特許 6811152 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】6811152

(24)【登録日】2020年12月16日

(45)【発行日】2021年1月13日

(54)【発明の名称】耐候性試験装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 17/00 20060101AFI20201228BHJP

【ＦＩ】

   G01N17/00

【請求項の数】8

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2017-162669(P2017-162669)

(22)【出願日】2017年8月25日

(65)【公開番号】特開2019-39838(P2019-39838A)

(43)【公開日】2019年3月14日

【審査請求日】2019年8月13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

(72)【発明者】

【氏名】榎 浩之

(72)【発明者】

【氏名】梁井 誠

【審査官】 外川 敬之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−１６４５０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５２−１３８４６８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１０−３０９６４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−２１１９９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公昭４７−０２１２２４（ＪＰ，Ｙ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ １７／００

Ｇ０１Ｎ ５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体に粉粒体が混合された混合液体を被試験体に向けて噴射し、前記被試験体の耐性を試験する耐候性試験装置であって、
前記被試験体に向けて前記混合液体を噴射する噴射部と、
前記混合液体を貯めるタンクと、前記タンクから流出した前記混合液体が前記タンクに向かって流れる流路と、を有する循環回路と、
前記循環回路から前記噴射部に前記混合液体を導く分岐経路と、
前記循環回路において前記混合液体を循環させる動力を発生するポンプと、
前記流路を流れた前記混合液体を前記タンク内に向けて噴射するノズルと、を備え、
前記タンクは、前記混合液体が貯まる空間を挟んで互いに対向する一対の側面を有し、
前記ノズルは、前記タンク内に噴射された前記混合液体が前記一対の側面のうち一方に当たって跳ね返ることによって前記空間の中央に向かう前記混合液体の流れを発生させるように配置された第１噴射口と、前記タンク内に噴射された前記混合液体が前記一対の側面のうち他方に当たって跳ね返ることによって前記空間の中央に向かう前記混合液体の流れを発生させるように配置された第２噴射口と、を有することを特徴とする、耐候性試験装置。

【請求項2】

前記ノズルは、
前記一対の側面が対向する方向に延び、前記第１噴射口および前記第２噴射口が設けられている主パイプと、
前記主パイプの長さ方向における中央部から分岐し、先端に第３噴射口が設けられている分岐パイプと、を有することを特徴とする、請求項１に記載の耐候性試験装置。

【請求項3】

前記第３噴射口の孔径は、前記第１噴射口の孔径および前記第２噴射口の孔径よりも小さいことを特徴とする、請求項２に記載の耐候性試験装置。

【請求項4】

液体に粉粒体が混合された混合液体を被試験体に向けて噴射し、前記被試験体の耐性を試験する耐候性試験装置であって、
前記被試験体に向けて前記混合液体を噴射する噴射部と、
前記混合液体を貯めるタンクと、前記タンクから流出した前記混合液体が前記タンクに向かって流れる流路と、を有する循環回路と、
前記循環回路から前記噴射部に前記混合液体を導く分岐経路と、
前記循環回路において前記混合液体を循環させる動力を発生するポンプと、
前記流路を流れた前記混合液体を前記タンク内に向けて噴射するノズルと、を備え、
前記タンクは、底面と側面とが繋がる角部を有し、
前記ノズルは、前記角部の方向に向けて前記混合液体を噴射する噴射口を有することを特徴とする、耐候性試験装置。

【請求項5】

液体に粉粒体が混合された混合液体を被試験体に向けて噴射し、前記被試験体の耐性を試験する耐候性試験装置であって、
前記被試験体に向けて前記混合液体を噴射する噴射部と、
前記混合液体を貯めるタンクと、前記タンクから流出した前記混合液体が前記タンクに向かって流れる流路と、を有する循環回路と、
前記循環回路から前記噴射部に前記混合液体を導く分岐経路と、
前記循環回路において前記混合液体を循環させる動力を発生するポンプであって、前記動力が可変である前記ポンプと、
前記分岐経路に配置され、前記混合液体の流通および遮断を切り替えるバルブと、
前記バルブを開いた状態で前記噴射部から前記被試験体に前記混合液体を噴射すると共に前記循環回路において前記混合液体を循環させる試験運転と、前記バルブを閉じた状態で前記試験運転時と異なる前記ポンプの動力によって前記混合液体を前記循環回路において循環させる待機運転と、を実行する制御部と、を備えることを特徴とする、耐候性試験装置。

【請求項6】

前記タンクは、底面を有し、
前記ノズルは、前記タンク内に噴射された前記混合液体が前記底面に当たって跳ね返ることによって前記底面から上方に向かう前記混合液体の流れを発生させるように配置されていることを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の耐候性試験装置。

【請求項7】

前記タンクは、底面を有し、
前記タンクの前記底面に沿うように配置され、前記タンク内の前記混合液体を冷却するための冷媒が流れるとともに互いに隙間を空けて配置された複数の主管部を有する冷却器をさらに備え、
前記ノズルは、前記隙間に向けて前記混合液体を噴射するように配置されていることを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の耐候性試験装置。

【請求項8】

前記タンクにおける前記混合液体の出口に配置され、前記タンクの底面よりも上側に突出するフィルターをさらに備えることを特徴とする、請求項１〜７の何れか１項に記載の耐候性試験装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、耐候性試験装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、特許文献１および特許文献２に開示されるように、様々な外部環境に起因する劣化に対する各種部品の耐性を試験する耐候性試験装置について知られている。

