特許 6675345 液体噴射装置及び耐候性試験装置

(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】6675345

(24)【登録日】2020年3月12日

(45)【発行日】2020年4月1日

(54)【発明の名称】液体噴射装置及び耐候性試験装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 17/00 20060101AFI20200323BHJP

【ＦＩ】

   G01N17/00

【請求項の数】11

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2017-45345(P2017-45345)

(22)【出願日】2017年3月9日

(65)【公開番号】特開2018-151166(P2018-151166A)

(43)【公開日】2018年9月27日

【審査請求日】2018年12月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000108797

【氏名又は名称】エスペック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067828

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 悦司

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100137143

【弁理士】

【氏名又は名称】玉串 幸久

(72)【発明者】

【氏名】田中 秀樹

【審査官】 川瀬 正巳

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−２７４７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１４１１１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−０６６６７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１５０３５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ １７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

温調された液体を噴射する液体噴射装置であって、
温度調節部と、
前記温度調節部によって温調された液体を循環させる循環回路と、
前記循環回路から分岐し、前記循環回路から前記液体が導入される分岐経路と、
前記分岐経路に導入された前記液体を噴射する噴射部と、
前記噴射部からの前記液体の噴射及びその停止を切り替える開閉弁と、を備え、
前記循環回路は、前記液体が流通し、前記分岐経路の少なくとも一部を覆うように設けられたジャケット部を有する、液体噴射装置。

【請求項2】

前記液体の温度を検知する温度検知部をさらに備え、
前記温度調節部は、前記温度検知部による検知結果に基づいて前記液体の温度を調節するように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の液体噴射装置。

【請求項3】

温調された液体を噴射する液体噴射装置であって、
温度調節部と、
前記温度調節部によって温調された液体を循環させる循環回路と、
前記循環回路から分岐した分岐経路と、
前記分岐経路に導入された前記液体を噴射する噴射部と、
前記噴射部からの前記液体の噴射及びその停止を切り替える開閉弁と、を備え、
前記循環回路は、前記液体が流通し、前記分岐経路の少なくとも一部を覆うように設けられたジャケット部を有し、
前記液体の温度を検知する温度検知部をさらに備え、
前記温度調節部は、前記温度検知部による検知結果に基づいて前記液体の温度を調節するように構成されており、
前記ジャケット部は、前記分岐経路が延びる方向に沿って延在する形状を有し、
前記温度検知部は、前記ジャケット部内における延在方向の中央よりも前記噴射部側の領域を流通する前記液体の温度を検知可能なように配置されていることを特徴とする、液体噴射装置。

【請求項4】

温調された液体を噴射する液体噴射装置であって、
温度調節部と、
前記温度調節部によって温調された液体を循環させる循環回路と、
前記循環回路から分岐した分岐経路と、
前記分岐経路に導入された前記液体を噴射する噴射部と、
前記噴射部からの前記液体の噴射及びその停止を切り替える開閉弁と、を備え、
前記循環回路は、前記液体が流通し、前記分岐経路の少なくとも一部を覆うように設けられたジャケット部を有し、
前記ジャケット部は、前記分岐経路が延びる方向に沿って延在する形状を有し、
前記ジャケット部は、
前記温度調節部によって温調された前記液体を流入させる流入口と、
前記ジャケット部の外に前記液体を流出させる流出口と、を有し、
前記流入口は、前記ジャケット部における前記延在方向の中央よりも前記噴射部側又はその逆側に位置し、
前記流出口は、前記ジャケット部における前記延在方向の中央よりも前記流入口が位置する側と反対側に位置することを特徴とする、液体噴射装置。

【請求項5】

前記流入口から前記ジャケット部内に流入した前記液体が、前記流出口に向かい前記延在方向に沿って螺旋状に流通するように構成されていることを特徴とする、請求項４に記載の液体噴射装置。

【請求項6】

前記分岐経路は、配管により構成され、
前記噴射部は、前記配管に対して着脱可能な噴射ノズルにより構成されていることを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載の液体噴射装置。

【請求項7】

前記噴射部は、前記ジャケット部の外側に位置するように配置されていることを特徴とする、請求項１〜６の何れか１項に記載の液体噴射装置。

【請求項8】

前記噴射部は、前記ジャケット部により覆われるように配置されていることを特徴とする、請求項１〜７の何れか１項に記載の液体噴射装置。

【請求項9】

前記ジャケット部を覆う断熱部材をさらに備えることを特徴とする、請求項１〜８の何れか１項に記載の液体噴射装置。

【請求項10】

温調された液体を噴射する液体噴射装置であって、
温度調節部と、
前記温度調節部によって温調された液体を循環させる循環回路と、
前記循環回路から分岐した分岐経路と、
前記分岐経路に導入された前記液体を噴射する噴射部と、
前記噴射部からの前記液体の噴射及びその停止を切り替える開閉弁と、を備え、
前記循環回路は、前記液体が流通し、前記分岐経路の少なくとも一部を覆うように設けられたジャケット部を有し、
前記分岐経路は、
前記循環回路からの分岐部分から前記ジャケット部に至るまでの第１の経路部分と、
前記液体の流れ方向において前記第１の経路部分の下流側に位置し、前記ジャケット部により覆われる第２の経路部分と、を有し、
前記ジャケット部は、前記第１の経路部分における熱容量の１０倍以上の熱容量を有することを特徴とする、液体噴射装置。

