JP2020071770A - 加煙試験器 - Google Patents

Abstract

【課題】試験煙の発生に要する時間を短縮することが可能な加煙試験器を提供する。【解決手段】煙感知器に試験煙を供給して煙感知器を試験する加煙試験器であって、常時から液状である液状加煙剤が溜められるタンク部と、タンク部内の液状加煙剤に浸漬して液状加煙剤を吸い上げる吸い上げ部材と、吸い上げ部材を加熱して液状加煙剤を気化させ、試験煙を発生させるヒーターとを備えたものである。【選択図】図１

Description

本発明は、煙感知器の加煙試験に用いられる加煙試験器に関するものである。

煙感知器の加煙試験は、試験煙を煙感知器に供給してその作動試験を行うというものである。このような加煙試験に用いられる加煙試験器の一例として特許文献１に記載の加煙試験器がある。

特許文献１に開示された加煙試験器は、発煙剤を収容する発煙容器と、発煙容器内に収容されるヒーターと、発煙容器内において発煙剤に接触するように配置された金属製の吸い上げ部材とを備えている。吸い上げ部材は、金属細線を編組して構成されている。この加煙試験器では、発煙材として固形の発煙材を使用しており、まず、発煙剤を液化するための予熱を行う。具体的には、ヒーターをＯＮし、ヒーターの熱を吸い上げ部材を介して発煙剤に伝達させることで、発煙剤を溶融して液化している。そして、予熱によって液化した発煙剤を毛細管現象によって吸い上げ部材で吸い上げ、吸い上げ部材に吸い上げられた発煙剤をヒーターで加熱することで、発煙剤を気化させて試験煙を発生させている。

特開２０１３−１２７７６５号公報

特許文献１では、固形の発煙剤を用いているため、発煙剤を液化するための予熱が必要であり、試験煙の発生までに時間を要するという問題があった。

本発明はかかる問題点を解決するためになされたものであり、試験煙の発生に要する時間を短縮することが可能な加煙試験器を得ることを目的としている。

本発明に係る加煙試験器は、煙感知器に試験煙を供給して煙感知器を試験する加煙試験器であって、常時から液状である液状加煙剤が溜められるタンク部と、タンク部内の液状加煙剤に浸漬して液状加煙剤を吸い上げる吸い上げ部材と、吸い上げ部材を加熱して液状加煙剤を気化させ、試験煙を発生させるヒーターとを備えたものである。

本発明によれば、常時から液状である液状加煙剤を吸い上げ部材で吸い上げ、吸い上げ部材で吸い上げられた液状加煙剤をヒーターで加熱して気化させ、試験煙を発生させるようにしたので、固形の加煙剤を用いる場合に比べて試験煙の発生に要する時間を短縮することができる。

本発明の実施の形態１に係る加煙試験器の構成を示す概略図である。 図１の逆止弁の構成例を示す図である。 図１の逆止弁の別の構成例を示す図である。 図１の逆止弁のまた別の構成例を示す図である。 図１の排煙扉の開閉状態を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る加煙試験器の電気的な構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２に係る加煙試験器の構成を示す概略図である。 本発明の実施の形態２に係る加煙試験器の電気的な構成を示すブロック図である。

以下、本発明における加煙試験器について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。更に、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、これらの記載に限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る加煙試験器の構成を示す概略図である。
本実施の形態１に係る加煙試験器は、内部で試験煙を発生させて外部に放出する本体部１０と、天井等に設置された煙感知器１００の煙流入部１００ａを覆って、本体部１０から放出された試験煙を煙感知器１００に導くカバー体８０とを備えている。

以下、各構成部分を詳細に説明する。

＜本体部＞
本体部１０は、試験煙を発生させる発煙部２０と、送風装置３０と、送風装置３０で発生した風を発煙部２０内の後述のヒーター２４に導く送風管４０と、加煙試験器を制御する制御基板５０と、電源供給部６０とを有し、これらが筐体７０内に配置された構成を有する。

発煙部２０は、液状加煙剤２１が溜められるタンク部２２と、液状加煙剤２１を吸い上げる吸い上げ部材２３と、吸い上げ部材２３を加熱するヒーター２４とを備えている。ヒーター２４は、ヒーター用コネクタ２４ａを介して制御基板５０に電気的に接続されている。制御基板５０は、乾電池又は充電式電池などで構成された電源供給部６０からの給電によって動作する。制御基板５０による制御については後述する。