【0003】

特許文献１には、自動車部品の耐候性試験の一種である塩害試験を行うための装置について開示されている。この試験装置は、塩水および泥水をそれぞれ貯留するタンクと、塩水および泥水を被試験体である自動車に向けてそれぞれ噴射するノズルと、タンクからノズルに塩水および泥水をそれぞれ導くパイプと、塩水タンクおよび泥水タンクにそれぞれ設けられたプロペラ式の撹拌機と、を備えている。

【0004】

特許文献２には、建物の外壁材などを想定した汚染試験を行うための装置について開示されている。この試験装置は、被試験体を収容する試験槽と、粒状物や粉状物などの汚染源を発生させる汚染源発生機と、被試験体に向けて液体を吐出する液体吐出機と、を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開昭５７−１９１５３４号公報

【特許文献2】実開昭６０−１６１８５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１のように泥水を被試験体に噴射して試験を行う装置においては、タンク内における泥の沈殿が問題となる。特許文献１では、タンク内にプロペラ式の撹拌機を設ける構成となっているが、その撹拌効果が十分ではなく、泥の沈殿を防ぐのは困難である。

【0007】

一方、特許文献２に開示される試験装置は、粉粒体と液体とを混合せず、それぞれ別々に被試験体に向けて噴射する構成となっている。ここで、自動車部品の水はね試験（以下、「スプラッシュウォーター試験」ともいう）などにおいては、水（液体）に砂（粉粒体）が混合された混合液体を被試験体に噴射する必要があり、特許文献２の試験装置はこのような試験には適さない。

【0008】

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、液体に粉粒体が混合された混合液体を被試験体に噴射する試験に適し、タンク内における粉粒体の沈殿を防ぐことが可能な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】

【0009】

本発明の一局面に係る耐候性試験装置は、液体に粉粒体が混合された混合液体を被試験体に向けて噴射し、前記被試験体の耐性を試験する装置である。この耐候性試験装置は、前記被試験体に向けて前記混合液体を噴射する噴射部と、前記混合液体を貯めるタンクと、前記タンクから流出した前記混合液体が前記タンクに向かって流れる流路と、を有する循環回路と、前記循環回路から前記噴射部に前記混合液体を導く分岐経路と、前記循環回路において前記混合液体を循環させる動力を発生するポンプと、を備えている。

【0010】

この耐候性試験装置によれば、ポンプの動力によって混合液体を循環回路において循環させることができる。そして、この循環動力によって付勢された混合液体をタンク内に流入させることができる。これにより、混合液体の勢いによってタンク内の混合液体を撹拌することができるため、タンク内で粉粒体が沈殿するのを防ぐことができる。そして、タンク内で撹拌された混合液体を循環回路から分岐経路を通じて噴射部に導き、当該噴射部から被試験体に向けて噴射することにより、混合液体の噴射による衝撃に対する被試験体の耐性を試験することができる。

【0011】

上記耐候性試験装置は、前記分岐経路に配置され、前記混合液体の流通および遮断を切り替えるバルブと、前記バルブを開いた状態で前記噴射部から前記被試験体に前記混合液体を噴射する試験運転と、前記バルブを閉じた状態で前記試験運転時と異なる前記ポンプの動力によって前記混合液体を前記循環回路において循環させる待機運転と、を実行する制御部と、をさらに備えていてもよい。

【0012】

この構成によれば、待機運転時において混合液体の循環によってタンク内を撹拌することができる。しかも、循環回路において循環する混合液体の流量を、試験運転時の流量とは異なる流量であって、タンク内の混合液体の撹拌に適した流量に調整することができる。したがって、タンク内における粉粒体の沈殿をより確実に防ぐことができる。

【0013】

上記耐候性試験装置は、前記流路を流れた前記混合液体を前記タンク内に向けて噴射するノズルをさらに備えていてもよい。

【0014】

この構成によれば、タンク内における特に粉粒体の沈殿が起こり易い場所に向けてノズルから混合液体を噴射することができるため、タンク内における粉粒体の沈殿をより確実に防ぐことができる。

【0015】

上記耐候性試験装置において、前記タンクは、底面を有していてもよい。前記ノズルは、前記タンク内に噴射された前記混合液体が前記底面に当たって跳ね返ることによって前記底面から上方に向かう前記混合液体の流れを発生させるように配置されていてもよい。

【0016】

この構成によれば、タンク内において混合液体の上昇流を発生させることによって、粉粒体の沈殿を効果的に防止することができる。

【0017】

上記耐候性試験装置において、前記タンクは、前記混合液体が貯まる空間を挟んで互いに対向する一対の側面を有していてもよい。前記ノズルは、前記タンク内に噴射された前記混合液体が前記一対の側面のうち一方に当たって跳ね返ることによって前記空間の中央に向かう前記混合液体の流れを発生させるように配置された第１噴射口と、前記タンク内に噴射された前記混合液体が前記一対の側面のうち他方に当たって跳ね返ることによって前記空間の中央に向かう前記混合液体の流れを発生させるように配置された第２噴射口と、を有していてもよい。

【0018】

この構成によれば、タンク内の広い領域に亘って混合液体の流れを形成することができるため、タンク内の混合液体を効果的に撹拌することができる。

【0019】

上記耐候性試験装置において、前記タンクは、底面を有していてもよい。上記耐候性試験装置は、前記タンクの前記底面に沿うように配置され、前記タンク内の前記混合液体を冷却するための冷媒が流れるとともに互いに隙間を空けて配置された複数の主管部を有する冷却器をさらに備えていてもよい。前記ノズルは、前記隙間に向けて前記混合液体を噴射するように配置されていてもよい。

【0020】

主管部の隙間は液体の淀みが生じ易いため、冷却器よりも下側の領域は粉粒体が特に沈殿し易い場所である。これに対し、主管部の隙間に向けて混合液体を噴射することにより、冷却器をタンク内に配置した場合でも、タンク内における粉粒体の沈殿を防ぐことができる。

