JP5530791B2

JP5530791B2 - 蓄圧式消火器の製造方法、並びにリーク測定システム及びリーク測定方法

Info

Publication number: JP5530791B2
Application number: JP2010096692A
Authority: JP
Inventors: 真弓福田; 俊樹岡井
Original assignee: Hatsuta Seisakusho Co Ltd
Current assignee: Hatsuta Seisakusho Co Ltd
Priority date: 2010-04-20
Filing date: 2010-04-20
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2030-04-20
Also published as: JP2011224140A

Description

本発明は、樹脂製の消火剤貯蔵容器を備えた蓄圧式消火器の製造方法、並びにそのような蓄圧式消火器のリーク測定システム及びリーク測定試験方法に関するものである。

従来、消火器に使用される消火剤貯蔵容器は、鉄、ステンレス、アルミニウムなどの金属から製造されている。その中でも鉄製の消火剤貯蔵容器は、頑丈で破損しにくく、製造コストが安価であるため、市場に出される消火器数の約９割に対して鉄が使用されているのが現状である。

他方、樹脂製の消火剤貯蔵容器を備えた消火器の例が開示されている。１つの文献には、樹脂製の消火剤貯蔵容器の弱点であった低い耐圧性能であっても保持されるように、充填圧力が可能なかぎり低下された消火器が開示されている（特許文献１）。また、他の１つの文献には、清涼飲料水やアルコール飲料などに用いられる薄肉のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の廃品を利用した消火器が開示されている（特許文献２）。また、本願出願人も、樹脂製の消火剤貯蔵容器を備えた初期的な消火器を開示しているが（特許文献３）、個別の技術課題、特に樹脂製の消火剤貯蔵容器の量産化技術の向上に対する具体的な提案は未だ開示されていない。

実開昭５６−１６０５６０号公報特開平９−３１３６３４号公報国際公開第２００８／１３３１７６号パンフレット

上述の通り、一般的に広く利用されている鉄製の消火剤貯蔵容器を備えた消火器は非常に重いため、特に女性や子供、あるいは年配者にとって、持ち運びの不便さや操作性の悪さの問題を生じさせていた。

鉄に代表される金属であるがための上述の技術的課題は、一見すると、樹脂製の消火剤貯蔵容器を採用することによって解決されるように思える。しかしながら、現実には、一般的に採用されている金属製の消火器のように、耐用年数として数年（例えば、８年）以上が要求される消火剤貯蔵容器を、容器全体としての軽量さを維持しつつ、樹脂のみによって形成することは容易ではない。

ところで、消火器には加圧式消火器と蓄圧式消火器とが存在する。加圧式消火器は、使用時に消火剤貯蔵容器内で急激な加圧が生じるために、その急激な加圧に対する反動が特に女性や子供、あるいは年配者にとっての取扱いの不便さを生じさせている。一方で、蓄圧式消火器は、あらかじめ一定の圧力（例えば、約１ＭＰａ）が消火剤貯蔵容器内で保持されている。したがって、使用時においても急激な加圧を回避することができるため、反動が殆どなく、前述のような不便さが生じない。

しかしながら、蓄圧式消火器は、上述の通り、消火剤を放出するためのガスを高い圧力で、しかも長期間保持しなければ、その本来の機能を発揮することができない。したがって、消火剤貯蔵容器の開口部やその他の部品との接続部における密閉性の確保が、製品の信頼性及び安全性の観点で特に重要となる。そのため、従来の金属製の消火剤貯蔵容器が採用される場合であっても、より高い精度での製造プロセスが求められてきた。これが、少なくとも日本国において、これまで各消火器製造メーカーが加圧式消火器を中心に製造してきた主たる理由の１つであるといえる。

上述の技術課題は、樹脂製の消火剤貯蔵容器を採用することによってさらに顕在化することになる。具体的には、金属製の消火器において各部品間の密閉性の問題が生じることとは別に、樹脂自体がガスの透過性を有しているため、一旦高い圧力のガスを容器内に封入したとしても、時間の経過に伴って徐々にそのガスが樹脂用器を通過して外部に漏れ出すという問題が生じる。その結果、蓄圧式消火器としての本来の機能は失われてしまう。したがって、特に、蓄圧式消火器として樹脂製の消火剤貯蔵容器を採用することは、加圧式消火器に比べてより多くの技術課題を抱えることになる。