タンク部２２は、有底筒状に構成され、底面の内面側の中心部には円筒状の壁部２５が立設しており、タンク部２２と壁部２５との間の環状空間に液状加煙剤２１が溜められている。液状加煙剤２１は、常時から液状を成している加煙剤であり、例えば流動パラフィン、グリセリン又はプロピレングリコールなどで構成される。

また、タンク部２２の筒壁には、筐体７０の外部からタンク部２２内に液状加煙剤２１を供給するための供給管２６が接続されている。供給管２６は、筐体７０を貫通して設けられ、一端側の開口がタンク部２２内と連通し、他端側の開口が筐体７０の外部と連通しており、他端側の開口は給剤時以外、栓（図示せず）で塞がれている。

吸い上げ部材２３は、湾曲した棒状を成し、両端部がタンク部２２内の液状加煙剤２１に浸漬している。吸い上げ部材２３の両端部が液状加煙剤２１に浸漬していることで、吸い上げ部材２３は毛細管現象により液状加煙剤２１を吸い上げて液状加煙剤２１を保持している。吸い上げ部材２３は、例えばグラスウールなどの繊維質素材で構成されている。

ヒーター２４は、コイル状に形成されており、コイルの内側に吸い上げ部材２３が挿通されている。ヒーター２４は、吸い上げ部材２３を加熱し、吸い上げ部材２３に保持されている液状加煙剤２１を気化させて試験煙を発生させる。なお、図１では、吸い上げ部材２３がコイルの内側に挿通された構成を示したが、コイルの外側に巻いた構成としてもよい。

送風装置３０は、試験煙を効率良く煙感知器１００に誘導すると共に、試験煙の煙量を増やすために設けられたもので、エアポンプ又はファンなどで構成されている。送風装置３０で発生した風は、送風管４０によってタンク部２２内に導かれ、ヒーター２４に送風される。

送風管４０は、タンク部２２の底面を貫通して設置されている。送風管４０は、具体的には、タンク部２２の底面において壁部２５の内側領域に下面側から貫通して上方に向けて延びて設置されている。そして、送風管４０の上方側の開口である風出口４０ａには、逆止弁４１が設けられている。逆止弁４１は、本体部１０が傾いた場合などに、風出口４０ａから送風管４０に液状加煙剤２１が逆流するのを防止するために設けられている。逆止弁４１の構造は任意の構造を採用できるが、以下に構造例を示す。

図２は、図１の逆止弁の構成例を示す図で、（ａ）は非加煙時、（ｂ）は加煙時、の逆止弁の状態を示している。
図２に示す逆止弁４１は、バネ９０と、バネ９０によって付勢されて送風管４０の風出口４０ａを閉じるように形成された弁体９１とを備える。非加煙時は、（ａ）に示すようにバネ９０の付勢力により弁体９１が風出口４０ａの周囲に押し当てられ、風出口４０ａが塞がれる。加煙時は、（ｂ）に示すように、点線矢印で示す送風管４０からの風によって弁体９１がバネ９０の付勢力に抗って押し上げられ、これにより風出口４０ａが開放される。

図３は、図１の逆止弁の別の構成例を示す図で、（ａ）は非加煙時、（ｂ）は加煙時、の逆止弁の状態を示している。
図３に示す逆止弁４１は、ボール９２を備える。非加煙時は、（ａ）に示すようにボール９２の自重で風出口４０ａを塞ぐ。加煙時は、（ｂ）に示すように点線矢印で示す送風管４０からの風によってボール９２が押し上げられ、風出口４０ａが開放される。

図４は、図１の逆止弁のまた別の構成例を示す図で、（ａ）は非加煙時、（ｂ）は加煙時、の逆止弁の状態を示している。
図４に示す逆止弁４１は、２枚の板部９３が軸部９４を中心に回転する蝶番状を成している。非加煙時は、（ａ）に示すように２枚の板部９３で風出口４０ａを塞ぐ。加煙時は、（ｂ）に示すように、点線矢印で示す送風管４０からの風によって２枚の板部９３が軸部９４を中心に回転し、風出口４０ａが開放される。

ここで、図１の説明に戻る。

＜カバー体＞
カバー体８０は、樹脂製の円筒部８１と、円筒部８１の上部に連続して設けられたゴム製の蛇腹部８２とを有する。円筒部８１は有底筒状であって、円筒部８１の底面には、発煙部２０で発生した試験煙をカバー体８０内に受け入れる煙流入口８１ａが形成されている。煙流入口８１ａには排煙扉８３が設けられている。

