JP2008523522A - 人工煙（ｓｙｎｔｈｅｔｉｃｓｍｏｋｅ）発生装置、および、こうした発生装置を使用する煙検知器用テスタ - Google Patents

Abstract

本発明は、人工煙を発生させる電動式装置に関し、さらに、こうした装置を利用した危険検知器用テスタに関する。装置は、気化性の液体を格納し管を備えたコラプシブル容器を有し、前記管の一方の端部は液体の中に浸されており、もう一方の端部には電気ヒータが設けられている。前記もう一方の端部において液体を気化させて煙を発生させる。管を通して液体をくみ出すためには、蠕動ポンプを使用する。

Description

本発明は、人工煙を発生させる装置、および、こうした装置を利用する危険検知器用テスタに関する。

従来、煙検知器などの危険検知器は、加圧缶から放出される粒子の細かいエアロゾルを利用してテストしていた。こうしたテスタの１つは、“Trutest”という商号で販売されているものであり、このテスタでは、エアロゾル容器から隣接のチャンバへ放出が行われ、エアロゾル粒子は当該チャンバに蓄積された後、検知器へと送り出される。しかしながら、加圧容器の使用は特別都合の良いことではない。「危険有害」に分類され、そのために輸送のコストが高くつくからである。さらに、使用される推進ガスも、可燃性や温室効果を有するガスであるという理由や、オゾン層を損なうという理由で、やはり問題を引き起こす。環境の問題は、適当な推進ガスを利用することで解消することが可能だが、作業条件によっては、加圧容器の使用に代わる選択肢を求める市場が存在する。

これまでの技術でも、英国特許：ＧＢ２２９９００５号には、電熱式熱交換器を利用して液体を気化させて人工煙を発生させる、という装置を設けることが提案されている。この従来技術の提案では、気化させて煙を作るのに使用される流体は、ポンプ、圧縮空気または重力を用いて、壁の薄い属管の中に送り込まれる。そして、この管は電流源に接続されているため、管の中の液体は直接的に加熱される。

電気的に人工煙を発生させる技術に関する提案としては、さらに、米国特許：ＵＳ３，８９１，８２６号に開示されたものがある。これは細管を利用したもので、管の一端は液体貯蔵器の中に位置している。細管の内部には追加の管が配置されており、この追加の管の外壁と細管の内壁との間のギャップが環状のスペースを作っている。このスペースは毛管規模（capillary dimensions）を有し、環状スペース内に液体を引き上げる。液体はそこで、追加の管の内部に収容された電動式加熱要素によって過熱される。この特別な構成では、細管のスペースの中への供給のために、液体の小さなヘッドが存在することが必要となる。このため、使用中に傾いたりひっくり返ったりする場合のありうる装置での使用には適さない。

本発明は、従来の構成の不都合を回避できる電動式煙生成装置を提供することを目的とする。

さらなる観点から、本発明が提供するのは、危険検知器をテストするための装置であって、例えば、テスト対象の検知器を収容する、頂上の開いたハウジングと 煙発生装置を格納するハウジングと、発生装置が発生させた煙を受け入れるチャンバと、そして、収容手段の中の煙をテスト対象の検知器の方向に向ける手段と、を有し、特徴となるのは、煙発生装置が、気化性の液体の供給源と管とを有し、管の一方の端部は前記液体の供給源の中に浸されており、もう一方の端部には電気ヒータが設けられており、前記ヒータは前記もう一方の端部において液体を気化させて煙を発生させることである、という装置である。

危険検知器用のテストの機能は、本発明の他の構成でも実現可能である。これは、危険検知器の位置またはその近くに固定することもできるし、携帯式とすることもできる。本発明は、変更を行うことで、ポイント型（point type）検知器、または、ダクトに設置する型や大気サンプリングに基づく型の検知器を含む、構成の異なる多くの危険検知器のテストが可能である。