その結果、樹脂製の消火剤貯蔵用器を備えた蓄圧式消火器を製造する場合には、常に２つのガス漏れの態様を考慮することが必要となる。１つは、樹脂製の蓄圧式消火器特有の態様である、樹脂自身を通過するガス漏れの態様である。このガス漏れの態様を、もう１つのガス漏れ態様と区別するために、「樹脂通過漏れ」又は単に「通過漏れ」と呼ぶ。他方は、蓄圧式消火器の各部品間の不十分な密閉性に伴うガス漏れの態様である。前者のガス漏れと区別するために、このガス漏れの態様を「部品間漏れ」と呼ぶ。したがって、そのような２つの異なるガス漏れの態様を峻別した上で、樹脂製の消火剤貯蔵容器を備えた蓄圧式消火器を如何に製造するかが、特にその量産性を念頭に置いたときに重要となってくる。

本発明は、上述の技術課題を解決することにより、樹脂製の消火剤貯蔵容器を備えていても、消火剤を放出するためのガスを長期間保持することができる蓄圧式消火器の量産技術の向上に大きく貢献するものである。

本願発明者らは、樹脂製の消火剤貯蔵容器を備えた蓄圧式消火器を実現することが、消火器の操作性および安全性の視点から重要であると判断し、その開発に向けて鋭意検討を行った。上述のとおり、樹脂製の消火剤貯蔵容器を備えた蓄圧式消火器の場合、異なる２つのガス漏れの態様が存在する。そこで、本願発明者らは、その２つのガス漏れの態様を複数の角度から入念に調査、分析を行った。その結果、「樹脂通過漏れ」の態様では、特定のガスが関与していることを見出す一方、その特定のガスを排除することは、蓄圧式消火器の製造、特に量産上、極めて困難であることも併せて知見した。そこで、相容れない前述の２つの技術課題について、さらに発明者らによる検討が重ねられた。その結果、樹脂の特性を損なうことなく、長期間（例えば、耐用年数まで）消火剤を放出するためのガスを高い圧力で保持した蓄圧式消火器の量産技術に関する新たな手法が見出された。本発明は、そのような視点に基づいて創出された。

本発明の１つの蓄圧式消火器の製造方法は、閉塞工程と、封入工程と、排気工程と、測定工程とを含む。具体的には、閉塞工程は、貫通経路が形成されるとともにその貫通経路を開閉自在にする弁棒を備える蓋体によって、樹脂を用いて継ぎ目なく成形されるとともに開口部と深さ方向に進むにしたがって外径が大きくなる肩部とを有する消火剤貯蔵容器のその開口部を閉塞する。また、封入工程では、アルゴンガスと窒素ガスからなる群から選択される少なくとも１つの不活性ガス及びヘリウムガスと水素ガスとからなる群から選択される少なくとも１つの軽元素ガスが、前述の貫通経路を通じて前述の消火剤貯蔵容器内に封入される。また、排気工程は、前述の封入工程の後、前述の開口部を上に向けた状態で前述の肩部の一部の外周をシールすることにより、前述の蓋体及びその開口部が収容される密閉空間が形成された後、その密閉空間を排気する。また、測定工程は、前述の排気工程の後、前述の密閉空間内の前述の軽元素ガスの量を、前述の封入工程の開始から所定時間が経過するまでに測定する。

この蓄圧式消火器の製造方法によれば、樹脂製の蓄圧式消火器特有の「樹脂通過漏れ」と、蓄圧式消火器の各部品間の不十分な密閉性に伴う「部品間漏れ」とを適切に峻別することができるため、樹脂の特性を損なうことなく、長期間（例えば、耐用年数まで）消火剤を放出するためのガスを高い圧力で保持した蓄圧式消火器を製造することができる。

また、本発明のもう１つの蓄圧式消火器の製造方法は、閉塞工程と、封入工程と、排気工程と、測定工程とを含む。具体的には、閉塞工程は、貫通経路が形成されるとともにその貫通経路を開閉自在にする弁棒を備える蓋体によって、樹脂を用いて継ぎ目なく成形されるとともに開口部と深さ方向に進むにしたがって外径が大きくなる肩部とを有する消火剤が収容された消火剤貯蔵容器のその開口部を閉塞する。また、封入工程では、アルゴンガスと窒素ガスからなる群から選択される少なくとも１つの不活性ガス及びヘリウムガスと水素ガスとからなる群から選択される少なくとも１つの軽元素ガスが、前述の貫通経路を通じて前述の消火剤貯蔵容器内に封入される。また、排気工程は、前述の封入工程の後、前述の消火剤が前述の開口部に接触しない状態で前述の肩部の一部の外周をシールすることにより、前述の蓋体及びその開口部が収容される密閉空間が形成された後、その密閉空間を排気する。また、測定工程は、前述の排気工程の後、前述の密閉空間内の前述の軽元素ガスの量を、前述の封入工程の開始から所定時間が経過するまでに測定する。

