自燃试验装置的制作方法

本发明涉及一种自燃试验装置。

背景技术：

自燃试验装置是测量试样达到自燃的温度或时间的条件的装置。例如，在日本特许第3632299号公报所记载的自燃试验装置中，作为测量对象的试样收纳于装置主体的内部，向装置主体的内部供给非活性气体。在该状态下，开始装置主体的温度控制以使试样温度保持于预定的设定温度。由此，试样温度从初始值逐渐上升，当达到设定温度时稳定。

在试样温度稳定之后，向装置主体的内部供给氧气来代替非活性气体。在该情况下，由于试样氧化而试样的温度上升，当试样的温度达到未知的燃点时，试样开始自燃。在此，测量从上述的试样温度稳定的时间点到试样开始自燃的时间点为止的时间。

技术实现要素：

在自燃试验装置中，有时为了调整气体的流量和确认流量而设置流量计。此外，流量计包括锥形管和浮球。在锥形管内，浮球位于与供给的气体的流量对应的高度。根据标刻于锥形管的刻度与浮球的高度之间的位置关系，提示供给的气体的流量。

然而，在气体用的流量计中，刻度的刻线较小，浮球的直径较小，因此有时无法容易地读取提示的流量。另外，流量计不是以在安装于装置主体的内部的状态下使用为前提而制造的，因而当流量计安装于装置主体的内部时，读取流量变得更困难。

本发明的目的在于提供一种能够容易地读取由流量计提示的气体的流量的自燃试验装置。

本发明的一形态涉及自燃试验装置，其用于评价试样达到自燃的条件，该自燃试验装置包括：主体部，其具有收纳试样的内部空间；导入管，其向所述主体部的所述内部空间导入气体；流量计，其包含锥形管和浮球，根据所述锥形管内的所述浮球的高度提示在所述导入管流动的气体的流量；壳体部，其具有流量提示面，收纳所述导入管且以能够通过所述流量提示面视觉辨识所述流量计的方式收纳该流量计；以及照明部，其在所述壳体部内隔着所述流量计而与所述流量提示面相对地配置，构成为能够向所述流量计照射光。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的自燃试验装置的示意剖视图，

图2是表示图1的气体供给部的示意结构的框图，

图3是表示图2的壳体部内的结构的图，

图4是图2的壳体部的侧视图。

具体实施方式

(1)自燃试验装置的结构

以下，参照附图说明本发明的一实施方式的自燃试验装置。图1是本发明的一实施方式的自燃试验装置的示意剖视图。如图1所示，自燃试验装置100包括主体部10、试样保持件20、气体供给部30、空气浴调温部40、整流构件50、试样室调温部60以及控制部70。在以下的说明中，将重力所朝向的方向设为下方，将其相反方向设为上方。

主体部10是例如具有长方体形状的壳体，在本实施方式中由不锈钢形成。在主体部10的侧壁内填充隔热件11。在主体部10的内部实现相对于外部隔热的具有预定的温度范围的环境的空气浴(恒温槽)12。在本例中，上述的温度范围的上限是300℃。另外，如后所述，在主体部10的内部的大致中央部配置作为测量对象的试样s。以下，将主体部10的内部的试样s的周围的一定范围的空间称为试样室13。

试样保持件20沿着上下方向延伸，在下端部处保持收纳有试样s的试样容器21。试样容器21例如由玻璃形成，具有用于导入由供给部30供给的各种气体的开口。试样保持件20以贯通形成于主体部10的上表面的开口14的状态固定于主体部10的上表面。由此，保持于试样保持件20的下端部的试样容器21位于主体部10的内部的大致中央部(试样室13)。

气体供给部30包括配置于主体部10的下方的壳体部31，向收纳于试样容器21的试样s选择性地供给反应抑制气体、反应气体以及反应停止气体。在壳体部31内收纳各种配管和阀。关于气体供给部30的详细内容在后文叙述。

反应抑制气体是非活性气体(在本例中为氮气)，抑制试样s的氧化反应。反应气体是氧气浓度调整气体或空气，促进试样s的氧化反应。反应停止气体是非活性气体(在本例中为氮气)，停止试样s的氧化反应。供给至试样s的气体沿着试样保持件20被向上方引导，在通过主体部10的开口14之后，从形成于试样保持件20的气体排出口22排出。

