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在预定的设定温度。由此，试样温度自初始值逐渐上升，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，使用者在将试样安装于装置主体的内部时，从装置主体卸下试样保持件，使收纳有试样的试样容器保持于试样保持件。其后，使用者将保持有试样容器的试样保持件安装于装置主体。然而，难以高效地进行这样的试样的安装作业。

另外，在试样容器的底部形成用于导入气体的开口。在试样的安装作业或卸下作业中，有时试样从试样容器的开口向装置主体内或装置主体的周围下落。因此，使用者在安装试样时或卸下试样时，需要频繁地清洁装置主体内或装置主体的周围。这样，在安装试样时或卸下试样时产生麻烦的作业。因此，期望开发更容易使用的自燃试验装置。

本发明的目的在于提供一种提高使用容易度的自燃试验装置。

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：试样保持件，其能够保持收纳有试样的试样容器；主体部，其具有能够收纳由所述试样保持件保持的所述试样容器的内部空间；以及保持件固定器，其能够在由所述试样保持件保持的所述试样容器位于所述内部空间之外的状态下，将所述试样保持件固定于所述主体部。

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是从一方向观察而得到的试样保持件的侧视图，

图3是从另一方向观察而得到的试样保持件的侧视图，

图4是表示主体部的外观的立体图，

图5是表示测量试样时的主体部的剖视图，

图6是表示安装试样时或卸下试样时的主体部的剖视图。

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例如由不锈钢形成，包括上部壳体10a和下部壳体10b。上部壳体10a和下部壳体10b各自具有例如长方体形状。上部壳体10a配置于下部壳体10b的上部。在上部壳体10a的侧壁内填充隔热件11。在上部壳体10a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℃。

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1。关于试样保持件20的详细内容在后文叙述。试样保持件20以贯穿于上部壳体10a的上表面的开口10a的状态固定于上部壳体10a的上表面。由此，保持于试样保持件20的下端部的试样容器1位于上部壳体10a的内部的大致中央部。以下，将上部壳体10a的内部的试样s的周围的一定范围的空间称为试样室13。

气体供给部30包括用于供给各种气体的配管和阀等，收纳于下部壳体10b。另外，气体供给部30包括气体的供给管31。供给管31从下部壳体10b向上部壳体10a内引出，向收纳于试样容器1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。

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，在通过上部壳体10a的开口10a之后，从形成于试样保持件20的气体排出口23a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配置于上部壳体10a内。马达44的马达主体44a配置于下部壳体10b内。马达44的旋转轴44b经由形成于上部壳体10a的底面的开口10b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上部壳体10a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1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1的内部，检测收纳于试样容器1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的阀而控制气体供给部30以从供给管31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。

(2)试样保持件

图2是从一方向观察而得到的试样保持件20的侧视图。图3是从另一方向观察而得到的试样保持件20的侧视图。在图2和图3中，图示构成要素的局部的截面。如图2和图3所示，试样保持件20包括保持件主体21、固定部22、排气管23、一对固定线24、隔热件25以及支承构件26，收纳有试样s的试样容器1安装于下端部。

保持件主体21包括凸缘部21b和沿着上下方向延伸的棒状部21a。在棒状部21a形成沿着上下方向贯通的贯通孔21a。凸缘部21b形成于棒状部21a的上下方向的大致中央部。在凸缘部21b的上部形成与棒状部21a的贯通孔21a相连的气体排出口23a(图3)。

固定部22是具有筒状的内螺纹构件，以包围保持件主体21的凸缘部21b的方式安装于凸缘部21b。在固定部22的内周面的下部形成由螺纹牙和螺纹槽构成的不锈钢制的螺纹部22a。

排气管23例如由石英玻璃形成，具有沿着上下方向延伸且下端部大径化为杯状的形状。排气管23的上端部嵌入棒状部21a的贯通孔21a。在此，在排气管23与棒状部21a之间设有o型圈等密封构件23b(图2)。另外，在棒状部21a的上端部填充能够供温度传感器62贯穿的橡胶制插塞等密封构件23c(图2)。由此，排气管23经由棒状部21a的贯通孔21a连接于气体排出口23a，并且由保持件主体21保持。

一对固定线24是由金属形成的线材，以隔着排气管23且从保持件主体21下垂的方式保持于保持件主体21。在各固定线24的一部分形成具有伸缩性的弹簧体24a。各弹簧体24a也可以位于比图1的加热器61靠上方的位置。在该情况下，能够提高各弹簧体24a的耐热性。