また、本発明の１つのリーク測定システムは、第１チャンバーと、第１ポンプと、タイマーと、測定器とを備えている。具体的には、第１チャンバーは、貫通経路が形成されるとともにその貫通経路を開閉自在にする弁棒を備える蓋体によって閉塞された開口部と、深さ方向に進むにしたがって外径が大きくなる肩部とを備え、樹脂を用いて継ぎ目なく成形される消火剤貯蔵容器の前述の開口部を上に向けた状態で前述の肩部の一部の外周がシールされることにより、その蓋体及びその開口部が収容される密閉空間となるものである。また、第１ポンプは、前述の密閉空間を排気する。また、タイマーは、前述の貫通経路を通じて、アルゴンガスと窒素ガスからなる群から選択される少なくとも１つの不活性ガス及びヘリウムガスと水素ガスとからなる群から選択される少なくとも１つの軽元素ガスが前述の消火剤貯蔵容器内へ封入され始めてからの時間を計測する。また、測定器は、前述のタイマーによって計測された時間が所定時間を経過するまでに、前述の密閉空間内の前述の軽元素ガスの量を測定する。

このリーク測定システムによれば、樹脂製の蓄圧式消火器特有の「樹脂通過漏れ」と、蓄圧式消火器の各部品間の不十分な密閉性に伴う「部品間漏れ」とが、適切に峻別され得る。従って、樹脂の特性を損なうことなく、長期間（例えば、耐用年数まで）消火剤を放出するためのガスを高い圧力で保持した蓄圧式消火器の実現性が飛躍的に高められる。

また、本発明のもう１つのリーク測定システムは、第１チャンバーと、第１ポンプと、タイマーと、測定器とを備えている。具体的には、第１チャンバーは、貫通経路が形成されるとともにその貫通経路を開閉自在にする弁棒を備える蓋体によって閉塞された開口部と、深さ方向に進むにしたがって外径が大きくなる肩部とを備え、樹脂を用いて継ぎ目なく成形される消火剤が収容された消火剤貯蔵容器の前述の消火剤が前述の開口部に接触しない状態で前述の肩部の一部の外周がシールされることにより、その蓋体及びその開口部が収容される密閉空間となるものである。また、第１ポンプは、前述の密閉空間を排気する。また、タイマーは、前述の貫通経路を通じて、アルゴンガスと窒素ガスからなる群から選択される少なくとも１つの不活性ガス及びヘリウムガスと水素ガスとからなる群から選択される少なくとも１つの軽元素ガスが前述の消火剤貯蔵容器内へ封入され始めてからの時間を計測する。また、測定器は、前述のタイマーによって計測された時間が所定時間を経過するまでに、前述の密閉空間内の前述の軽元素ガスの量を測定する。

また、本発明の１つのリーク測定方法は、閉塞工程と、封入工程と、排気工程と、測定工程とを含む。具体的には、閉塞工程は、貫通経路が形成されるとともにその貫通経路を開閉自在にする弁棒を備える蓋体によって、樹脂を用いて継ぎ目なく成形されるとともに開口部と深さ方向に進むにしたがって外径が大きくなる肩部とを有する消火剤貯蔵容器の前述の開口部を閉塞する。また、封入工程では、アルゴンガスと窒素ガスからなる群から選択される少なくとも１つの不活性ガス及びヘリウムガスと水素ガスとからなる群から選択される少なくとも１つの軽元素ガスが、前述の貫通経路を通じて前述の消火剤貯蔵容器内に封入される。また、排気工程は、前述の封入工程の後、前述の開口部を上に向けた状態で前述の肩部の一部の外周をシールすることにより、前述の蓋体及びその開口部が収容される密閉空間が形成された後、その密閉空間を排気する。また、測定工程は、前述の排気工程の後、前述の密閉空間内の前述の軽元素ガスの量を、前述の封入工程の開始から所定時間が経過するまでに測定する。

このリーク測定方法によれば、樹脂製の蓄圧式消火器特有の「樹脂通過漏れ」と、蓄圧式消火器の各部品間の不十分な密閉性に伴う「部品間漏れ」とが、適切に峻別され得る。従って、樹脂の特性を損なうことなく、長期間（例えば、耐用年数まで）消火剤を放出するためのガスを高い圧力で保持した蓄圧式消火器の実現性が飛躍的に高められる。

