KR101615282B1 - 연소 실험장치 - Google Patents

Abstract

관 내부에 형성된 화염의 위치를 취득하기 위한 연소 실험장치에 있어서, 시험관(1)을 따라 온도조절 유체를 흐르게 하는 온도조절 유체 공급 수단(2)을 구비함으로써, 관에 부여하는 길이 방향의 온도 구배를 조절할 수 있다.

Description

연소 실험장치{Combustion experimental device}

본 발명은, 연소 실험장치에 관한 것이다.

본원은 2010년 11월 18일에 일본에 출원된 일본특허출원 2010-257844호에 기초하여 우선권을 주장하고 그 내용을 여기에 원용한다.

종래, 연료로서 이용되는 가연성 액체의 착화 온도를 측정할 때, 이른바 ASTM(American Standard of Testing Method)법이 이용되는 경우가 많다. 그러나 ASTM법(ASTM D2155-66, ASTM E659-78)에서는 연소 공간이 넓어 측정 오차가 크다.

이에 반해 특허문헌 1에는, 길이 방향으로 온도 구배가 부여된 관의 내부에서 연료를 연소시켜 화염을 형성하고, 이 화염의 위치에 기초하여 연료의 착화 온도를 측정하는 방법이 제안되어 있다.

특허문헌 1: 일본공개특허 2010-112892호 공보

그런데 특허문헌 1에서는, 관에 대해 길이 방향의 온도 구배를 부여함에 있어서 관의 일단 근처에 배치한 열원을 이용하여 관을 가열한다. 그 결과, 관의 부위에 따라 열원으로부터의 거리가 달라, 열원에 가까운 쪽에서 온도가 높고 열원에서 먼 쪽에서 온도가 낮아지는 온도 구배가 관에 대해 길이 방향으로 부여된다.

그러나, 연료의 착화 온도를 고정밀도로 측정하기 위해서는, 화염 형성 위치와, 화염 형성 위치에서의 관의 온도와의 관계를 정확하게 취득할 필요가 있다. 이에 따라 관에 부여되는 길이 방향의 온도 구배를 실험자측으로부터 조절하는 것이 바람직한 경우가 있다.

본 발명은 상술하는 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 관 내부에 형성된 화염의 위치를 취득하기 위한 연소 실험장치에 있어서, 관에 부여하는 길이 방향의 온도 구배를 조절 가능하도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서 이하의 구성을 채용한다.

제1 발명은, 내부 유로가 상온에서의 소염 거리(消炎距離)보다 작은 직경이 됨과 동시에 내부에 화염이 형성되는 시험관과, 시험관 안에 연료와 산화제가 혼합된 예혼합가스를 공급하는 공급 수단과, 상기 시험관 안의 화염의 위치를 취득하는 화염 위치 취득 수단을 구비한 연소 실험장치로서, 상기 시험관을 따라 온도조절 유체를 흐르게 하는 온도조절 유체 공급 수단을 구비한 연소 실험장치를 제공한다.

제2 발명은, 상기 제1 발명에서 상기 온도조절 유체 공급 수단이 상기 온도조절 유체의 유량을 조절 가능한 연소 실험장치를 제공한다.

제3 발명은, 상기 제1 또는 제2 발명에서 상기 시험관이 연직으로 설치된 직관(直管)이며, 상기 온도조절 유체 공급 수단이 아래쪽으로부터 위쪽을 향해 상기 온도조절 유체를 흐르게 하는 연소 실험장치를 제공한다.

제4 발명은, 상기 제1∼제3 중 어느 한 발명에서 상기 온도조절 유체 공급 수단이, 유체를 생성하는 유체 생성부와, 상기 유체 생성부에 의해 생성된 유체를 온도 조절하여 상기 온도조절 유체로 하는 히터와, 상기 온도조절 유체를 상기 시험관의 일단에서 타단을 향해 안내하는 가이드부를 구비한 연소 실험장치를 제공한다.

제5 발명은, 상기 제4 발명에서 상기 가이드부가, 상기 시험관을 둘러쌈과 동시에 상기 시험관의 상기 화염 위치 취득 수단에 의한 측정 영역을 노출시키는 개구부를 가지는 연소 실험장치를 제공한다.