【0021】

上記耐候性試験装置は、前記タンクにおける前記混合液体の出口に配置され、前記タンクの底面よりも上側に突出するフィルターをさらに備えていてもよい。

【0022】

この構成によれば、タンク底面に溜まった異物によってフィルターの一部が目詰まりしたとしても、タンク底面よりも上側に位置する部位においては当該異物による目詰まりが起こり難い。したがって、フィルター全体が目詰まりするのを防ぐことができる。

【発明の効果】

【0023】

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、液体に粉粒体が混合された混合液体を被試験体に噴射する試験に適し、タンク内における粉粒体の沈殿を防ぐことが可能な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】

【0024】

【図1】本発明の実施形態１に係る耐候性試験装置の構成を模式的に示す図である。

【図2】タンクの外観を模式的に示す図である。

【図3】タンクの内側から底面近傍を見たときの構成を模式的に示す図である。

【図4】タンクを右側面側から見たときの構成を模式的に示す図である。

【図5】タンクを上面側から見たときの構成を模式的に示す図である。

【図6】本発明の実施形態２に係る耐候性試験装置におけるフィルターの構成を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態に係る耐候性試験装置について詳細に説明する。

【0026】

（実施形態１）
まず、本発明の実施形態１に係る耐候性試験装置１の構成について説明する。図１は、耐候性試験装置１の主要な構成要素を模式的に示している。

【0027】

耐候性試験装置１は、液体に粉粒体が混合された混合液体Ｌ１を被試験体１００に向けて噴射し、被試験体１００の耐性を試験する装置である。具体的には、耐候性試験装置１は、車載機器のスプラッシュウォーター試験用の装置であって、０℃以上４℃以下に温調された冷水または冷塩水（液体）に砂（粉粒体）が混合された砂水（混合液体Ｌ１）を、被試験体１００に向けて所定のインターバルで噴射する装置である。

【0028】

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種であって、冷水（または冷塩水）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。この試験においては、冷水（または冷塩水）に砂が混合された砂水を被試験体１００に当てることにより、自動車の路上運転時における水はねを再現した試験を行うことができる。

【0029】

図１に示すように、耐候性試験装置１は、被試験体１００を所定の温度環境下において保持する恒温器１０と、シャッター２０と、被試験体１００に混合液体Ｌ１を噴射する散水部３０と、制御部６０と、を主に備えている。以下、これらの構成要素についてそれぞれ説明する。

【0030】

恒温器１０は、被試験体１００が収容される内部空間Ｓ１が設けられた試験槽１１と、この試験槽１１に隣接して配置されるとともに、試験槽１１の内部空間Ｓ１を温調する空調部１２と、を主に有している。被試験体１００は、例えば、自動車のエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ；Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）などの車載機器であって、試験槽１１内に配置される支持台（図示しない）の上面に設置される。なお、被試験体１００は、自動車のＥＣＵに限定されるものではない。

【0031】

恒温器１０においては、空調部１２によって、試験槽１１の内部空間Ｓ１を、例えば自動車のエンジンルームを想定した高温環境（約１５０℃）に温調することができる。なお、本発明の耐候性試験装置において、恒温器１０は必須の構成要素ではなく、省略されてもよい。この場合、被試験体１００をオーブン（図示しない）中で高温に加熱し、当該オーブンから取り出した被試験体１００を所定の支持台（図示しない）上に設置し、散水部３０から被試験体１００に向けて混合液体Ｌ１を噴射する。

【0032】

試験槽１１は、断熱壁構造を有しており、散水部３０側の槽壁１１Ａにおいて開口部１３が設けられている。散水部３０から供給される混合液体Ｌ１は、この開口部１３を通過して試験槽１１内に噴射される。また図１に示すように、試験槽１１の上部には、試験槽１１内で蒸発した水を当該試験槽１１の外へ逃がすための蒸気逃がし孔１４が設けられている。

【0033】

シャッター２０は、試験槽１１の開口部１３を開閉するものであり、内部空間Ｓ１において槽壁１１Ａに隣接して配置されている。図１に示すように、槽壁１１Ａの内面とシャッター２０の表面との間には隙間が空いている。

【0034】

シャッター２０は、槽壁１１Ａの内面に沿って上下に移動するように、制御部６０によって制御される。シャッター２０が下りることにより開口部１３が開いた状態となり（図１中において実線で示すシャッター２０）、一方でシャッター２０が上がることにより開口部１３が閉じた状態（開口部１３がシャッター２０により塞がれた状態）となる（図１中において２点鎖線で示すシャッター２０）。

【0035】

シャッター２０は、例えば断熱部材により構成されている。このため、シャッター２０によって開口部１３を塞ぐことにより、高温の内部空間Ｓ１と低温の散水部３０側の領域とを熱的に遮断することができるため、散水部３０を構成する各機器が試験槽１１内の熱気によって損傷を受けるのを防ぐことができる。なお、シャッター２０は、断熱部材により構成されるものに限定されず、任意の材料により構成されるものを用いることができる。

【0036】

散水部３０は、試験槽１１内に混合液体Ｌ１を噴射するものであって、噴射部３１と、バルブ５０と、循環回路４０と、分岐経路４１と、流量計４２と、ポンプ７０と、を主に有している。循環回路４０は、混合液体Ｌ１を貯めるタンク７１と、タンク７１から流出した混合液体Ｌ１がタンク７１に向かって流れる流路４３と、を有している。

