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公開番号2025073407
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-13
出願番号2023184167
出願日2023-10-26
発明の名称耐候性試験装置及び耐候性試験方法
出願人TOPPANホールディングス株式会社
代理人個人,個人
主分類G01N 17/00 20060101AFI20250502BHJP(測定;試験)
要約【課題】加圧状態で加圧容器内の水を排出する際に、加圧容器内の気圧低下を抑制する事の可能な耐候性試験装置及び耐候性試験方法を提供する。
【解決手段】排水タンク20a内の気圧を加圧容器11内の気圧と同一又は所定圧だけ低い排液時気圧に加圧した状態で、加圧容器11内の水を排水タンク20aに排出する流入バルブ20bを開状態にし、加圧容器11内の気圧調整用のガス排気管15に設けたガス排気量調整器31によりガス排気管15を絞り、さらに排水タンク排気管20gに介挿される排気バイパスバルブ20hを開状態にして、加圧容器11、流入バルブ20b、排水タンク20a、排気バイパスバルブ20hを通る流路を形成する。加圧容器11内の水とガスとを共に流入バルブ20bを介して排水タンク20aに移動させることで、加圧容器11内の気圧変動を抑制しつつ、加圧容器11内の水を速やかに排出する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
内部に試料が配置される加圧容器と、
前記加圧容器内に気体を導入するガス導入管と、
前記加圧容器内の前記気体を排出するガス排気管と、
前記加圧容器内の気圧を所定気圧に調整する加圧容器圧力調整部と、
前記ガス排気管に設けられ前記加圧容器から当該ガス排気管への前記気体の排出量を絞るガス排気量調整器と、
前記加圧容器内に液体を供給する液体供給部と、
前記加圧容器に接続される排液タンクと、
前記加圧容器と前記排液タンクとを接続する流路に設けられ開閉可能な流入バルブと、
前記排液タンク内の液体を排出する開閉可能な排出バルブと、
前記排液タンク内に気体を導入する排液タンク導入管と、
前記排液タンク内の気体を排出する排液タンク排気管と、
前記排液タンク排気管に設けられ開閉可能な排液タンク排気バルブと、
前記排液タンク内の気圧を前記加圧容器内の気圧と同一または所定圧だけ低い気圧である排液時気圧に調整する排液タンク圧力調整部と、
前記ガス排気量調整器と前記流入バルブと前記排液タンク排気バルブと前記排液タンク圧力調整部とを制御し、前記加圧容器内の前記液体と前記気体とが同時に前記排液タンクに移動する流路を形成する排液制御部と、
を備えることを特徴とする耐候性試験装置。
続きを表示（約 880 文字）【請求項２】
前記加圧容器圧力調整部は、前記ガス排気管に設けられ、
前記排液タンク圧力調整部は、
前記排液タンク導入管から前記排液タンク内に導入する気体の導入量を調整して前記排液タンク内の気圧を前記排液時気圧に調整する排液タンク導入量調整部を有し、
前記排液タンク排気管は、前記加圧容器圧力調整部に接続されてい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】
加圧容器に接続された排液タンクを有し、前記加圧容器内に液体と気体とを導入して耐候性試験を行うようにした耐候性試験方法であって、
前記加圧容器内に試料を配置する工程と、
前記加圧容器と前記排液タンクとを接続する流路に設けられ開閉可能な流入バルブを、前記耐候性試験を開始する前に閉状態にする工程と、
前記加圧容器内に気体を導入しながら当該加圧容器内の気体を排出するためのガス排気管から前記気体を排出させて前記加圧容器内の気圧を所定気圧に調整する工程と、
前記加圧容器内に前記液体を供給する工程と、
前記排液タンク内の液体を排出するための排出バルブを閉状態にすると共に、前記排液タンク内の気圧を、前記加圧容器内の気圧と同一または所定圧だけ低い気圧である排液時気圧に調整する工程と、
前記排液タンク内の気圧が前記排液時気圧となった後、当該排液時気圧を維持するように調整を継続した状態で、前記流入バルブを開状態に切り換えると共に、前記排液タンク内の気体を排出するための排液タンク排気バルブを開状態に切り換え、さらに前記加圧容器から前記ガス排気管への前記気体の排出量を絞って、前記加圧容器内の前記液体と前記気体とを同時に前記排液タンクに移動させる工程と、
前記加圧容器内の液体を前記排液タンクに移動させた後、前記流入バルブを閉状態に切り換える工程と、
前記流入バルブを閉状態にした後、前記排出バルブを開状態に切り換える工程と、