隔热件25例如包括玻璃棉，具有筒状。隔热件25通过外套于排气管23而以包围排气管23的周围的状态固定。此外，在各固定线24的弹簧体24a位于比隔热件25靠上方的位置的情况下，能够进一步提高各弹簧体24a的耐热性。支承构件26例如是由金属形成的圆板形状的消耗品，固定于一对固定线24的下端部。在本例中，支承构件26由厚度0.5mm的sus304形成。

试样容器1例如由石英玻璃形成。在本例中，试样容器1的内直径和外直径分别为19mm和22mm，试样容器1的容量为约3ml。在试样容器1的底面形成用于导入由图1的气体供给部30供给的各种气体的开口1a。开口1a的直径例如为12mm。另外，在试样容器1的底面形成包围开口1a且向下方突出的3个以上(在本例中为3个)的突起1b。在本例中，各突起1b由与试样容器1相同的材料形成，具有约1.5mm的长度。

例如由金属形成的网板2以覆盖开口1a的方式配置于试样容器1内。在本例中，网板2是由sus304形成的消耗品。另外，网板2的线径例如为0.1mm，每1英寸的网眼数量例如为100。在试样s为粉末状的情况下，在网板2上配置试样s。另一方面，在试样s为液体状的情况下，在网板2上配置石英棉等棉构件，向该棉构件滴下试样s。

排气管23的下端部嵌入试样容器1的上部。在此，对试样容器1的上部实施随着从上方朝向下方而内径逐渐减小的锥形对研加工。由此，防止在排气管23与试样容器1之间发生气体泄漏。

在排气管23嵌入的状态下，试样容器1载置于支承构件26上。此时，试样容器1被一对固定线24的弹簧体24a和支承构件26施力而按压于排气管23的下端部。其后，用于检测试样s的温度的温度传感器62经由密封构件23c、保持件主体21的贯通孔21a内以及排气管23内以位于试样容器1内的状态安装于试样保持件20。

根据上述的结构，利用突起1b在试样容器1的底面与支承构件26之间形成例如约1.5mm的间隙。由气体供给部30供给的气体经由该间隙从开口1a导入试样容器1内。因此，不需要在支承构件26形成用于向试样容器1引导气体的开口。导入试样容器1内的气体从试样容器1的上部依次经由排气管23和密封构件23c向外部排出。

另外，在试样s为粉末状且粒径比较大的情况下，利用网板2防止试样s从试样容器1下落。如上所述，不需要在支承构件26形成开口，因此即使在试样s的粒径比较小，穿过网板2而从试样容器1下落的情况下，也能够利用支承构件26承接下落的试样s。因此，能够防止主体部10内或主体部10的周围被污染。

(3)试样的安装作业和卸下作业

图4是表示主体部10的外观的立体图。如图4所示，在主体部10设有固定部14和保持件固定器15。固定部14例如是由不锈钢形成的沿着上下方向延伸的筒状的外螺纹构件，利用未图示的加热器保持件与加热器61一体地固定于整流构件50的底面。固定部14的上端部经由开口10a从上部壳体10a突出。在固定部14的该上端部的外周面形成由螺纹牙和螺纹槽构成的螺纹部14a。

保持件固定器15例如是由铝形成的金属板，利用螺钉等以从上部壳体10a的上表面向外方突出的方式安装于上部壳体10a的上表面。在从上部壳体10a突出的保持件固定器15的顶端部分形成具有与主体部10的开口10a大致相同的尺寸且沿着上下方向贯通的开口15a。

在保持件固定器15安装具有与固定部14的上端部同样的构造的固定部16。具体而言，固定部16例如是由不锈钢形成的具有筒状的外螺纹构件，以包围开口15a的方式安装于保持件固定器15的上表面。在固定部16的外周面形成由螺纹牙和螺纹槽构成的螺纹部16a。

在保持件固定器15的开口15a的下方设有例如由金属形成的托盘17。在本例中，托盘17由厚度0.8mm的sus304形成。在托盘17的底面粘贴磁片18(参照后述的图5或图6)。在本例中，主体部10由具有磁性的不锈钢形成。托盘17利用磁片18以比较弱的吸附力安装于下部壳体10b的上表面的从上部壳体10a暴露的部分。因此，使用者能够根据需要而容易地从下部壳体10b卸下托盘17。

图5是表示测量试样s时的主体部10的剖视图。如图5所示，在测量试样s时，安装有试样容器1和温度传感器62的试样保持件20的下部从上方插入固定部14。由此，试样保持件20的下部插入上部壳体10a的开口10a。接着，在试样保持件20的固定部22与上部壳体10a的固定部14接触的状态下，旋转固定部22。在该情况下，固定部22的内周面的螺纹部22a与固定部14的外周面的螺纹部14a螺纹结合。由此，试样保持件20在试样容器1位于试样室13的状态下固定于上部壳体10a。

