JP7278797B2 - 移動式恒湿恒温槽及び試験設備 - Google Patents

Description

本発明は、自動車やその駆動系要素や自動車の構成部品の性能を測る試験に用いられる移動式恒湿恒温槽及び試験設備に関するものである。

自動車の開発時などにおいて、各種性能を測るにあたり対象に注目すると、エンジン試験、車両試験、ドライブトレイン（パワートレイン）試験等が挙げられる。上述した試験は、供試体として用いる車両やエンジン、駆動系要素（ベアシャシー）などを搬入して供試体を運転し試験するために、例えば温度湿度条件を形成するための作業空間や、計測機器等を設置し、試験に携わる人が監視や制御を行う計測空間を確保した試験室にて実施される。試験室のうち少なくとも作業空間は、例えば断熱壁や防音壁に囲まれた内部空間を自動車の使用が想定される環境条件（温度や湿度など）に保つ設備である。したがって、試験設備としては、試験室の内部空間を自動車の使用が想定される環境条件（温度や湿度など）に保つための空調設備の他、上記環境条件に対応できる供試体と接続して計測する計測機器が必要となる。したがって、極端な温度条件や急激な温度変化に弱い操作コンソールや盤機器などは切り離して試験に携わる試験者のいる常温環境に設置し、試験の供試体とその駆動従動軸や必要な運転装置、外部からのユーティリティを供給するケーブル、配管などを設置した試験室を想定される環境条件に設定しての試験を行っている。環境試験室としての低温度から高温度、低湿度から高湿度までの環境条件で試験する供試体としては、主に内燃機関であるエンジン、それを組み込んだ車両などで試験することが多く、原動機であるエンジンは車両より小さなエンジンベンチにてユーティリティを接続して試験し、車両の場合は運転装置を組み込み、ユーティリティも搭載した形でシャシーダイナモメータにて個別化した環境で行っていた。

しかし、現在のモータリゼーションの変革により自動車のドライブトレインとしての駆動系要素に電気モータが入り込んできてハイブリッド車や電気自動車が増えてくると、駆動系の中の電気モータの組替えをその都度行って、試験しながらの機器組替えを行いたいという需要が生じてきた。

また、供試体をエンジンとしてエンジンの出力軸に連結してエンジンに模擬負荷を与えながらエンジン単体の性能を計測するエンジンダイナモメータ、供試体を完成形のタイヤを履いた車両として車両の駆動輪に対してエンドレスの路面を模して模擬負荷を与えながら車両全体の性能を計測するシャシーダイナモメータは従来から自動車の開発試験によく用いられていたところ、上述の駆動系要素に、高効率な変速機や電動モータが加わったことで、駆動系要素の開発用の試験に特化し、パワートレインのダイナモメータが登場してきた。

このような試験設備を用いて、例えば低温の環境を模した試験を行う場合、まず、供試体を冷却する必要がある。例えば供試体の冷却は、大きな空間である試験室の内部に供試体を設置した後、試験室の内部を、例えば一晩など一定の期間、冷却することで実施される。つまり、供試体を冷却する場合には大きな空間であり熱容量の大きなコンクリート躯体である試験室の壁面を含む内部も冷却する必要があり、供試体を冷却する際に他の物を冷却するため、必要以上のコストがかかる。そして、パワートレインのダイナモメータの各計測部や模擬負荷部分は熱変化に弱く、熱の影響を切り離す対策にも非常にコストがかかる。

これでは、高価なパワートレインのダイナモメータをすべて環境室に設置しながら、熱変動に弱い個所を厳重に断熱しなければならず、機械室を含めた環境試験室の建設コストが莫大になる。また、パワートレインのダイナモメータも常温以外の対応として特注となる。

供試体を冷却する際のコストを抑える方法として、例えば試験室の天井に吊り下げた支持天板に、室外に設けた冷却装置からの冷媒が供給される冷却器及び送風機を備える車体用冷却器を有する車体冷却手段を設け、また、支持天板下部の全外側に、支持天板の下面から試験室の床面に達する断熱シートからなる巻き上げ式のカーテンを設置し、ロールから引き出されたカーテンで囲まれた内部空間に配置した供試車を、車体冷却手段により所要の試験温度まで冷却することが提案されている（例えば特許文献１参照）。

実用新案登録第３０１４２５２号公報

特許文献１の場合、カーテンにより囲まれた小さな内部空間とそこに置かれた車両のみ冷却して供試車全体を所要の試験温度まで冷却することができ、また、試験室全体を冷却する場合に比べて供試車の冷却に要する時間を短縮できる。その結果、冷却にかかるコストを抑制することができる。

しかしながら、特許文献１の場合には、試験室の天井に吊り下げた支持天板に設けた車体冷却手段を設けることで、支持天板にブラインやフロン冷媒などを流す配管を設置することとなり、従来の車速を模擬する吹付け風路の途中に冷却コイルを設置して空気を温調する従来設備より、試験設備における冷却設備がかえって大掛かりになる。このため、供試体を冷却する簡易なシステムの提供が要求されている。

また、特許文献１の場合、車体冷却手段や巻き上げ式のカーテンは、試験室の天井に吊り下げた支持天板に固定され、エンジンダイナモメータ、シャシーダイナモメータ、またはパワートレインのダイナモメータが設置された試験室に固定式の冷却システムであり、供試体の冷却を行っている場合には、当該ダイナモメータを占領しながら冷却するため、他の供試体の試験を行うことができない、言い換えれば、供試体の冷却場所と試験を行う場所が同じであるという問題がある。

