特許 7450100 液循環式試験装置及び液循環式試験方法

(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】

(24)【登録日】2024-03-06

(45)【発行日】2024-03-14

(54)【発明の名称】液循環式試験装置及び液循環式試験方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 3/36 20060101AFI20240307BHJP

   G05D 16/20 20060101ALI20240307BHJP

【ＦＩ】

G01N3/36

G05D16/20 N

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2023117677

(22)【出願日】2023-07-19

(62)【分割の表示】P 2020029634の分割

【原出願日】2020-02-25

(65)【公開番号】P2023133387

(43)【公開日】2023-09-22

【審査請求日】2023-07-19

(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】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】澤 裕嗣

(72)【発明者】

【氏名】瀬戸 徹郎

【審査官】外川 敬之

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－１３１２０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６０－０１２６６９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５８－１６７９１２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１６－１４２７３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１８９６５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ３／３６

Ｇ０５Ｄ １６／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

加圧手段が設けられた主流路と、供試体を接続可能に構成され前記主流路に繋がる供試体流路と、前記供試体流路に対して分岐するように前記主流路に繋がるバイパス路とを有し、前記加圧手段による加圧力によって液状の流体が循環するように構成された循環路と、
前記バイパス路の開度を変えることによって前記供試体流路での前記流体の圧力を変える圧力変更部と、
前記供試体流路に配置され、前記バイパス路が閉じられた状態で得られる前記供試体流路における前記流体の高圧圧力を調整可能な第１調節弁と、
前記バイパス路に配置され、前記圧力変更部によって前記バイパス路が開かれた状態で得られる前記供試体流路における前記流体の低圧圧力を調整可能な第２調節弁と、
を備えている液循環式試験装置。

【請求項2】

前記第１調節弁によって調整された前記高圧圧力と前記第２調節弁によって調整された前記低圧圧力との間で、前記供試体流路における前記流体の圧力が変わるように前記圧力変更部を制御する制御部を備えている請求項１に記載の液循環式試験装置。

【請求項3】

前記供試体流路において前記流体の圧力を検知する圧力検知部を備え、
前記制御部は、前記圧力検知部によって検知された圧力が予め設定された圧力変化に沿うように、前記圧力検知部の検知結果に応じて前記圧力変更部を制御する請求項２に記載の液循環式試験装置。

【請求項4】

加圧手段が設けられた主流路と、供試体を接続可能に構成され前記主流路に繋がる供試体流路と、前記供試体流路に対して分岐するように前記主流路に繋がるバイパス路とを有し、前記加圧手段による加圧力によって液状の流体が循環するように構成された循環路と、
前記供試体流路に配置され、前記供試体流路における前記流体の高圧圧力を設定するための第１調節弁と、
前記バイパス路に配置され、前記供試体流路における前記流体の低圧圧力を設定するための第２調節弁と、
前記バイパス路の開度を変えることによって、前記供試体流路での前記流体の圧力を、前記第１調節弁によって調整される前記高圧圧力と前記第２調節弁によって調整される前記低圧圧力との間で変える圧力変更部と、
を備えている液循環式試験装置。

【請求項5】

前記流体の温度調整を行う温度調整装置が設けられている請求項１から４の何れか１項に記載の液循環式試験装置。

【請求項6】

前記供試体流路に接続された前記供試体を所定の温度に保つ恒温槽を備えている請求項１から５の何れか１項に記載の液循環式試験装置。

【請求項7】

循環路に液状の流体を循環させながら供試体の試験を行う液循環式試験方法であって、
前記循環路は、加圧手段が設けられた主流路と、前記供試体を接続可能に構成され前記主流路に繋がる供試体流路と、前記供試体流路に対して分岐するように前記主流路に繋がるバイパス路とを有し、液状の流体が循環するように構成されており、
前記供試体流路における前記流体の高圧圧力を前記供試体流路に配置された第１調節弁によって設定するとともに、前記供試体流路における前記流体の低圧圧力を前記バイパス路に配置された第２調節弁によって設定する圧力設定工程と、
圧力変更部によって前記バイパス路の開度を変えることによって前記供試体流路での前記流体の圧力を変えて、前記流体から前記供試体にかかる圧力を変える圧力変化工程と、を備える液循環式試験方法。

【請求項8】

前記圧力変化工程では、前記第１調節弁の調整によって得られる前記流体の高圧圧力と、前記第２調節弁の調整によって得られる前記流体の低圧圧力との間で、前記流体から前記供試体にかかる圧力を変える請求項７に記載の液循環式試験方法。

