JP3280923B2 - ヒートショック試験機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、環境温度を低温又
は高温状態にしたり、あるいは急速に、低温から高温、
逆に高温から低温に切換て電子部品、工業材料等温度特
性試験を行なうヒートショック試験機であり、特に、ス
ターリング冷凍機を使用したヒートショック試験機に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電子部品、工業材料等温度特
性試験を行なうために、環境温度を低温状態又は高温状
態にしたり、あるいは冷却して急速に降温、又は加熱し
て急速に昇温したりするヒートショック試験機は知られ
ているところである。従来のヒートショック試験機は、
夫々独立した冷凍装置と加熱装置が組合わされ構成され
ており、冷凍装置としは、フロン（単一、二元あるいは
混合冷媒等）を冷媒として使用したシステムが知られて
いる。そして地球環境問題を背景とした昨今のフロン規
制に対しては、ＨＣＦＣ、ＨＦＣを使用した冷凍装置が
知られている。

【０００３】しかしながら、上記従来の構成によると、
次のような問題がある。第１に、従来のヒートショック
試験機は、夫々独立した冷凍装置と加熱装置が必要であ
り、構造が複雑であり、製作コストも高くなる。又、従
来の冷凍装置は、２元あるいは２段冷凍システムとなる
ために構造が複雑であり、コストが高くなる。

【０００４】第２に、従来の冷凍装置と加熱装置を使用
したものでは、その温度範囲は、大体、ー６０〜＋１５
０℃程度にしか設定できず、特に、従来の冷媒としてフ
ロンを使用した冷却装置は、そのシステムの特性から使
用温度領域が狭く、特に、昨今の各産業分野における技
術発展に伴い求められている超低温領域の要求には十分
ではない。

【０００５】第３に、地球環境問題に対する国際的な取
組みの本格化を背景として、今後、特定フロン及び代替
フロンを含めフロン使用の一層の規制が求められる方向
にあり、他の方式の冷却装置の開発の必要性が重要とな
っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の上記
問題点に対処し、具体的には次のような課題を解決する
ことを目的とするものである。 （１）夫々独立した冷凍装置と加熱装置の組合わせ、２
元あるいは２段冷凍システムの採用により構造が複雑、
コスト高となっていたが、この点を解消すべき簡単かつ
コンパクトな構造とする。 （２）温度特性試験のための使用温度領域を従来に比べ
て広い範囲とすることができ、特に、液体窒素レベル
（ー２００℃近辺）の超低温領域での温度特性試験も可
能とする。 （３）従来のフロン以外の冷媒使用可能とすることによ
り、地球環境問題に適応しており、成績係数が高く、エ
ネルギー効率が良好となるヒートショック試験機を提供
する。

【課題を解決するための手段】

【０００７】本発明は、上記課題を解決するために、作
動ガスを封入し、冷熱冷媒を冷却するコールドヘッド及
び放熱用熱交換器を有するスターリング冷凍機と、温度
特性試験の行われる試験対象物を収納し、上記冷熱冷媒
により冷却される温度特性試験槽と、上記コールドヘッ
ドで冷却された冷熱冷媒を、上記温度特性試験槽内を流
してコールドヘッドと温度特性試験槽との間で循環させ
る冷熱冷媒管路とを備え、上記スターリング冷凍機を正
転又は逆転させて冷熱冷媒を冷却又は加熱することによ
り試験対象物にヒートショックを与えて温度特性試験を
行うことを特徴とするヒートショック試験機を提供する
ことである。

【０００８】又、本発明は、上記課題を解決するため
に、作動ガスを封入し、冷熱冷媒を冷却する冷却ヘッド
及び放熱用熱交換器を有するスターリング冷凍機と、温
度特性試験の行われる試験対象物を収納し、上記冷熱冷
媒により冷却される温度特性試験槽と、上記コールドヘ
ッドで冷却された冷熱冷媒を温度特性試験槽の周囲を流
れるように上記コールドヘッドと上記温度特性試験槽と
の間を循環させる冷熱冷媒管路とを備え、上記スターリ
ング冷凍機を正転又は逆転させて冷熱冷媒を冷却又は加
熱することにより試験対象物にヒートショックを与えて
温度特性試験を行うことを特徴とするヒートショック試
験機を提供することである。