【0037】

タンク７１は、スプラッシュウォーター試験に必要な水量に応じたタンク容積を有している。タンク７１には、第１流通口７１Ａおよび第２流通口７１Ｂがそれぞれ設けられており、流路４３を構成する配管の両端が第１および第２流通口７１Ａ，７１Ｂにそれぞれ接続されている。本実施形態では、第１流通口７１Ａがタンク７１への混合液体Ｌ１の入口として機能し、第２流通口７１Ｂがタンク７１からの混合液体Ｌ１の出口として機能する。なお、タンク７１の詳細な構成については後述する。

【0038】

ポンプ７０は、循環回路４０において混合液体Ｌ１を循環させる動力を発生するものであって、流路４３に配置されている。ポンプ７０は、例えばインバータモーターにより駆動されるものであって、制御部６０によってその運転周波数が制御される。

【0039】

このように、ポンプ７０の運転周波数を制御することにより、混合液体Ｌ１の流量を適切に調整しつつ当該混合液体Ｌ１を循環回路４０において循環させることができる。ここで、タンク７１内においては、混合液体Ｌ１に含まれる粉粒体（砂）が沈殿することにより、混合液体Ｌ１中の粉粒体濃度が変動することがある。これに対し、本実施形態に係る耐候性試験装置１では、ポンプ７０の循環動力によって付勢された混合液体Ｌ１を、第１流通口７１Ａからタンク７１内に流入させることができるため、混合液体Ｌ１が流入する時の勢いによってタンク７１内の混合液体Ｌ１を撹拌することができる。これにより、タンク７１内に撹拌機などを設けることなく、混合液体Ｌ１の循環動力を利用してタンク７１内における粉粒体の沈殿を防ぐことができる。なお、ポンプ７０は、インバータモーター式のものに限定されない。

【0040】

分岐経路４１は、循環回路４０から噴射部３１に混合液体Ｌ１を導く経路である。分岐経路４１は、流路４３から分岐した配管により構成されており、バルブ５０および流量計４２がそれぞれ配置されている。

【0041】

具体的には、図１に示すように、分岐経路４１は、流路４３におけるポンプ７０の吐出口とタンク７１の第１流通口７１Ａとの間に位置する部位Ｐ１に一端が接続されるとともに、他端に噴射部３１が配置されている。分岐経路４１は、当該部位Ｐ１から上方に延びる第１部位と、当該第１部位の上端から試験槽１１に向かって水平方向に延びる第２部位と、を有している。そして、流路４３の部位Ｐ１から分岐経路４１に混合液体Ｌ１を流入させ、分岐経路４１を通じて混合液体Ｌ１を噴射部３１に導くことができる。

【0042】

バルブ５０は、分岐経路４１における混合液体Ｌ１の流通および遮断を切り替えるものである。バルブ５０は、例えばピンチバルブであって、ダイヤフラムを空気によって膨らませることにより分岐経路４１内の流路を遮断し、また当該ダイヤフラムから空気を抜くことにより分岐経路４１内の流路を開放するように構成されている。バルブ５０の開閉は、制御部６０によって制御される。

【0043】

噴射部３１は、被試験体１００に向けて混合液体Ｌ１を噴射するものであって、ポンプ７０およびタンク７１よりも上方に配置されている。図１に示すように、噴射部３１は、試験槽１１における槽壁１１Ａの外面から水平方向に延設された板材により規定される噴射室Ｓ２内に配置されるとともに、噴射口３１Ａが試験槽１１の開口部１３に臨むように配置されている。シャッター２０が下がって開口部１３が開いた時は内部空間Ｓ１と噴射室Ｓ２とは互いに連通した状態となり、シャッター２０が上がって開口部１３が閉じた時は内部空間Ｓ１と噴射室Ｓ２とは互いに隔離された状態となる。

【0044】

耐候性試験装置１は、噴射部３１から試験槽１１内に噴射された混合液体Ｌ１をタンク７１に回収するための回収経路８０をさらに備えている。図１に示すように、回収経路８０は、一端が試験槽１１の底部に接続されるとともに、他端がタンク７１の壁部に接続されている。これにより、噴射部３１から噴射されて試験槽１１の底部に溜まった混合液体Ｌ１を、回収経路８０を通じてタンク７１に回収することができるため、混合液体Ｌ１の再利用が可能になる。なお、回収経路８０は、本発明の耐候性試験装置において必須の構成要素ではなく、省略されてもよい。

【0045】

制御部６０は、例えばパーソナルコンピュータにより構成されており、シャッター２０の開閉動作（上下移動）、バルブ５０の開閉動作、およびポンプ７０の運転周波数をそれぞれ制御可能に構成されている。制御部６０は、バルブ５０およびシャッター２０を開いた状態で噴射部３１から被試験体１００に混合液体Ｌ１を噴射する試験運転と、バルブ５０およびシャッター２０を閉じた状態で混合液体Ｌ１を循環回路４０において循環させる待機運転と、を実行するように構成されている。これらの試験運転および待機運転の詳細については後述する。

【0046】

図２は、タンク７１の外観を模式的に示している。タンク７１は、混合液体Ｌ１が貯まる空間Ｓ３を内部に有している。タンク７１は、底面７２と、底面７２に対して空間Ｓ３を挟んで上下方向に対向する上面７６と、前側面７５と、前側面７５に対して空間Ｓ３を挟んで前後方向に対向する後側面７４と、右側面７３と、右側面７３に対して空間Ｓ３を挟んで左右方向に対向する左側面７９と、を有している。図２に示すように、第１流通口７１Ａは、後側面７４における左右方向の略中央であって上下方向の中央よりも下側に設けられている。第２流通口７１Ｂは、底面７２における左右方向の中央よりも右側であって前後方向の中央よりも前側に設けられている。

