(57)【要約】【課題】可燃性ガスの火炎が伝播する様子を視認可能として、可燃性ガスの燃焼の危険性だけでなく、火炎伝播による危険性も目視確認して、危険物取扱い者などの教育に資することができる火炎伝播実験器具を提供する。【解決手段】長手方向を横向きにして設置された長尺状の透明な収容部１１と、収容部１１の一端１１ａに設けられたガス供給部１２と、収容部１１の他端１１ｂに設けられた着火装置取付部１３に取り付けられた着火装置１４とを備え、可燃性ガスＧを収容部１１内に注入した後、着火装置１４で着火・燃焼させて、収容部１１内を伝播する可燃性ガスＧの火炎Ｆの様子を視認可能とする。【選択図】図１
0003146735.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
長手方向を横向きにして設置された際に、下方に可燃性ガスを収容可能な長尺状の透明な収容部と、
該収容部の一端側に設けられ、前記可燃性ガスを前記収容部内に注入可能なガス供給部と、
該収容部の他端側に設けられ、前記可燃性ガスに着火するための着火装置が取付け可能な着火装置取付部と、
を備え、
該収容部は、前記着火装置によって着火・燃焼された前記可燃性ガスの火炎が伝播可能で、且つ該伝播全体が視認可能な長さを有することを特徴とする火炎伝播実験器具。
【請求項２】
前記収容部には、前記着火装置側から伝播された前記可燃性ガスの火炎を失火させる金網が取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の火炎伝播実験器具。
【請求項３】
前記収容部は、円筒状に形成されており、該円筒状の収容部には、前記金網が挿入可能なスリットが形成されることを特徴とする請求項２に記載の火炎伝播実験器具。
【請求項４】
前記収容部は、上方が大気中に開放された樋状に形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の火炎伝播実験器具。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、火炎伝播実験器具に関し、より詳細には、透明な収容部内で燃焼する可燃性ガスの火炎が伝播する様子を視認可能とし、有機溶剤などの危険物取扱い教育用機材として好適な火炎伝播実験器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機溶剤など可燃性物質の危険物取扱い担当者の教育用機材として、可燃性ガスの燃焼状態を視認可能とした実験器具が知られている。この実験器具１は、図４に示すように、例えば、直径５０ｍｍ、高さ２５０ｍｍ程度（容量５００ｍｌ）の大きさを有し、縦置きされたガラス容器２と、注射器状の可燃性ガス充填器具３と、ガラス容器２内で電気放電して火花を発生させる火花発生装置４とを備える。そして、ガラス容器２内に可燃性ガスＧを注入した後、火花発生装置４で発生させた電気火花によって可燃性ガスＧを燃焼させて、透明なガラス容器２内で可燃性ガスＧの燃焼状態を視認できるようになっている。また、ガラス容器２内に金網５をセットして火炎が失火する状況を視認可能としている。
【非特許文献１】“火炎・爆発の怖さ講座”、［ｏｎｌｉｎｅ］、株式会社エムネット、［平成２０年９月１日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.mcc-mnet.com/gaiyou/kasima/kensyu/kasai.html＞
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の実験器具１は、単に小型のガラス容器２内に注入した可燃性ガスＧを燃焼させる装置であって、燃焼現象が一瞬で終了してしまい、対象とするガスＧの可燃性を確認するには有効であるが、実際の現場での実作業とは乖離しており、必ずしも教育効果が十分とは言えない面がある。
【０００４】
例えば、大型タンク内にアセトンなどの常温でも揮発性の高い可燃性有機溶剤を貯留する現場において、タンクや配管などのひび割れから僅かでも液漏れが生じると、漏れ出した有機溶剤が蒸発して可燃性ガスとなる。このとき、タンク近傍に側溝などがあると、アセトンガスなどの蒸気比重が空気より重い可燃性ガスが側溝内に溜まり、この側溝を伝ってタンクからかなり離れた場所にまで達する場合がある。このような状況下で液漏れに気付かず、或いは、液漏れに気付いてもタンクからかなり離れているので安全と思って溶接作業などの火花が発生する作業を行うと、可燃性ガスに着火し、その火炎が側溝内を伝播してタンクにまで達する虞がある。
【０００５】