【０００９】又、本発明は、上記課題を解決するため
に、作動ガスを封入し、冷熱冷媒を冷却する冷却ヘッド
及び放熱用熱交換器を有するスターリング冷凍機と、温
度特性試験の行われる試験対象物を収納し、その底部か
ら貫通するように上記コールドヘッドが配設され、該コ
ールドヘッドにより冷却される温度特性試験槽とを備
え、上記スターリング冷凍機を正転又は逆転させて冷熱
冷媒を冷却又は加熱することにより試験対象物にヒート
ショックを与えて温度特性試験を行うことを特徴とする
ヒートショック試験機を提供することである。

【００１０】上記温度特性試験槽には、上記試験対象物
を収容する収納ケース又は載置棚が配設されている構成
としてもよい。

【００１１】上記スターリング冷凍機は、圧縮ピストン
を有する圧縮シリンダと、膨張ピストン又はディスプレ
ーサを有する膨張シリンダとを備え、上記圧縮ピストン
と上記膨張ピストン又はディスプレーサとが位相差をも
って往復動する構成としてもよい。

【００１２】上記スターリング冷凍機の作動ガスは窒
素、ヘリウム又は水素であり、冷熱冷媒はエチルアルコ
ール、ＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）、ＰＦＣ
（パーフルオロカーボン）、ＰＦＧ（パーフルオログリ
コール）、空気、窒素又はヘリウムである。

【００１３】上記冷熱冷媒として空気、窒素又はヘリウ
ムを循環させ、上記温度特性試験槽は、通気孔の形成さ
れた収納ケースを付設して該収納ケース内に試験対象物
を収容する構成とするか、又は収納ケースを設けること
なく試験対象物を収容する構成としてもよい。

【００１４】上記スターリング冷凍機を運転制御して温
度制御を行なう温度調整装置を設けてもよい。

【００１５】上記温度特性試験槽、コールドヘッド及び
冷熱冷媒管路のいずれかに電気ヒータを付設し、温度特
性試験槽の精密な温度制御、霜取り等を可能とする。そ
して、上記スターリング冷凍機のモータを逆回転するよ
うに制御し、温度特性試験槽を昇温可能とできる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を実施例に基
づき図面を参照して以下に説明する。図１は、本発明の
ヒートショック試験機の第１の実施例を示す図である。
図１において、ヒートショック試験機１は、スターリン
グ冷凍機２と、スターリング冷凍機２により冷却又は加
熱の行なわれる温度特性試験槽３とから構成される。

【００１７】スターリング冷凍機２のハウジング４は、
鋳物で形成されている。このハウジング４内は、区画壁
５によってモータ室６とクランク室７とに区画され、こ
のモータ室６には正逆回転可能なモータ８が、クランク
室７には、モータ８の回転動作を往復動に変換する回転
往復変換機構部９が夫々配設されている。モータ室６及
びクランク室７は、夫々蓋１０、１１で閉止され、ハウ
ジング４内が半密閉状態に保持される。

【００１８】ハウジング４内には、区画壁５を貫通し、
軸受１２、１３、１４により軸支されたクランクシャフ
ト１５が回転可能に配置されている。モータ８は、ステ
ータ１６と、このステータ１６の内周側に回転可能に配
置されたロータ１７とから構成され、このロータ１７の
中央にクランクシャフト１５が固定されている。

【００１９】回転往復変換機構部９は、クランク室７内
に延びたクランクシャフト１５のクランク部１８、１９
と、このクランク部１８、１９に連結されたコンロッド
２０、２１と、このコンロッドの先端に取り付けられた
クロスガイドヘッド２２、２３とから構成され、スター
リング冷凍機２の駆動伝達手段として機能している。

【００２０】クロスガイドヘッド２２、２３は、ハウジ
ング４のシリンダの内壁に設けられたクロスガイドライ
ナ２４、２５内を往復動可能に配置されている。クラン
ク部１８、１９は、モータ８の正転時にクランク１９が
クランク１８より先行して移動するように、又、逆転時
にクランク１８がクランク１９より先行して移動するよ
うに位相差を付けて形成されている。この位相差は、一
般的には約９０度の位相差が採用される。