【0047】

図３は、タンク７１の内側から底面７２の近傍を見たときの構成を示している。本実施形態に係る耐候性試験装置１は、流路４３（図１，図２）を流れた混合液体Ｌ１をタンク７１内に向けて噴射するノズル９０と、タンク７１内の底面７２の略中央に横置き状態で配置されるとともに混合液体Ｌ１を冷却するための冷却器８１と、タンク７１の底面７２において第２流通口７１Ｂよりも後側に配置されるとともに混合液体Ｌ１を加温するための加温器８６と、をさらに備えている。加温器８６は、例えば、シーズヒーターによって構成されている。また図３に示すように、第２流通口７１Ｂには、タンク７１から流路４３に流出する混合液体Ｌ１を濾過するためのメッシュ状のフィルター８５が配置されている。このフィルター８５は、混合液体Ｌ１中に含まれる粉粒体（砂）が通過可能な目開きを有しており、底面７２に沿って配置されている。

【0048】

図３に示すように、ノズル９０は、タンク７１内の底面７２近傍において後側面７４に沿って配置されている。ノズル９０は、タンク７１の後側面７４に沿って左右方向に延びる主パイプ９５と、主パイプ９５における長さ方向の略中央部から前側に突出する分岐パイプ９６と、主パイプ９５における長さ方向の略中央部から後側に突出するとともにタンク７１の第１流通口７１Ａに取り付けられた取付パイプ９４と、を主に有している。

【0049】

主パイプ９５、分岐パイプ９６および取付パイプ９４は、それぞれ、例えば塩化ビニルなどの樹脂からなるパイプである。分岐パイプ９６は、主パイプ９５および取付パイプ９４よりも配管径が小さくなっている。図３に示すように、主パイプ９５は、タンク７１の底面７２に対して平行に延びる平行パイプ部９５Ａと、この平行パイプ部９５Ａの両端に繋がるとともに底面７２に対して所定の角度（例えば４５°）を成して延びる一対の傾斜パイプ部９５Ｂ，９５Ｃと、を有している。一対の傾斜パイプ部９５Ｂ，９５Ｃの先端には第１および第２噴射口９２，９３がそれぞれ設けられており、分岐パイプ９６の先端には第３噴射口９１が設けられている。

【0050】

取付パイプ９４は、循環回路４０における流路４３（図１）の一端に接続されている。このため、流路４３を流れた混合液体Ｌ１は、取付パイプ９４を通じて主パイプ９５に流入する。そして、主パイプ９５において長さ方向の中央部から左右方向に向かって混合液体Ｌ１が流れ、第１および第２噴射口９２，９３からタンク７１内に向けてそれぞれ噴射される。第１噴射口９２は、タンク７１内の第１角部Ｃ１（底面７２と左側面７９と後側面７４とが繋がる部分）の近傍に向けて（冷却器８１よりも左側に向けて）混合液体Ｌ１を噴射する。一方、第２噴射口９３は、タンク７１内の第２角部Ｃ２（底面７２と右側面７３と後側面７４とが繋がる部分）の近傍に向けて（冷却器８１よりも右側に向けて）混合液体Ｌ１を噴射する。

【0051】

また、主パイプ９５に流入した混合液体Ｌ１の一部は、分岐パイプ９６に流入する。そして、当該一部の混合液体Ｌ１は、分岐パイプ９６を流れた後、第３噴射口９１からタンク７１内に向けて（冷却器８１の上部に向けて）噴射される。

【0052】

なお、第３噴射口９１の孔径は、第１および第２噴射口９２，９３の孔径よりも小さくなっている。これにより、取付パイプ９４から主パイプ９５に流入した混合液体Ｌ１の大部分が第３噴射口９１から噴射されて、第１および第２噴射口９２，９３からの混合液体Ｌ１の噴射量が少なくなるのを防止することができる。

【0053】

ノズル９０は、タンク７１内に噴射された混合液体Ｌ１が底面７２に当たって跳ね返ることによって底面７２から上面７６に向かう混合液体Ｌ１の流れを発生させるように配置されている。以下、これについて詳細に説明する。

【0054】

図４は、タンク７１を右側面７３（図２）側から見たときの構成を示している。図４に示すように、分岐パイプ９６は、底面７２に対して鋭角である角度θ（例えば４５°）を成すように、主パイプ９５から底面７２に向かって下向きに傾斜している。図４中の破線矢印Ａ１は、分岐パイプ９６の先端に設けられた第３噴射口９１から噴射される混合液体の流れを示している。また図４に示すように、主パイプ９５の端部（図３に示す傾斜パイプ部９５Ｃ）は、タンク７１の右側面７３から見たときに、底面７２に対して鋭角である角度θ（例えば７５°）を成すように、底面７２に向かって下向きに傾斜している。また傾斜パイプ部９５Ｂも、タンク７１の左側面７９から見たときに、底面７２に対して鋭角である角度θ（例えば７５°）を成すように、底面７２に向かって下向きに傾斜している。

【0055】

この破線矢印Ａ１に示すように、第３噴射口９１からタンク７１内に噴射された混合液体は、まず、底面７２に当たって跳ね返る。そして、底面７２で跳ね返った混合液体は、タンク７１の前側面７５側に流れつつ上面７６に向かって上昇し、前側面７５に当たる。前側面７５に当たって跳ね返った混合液体は、タンク７１の後側面７４側に流れつつ上面７６に向かってさらに上昇する。このように、第３噴射口９１からタンク７１内に噴射された混合液体Ｌ１が底面７２に当たって跳ね返ることによって、底面７２から上面７６に向かう混合液体の流れ（上昇流）が発生する。しかも、第３噴射口９１から噴射される混合液体の流れと、底面７２で跳ね返った混合液体の流れと、は互いに干渉しない。

