特許 6402344 酸素指数方式燃焼性試験器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6402344

(24)【登録日】2018年9月21日

(45)【発行日】2018年10月10日

(54)【発明の名称】酸素指数方式燃焼性試験器

(51)【国際特許分類】

   G01N 25/00 20060101AFI20181001BHJP

【ＦＩ】

   G01N25/00 Z

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-151399(P2017-151399)

(22)【出願日】2017年8月4日

【審査請求日】2018年5月14日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000107583

【氏名又は名称】スガ試験機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001357

【氏名又は名称】特許業務法人つばさ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】須賀 茂雄

(72)【発明者】

【氏名】片野 邦夫

(72)【発明者】

【氏名】玉田 宏一

【審査官】 山口 剛

(56)【参考文献】

【文献】 登録実用新案第３２０３７９４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭５２−１２５３９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２５／００ − ２５／７２

Ｇ０１Ｎ ３１／１２

Ｇ０１Ｎ ３３／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

標準状態よりも高流速である高流速状態に設定された酸素と窒素との混合ガスを試験片の周囲に流す環境下において、前記試験片を構成する材料が燃焼を維持するのに必要な最小酸素濃度を求める、酸素指数方式の燃焼性試験器であって、
前記試験片を固定するためのホルダを内蔵する燃焼円筒と、
所定の酸素濃度に調節された前記高流速状態の前記混合ガスを、前記燃焼円筒内に供給する本体部と
を備え、
前記本体部は、
酸素ガスの流量を制御して前記高流速状態に設定する酸素ガス流量制御部と、
窒素ガスの流量を制御して前記高流速状態に設定する窒素ガス流量制御部と、
前記酸素ガス流量制御部から出力される前記高流速状態の前記酸素ガスと、前記窒素ガス流量制御部から出力される前記高流速状態の前記窒素ガスとを混合して、前記高流速状態の前記混合ガスを生成する混合部と
を備え、
前記混合部は、
前記高流速状態の前記酸素ガスが流れる第１の剛性管と、
前記高流速状態の前記窒素ガスが流れる第２の剛性管と、
前記高流速状態の前記混合ガスが流れる混合ガス供給管と、
前記第１および第２の剛性管と前記混合ガス供給管とをそれぞれ、Ｔ字状に接続する継手部と
を有し、
前記混合ガス供給管は、
配管同士を接続する接続部と、
前記継手部と前記接続部との間に配置された可撓性チューブと、
前記接続部から前記燃焼円筒側に延在する第３の剛性管と
を有する酸素指数方式燃焼性試験器。

【請求項2】

前記可撓性チューブの外周側を覆う第４の剛性管が、更に設けられている
請求項１に記載の酸素指数方式燃焼性試験器。

【請求項3】

前記可撓性チューブが、前記継手部と前記接続部との間において、湾曲した状態で配置されている
請求項１または請求項２に記載の酸素指数方式燃焼性試験器。

【請求項4】

前記第１および第２の剛性管がそれぞれ、Ｌ字状に屈曲した状態で配置されている
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の酸素指数方式燃焼性試験器。

【請求項5】

前記継手部および前記可撓性チューブがそれぞれ、前記酸素ガス流量制御部および前記窒素ガス流量制御部から離間した位置に配置されている
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の酸素指数方式燃焼性試験器。

【請求項6】

地上環境と比較して微小重力下での酸素指数を予測するために使用される試験器である
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の酸素指数方式燃焼性試験器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、材料の難燃性（燃焼性）を評価する酸素指数方式燃焼性試験器に関する。

【背景技術】

【0002】

プラスチックや繊維、ゴムなどの有機材料（高分子材料）の難燃性を評価するために、酸素指数方式燃焼性試験器を用いた燃焼性試験が実施されている（例えば、非特許文献１参照）。この酸素指数方式燃焼性試験器は、例えば、耐熱ガラス製の透明な燃焼円筒（燃焼コラム）と、本体部（ガス制御装置）とを主に備えている。

