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熱試験装置

国内特許コード P110005871
掲載日 2011年10月21日
出願番号 特願2007-314262
公開番号 特開2009-139165
登録番号 特許第4860596号
出願日 平成19年12月5日(2007.12.5)
公開日 平成21年6月25日(2009.6.25)
登録日 平成23年11月11日(2011.11.11)
発明者
  • 工藤 誠一
  • 小板橋 竜雄
  • 石坂 和明
  • 風間 武
  • 小林 良二
出願人
  • 長野県
  • サーモジェン有限会社
発明の名称 熱試験装置
発明の概要

【課題】 高温環境と低温環境を速やかに切換えることに加え、装置全体の小型化、更には電力消費の低減を図る。
【解決手段】 熱交換器3の上面にペルチェ素子を用いた少なくとも一つ以上のサーモモジュール4…を配し、かつこのサーモモジュール4…の上面に伝熱プレート5を配するとともに、この伝熱プレート5に対して開閉するカバー部6を設け、このカバー部6を閉じた際に伝熱プレート5を底面部2dとする試験槽2を構成する試験槽機構Maと、熱交換器3を冷却する冷却気体Acを得る冷却器7を用いた冷却機構Mbと、サーモモジュール4…及び冷却器7の作動を制御するコントローラ8とを備える。
【選択図】 図1

従来技術、競合技術の概要


一般に、電子部品は様々な環境で使用されるため、低温環境から高温環境までの所定の温度範囲における耐久性能が要求される。したがって、通常、新製品や新しい用途に使用される電子部品に対しては、高温環境と低温環境を交互に付与する熱試験や熱衝撃試験が行われる。



従来、このような熱試験(熱衝撃試験)に用いる代表的な原理に基づく熱試験装置としては、加熱系と冷却系を別々の筺体内に設け、開閉弁で切換えることにより試験槽に対して熱風と冷風を選択的に供給して高温環境又は低温環境を得る方式と、加熱系と冷却系を同一筺体内に設け、加熱系と冷却系の動作を選択的にON(OFF)して高温環境又は低温環境を得る方式があり、前者の方式としては、特許文献1で開示される冷熱試験装置が知られており、後者の方式としては、特許文献2で開示される急速昇降温型冷熱試験装置が知られている。



特許文献1で開示される冷熱試験装置は、試験槽と、外気導入口を備えるとともに試験槽に気体供給口を介して接続されたファン設置槽と、試験槽に連通口を介して接続されるとともに試験槽に気体吸い込み口を介して接続された高温槽と、試験槽に気体供給口及び気体吸い込み口を介して接続された低温槽と、試験槽に設けた排気口と、連通口及び外気導入口に共通の開閉ダンパと、気体供給口及び気体吸い込み口の開閉ダンパと、気体供給口及び気体吸い込み口の開閉ダンパと、排気口の開閉ダンパとを備えて構成したものであり、また、特許文献2で開示される急速昇降温型冷熱試験装置は、装置筺体の上面に試験物載置板とその上面を覆う開閉可能な蓋体とを設けて、蓋体が閉じた状態で密閉された試験室を形成するようにし、試験物載置板に吸込口と吹出口を設け、試験物載置板の下側に、試験室の容量に対して充分大きな熱交換性能を有する冷却コイル及び加熱ヒータと、試験室内の空気を矢示のように循環させるファンと、これらを覆って空気の循環路を形成するカバーとを設け、冷却コイルに冷媒を循環させる冷凍機はカバーの外側に設けるとともに、ファンの回転と冷凍機及び加熱ヒータの動作を制御して試験室内の温度を急速に上昇または降下させるように構成したものである。

【特許文献1】特開平6-082354号公報

【特許文献2】特開平8-136442号公報

産業上の利用分野


本発明は、高温環境と低温環境を交互に付与可能に構成して電子部品等の被試験体に対する熱試験を行う際に用いて好適な熱試験装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
試験槽の内部に収容した被試験体に少なくとも高温環境と低温環境を交互に付与可能に構成して前記被試験体に対する熱試験を行う熱試験装置において、下方に突出するフィン部を有するヒートシンク形の熱交換器の上面にペルチェ素子を用いた少なくとも一つ以上のサーモモジュールを配し、かつこのサーモモジュールの上面に伝熱プレートを配するとともに、この伝熱プレートに対して開閉するカバー部を設け、このカバー部を閉じた際に前記伝熱プレートを底面部とする前記試験槽を構成する試験槽機構と、前記フィン部が臨む熱交換室と、この熱交換室の下方に仕切壁部を介して設けた冷却気体室及びこの冷却気体室に冷却部を臨ませたスターリングクーラを用いた冷却器を有する気体冷却部を備えるとともに、前記冷却気体室から第一通気口を経て前記熱交換室に至り、かつこの熱交換室から第二通気口を経て前記冷却気体室に至る循環送風路,この循環送風路に前記冷却気体を循環送風する送風ファン,及び前記熱交換室と前記冷却気体室間における循環送風路を開閉する開閉機構部を有する送風部を備える冷却機構と、前記サーモモジュール及び前記冷却器の作動を制御するコントローラとを具備してなることを特徴とする熱試験装置。

【請求項2】
前記試験槽機構は、前記サーモモジュールに加えて補助加熱部を備えることを特徴とする請求項1記載の熱試験装置。

【請求項3】
前記補助加熱部は、少なくとも、前記サーモモジュールに並べて配したヒータを用いた補助加熱部,前記熱交換器の内部に埋設した棒状のヒータを用いた補助加熱部,前記熱交換器の内部に形成した気体通路に加熱流体を流通させる補助加熱部,の一又は二以上を用いることを特徴とする請求項2記載の熱試験装置。

【請求項4】
前記熱交換器に対して放冷用の気体を送風する補助放冷部を備えることを特徴とする請求項1記載の熱試験装置。

【請求項5】
前記冷却機構は、前記循環送風路に対して除湿空気又は不活性ガスを供給する気体供給部を備えることを特徴とする請求項1記載の熱試験装置。

【請求項6】
前記試験槽機構は、前記カバー部に、前記試験槽の内部の空気を撹拌する撹拌機構部を設けることにより、熱衝撃試験用の試験槽機構として構成することを特徴とする請求項1記載の熱試験装置。
産業区分
  • 試験、検査
  • 固体素子
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2007314262thum.jpg
出願権利状態 権利存続中


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