【0056】

また図３を参照して説明した通り、一対の傾斜パイプ部９５Ｂ，９５Ｃも、タンク７１の前側面７５または後側面７４から見たときに、タンク７１の底面７２に対して鋭角（例えば４５°）を成すように、平行パイプ部９５Ａの両端から底面７２に向かって下向きに傾斜している。このため、一対の傾斜パイプ部９５Ｂ，９５Ｃの先端に設けられた第１および第２噴射口９２，９３から噴射された混合液体も、底面７２に当たって跳ね返ることによって、底面７２から上面７６に向かう混合液体の流れ（上昇流）をタンク７１内に発生させる。

【0057】

第１噴射口９２は、タンク７１内に噴射された混合液体が左側面７９（一対の側面のうち一方）に当たって跳ね返ることによってタンク７１の空間Ｓ３の中央に向かう混合液体の流れを発生させるように配置されている。また第２噴射口９３は、タンク７１内に噴射された混合液体が右側面７３（一対の側面のうち他方）に当たって跳ね返ることによってタンク７１の空間Ｓ３の中央に向かう混合液体の流れを発生させるように配置されている。

【0058】

図５は、タンク７１を上面７６側から見たときの構成を示している。図５中において、破線矢印Ａ２−１およびＡ２−２は第１噴射口９２から噴射される混合液体の流れを示し、破線矢印Ａ３−１およびＡ３−２は第２噴射口９３から噴射される混合液体の流れを示している。

【0059】

図５に示すように、第１噴射口９２からタンク７１内に噴射された混合液体は、左側面７９に当たり、Ａ２−１とＡ２−２の２つの流れに分流する。Ａ２−１は、左側面７９に沿って前側面７５に向かって流れるとともに、左側面７９で跳ね返ることによってタンク７１の空間Ｓ３の中央に向かって流れる。その後、前側面７５に当たって跳ね返った混合液体は、後側面７４に向かって流れる。一方で、Ａ２−２は、第１角部Ｃ１において混合液体Ｌ１を撹拌することにより、粉粒体の沈殿を防ぐ。

【0060】

また第２噴射口９３からタンク７１内に噴射された混合液体は、右側面７３に当たり、Ａ３−１とＡ３−２の２つの流れに分流する。Ａ３−１は、右側面７３に沿って前側面７５に向かって流れるとともに、右側面７３で跳ね返ることによってタンクの空間Ｓ３の中央に向かって流れる。その後、前側面７５に当たって跳ね返った混合液体は、後側面７４に向かって流れる。一方で、Ａ３−２は、第２角部Ｃ２において混合液体Ｌ１を撹拌することにより、粉粒体の沈殿を防ぐ。そして、タンク７１の空間Ｓ３の中央部において、混合液体の流れＡ１，Ａ２−１，Ａ３−１がそれぞれ衝突する。このように、主パイプ９５の両端の角度を調整することによって、第１および第２噴射口９２，９３から噴射される混合液体の流れを、タンク７１の空間Ｓ３の中央に向かう流れＡ２−１，Ａ３−１と、タンク７１の角部Ｃ１，Ｃ２に向かう流れＡ２−２，Ａ３−２と、に分流することができる。これによって、タンク７１内の混合液体Ｌ１の撹拌効果を高めることができる。

【0061】

冷却器８１は、冷媒との熱交換を介してタンク７１内の混合液体Ｌ１を冷却するための熱交換器（蒸発器）である。図３に示すように、冷却器８１は、タンク７１の底面７２に沿うようにらせん状に設けられるとともに、冷媒の入口８１Ａおよび出口８１Ｂがそれぞれ設けられた伝熱管８２を有している。この伝熱管８２は、タンク７１の前後方向に沿って直線状に延びるとともに左右方向に互いに隙間を空けて設けられた複数の主管部８３と、隣り合う主管部８３の端部同士を接続するＵ字状の接続管部８４と、により構成されている。

【0062】

本実施形態のように、タンク７１の底面７２において冷却器８１を横置き状態で配置する場合、主管部８３同士の隙間において液体の淀みが生じ易いため、冷却器８１よりも下側の領域には粉粒体が特に沈殿し易くなる。これに対し、本実施形態では、分岐パイプ９６の先端に設けられた第３噴射口９１から主管部８３の隙間に向けて混合液体を噴射するように、ノズル９０がタンク７１内に配置されている。これにより、冷却器８１よりも下側においても混合液体の流れを生じさせることができるため、冷却器８１の下側における粉粒体の沈殿を効果的に防ぐことができる。

【0063】

次に、上記耐候性試験装置１を用いて被試験体１００の試験を行う方法について説明する。この方法では、所定の時間間隔で所定の時間だけ試験運転（被試験体１００に混合液体Ｌ１を噴射する運転）を行い、前後の試験運転の間に待機運転（混合液体Ｌ１を被試験体１００に噴射せずに循環回路４０において循環させる運転）を行う。

【0064】

まず、待機運転においては、制御部６０は、バルブ５０およびシャッター２０をそれぞれ閉じるとともに、第１運転周波数でポンプ７０を運転する。これにより、混合液体Ｌ１がポンプ７０の第１運転周波数に応じた流量で循環回路４０内を循環する一方、噴射部３１から混合液体Ｌ１は噴射されない。つまり、タンク７１の第２流通口７１Ｂから流出した混合液体Ｌ１が、流路４３を通じて第１流通口７１Ａからタンク７１内に戻される。そして、ノズル９０の第１〜第３噴射口９２，９３，９１から混合液体Ｌ１がタンク７１内に噴射される。このとき、ポンプ７０の循環動力によって付勢された混合液体Ｌ１をタンク７１内に戻すことにより、タンク７１内の混合液体Ｌ１を撹拌することができる。これにより、待機運転中にタンク７１内において粉粒体の沈殿が起こるのを防ぐことができる。