また、本発明のもう１つのリーク測定方法は、閉塞工程と、封入工程と、排気工程と、測定工程とを含む。具体的には、閉塞工程は、貫通経路が形成されるとともにその貫通経路を開閉自在にする弁棒を備える蓋体によって、樹脂を用いて継ぎ目なく成形されるとともに開口部と深さ方向に進むにしたがって外径が大きくなる肩部とを有する消火剤が収容された消火剤貯蔵容器の前述の開口部を閉塞する。また、封入工程では、アルゴンガスと窒素ガスからなる群から選択される少なくとも１つの不活性ガス及びヘリウムガスと水素ガスとからなる群から選択される少なくとも１つの軽元素ガスが、前述の貫通経路を通じて前述の消火剤貯蔵容器内に封入される。また、排気工程は、前述の封入工程の後、前述の消火剤が前述の開口部に接触しない状態で前述の肩部の一部の外周をシールすることにより、前述の蓋体及びその開口部が収容される密閉空間が形成された後、その密閉空間を排気する。また、測定工程は、前述の排気工程の後、前述の密閉空間内の前述の軽元素ガスの量を、前述の封入工程の開始から所定時間が経過するまでに測定する。

ところで、本出願において、「耐用年数」とは、蓄圧式消火器を製造後、不活性ガスを再度封入する必要がなく、その蓄圧式消火器が本来の機能を維持することができる任意の期間をいう。代表的な消火器の耐用年数は、８年間である。

本出願において、「開口部を上に向けた状態」とは、開口部が鉛直上方に向くことのみを意味するのではなく、仮に消火剤貯蔵容器内にある内容物が収容されたとしても、その内容物が開口部に接触しない範囲の角度に開口部が向いていることを含む意味である。

本発明の１つのリーク測定方法又は本発明の１つのリーク測定システムは、樹脂製の蓄圧式消火器特有の「樹脂通過漏れ」と、蓄圧式消火器の各部品間の不十分な密閉性に伴う「部品間漏れ」とを適切に峻別することができる。加えて、本発明の１つの蓄圧式消火器の製造方法によれば、樹脂製の蓄圧式消火器特有の「樹脂通過漏れ」と、蓄圧式消火器の各部品間の不十分な密閉性に伴う「部品間漏れ」とを適切に峻別することができるため、樹脂の特性を損なうことなく、長期間（例えば、耐用年数まで）消火剤を放出するためのガスを高い圧力で保持した蓄圧式消火器を製造することができる。

本発明の第１の実施形態におけるリーク測定システムの一部断面側面図を含む構成図である。本発明の第１の実施形態におけるリーク測定システムによって測定される、起動レバーが係合しない蓋体によって開口部が閉塞された消火剤貯蔵容器の側面図である。本発明の第１の実施形態における消火剤貯蔵容器の正面図である。本発明の第１の実施形態における消火剤貯蔵容器の正面断面図である。本発明の第１の実施形態における起動レバーが係合していない蓋体の拡大側面図である。参考図としての起動レバーが係合した蓋体の拡大側面図である。本発明の第１の実施形態における起動レバーを示す斜視図である。安全栓の一例を示す斜視図である。本発明の第１の実施形態における消火剤貯蔵容器のガス透過量を測定する装置を示す概要図である。本発明の第１の実施形態における消火剤貯蔵容器のガス透過量の一例を示すデータである。本発明の第１の実施形態における消火剤貯蔵容器のガス透過量の一例を示すデータである。本発明の第１の実施形態における消火剤貯蔵容器のガス透過量の一例を示すデータである。本発明の第１の実施形態における蓄圧式消火器の製造フローチャートである。本発明の第１の実施形態における蓄圧式消火器の側面図である。本発明の第２の実施形態におけるリーク測定システムの一部断面側面図を含む構成図である。本発明の第２の実施形態における蓄圧式消火器の製造フローチャートである。本発明の第３の実施形態におけるリーク測定システムの一部断面側面図を含む構成図である。本発明の第４の実施形態におけるリーク測定システムの一部断面側面図を含む構成図である。

本発明の実施形態を、添付する図面に基づいて詳細に述べる。なお、この説明に際し、全図にわたり、特に言及がない限り、共通する部分には共通する参照符号が付されている。また、図中、本実施形態の要素は必ずしも互いの縮尺を保って記載されるものではない。さらに、各図面を見やすくするために、一部の符号を省略する。

＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態のリーク測定システム１００の一部断面側面図を含む構成図である。また、図２は、リーク測定システム１００によって測定される、蓋体３１によって開口部１３が閉塞された消火剤貯蔵容器１０の側面図である。また、図３Ａは消火剤貯蔵容器１０の正面図であり、図３Ｂは消火剤貯蔵容器１０の正面断面図である。加えて、図４Ａは、起動レバー３３が係合していない蓋体３１の拡大側面図であり、図４Ｂは、参考図としての起動レバー３３が係合した蓋体３１の拡大側面図である。

最初に、リーク測定システム１００について説明する。図１に示すように、本実施形態のリーク測定システム１００は、主として、シール部１０２（例えば、テフロン（登録商標）製Ｏリング）に消火剤貯蔵容器１０の肩部の一部の外周が密接することにより密閉空間が形成されるチャンバー１０１と、第１排気ポンプ１０４と、リーク量の測定部１０６と、第２排気ポンプ１０７と、制御部１０８とを有している。ここで、本実施形態のリーク測定システム１００の測定対象は、蓋体３１自体及び蓋体３１と開口部１３との不十分な閉塞状態、換言すれば、不十分な密閉性に伴う消火剤貯蔵容器１０内に収容されたガスのリーク（すなわち、「部品間漏れ」）の有無及びその量である。また、本実施形態の測定部１０６は、公知の測定器（ヤマハファインテック株式会社製、型式ＹＬＤ−２００Ａ）が用いられた。なお、前述の「部品間漏れ」には、例えば、蓋体３１と弁棒３２との間隙、及び蓋体３１と開口部１３との間の不十分な接合状態も含まれる。

ここで、第１排気ポンプ１０４は、上述のとおり密閉空間が形成された後にチャンバー１０１内のガスを排気するために用いられ、第２排気ポンプ１０７は、測定部１０６の空間内を排気するために用いられる。また、測定が行われているときは、チャンバー１０１と測定部１０６とは、開状態のバルブ１０５を介して連通している。他方、測定が行われていないときは、バルブ１０５は閉状態となっているため、チャンバー１０１と測定部１０６とは隔絶されている。また、本実施形態のリーク測定システム１００は、消火剤貯蔵容器１０内に上述する不活性ガス及び軽元素ガスが封入され始めてからの時間を計測するタイマーを有する制御部１０８を備えている。制御部１０８は、前述のタイマーによって計測された時間が所定時間を経過するまでに、チャンバー１０１内の軽元素ガスの量（具体的には、「部品間漏れ」となるガスのリーク量）を測定するように、排気プロセス及び測定プロセスを監視し、又は統合的に制御する。具体的な測定方法は、後で詳述する。

次に、消火剤貯蔵容器１０の構造及び製造方法について説明する。図２、図３Ａ、及び図３Ｂに示すように、本実施形態の消火剤貯蔵容器１０は、開口部１３を備える一方、金属製の消火剤貯蔵容器のような継ぎ目が形成されていない。また、消火剤貯蔵容器１０は、消火剤貯蔵部１１と、消火剤貯蔵部１１の上部に位置する開口部１３に形成される雄ネジ部１２とで構成される。消火剤６０（例えば、粉末消火剤又は中性強化液）が消火剤貯蔵容器１０内に収容された後、この雄ネジ部１２と起動レバー３３が係合していない蓋体３１とが螺合することにより、消火剤貯蔵容器１０内の空間が理想的には密閉状態となる。なお、図３Ａにおいて、便宜上、消火剤貯蔵容器の部位を説明するための破線と実線とを設けている。また、消火剤貯蔵容器１０と蓋体３１との固定手段は、前述の螺合に限られず、公知の接合手段が適用され得る。さらに、本実施形態の消火剤貯蔵容器１０は、樹脂（ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ））製であり、後述するように底部が略球面であるため、その底部と嵌合する支持台５０によって立設可能に支持される。

また、図３Ｂにおいて、便宜上、消火剤貯蔵容器１０の肉厚を示すための矢印と、口部９１の肉厚を表示するために、口部９１の断面形状を延長するための破線とを設けている。本実施形態の消火剤貯蔵容器１０の口部９１の肉厚（Ｔ_１）は、２ｍｍ以上８ｍｍ以下である。また、消火剤貯蔵容器１０の深さ方向に進むにしたがって外径が大きくなる（本実施形態では曲面となる）肩部９２の肉厚（Ｔ_２）は、１．２ｍｍ以上１２ｍｍ以下である。また、円筒状の胴部９３の肉厚（Ｔ_３）は、１．２ｍｍ以上１．９ｍｍ以下であり、曲面を持つ底部９４の肉厚（Ｔ_４）は、１．２ｍｍ以上１２ｍｍ以下である。