제6 발명은, 상기 제4 발명에서 상기 시험관이 상기 화염으로부터 나오는 광에 대해 투과성을 가지며, 상기 화염 위치 취득 수단이 상기 시험관을 외부로부터 촬상하는 촬상 장치인 경우에, 상기 가이드부는 상기 시험관을 둘러쌈과 동시에 상기 화염으로부터 나오는 광에 대해 투과성을 가지는 관인 연소 실험장치를 제공한다.

본 발명에서는 온도조절 유체 공급 수단에 의해 시험관을 따라 온도조절 유체를 흐르게 할 수 있도록 되어 있다.

그리고 온도조절 유체의 유량, 온도, 유속 등을 변화시킴으로써 시험관의 가온 상태를 변화시킬 수 있다.

따라서 본 발명에 의하면, 온도조절 유체의 유량, 온도, 유속 등을 변화시킴으로써 시험관의 길이 방향의 온도 구배를 임의로 조절할 수 있게 된다.

또 본 발명에서는 온도조절 유체를 흐르게 하는 것만으로도 시험관에 대해 길이 방향의 온도 구배를 부여할 수 있다. 따라서 고압 환경에서도 시험관에 길이 방향의 온도 구배를 부여하고 또 이 길이 방향의 온도 구배를 조절할 수 있다.

예를 들면, 시험관에 대해 길이 방향의 온도 구배를 부여하는 열원으로서 수소 버너를 이용한 경우에는 화염의 역류가 발생할 가능성이 있으며 고압 환경에서 연료의 연소 실험을 행하기가 곤란하다.

이에 반해 본 발명에 의하면, 고압 환경에서도 용이하게 연료의 연소 실험을 행할 수 있게 된다.

도 1a는, 본 발명의 제1 실시형태에서의 연소 실험장치의 개략 구성을 도시한 모식도이다.
도 1b는, 도 1a의 A-A선 단면도이다.
도 2는, 본 발명의 제1 실시형태에서의 연소 실험장치에 대해 온도조절 가스의 유량을 변화시킨 경우에서의 시험관의 길이 방향의 온도 구배를 도시한 그래프이다.
도 3a는, 본 발명의 제2 실시형태에서의 연소 실험장치의 개략 구성을 도시한 모식도이다.
도 3b는, 도 3a의 B-B선 단면도이다.
도 4a는, 본 발명의 제3 실시형태에서의 연소 실험장치의 개략 구성을 도시한 모식도이다.
도 4b는, 도 4a의 C-C선 단면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 관한 연소 실험장치의 일실시형태에 대해 설명하기로 한다. 이하의 도면에서 각 부재를 인식 가능한 크기로 하기 위해 각 부재의 축척을 적절히 변경하였다.

(제1 실시형태)

도 1a 및 도 1b는, 본 실시형태의 연소 실험장치(S1)의 개략 구성을 도시한 모식도이다.

본 실시형태의 연소 실험장치(S1)는, 연료의 착화 온도를 측정함에 있어서 연료를 포함한 시험 평가 가스를 연소시켜 화염을 형성하고 그 화염의 위치를 취득하기 위한 장치이다.

그리고 본 실시형태의 연소 실험장치(S1)는, 도 1a에 도시한 것처럼 시험관(1)과, 온도조절 가스 공급부(2)(온도조절 가스 공급 수단)와, 시험 평가 가스 공급부(3)(공급 수단)와, 카메라(4)(화염 위치 취득 수단)를 구비하고 있다.

시험관(1)은, 내부 유로가 상온에서의 소염 거리보다 작은 직경이 됨과 동시에 내부에 화염이 형성되는 관이다. 유로 중에 화염을 전파시키기 위해서는 유로의 단면적이 어느 정도 필요하고, 유로 단면적이 작은 경우에는 화염은 전파되지 않는다. 그리고 상술한 소염 거리란, 형성된 화염이 전파될 수 없는 단면적이 되는 직경을 의미한다.

또 본 실시형태의 연소 실험장치(S1)에서 시험관(1)은 직선형으로 연장되는 직관으로 되어 있으며 미도시된 지지 장치에 의해 연직 설치되어 있다.

또 시험관(1)은, 내부에 형성되는 화염으로부터 나오는 광에 대해 투과성을 가지는 재료(예를 들면, 석영 유리)에 의해 형성되어 있다.

온도조절 가스 공급부(2)는, 시험관(1) 주위에 시험관(1)을 따라 온도조절 가스를 흐르게 함으로써 시험관(1)에 길이 방향의 온도 구배를 부여함과 동시에 온도조절 가스의 유량을 조절함으로써 시험관(1)의 길이 방향의 온도 구배를 조절한다.