【0003】

このような燃焼性試験では、具体的には、上記した燃焼円筒内に試験片を設置すると共に、酸素濃度を調節した酸素と窒素との混合ガスを燃焼円筒内に流した状態で、試験片を燃焼させ、この試験片の燃焼時間および燃焼長さを測定し、その酸素濃度において燃焼を維持するか否かを評価する。そして、酸素濃度を変化させて同様の作業を繰り返すことにより、燃焼を維持するのに必要な最小酸素濃度、すなわち酸素指数を求める。これにより、材料の難燃性を評価することが可能となっている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】ＪＩＳ Ｋ ７２０１−２（プラスチック−酸素指数による燃焼性の試験方法− 第２部：室温における試験）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、このような酸素指数方式燃焼性試験器では一般に、燃焼性試験を行う際の利便性を向上させることが求められている。従って、利便性を向上させることが可能な酸素指数方式燃焼性試験器を提供することが望ましい。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一実施の形態に係る酸素指数方式燃焼性試験器は、標準状態よりも高流速である高流速状態に設定された酸素と窒素との混合ガスを試験片の周囲に流す環境下において、試験片を構成する材料が燃焼を維持するのに必要な最小酸素濃度を求める、酸素指数方式の燃焼性試験器であって、試験片を固定するためのホルダを内蔵する燃焼円筒と、所定の酸素濃度に調節された高流速状態の混合ガスを、燃焼円筒内に供給する本体部とを備えたものである。本体部は、酸素ガスの流量を制御して高流速状態に設定する酸素ガス流量制御部と、窒素ガスの流量を制御して高流速状態に設定する窒素ガス流量制御部と、酸素ガス流量制御部から出力される高流速状態の酸素ガスと、窒素ガス流量制御部から出力される高流速状態の窒素ガスとを混合して、高流速状態の混合ガスを生成する混合部とを備えている。混合部は、高流速状態の酸素ガスが流れる第１の剛性管と、高流速状態の窒素ガスが流れる第２の剛性管と、高流速状態の混合ガスが流れる混合ガス供給管と、第１および第２の剛性管と混合ガス供給管とをそれぞれ、Ｔ字状に接続する継手部とを有している。混合ガス供給管は、配管同士を接続する接続部と、継手部と接続部との間に配置された可撓性チューブと、接続部から燃焼円筒側に延在する第３の剛性管とを有している。

【0007】

本発明の一実施の形態に係る酸素指数方式燃焼性試験器では、上記高流速状態の混合ガスを生成する混合部における混合ガス供給管に、上記第１および第２の剛性管の各々に接続された継手部と接続部との間に配置された可撓性チューブと、この接続部から燃焼円筒側に延在する第３の剛性管とが設けられている。このように、混合ガス供給管の一部分が、可撓性チューブにより構成されているため、酸素ガスと窒素ガスと混合ガスとがそれぞれ上記高流速状態で流れていることに起因した、混合部での異音や配管の振動の発生が、防止され易くなる。

【0008】

本発明の一実施の形態に係る酸素指数方式燃焼性試験器では、上記可撓性チューブの外周側を覆う第４の剛性管を、更に設けるようにしてもよい。

【0009】

また、例えば、上記可撓性チューブを、継手部と接続部との間において、湾曲した状態で配置するようにしてもよい。

【0010】

更に、例えば、上記第１および第２の剛性管をそれぞれ、Ｌ字状に屈曲した状態で配置するようにしてもよい。

【0011】

加えて、例えば、上記継手部および上記可撓性チューブをそれぞれ、酸素ガス流量制御部および窒素ガス流量制御部から離間した位置に配置するようにしてもよい。

【0012】

なお、本発明の一実施の形態に係る酸素指数方式燃焼性試験器は、例えば、地上環境と比較して微小重力下での酸素指数を予測するために使用される試験器である。

【発明の効果】

【0013】

本発明の一実施の形態に係る酸素指数方式燃焼性試験器によれば、混合ガス供給管の一部分を可撓性チューブにより構成したので、酸素ガスと窒素ガスと混合ガスとがそれぞれ上記高流速状態で流れていることに起因した、混合部での異音や配管の振動の発生が、防止され易くなる。よって、燃焼性試験を行う際の利便性を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施の形態に係る酸素指数方式燃焼性試験器の概略構成例を表す模式図である。