空气浴调温部40包括加热器41、温度传感器42、风扇43以及马达44。加热器41、温度传感器42以及风扇43配置于主体部10内。马达44配置于主体部10的下方。马达44的旋转轴44a经由形成于主体部10的下表面的开口15连接于风扇43。加热器41例如是电热丝，调整空气浴12的温度。温度传感器42例如是铂测温电阻体，检测空气浴12的温度。风扇43通过旋转而搅拌空气浴12的气氛。马达44驱动风扇43旋转。

整流构件50是由不锈钢等热容较小的材料形成的具有有底圆筒形状的构件。整流构件50以包围试样室13的状态通过点接触而固定于主体部10的下表面，从上部向内部导入由空气浴调温部40搅拌的气氛(参照图1的粗箭头)。在整流构件50的底壁的位于风扇43的上方的部位形成例如直径45mm的开口。经由该开口向风扇43的中央部分供给空气。

试样室调温部60包括加热器61和温度传感器62、63。加热器61例如是电热丝，在以包围试样容器21的周围的方式卷绕的状态下安装。在本例中，由加热器61包围的空间被划分为试样室13。温度传感器62、63例如是护套热电偶。温度传感器62设于试样容器21的内部，检测收纳于试样容器21的试样s的温度。温度传感器63设于试样室13，检测试样室13的温度。

控制部70包括气体控制部71、空气浴控制部72、试样室控制部73以及测量部74。气体控制部71通过切换气体供给部30的开闭阀34(参照后述的图2)而控制气体供给部30以选择性地供给反应抑制气体、反应气体以及反应停止气体。

空气浴控制部72接收由使用者输入的设定温度。另外，空气浴控制部72控制加热器41以使由温度传感器42检测出的空气浴12的温度与上述的设定温度一致。试样室控制部73控制加热器61以使由温度传感器63检测出的试样室13的温度与由温度传感器62检测出的试样s的温度一致。测量部74测量直到试样s开始自燃为止的时间。关于气体控制部71和测量部74的详细内容在后文叙述。

(2)气体供给部

图2是表示图1的气体供给部30的示意结构的框图。图3是表示图1的气体供给部30的壳体部31内的结构的图。图4是图1的气体供给部30的壳体部31的侧视图。如图2所示，气体供给部30包括多组(在本例中为3组)导入部32、导入管33、开闭阀34、调整阀35、流量计36以及照明部37。另外，气体供给部30还包括合流管38和供给管39。

多组导入部32、导入管33、开闭阀34、调整阀35、流量计36以及照明部37分别与反应抑制气体、反应气体以及反应停止气体对应。此外，在图3中，仅图示与反应停止气体对应的导入部32、导入管33、开闭阀34、调整阀35、流量计36以及照明部37。分别与反应抑制气体和反应气体对应的导入部32、导入管33、开闭阀34、调整阀35、流量计36以及照明部37位于纸面的背面方向。

各导入部32安装于壳体部31的1个侧面(以下称为背面31b)(参照图3)。在壳体部31的外部，能够将引自供给气体的未图示的气体源的配管或软管连接于各导入部32。各导入部32连接于供给对应的气体的气体源，从而导入与各导入部32对应的气体。

在壳体部31的内部，各导入部32连接于对应的导入管33。导入各导入部32的气体在对应的导入管33内流动。在以下的说明中，将在各导入管33中气体流动的方向称为下游，将其相反方向称为上游。此外，各导入管33也可以通过连接多个配管而构成。

在各导入管33中，从上游朝向下游插入对应的开闭阀34、调整阀35以及流量计36。各开闭阀34例如是电磁阀，基于图1的气体控制部71的控制进行开闭。在各开闭阀34处于开放状态时，气体在对应的导入管33内流通。在各开闭阀34处于关闭状态时，对应的导入管33内的气体的流通被切断。

各调整阀35例如是手动式的针阀，具有调整操作部35a(参照图3)。各调整操作部35a设为从壳体部31的1个侧面(在本例中为与背面31b相反的正面31a)暴露(参照图4)。使用者通过操作期望的调整阀35的调整操作部35a，能够调整在与该调整阀35对应的导入管33内流动的气体的流量。