本発明は、供試体を冷却する冷却システムを簡易な構成で実施し、試験室全体を空調する大規模な環境試験室ではなく、供試体と、供試体の試験温度湿度条件を作り出す空調設備一式とを、内部と上とに載置して移動可能として小型化したので、例えば常温試験室に設置されている計測設備を用いて、供試体を所定の温度湿度条件とした試験を可能にした移動式恒湿恒温槽及び試験設備を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明の移動式恒湿恒温槽は、複数の断熱パネルとフレームから構成され、試験対象となる供試体を設置することが可能な内部空間を有する構造体と、前記構造体の上部に設置され、前記内部空間を所定の環境条件に保持することが可能な空調装置と、前記構造体の下部に設けられ、前記構造体を床面に対して浮上させて前記構造体の移動を補助することが可能な移動補助装置と、前記構造体が載置されるとともに前記移動補助装置が固定される第１の枠と、前記構造体の上部に配置され前記空調装置を支持する第２の枠と、前記第１の枠及び第２の枠を連結する連結部材とから構成された補強部材と、を備え、前記供試体は、自動車の駆動系要素を含むベアシャシーであり、前記構造体は、前記内部空間に設置される前記供試体に対し前記構造体の外部に設置される入力用ダイナモメータまたはエンジン軸の駆動軸を挿通して連結するための少なくとも１以上の前壁部パネル開口と、前記供試体を前記内部空間に搬入するための搬入用扉と、側壁部の断熱パネルの鉛直面に、前記ベアシャシーのドライブシャフトにつながる駆動輪またはドライブシャフトのない従動輪の合計数以上の開口が設けられ、前記構造体の外部に設置される計測機器の前記合計数の駆動軸を各々挿通する構成と、を有し、前記入力用ダイナモメータまたはエンジンと前記計測機器と自身とが設置できる環境下であれば、前記移動補助装置により移動することで、場所を問わず低高温度場の環境試験に切り替え自在であることを特徴とする。

ここで、前記移動補助装置は、装置本体と、前記装置本体の下面側に配置され、供給される空気を漏出させる孔部を有するダイヤフラムと、を有し、前記ダイヤフラムに設けた孔部から漏出した空気を前記ダイヤフラムと前記床面との間から外部に漏出させることで、前記床面の上部にエアフィルムを形成するエアベアリングであることを特徴とする。

なお、前記エアベアリングは、前記供試体が設置されたときの槽全体の重量分布に基づいて複数配置されることが好ましい。

また、本発明の試験設備は、上記に記載の移動式恒湿恒温槽と、構造体の内部に設置された前記供試体に前記構造体の外部から連結される計測機器と、前記構造体の内部に設置された前記供試体に対し前記構造体の外部から駆動軸を連結する入力用ダイナモメータまたはエンジンと、前記移動式恒湿恒温槽及び前記計測機器が設置される試験室と、を備え、前記構造体の内部に設置する供試体であるベアシャシーのホイールベースに合わせて前記構造体の外部に設置される計測機器の駆動軸の間隔を調整することを特徴とする。

なお、前記移動補助装置は、装置本体と、前記装置本体の下面側に配置され、供給される空気を漏出させる孔部を有するダイヤフラムと、を有し、前記ダイヤフラムに設けた孔部から漏出した空気を前記ダイヤフラムと前記床面との間から外部に漏出させることで、前記床面の上部にエアフィルムを形成するエアベアリングであり、前記試験室は、前記移動式恒湿恒温槽を使用する第１の位置と、前記移動式恒湿恒温槽を前記第１の位置から退避させる第２の位置で移動させることが可能な移動路と、を有し、前記移動路は、前記移動補助装置を介して前記構造体が浮上するための噴出空気を、平坦でクラックや段差なく受ける複数の平板パネルを直線状に配置して形成することが好ましい。

本発明によれば、供試体を冷却する冷却システムを簡易な構成で実施し、試験室全体を空調する大規模な環境試験室ではなく、供試体と、供試体の試験温度湿度条件を作り出す空調設備一式とを、内部と上とに載置して移動可能として小型化したので、例えば常温試験室に設置されている計測設備を用いて、供試体を所定の温度湿度条件とした試験を可能にした移動式恒湿恒温槽及び試験設備を提供することができる。

（ａ）は本実施形態の移動式恒湿恒温槽の前側の構成の一例を示す斜視図、（ｂ）は本発明の移動式恒湿恒温槽の後側の構成の一例を示す斜視図である。 補強フレームの構造の一例を示す斜視図である。 移動式恒湿恒温槽の内部及び計測機器と関係する開口及び槽に用いられる空調装置の構成の一例を示す一部断面図である。 移動式恒湿恒温槽の内部の構成を示す説明図である。 （ａ）は非作動時のエアベアリングの断面図、（ｂ）は作動時のエアベアリングの断面図である。 試験設備の一例を示す図である。