【請求項9】

前記圧力変化工程では、
前記供試体流路を流れる流体の圧力を検知し、
前記検知された圧力が予め設定された圧力変化に沿うように、圧力検知結果に応じて前記圧力変更部を制御する請求項７に記載の液循環式試験方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液循環式試験装置及び液循環式試験方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、下記特許文献１に開示されているように、供試体にかかる液圧を変化させて供試体にかかる圧力を調整する圧力制御装置が知られている。特許文献１に開示された圧力制御装置では、圧力源に繋がる液圧ラインに供試体が接続されるとともに、この液圧ラインに、油圧アクチュエータによって動作する単動ピストンからの液圧が供給されるように構成されている。油圧アクチュエータは、供試体にかかる圧力を検出する圧力検出部からの信号に基づいて、単動ピストンを動作させる。単動ピストンの動作により、供試体には、所定の圧力波形を示す圧力がかけられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開昭６１－１５６３１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示された圧力制御装置では、単動ピストンから液圧ラインに加圧液を供給しつつ供試体にかかる圧力を調整する。この構成では、液圧ラインに加圧液を供給する単動ピストン及びそれを動作させる油圧アクチュエータが必要になるため、構成が複雑なものとなる。

【0005】

そこで、本発明は、前記従来技術を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、より簡素化された構成で供試体にかかる液圧を調整できる試験装置及び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】

【0006】

前記の目的を達成するため、本発明に係る液循環式試験装置は、加圧手段が設けられた主流路と、供試体を接続可能に構成され前記主流路に繋がる供試体流路と、前記供試体流路に対して分岐するように前記主流路に繋がるバイパス路とを有し、前記加圧手段による加圧力によって液状の流体が循環するように構成された循環路と、前記バイパス路の開度を変えることによって前記供試体流路での前記流体の圧力を変える圧力変更部と、前記圧力変更部によって前記供試体流路を流れる前記流体の圧力を変えるときの前記バイパス路の開度変化に関する開度情報を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記開度情報に基づいて前記圧力変更部を制御する制御部と、を備えている。

【0007】

本発明では、ポンプ等の加圧手段による流体の加圧力によって、主流路を流れる流体の圧力が設定される。この状態で、圧力変更部が、バイパス路の開度を変更すると、主流路からバイパス路に流入する流体の流動抵抗が変わるため、それによって、供試体流路に流入する流体の圧力が変わり、供試体流路の流体から供試体にかかる圧力が変わる。このため、比較的簡素化された構成で供試体にかかる圧力の調整を行うことができる。しかも、開度情報を記憶する記憶部を備えており、制御部は、当該記憶部に記憶された開度情報に基づいて圧力変更部を制御する。これにより、バイパス路の開度変更量に応じて供試体流路での流体圧力が変化する。このため、流体から供試体にかかる圧力を予め設定された目標に沿うように変化させることができる。

【0008】

また本発明に係る液循環式試験装置は、加圧手段が設けられた主流路と、供試体を接続可能に構成され前記主流路に繋がる供試体流路と、前記供試体流路に対して分岐するように前記主流路に繋がるバイパス路とを有し、前記加圧手段による加圧力によって液状の流体が循環するように構成された循環路と、前記バイパス路の開度を変えることによって前記供試体流路での前記流体の圧力を変える圧力変更部と、前記供試体流路において前記流体の圧力を検知する圧力検知部と、前記圧力検知部によって検知された圧力が予め設定された圧力変化に沿うように、前記圧力検知部の検知結果に応じて前記圧力変更部を制御する制御部と、を備えている。

【0009】

本発明では、ポンプ等の加圧手段による流体の加圧力によって、主流路を流れる流体の圧力が設定される。この状態で、圧力変更部が、バイパス路の開度を変更すると、主流路からバイパス路に流入する流体の流動抵抗が変わるため、それによって、供試体流路に流入する流体の圧力が変わり、供試体流路の流体から供試体にかかる圧力が変わる。このため、比較的簡素化された構成で供試体にかかる圧力の調整を行うことができる。しかも、供試体流路を流れる流体の圧力を検知する圧力検知部を備えており、制御部は、当該圧力検知部によって検知された圧力が予め設定された圧力変化に沿うように圧力変更部を制御する。このため、圧力変更部を制御することにより、供試体にかかる圧力を予め設定された目標に沿うように変化させることができる。

【0010】

前記圧力変更部は、前記バイパス路に配置された弁又は前記供試体流路に対する前記バイパス路の分岐部分に配置された弁と、前記バイパス路の流路開度が変わるように前記弁を駆動するサーボモータと、を備えてもよい。この場合において、前記制御部は、前記サーボモータを制御するように構成されていてもよい。

【0011】

この態様では、弁がサーボモータによって駆動されるため、サーボモータを制御することによってバイパス路の流路開度を精度良く調整することができ、また、バイパス路の流路開度を迅速に変更する場合にも対応することができる。