【００２１】スターリング冷凍機２のハウジング４のク
ランク室７の上部には、圧縮シリンダ２６と、圧縮シリ
ンダ２６の若干上方に位置した膨張シリンダ２７とが配
設されている。圧縮シリンダ２６と膨張シリンダ２７、
並びにハウジング４内には、作動ガスとして、例えば、
ヘリウム、水素、窒素等が封入されている。圧縮シリン
ダ２６は、ハウジング４にボルト等によって固定される
圧縮シリンダブロック２８を有し、この圧縮シリンダブ
ロック２８の空間内をピストンリングの付設された圧縮
ピストン２９が往復摺動して、この空間の上部が高温室
（圧縮空間）３０であり、この中の作動ガスは圧縮され
て高温となる。

【００２２】圧縮ピストンロッド３１は、一端が圧縮ピ
ストン２９に固定し、他端がオイルシール３２を通って
クランク室７内に伸び、ピンによってクロスガイドヘッ
ド２２に回動自在に連結されている。往復動する圧縮ピ
ストン２９は上死点及び下死点で摺動方向が反転するた
め、速度がゼロになり、上死点及び下死点付近では速度
が遅く単位時間当たりの容積の変化量も小さく、下死点
から上死点及び上死点から下死点に向かって移動すると
きの夫々の中間点で最高速度になり、単位時間当たりの
圧縮ピストン２９の移動による容積の変化量も最大とな
る。

【００２３】一方、膨張シリンダ２７は、ボルト等によ
ってハウジング４の上部に固定される膨張シリンダブロ
ック３３を有し、この膨張シリンダブロック３３の空間
内をピストンリングの付設された膨張ピストン３４が往
復摺動して、この空間の上部が低温室（膨張空間）３５
であり、この中の作動ガスが膨張し低温となる。膨張ピ
ストン３４には、膨張ピストンロッド３６の一端が固定
され、膨張ピストンロッド３６の他端はオイルシール３
７を通ってクランク室７内に伸び、クロスガイドヘッド
２３に連結されている。膨張ピストン３４は、圧縮ピス
トン２９より９０度の位相だけ先行して移動する。

【００２４】膨張シリンダブロック３３には、図面下か
ら、圧縮シリンダ２６の高温室（圧縮空間）３０に作動
ガスが流入流出するマニホールド３８が連通するように
設けられており、さらに放熱用熱交換器（高温側熱交換
器）３９、再生器４０及び冷却用熱交換器（低温側熱交
換器）が互いに順次連通して環状に配設されている。圧
縮シリンダブロック２８の上端部近くには、高温室とマ
ニホールド３８を連通する連通孔３８’が形成されてお
り、これにより、高温室（圧縮空間）３０と低温室（膨
張空間）３５は、連通孔３８’、マニホールド３８、放
熱用熱交換器３９、再生器４０及び冷却用熱交換器（低
温側熱交換器）４１を介して互いに順次連通するように
構成されている。

【００２５】放熱用熱交換器３９は、特に図示しない
が、アニュラータイプの熱交換器、例えば、シェルアン
ドチューブ式熱交換器（環状の熱交換室内に作動ガスを
流す多数のチューブを軸方向に貫設して、冷却用の水を
熱交換室内に流して作動ガスを冷却する熱交換器。）、
あるいは、環状の作動ガス流路の周囲に環状のジャケッ
トを配設し、このジャケット内に冷却水を流して作動ガ
スの冷却を行なう熱交換器等がある。

【００２６】放熱用熱交換器３９は、冷却水循環管路４
２及び冷却水用ポンプＰ１を介して放熱器４３と接続し
ており、冷却水を循環している。放熱用熱交換器３９で
熱交換され加熱された冷却水は放熱器４３の冷却ファン
４４より冷却される。

【００２７】放熱用熱交換器３９は、上記のように水冷
式ではなく、膨張シリンダブロック３３の作動ガス流路
の外壁面に空冷フィンを形成して成る空冷式の構造とし
てもよい。

【００２８】膨張シリンダブロック３３の頂部（コール
ドヘッド４５）には、前述のとおり冷却用熱交換器４１
が形成されている。この冷却用熱交換器４１は、膨張シ
リンダブロック３３内側に形成された作動ガス流路４６
と外側に形成された冷却フィン４７を有する。コールド
ヘッド４５を全体的に囲うようにジャケット４８が配設
されおり、ジャケット４８には冷熱冷媒用の入口及び出
口が形成されている。