以下、本発明の移動式恒湿恒温槽１０の一例を説明する。本発明の移動式恒湿恒温槽１０は、後述する構造体１５の内部を目的の環境条件（温度、湿度）となるように保持する装置である。この移動式恒湿恒温槽１０は、内部空間に、自動車構成部品を設置保持することが可能である。移動式恒湿恒温槽１０に設置される自動車構成部品は、一例として、ベアシャシーが挙げられる。ベアシャシーとは、変速機、プロペラシャフト、前輪用ドライブシャフト、後輪側ドライブシャフト、前輪側ディファレンシャルデフ、後輪側ディファレンシャルデフ等の駆動系要素を、実際の自動車と同一の配置構成となるように底部シャシーである車体プラットフォームやそれを模した仮枠組みに組み付けたものである。なお、自動車は、その駆動形式によってベアシャシーとして組み付けられる駆動系要素が異なる。したがって、ベアシャシーを構成する駆動系要素の上記例は単に一例を示したに過ぎず、ベアシャシーとして、前輪側の駆動系要素、又は後輪側の駆動系要素を含まなくてもよい。以下、移動式恒湿恒温槽１０の内部に設置される自動車構成部品を供試体と称する。なお、ベアシャシーは、各駆動系要素を移動式恒湿恒温槽１０の内部に搬入し、移動式恒湿恒温槽１０の内部で各駆動要素を相互に相関動作するように車体プラットフォームやその代替え枠組みに組み付けられる。

図１から図４に示すように、移動式恒湿恒温槽１０は、構造体１５と、該構造体１５の外側に配置される補強フレーム１６とを有する。構造体１５は、複数の断熱パネルをそれぞれの辺にフレームを介して箱形状に組み合わせることで形成される。複数の断熱パネルは、前壁部、後壁部、左壁部、右壁部、床部及び天井部の各部を構成する断熱パネルを含む。断熱パネルは、平板状の断熱材の外装面（表面）側にガルバリウム鋼板を、断熱材の裏面にステンレス（ＳＵＳ）板を各々配置した層構造のパネルである。以下、前壁部を構成する断熱パネルに対して符号１５ａ、後壁部を構成する断熱パネルに対して符号１５ｂ、左壁部を構成する断熱パネルに対して符号１５ｃ、右壁部を構成する断熱パネルに対して符号１５ｄ、床部を構成する断熱パネルに対して符号１５ｅ、天井部を構成する断熱パネルに対して符号１５ｆを付して説明する。

前壁部を構成する断熱パネル１５ａは、後述する試験室１５１（構造体１５の外部）に設置される入力用ダイナモメータ（又はエンジン軸）の駆動軸を構造体１５の内部に挿通させる開口２０を有する。図示は省略するが、試験室１５１に設置される入力用ダイナモメータ１６５の駆動軸が開口２０を介して構造体１５の内部に挿通されたときには、入力用ダイナモメータ１６５の駆動軸と開口２０との間には隙間が生じる。この隙間には、例えばＡＥＲＯＦＬＥＸ（エアロフレックス：登録商標）などの断熱材が、入力用ダイナモメータの駆動軸を回動自在の状態で埋め込まれる。

上述した断熱パネル１５ａは、上記開口２０の他、オートマチックトランスミッション用のオイルやクーラント液を供給するための配管を挿通する開口２１や、信号線を挿通する開口２２，２３を有する。なお、これら開口２１，２２，２３は、配管や信号線が挿通された状態で断熱材にて埋め込み処理される。

後壁部を構成する断熱パネル１５ｂは、前壁部を構成する断熱パネル１５ａに対面する位置に配置される。断熱パネル１５ｂは、中央部に開閉扉２４を有する。開閉扉２４は、扉枠部２４ａ及び扉部２４ｂを含み、扉部２４ｂは扉枠部２４ａの幅方向の一端側においてヒンジを介して扉枠部２４ａに軸着される。開閉扉２４は、供試体を構成する駆動系要素を構造体１５に出し入れする際に開口される。

左側壁部を構成する断熱パネル１５ｃは、前後方向の両端部に、開口２６，２７を有する。開口２６は、構造体１５内部に組み立てられた駆動系要素の一つである左前輪用ドライブシャフトに接続される、構造体１５外部に設置する左前輪用ダイナモメータ１６６の駆動軸を挿通する。開口２７は、同様に左後輪用ドライブシャフトに接続される左後輪用ダイナモメータ１６７の駆動軸を挿通する。開口２７は、断熱パネル１５ｃの前後方向に延びる長孔である。開口２７を長孔とすることで、ホイールベース（前輪軸及び後輪軸間の距離）が異なる種々の自動車のベアシャシーを、構造体１５の内部に設置することが可能となる。なお、左後輪用ドライブシャフトに接続される左後輪用ダイナモメータ１６７の駆動軸を開口２７に挿通させると、開口２７には空隙部分が存在する。この空隙部分には、例えばＡＥＲＯＦＬＥＸ（エアロフレックス：登録商標）などの断熱材が、左後輪用ダイナモメータ１６７の駆動軸を回動自在の状態で埋め込まれる。

また、断熱パネル１５ｃは、前後方向の中央部分に開閉扉２９を有する。開閉扉２９は、扉枠部２９ａ及び扉部２９ｂを含み、扉部２９ｂは扉枠部２９ａの幅方向の一端側においてヒンジを介して扉枠部２９ａに軸着される。なお、開閉扉２９は、構造体１５に対して作業者が入退室する際に開口される。

さらに、断熱パネル１５ｃは、前後方向における開口２６及び開閉扉２９との間に、操作パネル３０を有する。操作パネル３０は、本実施形態の移動式恒湿恒温槽１０の環境条件を管理する上での入力操作を行うものである。なお、操作パネル３０は、後述する空調設備の動力制御装置６９に接続される。なお、操作パネル３０は、一例としてタッチパネルである。