图6是表示安装试样s时或卸下试样s时的主体部10的剖视图。如图6所示，在安装试样s时或卸下试样s时，试样保持件20的下部插入保持件固定器15的开口15a。接着，在试样保持件20的固定部22与保持件固定器15的固定部16接触的状态下，旋转固定部22。在该情况下，固定部22的内周面的螺纹部22a与固定部16的外周面的螺纹部16a螺纹结合。由此，试样保持件20固定于保持件固定器15。

其后，进行试样容器1和温度传感器62相对于试样保持件20的安装作业或从试样保持件20卸下试样容器1和温度传感器62的卸下作业。在此，由于试样保持件20固定于保持件固定器15，因此使用者不需要支承试样保持件20。因此，使用者能够使用双手可靠且高效地进行上述的安装作业或卸下作业。

在安装试样s时或卸下试样s时，图2的支承构件26暂时从试样容器1的下方向外方退避。此时，当试样s的粉末从试样容器1的开口1a下落时，不能利用支承构件26承接下落的试样s。即使在这样的情况下，也能够利用托盘17承接下落的试样s。因此，能够防止主体部10的周围被污染。另外，使用者通过从下部壳体10b卸下托盘17，处理下落的试样s，能够容易地清洁主体部10的周围。

(4)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，如上所述，使用者将收纳有作为测量对象的试样s的试样容器安装于在保持件固定器15固定的试样保持件20的下部。另外，使用者将温度传感器62安装于试样保持件20。接着，使用者使试样保持件20以贯穿于上部壳体10a的开口10a的状态固定于上部壳体10a的上表面。由此，试样容器1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的温度自初始值逐渐上升。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。

(5)效果

在该自燃试验装置100中，试样保持件20能够在由试样保持件20保持的试样容器1位于主体部10的内部空间之外的状态下，利用保持件固定器15固定于主体部10。因此，使用者在安装试样s时或卸下试样s时，能够将试样保持件20固定于主体部10。在该情况下，使用者不需要支承试样保持件20。因而，使用者能够使用双手高效地进行安装作业或卸下作业。由此，能够提高自燃试验装置100的使用容易度。

另外，测量试样s时，使用者通过将固定部22与固定部14固定，能够容易地在试样容器1收纳于主体部10的内部空间的状态下，将试样保持件20固定于主体部10。另一方面，安装试样s时或卸下试样s时，使用者通过将固定部22与固定部16固定，能够容易地在试样保持件20位于主体部10的内部空间之外的状态下，将试样保持件20固定于主体部10。

在保持件固定器15的下方配置托盘17，因此即使当在安装试样s时或卸下试样s时收纳于试样容器1的试样s从开口1a下落的情况下，也能够利用托盘17承接下落的试样s。因此，能够防止主体部10的周围被污染。因而，不需要频繁地清洁主体部10的周围。由此，能够进一步提高自燃试验装置100的使用容易度。

托盘17利用磁片18能够装卸地固定于主体部10，因此使用者能够容易地从主体部10卸下托盘17，处理由托盘17承接的试样s。由此，能够容易地清洁主体部10的周围。

另外，在试样容器1的底面形成包围开口1a且向下方突出的3个突起1b，因此在试样容器1的底面与支承构件26之间形成能够供气体流通的间隙。在该情况下，能够经由该间隙向试样容器1内导入气体。因此，不需要在支承构件26形成用于使气体流通的开口。由此，能够以能够承接从试样容器1的开口1a下落的试样s的方式构成支承构件26。

即，当在支承构件26未形成开口的情况下，从试样容器1的开口1a下落的试样s由支承构件26承接，因此能够防止主体部10内或主体部10的周围被污染。因而，不需要频繁地清洁主体部10内或主体部10的周围。其结果，能够进一步提高自燃试验装置100的使用容易度。

(6)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，托盘17利用磁片18能够装卸地固定于主体部10，但实施方式不限定于此。托盘17也可以利用卡定构件等能够装卸地固定于主体部10。另外，也可以是，托盘17不固定于主体部10而是仅载置于主体部10上或主体部10的附近。并且，在实施方式中，优选的是，自燃试验装置100包括托盘17，但也可以不包括托盘17。

(c)在上述实施方式中，在试样容器1的底面形成3个突起1b，但实施方式不限定于此。在试样容器1稳定地载置于支承构件26的情况下，形成于试样容器1的底面的突起的数量也可以是两个。或者，也可以在支承构件26的上表面形成向上方突出的突起来代替形成于试样容器1的底面的突起1b。

(d)在上述实施方式中，用于使气体流通的开口未形成于支承构件26，但实施方式不限定于此。用于使气体流通的开口也可以形成于支承构件26。在该情况下，也可以不形成用于使气体在试样容器1的底面与支承构件26之间流通的间隙。因而，也可以不在试样容器1的底面形成突起1b。