【００２９】温度特性試験槽３は、外側から断熱壁４９
で囲まれた金属材等で形成された槽壁５０を有し、冷熱
冷媒の入口及び出口が形成されている。温度特性試験槽
３内部には、温度特性試験の行なわれる電子部品等の試
験対象物５１が収納される密封された収納ケース５２が
区画形成されている。この収納ケース５２は、その頂部
が開口しており、この開口を封止するように蓋５３が開
閉可能に取付けられている。

【００３０】冷熱冷媒として空気、窒素又はヘリウム等
を温度特性試験槽３とコールドヘッド４５の間を循環し
て利用する場合は、収納ケース５２は、その壁に通気孔
が形成された構造であってもよいし、又は格子状の部材
で形成された構造であってもよい。あるいは、収納ケー
ス５２を特に設けない構造としてもよい。これらの構造
の場合は、循環する冷熱冷媒が試験対象物に直接に触れ
て、直接冷却又は加熱する。

【００３１】ジャケット４８の出口は、冷熱冷媒管路５
４及びポンプＰ２を介して温度特性試験槽３の入口に連
通しており、ジャケット４８の入口は、冷熱冷媒管路５
４を介して温度特性試験槽３の出口に連通している。こ
れにより、冷熱冷媒がジャケット４８と温度特性試験槽
３の間を循環して流れる。冷熱冷媒としては、エチルア
ルコール、ＨＦＥ、ＰＦＣ、ＰＦＧ、空気、窒素、ヘリ
ウム等が使用される。

【００３２】図４は、本発明のヒートショック試験機の
温度調整装置５５を示している。この温度調整装置５５
は、温度設定パネルと、温度設定パネルにより温度設定
を可能とする温度制御装置と、温度特性試験槽３内又は
収納ケース５２内に配設されたは温度センサーとを有す
る。

【００３３】温度制御装置５５を構成する温度制御回路
内の比較回路において、温度センサーで検知した収納ケ
ース５２内の温度信号を設定された温度と比較し、設定
された温度を中心とする許容温度範囲にあるか否かを判
断し、その結果に応じてモータ８をＰＩＤ制御して、あ
るいはモータ８を逆回転させて、設定温度を保ちながら
運転を行なうような構成とする。

【００３４】さらに、温度特性試験槽３に電気ヒータを
付設して、スターリング冷凍機２のモータ８の運転制御
による温度制御に加え、電気ヒータをＰＩＤ制御して加
熱すれば、より精密な温度コントロールも可能である。

【００３５】本発明のヒートショック試験機１は、スタ
ーリング冷凍機２を圧縮シリンダ２６と膨張シリンダ２
７の２ピストンとすることにより、スターリング冷凍機
２内の作動ガスの充填された空間の容積変動を大きくす
ることによって、冷凍能力の大きいスターリング冷凍機
２を提供できるようにしている。

【００３６】なお、本発明では上記実施例では２ピスト
ン型のスターリング冷凍機２を使用したが、ディスプレ
ーサ型等他の形式のスターリング冷凍機２を使用しても
よいことはいうまでもない。

【００３７】次に、本発明の上記第１の実施例のヒート
ショック試験機１の作用を説明する。図１において、モ
ータ８によってクランクシャフト１５が正方向に回転
し、クランク室７内のクランク部１８、１９が互いに位
相がずれて回転する。このクランク部１８、１９、に回
動自在に連結されたコンロッド２０、２１を介して、こ
のコンロッドの先端に取り付けられたクロスガイドヘッ
ド２２、２３が、クロスガイドライナ２４、２５内を往
復動する。クロスガイドヘッド２２、２３の夫々に圧縮
ピストンロッド３１及び膨張ピストンロッド３６を介し
て連結された圧縮ピストン２９及び膨張ピストン３４
が、互いに位相差をもって往復動する。

