JP3511787B2 - 自然発火試験装置 - Google Patents

自然発火試験装置

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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】この発明は、試料(発熱試
料)の自然発火に至る時間を測定する自然発火試験装
置、特にガス切り換えの際試料がガス出口より吹き出す
のを防止することのできる自然発火試験装置に関する。 【0002】 【従来の技術】自然発火試験装置では、図3に示すよう
に、操作パネルボックス1の上にケース2を載置し、該
ケース2に試料を保持させた試料ホルダー3を挿入する
構造になっている。そして、該試料ホルダー3に保持さ
せた試料の周囲温度を一定値になるまで上げ、自然発火
に至るまでの時間を測定する。前記試料ホルダー3は、
図4に示すように、外部に通じるガス流通路5aを設け
た通気管5の下部の試料保持具4に試料6を置き、不活
性ガス(N2 ,Ar,He等)を内部に充満させた状態
試料加温用ヒータ8を加熱し、試料6の周囲を一定温
度に維持(ホールド)し、自然発火に至るまでの時間を
測定する。該試料ホルダー3の下部には一定の温度ホー
ルド状態で、プラグ7から排出させる不活性ガスを空気
又は酸素に切り換える機構が組み込まれている。試料6
は一定温度にホールドされた状態で不活性ガスから酸素
にさらされると、酸化反応を起こし徐々に自ら周辺の温
度を上げ、最終的に発火する。この場合、試料6はなる
べく均一に流入するガスにさらされることが望ましいた
め、ガス出口は、試料ホルダー3の通気管5の上部に設
けられている。 【0003】自然発火装置は、自ら発火するような試料
を測定(一定温度から発火に至るまでの時間を測定)す
るが、通常、実際に発火させることはない。試料は発火
状態に近くなると、急激にその温度を上げる。即ち、図
5に示すように、試料を一定温度に上げてその温度をホ
−ルド(維持)し、一定温度が経過すると急激に上昇す
るが、測定はこの一定の温度にホ−ルドしてから急激に
上昇するまでの時間Hを測定するのが普通である。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】試料が実際に発火する
と危険であり、また、装置の破損の恐れもあるため、装
置には発火防止機構が備わっている。この発火防止機構
は、温度がある一定の温度に達すると、空気(酸素)の
流入を止め、不活性ガス(N2 ,Ar,He等)を急激
に放出する機構である。試料の周辺に酸素が無くなる
と、試料は酸化反応を停止するため発火しない。また、
急激に不活性ガスを放出することは周辺温度を急速に下
げる効果も考慮されている。しかしながら、従来の装置
では粉末状の試料の場合試料がガス出口9より吹き出す
という問題があった。 【0005】この発明は上記する課題に着目してなされ
たものであり、急激にガスが流入しても通気口より粉体
試料が吹き出すことのない自然発火試験装置を提供する
ことを目的とする。 【0006】 【課題を解決するための手段】即ち、この発明は、上記
する課題を解決するために、自然発火試験装置が、ケー
ス内に,周囲にヒータを配置した炉体と、該炉体の上に
載置し上部にガス出口と中央部にガス流通路とを設けた
蓋体と、該蓋体の中央部に接続する通気管と、該通気管
の下部に配置され試料を置く底面に多数の小孔を設けた
試料保持具と、試料加温用ヒータと、該試料保持具下部
に配置した発火防止機構付ガス排出プラグと、を備えた
自然発火試験装置において、前記試料保持具の上部にメ
ッシュカバーを配置すると共に、前記炉体及び通気管上
部に前記ケース内空間よりガス出口に通じる小さな排気
口を設けたことを特徴とする。 【0007】 【発明の実施の形態】以下、この発明の具体的実施の
について図面を参照しながら説明する。図1はこの発
明の自然発火試験装置の試料ホルダー3、即ち、要部の
構成を示す縦断面図である。この前発火試験装置の要部
、周囲にヒータ10を配置した炉体11と、該炉体1
1の上に載置し中央部に筒部12aを形成した蓋体12
と、該蓋体12の中央部に設けた筒部12aに下側から
嵌め入れる筒状の通気管5と、該通気管5の下部に装着
する試料保持具4と、前記通気管5の下部と試料保持具
4との間の周囲に配置される試料加温用ヒータ8と、下
部に発火防止機構(ガス切換機構)を設けたプラグ7を
取付け前記通気管5の下部と試料保持具4及び試料加温
ヒータ8等の周囲に設けられる支持具13と、で構成
されている。また、通気管5より下部の試料保持具4内
には温度測定用の熱電対14が配置されている。 【0008】前記支持具13は、図4(B)にも示すよ
うに、試料保持具4の周囲から外部へ空気や不活性ガス
が出入り可能なようになっており、該試料保持具4は支
持具13により密封空間となっているのではない(但
し、ケ−ス2内は密封空間である)。また、前記炉体1
1と通気管5との間には断熱材15が配置されている。 【0009】図2は前記通気管5下部と試料保持具4周
囲の一部拡大図である。この図に示すように、試料保持
具4の試料6を置く底面4aは、試料6が落下せず且つ
空気(酸素)や不活性ガスが流入可能なように小さな孔
4b,4b,・・が多数設けられている。そして試料保
持具4に置いた試料6の上部の前記通気管5のガス流通
路5aの入口には、小さな網目のメッシュカバ−16が
設置してある。このメッシュカバ−16は試料保持具4
の底面に設けた孔4b,4b,・・・より一挙にガスが
噴出し試料6が上方へ飛び散ったとき通気管5のガス流
通路5aへ入り込まないようにするためのものである。 【0010】また、前記炉体11の上部と、蓋体12の
筒部12a及び通気管5にはガス出口9に通じる小さな
排気口17、18がそれぞれ穿設されている。これらの