【図2】図１に示した混合部付近の詳細構成例を表す模式斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態（可撓性チューブを混合部内に設けた酸素指数方式の燃焼性試験器の例）
２．変形例

【0016】

＜１．実施の形態＞
［概略構成例］
図１は、本発明の一実施の形態に係る酸素指数方式燃焼性試験器（酸素指数方式燃焼性試験器１）の概略構成例を、模式的に表したものである。

【0017】

酸素指数方式燃焼性試験器１は、各種の材料からなる試験片（試料）２７について、その材料の難燃性（燃焼性）の評価を行う、酸素指数方式の燃焼性試験器である。また、この酸素指数方式燃焼性試験器１では、詳細は後述するが、標準状態よりも高流速である高流速状態に設定された混合ガス（酸素と窒素との混合ガス）を試験片２７の周囲に流す環境下において、そのような燃焼性の評価（燃焼性試験）が行われるようになっている。

【0018】

そして、このような高流速状態での燃焼性試験は、詳細は後述するが、地上環境（１Ｇの重力下）と比較して微小重力下（例えば宇宙環境下）での酸素指数を、数式等を使用して予測するために行われるようになっている。つまり、この酸素指数方式燃焼性試験器１は、そのような微小重力下での酸素指数を予測するために使用される燃焼性試験器である。

【0019】

このような酸素指数方式燃焼性試験器１は、図１に示したように、燃焼円筒（燃焼コラム）２と、本体部（ガス制御装置）４とを備えている。また、この図１には、後述する炎点火器３を併せて図示している。なお、上記した試験片２７の材料としては、例えば、プラスチックや繊維、ゴムなどの有機材料（高分子材料）が挙げられる。

【0020】

（燃焼円筒２）
燃焼円筒２は、例えば透明な耐熱ガラス製の円筒部材である。この燃焼円筒２は、図１に示したように、試験片２７を固定するための試験片ホルダ２１と、拡散部２２と、温度計２３と、混合ガス導入部２４と、開口２５とを備えている。これらのうち、試験片ホルダ２１、拡散部２２および温度計２３はそれぞれ、燃焼円筒２の内部に配置されている（内蔵されている）。なお、試験片ホルダ２１は、本発明における「ホルダ」の一具体例に対応している。

【0021】

拡散部２２は、後述する本体部４から供給される混合ガス（酸素と窒素との混合ガス）を、均質となるように拡散する部分である。このようにして拡散された混合ガスは、燃焼円筒２内において、試験片ホルダ２１（試験片２７）の周囲を通過して上方へ流れるようになっている。これにより、詳細は後述するが、上記した高流速状態の混合ガスが、試験片２７の周囲を流れるようになっている。なお、このような拡散部２２は、例えば複数のガラス玉により構成されているが、これに限定されるものではない。

【0022】

温度計２３は、燃焼円筒２内の温度を測定するためのものである。

【0023】

混合ガス導入部２４は、後述する本体部４から供給される混合ガスを、燃焼円筒２内に導入する部分である。このような混合ガス導入部２４は、この例では、燃焼円筒２の下部に配置されている。

【0024】

開口２５は、この例では、燃焼円筒２の上部に設けられている。この開口２５は、燃焼円筒２内で上方に流れてきた混合ガスの排気口として機能する部分であると共に、後述する炎点火器３を利用して試験片２７に炎３０を点火させる際の、炎点火器３の挿入口としても機能する部分である。

【0025】

（炎点火器３）
炎点火器３は、上記したように、試験片２７を燃焼させるための炎３０を生じさせる機器である。この炎点火器３は、図１に示したように、燃料となるガス（例えばプロパンガス）をその出口３１に供給することが可能となっており、例えば金属管により構成されている。

【0026】

このような炎点火器３では、マッチまたはライターなどを使用して、出口３１から供給される燃料に着火させることで、炎点火器３の先端部にある出口３１から、炎３０を生じさせることが可能となっている。また、炎点火器３の出口３１に供給される燃料の量を調整することで、炎３０の長さ（大きさ）を調整することが可能となっている。