【請求項11】

試験体を収容する試験槽と、
前記試験体に温調された液体を噴射する請求項１〜１０の何れか１項に記載の液体噴射装置と、を備えることを特徴とする、耐候性試験装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液体噴射装置及びこれを備えた耐候性試験装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車載機器の水はね試験（スプラッシュウォーター試験）などにおいて、試験体に水などの液体を噴射するために用いられる液体噴射装置が知られている。このような液体噴射装置の例が下記特許文献１に開示されている。この公報に開示される液体噴射装置は、泥水を貯留するタンクと、試験体である車両が収容された試験室内に向けて泥水を噴射するノズルと、タンクからノズルに泥水を供給するパイプと、を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭５７−１９１５３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１に開示される液体噴射装置は、タンクに貯留された液体（泥水）がパイプを介してノズルに供給される構成となっている。この装置では、タンクにおいて液体の温度を調節し、温調された液体をノズルから噴射しようとすると、液体がパイプ内を流れる際にパイプ温度などの影響によって液体の温度変動が起こる可能性がある。したがって、ノズルから試験室内へ噴射される液体の温度を安定させるのが困難となる場合がある。

【0005】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、温度が安定した液体を噴射することが可能な液体噴射装置及びこれを備えた耐候性試験装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に従った液体噴射装置は、温調された液体を噴射する装置である。上記液体噴射装置は、温度調節部と、前記温度調節部によって温調された液体を循環させる循環回路と、前記循環回路から分岐し、前記循環回路から前記液体が導入される分岐経路と、前記分岐経路に導入された前記液体を噴射する噴射部と、前記噴射部からの前記液体の噴射及びその停止を切り替える開閉弁と、を備えている。前記循環回路は、前記液体が流通し、前記分岐経路の少なくとも一部を覆うように設けられたジャケット部を有している。

【0007】

上記液体噴射装置では、温度調節部によって温調されると共に循環回路において循環する液体を分岐経路に分流させる。ここで、分岐経路の少なくとも一部がジャケット部により覆われているため、分岐経路におけるジャケット部により覆われる経路部分が、ジャケット部内を流通する温調された液体にさらされる。このため、開閉弁を閉じて液体の噴射を停止している間に当該経路部分の温度が変動したとしても、ジャケット部内の液体によって当該経路部分が加熱又は冷却される。このため、噴射部から噴射される液体の温度を安定させることができる。すなわち、従来の液体噴射装置では、タンクからパイプに流れる液体の温度が当該パイプの温度の影響によって変動し得るのに対し、本発明の液体噴射装置によれば、液体の噴射を停止している間にも、分岐経路の温度を実際に噴射される温調液体により予め調節することができる。したがって、本発明の液体噴射装置によれば、温度が安定した液体を噴射することができる。

【0008】

上記液体噴射装置は、前記液体の温度を検知する温度検知部をさらに備えていてもよい。前記温度調節部は、前記温度検知部による検知結果に基づいて前記液体の温度を調節するように構成されていてもよい。

【0009】

この構成によれば、温度検知部による検知結果を温度調節部の動作にフィードバックすることにより、循環回路において循環する液体の温度を精密に調節することができる。

【0010】

本発明の他の局面に従った液体噴射装置は、温調された液体を噴射する装置である。上記液体噴射装置は、温度調節部と、前記温度調節部によって温調された液体を循環させる循環回路と、前記循環回路から分岐した分岐経路と、前記分岐経路に導入された前記液体を噴射する噴射部と、前記噴射部からの前記液体の噴射及びその停止を切り替える開閉弁と、を備えている。前記循環回路は、前記液体が流通し、前記分岐経路の少なくとも一部を覆うように設けられたジャケット部を有している。上記液体噴射装置は、前記液体の温度を検知する温度検知部をさらに備えている。前記温度調節部は、前記温度検知部による検知結果に基づいて前記液体の温度を調節するように構成されている。前記ジャケット部は、前記分岐経路が延びる方向に沿って延在する形状を有している。前記温度検知部は、前記ジャケット部内における延在方向の中央よりも前記噴射部側の領域を流通する前記液体の温度を検知可能なように配置されている。

【0011】

この構成によれば、ジャケット部内における噴射部に近い領域を流通する液体の温度を所望の温度に調節することができる。これにより、精密に温調された液体を噴射することができる。

【0012】

本発明のさらに他の局面に従った液体噴射装置は、温調された液体を噴射する装置である。上記液体噴射装置は、温度調節部と、前記温度調節部によって温調された液体を循環させる循環回路と、前記循環回路から分岐した分岐経路と、前記分岐経路に導入された前記液体を噴射する噴射部と、前記噴射部からの前記液体の噴射及びその停止を切り替える開閉弁と、を備えている。前記循環回路は、前記液体が流通し、前記分岐経路の少なくとも一部を覆うように設けられたジャケット部を有している。前記ジャケット部は、前記分岐経路が延びる方向に沿って延在する形状を有している。前記ジャケット部は、前記温度調節部によって温調された前記液体を流入させる流入口と、前記ジャケット部の外に前記液体を流出させる流出口と、を有している。前記流入口は、前記ジャケット部における前記延在方向の中央よりも前記噴射部側又はその逆側に位置している。前記流出口は、前記ジャケット部における前記延在方向の中央よりも前記流入口が位置する側と反対側に位置している。

【0013】

この構成によれば、ジャケット部内の延在方向における広い範囲に亘って温調液体を流通させることができるため、分岐経路を広い範囲に亘って温度調節することができる。しかも、流入口を噴射部側に位置させる場合には、温度調節部によって温調された直後の液体をジャケット部内における噴射部の近くの領域に流通させることができる。これにより、精密に温調された液体を噴射することができる。

【0014】

上記液体噴射装置は、前記流入口から前記ジャケット部内に流入した前記液体が、前記流出口に向かい前記延在方向に沿って螺旋状に流通するように構成されていてもよい。

【0015】

この構成によれば、ジャケット部内において分岐経路の周囲に満遍なく温調液体を流通させることができるため、分岐経路の温度を確実に調節することができる。

【0016】

上記液体噴射装置において、前記分岐経路は、配管により構成されていてもよい。前記噴射部は、前記配管に対して着脱可能な噴射ノズルにより構成されていてもよい。

【0017】

この構成によれば、液体噴射装置から液体を噴射する対象物の種類に応じて、異なるタイプの噴射ノズルに交換することができる。

【0018】

上記液体噴射装置において、前記噴射部は、前記ジャケット部の外側に位置するように配置されていてもよい。この構成によれば、噴射部が交換可能である場合には、その交換作業を容易に行うことができる。また噴射部が角度調整可能なものである場合には、その調整も容易になる。