【0012】

前記供試体流路には、前記供試体流路における前記流体の流動抵抗を変更可能な供試体側調節弁が設けられていてもよい。

【0013】

この態様では、圧力変更部によって、バイパス路に流体が流入しない状態になっているときにおいても、供試体流路での流体の流動抵抗を供試体側調節弁によって変更することができる。これにより、主流路を流れる流体の全量が供試体流路に流れる状態のときに、供試体にかかる流体の圧力をさらに調整することができる。したがって、供試体に高圧圧力がかかるときの圧力を調節することができる。

【0014】

前記バイパス路には、前記バイパス路における前記流体の流動抵抗を変更可能なバイパス側調節弁が設けられていてもよい。

【0015】

この態様では、圧力変更部によって、バイパス路に流体が流入する状態になっているときに、バイパス路での流体の流動抵抗をバイパス側調節弁によって変更することができる。バイパス側調節弁の開度が調整されることにより、主流路を流れる流体の一部が供試体流路に流れる状態での、供試体にかかる流体の圧力を変更することができる。したがって、供試体に低圧圧力がかかるときの圧力を調節することができる。

【0016】

前記液循環式試験装置には、前記主流路における前記流体の圧力が変わるように前記加圧手段を制御可能な制御手段が設けられていてもよい。この態様では、圧力変更部の制御によって供試体にかかる流体圧力を調節するだけでなく、加圧手段を制御することによっても供試体にかかる流体の圧力を調節することができる。したがって、供試体にかかる圧力をより多様に変えることができるようになる。

【0017】

前記液循環式試験装置には、前記流体の温度調整を行う温度調整装置が設けられていてもよい。この態様では、循環路を循環する流体の温度を変更することも、所定の温度に維持することもできる。したがって、供試体に流入する流体の温度を制御する要求がある場合にも対応することができる。

【0018】

前記液循環式試験装置は、前記供試体流路に接続された前記供試体を所定の温度に保つ恒温槽を備えていてもよい。この態様では、供試体が所定の温度下におかれた状態で供試体の試験を行うことができる。

【0019】

本発明に係る液循環式試験方法は、循環路に液状の流体を循環させながら供試体の試験を行う液循環式試験方法であって、前記循環路は、加圧手段が設けられた主流路と、前記供試体を接続可能に構成され前記主流路に繋がる供試体流路と、前記供試体流路に対して分岐するように前記主流路に繋がるバイパス路とを有し、液状の流体が循環するように構成されており、圧力変更部によって前記バイパス路の開度を変えることによって前記供試体流路での前記流体の圧力を変えて、前記流体から前記供試体にかかる圧力を変える圧力変化工程を備え、前記圧力変化工程では、前記バイパス路の開度変化に関する開度情報に基づいて前記圧力変更部を制御する。

【0020】

本発明では、ポンプ等の加圧手段による流体の加圧力によって、主流路を流れる流体の圧力が設定される。この状態で、圧力変更部が、バイパス路の開度を変更すると、主流路からバイパス路に流入する流体の流動抵抗が変わるため、それによって、供試体流路に流入する流体の圧力が変わり、供試体流路の流体から供試体にかかる圧力が変わる。このため、比較的簡素化された構成で供試体にかかる圧力の調整を行うことができる。しかも、バイパス路の開度変化に関する開度情報に基づいて圧力変更部が制御される。このとき、バイパス路の開度変更量に応じて供試体流路での流体圧力が変化するため、流体から供試体にかかる圧力を予め設定された目標に沿うように変化させることができる。

【0021】

本発明に係る液循環式試験方法は、循環路に液状の流体を循環させながら供試体の試験を行う液循環式試験方法であって、前記循環路は、加圧手段が設けられた主流路と、前記供試体を接続可能に構成され前記主流路に繋がる供試体流路と、前記供試体流路に対して分岐するように前記主流路に繋がるバイパス路とを有し、液状の流体が循環するように構成されており、圧力変更部によって前記バイパス路の開度を変えることによって前記供試体流路での前記流体の圧力を変えて、前記流体から前記供試体にかかる圧力を変える圧力変化工程を備え、前記圧力変化工程では、前記供試体流路を流れる前記流体の圧力を検知し、前記検知された圧力が予め設定された圧力変化に沿うように、圧力検知結果に応じて前記圧力変更部を制御する。

【0022】

本発明では、ポンプ等の加圧手段による流体の加圧力によって、主流路を流れる流体の圧力が設定される。この状態で、圧力変更部が、バイパス路の開度を変更すると、主流路からバイパス路に流入する流体の流動抵抗が変わるため、それによって、供試体流路に流入する流体の圧力が変わり、供試体流路の流体から供試体にかかる圧力が変わる。このため、比較的簡素化された構成で供試体にかかる圧力の調整を行うことができる。しかも、検知された供試体流路での流体圧力が予め設定された圧力変化に沿うように圧力変更部が制御される。このため、供試体にかかる圧力を予め設定された目標に沿うように変化させることができる。