【００３８】膨張ピストン３４が約９０度先行して上死
点付近でゆっくりと移動中、圧縮ピストン２９は中間付
近を上死点に向かって急速に移動して作動ガスの圧縮動
作を行なう。圧縮された作動ガスは、連通孔３９及びマ
ニホールド３８を通り放熱用熱交換器３９に流入する。
放熱用熱交換器３９内で冷却水に放熱した作動ガスは、
再生器４０で冷却され、通路を通って低温室（膨張空
間）３５内に流入する。

【００３９】圧縮ピストン２９が上死点近辺でゆっくり
と移動している時に膨張ピストン３４は急激に下死点に
向かって移動し低温室（膨張空間）３５に流入した作動
ガスは急激に膨張し冷熱が発生する。これにより低温室
（膨張空間）３５を囲むコールドヘッド４５は冷却され
低温となる。

【００４０】そして、ジャケット４８内の冷熱冷媒をコ
ールドヘッド４５において冷却する。膨張ピストン３４
が下死点から上死点に移動するときには圧縮ピストン２
９は中間位置から下死点に向かっており、作動ガスは低
温室（膨張空間）３５より流路４６を通り再生器４０に
流入し作動ガスの有する冷熱を再生器４０に蓄熱する。
再生器４０に蓄熱された冷熱は、上記のように高温室３
０から放熱用熱交換器３９を通して送られてくる作動ガ
スを再度冷却するために再利用される。

【００４１】放熱用熱交換器３９で熱交換された冷却水
は、冷却水循環管路４２から放熱器４３に流れ、そこで
冷却ファン４４により冷却され、再度放熱用熱交換器３
９へと循環する。

【００４２】以上は冷凍機を冷却運転して温度特性試験
槽３を低温状態にする場合であるが、加熱運転をして温
度特性試験槽３を高温状態にする場合は、モータ８を逆
回転させる。すると上述した冷却運転の場合と全く逆
に、クランク部１８が、クランク部１９に先行してが約
９０度位相がずれて回転する。これにより、上述した冷
却運転の場合と全く逆に、膨張シリンダ２７は圧縮シリ
ンダとして作用し、圧縮シリンダ２６は膨張シリンダと
して作用し、冷却用熱交換器４１は放熱用熱交換器とし
て機能し、コールドヘッド４５は高温となる。これによ
り、冷熱冷媒は、加熱されて高温となってジャケット４
８と温度特性試験槽３を循環して、試験対象物を加温す
る。

【００４３】このように、モータ８を正転と逆転を相互
に切換えることにより、冷凍機の冷却運転と加熱運転を
相互に切り換え、温度特性試験槽３を降温又は昇温して
低温状態と高温状態を相互に急激に切り換えることがで
き、試験対象物に温度変化によるヒートショックを与え
ることができる。

【００４４】温度特性試験槽３で試験対象物５１に加え
られる温度は、温度調整装置５５の温度設定パネルによ
り設定する。この設定温度が低温領域か高温領域に応じ
て、温度制御回路によりモータ８を正転又は逆転するよ
うに制御する。

【００４５】そして、スターリング冷凍機２の運転状態
において、温度特性試験槽３内の温度を温度センサーで
検知し、この検知温度と温度設定パネルで設定した温度
とを温度制御装置を構成する温度制御回路内の比較回路
において比較し、設定された温度を中心とする許容温度
範囲にあるか否かを判断し、その結果に応じてスターリ
ング冷凍機２のモータ８をＰＩＤ制御し、場合（設定温
度と検知温度に大幅に温度差がある場合等）によって
は、モータ８の回転方向を切換えて急激に昇温又は降温
して、設定温度を保ちながら運転を行なう。

【００４６】さらに、温度特性試験槽３に電気ヒータを
付設されているから、スターリング冷凍機２のモータ８
の運転制御による温度制御に加え、電気ヒータを制御し
て加熱することにより、より精密な温度コントロールも
可能である。

【００４７】なお、コールドヘッド４５や温度特性試験
槽３内に生じる霜の霜取りを行なう際には、これらの場
所に設けた着霜センサーにより着霜を検知して、霜取り
用の制御回路により温度特性試験槽３に付設された電気
ヒータにより加熱を行い霜取りを行う。これに加え、ス
ターリング冷凍機２のモータ８を逆回転することによ
り、コールドヘッド４５を高温として、急速かつ効果的
に霜取りが可能である。