또 온도조절 가스 공급부(2)는, 온도조절 가스가 되는 원(原)가스를 분출하여 원가스의 흐름을 만든다. 즉, 온도조절 가스 공급부(2)는 본 발명의 유체를 생성하는 유체 생성부에 상당한다.

이 온도조절 가스 공급부(2)는, 도 1a에 도시한 것처럼 시험관의 일단(1a) 근처에 배치되어 있고 유체 분사부(2a)와 히터(2b)와 가이드부(2c)를 구비하고 있다.

또 도 1a에 도시한 것처럼 시험관(1)의 일단(1a)이 개구단이 되고 이 일단(1a)측이 히터(2b)에 의해 둘러싸여 있다. 그리고 온도조절 가스 공급부(2)는 시험관(1)과 히터(2b) 사이에 상기 원가스를 분출한다.

온도조절 가스 공급부(2)로부터 분출되는 원가스로서는, 열전도율이 높은 것을 선택하는 것이 바람직하며, 예를 들면 헬륨 가스를 이용할 수 있다.

본 실시형태의 연소 실험장치(S1)에서는, 온도조절 가스 공급부(2)로부터 분출되는 원가스의 유량을 조절 가능하도록 되어 있다. 온도조절 가스 공급부(2)로부터 분출되는 원가스의 유량을 조절함으로써, 원가스가 가열되어 생성되는 온도조절 가스의 유량을 조절할 수 있다.

즉, 본 실시형태의 연소 실험장치(S1)에서는 온도조절 가스 공급부(2)가 온도조절 가스의 유량을 조절한다.

히터(2b)는, 온도조절 가스 공급부(2)로부터 분출된 원가스를 가열하여 온도 조절함으로써 온도조절 가스로 한다.

본 실시형태의 연소 실험장치(S1)에서의 히터(2b)는, 원통형을 이루고, 미도시된 지지부에 의해 지지되어 시험관(1)의 일단(1a)측을 둘러싸도록 배치되어 있다.

가이드부(2c)는 히터(2b)와 접속되어 있고, 히터(2b)에 의해 원가스가 데워짐으로써 생성된 온도조절 가스를 시험관(1) 주위로 시험관(1)을 따라 안내한다.

이 가이드부(2c)는, 시험관(1)을 내부에 수용하는 관형의 단열 부재로 이루어지고, 그 길이가 시험관(1)의 카메라(4)에 의해 촬상되는 영역에 걸치도록 설정되어 있다. 단, 도 1b의 단면도에 도시한 것처럼 가이드부(2c)는, 카메라(4)에 의해 촬상되는 영역을 노출시키는 개구부(2c1)를 가지며, 이로써 단면 형상이 C형으로 설정되어 있다.

시험 평가 가스 공급부(3)는, 도 1a에 도시한 것처럼 시험관(1)의 타단(1b)에 접속되어 시험관(1)에 대해 시험 평가 가스를 공급한다.

시험 평가 가스 공급부(3)는, 시험 평가 가스로서 연료와 산화제가 미리 혼합된 예혼합가스를 공급한다. 또 시험 평가 가스 공급부(3)는 시험 평가 가스를 시험관(1)의 온도 근처까지 가온한다.

카메라(4)는, 미도시된 지지부에 의해 시험관(1)의 측방에 배치되며, 시험관(1)을 촬상함으로써 시험관(1)내 화염의 위치를 취득한다.

시험관(1)내에 형성되는 화염의 발광량은 미약하기 때문에 카메라(4)는 필요에 따라 노광 시간을 길게 설정하여 촬상하는 것이 바람직하다.

이러한 구성을 가진 본 실시형태의 연소 실험장치(S1)에서는, 시험 평가 가스 공급부(3)로부터 시험관(1)내에 시험 평가 가스를 공급하기 전에, 온도조절 가스 공급부(2)에 의해 시험관(1) 주위에 시험관(1)을 따라 온도조절 가스를 공급한다.

보다 상세하게는, 유체 분사부(2a)로부터 원가스가 분사되고 원가스가 히터(2b)에 의해 가열되어 온도조절 가스가 되고, 온도조절 가스가 가이드부(2c) 안으로 안내됨으로써 시험관(1) 주위에 시험관(1)을 따라 온도조절 가스가 공급된다.