右側壁部を構成する断熱パネル１５ｄは、左側壁部を構成する断熱パネル１５ｃと対面する位置に配置される。断熱パネル１５ｄは、前後方向の両端部に、開口３１，３２を有する。これら開口３１，３２は、構造体１５を組み付けたときに、左側壁部を構成する断熱パネル１５ｃの開口２６，２７と同一の位置となるように、断熱パネル１５ｄに設けられる。開口３１は、構造体１５内部に組み立てられた駆動系要素の一つである右前輪用ドライブシャフトに接続される、構造体１５外部に設置する右前輪用ダイナモメータ１６８の駆動軸を挿通する。開口３２は、同様に右後輪用ドライブシャフトに接続される右後輪用ダイナモメータ１６９の駆動軸を挿通する。開口３２は、開口２７と同様に、断熱パネル１５ｃの前後方向に延びる長孔である。なお、右後輪用ドライブシャフトに接続される右後輪用ダイナモメータ１６９の駆動軸を開口３２に挿通させると、開口３２には空隙部分が存在する。この空隙部分には、例えばＡＥＲＯＦＬＥＸ（エアロフレックス：登録商標）などの断熱材が、右後輪用ダイナモメータ１６９の駆動軸を回動自在の状態で埋め込まれる。

また、断熱パネル１５ｄは、前後方向の中央部分に開閉扉３３を有する。開閉扉３３は、扉枠部３３ａ及び扉部３３ｂを含み、扉部３３ｂは扉枠部３３ａの幅方向の一端側においてヒンジを介して扉枠部３３ａに軸着される。なお、開閉扉３３は、構造体１５に対して作業者が入退室する際に開口される。

構造体１５は、保持スタンド３６及び固定定盤３７を、床部を構成する断熱パネルと力学的に縁を切ってフレームに支持されて内部空間に有する。熱的には、（壁・床・天井部）の断熱パネルの熱伝導率の悪さのため、また隙間も断熱充填しているため、断熱は確保できている。保持スタンド３６は、ベアシャシーを構成するプロペラシャフトを軸支する。保持スタンド３６は、構造体１５の左壁部及び右壁部を構成する断熱パネル１５ｃ，１５ｄを貫通する２本の保持部材４１，４２に跨って設置される。なお、２本の保持部材４１，４２は、断熱パネル１５ｃ，１５ｄの各々から突出する両端部において、後述する下部フレーム５１を構成する２本のフレーム構成部材５５に各々支持される。なお、符号４３は、２本のフレーム構成部材５５上に設置され、２本の保持部材４１，４２の両端部を支持しながら、各々の保持部材４１，４２から外側フレームへのヒートブリッジを防止する断熱材でもある台座である。

固定定盤３７は、後輪側の駆動系要素、例えば後輪側ドライブシャフト、後輪側ディファレンシャルデフがハウジング内に組み付けられたリヤアクスルハウジングアッセンブリを保持するための部材である。固定定盤３７は、構造体１５の左壁部及び右壁部を構成する断熱パネル１５ｃ，１５ｄを貫通する３本の保持部材４４，４５，４６に跨って設置される。３本の保持部材４４，４５，４６は、断熱パネル１５ｃ，１５ｄの各々から突出する両端部で、後述する下部フレーム５１を構成する２本のフレーム構成部材５５に各々支持される。なお、符号４７は、フレーム構成部材５５上に設置され、３本の保持部材４４，４５，４６の両端部を支持しながら、各々の保持部材４４，４５,４６から外側フレームへのヒートブリッジを防止する断熱材でもある台座である。上述した保持部材４１，４２及び保持部材４４，４５，４６は、例えばＨ形鋼が挙げられる。なお、図４中二点鎖線は、構造体１５の内部に設置される供試体の一例を示している。

補強フレーム１６は、下部フレーム（請求項の第１のフレームに相当）５１、上部フレーム（請求項の第２のフレームに相当）５２及びこれらフレーム５１，５２を連結する４本の連結部材５３から構成される。下部フレーム５１は、構造体１５が載置される部材である。下部フレーム５１は、長さが異なる２種類のフレーム構成部材５５，５６を長辺及び短辺とした矩形枠状から構成される。これらフレーム構成部材５５，５６としては、例えばＨ形鋼が挙げられる。下部フレーム５１は、長辺となる２つのフレーム構成部材５５，５５の間に、３本の補強フレーム部材５７が一定間隔を空けて、フレーム構成部材５６と平行に配置される。

上部フレーム５２は、下部フレーム５１と同様に、長さが異なる２種類のフレーム構成部材５８，５９を長辺及び短辺とした矩形枠状から構成される。なお、上部フレーム５２の大きさと下部フレーム５１の大きさとは同一の大きさである。これらフレーム構成部材５８，５９としては、例えばＨ形鋼が挙げられる。

４本の連結部材５３は、下部フレーム５１、上部フレーム５２の四隅において、下部フレーム５１と上部フレーム５２とを連結する部材である。ここで、連結部材５３は、例えばＨ形鋼が挙げられる。

４本の連結部材５３のうち、前方に位置する連結部材５３の上端部及び上部フレーム５２のフレーム構成部材５８の間には、補強材６１が設けられる。また、前方に位置する連結部材５３の下端部及び下部フレーム５１のフレーム構成部材５５の間には、補強材６２が設けられる。さらに、後方に位置する連結部材５３の上端部及び上部フレーム５２のフレーム構成部材５８の間には、補強材６３が設けられる。また、これら４本の連結部材５３は、移動式恒湿恒温槽１０の前後方向に作業者が把持する把持部６４を各々有する。