【発明の効果】

【0023】

以上説明したように、本発明によれば、より簡素化された構成で供試体にかかる液圧を調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】第１実施形態に係る液循環式試験装置の全体構成を概略的に示す図である。

【図2】供試体に与える圧力が台形状の波形を示す場合の圧力波形を例示的に示す図である。

【図3】供試体に与える圧力が正弦波形を示す場合の圧力波形を例示的に示す図である。

【図4】供試体に与える圧力が矩形状の波形を示す場合の圧力波形を例示的に示す図である。

【図5】第１実施形態の変形例に係る液循環式試験装置の全体構成を概略的に示す図である。

【図6】第２実施形態に係る液循環式試験装置の全体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】

【0025】

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

【0026】

（第１実施形態）
図１に示すように、第１実施形態に係る液循環式試験装置（以下、単に試験装置と称する。）１０は、液状の流体が循環するように構成された循環路１２を備えている。循環路１２は、試験対象としての供試体Ｗを接続可能に構成されている。供試体Ｗは、流体を流通させる管路Ｗａを有するものであり、試験装置１０は、循環路１２を循環する流体をこの管路Ｗａに流入させることによって、供試体Ｗの耐圧性、耐久性等の試験を行うことができる。

【0027】

供試体Ｗとして、例えば、発熱する要素を冷却する冷却装置等が挙げられる。冷却装置は、車載部品等のように、当該冷却装置の管路Ｗａを流れる液温が、例えば－４０℃～１０５℃のように広範囲の温度帯で使用されるものであってもよい。

【0028】

循環路１２は、主流路１２ａと供試体流路１２ｂとバイパス路１２ｃとを有する。主流路１２ａには、流体を加圧する加圧手段としてのポンプ１４が設けられている。ポンプ１４が作動することにより、流体が加圧される。循環路１２では、ポンプ１４の加圧力によって流体が循環する。

【0029】

供試体流路１２ｂの一端部は、主流路１２ａにおけるポンプ１４の吐出側の端部１３ａに繋がっている。バイパス路１２ｃは、供試体流路１２ｂに対して主流路１２ａから分岐するように、一端部が主流路１２ａの前記端部１３ａに繋がっている。したがって、ポンプ１４から吐出された流体を供試体流路１２ｂとバイパス路１２ｃに分流させることが可能となっている。供試体流路１２ｂの他端部及びバイパス路１２ｃの他端部はそれぞれ、主流路１２ａにおけるポンプ１４の吸入側の端部１３ｂに繋がっている。

【0030】

主流路１２ａにおけるポンプ１４の吸入側の端部１３ｂには、流体の温度を調整するための温度調整装置１６が設けられている。したがって、供試体流路１２ｂ及びバイパス路１２ｃを流れた流体は、何れも温度調整装置１６に導入される。温度調整装置１６によって温度が調整された流体は、ポンプ１４に吸入される。なお、温度調整装置１６は、主流路１２ａにおける中間部に配置されていてもよい。

【0031】

温度調整装置１６は、供試体Ｗに供給される流体の温度を調整するためのものであり、流体を冷却する冷却器及び流体を加熱する加熱器（図示省略）を備えており、流体の温度を試験に要求される温度に調整する。なお、試験装置１０が常温の流体を供試体Ｗに供給する試験を行うための試験装置として構成される場合には、温度調整装置１６を省略することが可能である。

【0032】

供試体流路１２ｂは、その途中の部位において供試体Ｗを接続可能に構成されている。すなわち、供試体流路１２ｂはその中間部が途切れており、この途切れた部位に供試体Ｗを接続することができるように構成されている。

【0033】

供試体Ｗは、恒温槽１８の中に収容される。すなわち、供試体流路１２ｂはその中間部が恒温槽１８の中を通過するように配置されており、供試体流路１２ｂは、恒温槽１８の中で供試体Ｗに接続されている。恒温槽１８は、その内部を所定の温度に保つ機能を有している。なお、恒温槽１８を省略することも可能である。

【0034】

バイパス路１２ｃには、バイパス路１２ｃの開度を変えることによって流体圧力を変える圧力変更部２０が設けられている。圧力変更部２０は、バイパス路１２ｃに配置された開閉弁からなる弁２０ａと、バイパス路１２ｃの開度が変わるように弁２０ａを駆動するサーボモータ２０ｂと、を備えている。サーボモータ２０ｂは、弁２０ａの開速度及び閉速度を調整可能に構成されていて、弁２０ａを急峻に開閉することもゆっくり開閉することもできるように構成されている。サーボモータ２０ｂは、例えば、全開状態の弁２０ａを１秒以内に全閉することも、全閉状態の弁２０ａを１秒以内に全開することも可能である。