【0027】

（本体部４）
本体部４は、所定の酸素濃度に調節された高流速状態の混合ガスを、燃焼円筒２内（混合ガス導入部２４）へと供給する部分である。この本体部４は、図１に示したように、酸素ガス供給管４２ａ、窒素ガス供給管４２ｂ、酸素ガス流量制御部４３ａ、窒素ガス流量制御部４３ｂ、混合部４０、制御部４４、酸素分析計４５およびバイパス流路４９を備えている。

【0028】

酸素ガス流量制御部４３ａは、酸素指数方式燃焼性試験器１の外部に設置された酸素ボンベ４１ａから、酸素ガス供給管４２ａを介して供給されてきた、酸素ガスの流量を制御する部分である。このようにして酸素ガスの流量が制御されることで、高流速状態に設定された酸素ガスが、後述する混合部４０内へと供給されるようになっている。

【0029】

同様に、窒素ガス流量制御部４３ｂは、酸素指数方式燃焼性試験器１の外部に設置された窒素ボンベ４１ｂから、窒素ガス供給管４２ｂを介して供給されてきた、窒素ガスの流量を制御する部分である。このようにして窒素ガスの流量が制御されることで、高流速状態に設定された窒素ガスが、後述する混合部４０内へと供給されるようになっている。

【0030】

なお、このような、酸素ガス流量制御部４３ａおよび窒素ガス流量制御部４３ｂはそれぞれ、例えば、マスフローコントローラにより構成されている。

【0031】

混合部４０は、所定の酸素濃度に調節された高流速状態の混合ガス（規定の酸素濃度および流速を有する混合ガス）を生成する部分である。具体的には、混合部４０では、上記した酸素ガス流量制御部４３ａから出力される高流速状態の酸素ガスと、上記した窒素ガス流量制御部４３ｂから出力される高流速状態の窒素ガスとを均質に混合することで、そのような混合ガスを生成するようになっている。

【0032】

この混合部４０は、図１に示したように、酸素ガス供給管４６ａ、窒素ガス供給管４６ｂ、継手部（チーズ）４７および混合ガス供給管４８を備えている。

【0033】

酸素ガス供給管４６ａは、酸素ガス流量制御部４３ａから供給される高流速状態の酸素ガスが流れる配管である。同様に、窒素ガス供給管４６ｂは、窒素ガス流量制御部４３ｂから供給される高流速状態の窒素ガスが流れる配管である。混合ガス供給管４８は、上記したように、所定の酸素濃度に調節された高流速状態の混合ガスが流れる配管である。なお、この混合ガス供給管４８の一端は、前述した混合ガス導入部２４まで延在して接続されるようになっている。

【0034】

継手部４７は、このような酸素ガス供給管４６ａおよび窒素ガス供給管４６ｂと、混合ガス供給管４８の他端とをそれぞれ、Ｔ字状に接続する部分である。例えば、このＴ字状の接続部分において、酸素ガス供給管４６ａと窒素ガス供給管４６ｂとを一直線上に対向した状態で配置することで、酸素ガスと窒素ガスとが衝突しながら混合されるため、均質に混合された混合ガスを生成することができる。

【0035】

なお、このような混合部４０における各部材の詳細構成については、後述する（図２）。

【0036】

制御部４４は、本体部４内において各種制御（例えば、本体部４内の各部材の動作制御等）を行う部分であり、例えば、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）やマイクロコンピュータ等を用いて構成されている。

【0037】

酸素分析計４５は、上記した混合部４０内から混合ガス供給管４８へ出力された混合ガスの一部を取得することで、その混合ガスにおける酸素濃度を測定する機器である。これにより、混合部４０内で生成されて燃焼円筒２内へ供給される混合ガスにおける酸素濃度が、所望の酸素濃度と一致しているのか否かなどを、適宜分析することが可能となっている。