【0019】

上記液体噴射装置において、前記噴射部は、前記ジャケット部により覆われるように配置されていてもよい。この構成によれば、ジャケット部内を流通する温調液体により噴射部の温度も所望の温度に調節することができる。

【0020】

上記液体噴射装置は、前記ジャケット部を覆う断熱部材をさらに備えていてもよい。この構成によれば、外部の熱によるジャケット部の温度変動を抑制することにより、ジャケット部内を流通する液体の温度を安定させることができる。

【0021】

本発明のさらに他の局面に従った液体噴射装置は、温調された液体を噴射する装置である。上記液体噴射装置は、温度調節部と、前記温度調節部によって温調された液体を循環させる循環回路と、前記循環回路から分岐した分岐経路と、前記分岐経路に導入された前記液体を噴射する噴射部と、前記噴射部からの前記液体の噴射及びその停止を切り替える開閉弁と、を備えている。前記循環回路は、前記液体が流通し、前記分岐経路の少なくとも一部を覆うように設けられたジャケット部を有している。前記分岐経路は、前記循環回路からの分岐部分から前記ジャケット部に至るまでの第１の経路部分と、前記液体の流れ方向において前記第１の経路部分の下流側に位置し、前記ジャケット部により覆われる第２の経路部分と、を有している。前記ジャケット部は、前記第１の経路部分における熱容量の１０倍以上の熱容量を有している。

【0022】

この構成によれば、ジャケット部の熱容量を上記範囲とすることにより、ジャケット部内を流通する液体の温度を安定させることができる。

【0023】

本発明に従った耐候性試験装置は、試験体を収容する試験槽と、前記試験体に温調された液体を噴射する上記本発明に従った液体噴射装置と、を備えている。

【0024】

上記耐候性試験装置は、温度が安定した液体を噴射可能な上記本発明に従った液体噴射装置を備えている。このため、温度が安定した液体を試験体に対して噴射することにより、耐候性試験を正確な温度条件で円滑に行うことが可能になる。

【発明の効果】

【0025】

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、温度が安定した液体を噴射することが可能な液体噴射装置及びこれを備えた耐候性試験装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明の実施形態１に係る液体噴射装置及び耐候性試験装置の構成を概略的に示す図である。

【図2】上記液体噴射装置における噴射ノズル及びジャケット部の構成を詳細に示す図である。

【図3】上記ジャケット部を軸方向の一方から見た図である。

【図4】本発明の実施形態２に係る液体噴射装置及び耐候性試験装置の構成を概略的に示す図である。

【図5】本発明のその他実施形態に係る液体噴射装置及び耐候性試験装置の構成を概略的に示す図である。

【図6】本発明のその他実施形態に係る液体噴射装置及び耐候性試験装置の構成を概略的に示す図である。

【図7】本発明のその他実施形態に係る液体噴射装置及び耐候性試験装置の構成を概略的に示す図である。

【図8】本発明のその他実施形態に係る液体噴射装置及び耐候性試験装置の構成を概略的に示す図である。

【図9】本発明のその他実施形態に係る液体噴射装置及び耐候性試験装置の構成を概略的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。

【0028】

（実施形態１）
はじめに、本発明の実施形態１に係る液体噴射装置２及びこれを備えた耐候性試験装置１について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る液体噴射装置２及び耐候性試験装置１の構成を概略的に示している。図２は、液体噴射装置２に設けられた噴射ノズル３３及びジャケット部４０の構成を詳細に示している。なお、図１は、液体噴射装置２及び耐候性試験装置１の主要な構成のみを示しており、本実施形態に係る液体噴射装置２及び耐候性試験装置１は図示されない他の任意の構成を備え得る。

【0029】

＜耐候性試験装置＞
まず、本実施形態に係る耐候性試験装置１の構成について、図１を参照して説明する。耐候性試験装置１は、車載機器の水はね試験（スプラッシュウォーター試験）に用いられるものである。スプラッシュウォーター試験は、ＩＳＯ（国際標準化機構）の１６７５０−４規格に定められるアイスウォーター衝撃試験の１種であり、冷水による熱衝撃に対する車載機器の耐性を試験するものである。図１に示すように、耐候性試験装置１は、試験槽３と、本実施形態に係る液体噴射装置２と、を主に備えている。

【0030】

試験槽３は、例えば自動車のエンジンルームなどに設置される車載機器である試験体１００を収容するものであり、図１に示すように液体噴射装置２に隣接して配置されている。試験槽３は、筐体構造からなる槽本体３Ａと、槽本体３Ａの内部に配置された支持台３Ｂと、を主に有している。支持台３Ｂは、試験体１００が載置される上面３ＢＢを有している。

【0031】

槽本体３Ａにおける液体噴射装置２に対向する壁部には、当該槽本体３Ａの内外を連通させる開口部３ＡＡが設けられている。支持台３Ｂは、上面３ＢＢが当該開口部３ＡＡと略同じ高さ位置となるように配置されている。また液体噴射装置２は、液体Ｌを噴射する噴射ノズル３３を有し、当該噴射ノズル３３が開口部３ＡＡに臨むように配置されている。これにより、図１に示すように、液体噴射装置２（噴射ノズル３３）から噴射される温調された液体Ｌを、開口部３ＡＡを通じて槽本体３Ａ内に供給し、試験体１００に当てることができる。