図５は、図１の排煙扉の開閉状態を示す図で、（ａ）は非加煙時、（ｂ）は加煙時を示している。
排煙扉８３は手動で開閉可能であり、非加煙時は、（ａ）に示すように煙流入口８１ａを塞ぎ、タンク部２２内の液状加煙剤２１がカバー体８０内に漏れることを防ぐ。加煙時は、（ｂ）に示すように排煙扉８３をスライドさせて煙流入口８１ａを開放し、発煙部２０で発生した試験煙がカバー体８０内に流入できるようにする。

図６は、本発明の実施の形態１に係る加煙試験器の電気的な構成を示すブロック図である。
加煙試験器は、制御基板５０に設けられ、加煙試験器全体を制御する制御部５１と、制御部５１と電源供給部６０とを接続する電源スイッチ５２と、煙感知器１００の試験を行う作業員によって操作され、加煙の開始を指示する加煙開始スイッチ５３とを備えている。

制御部５１は、その機能を実現する回路デバイスのようなハードウェアで構成することもできるし、ＣＰＵのような演算装置と、その上で実行されるソフトウェアとにより構成することもできる。

制御部５１は、電源スイッチ５２がＯＮの状態で加煙開始スイッチ５３がＯＮされると、ヒーター２４への給電を開始する。ヒーター２４への給電は、ＤＣでもよいしＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）でもよい。ＰＷＭによる給電では、ＰＷＭ制御された電圧をヒーター２４へ給電する。ＰＷＭでの給電を行う場合、電源供給部６０の消費を抑えつつヒーター２４の加熱を行うことができる。

また、制御部５１は、電源スイッチ５２がＯＮの状態で加煙開始スイッチ５３がＯＮされると、送風装置３０への給電を開始する。制御部５１は、送風装置３０への給電を制御して送風装置３０を間欠的に動作させる。送風装置３０を仮に、常時、動作させるようにした場合、ヒーター２４の温度が下がり、効率的に試験煙を発生させることが難しくなる可能性がある。このため、送風装置３０を間欠的に動作させるようにしている。なお、送風装置３０の動作は間欠的な動作に限定するものではなく、効率的に試験煙を発生させることができるのであれば、常時、動作させるようにしてもよい。

ここで、送風装置３０を動作させた場合と動作させない場合とを比較すると、動作させた場合の方が、煙量を増加させることができる。これは、加熱されて蒸発温度以上に達した液状加煙剤２１に送風装置３０からの風が当たることで、液状加煙剤２１の蒸気が冷却されて凝縮されることに因ると考えられる。このように、送風装置３０を動作させた方が煙量を増加させることができるため、送風装置３０を備えた構成とすることが好ましいが、送風装置３０を動作させなくても煙は発生するため、本発明は、送風装置３０を設けない構成も含むものとする。

次に、上記のように構成された本実施の形態１の動作を説明する。
煙感知器１００の試験を行う作業員は、電源スイッチ５２をＯＮにすると共に加煙開始スイッチ５３をＯＮにする。そして、例えば天井に設置された煙感知器１００の煙流入部１００ａを、図１に示すようにカバー体８０で下方から覆う。

電源スイッチ５２及び加煙開始スイッチ５３がＯＮされることで、制御部５１は、ヒーター２４に給電し、ヒーター２４の加熱を開始すると共に、送風装置３０を動作させる。ヒーター２４が加熱することで、吸い上げ部材２３に保持されている液状加煙剤２１が気化し、試験煙が発生する。ここで、液状加煙剤は常時から液状であるため、固形の加煙剤を用いた場合のように、加煙剤を溶解させるための予熱が不要であり、加煙開始スイッチ５３がＯＮされてから試験煙が発生するまでの時間を短時間化できる。

そして、送風装置３０が動作することにより、送風装置３０からの風が、送風管４０を通じてヒーター２４に下から送風される。これにより、ヒーター２４の加熱によって発生した試験煙が、タンク部２２内の上部に向かって流れる。そして、タンク部２２内の上部に向かった試験煙は、タンク部２２の上部の開口２２ａから放出され、煙流入口８１ａを介してカバー体８０内に流入し、カバー体８０内に充満する。ここで、送風装置３０は、上述したように間欠的に動作するため、ヒーター２４を冷やし過ぎることが無く、液状加煙剤２１の気化が効率良く行われる。