이와 같이 시험관(1) 주위에 시험관(1)을 따라 온도조절 가스가 공급됨으로써 시험관(1)이 온도조절 가스에 의해 가열된다.

당연히 온도조절 가스의 온도는 히터(2b)에 가까울수록 높다. 따라서 온도조절 가스에 의해 가열되는 시험관(1)의 온도는 히터(2b)측에서 높고, 히터(2b)로부터 멀어질수록 낮아진다. 그 결과, 시험관(1)에는 히터(2b)측의 일단(1a)에서 타단(1b)측으로 갈수록 저하되는 온도 구배가 길이 방향으로 부여된다.

시험관(1)에 부여되는 길이 방향의 온도 구배는, 온도조절 가스의 유량을 조절함으로써 변경(즉 조절)할 수 있다.

도 2는, 온도조절 가스의 유량을 변화시킨 경우에 시험관(1)에 부여되는 길이 방향의 온도 구배를 도시한 그래프이다. 도 2에서 세로축이 시험관(1) 내에서의 위치를 도시하고, 횡축이 시험관(1)의 온도를 도시한다. 또 도 2의 세로축에서 원점(O)은 시험관(1)의 길이 방향 중앙을 도시한다. 또 도 2에서 그래프 A가 온도조절 가스의 유량이 가장 적은 경우의 결과를 도시하고, 그래프 B, 그래프 C, 그래프 D의 순서대로 온도조절 가스 유량을 서서히 많게 한 결과를 도시한다.

도 2로부터, 온도조절 가스의 유량이 많아질수록 시험관(1)의 타단(1b)측에 전달되는 열량이 증대하여 시험관(1)의 길이 방향의 온도 구배가 작아지는 것을 알 수 있다.

본 실시형태의 연소 실험장치(S1)에서의 시험관(1)을 이용하여 착화 온도의 측정을 행할 경우에는, 별도 시험관(1)의 길이 방향의 온도 구배(즉 온도 분포)를 측정할 필요가 있다. 이 측정은, 예를 들면 시험 평가 가스의 공급을 정지한 상태에서 시험관(1)에 열전쌍를 통과시킴으로써 실시할 수 있다. 이 열전쌍를 이용한 온도 측정은, 화염 형성 위치를 취득하기 전에 실시해도 좋지만, 열전쌍를 통과시킴으로써 시험관(1)에 미치는 영향을 고려하면 화염의 형성 위치를 취득한 후에 실시하는 것이 바람직하다.

또 화염이 있는 경우와 없는 경우에서의 시험관(1)의 유로 길이 방향의 온도 분포 차이는 충분히 작아 실험을 행할 때 무시할 수 있다.

시험관(1)의 길이 방향의 온도 구배가 작아질수록 시험관(1)의 길이 방향의 이동량에 대한 온도 변화가 작아진다. 따라서 시험관(1)의 위치와 온도와의 관계를 고정밀도로 취득할 수 있어 정확한 연료의 착화 온도를 얻을 수 있다.

한편, 예를 들면 본 실시형태의 연소 실험장치(S1)를 고압 환경에 배치하여 고압 환경에서의 화염 위치를 취득할 경우에는 고압 환경의 유지를 위해 온도조절 가스의 유량이 적은 것이 바람직한 경우도 있다. 이 때에는 고압 환경을 유지할 수 있는 범위에서 시험관(1)의 길이 방향의 온도 구배가 보다 작아지도록 온도조절 가스의 유량을 설정한다.

이와 같이 본 실시형태의 연소 실험장치(S1)에서는, 연소 실험에 요구되는 조건에 의해 온도조절 가스의 유량을 조절한다.

예를 들면, 디젤 엔진이나 가스 엔진에 대해서는, 연료는 최대 10MPa정도의 고압 환경에서 연소된다. 따라서 디젤 엔진이나 가스 엔진에 이용되는 연료의 연소 특성을 얻고자 할 경우에는, 마찬가지의 고압 환경에서 실험을 행하는 것이 바람직하다. 따라서 디젤 엔진이나 가스 엔진에서의 연료의 연소 특성을 시뮬레이션으로 얻고자 할 경우에는, 본 실시형태의 연소 실험장치(S1)를, 디젤 엔진이나 가스 엔진에서의 연소 공간과 동일한 정도의 고압 환경하에 배치하여 실험하는 바람직하다.

