情報を読み出して、ＲＡＭ９０５に出力する。また、ドライブ９１５は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体９２１に記録を書き込むことも可能である。リムーバブル記録媒体９２１は、例えば、ＣＤメディア、ＤＶＤメディア、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）メディア等である。また、リムーバブル記録媒体９２１は、コンパクトフラッシュ（登録商標）（ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ：ＣＦ）、フラッシュメモリ、または、ＳＤメモリカード（Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ ｍｅｍｏｒｙ ｃａｒｄ）等であってもよい。また、リムーバブル記録媒体９２１は、例えば、非接触型ＩＣチップを搭載したＩＣカード（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ ｃａｒｄ）または電子機器等であってもよい。

【0101】

接続ポート９１７は、機器を制御ユニット２００に直接接続するためのポートである。接続ポート９１７の一例として、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）ポート、ＩＥＥＥ１３９４ポート、ＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ポート、ＲＳ−２３２Ｃポート等がある。この接続ポート９１７に外部接続機器９２３を接続することで、制御ユニット２００は、外部接続機器９２３から直接各種のデータを取得したり、外部接続機器９２３に各種のデータを提供したりする。

【0102】

通信装置９１９は、例えば、通信網９２５に接続するための通信デバイス等で構成された通信インターフェースである。通信装置９１９は、例えば、有線または無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、またはＷＵＳＢ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＵＳＢ）用の通信カード等である。また、通信装置９１９は、光通信用のルータ、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）用のルータ、または、各種通信用のモデム等であってもよい。この通信装置９１９は、例えば、インターネットや他の通信機器との間で、例えばＴＣＰ／ＩＰ等の所定のプロトコルに則して信号等を送受信することができる。また、通信装置９１９に接続される通信網９２５は、有線または無線によって接続されたネットワーク等により構成され、例えば、インターネット、家庭内ＬＡＮ、社内ＬＡＮ、赤外線通信、ラジオ波通信または衛星通信等であってもよい。

【0103】

以上、本発明の実施形態に係る制御ユニット２００の機能を実現可能なハードウェア構成の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用するハードウェア構成を変更することが可能である。

【実施例】

【0104】

続いて、実験例を示しながら、本実施形態に係る耐食性試験装置及び耐食性試験方法について、具体的に説明する。なお、以下に示す実験例は、本発明に係る耐食性試験装置及び耐食性試験方法のあくまでも一例であって、本発明に係る耐食性試験装置及び耐食性試験方法が、下記の例に限定されるものではない。

【0105】

（実験例１）
実験例１では、図６に示した耐食性試験装置１０を利用して、表面にＺｎ−Ａｌ−Ｍｇめっき処理が施されためっき鋼板の耐食性試験を、図８に示した第１の方法に則して実施した。

【0106】

なお、試験室１０３は、プラスチック樹脂を用いて筺体部１３１を形成し、高熱伝導部１３３は、市販のヒートシンク（面積：２００ｍｍ×２００ｍｍ＝０．０４ｍ^２）を用いて形成した。また、温度Ｔ_ｗｅｔ＝１５℃、Ｔ_ａｉｒ＝２０℃、Ｔ_ｄｒｙ＝３５℃に設定し、湿潤空気の供給流量及び排出流量は、それぞれ１（Ｌ／ｍｉｎ）＝１．７×１０^−５（ｍ^３／ｓｅｃ）とした。冷熱サイクル条件は、乾燥状態（３．５時間）→移行時間（０．５時間）→湿潤状態（３．５時間）→移行時間（０．５時間）→・・・とした。

【0107】

また、試験片であるＺｎ−Ａｌ−Ｍｇめっき鋼板は、
・めっき層のままで更なる処理を行っていないもの（無処理）
・めっき層の表面にポリウレタン樹脂、シリカ及びリン酸化合物からなる化成処理を施したもの（化成処理１）
・めっき層の表面にポリウレタン樹脂及びリン酸化合物からなる化成処理を施したもの（化成処理２）
・めっき層の表面にクロメート処理を施したもの（クロメート処理）
の４種類を準備した。

【0108】

この際、図１２に模式的に示したように、試験室１０３の内部（高熱伝導部１３３上）に、試験片Ｓとともに水晶振動子微量天秤（Ｑｕａｒｔｚ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｍｉｃｒｏｂａｌａｎｃｅ：ＱＣＭ）を設置し、試験室１０３内の質量変化（すなわち、水膜量の変化）を計測した。なお、水晶振動子微量天秤とは、水晶振動子の電極表面に物質が付着すると付着物の質量に応じて共振周波数が変動する（下がる）性質を利用して、極めて微量な質量変化を計測可能な質量センサである。また、試験室１０３の内部には、センサ１３５を設置して、温度及び相対湿度をあわせて計測している。

【0109】

まず、図１３に、ＱＣＭ及びセンサ１３５の出力結果を示した。
図１３から明らかなように、試験室１０３の外部の温度の変化に応じて、試験室１０３の内部の温度及び湿度が周期的に変化していることがわかる。具体的には、試験室１０３の温度が１５℃に保持されると、試験室１０３の相対湿度は１００％となっており、試験室１０３の温度が３５℃に保持されると、試験室１０３の相対湿度は５０％未満となっていることがわかる。また、ＱＣＭからの出力に着目すると、相対湿度が１００％となっている状態で、ＱＣＭの表面に２．５μｇ／ｃｍ^２程度の付着物（すなわち、結露した水）が観測されている。この結果から、本発明に係る耐食性試験装置及び耐食性試験方法を用いることで、試験片Ｓの表面にｎｍオーダーの水膜を形成できることが明らかとなった。