【0065】

次に、待機運転から試験運転に切り替わる。試験運転においては、まず、制御部６０は、バルブ５０およびシャッター２０を閉じた状態で、ポンプ７０の運転周波数を第１運転周波数から当該第１運転周波数よりも高い第２運転周波数（例えば３９．８Ｈｚ）に上げる。つまり、本実施形態における待機運転では、制御部６０は、試験運転時と異なるポンプ７０の動力（運転周波数）によって混合液体Ｌ１を循環回路４０において循環させる。

【0066】

そして、ポンプ７０の運転周波数が第２運転周波数に調整された後、制御部６０は、シャッター２０およびバルブ５０を順に開く。これにより、噴射部３１から被試験体１００に向けて混合液体Ｌ１が噴射される。そして、噴射された混合液体Ｌ１は、試験槽１１の開口部１３を通過して試験槽１１内に導かれ、被試験体１００に当たる。

【0067】

また試験運転中には、上述のように混合液体Ｌ１を被試験体１００に向けて噴射するとともに、循環回路４０における混合液体Ｌ１の循環も継続する。つまり、循環回路４０においては、待機運転および試験運転の両方に亘って常に混合液体Ｌ１を循環させることにより、混合液体Ｌ１の温度が保たれる。

【0068】

ここで、上記の通り説明した実施形態１に係る耐候性試験装置１の特徴および作用効果について列記する。

【0069】

耐候性試験装置１は、液体に粉粒体が混合された混合液体Ｌ１を被試験体１００に向けて噴射し、被試験体１００の耐性を試験する装置である。この耐候性試験装置１は、被試験体１００に向けて混合液体Ｌ１を噴射する噴射部３１と、混合液体Ｌ１を貯めるタンク７１と、タンク７１から流出した混合液体Ｌ１がタンク７１に向かって流れる流路４３と、を有する循環回路４０と、循環回路４０から噴射部３１に混合液体Ｌ１を導く分岐経路４１と、循環回路４０において混合液体Ｌ１を循環させる動力を発生するポンプ７０と、を備えている。

【0070】

この耐候性試験装置１によれば、ポンプ７０の動力によって混合液体Ｌ１を循環回路４０において循環させることができる。そして、この循環動力によって付勢された混合液体Ｌ１をタンク７１内に流入させることができる。これにより、混合液体Ｌ１の勢いによってタンク７１内の混合液体Ｌ１を撹拌することができるため、タンク７１内で粉粒体が沈殿するのを防ぐことができる。しかも、タンク７１内に撹拌機などを設置することなく、混合液体Ｌ１の循環動力を利用して撹拌することができるため、装置コストの増加を抑えることができる。そして、タンク７１内で撹拌された混合液体Ｌ１を循環回路４０から分岐経路４１を通じて噴射部３１に導き、噴射部３１から被試験体１００に向けて噴射することにより、混合液体Ｌ１の噴射による衝撃に対する被試験体１００の耐性を試験することができる。

【0071】

耐候性試験装置１は、分岐経路４１に配置され、混合液体Ｌ１の流通および遮断を切り替えるバルブ５０と、バルブ５０を開いた状態で噴射部３１から被試験体１００に混合液体Ｌ１を噴射する試験運転と、バルブ５０を閉じた状態で試験運転時と異なるポンプ７０の動力によって混合液体Ｌ１を循環回路４０において循環させる待機運転と、を実行する制御部６０と、を備えている。

【0072】

この構成によれば、待機運転時に循環回路４０において循環する混合液体Ｌ１の流量を、試験運転時の流量とは異なる流量であって、タンク７１内の混合液体Ｌ１の撹拌に適した流量に調整することができる。したがって、タンク７１内における粉粒体の沈殿をより確実に防ぐことができる。

【0073】

耐候性試験装置１は、流路４３を流れた混合液体Ｌ１をタンク７１内に向けて噴射するノズル９０を備えている。

【0074】

この構成によれば、タンク７１内における特に粉粒体の沈殿が起こり易い場所に向けてノズル９０から混合液体Ｌ１を噴射することができるため、タンク７１内における粉粒体の沈殿をより確実に防ぐことができる。

【0075】

耐候性試験装置１において、タンク７１は、底面７２と、底面７２に対して上下方向に対向する上面７６と、を有している。ノズル９０は、タンク７１内に噴射された混合液体Ｌ１が底面７２に当たって跳ね返ることによって底面７２から上面７６に向かう混合液体Ｌ１の流れを発生させるように配置されている。

【0076】

この構成によれば、タンク７１内において混合液体Ｌ１の上昇流を発生させることによって、粉粒体の沈殿を効果的に防止することができる。

【0077】

耐候性試験装置１において、タンク７１は、混合液体Ｌ１が貯まる空間Ｓ３を挟んで互いに対向する一対の側面（右側面７３および左側面７９）を有している。ノズル９０は、タンク７１内に噴射された混合液体Ｌ１が一対の側面のうち一方（左側面７９）に当たって跳ね返ることによって空間Ｓ３の中央に向かう混合液体Ｌ１の流れを発生させるように配置された第１噴射口９２と、タンク７１内に噴射された混合液体Ｌ１が一対の側面のうち他方（右側面７３）に当たって跳ね返ることによって空間Ｓ３の中央に向かう混合液体Ｌ１の流れを発生させるように配置された第２噴射口９３と、を有している。