【0038】

バイパス流路４９は、上記した混合部４０の混合ガス供給管４８へ出力された混合ガスを、混合部４０と混合ガス導入部２４との間の位置において、所定期間中にバイパスするための流路である。このバイパス流路４９には、図１に示したように、開閉弁５０が設けられている。高流速状態の混合ガスを混合ガス導入部２４により燃焼円筒２内に導入する際は、この開閉弁５０は閉状態となっている。そして、この開閉弁５０を開状態に設定することで、混合ガスの一部がバイパス流路４９から本体部４の外部へと排出されるようになり、燃焼円筒２内を低流速状態に切り替えることが可能となっている。このように、所定期間中においては、混合ガス供給管４８へ出力された混合ガスにおける混合ガス導入部２４側への混合ガス流量を減少させたうえで、この混合ガスをバイパス流路４９側へと出力する（出力流路を切り替える）ことが可能となっている。

【0039】

このような出力経路の切り替えを、例えば、前述した炎３０を試験片２７に点火させる期間（微小期間）において行うようにした場合、その微小期間においては、混合ガス導入部２４から供給される混合ガスが高流速状態ではなくなるため、点火作業を容易に行うことが可能となる。

【0040】

［混合部４０付近の詳細構成例］
ここで、図１に加えて図２を参照して、上記した混合部４０付近の詳細構成例について説明する。図２は、この混合部４０付近の詳細構成例を、模式的に斜視図で表したものである。

【0041】

図２に示した例では、酸素ガス供給管４２ａおよび酸素ガス流量制御部４３ａと、窒素ガス供給管４２ｂおよび窒素ガス流量制御部４３ｂとはそれぞれ、互いに平行して、Ｙ軸方向に沿って延在している。また、酸素ガス供給管４６ａおよび窒素ガス供給管４６ｂはそれぞれ、互いに平行してＸ軸方向に沿って延在した後に、Ｌ字状に屈曲して、互いに平行してＺ軸方向に沿って延在するようになっている。すなわち、これらの酸素ガス供給管４６ａおよび窒素ガス供給管４６ｂはそれぞれ、酸素ガス流量制御部４３ａおよび窒素ガス流量制御部４３ｂと、以下説明する継手部４７との間で、Ｌ字状に屈曲した状態で配置されている。

【0042】

ここで、これらの酸素ガス供給管４６ａおよび窒素ガス供給管４６ｂにおいて、屈曲箇所（屈曲部）の前後の長さはそれぞれ、例えば２００ｍｍ以上となっている。また、この屈曲箇所の前後の長さの合計は、４００ｍｍ以上となっている。したがって、以下説明する継手部４７および混合ガス供給管４８（後述する可撓性チューブ４８１）はそれぞれ、酸素ガス流量制御部４３ａおよび窒素ガス流量制御部４３ｂから、離間した位置に配置されるようになっている。

【0043】

なお、このような酸素ガス供給管４６ａおよび窒素ガス供給管４６ｂはそれぞれ、剛性を有する金属管（例えば銅管）により構成されている。ただし、銅管には限られず、剛性を有する金属管であれば、他の材料からなる金属管であってもよく、更には、金属管以外の剛性管であってもよい。

【0044】

（混合ガス供給管４８）
ここで、図２に示したように、本実施の形態の混合ガス供給管４８は、可撓性チューブ４８１、接続部４８２および金属管４８３を有している。なお、接続部４８２は、配管同士を接続する部分（ジョイント部分）であり、この例では、可撓性チューブ４８１と金属管４８３とを接続するようになっている。

【0045】

可撓性チューブ４８１は、図２に示したように、継手部４７と接続部４８２との間に配置されており、可撓性を有する配管である。具体的には、このような可撓性チューブ４８１は、例えば、樹脂製の細径チューブ（例えば９ｍｍ〜１１ｍｍ程度の内径を有するチューブ）により構成されており、例えば５００ｍｍ〜７００ｍｍ程度の長さを有している。また、この例では可撓性チューブ４８１は、このような可撓性を利用して、継手部４７からＺ軸に沿って延在した後、Ｕ字状に湾曲して、Ｘ軸方向からＺ軸方向に延在するようになっている。すなわち、この可撓性チューブ４８１は、継手部４７と接続部４８２との間において、Ｕ字状に湾曲した状態で配置されている。