各流量计36以能够从壳体部31的1个侧面视觉辨识的方式设于壳体部31内。在本例中，与多个流量计36分别对应的多个窗部31a设于壳体部31的正面31a。各流量计36设为能够从壳体部31的正面31a通过对应的窗部31a视觉辨识，并且与对应的调整操作部35a沿着上下方向排列(参照图4)。正面31a是流量提示面的例子。

各流量计36包括锥形管36a和浮球36b。各锥形管36a具有沿着上下方向延伸的棒状的外形，各锥形管36a的内周部具有圆锥形状。各锥形管36a的内周部的上表面的面积大于下表面的面积。气体能够在各锥形管36a内从下方向上方通过。

各浮球36b设于对应的锥形管36a内。当气体未在各锥形管36a内通过时，对应的浮球36b位于该锥形管36a的下部。当气体在各锥形管36a内通过时，对应的浮球36b上升与通过的气体的流量对应的高度。根据标刻于各锥形管36a的刻度与对应的浮球36b的高度之间的位置关系，提示通过的气体的流量。

各照明部37具有在电路基板安装有多个光源(例如发光二极管)的结构，配置于对应的流量计36的背面。此外，流量计36的背面是指与提示流量计36的流量的面(能够视觉辨识锥形管36a的刻度的面)相反的面。各照明部37基于图1的气体控制部71的控制，在对应的开闭阀34处于开放状态时发光。

在该情况下，流量计36变亮，因此能够清楚地视觉辨识锥形管36a的刻度的刻线和浮球36b的位置。由此，即使在刻度的刻线较小、浮球36b的直径较小的情况下，使用者也能够容易地读取提示的流量。另外，各照明部37与对应的开闭阀34的开闭状态联动地发光，因此通过辨识变亮的流量计36，能够容易地辨识供给的气体的种类。

此外，在本实施方式中，保持构件1设于壳体部31内(参照图4)。保持构件1例如由海绵形成，具有与多个窗部31a分别重叠的多个减薄部2。各流量计36和对应的照明部37配置于保持构件1的对应的减薄部2内。保持构件1的相邻的减薄部2间的部分被用作遮光部3。

根据该结构，即使在与任一流量计36对应的照明部37发光的情况下，都能够利用遮光部3遮挡该光，因此该光不会到达其他流量计36。因而，即使在靠近地配置多个流量计36的情况下，也能够防止各流量计36被不对应的照明部37照亮。因此，使用者能够更可靠地辨识导入的气体的种类。

合流管38连接于多个导入管33的下游端部，并且连接于供给管39的上游端部。另外，供给管39的下游端部连接于主体部10。供给管39经由合流管38向主体部10供给从1个以上的导入管33供给的气体。

(3)自燃试验装置的动作

使用图1说明自燃试验装置100的动作。首先，使用者将作为测量对象的试样s收纳于试样容器21，将试样容器21安装于试样保持件20的下部。接着，使用者使试样保持件20以贯穿于主体部10的开口14的状态固定于主体部10的上表面。由此，试样容器21配置于试样室13。

接着，使用者通过操作空气浴控制部72而输入设定温度。当输入设定温度后，空气浴控制部72控制加热器41以使空气浴12的温度与设定温度一致。另外，风扇43通过旋转而搅拌空气浴12的气氛。并且，气体控制部71控制气体供给部30以按照由使用者调整的流量供给反应抑制气体。在该情况下，试样s的温度从初始值逐渐上升。试样室控制部73控制试样室调温部60以使试样室13的温度跟随试样s的温度。

试样s的温度在达到设定温度时稳定。此时，测量部74开始时间的测量。另外，气体控制部71控制气体供给部30以按照由使用者调整的流量供给反应气体来代替反应抑制气体。由此，促进试样s的氧化反应，试样s的温度上升。反应气体的流量比较小，例如为2ml/min～5ml/min。试样室控制部73控制试样室调温部60以使试样室13的温度跟随试样s的温度。

当试样s的温度达到燃点时，试样s的温度急剧上升。此时，测量部74结束时间的测量。另外，气体控制部71控制气体供给部30以按照由使用者调整的流量供给反应停止气体来代替反应气体。由此，试样s的氧化反应停止，防止自燃。此外，反应停止气体的流量大于反应抑制气体的流量。评价由测量部74测量出的时间作为试样s达到自燃的条件。