【0035】

サーボモータ２０ｂによって弁２０ａが駆動されることによって、バイパス路１２ｃの開口面積が変わるため、それによって、バイパス路１２ｃでの流体の流動抵抗が変わる。主流路１２ａにおいては、ポンプ１４によって流体が所定の圧力に加圧されているため、バイパス路１２ｃでの流体の流動抵抗が変わると、供試体流路１２ｂでの流体の圧力も変わる。したがって、圧力変更部２０の弁２０ａの開度が変わることにより、流体から供試体Ｗ中の管路Ｗａにかかる圧力を変えることができる。例えば、圧力変更部２０の弁２０ａが閉じられると供試体Ｗにかかる圧力が高くなり、圧力変更部２０の弁２０ａが全開すると供試体Ｗにかかる圧力が低くなる。

【0036】

ポンプ１４は、一定回転数で作動する構成でも可能であるが、図例では、回転数がインバータ１４ａによって変更可能に構成されている。すなわち、インバータ１４ａは、ポンプ１４を制御可能な制御手段として機能する。ポンプ１４の回転数を変更することにより、ポンプ１４の吐出側での流体の圧力が変わるため、主流路１２ａにおける流体の圧力を任意の圧力に設定することができる。なお、試験中は、ポンプ１４の回転数が一定の値に維持される。

【0037】

サーボモータ２０ｂは、コントローラ２４から出力される信号によって制御される。コントローラ２４は、記憶部２４ａと制御部２４ｂとを含む。記憶部２４ａは、圧力変更部２０によって供試体流路１２ｂを流れる流体の圧力を変えるときの、バイパス路１２ｃの開度変化に関する開度情報を記憶する。すなわち、供試体流路１２ｂにおける流体圧力を変えるために圧力変更部２０を駆動するが、この場合において、バイパス路１２ｃの開度を変えることによって、供試体流路１２ｂにおける流体圧力が変わる。このため、記憶部２４ａには、弁開度の時間変化を表す情報が開度情報として記憶されている。この弁開度の時間変化は、予備実験やシミュレーションから求められたものである。例えば予備実験を行うことにより、弁開度の時間変化と供試体流路１２ｂにおける流体圧力の時間変化との相関関係が得られるため、供試体流路１２ｂでの流体圧力の時間変化が試験で要求される圧力変化になるような、弁開度の時間変化を表す開度情報が記憶部２４ａに記憶されている。

【0038】

制御部２４ｂは、記憶部２４ａに記憶された開度情報に基づいてサーボモータ２０ｂを制御する。すなわち、制御部２４ｂは、開度情報に記憶された弁開度の時間変化を示す情報に従って弁２０ａが開閉するように、サーボモータ２０ｂの駆動信号を出力する。

【0039】

供試体流路１２ｂには、供試体流路１２ｂにおける流体の流動抵抗を変更可能な供試体側調節弁である第１調節弁２６が設けられている。第１調節弁２６は、供試体流路１２ｂにおける供試体Ｗの接続部よりも下流側に配置されている。

【0040】

第１調節弁２６は、手動弁であり、供試体流路１２ｂの開度を変えることできるように構成されている。第１調節弁２６の開度を変えることにより、供試体流路１２ｂにおける流体の流動抵抗が変わるため、供試体流路１２ｂにおける流体の圧力が変わる。したがって、例えば、圧力変更部２０の弁２０ａを閉じた状態で第１調節弁２６の開度を変えると、供試体Ｗにかかる圧力のうち高圧側の圧力を変えることができる。なお、第１調節弁２６は手動弁に限られるものではなく、コントローラ２４によって開閉制御できるように構成されていてもよい。

【0041】

バイパス路１２ｃには、バイパス路１２ｃにおける流体の流動抵抗を変更可能なバイパス側調節弁である第２調節弁２８が設けられている。第２調節弁２８は、バイパス路１２ｃにおける弁２０ａよりも下流側に配置されている。なお、第２調節弁２８は、バイパス路１２ｃにおいて、弁２０ａよりも上流側に配置されていてもよい。

【0042】

第２調節弁２８は、手動弁であり、バイパス路１２ｃの開度を変えることできるように構成されている。第２調節弁２８の開度を変えることにより、バイパス路１２ｃにおける流体の流動抵抗が変わるため、バイパス路１２ｃにおける流体の圧力が変わる。したがって、例えば、圧力変更部２０の弁２０ａを開けた状態で第２調節弁２８の開度を変えると、供試体Ｗにかかる圧力のうち低圧側の圧力を変えることができる。なお、第２調節弁２８は手動弁に限られるものではなく、コントローラ２４によって開閉制御できるように構成されていてもよい。