【0032】

なお、試験槽３は、槽本体３Ａ内を自動車のエンジンルームを想定した高温環境に調節するための温度調節機構（図示しない）を備えていてもよい。この場合、試験槽３は、開口部３ＡＡを開閉するシャッター部（図示しない）を備えることが好ましい。このシャッター部は、断熱部材により構成されることが好ましい。これにより、液体噴射の停止中はシャッター部によって開口部３ＡＡを閉じることが可能になるため、槽本体３Ａ内の高温によって液体噴射装置２が損傷を受けるのを抑制することができる。

【0033】

＜液体噴射装置＞
次に、本実施形態に係る液体噴射装置２の構成について、図１及び図２を参照して説明する。液体噴射装置２は、温調された液体Ｌを試験体１００に噴射する装置である。本実施形態に係る液体噴射装置２は、０℃以上４℃以下の範囲に温調された冷水である液体Ｌを噴射する。液体噴射装置２は、循環回路１０と、温度調節部２０と、噴射部３２と、分岐経路３１と、開閉弁６１と、を主に備えている。

【0034】

循環回路１０は、温度調節部２０によって温調された液体Ｌを循環させる。循環回路１０は、液体Ｌを貯留する蓄液タンク２４と、液体Ｌが流通するジャケット部４０と、蓄液タンク２４とジャケット部４０とを互いに接続する２本の接続配管（第１の接続配管１３、第２の接続配管１４）と、第１の接続配管１３に設けられた送液ポンプ１１と、を主に有している。蓄液タンク２４には、当該蓄液タンク２４内に貯留される液体Ｌの温度を調節する温度調節部２０が配置されている。

【0035】

循環回路１０においては、送液ポンプ１１を作動させることにより、蓄液タンク２４において温調された液体Ｌを第１の接続配管１３を通じてジャケット部４０内に流入させることができる。そして、ジャケット部４０から流出した液体Ｌを第２の接続配管１４を通じて蓄液タンク２４に戻すことができる。つまり、第１及び第２の接続配管１３，１４を介して蓄液タンク２４とジャケット部４０との間において液体Ｌを循環させることができる。

【0036】

蓄液タンク２４は、スプラッシュウォーター試験に必要な水量に応じた容積を有し、液体Ｌの入口２４Ａと、液体Ｌの出口２４Ｂと、が設けられている。入口２４Ａには、第２の接続配管１４の下流端が接続されている。また出口２４Ｂには、第１の接続配管１３の上流端が接続されている。また出口２４Ｂから液体Ｌを流出し易くするため、入口２４Ａが蓄液タンク２４の側部上側（出口２４Ｂよりも上側）に設けられ、且つ出口２４Ｂが蓄液タンク２４の底部中央（入口２４Ａよりも下側）に設けられている。しかし、蓄液タンク２４における入口２４Ａ及び出口２４Ｂの位置は、これに限定されない。

【0037】

第１の接続配管１３は、蓄液タンク２４の出口２４Ｂに接続される上流端と、ジャケット部４０の流入口４１に接続される下流端と、を有している。第２の接続配管１４は、ジャケット部４０の流出口４２に接続される上流端と、蓄液タンク２４の入口２４Ａに接続される下流端と、を有している。

【0038】

ジャケット部４０は、液体Ｌが流通可能な内部空間４０Ａを有する円筒形状の部材であり、前端面４０Ｃと、後端面４０Ｂと、側周面４０Ｄと、を有している。ジャケット部４０は、蓄液タンク２４の容量よりも小さい容量を有している。またジャケット部４０の形状は円筒形状に限定されず、例えば角筒形状などの他の任意の形状を採用し得る。なお、ジャケット部４０の詳細な構成については後述する。送液ポンプ１１は、インバータモーターの回転数により循環回路１０における液体Ｌの流量を調節可能なポンプである。

【0039】

温度調節部２０は、蓄液タンク２４に貯留された液体Ｌの温度を調節するものである。温度調節部２０は、冷却部２１と、加熱部２２と、撹拌手段２５と、コントロール部２６と、を主に有している。

【0040】

冷却部２１は、蓄液タンク２４に貯留された液体Ｌを冷却するものである。冷却部２１は、例えば冷凍機により構成されており、コントロール部２６に設けられた動作制御部２６Ａによりその動作が制御される。

【0041】

加熱部２２は、蓄液タンク２４に貯留された液体Ｌを加熱するものである。加熱部２２は、例えば伝熱ヒータにより構成されており、同様に動作制御部２６Ａによりその動作が制御される。

【0042】

温度調節部２０によって冷却部２１及び加熱部２２を液体Ｌの温度に応じて適時作動させることにより、蓄液タンク２４に貯留される液体Ｌの温度を所望の温度に調節することができる。そして、温調された液体Ｌを蓄液タンク２４から第１の接続配管１３を介してジャケット部４０に供給することができる。なお、本発明における温度調節部は、本実施形態において説明した冷凍機及び伝熱ヒータを備えるものに限定されず、液体Ｌの温度を調節可能な任意の構成を採用し得る。

【0043】

撹拌手段２５は、モーター２５Ａと、回転軸２５Ｂと、撹拌翼２５Ｃと、を有している。回転軸２５Ｂは、先端部が蓄液タンク２４内に位置するように、当該蓄液タンク２４の上部から挿入されている。回転軸２５Ｂの先端部には、撹拌翼２５Ｃが取り付けられている。回転軸２５Ｂの基端部（蓄液タンク２４の上部からタンク外に突き出た部分）には、モーター２５Ａが取り付けられている。モーター２５Ａは、コントロール部２６に設けられた動作制御部２６Ａによって回転駆動する。

【0044】

動作制御部２６Ａによってモーター２５Ａを回転駆動させることにより、回転軸２５Ｂを軸周りに回転させることができる。これにより、撹拌翼２５Ｃによって蓄液タンク２４内の液体Ｌを撹拌することができる。この撹拌によって、蓄液タンク２４内の液体Ｌの温度を均一化することができる。なお、温度調節部２０は、撹拌手段２５を備えていなくてもよい。