【００４８】図２は、本発明の第２の実施例である。図
２（ａ）に示す、ヒートショック試験機５６では、第１
の実施例とスターリング冷凍機２は同じであるが、温度
特性試験槽の構造が異なる。温度特性試験槽５７は、第
１の実施例同様に外側から断熱壁５８で囲まれた金属材
等で形成された槽壁５９を有し、上部開口は開閉可能な
蓋６０が付設され、内部には、試験対象物５１の載置さ
れる棚６１が設けられている。温度特性試験槽５７の槽
壁５９の周囲には、図２（ｂ）で示すように熱交換用コ
イル６２が巻装され、冷熱冷媒管路５４に連通してい
る。

【００４９】第２の実施例のヒートショック試験機５６
では、コールドヘッド４５で冷却された冷熱冷媒が、ポ
ンプＰ２により冷熱冷媒５４を送流され、熱交換用コイ
ル６２において温度特性試験槽５７内を冷却又は加熱す
る。温度特性試験槽５７に温度センサーを配設すること
により、第１の実施例同様の温度調整が可能である。

【００５０】図３は、本発明の第３の実施例である。こ
の実施例におけるヒートショック試験機６３について
も、スターリング冷凍機２は、第１の実施例のスターリ
ング冷凍機２と同じであるが、温度特性試験槽６４の構
造が異なる。温度特性試験槽６４は、実施例１同様に断
熱壁で囲まれた金属材等で形成された槽壁を有してい
る。

【００５１】スターリング冷凍機２のコールドヘッド４
５が、直接、温度特性試験槽６４の底を貫通するように
して温度特性試験槽６４内に配設されている。温度特性
試験槽６４には、試験対象物５１が載置される格子状の
棚板６５が配設されている。棚板６５を設けないで、コ
ールドヘッド４５の上面に直接試験対象物５１を載置し
て直接冷却又は加熱するような構成としてもよい。又、
棚板６４の代わりに、温度特性試験槽６４内に第１の実
施例のような収納ケースを配設してもよい。

【００５２】第３の実施例のヒートショック試験機６３
は、温度特性試験槽６４に温度センサーを配設すること
により、第１の実施例同様の温度調整が可能である。こ
のヒートショック試験機６３は、コールドヘッド４５が
直接温度特性試験槽６４内に配設されているから、温度
特性試験槽６４内の冷却、加熱効果がすぐれている。

【００５３】

【発明の効果】以上のような構成とすることにより、本
発明は次のような効果を奏する。 （１）スターリング冷凍機２のモータを正転、逆転する
ことにより冷却、加熱をすることができるので、従来の
ように夫々独立した冷凍装置と加熱装置の組合わること
なく、構造が簡単で、低コスト、かつコンパクトなヒー
トショック試験機が実現できる。

【００５４】（２）スターリング冷凍機２の特性である
低温及び高温における広い温度範囲の実現可能性、正
転、逆転による急速なコールドヘッド４５の冷却、加熱
の切換可能性に着目し、これを利用することにより、近
年のヒートショック試験機に求められている、広範囲の
温度領域における温度特性試験、及び急速な昇温、降温
を可能とし、特に、液体窒素レベル（ー２００℃近辺）
の超低温領域での温度特性試験も可能とする。

【００５５】（３）従来のフロン以外の冷媒使用可能と
することにより、地球環境問題に適応しており、成績係
数が高く、エネルギー効率が良好となるヒートショック
試験機を実現可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のヒートショック試験機の第１の実施例
を示す図である。

【図２】本発明のヒートショック試験機の第２の実施例
を示す図である。

【図３】本発明のヒートショック試験機の第３の実施例
を示す図である。

【図４】本発明のヒートショック試験機の温度調整装置
を説明する図である。

【符号の説明】

１、５６、６３ ヒートショック試験機 ２ スターリング冷凍機 ３、５７、６４ 温度特性試験槽 ８ モータ ２６ 圧縮シリンダ ２７ 膨張シリンダ ２９ 圧縮ピストン ３０ 高温室（圧縮空間） ３４ 膨張ピストン ３５ 低温室（膨張空間） ３９ 放熱用熱交換器 ４０ 再生器 ４１ 冷却用熱交換器 ４５ コールドヘッド ５１ 試験対象物 ５２ 収納ケース ５４ 冷熱冷媒管路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−145939（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−68547（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−240514（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−56747（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−223404（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25B 9/14 520 G01N 3/60 G01R 31/26