【0046】

金属管４８３は、接続部４８２から燃焼円筒２側（混合ガス導入部２４）まで延在する配管であり、この例ではＸ軸方向に沿って延在している。

【0047】

また、図２中の破線で示したように、混合部４０内（混合ガス供給管４８）において、上記した可撓性チューブ４８１の外周側を覆う金属管４８４が、更に設けられているのが望ましい。

【0048】

なお、これらの金属管４８３，４８４はそれぞれ、剛性を有する金属管であり、例えば銅管により構成されている。ただし、銅管には限られず、剛性を有する金属管であれば、他の材料からなる金属管であってもよく、更には、金属管以外の剛性管であってもよい。

【0049】

ここで、前述した酸素ガス供給管４６ａおよび窒素ガス供給管４６ｂはそれぞれ、本発明における「第１の剛性管」および「第２の剛性管」の一具体例に対応している。また、上記した金属管４８３，４８４はそれぞれ、本発明における「第３の剛性管」および「第４の剛性管」の一具体例に対応している。

【0050】

［動作および作用・効果］
（Ａ．基本動作）
この酸素指数方式燃焼性試験器１では、例えば以下のようにして、いわゆるアップアンドダウン法（ＪＩＳ Ｋ ７２０１−２を参照）による燃焼性試験が行われる。このような燃焼性試験では、図１に示したように、まず、燃焼円筒２内に試験片２７を設置すると共に、酸素濃度を調節した酸素と窒素との混合ガスを、燃焼円筒２内に流した状態とする。具体的には、炎点火器３を利用してその先端に炎３０を生じさせ、その炎３０を燃焼円筒２内の試験片２７に触れさせることで、試験片２７を燃焼させる。次いで、この試験片２７の燃焼時間および燃焼長さが規定の条件に達するかを判断し、その酸素濃度において燃焼を維持するか否かを評価する。そして、酸素濃度を変化させて同様の作業を繰り返すことにより、燃焼を維持するのに必要な最小酸素濃度、すなわち酸素指数を求める。これにより、試験片２７における材料の難燃性（燃焼性）を評価することが可能となる。

【0051】

つまり、燃焼に必要最小限な酸素濃度（酸素指数）が相対的に低い場合には、その材料は、相対的に燃え易い材料であることになる。一方、逆に、燃焼に必要最小限な酸素濃度（酸素指数）が相対的に高い場合には、その材料は、相対的に燃えにくい材料であることになる。このような酸素指数を利用することで、材料の難燃性を、酸素指数で数値的に表すことが可能となる。

【0052】

（Ｂ．高流速による燃焼性試験について）
ところで、本実施の形態の酸素指数方式燃焼性試験器１では、前述したように、標準状態よりも高流速である高流速状態に設定された混合ガスが、試験片２７の周囲を流れる環境下において、上記したような燃焼性の評価（燃焼性試験）が行われる。ちなみに、標準状態での燃焼性試験とは、例えば燃焼円筒２内に４０（ｍｍ／ｓ）程度の流速の混合ガスを流して行う燃焼性試験である。一方、高流速状態での燃焼性試験とは、例えば、燃焼円筒２内に３００〜１０００（ｍｍ／ｓ）程度の流速（高流速）の混合ガスを流して行う燃焼性試験であり、上記した標準状態での燃焼性試験と比較して、大幅に流速を増加させた状態での燃焼性試験となっている。

【0053】

ここで、このような高流速状態での燃焼性試験は、前述したように、地上環境（１Ｇの重力下）と比較して微小重力下（例えば宇宙環境下）での酸素指数を、数式等を使用して予測するために行われる。つまり、この酸素指数方式燃焼性試験器１は、そのような微小重力下での酸素指数を予測するために使用される。これは、上記した標準状態での燃焼性試験において測定された酸素指数のデータと、このような高流速状態での燃焼性試験において測定された、燃焼を維持するのに必要な最小酸素濃度のデータとの双方を使用することで、上記した微小重力下での酸素指数を、数式等を使用して予測することが可能となるからである。