【0045】

上記液体噴射装置２は、試験槽３における槽本体３Ａの底部と蓄液タンク２４とを接続する配管３Ｃを備えている。これにより、液体噴射装置２（噴射ノズル３３）から槽本体３Ａ内に噴射され、当該槽本体３Ａの底部に溜まった液体Ｌを配管３Ｃを介して蓄液タンク２４に戻すことができる。すなわち、配管３Ｃは、試験体１００に噴射された液体Ｌを循環回路１０に戻すための戻し配管として機能する。なお、配管３Ｃは、本発明の液体噴射装置において必須の構成ではなく、省略されてもよい。その場合、液体Ｌは使い捨てになるため、槽本体３Ａには排水用のドレン配管（図示しない）が設けられることになる。

【0046】

分岐経路３１は、循環回路１０から分岐した配管により構成されている。図１に示すように、分岐経路３１は、第１の接続配管１３における送液ポンプ１１の設置箇所よりも液体の流れ方向の下流側の部分Ｐ１から分岐している。分岐経路３１は、第１の接続配管１３の部分Ｐ１に接続される上流端と、噴射部３２が設けられる下流端と、を有している。これにより、温度調節部２０により温調された液体Ｌを部分Ｐ１から分岐経路３１内に導入し、当該分岐経路３１を通じて温調された液体Ｌを噴射部３２に導くことができる。そして、噴射部３２から試験体１００に向けて液体Ｌを噴射することができる。

【0047】

分岐経路３１は、図１に示すようにジャケット部４０の後端面４０Ｂ側の底部中央を貫通するように配置されている。分岐経路３１は、第１の接続配管１３の部分Ｐ１（循環回路１０からの分岐部分）からジャケット部４０の後端面４０Ｂに至るまでの第１の経路部分３１Ａと、ジャケット部４０により覆われる第２の経路部分３１Ｂと、を有している。第２の経路部分３１Ｂは、液体の流れ方向において第１の経路部分３１Ａの下流側に位置している。

【0048】

第１の経路部分３１Ａにおけるジャケット部４０の近傍の部分には、当該第１の経路部分３１Ａを流れる液体Ｌの流量を計測する流量計１２が設けられている。この流量計１２によって、液体Ｌの噴射時において第１の経路部分３１Ａを通過する液体Ｌの流量を監視することができる。なお、流量計１２は、省略されてもよい。

【0049】

噴射部３２は、分岐経路３１に導入された液体Ｌを噴射するものである。噴射部３２は、液体Ｌを試験体１００に向けて噴射する噴射口３２Ａが設けられた噴射ノズル３３により構成されている。

【0050】

開閉弁６１は、第２の経路部分３１Ｂの配管内における液体の流通及び遮断を切り替えることにより、噴射部３２からの液体Ｌの噴射及びその停止を切り替えるものである。図１に示すように、開閉弁６１は、第２の経路部分３１Ｂにおける噴射部３２の近傍の部分に設けられている。

【0051】

開閉弁６１は、コントロール部２６に設けられた開閉制御部２６Ｄにより制御されるように構成されている。開閉制御部２６Ｄは、所定の時間間隔で所定時間だけ開閉弁６１を開くように制御する。本実施形態では、スプラッシュウォーター試験の規格を考慮し、開閉制御部２６Ｄは、開閉弁６１を３０分毎に３秒間だけ開くように制御する。これにより、所定のインターバルで液体Ｌを間欠的に噴射することができる。なお、開閉弁６１は、電動により制御されるものに限定されず、手動で制御するものであってもよい。

【0052】

ここで、ジャケット部４０の構成について詳細に説明する。ジャケット部４０は、本実施形態に係る液体噴射装置２における重要な構成であり、噴射部３２からの液体Ｌの噴射が停止している間に分岐経路３１の温度を所望の温度に維持するために設けられている。図１に示すように、ジャケット部４０は、分岐経路３１の少なくとも一部（本実施形態では第２の経路部分３１Ｂ）を覆うように設けられている。ジャケット部４０は、例えばステンレスなどの金属材料からなり、分岐経路３１（第２の経路部分３１Ｂ）が延びる方向に沿って延在する円筒形状を有している。またジャケット部４０は、分岐経路３１の第１の経路部分３１Ａにおける熱容量の１０倍以上の熱容量を有している。

【0053】

ジャケット部４０は、温度調節部２０によって温調された液体Ｌを流入させる流入口４１と、ジャケット部４０の外に液体Ｌを流出させる流出口４２と、を有している。これにより、第１の接続配管１３から流入口４１を介してジャケット部４０の内部空間４０Ａに液体Ｌを流入させ、当該内部空間４０Ａにおいて液体Ｌを流通させた後、流出口４２から第２の接続配管１４に液体Ｌを流出させることができる。

【0054】

本実施形態に係る液体噴射装置２では、分岐経路３１の少なくとも一部（第２の経路部分３１Ｂ）がジャケット部４０内の液体Ｌ中を貫通する構成を採用することにより、以下のような効果が得られる。

【0055】

すなわち、ジャケット部４０により覆われる第２の経路部分３１Ｂは、当該ジャケット部４０内を流通する液体Ｌにさらされる。循環回路１０では温度調節部２０によって温調された液体Ｌが常時循環するため、ジャケット部４０内を流通する液体Ｌの温度は所定の範囲内に維持される。このため、開閉弁６１が閉じられている間に第１の経路部分３１Ａの温度が変動したとしても、開閉弁６１を開いた時に第１の経路部分３１Ａを流れる液体Ｌは、第２の経路部分３１Ｂを流れる際にジャケット部４０内の温調された液体Ｌ（試験中又は常時流通する液体Ｌ）によって加熱又は冷却される。また、上記液体噴射装置２では、ジャケット部４０を採用することにより、開閉弁６１を閉じて液体Ｌの噴射を停止している間にも分岐経路３１（第２の経路部分３１Ｂ）の配管温度を実際に噴射される液体Ｌの温度に予め調節することができる。よって、温度が安定した液体Ｌを噴射することが可能になる。