従来の実験器具１によると、可燃性ガスＧの燃焼は一瞬であり、このような火炎伝播の様子を視認することはできず、火炎伝播の様子を理解するには必ずしも十分とは言えない問題点があった。また、金網５による火炎伝播阻止実験では、ガラス容器２内での火炎伝播時間があまりにも短く、金網５によって火炎が失火する状況を視認することが難しく、実験器具の更なる改善の余地があった。
【０００６】
本考案は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、可燃性ガスの燃焼の様子だけでなく、可燃性ガスの火炎が伝播する様子を視認可能として、危険物取扱い者などの教育に資することができる火炎伝播実験器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）  長手方向を横向きにして設置された際に、下方に可燃性ガスを収容可能な長尺状の透明な収容部と、
該収容部の一端側に設けられ、前記可燃性ガスを前記収容部内に注入可能なガス供給部と、
該収容部の他端側に設けられ、前記可燃性ガスに着火するための着火装置が取付け可能な着火装置取付部と、
を備え、
該収容部は、前記着火装置によって着火・燃焼された前記可燃性ガスの火炎が伝播可能で、且つ該伝播全体が視認可能な長さを有することを特徴とする火炎伝播実験器具。
（２）  前記収容部には、前記着火装置側から伝播された前記可燃性ガスの火炎を失火させる金網が取り付けられることを特徴とする上記（１）に記載の火炎伝播実験器具。
（３）  前記収容部は、円筒状に形成されており、該円筒状の収容部には、前記金網が挿入可能なスリットが形成されることを特徴とする（２）に記載の火炎伝播実験器具。
（４）  前記収容部は、上方が大気中に開放された樋状に形成されることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の火炎伝播実験器具。
【考案の効果】
【０００８】
本考案の火炎伝播実験器具によれば、長手方向を横向きにして設置された長尺状の透明な収容部内に、可燃性ガスを注入して着火することにより、可燃性ガスの燃焼の様子と共に、可燃性ガスの火炎が収容部内を伝播する様子を視認することができる。これにより、可燃性物質の燃焼する挙動を目視によって確認して、火災に至る仕組みを容易に理解することができ、有機溶剤など可燃性物質の危険物取扱い担当者の教育効果を向上させることができる。
【０００９】
また、収容部の途中に金網を取り付け、収容部内を伝播する可燃性ガスの火炎が、金網によって失火する様子を視認可能としたので、金網による火炎伝播阻止効果を確認して、危険物取扱い担当者の教育効果を向上させることができる。金網の取付けは、円筒状の収容部に設けたスリットに、金網を挿入することによって取り付けるようにすることが好ましい。また、収容部は、上方が大気中に開放された樋状に形成してもよい。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本考案に係る火炎伝播実験器具の各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
図１に示すように、第１実施形態の火炎伝播実験器具１０は、長尺状の収容部１１と、ガス供給部１２と、着火装置取付部１３と、着火装置１４と、を備える。収容部１１は、例えば、透明アクリル樹脂、透明塩ビ樹脂や、透明ガラスなどによって筒状に形成されており、例えば、直径略２インチ、長さ約２ｍの透明なパイプである。収容部１１の一端側１１ａには、上方に開口部１５を有するガス供給部１２が設けられている。また、収容部１１の他端側１１ｂには、着火装置１４が取付け可能な着火装置取付部１３が設けられている。
【００１２】
収容部１１は、長手方向を横向きにして略水平に、より詳細には、ガス供給部１２が配置された一端側１１ａが、水平に対して略３〜５°高くされて若干傾けて設置されている。これにより、後述する蒸気比重が空気より重い可燃性ガスＧが収容部１１に注入された際、可燃性ガスＧが他端１１ｂ側へ移動していく。また、収容部１１の直径および長さを、それぞれ略２インチ、約２ｍとしたのは、火炎伝播時間を長くして火炎の伝播全体を視認可能とするためであり、これには限定されないが、長さは少なくとも１ｍ以上とすることによって伝播する火炎が視認し易くなる。
【００１３】
ガス供給部１２は、例えば、アセトンなどの可燃性有機溶剤が蒸発した可燃性ガスＧを、収容部１１内に供給するためのものであり、収容部１１に連通すると共に、上方に向かって拡径するロート状に形成されている。ガス供給部１２の開口部１５は、可燃性ガスＧの注入が容易となるような直径に設定されている。
【００１４】