排気口17及び18は、前記通気管5のガス流通路5a
の入口に設けたメッシュカバ−16が目詰まりしたと
き、ガスが、図2の矢印に示すように、試料保持具4の
外側の支持具13の外側へ出てケ−ス2内空間2aより
ガス出口9へ導くための孔である。 【0011】前記排気口17、18はできるだけ小さな
孔としなければならない。即ち、これらの排気口17、
18は大きすぎると測定中、酸化反応のためにプラグ7
より流入するガスが、ケ−ス2内空間2aを通りこれら
の排気口17、18より排出されることとなり、試料6
に十分ガスさらされない問題が生じるからである。逆
に、前記排気口17、18が小さい場合は、発火防止段
階で大量にガスが流出したときガスが十分に排出されな
いことにより、炉内部の圧力が上昇するが、この試料ホ
ルダ−3に対して内部空間2aの容積が十分に大きいの
と、ガスを大量に流して要る時間が短いので特に問題は
ない。 【0012】この発明の自然発火試験装置は、以上のよ
うな構成からなるが、次にその動作について説明する。 (1)試料保持具4に試料6を置きプラグ7より不活性
ガス(N2 ,Ar,He等)を排出して試料6の周囲を
充満させ試料ホルダー3全体をヒータ10で所定温度に
した後、試料加温用ヒータ8のスイッチを入れ、試料を
一定温度例えば100℃にホールド(維持)する。 (2)そしてプラグ7より排出するガスを不活性ガス
から空気(酸素)に切り換え、温度が安定したら時間測
定を開始する。測定時、流入したガスは、試料保持具4
の底面の孔4b,4b,・・を通り試料6部分を通る従
来の流路と、前記排気口17、18の両方より排出され
るが、排気口17、18の穴径は十分小さいため試料6
にも十分なガス(空気)を流すことができる。 (3)所定時間後、急速に温度が上昇しはじめた所で再
度プラグ7より排出するガスを、急速に空気(酸素)か
ら不活性ガスに切り換える。 (4)このとき、発火防止機構が働いた場合、大量のガ
スが流入すると、試料は流通路5aより噴き出そうとす
るがメッシュカバー16により遮られる。 (5)メッシュカバー16が詰まってくると、ガスの排
出は主として通気口17、18から排出されるようにな
る。 【0013】この発明の自然発火試験装置の詳細は以上
のようであるが、前記炉体11の上部と蓋体12の筒部
12a及び通気管5に小さな排気口17、18を穿設す
る代わりに、ケ−ス2の上壁に、調圧弁若しくは電磁弁
20(図1参照)を設けるようにしてもよい。即ち、発
火防止機構が働いたときこの調圧弁若しくは電磁弁20
が作用するようにすてもよい。この場合、試料6の反応
(発火)を抑えるため試料6周辺の空気(酸素)を取り
除く必要があるため、調圧弁若しくは電磁弁20は発火
防止機構(ガス切換機構)と同時に作用するのではな
く、1〜2秒遅らせる必要がある。 【0014】 【発明の効果】以上詳述したように、この発明の自然発
火試験装置によれば、発火防止機構(ガス切換機構が働
き、不活性ガスが急激に試料周辺に流入しても、試料が
ガス出口9より吹き出すことはなく、しかも不活性ガス
も円滑に排出させることができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】この発明の自然発火試験装置の要部構成を示す
縦断面図である。 【図2】この発明の自然発火試験装置の一部を構成する
通気管下部と試料保持具周囲の一部拡大図である。 【図3】自然発火試験装置の外観図である。 【図4】図4(A)は従来の自然発火試験装置の要部構
成を示す縦断面図であり、図4(B)は図4(A)のC
−C矢視図である。 【図5】 試料を一定温度に上げて所定時間経過後自己
発熱するまでの時間と温度の関係を示す図である。 【符号の説明】 2 ケース 4 試料保持具 5 通気管 6 試料 7 プラグ 8 試料加温用ヒータ 9 ガス出口 10 ヒータ 11 炉体 12 蓋体 13 支持具 14 熱電対 15 断熱材 16 メッシュカバー 17,18 排気口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−66746(JP,A) 実開 昭63−150357(JP,U) 実開 昭63−153161(JP,U) 実開 昭49−145691(JP,U) 実開 昭62−134055(JP,U) 実開 昭60−179856(JP,U) 実開 昭49−29966(JP,U) 実開 平4−53554(JP,U) 特公 昭63−55657(JP,B2) 実公 昭56−46203(JP,Y2) 実公 平3−42361(JP,Y2) 実公 昭60−42364(JP,Y2) 実公 昭56−46204(JP,Y2) 実公 昭58−24204(JP,Y2) 実公 昭64−1634(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 25/00 - 25/72 JICSTファイル(JOIS)

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 ケース内に,周囲にヒータを配置した炉
    体と、該炉体の上に載置し上部にガス出口と中央部にガ
    ス流通路とを設けた蓋体と、該蓋体の中央部に接続する
    通気管と、該通気管の下部に配置され試料を置く底面に
    多数の小孔を設けた試料保持具と、試料加温用ヒータ
    と、該試料保持具下部に配置した発火防止機構付ガス排
    出プラグと、を備えた自然発火試験装置において、 前記試料保持具の上部にメッシュカバーを配置すると共
    に、前記炉体及び通気管上部に前記ケース内空間よりガ
    ス出口に通じる小さな排気口を設けたことを特徴とする
    自然発火試験装置。
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