이와 같이 하여 시험관(1)에 대해 길이 방향의 온도 구배가 부여되면, 계속해서 시험 평가 가스 공급부(3)로부터 시험관(1)의 타단(1b)에 대해 시험 평가 가스가 공급된다.

그리고 길이 방향의 온도 구배가 부여된 시험관(1)에 공급된 시험 평가 가스는 시험관(1) 안을 진행함으로써 가열되어 고온이 되고, 착화 온도 이상으로 가열됨으로써 착화된다. 그 결과, 시험관(1)의 내부에 화염이 형성된다.

화염의 형성 위치는, 시험 평가 가스 공급부(3)로부터 시험관(1)에 공급하는 시험 평가 가스의 유량에 의존하여 변화된다. 단, 시험관(1)에 공급하는 시험 평가 가스의 유량이 많은 경우에는, 유량을 일정하게 한 경우에도 화염의 형성 위치가 변동된다. 따라서 시험 평가 가스 공급부(3)로부터 시험관(1)에 공급하는 시험 평가 가스의 유량은, 유량을 일정하게 한 경우에 시험관(1) 안에서 화염의 위치가 변위되지 않는 유량으로 억제하는 것이 바람직하다.

그리고 본 실시형태의 연소 실험장치(S1)에서는, 상술한 바와 같이 하여 시험관(1)내에서 화염을 형성하고 그 위치를 카메라(4)로 촬상함으로써 취득한다.

이상과 같은 본 실시형태의 연소 실험장치(S1)에 의하면, 온도조절 가스의 유량을 임의로 조절하여 시험관(1)의 길이 방향의 온도 구배를 임의로 조절할 수 있게 된다. 따라서 실험 환경에 적합한 범위에서 고정밀도로 측정을 행할 수 있게 된다.

또 본 실시형태의 연소 실험장치(S1)에 의하면, 고압 환경에서도 시험관에 길이 방향의 온도 구배를 부여하고 또 이 길이 방향의 온도 구배를 조절할 수 있다. 따라서 고압 환경에서도 용이하게 연료의 연소 실험을 행할 수 있게 된다.

또 본 실시형태의 연소 실험장치(S1)에 의하면, 온도조절 가스를 이용함으로써 시험관(1)에 대해 효율적으로 열량을 전할 수 있다. 예를 들면 수소 버너를 이용하는 경우에 비해, 시험관(1)에 대해 길이 방향의 온도 구배를 부여하기 위한 에너지를 100분의 1 정도로 삭감할 수 있다.

이러한 에너지의 삭감에 의해 주위에 대한 방열량도 줄어들기 때문에, 예를 들면 본 실시형태의 연소 실험장치(S1)를 내압 챔버내에 설치한 경우에도 내압 챔버의 온도 상승을 억제할 수 있다.

또 본 실시형태의 연소 실험장치(S1)에서는, 시험관(1)이 직관이 되고 또 연직 설치되고, 또, 온도조절 가스 공급부(2)가 아래쪽으로부터 위쪽을 향해 온도조절 가스를 흐르게 한다.

따라서 자연 대류에 의해 온도가 높은 온도조절 가스가 자연스럽게 상승하고 온도가 낮은 시험 평가 가스가 하강한다. 따라서 온도조절 가스 및 시험 평가 가스를 흐르게 하기 위한 에너지를 삭감할 수 있게 된다.

또 본 실시형태의 연소 실험장치(S1)에서는, 온도조절 가스를 시험관(1)의 일단(1a)으로부터 타단(1b)을 향해 안내하는 가이드부(2c)를 구비하고 있다.

따라서 온도조절 가스가 시험관의 직경 방향으로 확산되는 것을 억제하여 효율적으로 시험관(1)을 가열할 수 있게 된다.

또 본 실시형태의 연소 실험장치(S1)에서는, 가이드부(2c)가 관형의 단열 부재로 이루어져 있기 때문에 보다 효율적으로 시험관(1)을 가열할 수 있게 된다.

또한 본 실시형태의 연소 실험장치(S1)에서는, 가이드부(2c)가 시험관(1)의 카메라(4)에 의한 촬상 영역(측정 영역)을 노출시키는 개구부(2c1)를 구비하고 있다. 따라서 화염의 위치를 확실하게 취득할 수 있게 된다.