【0056】

図１に示すように、流入口４１はジャケット部４０における延在方向の中央よりも噴射部３２側に位置しており、流出口４２はジャケット部４０における延在方向の中央よりも噴射部３２と反対側に位置している。つまり、流入口４１及び流出口４２は、ジャケット部４０において延在方向（軸方向）の中央を挟んで互いに反対側に設けられている。これにより、ジャケット部４０内の延在方向における広い範囲に亘って温調された液体Ｌを流通させることができる。

【0057】

なお、流入口４１及び流出口４２の位置は、図１に示す位置と反対であってもよい。また流入口４１及び流出口４２がいずれもジャケット部４０における延在方向の中央よりも噴射部３２側に位置していてもよいし、ジャケット部４０における延在方向の中央よりも噴射部３２と反対側に位置していてもよいし、ジャケット部４０における延在方向の中央に位置していてもよい。

【0058】

図２は、上記液体噴射装置２における噴射部３２（噴射ノズル３３）及びジャケット部４０の構成を詳細に示している。図２に示すように、噴射ノズル３３は、扁平な形状を有しており、横長のスリット状の噴射口３２Ａが設けられている。この噴射口３２Ａより、液体Ｌを扇形状に噴射することができる。

【0059】

噴射ノズル３３は、分岐経路３１（第２の経路部分３１Ｂ）を構成する配管の下流端に対して着脱可能に構成されている。これにより、スプラッシュウォーター試験に用いられる試験体１００の種類に応じて、異なるタイプの噴射ノズル３３に交換することができる。なお、噴射ノズル３３は、上記のような着脱式のものに限定されず、配管に対して固定式のものであってもよい。

【0060】

図２に示すように、噴射ノズル３３は、噴射口３２Ａ及び当該噴射口３２Ａを規定する噴射端面３２ＡＡを除いた部分全体が、ジャケット部４０により覆われるように配置されている。これにより、分岐経路３１だけではなく、噴射ノズル３３もジャケット部４０内を流通する液体Ｌの温度に調節することができる。また図１に示すように、噴射ノズル３３は、噴射口３２Ａがジャケット部４０の前端面４０Ｃと略面一となるように配置されている。

【0061】

図２中一点鎖線により示すように、上記液体噴射装置２は、流入口４１からジャケット部４０内に流入した液体が、流出口４２に向かい延在方向（軸方向）に沿って螺旋状に流通するように構成されている。具体的には、ジャケット部４０内において液体が螺旋状に流通するように、第１の接続配管１３はジャケット部４０を前端面４０Ｃ側から軸方向に見た場合において前端面４０Ｃの中心から径方向の一方にずれた位置（流入口４１）に接続され、第２の接続配管１４は当該中心から径方向の他方にずれた位置（流出口４２）に接続されている（図３）。これにより、ジャケット部４０内において第２の経路部分３１Ｂの周囲に満遍なく温調液体を流通させることができる。なお、本発明は、ジャケット部４０内において液体が螺旋状に流通する場合に限定されず、液体がジャケット部４０の延在方向に流通してもよい。

【0062】

また図３に示すように、第１の接続配管１３はジャケット部４０の外周面における接線方向に沿って液体を流入させるように接続され、第２の接続配管１４はジャケット部４０の外周面における接線方向に沿って液体を流出させるように接続されている。これにより、ジャケット部４０内において液体の流れが乱れるのを抑制することができる。

【0063】

上記液体噴射装置２は、温度調節部２０によって温調された液体Ｌの温度を検知する温度検知部５０をさらに備えている。温度検知部５０は、例えばサーミスタなどの温度センサにより構成されている。本実施形態では、温度検知部５０は、図１及び図２に示すようにジャケット部４０に設けられており、当該ジャケット部４０内を流通する液体Ｌの温度を検知する。具体的には、温度検知部５０は、温度変化を検知するセンシング部がジャケット部４０内の液体Ｌに接触するように、当該ジャケット部４０の側周面４０Ｄから挿し込まれている。

【0064】

温度調節部２０は、温度検知部５０による検知結果に基づいて、蓄液タンク２４内の液体Ｌの温度を調節するように構成されている。具体的には、温度調節部２０を構成するコントロール部２６は、温度検知部５０により検知された液体Ｌの温度情報を受け付ける受付部２６Ｂを有している。そして、コントロール部２６は、温度検知部５０から受け付けた温度情報に基づいて、動作制御部２６Ａによって冷却部２１又は加熱部２２の動作を制御する。すなわち、温度検知部５０により検知された液体Ｌの温度が設定値（又は設置範囲）よりも高い場合には、動作制御部２６Ａは、蓄液タンク２４内の液体Ｌの温度を下げるように冷却部２１を動作させる。一方、温度検知部５０により検知された液体Ｌの温度が設定値（又は設置範囲）よりも低い場合には、動作制御部２６Ａは、蓄液タンク２４内の液体Ｌの温度を上げるように加熱部２２を動作させる。なお、ジャケット部４０内の液体Ｌの温度が設定値又は設置範囲内である場合には、動作制御部２６Ａは冷却部２１及び加熱部２２のいずれも動作させない。これにより、ジャケット部４０内の液体Ｌの温度が所望の温度となるように、蓄液タンク２４内の液体Ｌの温度を調節することができる。

【0065】

コントロール部２６は、ユーザによって液体Ｌの温度の設定値（又は設置範囲）を入力可能な入力部２６Ｃを有している。本実施形態では、０℃以上４℃以下の設定範囲が入力される。この入力部２６Ｃは、例えばキーボードやタッチパネルなどの入力機器により構成される。