【0043】

供試体流路１２ｂには、供試体流路１２ｂを流れる流体の圧力を検知する圧力計３０が設けられている。圧力計３０は省略可能である。

【0044】

ここで、第１実施形態にかかる試験装置１０の動作制御について説明する。試験装置１０によって供試体Ｗの試験を行うには、まず、試験装置１０の供試体流路１２ｂに供試体Ｗを接続して、ポンプ１４の回転数、第１調節弁２６及び第２調節弁２８の開度を設定する。また、例えば、高圧圧力、低圧圧力、圧力変化速度、圧力変化タイミング及び圧力変化の繰り返し数等を、供試体Ｗの試験に要求される値に設定する。

【0045】

例えば図２に示すように、台形状の圧力波形が得られるように、流体圧力を繰り返し変化させる試験を行う場合、高圧圧力ＰＨ、低圧圧力ＰＬ、高圧圧力ＰＨ（又は低圧圧力ＰＬ）から低圧圧力ＰＬ（又は高圧圧力ＰＨ）に到達するまでの時間Ｔ１、高圧圧力ＰＨ及び低圧圧力ＰＬに保持する時間Ｔ２を設定する。

【0046】

この場合、まず、試験者は、高圧圧力ＰＨ及び低圧圧力ＰＬに応じてポンプ１４の回転数を決める。そして、圧力変更部２０の弁２０ａを閉じた状態でポンプ１４を作動させ、供試体Ｗにかける高圧圧力ＰＨを設定すべく、試験者は、第１調節弁２６の開度を設定する。つまり、主流路１２ａを流れる流体の全量が供試体流路１２ｂに流れる状態で、供試体流路１２ｂを流れる流体の圧力、すなわち高圧圧力ＰＨが調整される。また、圧力変更部２０の弁２０ａを全開にした状態でポンプ１４を作動させ、供試体Ｗにかける低圧圧力ＰＬを設定すべく、試験者は、第２調節弁２８の開度を設定する。つまり、主流路１２ａを流れる流体の一部が供試体流路１２ｂに流れる状態で、第２調節弁２８の開度を調節すると、バイパス路１２ｃの流動抵抗が調節されるため、供試体流路１２ｂでの低圧圧力ＰＬを調節することができる。

【0047】

また、時間Ｔ１を設定すべく、圧力変更部２０の弁２０ａが全閉状態から全開状態に至るまでに要する時間及び全開状態から全閉状態に至るまでに要する時間を設定し、時間Ｔ２を設定すべく、圧力変更部２０の弁２０ａを全閉状態に維持する時間及び全開状態に維持する時間を設定する。この時間Ｔ１及びＴ２の設定は、入力装置３４を通して行われる。入力装置３４を通して入力された、弁２０ａが全閉状態（又は全開状態）から全開状態（又は全閉状態）に至るまでに要する時間に関する設定値は、開度情報としてコントローラ２４の記憶部２４ａに記憶される。また、入力装置３４を通して入力された、弁２０ａを全閉状態に維持する時間及び全開状態に維持する時間、及び繰り返し数も、記憶部２４ａに記憶される。

【0048】

続いて、記憶部２４ａに記憶された設定値を用いて、供試体Ｗの管路Ｗａに繰り返し圧力をかける試験を行う。この試験方法では、第１調節弁２６及び第２調節弁２８の開度が設定された後、ポンプ１４を駆動する。また、温度調整装置１６により循環路１２を循環する流体の温度を調整する。そして、ポンプ１４の駆動を継続しつつ、制御部２４ｂは、記憶部２４ａに記憶された設定値にしたがって、圧力変更部２０の弁２０ａの開度を変える。これにより、供試体流路１２ｂでの流体の圧力が変わり、流体から供試体Ｗにかかる圧力が変わる（圧力変化工程）。この圧力変化工程では、記憶部２４ａに記憶された開度情報が用いられており、圧力変化工程は、試験中、繰り返し行われる。

【0049】

以上説明したように、本実施形態では、ポンプ１４による流体の加圧力によって、主流路１２ａを流れる流体の圧力が設定される。この状態で、圧力変更部２０が、バイパス路１２ｃの開度を変更すると、主流路１２ａからバイパス路１２ｃに流入する流体の流動抵抗が変わるため、それによって、供試体流路１２ｂに流入する流体の圧力が変わり、供試体流路１２ｂの流体から供試体Ｗにかかる圧力が変わる。このため、比較的簡素化された構成で供試体Ｗにかかる圧力の調整を行うことができる。しかも、開度情報を記憶する記憶部２４ａを備えており、制御部２４ｂは、当該記憶部２４ａに記憶された開度情報に基づいて圧力変更部２０を制御する。これにより、バイパス路１２ｃの開度変更量に応じて供試体流路１２ｂでの流体圧力が変化する。このため、流体から供試体Ｗにかかる圧力を、予め設定された目標に沿うように変化させることができる。