【0054】

ところが、このような高流速状態での燃焼性試験を行うのに際して、従来の酸素指数方式燃焼性試験器の装置構成をそのまま採用した場合、例えば以下のような問題が生じ得ることが、発明者による実験により判明した。すなわち、混合部において、高流速状態の酸素ガスと高流速状態の窒素ガスとを混合して、高流速状態の混合ガスを生成する際に、この混合部において、異音や配管の振動などが発生するケースがあるという問題である。このような問題は、混合部内において、酸素ガスと窒素ガスと混合ガスとがそれぞれ、高流速状態で流れているために、激しい乱流が発生していることに起因していると予想される。このような異音や配管の振動が混合部で発生すると、酸素ガス流量制御部および窒素ガス流量制御部での制御不良が発生し、酸素ガスおよび窒素ガスの流量制御が、正確にできないおそれがある。また、異音や配管の振動が混合部で生じると、高流速状態での燃焼性試験を行う際の、利便性が損なわれてしまうことになる。

【0055】

ちなみに、例えば、酸素ガスと窒素ガスとを速い管内流速で配管内で合流させないと、酸素分析計の出力にムラが生じてしまう（混合が不十分となってしまう）。また、例えば、金属管の径を極端に太くすると、酸素ガスと窒素ガスとの混合が不十分となる。

【0056】

また、例えば、混合部を銅管等の金属管（剛性管）により構成し（比較例）、酸素ガスと窒素ガスと混合ガスとがそれぞれ、金属管内を大流量で流れると、上記したような異音や配管の振動が発生すると共に、酸素ガス流量制御部および窒素ガス流量制御部での制御不良が生じ、酸素分析計の値が設定値から数％程度ずれてしまうことになる。

【0057】

また、混合ガス供給管を細い管のみで配管することは、配管取り回りの利便性を向上させることになる。

【0058】

（Ｃ．混合部４０における作用・効果）
そこで、本実施の形態の酸素指数方式燃焼性試験器１では、図２に示したように、高流速状態の混合ガスを生成する混合部４０における混合ガス供給管４８に、以下のような可撓性チューブ４８１および金属管４８３が設けられている。可撓性チューブ４８１は、酸素ガス供給管４６ａおよび窒素ガス供給管４６ｂの各々に接続された継手部４７と、接続部４８２との間に配置されている。また、金属管４８３は、この接続部４８２から燃焼円筒２側に延在している。

【0059】

このように、本実施の形態の酸素指数方式燃焼性試験器１では、混合ガス供給管４８の一部分が、可撓性チューブ４８１（この例ではゴム製または高分子材料の細径チューブ）により構成されている。これにより、上記したような、酸素ガスと窒素ガスと混合ガスとがそれぞれ高流速状態で流れていることに起因した、混合部４０での異音や配管の振動の発生などが、防止され易くなる（望ましくは防止される）。

【0060】

ちなみに、発明者による実験では、このような可撓性チューブ４８１を設けることで、例えば、混合ガス供給管の全体を金属管（剛性管）により構成した場合（上記比較例）とは異なり、混合部４０において、異音や配管の振動が生じないことが実際に確認された。また、上記したような、酸素分析計の出力におけるムラや設定値からのずれも、低減もしくは防止されることが、実際に確認された。

【0061】

また、酸素指数方式燃焼性試験器１では、図２に示したように、このような可撓性チューブ４８１が、継手部４７と接続部４８２との間において、湾曲した状態（例えばＵ字状の湾曲状態）で配置されている。これにより、混合部４０での異音や配管の振動の発生などが、更に防止され易くなる（望ましくは防止される）。なお、この点も、発明者による実験において実際に確認された。

【0062】

更に、酸素指数方式燃焼性試験器１では、図２に示したように、酸素ガス供給管４６ａおよび窒素ガス供給管４６ｂがそれぞれ、Ｌ字状に屈曲した状態で配置されている。これにより、混合部４０での異音や配管の振動の発生などが、更に防止され易くなる（望ましくは防止される）。なお、この点も、発明者による実験において実際に確認された。