(제2 실시형태)

다음으로, 본 발명의 제2 실시형태에 대해 설명하기로 한다. 본 실시형태의 설명에서 상기 제1 실시형태와 마찬가지의 부분에 대해서는 그 설명을 생략 혹은 간략화한다.

도 3a 및 도 3b는, 본 실시형태의 연소 실험장치(S2)의 개략 구성을 도시한 모식도이다. 이 도면에 도시한 것처럼 본 실시형태의 연소 실험장치(S2)에서는, 상기 제1 실시형태의 연소 실험장치(S1)가 구비한 관형 단열 부재로 이루어진 가이드부(2c) 대신에, 시험관(1)을 둘러쌈과 동시에 화염으로부터 나오는 광에 대해 투과성을 가지는 유리관(투명관)으로 이루어진 가이드부(2d)를 구비하고 있다.

이러한 구성을 채용하는 본 실시형태의 연소 실험장치(S2)에 의하면, 가이드부(2d)가 화염으로부터 나오는 광에 대해 투과성을 가지기 때문에 가이드부(2d)에 대해 개구부를 설치할 필요가 없다.

따라서 시험관(1) 주위에 균등하게 온도조절 가스를 흐르게 할 수 있어 시험관(1)의 주면(周面) 방향에 따른 온도 불균일의 발생을 방지할 수 있다.

(제3 실시형태)

다음으로, 본 발명의 제3 실시형태에 대해 설명하기로 한다. 본 실시형태의 설명에서도 상기 제1 실시형태와 마찬가지의 부분에 대해서는 그 설명을 생략 혹은 간략화한다.

도 4a 및 도 4b는, 본 실시형태의 연소 실험장치(S3)의 개략 구성을 도시한 모식도이다. 이 도면에 도시한 것처럼 본 실시형태의 연소 실험장치(S3)에서는, 상기 제1 실시형태의 연소 실험장치(S1)가 구비한 관형 단열 부재로 이루어진 가이드부(2c) 대신에, 카메라(4)측과 카메라(4)측과는 반대측에 개구부(2e1)가 설치된 단열 부재로 이루어진 가이드부(2e)를 구비하고 있다.

이러한 본 실시형태의 연소 실험장치(S3)에 의하면, 가이드부(2e)의 카메라(4)측에 설치된 개구부(2e1)에 의해 화염의 위치를 확실하게 취득할 수 있다.

또한 시험관(1)의 가열에 의해 가이드부(2e)가 마찬가지로 가열되고, 이로써 가이드부(2e)가 발광하는 경우도 있다. 이에 반해 본 실시형태의 연소 실험장치(S3)에 의하면, 가이드부(2e)의 카메라(4)측과 반대측에 개구부(2e1)가 설치되어 있기 때문에, 카메라(4)로부터 보아 화염의 뒤편에 가이드부(2e)가 가열됨에 기인한 발광 영역이 발생하지 않는다. 따라서 보다 확실하게 화염의 위치를 취득할 수 있게 된다.

이상, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시형태로 한정되지는 않는다. 상술한 실시형태에서 나타낸 각 구성 부재의 모든 형상이나 조합 등은 일례로서, 본 발명의 주지를 벗어나지 않는 범위에서 설계 요구 등에 기초한 다양한 변경이 가능하다.

예를 들면, 상기 실시형태에서는 온도조절 가스 공급부(2)가 유체 분사부(2a)와 히터(2b)와 가이드부(2c)를 구비한 구성에 대해 설명했다.

그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 온도조절 가스 공급부(2)의 구성은, 시험관(1)을 따라 온도조절 가스를 흐르게 할 수 있는 구성이라면 특별히 한정되지 않는다.

예를 들면, 히터가 유체 분사부와 일체화된 구성, 히터를 구비하지 않은 구성 또는 가이드부를 구비하지 않은 구성을 채용할 수도 있다.

또 상기 실시형태에서는, 시험관이 직관이며 연직 설치된 구성에 대해 설명했다.

그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 다소 만곡된 시험관을 이용하거나, 직관이라도 연직 방향과 다소 다른 방향을 향해 설치되는 시험관을 이용할 수도 있다. 이와 같이 다소 만곡된 시험관이나 연직 방향과 다소 다른 방향을 향해 설치되는 시험관도 포함하여 본 발명에서는 연직 직관이라고 칭한다.

또 상기 실시형태에서는, 화염 위치 취득 수단으로서 카메라를 이용하는 구성에 대해 설명했다.