【0050】

本実施形態では、弁２０ａがサーボモータ２０ｂによって駆動されるため、サーボモータ２０ｂを制御することによってバイパス路１２ｃの流路開度を精度良く調整することができ、バイパス路１２ｃの流路開度を迅速に変更する場合にも対応することができる。

【0051】

本実施形態では、供試体流路１２ｂに第１調節弁２６が設けられているため、圧力変更部２０によってバイパス路１２ｃに流体が流入しない状態にして、供試体流路１２ｂでの流体の流動抵抗を第１調節弁２６によって変更することができる。これにより、主流路１２ａを流れる流体の全量が供試体流路１２ｂに流れる状態のときに、供試体Ｗにかかる流体の圧力をさらに調整することができる。したがって、供試体Ｗにかかる高圧圧力ＰＨを調節することができる。

【0052】

本実施形態では、バイパス路１２ｃに第２調節弁２８が設けられているため、圧力変更部２０によってバイパス路１２ｃに流体が流入する状態になっているときに、バイパス路１２ｃでの流体の流動抵抗を第２調節弁２８によって変更することができる。第２調節弁２８の開度が調整されることにより、主流路１２ａを流れる流体の一部が供試体流路１２ｂに流れる状態での、供試体Ｗにかかる流体の圧力を変更することができる。したがって、供試体Ｗにかかる低圧圧力ＰＬを調節することができる。

【0053】

本実施形態では、温度調整装置１６が設けられているため、循環路１２を循環する流体の温度を変更することも、所定の温度に維持することもできる。したがって、供試体Ｗに流入する流体の温度を制御する要求がある場合にも対応することができる。

【0054】

本実施形態では、供試体Ｗを収容する恒温槽１８が設けられているので、供試体Ｗが所定の温度下におかれた状態で供試体Ｗの試験を行うことができる。

【0055】

なお、本実施形態では、供試体Ｗにかかる圧力の波形が台形状に変化する場合について説明したが、図３に示すように、圧力波形が正弦波状に変化するように圧力変更部２０を制御してもよく、あるいは図４に示すように、圧力波形が矩形状に変化するように圧力変更部２０を制御してもよい。また、これ以外の形状に圧力を変化させてもよい。

【0056】

本実施形態では、供試体流路１２ｂに第１調節弁２６が設けられる構成としているが、高圧圧力ＰＨの調節が不要な場合には、第１調節弁２６を省略することが可能である。

【0057】

また本実施形態では、バイパス路１２ｃに第２調節弁２８が設けられる構成としているが、低圧圧力ＰＬの調節が不要な場合には、第２調節弁２８を省略することが可能である。

【0058】

本実施形態では、試験中はポンプ１４の回転数を一定の値に維持するようにしているがこれに限られるものではない。例えば、制御部２４ｂは、サーボモータ２０ｂによる弁２０ａの開度制御とインバータ１４ａによるポンプ１４の回転数制御とを協調させるように構成されていてもよい。この場合、弁２０ａの開度だけでなくポンプ１４の回転数を変えることによって、供試体Ｗにかかる圧力が調整されることになる。したがって、圧力波形をより多様に変えることができる。なお、制御部２４ｂは、サーボモータ２０ｂによる弁２０ａの開度制御とインバータ１４ａによるポンプ１４の制御とを選択的に行うように構成されていてもよい。つまり、弁２０ａの開度制御が行われるときと、ポンプ１４の制御が行われるときとが、別々に存在していてもよい。

【0059】

また、第１調節弁２６によって高圧圧力ＰＨを調節するのではなく、インバータ１４ａによってポンプ１４の回転数を調節することによって、高圧圧力ＰＨを調節してもよい。この場合にも、第１調節弁２６を省略することが可能となる。また、第２調節弁２８によって低圧圧力ＰＬを調節するのではなく、インバータ１４ａによってポンプ１４の回転数を調節することによって、低圧圧力ＰＬを調節してもよい。この場合にも、第２調節弁２８を省略することが可能となる。

【0060】

本実施形態では、圧力変更部２０が、弁２０ａと、弁２０ａを駆動するサーボモータ２０ｂとを有し、制御部２４ｂがサーボモータ２０ｂを制御する構成とされているが、これに限られるものではない。圧力変更部２０が電動弁を有する構成であれば、制御部２４ｂが電動弁を制御する構成とすることができる。