を備えることを特徴とする耐候性試験方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐候性試験装置及び耐候性試験方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
有機材料や無機材料が、熱、雨などの水分、大気中の酸素等によってどの位の期間で劣化するかという熱酸化劣化や加水分解の試験を行う場合、実環境下で試験を行うことが最良である。しかし、実環境下での試験では、試験結果を得るまでに長時間を要してしまう。そのため、実環境よりも、より高温下で、雨を模した水噴霧の量や頻度、高酸素濃度下での促進試験が行われている。プレッシャークッカー試験（以下、ＰＣＴ試験ともいう。）や高温恒湿試験などがそれである。
【０００３】
また、太陽などの光や熱、雨などの水分、大気中の酸素等によって有機材料や無機材料が、どの位の期間で劣化するかという耐候性試験を行う場合、実環境下で試験を行うことが最良である。しかし、実環境下での試験では、試験結果を得るまでに長期間を要してしまうことがある。そこで、太陽光よりも高光量の光源を有する耐候促進試験装置を用いて耐候性試験を行い、各種材料の耐候性の試験結果を早期に取得することが行われている。このような耐候性試験装置として、サンシャインウェザオメーター（ＳＷＯＭ）、メタルウェザーメーター（ＭＷ）、スーパーＵＶ（ＳＵＶ）、キセノンウェザーメーター（例えば、特許文献１、２参照）などが知られている。
【０００４】
サンシャインウェザオメーターは、カーボンアークからなる光源を備え、紫外部から可視光部の波長を含む光をこの光源から試料に照射すると共に、水噴霧装置により一定時間試料に水を噴霧することにより、短期間で耐候性試験を実現する装置である。この装置では、試験期間を、ある程度短縮することができる。また、メタルウェザーメーター及びスーパーＵＶは、サンシャインウェザオメーター（ＳＷＯＭ）よりも強力な光源であるメタルハライドランプを備え、紫外部から可視光部までの高光量の光をこの光源から試料に照射すると共に、水噴霧装置により一定時間試料に水を噴霧する装置である。これらの装置では、高光量の光源を用いているため、サンシャインウェザオメーターよりも短期間で耐候性試験を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特公平１－２１８９１号公報
特公平１－２８８９７号公報
特許第７２３１０８１号公報
特許第７２６８８０７号公報
【非特許文献】
【０００６】
エスペック株式会社、“プレッシャークッカー試験”、[ｏｎｌｉｎｅ］、〔令和５年１０月５日検索〕、インターネット（ＵＲＬ：https://www.espec.co.jp/products/trustee/test/pressurecooker.html）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＰＣＴ試験は、１００℃以上で、試験槽内の水蒸気圧力を試料の内部の水蒸気分圧よりも高めることにより、試料内部への侵入を短時間で行うことが出来る耐湿評価方法である（非特許文献１参照）。
水蒸気分圧を高めるには、試験槽内部を加圧することによりなされているため、試験槽は加圧容器となる。
【０００８】
しかしながら、ＰＣＴ試験では、水蒸気分圧を高めているだけであり、雨を想定した水や、液体が試料表面に当たる際の劣化は再現出来ない、という課題がある。
さらに、湿度による劣化は加水分解が主であるが、実環境下では加水分解と同時に熱による酸化劣化も生じており、ＰＣＴ試験では、この両者を再現出来ないという課題があり、熱による熱酸化、水噴霧による劣化、加湿による加水分解を加圧容器内で同時に行える装置が望まれている。
【０００９】
また、特許文献１及び特許文献２に記載の耐候性試験装置では、耐候性試験を促進するため、高光量の光源を用いることに加えて、試料を配置する装置容器内の気圧（例えば酸素分圧）などを大気圧よりも大きくすることが行われている。さらに大気圧よりも気圧を大きくした装置容器内に水を噴霧することにより、より実暴を再現した耐候性試験を行えるとしている。
【００１０】
しかしながら、熱酸化や水噴霧、加水分解の試験や、耐候性試験において、大気圧よりも気圧の高い容器内に水を噴霧する場合には、噴霧した水の装置容器外への排出が課題となる。
特許文献１及び特許文献２の装置容器は密閉容器であるため、水噴霧により装置容器内に溜まった水を排出すると、装置容器の圧力も同時に低下してしまい、一時的に圧力による加圧の効果は得られなくなる。そのため水を加圧容器から排出する際の加圧容器内の圧力の低下を抑制し、低下した圧力をいち早く設定した圧力へ戻すことが重要であり、圧力をいち早く戻すことの可能な装置が望まれていた。
（【００１１】以降は省略されています）

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