(4)效果

在本实施方式的自燃试验装置100中，多组导入管33、开闭阀34、调整阀35、流量计36以及照明部37收纳于壳体部31。利用各导入管33向收纳有试样s的主体部10的内部空间导入气体。根据各流量计36的锥形管36a内的浮球36b的高度提示在对应的导入管33流动的气体的流量。

以隔着多个流量计36而与壳体部31的正面31a相对的方式分别配置多个照明部37，从各照明部37向对应的流量计36照射光。各流量计36能够通过壳体部31的正面31a的对应的窗部31a从外部视觉辨识。

根据该结构，从壳体部31的正面31a的相反侧照亮各流量计36，因此即使在锥形管36a的刻度的刻线较小的情况或浮球36b的直径较小的情况下，使用者也能够清楚地视觉辨识刻度和浮球36b。由此，能够容易地读取反应抑制气体、反应气体以及反应停止气体各自的流量。

另外，各照明部37在对应的开闭阀34处于开放状态时发光，在对应的开闭阀34处于关闭状态时停止发光。因此，使用者通过视觉辨识照亮的流量计36，能够容易地辨识向主体部10的内部空间导入了哪种气体。

并且，多个调整阀35的调整操作部35a设于能够视觉辨识多个流量计36的壳体部31的正面31a。因而，使用者通过在确认由各流量计36提示的流量的同时调整对应的调整操作部35a，能够容易地将对应的气体的流量调整为期望的值。

例如，在本例中反应气体为高浓度的氧气，但有时希望使用空气作为反应气体。在该情况下，使用者通过调整与反应抑制气体(氮气)和反应气体(氧气)分别对应的调整操作部35a，能够生成具有与空气同样的组分的气体(氮气80％和氧气20％)。此外，在该情况下，与反应抑制气体和反应气体分别对应的2个开闭阀34同时成为开放状态，因此与这些开闭阀34分别对应的2个照明部37同时发光。

(5)其他实施方式

(a)在上述实施方式中，测量部74测量直到试样s开始自燃为止的时间作为试样s达到自燃的条件，但实施方式不限定于此。测量部74也可以测量试样s达到自燃的温度作为试样s达到自燃的条件。

(b)在上述实施方式中，气体供给部30包括3组导入部32、导入管33、开闭阀34、调整阀35、流量计36以及照明部37，但实施方式不限定于此。气体供给部30也可以包括1组导入部32、导入管33、开闭阀34、调整阀35、流量计36以及照明部37。在该情况下，气体供给部30也可以不包括合流管38，气体供给部30也可以经由共用的导入部32、导入管33、开闭阀34、调整阀35、流量计36以及供给管39向主体部10的内部空间供给反应抑制气体、反应气体或反应停止气体。

或者，气体供给部30也可以包括两组导入部32、导入管33、开闭阀34、调整阀35、流量计36以及照明部37。在该情况下，也可以经由1组导入部32、导入管33、开闭阀34、调整阀35以及流量计36供给反应气体，经由另1组导入部32、导入管33、开闭阀34、调整阀35以及流量计36供给反应抑制气体或反应停止气体。

(c)在上述实施方式中，照明部37与开闭阀34的开闭状态联动地发光，但实施方式不限定于此。照明部37也可以始终发光。

(d)在上述实施方式中，开闭阀34和调整阀35彼此独立地插入导入管33，但实施方式不限定于此。也可以将由开闭阀34和调整阀35一体化而成的阀插入导入管33。或者，也可以不将开闭阀34和调整阀35中的一者或两者插入导入管33。

(e)在上述实施方式中，在各相邻的两个流量计36之间配置遮光部3，但实施方式不限定于此。在各相邻的两个流量计36彼此充分地分开，防止各流量计36被不对应的照明部37照亮的情况下，也可以不在各相邻的两个流量计36之间配置遮光部3。或者，在照明部37不与开闭阀34的开闭状态联动地发光而是始终发光的情况下，也可以不在各相邻的两个流量计36之间配置遮光部3。

(f)在上述实施方式中，调整阀35的调整操作部35a设于壳体部31的正面31a，但实施方式不限定于此。调整操作部35a也可以设于与壳体部31的正面31a不同的部分。或者，在能够远程操作调整阀35的流量的调整的情况下，也可以不在壳体部31设置调整操作部35a。