【0061】

本実施形態では、圧力変更部２０の弁２０ａがバイパス路１２ｃに配置される構成としているが、これに限られるものではない。例えば、図５に示すように、圧力変更部２０の弁２０ａは、供試体流路１２ｂに対するバイパス路１２ｃの分岐部分に配置されていてもよい。この場合の弁２０ａは、三方弁によって構成され、主流路１２ａと供試体流路１２ｂとを連通するとともに主流路１２ａとバイパス路１２ｃとの間を遮断する状態と、主流路１２ａと供試体流路１２ｂとバイパス路１２ｃとを連通させる状態とを取り得る。そして、主流路１２ａと供試体流路１２ｂとバイパス路１２ｃとが連通した状態では、供試体流路１２ｂ側の開度とバイパス路１２ｃ側の開度との比率を調整可能である。

【0062】

（第２実施形態）
図６は本発明の第２実施形態を示す。尚、ここでは第１実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0063】

第１実施形態では、制御部２４ｂがコントローラ２４の記憶部２４ａに記憶された開度情報を用いて圧力変更部２０を制御する。これに対し、第２実施形態では、圧力検知部４０が設けられ、制御部２４ｂはこの圧力検知部４０による検知結果に応じて圧力変更部２０を制御する。

【0064】

具体的に説明すると、圧力検知部４０は、供試体流路１２ｂに設けられ、供試体流路１２ｂ内の流体の圧力を検知するように構成されている。記憶部２４ａには、供試体流路１２ｂ内の流体の圧力についての目標となる圧力時間変化を示す情報が記憶されている。この情報は入力装置３４を通してコントローラ２４に入力することができる。なお、コントローラ２４の記憶部２４ａには、開度情報は記憶されていなくてもよい。

【0065】

コントローラ２４の制御部２４ｂは、圧力検知部４０によって検知された圧力が記憶部２４ａに記憶された目標圧力変化に沿うように、圧力検知部４０による圧力検知結果に応じて圧力変更部２０のサーボモータ２０ｂを制御する。すなわち、圧力検知部４０による検知圧力が目標圧力よりも低いときには、その偏差に応じた開度だけ弁２０ａを閉じる制御を行い、圧力検知部４０による検知圧力が目標圧力よりも高いときには、その偏差に応じた開度だけ弁２０ａを開く制御を行う。このようにして、供試体Ｗにかかる流体圧力が目標圧力変化に沿うように調整される。なお、高圧圧力ＰＨ及び低圧圧力ＰＬについては、第１実施形態と同様に設定される。

【0066】

第２実施形態では、ポンプ１４による流体の加圧力によって、主流路１２ａを流れる流体の圧力が設定される。この状態で、圧力変更部２０が、バイパス路１２ｃの開度を変更すると、主流路１２ａからバイパス路１２ｃに流入する流体の流動抵抗が変わるため、それによって、供試体流路１２ｂに流入する流体の圧力が変わり、供試体流路１２ｂの流体から供試体Ｗにかかる圧力が変わる。このため、比較的簡素化された構成で供試体Ｗにかかる圧力の調整を行うことができる。しかも、供試体流路１２ｂを流れる流体の圧力を検知する圧力検知部４０を備えており、制御部２４ｂは、当該圧力検知部４０によって検知された圧力が予め設定された圧力変化に沿うように圧力変更部２０を制御する。このため、圧力変更部２０を制御することにより、供試体Ｗにかかる圧力を予め設定された目標に沿うように変化させることができる。

【0067】

なお、第２実施形態では、圧力変更部２０の弁２０ａがバイパス路１２ｃに配置される構成としているが、これに代え、弁２０ａは、図５の形態と同様に、供試体流路１２ｂに対するバイパス路１２ｃの分岐部分に配置されていてもよい。また、第１調節弁２６及び第２調節弁２８の少なくとも一方を省略することも可能である。また、圧力変更部２０が弁２０ａとサーボモータ２０ｂとを有する構成に代え、圧力変更部２０が電動弁を有する構成として、制御部２４ｂが電動弁を制御する構成としてもよい。

【0068】

その他の構成、作用及び効果はその説明を省略するが、前記第１実施形態の説明を第２実施形態に援用することができる。

【0069】

今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明は、前記実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。

【符号の説明】

【0070】

１０ ：試験装置
１２ ：循環路
１２ａ ：主流路
１２ｂ ：供試体流路
１２ｃ ：バイパス路
１４ ：ポンプ
１６ ：温度調整装置
１８ ：恒温槽
２０ ：圧力変更部
２０ａ ：弁
２０ｂ ：サーボモータ
２４ａ ：記憶部
２４ｂ ：制御部
２６ ：第１調節弁
２８ ：第２調節弁
４０ ：圧力検知部
Ｗ ：供試体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】