着火装置取付部１３は、収容部１１と交差して収容部１１の他端側１１ｂに設けられた円筒部材であり、収容部１１に連通する。着火装置取付部１３には、上方に開口する開口部１６から１対の電極１７Ａ、１７Ｂが挿入されて着火装置１４が取り付けられる。なお、収容部１１の他端側末端部は、閉鎖されている。
【００１５】
着火装置１４は、着火装置取付部１３に取り付けられ、収容部１１内に注入された可燃性ガスＧに着火して燃焼させる電気火花発生装置であり、収容部１１内で１対の電極１７Ａ、１７Ｂが対向配置される。１対の電極１７Ａ、１７Ｂは、それぞれ電線１８によって図示しない高圧電源装置に接続されている。
【００１６】
火炎伝播実験器具１０による火炎伝播実験の手順について説明する。
図１に示すように、常温でも揮発性の高い、且つ揮発ガスの蒸気比重が空気より重い可燃性有機溶剤、例えば、アセトン溶液が入れられた容器１９を、ガス供給部１２の開口部１５の上方で傾けると、アセトン溶液が蒸発したアセトンガス（可燃性ガス）Ｇは、自重によってガス供給部１２の開口部１５から入り、ガス供給部１２と連通する収容部１１内に注入され、更に低くなっている収容部１１の他端側１１ｂに向かってゆっくりと進行する。
【００１７】
収容部１１に注入されたアセトンガスＧは、蒸気比重が空気より重いので、断面円形の収容部１１の下方から、次第に上方に向かって溜まってゆく。アセトンガスＧが収容部１１の下半分程度まで溜まったとき、高圧電源装置から高圧電気を１対の電極１７Ａ、１７Ｂ間に供給して放電させて着火装置１４で火花を発生させると、アセトンガスＧが着火して燃焼する。
【００１８】
このとき、アセトンガスＧの火炎Ｆは、収容部１１内を、着火装置１４側からガス供給部１２に向かって（矢印Ａ方向）、１〜２秒間かけて進行する。実験者は、この火炎Ｆの進行状況を透明な収容部１１を通して視認し、アセトンガスＧの火炎Ｆが伝播する様子を目視確認することができる。
【００１９】
なお、アセトンガスＧが収容部１１の下半分程度まで溜まったときに着火するのは、アセトンガスＧの燃焼には空気中の酸素を要するので、アセトンガスＧと空気との混合状態を実現するためである。収容部１１内のアセトンガスＧの溜まり具合は、収容部１１内にアセトンガス検知装置（図示せず）を設置してアセトンガスＧの溜まり具合を検出するようにしてもよいが、同一仕様の火炎伝播実験器具１０を用いて繰り返し実験することにより、臭いなどによっても経験的に知ることができる。
【００２０】
なお、火炎伝播実験に使用可能な可燃性有機溶剤は、アセトンに限定されるものではなく、常温でも揮発性の高い、且つ揮発ガスの蒸気比重が空気より重い可燃性有機溶剤であれば、どのような溶剤でも使用可能である。また、可燃性有機溶剤の揮発ガスに限定されず、可燃性ガスそのものを使用することも可能であるが、常温でも揮発性の高い揮発ガスを蒸発させる方が、取り扱いが容易である。
【００２１】
収容部１１の直径、長さは、実験に使用する可燃性ガスの燃焼速度によって異なり、火炎Ｆの伝播が容易に視認可能となる１〜２秒程度の伝播時間を確保できる直径、および長さとすることが好ましい。これにより、火炎Ｆの伝播状況を、容易に視認することができる。例えば、燃焼速度が速い水素ガスを用いる場合、アセトンガスＧを用いる収容部１１と比較して、かなり長い収容部１１を用いる必要がある。ただし、水素ガスの火炎色は青白いので、火炎Ｆの伝播状況は視認し難い問題がある。
【００２２】
（第２実施形態）
次に、本考案の第２実施形態に係る火炎伝播実験器具を図２に基づいて説明する。第２実施形態の火炎伝播実験器具は、可燃性ガスの火炎が、金網によって失火する様子を視認可能とするものである。なお、第２実施形態の火炎伝播実験器具は、収容部の途中に金網を挿入するためのスリットが設けられている以外は、第１実施形態の火炎伝播実験器具と同様であるので、同一部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。
【００２３】
図２に示すように、第２実施形態の火炎伝播実験器具２０は、収容部１１のガス供給部１２と着火装置１４との間に、スリット２３が形成されている。スリット２３は、収容部１１の上面から直径ｄの半分程度の位置まで形成されている。スリット２３は、金網の火炎阻止効果を見易くするため、収容部１１の中央よりガス供給部１２側に近い位置に設けることが好ましい。
【００２４】
スリット２３に挿入される金網２１は、収容部１１と略同じ直径ｄを有し、例えば、４０メッシュ程度のステンレス製の金網である。なお、金網２１の上部に把持部２２を設けておけば取扱いが容易となる。
【００２５】