(7)参考形态

以下，简单地说明参考形态的自燃试验装置与本实施方式的自燃试验装置100不同的点。参考形态的自燃试验装置不包括保持件固定器15。或者，也可以是，参考形态的自燃试验装置在主体部10安装用于暂时载置试样保持件20的保持件载置器来代替保持件固定器15。

在该结构中也是，由于保持于试样保持件20的试样容器1的底面与支承构件26之间形成能够供气体流通的间隙，因此能够经由该间隙向试样容器1内导入气体。因此，不需要在支承构件26形成用于使气体流通的开口。由此，能够以能够承接从试样容器1的开口1a下落的试样s的方式构成支承构件26。

与本实施方式同样，当在支承构件26未形成开口的情况下，由于从试样容器1的开口1a下落的试样s被支承构件26承接，因此能够防止主体部10内或主体部10的周围被污染。因而，不需要频繁地清洁主体部10内或主体部10的周围。其结果，能够提高自燃试验装置100的使用容易度。

(8)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：

试样保持件，其能够保持收纳有试样的试样容器；

主体部，其具有能够收纳由所述试样保持件保持的所述试样容器的内部空间；以及

保持件固定器，其能够在由所述试样保持件保持的所述试样容器位于所述内部空间之外的状态下，将所述试样保持件固定于所述主体部。

在该自燃试验装置中，能够在由试样保持件保持的试样容器位于主体部的内部空间之外的状态下，利用保持件固定器将试样保持件固定于主体部。因此，使用者能够在相对于试样保持件安装试样容器时或从试样保持件卸下试样容器时将试样保持件固定于主体部。在该情况下，使用者不需要支承试样保持件。因而，使用者能够使用双手高效地进行上述的安装作业或卸下作业。由此，能够提高自燃试验装置的使用容易度。

(第2项)在第1项所记载的自燃试验装置中，也可以是，

所述试样保持件包括第1固定部，

所述主体部包括第2固定部，该第2固定部能够在由所述试样保持件保持的所述试样容器位于所述内部空间的状态下固定所述试样保持件的所述第1固定部，

所述保持件固定器包括第3固定部，该第3固定部能够固定所述试样保持件的所述第1固定部。

在该情况下，在评价试样达到自燃的条件时，使用者通过将第1固定部与第2固定部固定，能够容易地在试样容器收纳于内部空间的状态下，将试样保持件固定于主体部。另一方面，在安装试样容器时或卸下试样容器时，使用者通过将第1固定部与第3固定部固定，能够容易地在试样保持件位于内部空间之外的状态下，将试样保持件固定于主体部。

(第3项)在第1项或第2项所记载的自燃试验装置中，也可以是，

该自燃试验装置还包括配置于所述保持件固定器的下方的托盘。

根据该结构，即使在试样从试样容器下落的情况下，也能够利用托盘承接下落的试样。因此，能够防止主体部的周围被污染。因而，不需要频繁地清洁主体部的周围。由此，能够进一步提高自燃试验装置的使用容易度。

(第4项)在第3项所记载的自燃试验装置中，也可以是，

该自燃试验装置还包括设于所述托盘的磁片，

所述主体部由磁性材料形成，

所述托盘利用所述磁片能够装卸地固定于所述主体部。

在该情况下，使用者能够容易地从主体部卸下托盘，处理由托盘承接的试样。由此，能够容易地清洁主体部的周围。

(第5项)在第1～4项中任一项所记载的自燃试验装置中，也可以是，

在所述试样容器的底面形成能够向该试样容器内导入气体的开口，

所述试样保持件包括载置所述试样容器且能够承接从所述开口下落的试样的支承构件，

在所述试样容器的所述底面与所述支承构件之间形成能够供气体流通的间隙。

在该情况下，能够经由试样容器的底面与支承构件之间的间隙向试样容器内导入气体。因此，不需要在支承构件形成用于使气体流通的开口。由此，能够以能够承接从试样容器的开口下落的试样的方式构成支承构件。

即，当在支承构件未形成开口的情况下，从试样容器的开口下落的试样被支承构件承接，因此能够防止主体部内或主体部的周围被污染。因而，不需要频繁地清洁主体部内或主体部的周围。其结果，能够进一步提高自燃试验装置的使用容易度。

(第6项)在第5项所记载的自燃试验装置中，也可以是，

在所述试样容器的所述底面形成包围所述开口且向下方突出的3个以上的突起。

在该情况下，能够以简单的结构在试样容器的底面与支承构件之间形成能够供气体流通的间隙。