(6)形态

(第1项)一形态的自燃试验装置，其用于评价试样达到自燃的条件，其中，也可以是，

该自燃试验装置包括：

主体部，其具有收纳试样的内部空间；

导入管，其向所述主体部的所述内部空间导入气体；

流量计，其包括锥形管和浮球，根据所述锥形管内的所述浮球的高度提示在所述导入管流动的气体的流量；

壳体部，其具有流量提示面，收纳所述导入管且以能够通过所述流量提示面视觉辨识所述流量计的方式收纳该流量计；以及

照明部，其在所述壳体部内隔着所述流量计而与所述流量提示面相对地配置，构成为能够向所述流量计照射光。

在该自燃试验装置中，导入管、流量计以及照明部收纳于壳体部。利用导入管向收纳有试样的主体部的内部空间导入气体。根据流量计的锥形管内的浮球的高度提示在导入管流动的气体的流量。从隔着流量计而与流量提示面相对地配置的照明部向流量计照射光。流量计能够通过壳体部的流量提示面从外部视觉辨识。

根据该结构，从流量提示面的相反侧照亮流量计，因此即使在锥形管的刻度的刻线较小的情况或浮球的直径较小的情况下，使用者也能够清楚地视觉辨识刻度和浮球。由此，能够容易地读取由流量计提示的气体的流量。

(第2项)在第1项所记载的自燃试验装置中，也可以是，

在所述壳体部内还包括开闭阀，该开闭阀在使气体在所述导入管内流通的开放状态和切断所述导入管内的气体的流通的关闭状态之间进行切换，

所述照明部在所述开闭阀处于所述开放状态时发光，在所述开闭阀处于所述关闭状态时停止发光。

在该情况下，使用者通过视觉辨识是否照亮流量计，能够容易地辨识是否向主体部的内部空间导入了气体。

(第3项)在第1项所记载的自燃试验装置中，也可以是，

所述导入管能够分别供给多种气体地设有多个，

所述流量计与多个导入管对应地分别设有多个，

所述照明部与多个流量计对应地分别设有多个。

在该情况下，能够容易地读取多种气体各自的流量。

(第4项)在第3项所记载的自燃试验装置中，也可以是，

在所述壳体部内还包括多个开闭阀，该多个开闭阀在使气体在对应的导入管内流通的开放状态和切断对应的导入管内的气体的流通的关闭状态之间进行切换，

各照明部在对应的开闭阀处于所述开放状态时发光，在对应的开闭阀处于所述关闭状态时停止发光。

在该情况下，使用者通过视觉辨识照亮的流量计，能够容易地辨识导入主体部的内部空间的气体的种类。

(第5项)在第4项所记载的自燃试验装置中，也可以是，

在所述壳体部内还包括遮光部，该遮光部配置于各相邻的两个流量计之间，遮挡从各照明部射向不与该照明部对应的流量计的光。

根据该结构，即使在靠近地配置多个流量计的情况下，也能够防止各流量计被不对应的照明部照亮。因此，使用者能够更可靠地辨识导入的气体的种类。

(第6项)在第3～5项中任一项所记载的自燃试验装置中，也可以是，

所述多个导入管包括：

第1导入管，其供给抑制试样的氧化反应的反应抑制气体；

第2导入管，其供给促进试样的氧化反应的反应气体；以及

第3导入管，其供给停止试样的氧化反应的反应停止气体。

在该情况下，通过使用反应抑制气体、反应气体以及反应停止气体，能够容易地评价试样达到自燃的条件。另外，使用者能够容易地辨识反应抑制气体、反应气体以及反应停止气体各自的流量。

(第7项)在第1～6项中任一项所记载的自燃试验装置中，也可以是，

在所述壳体部内还包括调整所述导入管内的气体的流量的调整阀，

所述调整阀具有为了调整气体的流量而操作的调整操作部，

所述调整操作部设为从所述流量提示面暴露于所述壳体部的外部。

在该情况下，调整操作部设于能够视觉辨识流量计的流量提示面。因此，使用者通过在确认由流量计提示的流量的同时调整调整操作部，能够容易地将气体的流量调整为期望的值。