そして、カバー体８０内に試験煙が充満することで、煙感知器１００が正常に動作していれば、煙感知器１００に設けた確認灯が点灯し、煙感知器１００が正常であることを確認できる。一方、煙感知器１００に不具合があれば、確認灯が点灯せず、煙感知器１００に不具合があることを確認できる。確認灯は例えばＬＥＤで構成される。

以上説明したように、本実施の形態１によれば、常時から液状の液状加煙剤２１を用いることで、固形の加煙剤を用いる場合の予熱が不要であり、加煙開始スイッチ５３がＯＮされてから液状加煙剤２１が発生するまでの時間を短時間化できる。

また、ヒーター２４に送風する送風装置３０を備えたため、ヒーター２４に送風しない構成よりも、試験煙の煙量を増加させることができ、煙感知器１００の試験の短時間化を図ることができる。

また、タンク部２２の底面を下面側から貫通して上方に向けて延びる送風管４０を備え、送風装置３０からの風を送風管４０を介してヒーター２４に下から送風し、タンク部２２の上部の開口２２ａから試験煙を放出する構成とした。煙感知器１００は天井に設置されることから、発煙部２０から発生した試験煙が上方に向かう構成が望ましく、送風管４０の配置を上記の配置とすることで、試験煙を効率良く煙感知器１００に誘導することができる。

また、送風装置３０は間欠的に送風を行うため、ヒーター２４を冷やし過ぎることが無く、液状加煙剤２１の気化を効率良く行うことができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、作業員による加煙開始スイッチ５３の操作で加煙を開始する形態を示したが、実施の形態２は、煙感知器１００の接近を検知して加煙を開始する形態に関する。また、実施の形態１では、ヒーター２４の加熱温度の制御は行っていなかったが、実施の形態２は、ヒーター２４の加熱温度を制御する形態に関する。以下、実施の形態２が実施の形態１と異なる点を中心に説明するものとし、本実施の形態２で説明されていない構成は実施の形態１と同様である。

図７は、本発明の実施の形態２に係る加煙試験器の構成を示す概略図である。図８は、本発明の実施の形態２に係る加煙試験器の電気的な構成を示すブロック図である。
実施の形態２の加煙試験器は、図１に示した実施の形態１の加煙試験器に更に、接近検知センサー５４と、温度センサー５５とを備えている。接近検知センサー５４は、接近検知センサー５４に煙感知器１００が接近したことを検知するセンサーである。接近検知センサー５４は、煙感知器１００の接近を検知すると、検知信号を制御部５１に出力する。接近検知センサー５４は、具体的には近接センサー又はリミットスイッチなどで構成される。

温度センサー５５は、自身が設置された設置箇所の周囲温度を計測するセンサーである。温度センサー５５は、周囲温度を計測し、計測信号を制御部５１に出力する。温度センサー５５は、図７に示したように発煙部２０の外部に配置して発煙部２０の周囲温度を計測してもよいし、発煙部２０のタンク部２２内に配置してタンク部２２内の温度を計測するようにしてもよいし、本体部１０の内部（例えば制御基板５０上）に設置してタンク部２２外かつ本体部１０（筐体）内部の温度を測定してもよい。

制御部５１は、電源スイッチ５２がＯＮの状態で接近検知センサー５４からの検知信号が入力されると、ヒーター２４への給電を開始する。また、制御部５１は、温度センサー５５からの計測信号に基づいてヒーター２４への給電量を制御して加熱温度を制御する。温度センサー５５で計測される周囲温度により加煙効率の変化が懸念されるため、温度センサー５５によって周囲温度を監視することで、ヒーター２４の加熱温度を制御して適切な加煙を行うようにしている。

次に、上記のように構成された本実施の形態２の動作を説明する。以下、実施の形態２の動作が実施の形態１と異なる点を中心に説明する。
煙感知器１００の試験を行う作業員は、電源スイッチ５２をＯＮにし、例えば天井に設置された煙感知器１００の煙流入部１００ａを、図１に示すようにカバー体８０で下方から覆う。これにより、煙感知器１００の接近が接近検知センサー５４によって検知され、検知信号が制御部５１に出力される。制御部５１は、検知信号の入力によりヒーター２４への給電を開始する。