【0066】

図１に示すように、温度検知部５０は、ジャケット部４０における延在方向の中央よりも噴射部３２側の部分（噴射部３２の近傍）に配置されている。すなわち、温度検知部５０は、ジャケット部４０内における延在方向の中央よりも噴射部３２側の領域を流通する液体Ｌの温度を検知可能なように配置されている。これにより、ジャケット部４０内における噴射部３２に近い領域を流通する液体Ｌの温度が設定範囲内となるように、温度調節部２０を動作させることができる。

【0067】

上記液体噴射装置２は、ジャケット部４０を覆う断熱部材６０をさらに備えている。断熱部材６０は、例えばウレタン樹脂などの材料からなるスポンジ状のものであり、ジャケット部４０の外周部を覆うように設けられている。具体的には、断熱部材６０は、噴射口３２Ａからの液体Ｌの噴射を遮らないように、ジャケット部４０の前端面４０Ｃ、後端面４０Ｂ及び側周面４０Ｄをそれぞれ覆うように設けられている。なお、図２では、断熱部材６０の図示が説明の便宜上省略されている。また断熱部材６０は、本発明の液体噴射装置において必須の構成ではなく、省略されてもよい。

【0068】

＜実施形態１のまとめ＞
ここで、上記のとおり説明した実施形態１に係る液体噴射装置２の主な特徴及び当該特徴による作用効果について列記する。

【0069】

上記液体噴射装置２は、温度調節部２０と、温度調節部２０によって温調された液体Ｌを循環させる循環回路１０と、循環回路１０から分岐した分岐経路３１と、液体Ｌを噴射する噴射部３２と、液体Ｌの噴射及びその停止を切り替える開閉弁６１と、を備えている。循環回路１０は、液体Ｌが流通し、分岐経路３１の第２の経路部分３１Ｂを覆うジャケット部４０を有している。

【0070】

上記液体噴射装置２では、温度調節部２０によって温調されると共に循環回路１０において循環する液体Ｌを分岐経路３１に分流させる。ここで、分岐経路３１の第２の経路部分３１Ｂがジャケット部４０により覆われているため、当該第２の経路部分３１Ｂがジャケット部４０内を流通する温調された液体Ｌにさらされる。このため、開閉弁６１を閉じて液体Ｌの噴射を停止している間に当該第２の経路部分３１Ｂの温度が変動しないように、ジャケット部４０内の液体Ｌによって当該第２の経路部分３１Ｂが加熱又は冷却される。よって、ジャケット部４０を有さない液体噴射装置では、循環回路１０から分岐経路３１に分流した液体Ｌの温度が分岐経路３１の配管温度の影響によって変動し得るのに対し、上記液体噴射装置２によれば、液体Ｌの噴射を停止している間にも、分岐経路３１（第２の経路部分３１Ｂ）の温度を実際に噴射される温調液体により予め調節することができる。したがって、上記液体噴射装置２によれば、温度が安定した液体Ｌを噴射することができる。

【0071】

上記液体噴射装置２は、液体Ｌの温度を検知する温度検知部５０を備えている。温度調節部２０は、温度検知部５０による検知結果に基づいて液体Ｌの温度を調節するように構成されている。これにより、温度検知部５０による検知結果を温度調節部２０の動作にフィードバックすることによって、循環回路１０において循環する液体Ｌの温度を精密に調節することが可能になる。

【0072】

上記液体噴射装置２において、ジャケット部４０は、分岐経路３１（第２の経路部分３１Ｂ）が延びる方向に沿って延在する形状を有している。温度検知部５０は、ジャケット部４０内における延在方向の中央よりも噴射部３２側の領域を流通する液体Ｌの温度を検知可能なように配置されている。これにより、ジャケット部４０内における噴射部３２に近い領域を流通する液体Ｌの温度を所望の温度に調節することができる。これにより、精密に温調された液体Ｌを噴射することができる。

【0073】

上記液体噴射装置２において、ジャケット部４０は、温度調節部２０によって温調された液体Ｌを流入させる流入口４１と、ジャケット部４０の外に液体Ｌを流出させる流出口４２と、を有している。流入口４１は、ジャケット部４０における延在方向の中央よりも噴射部３２側に位置している。流出口４２は、ジャケット部４０における延在方向の中央よりも噴射部３２と反対側に位置している。これにより、ジャケット部４０内の延在方向における広い範囲に亘って温調液体を流通させることができるため、分岐経路３１（第２の経路部分３１Ｂ）を広い範囲に亘って温度調節することができる。しかも、温度調節部２０によって温調された直後の液体Ｌをジャケット部４０内における噴射部３２の近くの領域に流通させることができる。これにより、精密に温度調節された液体Ｌを噴射することができる。

【0074】

上記液体噴射装置２は、流入口４１からジャケット部４０内に流入した液体Ｌが、流出口４２に向かい延在方向に沿って螺旋状に流通するように構成されている。これにより、ジャケット部４０内において分岐経路３１（第２の経路部分３１Ｂ）の周囲に満遍なく温調液体を流通させることができるため、第２の経路部分３１Ｂの温度を確実に調節することができる。

【0075】

上記液体噴射装置２において、分岐経路３１は、配管により構成されている。噴射部３２は、分岐経路３１を構成する配管に対して着脱可能な噴射ノズル３３により構成されている。これにより、試験体１００の種類に応じて異なるタイプの噴射ノズルに交換することができる。

【0076】

上記液体噴射装置２において、噴射ノズル３３は、ジャケット部４０により覆われるように配置されている。これにより、ジャケット部４０内を流通する温調液体により噴射ノズル３３の温度も所望の温度に調節することができる。