【0110】

続いて、上記４種類の試験片Ｓについて、上記のような本発明に係る耐食性試験方法、屋外曝露試験（塩化物イオンが１００ｐｐｍ以下の場所である。）、及び、ＪＩＳ Ｚ２３７１に則した塩水噴霧試験を実施して、めっき鋼板の端面耐食性を評価した。なお、評価は、めっき鋼板の端面に発生した赤錆の面積率に基づいて行い、その評価基準は、以下の通りである。

【0111】

耐食性評価基準
○：赤錆面積率０以上１０％未満
△：赤錆面積率１０以上３０％未満
×：赤錆面積率３０以上１００％以下

【0112】

得られた結果を、以下の表１にまとめて示した。
以下の表１から明らかなように、本発明に係る耐食性試験方法は、屋外曝露試験における端面耐食性の評価結果が概ね一致している一方で、塩水噴霧試験における端面耐食性の評価結果は、屋外曝露試験における評価結果と異なっている。この結果から、本発明に係る耐食性試験装置及び耐食性試験方法は、屋外環境を模擬できていることが明らかとなった。

【0113】

【表1】

【0114】

（実験例２）
実験例２では、図６に示した耐食性試験装置１０を利用して、図９に示した第２の方法による耐食性試験を実施した場合に、高熱伝導部１３３上に配置したＱＣＭに付着する水膜量がどのように変化するかを評価した。

【0115】

ここで、試験室１０３は、実験例１と同様に、プラスチック樹脂を用いて筺体部１３１を形成し、高熱伝導部１３３は、市販のヒートシンク（面積：２００ｍｍ×２００ｍｍ＝０．０４ｍ^２）を用いて形成した。また、温度Ｔ_ｗｅｔ＝１５℃、Ｔ_ａｉｒ＝２０℃、Ｔ_ｄｒｙ＝３５℃に設定し、湿潤空気の供給流量及び排出流量は、それぞれ５（Ｌ／ｍｉｎ）＝８．３×１０^−５（ｍ^３／ｓｅｃ）とした。本実験例における実験条件及び得られた結果を、以下の表２にまとめて示した。

【0116】

【表2】

【0117】

＜実測結果＞
湿潤空気の供給流量Ｆ_０＝５Ｌ／ｍｉｎとし、湿潤空気の温度Ｔ_０＝２０℃とした場合に、排出される湿潤空気の温度Ｔ_１＝１５℃とすると、保持時間ｔ＝３００ｓとした際の水膜増加は、ＱＣＭによる測定結果で２．５ｇ／ｍ^２であった。

【0118】

＜理論計算結果＞
水含有量α_０，α_１は、実測した温度Ｔ_０，Ｔ_１と、湿り空気線図と、を利用することで算出することができる。例えば、Ｔ_０＝２０℃における絶対湿度は、湿り空気線図より、０．０１５（ｇ−Ｈ_２Ｏ／ｇ−ａｉｒ）であることがわかる。従って、α_０＝０．０１５（ｇ−Ｈ_２Ｏ／ｇ−ａｉｒ）＝０．０１５ｇ−Ｈ_２Ｏ／（８．３×１０^−４）ｍ^３−ａｉｒ＝１８ｇ／ｍ^３となる。同様に、湿り空気線図から得られたＴ_１＝１５℃における絶対湿度を利用して、α_１＝１２ｇ／ｍ^３となる。

【0119】

いま、供給流量Ｆ_０＝排出流量Ｆ_１とすると、増加した水蒸気が全て高熱伝導部１３３上に凝縮する場合、水膜の厚みの増加は、保持時間ｔ＝３００ｓより、（Ｆ_０α_０−Ｆ_１α_１）ｔ／Ａ［ｇ／ｍ^２］＝８．３×１０^−５ｍ^３／ｓ×（１８−１２）ｇ／ｍ^３×３００ｓ／０．０４ｍ^２＝３．８ｇ／ｍ^２となる。

【0120】

ＱＣＭによる実測結果と、上記理論計算結果とを比較すると、理論計算結果は、実測値とオーダーが一致しており、値そのものも似たものとなっている。従って、かかる結果から、先だって説明した理論計算の妥当性を確認することができた。これにより、本発明の第２の方法に係る耐食性試験方法を実施することで、水膜の厚さを一定に保持しつつ耐食性試験を行うことが可能であることが明らかとなった。

【0121】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【符号の説明】

【0122】

１０ 耐食性試験装置
１００ 試験ユニット
１０１ 湿潤空気生成部
１０３ 試験室
１０５ 試験環境調整部
１１１ 容器
１１３ 水
１１５ ノズル
１１７ 流量計
１１９ 温度調整機構
１２１，１２３ 流量調節弁
１３１ 筺体部
１３３ 高熱伝導部
１３５ センサ
１５１ 外部温度調整機構
１５３ 恒温槽
２００ 制御ユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】