【0078】

この構成によれば、タンク７１内の広い領域に亘って混合液体Ｌ１の流れを形成することができるため、タンク７１内の混合液体Ｌ１を効果的に撹拌することができる。

【0079】

耐候性試験装置１は、タンク７１の底面７２に配置され、タンク７１内の混合液体Ｌ１を冷却するための冷媒が流れるとともに互いに隙間を空けて配置された複数の主管部８３を有する冷却器８１を備えている。ノズル９０は、当該隙間に向けて混合液体Ｌ１を噴射するように配置されている。

【0080】

主管部８３の隙間は液体の淀みが生じ易いため、冷却器８１よりも下側の領域は粉粒体が特に沈殿し易い場所である。これに対し、主管部８３の隙間に向けて混合液体Ｌ１を噴射することにより、冷却器８１をタンク７１内の底面７２に配置した場合でも、タンク７１内における粉粒体の沈殿を防ぐことができる。

【0081】

なお、上記実施形態１において、冷却器８１および加温器８６の一方または両方が省略されてもよい。

【0082】

（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２に係る耐候性試験装置について、図６を参照して説明する。実施形態２に係る耐候性試験装置は、基本的に上記実施形態１に係る耐候性試験装置１と同様の構成を備えているが、タンク７１の第２流通口７１Ｂに配置されたフィルターの構成が上記実施形態１と異なっている。以下、上記実施形態１と異なる点についてのみ説明する。

【0083】

図６は、実施形態２に係る耐候性試験装置のタンク７１の外観を示している。図６に示すように、実施形態２におけるフィルター９８は、タンク７１における混合液体Ｌ１の出口（第２流通口７１Ｂ）に配置されるとともに、タンク７１の底面７２よりも上側（上面７６側）に突出している。具体的には、フィルター９８は、タンク７１の底面７２から上面７６に向かって延びており、その頂部９８Ａが混合液体Ｌ１の液面よりも下側であって底面７２よりも上側に位置している。フィルター９８は、その全体が混合液体Ｌ１中に浸漬されており、また冷却器８１（図３）よりも高い位置まで延びていてもよい。

【0084】

耐候性試験装置においては、回収経路８０（図１）を通じて試験槽１１からタンク７１に回収される混合液体Ｌ１中に、種々の異物が含まれることがある。この異物は、例えば、混合液体Ｌ１の噴射によって被試験体１００の表面から剥がれた塗料などである。したがって、この異物がタンク７１の底面７２に堆積することがある。またこれらの異物には、フィルター９８の目開きよりもサイズが大きいものもあるため、フィルター９８の目詰まりが問題となることがある。

【0085】

これに対し、実施形態２においては、フィルター９８がタンク７１における異物の堆積高さよりも上側に突出するよう構成しているため、底面７２に堆積した異物によってフィルター９８の全体が目詰まりするのを防止することができる。つまり、フィルター９８の下部において上記異物による目詰まりが生じたとしても、フィルター９８の上部においては上記異物による目詰まりが起こり難い。したがって、実施形態２によれば、フィルターの目詰まりによって循環回路４０内の混合液体Ｌ１の流れが阻害されるのを防止することができる。なお、実施形態２の耐候性試験装置においても、冷却器８１および加温器８６の一方または両方が省略されてもよい。

【0086】

（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。

【0087】

上記実施形態１では、試験運転時よりも待機運転時の方がポンプ７０の運転周波数が低い場合について説明したがこれに限定されず、試験運転時よりも待機運転時の方がポンプ７０の周波数が高くてもよい。また試験運転時および待機運転時においてポンプ７０の運転周波数が同じであってもよい。

【0088】

上記実施形態１において、第１および第２噴射口９２，９３がそれぞれ省略されてもよい。またノズル９０は、タンク７１の底面７２から上面７６に向かう混合液体の流れが発生しないように配置されていてもよい。ノズル９０の位置は、タンク７１内において粉粒体が沈殿し易い位置に向けて混合液体Ｌ１を噴射可能であれば、どの位置であってもよい。またノズル９０自体が省略されてもよい。

【0089】

上記実施形態１では、冷却器８１がタンク７１の底面７２に沿って横置きされる場合について説明したがこれに限定されず、冷却器８１がタンク７１の側面に沿って縦置きされてもよい。また冷却器８１がタンク７１内に配置される場合に限定されず、タンク７１の外側に配置されてもよい。この場合、混合液体Ｌ１に含まれる粉粒体によって伝熱管８２の外面が摩耗するのを防ぐことができる。

【0090】

タンク７１は、上面７６を有さず、上側が開放されているものであってもよい。

【0091】

槽壁１１Ａの内面とシャッター２０の表面との間の隙間がなくてもよい。またシャッター２０は、制御部６０によって自動制御されるものに限定されず、手動制御されるものでもよい。

【0092】

循環回路４０を流れる混合液体Ｌ１が流入可能なジャケット部を設け、当該ジャケット部の内部に噴射部３１を配置してもよい。これにより、待機運転中においても噴射部３１の温度を一定に保つことができる。

【0093】

混合液体Ｌ１に含まれる粉粒体は砂に限定されず、本発明の耐候性試験装置はスプラッシュウォーター試験用の装置に限定されるものではない。

【0094】

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およ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】

【0095】

１ 耐候性試験装置
３１ 噴射部
４０ 循環回路
４１ 分岐経路
４３ 流路
５０ バルブ
６０ 制御部
７０ ポンプ
７１ タンク
７２ 底面
７３ 右側面
７６ 上面
７９ 左側面
８１ 冷却器
８３ 主管部
８５，９８ フィルター
８９Ａ 上端
９０ ノズル
９２ 第１噴射口
９３ 第２噴射口
１００ 被試験体
Ｌ１ 混合液体
Ｓ３ 空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】