上述した構造体１５の上部には、空調装置６８、動力制御装置６９が配置される。空調装置６８は、構造体１５の内部の空気を所定の環境条件に保持する装置である。なお、空調装置６８によって設定される構造体１５の内部の環境条件としては、例えば温度－３０℃から＋５０℃の範囲（±２℃）、湿度２０～８５％の範囲（温度＋１０～２５℃において）である。

空調装置６８は、天井部を構成する断熱パネル１５ｆに設けた吸込口７１と送出口７２とを繋ぐ循環路（チャンバ）７３において、吸込口７１側から送出口７２側に向けて、プレフィルタ７５、送風ファン７６、冷却器７７、加熱器７８の順に配置した構成である。ここで、チャンバ７３は、２本の支持部材７９を介して上部フレーム５２に支持される（図１参照）。

プレフィルタ７５は、送風ファン７６によりチャンバ７３の内部に吸い込まれる空気に含まれる固形粒子を除去する。冷却器７７は、例えば直膨コイル（蒸発器）などの冷却コイルである。冷却器７７は、後述するコンデンシングユニット８２の中に設置される凝縮器や圧縮機、冷却器７７の近傍にある膨張弁などと冷凍サイクルを形成し、温湿度計８１により測定された温度と、設定された温度との偏差に応じて圧縮機の回転や膨張弁などを制御させて冷却器７７内を流れる冷媒の温度や流量を制御し、温湿度計８１により測定された温度が設定された温度となるようにチャンバ７３の内部に送り込まれる空気を冷却する。冷却器７７は、コンデンシングユニット８２と接続され、冷却器７７とコンデンシングユニット８２との間でフロン冷媒などの冷媒を循環させる。なお、冷却器７７とコンデンシングユニット８２との間で冷媒を循環させると、冷媒は蒸発器にあたる冷却器７７において吸熱し、コンデンシングユニット８２で圧縮されたのち凝縮器において放熱する。

加熱器７８は、例えば電気ヒータである。加熱器７８は、温湿度計８１により測定された温度と、設定された温度との偏差に応じて、電気ヒータの出力を増減するサイリスタなどを制御して、温湿度計８１により測定された温度が設定された温度となるように、チャンバ７３の内部に送り込まれる空気を加熱する。

上述したチャンバ７３の内部で、送風ファン７６と冷却器７７との間には、除湿された空気をチャンバ７３の内部に送り込む配管８３の送込口８３ａが設けられる。配管８３は、エアタンク１００と接続される。配管８３は、エアタンク１００側から、電磁弁８４、プレフィルタ８５、エアドライヤ８６、及びレギュレータバルブ（減圧弁）８７の順で配置される。電磁弁８４は、温湿度計８１により測定された湿度が設定された湿度よりも高い場合に作動され、エアタンク１００からの空気を、プレフィルタ８５に向けて送り出す。プレフィルタ８５は、電磁弁８４の開放時に送り込まれる空気に含まれる固形粒子を除去する。エアドライヤ８６は、電磁弁８４の開放時に作動して、送り込まれる空気を乾燥させる。レギュレータバルブ８７は、チャンバ７３の内部に供給する空気の圧力を調整し、チャンバ７３の内部に、乾燥した空気を送り込む。

上述したチャンバ７３の内部で加熱器７８と送出口７２との間には、加湿器８８のノズル８８ａが配置される。加湿器８８は、チャンバ７３外部に設置する本体内の釜で水を沸かし、発生する低圧の蒸気をノズルから排出するが、釜での蒸気発生量を電極棒や電熱ヒータへの電流出力などの下限により比例制御でき、温湿度計８１により測定された湿度と、設定された湿度との偏差に応じて比例制御される。加湿器８８は、例えば純水フィルタ１０１を通じて供給される純水を加湿器８８本体内の釜へ供給し、ノズル８８ａの先端部から低圧の蒸気としてチャンバ７３の内部へ所定の量の加湿蒸気を供給して加湿する。

空調設備の動力制御装置６９は、構造体１５の側部に設けた操作パネル３０や、図示を省略した構造体１５の内部に設けた操作パネル（図示省略）における入力操作を受けて、移動式恒湿恒温槽１０が有する空調装置６８の発停や制御を行う。また、この動力制御装置６９にはさらに、構造体１５の内部の照明装置９０及び監視カメラ９１などの発停駆動制御を行う回路を内蔵して一括で操作してもよい。

本実施形態の移動式恒湿恒温槽１０は、下部フレーム５１の下部に、複数の移動台９５を有する。移動台９５は、例えばエアベアリングである。以下、エアベアリングに符号９５を付して説明する。ここで、エアベアリング９５は、請求項の移動補助装置に相当する。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、エアベアリング９５は、台座９６及びダイヤフラム９７を含む。ダイヤフラム９７は、コンプレッサ１０２から供給される空気により膨張し、供給された空気の一部を、ダイヤフラム９７が有する噴出孔９７ａからダイヤフラム９７と床面Ｆとの間に噴出する。噴出孔９７ａからダイヤフラム９７と床面Ｆとの間に噴出される空気は、ダイヤフラム９７の下面に沿って流れ、外部に逃げる。このとき、ダイヤフラム９７と床面Ｆと間には、薄い空気層（エアフィルム）が形成され、ダイヤフラム９７は、台座９６を載せた状態で浮上する。したがって、槽全体の重量に応じた静摩擦力や動摩擦力がほとんど生じず、慣性力に抗う力があれば、台座９６に載置した荷物Ｂを僅かな力で移動させることが可能となる。ここで、符号１０３は、コンプレッサ１０２からの空気をダイヤフラム内に送り込む配管である。なお、図示は省略しているが、コンプレッサ１０２から送り込まれる空気の脈動を抑制するために、エアタンクを併設することも可能である。