그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 화염 위치 취득 수단으로서 화염이 형성된 상태의 시험관의 관벽 온도를 측정하고, 이 측정값으로부터 화염의 위치를 특정할 수 있는 온도 센서를 이용할 수도 있다.

또 예를 들면, 조작부로부터의 지령이나 주위 환경을 측정하는 센서로부터의 지령에 기초하여 온도조절 가스의 유량을 조절하는 제어장치를 설치해도 좋다.

또 상기 실시형태에서는, 온도조절 가스의 유량을 변화시킴으로써 시험관(1)에 부여하는 길이 방향의 온도 구배를 조절하는 구성에 대해 설명했다.

그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 온도조절 가스의 온도나 유속을 변화시킴으로써 시험관(1)에 부여하는 길이 방향의 온도 구배를 조절할 수도 있다.

<산업상 이용 가능성>

본 발명에 의하면, 관 내부에 형성된 화염의 위치를 취득하기 위한 연소 실험장치에서 관에 부여하는 길이 방향의 온도 구배를 조절할 수 있다.

S1, S2, S3……연소 실험장치, 1……시험관,
1a……일단, 1b……타단,
2……온도조절 가스 공급부(온도조절 유체 공급 수단),
2a……유체 분사부(유체 생성부), 2b……히터,
2c……가이드부, 2c1……개구부,
2d……가이드부, 2e……가이드부,
2e1……개구부,
3……시험 평가 가스 공급부(공급 수단),
4……카메라(화염 위치 취득 수단)

Claims (6)

1. 내부 유로가 상온에서의 소염 거리(消炎距離)보다 작은 직경이 됨과 동시에 내부에 화염이 형성되는 시험관과, 시험관 안에 연료와 산화제가 혼합된 예혼합가스를 공급하는 공급 수단과, 상기 시험관 안의 화염의 위치를 취득하는 화염 위치 취득 수단을 구비한 연소 실험장치로서,
   상기 시험관을 따라, 상기 예혼합가스의 착화 온도보다 고온의 온도조절 유체를 흐르게 하는 온도조절 유체 공급 수단을 구비하며,
   상기 온도조절 유체 공급 수단은, 상기 시험관의 일단에 마련됨과 동시에 유체를 가열하여 상기 온도조절 유체로 하는 히터를 가지며,
   상기 공급 수단은, 상기 온도 조절 유체보다 저온의 상기 예혼합가스를, 상기 시험관의 타단으로부터 상기 일단을 향해 그 시험관 안에 공급하도록 구성되며,
   상기 온도조절 유체 공급수단은, 상기 시험관을 따라 상기 일단으로부터 상기 타단을 향해 상기 온도조절 유체를 흐르게 함으로써, 상기 온도조절 유체를 이용하여 상기 시험관을 가열하여, 상기 온도조절 유체의 유동 방향으로 변화하는 온도 구배를 상기 시험관에 부여하도록 구성되어 있는 연소 실험장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 온도조절 유체 공급 수단이, 상기 온도조절 유체의 유량을 조절 가능한 연소 실험장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 시험관이 연직 설치된 직관(直管)이며, 상기 온도조절 유체 공급 수단이 아래쪽으로부터 위쪽을 향해 상기 온도조절 유체를 흐르게 하는 연소 실험장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 온도조절 유체 공급 수단이,
   유체를 생성하는 유체 생성부와,
   상기 온도조절 유체를 상기 시험관의 상기 일단으로부터 상기 타단을 향해 안내하는 가이드부를 더 구비하며,
   상기 히터는, 상기 유체 생성부에 의해 생성된 유체를 가열하여 상기 온도조절 유체로 하는 연소 실험장치.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 가이드부가, 상기 시험관을 둘러쌈과 동시에 상기 시험관의 상기 화염 위치 취득 수단에 의한 측정 영역을 노출시키는 개구부를 가진 연소 실험장치.
6. 청구항 4에 있어서,
   상기 시험관이 상기 화염으로부터 나오는 광에 대해 투과성을 가지며, 상기 화염 위치 취득 수단이 상기 시험관을 외부로부터 촬상하는 촬상 장치인 경우에,
   상기 가이드부는, 상기 시험관을 둘러쌈과 동시에 상기 화염으로부터 나오는 광에 대해 투과성을 가지는 관인 연소 실험장치.

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