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作動ガスを封入し、冷熱冷媒を冷却す
   るコールドヘッド及び放熱用熱交換器を有するスターリ
   ング冷凍機と、 温度特性試験の行われる試験対象物を収納し、上記冷熱
   冷媒により冷却される温度特性試験槽と、 上記コールドヘッドで冷却された冷熱冷媒を、上記温度
   特性試験槽内を流して上記コールドヘッドと温度特性試
   験槽との間で循環させる冷熱冷媒管路とを備え、 上記スターリング冷凍機を正転又は逆転させて上記冷熱
   冷媒を冷却又は加熱することにより試験対象物にヒート
   ショックを与えて温度特性試験を行うことを特徴とする
   ヒートショック試験機。
2. 【請求項２】 作動ガスを封入し、冷熱冷媒を冷却す
   る冷却ヘッド及び放熱用熱交換器を有するスターリング
   冷凍機と、 温度特性試験の行われる試験対象物を収納し、上記冷熱
   冷媒により冷却される温度特性試験槽と、 上記コールドヘッドで冷却された冷熱冷媒を上記温度特
   性試験槽の周囲を流れるように上記コールドヘッドと上
   記温度特性試験槽との間を循環させる冷熱冷媒管路とを
   備え、 上記スターリング冷凍機を正転又は逆転させて上記冷熱
   冷媒を冷却又は加熱することにより試験対象物にヒート
   ショックを与えて温度特性試験を行うことを特徴とする
   ヒートショック試験機。
3. 【請求項３】 作動ガスを封入し、冷熱冷媒を冷却す
   る冷却ヘッド及び放熱用熱交換器を有するスターリング
   冷凍機と、 温度特性試験の行われる試験対象物を収納し、その底部
   から貫通するように上記コールドヘッドが配設され、該
   コールドヘッドにより冷却される温度特性試験槽とを備
   え、 上記スターリング冷凍機を正転又は逆転させて上記冷熱
   冷媒を冷却又は加熱することにより試験対象物にヒート
   ショックを与えて温度特性試験を行うことを特徴とする
   ヒートショック試験機。
4. 【請求項４】 上記温度特性試験槽には、上記試験対
   象物を収容する収納ケース又は載置棚が配設されている
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のヒー
   トショック試験機。
5. 【請求項５】 上記スターリング冷凍機は、圧縮ピス
   トンを有する圧縮シリンダと、膨張ピストン又はディス
   プレーサを有する膨張シリンダとを備え、上記圧縮ピス
   トンと上記膨張ピストン又はディスプレーサとが位相差
   をもって往復動することを特徴とする請求項１〜４いの
   いずれかに記載のヒートショック試験機。
6. 【請求項６】 上記スターリング冷凍機の作動ガスは
   窒素、ヘリウム又は水素であり、冷熱冷媒はエチルアル
   コール、ＨＦＥ、ＰＦＣ、ＰＦＧ、空気、窒素又はヘリ
   ウムであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに
   記載のヒートショック試験機。
7. 【請求項７】 上記冷熱冷媒として空気、窒素又はヘ
   リウムを循環させ、上記温度特性試験槽は、通気孔の形
   成された収納ケースを付設して該収納ケース内に試験対
   象物を収容する構成であるか、又は上記収納ケースを設
   けることなく試験対象物を収容する構成であることを特
   徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のヒートショッ
   ク試験機。
8. 【請求項８】 上記スターリング冷凍機を運転制御し
   て温度制御を行なう温度調整装置を設けたことを特徴と
   する請求項１〜７のいずれかに記載のヒートショック試
   験機。
9. 【請求項９】 上記温度特性試験槽、コールドヘッド
   及び冷熱冷媒管路のいずれかに電気ヒータを付設したこ
   とを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のヒート
   ショック試験機。
10. 【請求項１０】 上記スターリング冷凍機のモータを逆
    回転するように制御し、温度特性試験槽を昇温可能とし
    たことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のヒ
    ートショック試験機。