火炎伝播実験器具２０による火炎伝播実験の手順について説明する。先ず、金網２１をスリット２３に挿入して収容部１１に装着する。次いで、第１実施形態の火炎伝播実験器具１０と同様の手順で収容部１１内にアセトンガスＧを注入し、着火装置１４でアセトンガスＧに着火し、燃焼させる。
【００２６】
アセトンガスＧの火炎Ｆは、収容部１１内を、着火装置１４側からガス供給部１２に向かって（矢印Ａ方向）進行するが、火炎Ｆが金網２１に達すると、火炎Ｆの持つ燃焼熱が金網２１の持つ熱容量によって吸収されて、火炎Ｆのそれ以上の進行が阻止される。即ち、火炎Ｆは、金網２１の位置で失火する。実験者は、火炎Ｆの伝播が金網２１によって阻止されて失火する状況を視認して、金網２１による火炎Ｆの伝播阻止効果を目視確認することができる。
【００２７】
なお、金網２１のメッシュ数は、４０メッシュに限定されるものではなく、可燃性ガスの伝播時間と、金網２１の熱吸収能力によって異なる。アセトンガスＧを用いた伝播阻止実験では、２０メッシュ程度の粗い金網２１でも、火炎Ｆの伝播を阻止することができた。
【００２８】
なお、金網２１をステンレス製としたのは、錆び発生を防止するためであり、火炎Ｆの持つ燃焼熱を吸収可能な熱容量を持つ材料であればよく、特にステンレス製に限定されない。また、スリット２３の開口は、図示しない着脱自在のカバーによって開閉自在としてもよい。これにより、スリット２３にカバーを着脱することにより、火炎Ｆの伝播実験と、伝播阻止実験との両実験を同じ火炎伝播実験器具で実施することが可能となる。
【００２９】
（第３実施形態）
次に、本考案の第３実施形態に係る火炎伝播実験器具を図３に基づいて説明する。なお、第３実施形態の火炎伝播実験器具は、収容部の形状が異なる以外は、第１実施形態の火炎伝播実験器具と同様であるので、同一部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。
【００３０】
図３に示すように、第３実施形態の火炎伝播実験器具３０の透明な収容部３１は、上方が大気中に開放された樋状となっており、Ｕ字形溝３２が長手方向に沿って形成されている。Ｕ字形溝３２の長さは、略２ｍであり、その両端は側壁３３によって閉じられている。収容部３１の他端側３１ｂに設けられた着火装置取付部１３には、着火装置１４が取り付けられており、１対の電極１７Ａ、１７ＢがＵ字形溝３２内空間で対向配置されている。また、収容部３１は上方が開放しているので、収容部３１の一端側３１ａが、可燃性ガスＧを注入可能なガス供給部を構成している。
【００３１】
火炎伝播実験器具３０による火炎伝播実験の手順について説明する。先ず、図３に示すように、常温でも揮発性の高い、且つ揮発ガスの蒸気比重が空気より重い可燃性有機溶剤、例えば、アセトン溶液が入れられた容器１９を、収容部３１の一端側３１ａにおいてＵ字形溝３２上で傾ける。アセトン溶液から蒸発したアセトンガスＧは、自重によってＵ字形溝３２内に注入され、着火装置１４方向に向かって流れ、Ｕ字形溝３２内に溜まる。
【００３２】
ここで、着火装置１４の１対の電極１７Ａ、１７Ｂ間に火花を発生させてアセトンガスＧに着火すると、火炎Ｆは収容部３１の他端側３１ｂから一端側３１ａに向かって１〜２秒程度かけて伝播する。従って、実験者は、この火炎Ｆの進行状況を視認し、アセトンガスＧの火炎Ｆが伝播する様子を目視確認することができる。
【００３３】
また、Ｕ字形溝３２と同一形状のＵ字形金網（図示せず）を収容部３１（Ｕ字形溝３２）の途中に設置すれば、第２実施形態の火炎伝播実験器具２０と同様の、火炎伝播阻止実験を行うこともできる。
【００３４】
尚、本考案は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１実施形態の火炎伝播実験器具の斜視図である。
【図２】第２実施形態の火炎伝播実験器具の斜視図である。
【図３】第３実施形態の火炎伝播実験器具の斜視図である。
【図４】従来の可燃性ガス燃焼実験器具の正面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０、２０、３０      火炎伝播実験器具
１１、３１      収容部
１１ａ、３１ａ    一端
１１ｂ      、３１ｂ    他端
１２      ガス供給部
１３      着火装置取付部
１４      着火装置
２１      金網
２３      スリット
Ｆ        火炎
Ｇ        アセトンガス（可燃性ガス）
【図１】
0003146735.tif 000003
【図２】
0003146735.tif 000004
【図３】
0003146735.tif 000005
【図４】
0003146735.tif 000006