本発明をより容易に理解できるよう、以下に添付図面を参照しながら、その好適な実施の形態について１つの例として説明する。
本発明の好適な実施の形態の煙検知器テスタの種類は、携帯型であり、ポールの端部に設置できるものである。そのため、テスト対象の検知器が例えば天井に位置する場合、オペレータは地面に立っている状態で、当該テスタをテスト環境にまで持ち上げることができる。テスタは、テスト用の人工煙サンプルをテスト対象の検知器の周辺に放出することで当該検知器を起動させる、という設計になっている。テスタは傾斜させることができ、そのため、不便な場所にある検知器にもアクセスができ、使用中にひっくり返すことすらできる。

ここで図を見る。テスト対象の検知器は、参照番号１６で示してある。煙検知器テスタはカップ形状のハウジング１５を有し、当該ハウジングは可撓性膜１５ａを有する。この膜は、検知器１６の収容を可能にするサイズ及び形状を有した開口部を備えている。膜は、ある程度の範囲の異なる検知器サンプルを入れられるだけの可撓性を有する。
ハウジング１５の内部には人工煙発生装置が設置されており、本装置は全体を参照番号３０で示してある。図に示すように、発生装置は、カップ形状のハウジング１５のうち下側部分にあるチャンバ６の中に収容されており、ダクト１３によってハウジング１５の上側部分と通じている。当該ダクトは水平方向に向いた出口１４を有し、人工煙は当該出口によって検査対象の検知器１６の方向に直接向けられる。これは、火事の最中、天井または壁にわたって漂い、天井または壁に設置された検知器に入る、という煙の影響をシミュレートしている。もし望むのであれば、スペーサ（図示せず）を設けて、検知器に対する出口１４の位置を厳密に決めてもよい。

人工煙発生装置は貯蔵器ハウジング８を有し、当該ハウジングは、気密性のコラプシブルバッグ９に入れた形で気化性の流体を格納するよう構成されている。使用される流体は、好ましい構成として、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、そして水の全てまたは一部の混合物である。さらに、他の成分を加えて煙に適当な特性を与えることにしてもよい。貯蔵器ハウジング８内には通気用穴１０があるため、バッグ９内の流体が消費されるにつれて、バッグは萎んでゆく。流体は、管３１によって煙発生装置３０に供給されるが、管３１はバッグ９の中にまで達し、その長さの少なくとも一部においてポンプ（好ましくは蠕動ポンプ３２）の作用を受ける。管は煙発生装置３０への供給を行うが、装置３０は好ましい構成として、電気起動ヒータを備えたガラス製の管３３の形で設けられている。

管３３はチャンバ６の中に配置されており、これはファンまたは送風機１２の作用を受ける。ファンまたは送風機１２はチャンバ６内の圧力を高める。これによって、チャンバ６内の人工煙はダクト１３の中に移動し、必要な速度で出口１４から出て行く。使用時、気化性の流体は、蠕動ポンプ３２の作用を受け、コラプシブルバッグ９から管３１を通り、発熱体１の領域内へと移動する。発熱体が電流源に接続されると、発熱体の領域内のガラス管３３内にある流体は、発熱体によって気化させられる。それによって人工煙（実際には霧）が発生し、発生した煙はチャンバ６の頂上部から放出されることになる。ファンまたは送風機１２は、人工煙をダクト１３内に、さらには出口１４へと、検知器１６が即座に起動することを保証するのに充分な速度で吹き込むように構成されている。

チャンバ６からダクト１３への煙の流れは、制御された形で開閉可能なフラップ弁１７によって調整すればよい。本実施の形態では、フラップ弁の制御は、形状記憶合金（商号：Fleximol）から製造された駆動（actuating）ワイヤを利用することで実現できる。当該合金は、そこに電流を通す形で加熱されると、長さがある程度（通常５％）だけ縮む。この収縮によってフラップ弁は開く。平常時の弁はスプリング（図示せず）によって閉じた状態に保持されている。テスタはバッテリ駆動式のものとするのが好ましい。バッテリの配置については、支持ポール内においてテスタ本体に隣接する場所とするのが最も都合が良く、バッテリとテスタとの間での電圧降下が小さくなる。