エアベアリング９５は、一例として、下部フレーム５１を構成する２本のフレーム構成部材５５の両端、及びフレーム構成部材５５の長手方向における長さを３等分した位置の計８箇所に設置される。なお、エアベアリング９５の設置箇所や設置数は、エアベアリング９５が受容可能な荷重や、移動式恒湿恒温槽１０の重量分布に基づいて決定される。

なお、本実施形態では、下部フレーム５１の下部に、複数の移動台９５を設ける構成としているが、例えば直方体枠状のフレームに断熱パネルを組み付けた構造体１５の場合には、底部を構成する断熱パネル１５ｅの底面に、上記移動台９５を設けることも可能である。この場合も、エアベアリング９５の設置箇所や設置数は、エアベアリング９５が受容可能な荷重や、移動式恒湿恒温槽１０の重量分布に基づいて決定される。

各エアベアリング９５に接続される配管１０３は、下部フレーム５１に設けたマニホールド１０４に接続される。なお、マニホールド１０４は、コンプレッサ１０２から送り込まれた空気を、エアベアリング９５に供給する。符号１０５は、開動作によりコンプレッサ１０２からの空気を各エアベアリング９５に送り込み、閉動作によりコンプレッサ１０２からの空気を遮断するコック弁１０５である。このコック弁１０５の開閉は、作業者の操作により実施される。

上述した移動式恒湿恒温槽１０が用いられる試験設備の一例を説明する。図６に示すように、試験設備１５０は、試験室１５１及び制御室１５２を有する。なお、図６において、制御室１５２は計測室を兼ねている。試験設備１５０は、ドライブトレイン試験や車両試験を行う設備である。ドライブトレイン試験とは、各駆動系要素が組み付けられたベアシャシーにおける性能や耐久性を測定する試験である。

例えば、ドライブトレイン試験において、所定の環境温湿度で世界のどこかの環境を再現した移動式恒湿恒温槽１０内の環境条件で、停止時のベアシャシーについて始動し動作させた状況から、駆動系の油などのフリクションや駆動系機械部の動作状況の経時変化などを計測して、その開発にフィードバックするなどの試験がその一例である。

試験室１５１は、恒湿恒温性能を有している。試験室１５１は、図示は省略するが、空調装置を有しており、試験室１５１の環境条件を設定することができる。この試験室１５１に設置される空調装置によって設定される環境条件は、移動式恒湿恒温槽１０の環境条件と同一であってもよいし、異なるものでもよい。なお、移動式恒湿恒温槽１０を用いたドライブトレイン試験を行う場合には、試験室１５１内部で構造体１５の外部で作業する作業員の快適性を鑑み、試験室１５１の温度は２０～３０℃の範囲に設定される。

上述した移動式恒湿恒温槽１０は、試験室１５１の内部に移動可能に設置される。移動式恒湿恒温槽１０は、図６中実線で示す位置（符号１０）と、図６中二点鎖線で示す位置（符号１０’）との間で移動させることが可能である。なお、図６中実線で示す位置は、移動式恒湿恒温槽１０の内部に設置した供試体に対してドライブトレイン試験を行うときの移動式恒湿恒温槽１０の位置（以下、使用位置）である。また、図６中二点鎖線で示す位置は、移動式恒湿恒温槽１０を用いずにドライブトレイン試験を行う場合や、他の車両試験を行うときの移動式恒湿恒温槽１０の位置（以下、退避位置）である。図示は省略するが、移動式恒湿恒温槽１０を構成する補強フレーム１６の下部フレーム５１は、例えば４隅又はその近傍に開口を有しており、これら開口に挿通されるピンを床面に設けた穴に挿入することで、移動式恒湿恒温槽１０を使用位置又は退避位置に位置決めできる。

試験室１５１の床面には、移動式恒湿恒温槽１０を、上述した使用位置と退避位置との間で移動できるように、２本の移動路１６１，１６２が平行に設けられる。移動路１６１は、複数の平板パネル１６１ａを直線状に配置した構造である。なお、平板パネル１６１ａは、例えばポリプロピレンなどのプラスチック材料からなるプラベニヤの表面に塩化ビニルなどのシート材が貼付されたパネルが挙げられる。また、移動路１６２も、移動路１６１と同様に、複数の平板パネル１６２ａを直線状に配置した構造である。

上述したエアベアリング９５を走行させたときの性能（走行性能）や空気消費量は、床面の状態によって左右される。つまり、エアベアリング９５を走行させる場合には、床面が平坦で、クラックや段差などの凹凸がないことが前提となる。したがって、上記構成の移動路１６１，１６２を試験室１５１に設けることで、エアベアリング９５の走行性能や走行時の空気消費量を安定させることができる。