制御部５１は、ヒーター２４への給電を開始後、温度センサー５５からの計測信号に応じてヒーター２４への給電量を制御し、ヒーター２４の加熱温度を制御する。具体的には、制御部５１は、温度センサー５５で計測された周囲温度に応じてＰＷＭ周期を調整して適切に加煙を行う。なお、ヒーター２４の給電制御は、ＤＣとＰＷＭとを組み合わせ、電源スイッチ５２のＯＮ直後は、ＤＣで例えば数秒給電してヒーター２４の温度を急速に上昇させ、その後、周囲温度に応じたＰＷＭ制御による給電に切り替えて給電を行うようにしてもよい。

以上説明したように本実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の効果が得られると共に、接近検知センサー５４を備えたことで更に以下の効果を有する。すなわち、接近検知センサー５４で煙感知器１００の接近を検知してヒーター２４を駆動するようにしたので、煙感知器１００を試験するときだけ試験煙を発生させることができる。

また、温度センサー５５により計測された周囲温度に応じてヒーター２４の給電量を制御するようにしたので、適切な加煙を行うことができる。具体的には、温度センサー５５で計測された周囲温度に応じてＰＷＭ周期を調整して適切に加煙を行う。

また、ヒーター２４の給電制御としてＰＷＭ制御を行うことで、電源供給部６０の消費電力量を低減しつつヒーター２４の加熱が可能である。

また、ヒーター２４の駆動がＯＮされた直後は、予め設定された時間、ＤＣによる給電を行い、その後、周囲温度に応じたＰＷＭ制御に切り替えるようにしてもよい。この場合、最初からＰＷＭ制御による給電を行う場合に比べてヒーター２４の加熱温度の上昇スピードを速めることができ、発煙までの時間を早めることができる。

なお、ここでは、接近検知センサー５４を備えた構成において温度センサー５５を更に備えた構成を示したが、実施の形態１の構成に温度センサー５５を備えた構成としてもよい。

１０ 本体部、２０ 発煙部、２１ 液状加煙剤、２２ タンク部、２２ａ 開口、２３ 吸い上げ部材、２４ ヒーター、２４ａ ヒーター用コネクタ、２５ 壁部、２６ 供給管、３０ 送風装置、４０ 送風管、４０ａ 風出口、４１ 逆止弁、５０ 制御基板、５１ 制御部、５２ 電源スイッチ、５３ 加煙開始スイッチ、５４ 接近検知センサー、５５ 温度センサー、６０ 電源供給部、７０ 筐体、８０ カバー体、８１ 円筒部、８１ａ 煙流入口、８２ 蛇腹部、８３ 排煙扉、９０ バネ、９１ 弁体、９２ ボール、９３ 板部、９４ 軸部、１００ 煙感知器、１００ａ 煙流入部。

Claims (8)

1. 煙感知器に試験煙を供給して前記煙感知器を試験する加煙試験器であって、
   常時から液状である液状加煙剤が溜められるタンク部と、
   前記タンク部内の前記液状加煙剤に浸漬して前記液状加煙剤を吸い上げる吸い上げ部材と、
   前記吸い上げ部材を加熱して前記液状加煙剤を気化させ、試験煙を発生させるヒーターとを備えた加煙試験器。
2. 前記ヒーターに送風する送風装置を備えた請求項１記載の加煙試験器。
3. 前記タンク部の底面を下面側から貫通して上方に向けて延びる送風管を備え、
   前記送風装置からの風を前記送風管を介して前記ヒーターに下から送風し、前記タンク部の上部に形成された開口から前記試験煙を外部に放出する請求項２記載の加煙試験器。
4. 前記送風装置は、間欠的に送風を行う請求項２又は請求項３記載の加煙試験器。
5. 前記煙感知器の接近を検知する接近検知センサーを備え、前記接近検知センサーの検知信号により前記ヒーターが駆動される請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の加煙試験器。
6. 周囲温度を計測する温度センサーを備え、前記温度センサーにより計測された周囲温度に基づいて前記ヒーターへの給電を制御する請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の加煙試験器。
7. 前記ヒーターへの給電をＰＷＭ制御で行い、前記温度センサーにより計測された周囲温度に応じてＰＷＭ周期を調整する請求項６記載の加煙試験器。
8. 前記ヒーターの駆動がＯＮされた直後は、予め設定された時間、ＤＣによる給電を行い、その後、前記温度センサーにより計測された周囲温度に応じた前記ＰＷＭ制御に切り替える請求項７記載の加煙試験器。

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