【0077】

上記液体噴射装置２は、ジャケット部４０を覆う断熱部材６０を備えている。これにより、外部の熱によるジャケット部４０の温度変動を抑制し、ジャケット部４０内を流通する液体Ｌの温度を安定させることができる。

【0078】

上記液体噴射装置２において、分岐経路３１は、循環回路１０からの分岐部分（部分Ｐ１）からジャケット部４０に至るまでの第１の経路部分３１Ａと、液体Ｌの流れ方向において第１の経路部分３１Ａの下流側に位置し、ジャケット部４０により覆われる第２の経路部分３１Ｂと、を有している。ジャケット部４０は、第１の経路部分３１Ａにおける熱容量の１０倍以上の熱容量を有している。これにより、ジャケット部４０内を流通する液体Ｌの温度を安定させることができる。

【0079】

（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２に係る液体噴射装置２Ａ及びこれを備えた耐候性試験装置１Ａについて、図４を参照して説明する。実施形態２に係る液体噴射装置２Ａは、基本的に上記実施形態１の場合と同様の構成を備えているが、噴射ノズル３３がジャケット部４０の外側に位置している点で異なっている。以下、上記実施形態１と異なる点についてのみ説明する。

【0080】

図４に示すように、噴射ノズル３３は、ジャケット部４０の外側に位置するように配置されている。具体的には、分岐経路３１が第２の経路部分３１Ｂの下流端から延びる第３の経路部分を有し、噴射ノズル３３は当該第３の経路部分の下流端に取り付けられている。このため、噴射ノズル３３は、ジャケット部４０の前端面４０Ｃよりも試験槽３側に突き出た状態となっている。これにより、上記実施形態１の場合と比べて噴射ノズル３３の交換作業を容易に行うことができる。

【0081】

なお、図４に示すように、実施形態２では、噴射ノズル３３の交換時の作業性を考慮し、噴射ノズル３３が断熱部材６０により覆われない場合について説明したが、これに限定されない。噴射ノズル３３も断熱部材６０により覆われる構成が採用されてもよい。

【0082】

（その他実施形態）
最後に、本発明のその他実施形態について説明する。

【0083】

上記実施形態１では、インバータモーターの回転数により液体Ｌの流量を調節可能な送液ポンプ１１が用いられる場合について説明したが、これに限定されない。図５に示すように、定流量ポンプ１１Ａが第１の接続配管１３に設けられ、且つ循環回路１０における液体Ｌの流量を調節するための流量調節弁１５が第１の接続配管１３における部分Ｐ１の下流側に設けられてもよい。

【0084】

上記実施形態１では、温度検知部５０がジャケット部４０に取り付けられる場合について説明したが、これに限定されない。図６に示すように、温度検知部５０は、蓄液タンク２４に取り付けられ、当該蓄液タンク２４内の液体Ｌの温度を検知するように構成されていてもよい。循環回路１０における液体Ｌの流量が大きい場合には、蓄液タンク２４とジャケット部４０との間における液体Ｌの温度差が小さくなる。このため、蓄液タンク２４内の液体Ｌの温度を基準として温度調節部２０を動作させても、ジャケット部４０内の液体Ｌの温度を所望の温度に調節することができる。この構成は、ジャケット部４０に対して温度検知部５０を取り付けにくい場合には特に有用である。

【0085】

また図７に示すように、温度検知部５０は、第１の接続配管１３におけるジャケット部４０の流入口４１の近傍の部位に取り付けられてもよい。また図示は省略するが、温度検知部５０は、第２の接続配管１４に取り付けられてもよい。

【0086】

上記実施形態１では、分岐経路３１が第１の接続配管１３から分岐する場合について説明したが、これに限定されない。図８に示すように、分岐経路３１が第２の接続配管１４から分岐していてもよい。

【0087】

上記実施形態１では、分岐経路３１においてジャケット部４０により覆われる部位（第２の経路部分３１Ｂ）に開閉弁６１が設けられる場合について説明したが、これに限定されない。図９に示すように、分岐経路３１においてジャケット部４０により覆われない部位（第１の経路部分３１Ａ）に開閉弁６１が設けられていてもよい。

【0088】

なお、図５〜図９に示した実施形態において、噴射ノズル３３がジャケット部４０の外側に位置するように配置されていてもよい。

【0089】

上記実施形態１では、分岐経路３１の一部のみがジャケット部４０により覆われる場合について説明したが、これに限定されない。分岐経路３１の全体がジャケット部４０により覆われてもよい。

【0090】

上記実施形態１では、液体噴射装置２により噴射する液体の一例として水を説明したが、これに限定されない。本発明における液体噴射装置は、例えば砂と水の混合水を噴射してもよいし、エチレングリコールなどの不凍液を噴射してもよい。

【0091】

なお、砂と水の混合水を噴射する場合には、噴射ノズル３３の噴射口３２Ａが狭いことから摩耗が問題となり易い。これに対して、上記のように分岐経路３１を構成する配管に対して噴射ノズル３３を着脱可能にすることにより、噴射ノズル３３の摩耗に対しても容易に対応することができる。

【0092】

上記実施形態１では、液体噴射装置２により液体Ｌを間欠的に噴射する場合について説明したがこれに限定されず、液体Ｌを常時噴射する構成であってもよい。

【0093】

今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと解されるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲により示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0094】

１，１Ａ〜１Ｆ 耐候性試験装置
２，２Ａ〜２Ｆ 液体噴射装置
３ 試験槽
１０ 循環回路
２０ 温度調節部
３１ 分岐経路
３１Ａ 第１の経路部分
３１Ｂ 第２の経路部分
３２ 噴射部
３３ 噴射ノズル
４０ ジャケット部
４１ 流入口
４２ 流出口
５０ 温度検知部
６０ 断熱部材
６１ 開閉弁
１００ 試験体
Ｌ 液体
Ｐ１ 分岐部分

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】