発熱体、ファン１２、ポンプ３２および弁駆動ワイヤへ送る電流の制御は、電子基板２１上の制御回路を用いて実現される。当該回路は、発熱体およびポンプ制御して発生する煙の属性を管理するように作られている。ポンプの力で管３３の中に送り込まれた流体は沸騰させられ、その結果生じた蒸気はチャンバ６へと進み、そこで凝結して霧を作る。ファンは凝結を助ける。流体の大きな滴や飛沫が、管３３の頂上部から現れたり、チャンバ６の側壁上に凝結で生じたりするが、好ましい構成として、これらは、チャンバ６の内壁をつたって底まで落ちる。そして、そこから管３５を通ってスポンジ３４へと導かれることになる。スポンジ３４は、利便のために、貯蔵器ハウジング８の中に収容することができる。図には示していないが、コラプシブルバッグ９内の流体サプライを使いきってしまった時には、貯蔵器ハウジング８を交換することができる。また、貯蔵器ハウジング８に収容されたスポンジ３４についても、同時に交換することができる。そのため、スポンジが流体をいっぱいに吸い込んだ状態になった場合、これを別途交換する必要はない。さらに、管３１も貯蔵器ハウジング８の中に収容しておけば、これも、流体サプライの交換と同時に交換することができ、それによって、管の磨耗に起因するポンプの誤動作の危険を小さくできる。

上記構成が有する効果は、人工煙を継続的に発生させることができ、実際に送り出される人工煙の量が弁１７およびファン１２の操作によって制御される、という点である。これは従来の構成とは対照的である。従来のものでは、発生する煙の量は完全に、発生装置がその時点で発生させる煙の量によって決まっていた。また、別の形として、人工煙は、要素１とファン１２との動作によって制御して、必要に応じた形で発生させ、（望むのであれば）即座に放出させることもできる。その場合、弁１７は必要ない。

人口煙を用いた危険検知器の起動が成功した後は、検知器の内部から煙を排気して、検知器またはアラームの信号をリセットする必要があるだろう。これは、本発明では便宜上、ファン１２を用いて行う。きれいな空気を、ダクト１３を通して出口１４から検知器の中に送り込む。煙発生装置は、この時、動作しない状態にしておく。

本発明による煙検知器テスタの概略的な断面側面図である。

Claims (13)

1. 危険検知器をテストするための装置であって、
   煙発生装置を格納するハウジングと、発生装置が発生させた煙を受け入れるチャンバと、そして、煙をテスト対象の検知器の方向に向けるダクトと、を有し、
   特徴となるのは、
   煙発生装置が、気化性の液体を格納し管を備えたコラプシブル容器を有し、前記管の一方の端部は液体の中に浸されており、もう一方の端部には電気ヒータが設けられており、前記ヒータは前記もう一方の端部において液体を気化させて煙を発生させることである
   という前記装置。
2. 液体を容器から管の前記もう一方の端部に移動させるためのポンプを有すること、
   を特徴とする請求項１に記載の装置。
3. ポンプは蠕動ポンプであり、管の少なくとも一部はポンプの作用を受けること、
   を特徴とする請求項１に記載の装置。
4. テスト対象の検知器に向けられる煙の量を制御するための制御手段を有すること、
   を特徴とする請求項１に記載の装置。
5. 制御手段は、ダクトに通じる弁構成を有すること、
   を特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 煙をダクトから放出させるためのファン構成を有すること、
   を特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の装置。
7. 制御手段はファンを制御するように構成されていること、
   を特徴とする、請求項４または５に従属する場合の、請求項６に記載の装置。
8. コラプシブル容器は装置から取り外し可能であること、
   を特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の装置。
9. コラプシブル容器はカートリッジの形となっていること、
   を特徴とする請求項８に記載の装置。
10. カートリッジの中に少なくとも管の一部が入っていること、
    を特徴とする請求項９に記載の装置。
11. チャンバ内にある凝結した液体または余剰の液体を収集するための収集手段が設けられていること、
    を特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の装置。
12. 危険検知器のテスト方法であって、
    請求項１乃至１１のいずれかにおいて定義された装置をテスト対象の検知器の近傍に配置するステップと、
    煙を発生させるステップと、
    発生した煙を、検知器の設置面に対して大よそ平行な方向に移動させるステップと、を有すること
    を特徴とするテスト方法。
13. テストの最後、煙発生装置の停止後に、チャンバから煙が排気されること、
    を特徴とする請求項１２に記載のテスト方法。

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