なお、移動路だけでなく、移動式恒湿恒温槽１０の移動方向を規定する（ガイドする）ガイド部材を試験室に設置することも可能である。

試験室１５１は、上述した移動式恒湿恒温槽１０の他、入力用ダイナモメータ１６５、左前輪用ダイナモメータ１６６、左後輪用ダイナモメータ１６７、右前輪用ダイナモメータ１６８、右後輪用ダイナモメータ１６９を有する。これらダイナモメータは、請求項の計測機器に相当する。これらダイナモメータのうち、入力用ダイナモメータ１６５、左後輪用ダイナモメータ１６７及び右後輪用ダイナモメータ１６９は、図６中実線で示す位置と、図６中二点鎖線で示す位置（符号１６７’及び符号１６９’）との間で移動可能である。つまり、左後輪用ダイナモメータ１６７及び右後輪用ダイナモメータ１６９は、供試体として設置される後輪側の駆動系要素の位置に合わせて移動させることが可能である。また、試験室１５１は、エアタンク１００、純水フィルタ１０１、コンプレッサ１０２を有する。

なお、図６においては図示を省略しているが、電気自動車やハイブリッド自動車などをドライブトレイン試験の対象とする場合、試験室１５１の内部に、電気自動車やハイブリッド自動車に用いる電池を設置することも可能である。

上述した入力用ダイナモメータ１６５の移動経路上には、移動路１６２が交差している。例えば、移動式恒湿恒温槽１０を用いずに車両試験を行う場合、移動式恒湿恒温槽１０を使用位置から退避位置に移動させる必要がある。この場合、以下の作業が実施される。

まず、作業者は、移動路１６２を構成する平板パネル１６２ａのうち、入力用ダイナモメータ１６５の移動経路上に位置する平板パネル１６２ａを取り外し、入力用ダイナモメータ１６５を図６中実線に示す位置から図６中二点鎖線で示す位置まで移動させる。その後、作業者は、取り外した平板パネル１６２ａを元の位置に設置する。最後に、作業者は、コック弁１０５を開く。コック弁１０５が開くことで、各エアベアリング９５への空気の供給が行われ、移動式恒湿恒温槽１０が浮上する。これを受けて、作業者は、移動式恒湿恒温槽１０を使用位置から退避位置に移動させる。このとき、移動式恒湿恒温槽１０が浮上しているので、移動式恒湿恒温槽１０を僅かな力で移動させることができる。したがって、多数の作業者により移動式恒湿恒温槽１０を移動させる必要はなく、少人数での移動作業が可能となる。その後車両を搬入し、４本のタイヤを外してジャッキアップし、車両のドライブシャフトと各輪用ダイナモメータの軸を連結して試験する。

なお、入力用ダイナモメータ１６５を使用するのであれば、作業者は、移動路１６２を構成する平板パネル１６２ａのうち、入力用ダイナモメータ１６５の移動経路上に位置する平板パネル１６２ａを取り外し、入力用ダイナモメータ１６５を図６中二点鎖線に示す位置から図６中実線で示す位置まで移動させる。最後に、作業者は、取り外した平板パネル１６２ａを元の位置に設置する。

一方、移動式恒湿恒温槽１０を用いて車両試験又は駆動系要素を組んだベアシャシーの試験を行う場合、移動式恒湿恒温槽１０を退避位置から使用位置に移動させる必要がある。この場合も、作業者は、入力用ダイナモメータ１６５の移動経路上に位置する平板パネル１６２ａを取り外し、入力用ダイナモメータ１６５を図６中実線に示す位置から図６中二点鎖線で示す位置まで移動させる。その後、作業者は、コック弁１０５を開け、移動式恒湿恒温槽１０を浮上させる。そして、作業者は、移動式恒湿恒温槽１０を退避位置から使用位置に移動させる。このときも、使用位置から退避位置に移動させるときと同様に、移動式恒湿恒温槽１０が浮上しているので、移動式恒湿恒温槽１０を僅かな力で移動させることができる。

移動式恒湿恒温槽１０を退避位置から使用位置に移動させた後、作業者は、車両試験（この場合は、ドライブトレイン試験）を行う駆動系要素を供試体として移動式恒湿恒温槽１０の内部に設置する。作業者は、入力用ダイナモメータ１６５の駆動軸を断熱パネル１５ａの開口２０に挿通させて、駆動系要素に連結する。また、左前輪用ダイナモメータ１６６の駆動軸を断熱パネル１５ｃの開口２６に、左後輪用ダイナモメータ１６７の駆動軸を開口２７にそれぞれ挿通させ、対応する駆動系要素に連結する。さらに、また、右前輪用ダイナモメータ１６８の駆動軸を断熱パネル１５ｄの開口３１に、右後輪用ダイナモメータ１６９の駆動軸を開口３２にそれぞれ挿通させ、対応する駆動系要素に連結する。このとき、各開口には隙間が生じるので、上述した断熱材により隙間を埋める。最後に、作業者は、操作パネル３０を操作して、ドライブトレイン試験を行う環境条件に設定する。これを受けて、空調装置６８が作動し、構造体１５の内部を設定された環境条件（温度、湿度）に保持する。例えば、設定した環境条件を寒冷環境とする場合には、構造体１５の内部が冷却され、同時に、供試体として設置した駆動系要素も冷却される。また、設定した環境条件を熱暑環境とする場合には、構造体１５の内部が加熱され、同時に、駆動系要素も加熱される。