【0063】

加えて、酸素指数方式燃焼性試験器１では、図２に示したように、継手部４７および可撓性チューブ４８１がそれぞれ、酸素ガス流量制御部４３ａおよび窒素ガス流量制御部４３ｂから離間した位置に配置されている。これにより、混合部４０での異音や配管の振動の発生などが、更に防止され易くなる（望ましくは防止される）。なお、この点も、発明者による実験において実際に確認された。

【0064】

また、本実施の形態の酸素指数方式燃焼性試験器１では、図２中の破線で示したように、このような可撓性チューブ４８１の外周側を覆う金属管４８４が、更に設けられているのが望ましい。このような金属管４８４を可撓性チューブ４８１の外周側に更に設けるようにした場合、上記したような異音や配管の振動の発生などを防止され易くしつつ、混合ガス供給管４８の耐久性を向上させる（酸素指数方式燃焼性試験器１の信頼性を向上させる）ことも可能となる。

【0065】

以上のように本実施の形態では、混合ガス供給管４８の一部分を可撓性チューブ４８１により構成したので、酸素ガスと窒素ガスと混合ガスとがそれぞれ高流速状態で流れていることに起因した、混合部４０での異音や配管の振動の発生などが、防止され易くなる。よって、酸素指数方式燃焼性試験器１において、高流速状態での燃焼性試験を行う際の、利便性を向上させることが可能となる。また、そのような高流速状態での燃焼性試験を行う際の、試験精度を向上させることも可能となる。

【0066】

＜２．変形例＞
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。

【0067】

例えば、上記実施の形態では、酸素指数方式燃焼性試験器および混合部等の構成（形状、配置、個数、材料等）を具体的に挙げて説明したが、これらの構成については、上記実施の形態で説明したものには限られず、他の形状や配置、個数、材料等であってもよい。

【0068】

また、上記実施の形態で説明した一連の制御は、ハードウェア（回路）で行われるようにしてもよいし、ソフトウェア（プログラム）で行われるようにしてもよい。ソフトウェアで行われるようにした場合、そのソフトウェアは、上記した各機能をコンピュータ（ＰＬＣやマイクロコンピュータ等）により実行させるためのプログラム群で構成される。各プログラムは、例えば、上記コンピュータに予め組み込まれて用いられてもよいし、ネットワークや記録媒体から上記コンピュータにインストールして用いられてもよい。

【符号の説明】

【0069】

１…酸素指数方式燃焼性試験器、２…燃焼円筒、２１…試験片ホルダ、２２…拡散部、２３…温度計、２４…混合ガス導入部、２５…開口、２７…試験片、３…炎点火器、３０…炎、３１…出口、４…本体部、４０…混合部、４１ａ…酸素ボンベ、４１ｂ…窒素ボンベ、４２ａ，４６ａ…酸素ガス供給管、４２ｂ，４６ｂ…窒素ガス供給管、４３ａ…酸素ガス流量制御部、４３ｂ…窒素ガス流量制御部、４４…制御部、４５…酸素分析計、４７…継手部（チーズ）、４８…混合ガス供給管、４８１…可撓性チューブ、４８２…接続部、４８３，４８４…金属管、４９…バイパス流路、５０…開閉弁。

【要約】      （修正有）

【課題】利便性を向上させることが可能な酸素指数方式燃焼性試験器を提供する。
【解決手段】酸素指数方式燃焼性試験器１は、燃焼円筒２と、本体部４とを備えている。本体部４は、酸素ガス流量制御部４３ａと、窒素ガス流量制御部４３ｂと、高流速状態の混合ガスを生成する混合部４０とを備えている。混合部４０は、高流速状態の酸素ガスが流れる第１の剛性管（酸素ガス供給管４６ａ）と、高流速状態の窒素ガスが流れる第２の剛性管（窒素ガス供給管４６ｂ）と、高流速状態の混合ガスが流れる混合ガス供給管４８と、第１および第２の剛性管と混合ガス供給管４８とをそれぞれ、Ｔ字状に接続する継手部４７とを有している。混合ガス供給管４８は、接続部と、継手部４７と接続部との間に配置された可撓性チューブと、接続部から燃焼円筒２側に延在する第３の剛性管とを有している。
【選択図】図１

【図1】

【図2】