このように、移動式恒湿恒温槽１０を試験室１５１に設けることで、試験室１５１の温度や湿度を、設定された温度や湿度に保持するのではなく、構造体１５の内部という最小限に限定された範囲の温度や湿度を、設定された温度、湿度に保持するだけでよい。したがって、駆動系要素に対するドライブトレイン試験を行う設備として、大規模な設備である必要はなく、また、既存の建物の内部で、上述したドライブトレイン試験を行うことが可能となる。つまり、移動式恒湿恒温槽１０を試験室１５１に設けた試験設備とすることも可能であるが、本実施形態に示した移動式恒湿恒温槽１０と、ダイナモメータや他の計測機器とが設置できる環境下にあれば、場所を問わず、普段常温試験として利用されるダイナモメータ設置室でも、低高温度場の環境試験に容易に切り替えができ、低コストで様々な条件のドライブトレイン試験を行うことが可能となる。

また、移動式恒湿恒温槽１０に貫通口があって、外部から計測器の計測用駆動従動軸などが貫通でき、その貫通部だけ部分的に低高温としての断熱を行えば、ドライブトレイン試験を行うためのダイナモメータや他の計測機器は、常温での使用となるので、環境条件に対応した計測機器ではなく、汎用の計測機器を用いることが可能となる。

１０…移動式恒湿恒温槽、１５…構造体、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１５ｆ…断熱パネル、１６…補強フレーム、５１…下部フレーム、５２…上部フレーム、５３…連結部材、６８…空調装置、９５…エアベアリング、９６…台座、９７…ダイヤフラム、１５０…試験設備、１５１…試験室、１６１，１６２…移動路、１６５…入力用ダイナモメータ、１６６…左前輪用ダイナモメータ、１６７…左後輪用ダイナモメータ、１６８…右前輪用ダイナモメータ、１６９…右後輪用ダイナモメータ

Claims (5)

1. 複数の断熱パネルとフレームから構成され、試験対象となる供試体を設置することが可能な内部空間を有する構造体と、
   前記構造体の上部に設置され、前記内部空間を所定の環境条件に保持することが可能な空調装置と、
   前記構造体の下部に設けられ、前記構造体を床面に対して浮上させて前記構造体の移動を補助することが可能な移動補助装置と、
   前記構造体が載置されるとともに前記移動補助装置が固定される第１の枠と、前記構造体の上部に配置され前記空調装置を支持する第２の枠と、前記第１の枠及び第２の枠を連結する連結部材とから構成された補強部材と、
   を備え、
   前記供試体は、自動車の駆動系要素を含むベアシャシーであり、
   前記構造体は、
   前記内部空間に設置される前記供試体に対し前記構造体の外部に設置される入力用ダイナモメータまたはエンジン軸の駆動軸を挿通して連結するための少なくとも１以上の前壁部パネル開口と、
   前記供試体を前記内部空間に搬入するための搬入用扉と、
   側壁部の断熱パネルの鉛直面に、前記ベアシャシーのドライブシャフトにつながる駆動輪またはドライブシャフトのない従動輪の合計数以上の開口が設けられ、前記構造体の外部に設置される計測機器の前記合計数の駆動軸を各々挿通する構成と、
   を有し、
   前記入力用ダイナモメータまたはエンジンと前記計測機器と自身とが設置できる環境下であれば、前記移動補助装置により移動することで、場所を問わず低高温度場の環境試験に切り替え自在である
   ことを特徴とする移動式恒湿恒温槽。
2. 請求項１に記載の移動式恒湿恒温槽において、
   前記移動補助装置は、装置本体と、前記装置本体の下面側に配置され、供給される空気を漏出させる孔部を有するダイヤフラムと、を有し、前記ダイヤフラムに設けた孔部から漏出した空気を前記ダイヤフラムと前記床面との間から外部に漏出させることで、前記床面の上部にエアフィルムを形成するエアベアリングである
   ことを特徴とする移動式恒湿恒温槽。
3. 請求項２に記載の移動式恒湿恒温槽において、
   前記エアベアリングは、前記供試体が設置されたときの槽全体の重量分布に基づいて、複数配置される
   ことを特徴とする移動式恒湿恒温槽。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の移動式恒湿恒温槽と、
   前記構造体の内部に設置された前記供試体に前記構造体の外部から連結される計測機器と、
   前記構造体の内部に設置された前記供試体に対し前記構造体の外部から駆動軸を連結する入力用ダイナモメータまたはエンジンと、
   前記移動式恒湿恒温槽及び前記計測機器が設置される試験室と、
   を備え、
   前記構造体の内部に設置する供試体であるベアシャシーのホイールベースに合わせて前記構造体の外部に設置される計測機器の駆動軸の間隔を調整する
   ことを特徴とする試験設備。
5. 請求項４に記載の試験設備において、
   前記移動補助装置は、装置本体と、前記装置本体の下面側に配置され、供給される空気を漏出させる孔部を有するダイヤフラムと、を有し、前記ダイヤフラムに設けた孔部から漏出した空気を前記ダイヤフラムと前記床面との間から外部に漏出させることで、前記床面の上部にエアフィルムを形成するエアベアリングであり、
   前記試験室は、前記移動式恒湿恒温槽を使用する第１の位置と、前記移動式恒湿恒温槽を前記第１の位置から退避させる第２の位置で移動させることが可能な移動路と、を有し、
   前記移動路は、前記移動補助装置を介して前記構造体が浮上するための噴出空気を、平坦でクラックや段差なく受ける複数の平板パネルを直線状に配置して形成する
   ことを特徴とする試験設備。

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