ここで、本実施形態の消火剤貯蔵容器１０の胴部９３の肉厚は、０．９ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。これは、樹脂の厚さが０．９ｍｍよりも薄いと、消火剤の貯蔵容器として求められる強度（例えば、２．４ＭＰａの耐圧）を達成できなくなるおそれが高まる一方、５ｍｍよりも厚ければ、経済的に好ましくないとともに内容物たる消火剤を視認し得る樹脂性消火剤貯蔵容器の利点の達成が困難になるおそれが高まるためである。上述の観点によれば、胴部９３の肉厚は、０．９ｍｍ以上３ｍｍであることがより好ましく、１ｍｍ以上３ｍｍ以下であることが更に好ましい。

また、本実施形態の蓄圧式消火器の軽量化を確認すると、従来の鉄製の消火剤貯蔵容器を備える消火器と比べて、全体として重量を約７０％に減少させることができた。消火器としての最軽量化を実現することで、火災時において老若男女を問わず誰もが最も使い易い消火器となり消火活動がし易い状況を提供することができる。

ところで、本実施形態の消火剤貯蔵容器１０は、延伸ブロー成形、溶融成形などの従来公知の樹脂成形方法により製造することができるが、この中でも、開口部１３を除いて、継ぎ目がなく、成形状態が良好で、かつ適度な肉厚の容器が得られる点で、延伸ブロー成形が好ましい。

次に、蓋体３１の構造、機能、及び製造方法について説明する。本実施形態の蓋体３１は、樹脂（具体的には、６−ナイロン）を用いて公知の手法により一体成型されている。また、蓋体３１の内側には雌ネジ部（図示しない）が形成されている。上述のとおり、この雌ネジ部が消火剤貯蔵容器１０に形成される雄ネジ部１２と螺合することにより、蓋体３１が消火剤貯蔵容器１０に取り付けられる。また、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、蓋体３１と固定レバー３１ｆとは、一体化されて形成されている。また、蓋体３１は、起動レバー３３と係合させるための起動レバー係合部３１ａと、起倒杆３４と係合させるための起倒杆係合部３１ｂとを備えている。加えて、蓋体３１は、サイホン管７０の先端を固定するためのサイホン管固定部３１ｄと、消火剤ホースの先端を固定するための消火剤ホース固定部３１ｃとを備えている。尚、サイホン管固定部３１ｄから消火剤ホース固定部３１ｃに至る流路３１ｅ内の一部には、消火剤貯蔵容器１０に貯蔵される予定の消火剤６０を消火剤ホースへ流通可能にするための金属（具体的には、ＳＵＳ３０４）製の弁棒（バルブ）３２がバネを用いて開閉自在に配置されている。

図５は、本実施形態の起動レバー３３を示す斜視図である。また、図６は、安全栓の一例を示す斜視図である。本実施形態の起動レバー３３は、樹脂（具体的には、６−ナイロン）を用いて公知の手法により一体成型されている。起動レバー３３は、レバー部３３ａと、薄肉部３３ｂと、蓋体係合部３３ｃとから構成されている。この起動レバー３３は、蓋体係合部３３ｃと蓋体３１の起動レバー係合部３１ａとが係合することにより、蓋体３１と接続している。また、レバー部３３ａは、将来的に後述する安全栓の嵌入棒３５ｃが嵌入する第１開口部３３ｄと、安全栓３５の係合突起３５ａ及び突起３５ｂが貫通する第２開口部３３ｅを備えている。薄肉部３３ｂは、押圧力の付与により屈曲可能な程度に薄肉に形成されている。起動レバー３３のレバー部３３ａに押圧力が加えられると、この押圧力に耐えきれずに薄肉部３３ｂが屈曲する。このように薄肉部３３ｂが屈曲すると、起動レバー３３は薄肉部３３ｂを中心として蓋体３１に対して回動する。

なお、図１０に示すように、安全栓３５の嵌入棒３５ｃは、起動レバー３３が備える第１開口部３３ｄ及び起倒杆３４が備える開口部に嵌入され得る長さを有している。また、係合突起３５ａは、起動レバー３３が備える第２開口部３３ｅを貫通し、起倒杆３４に係合され得る形状を有している。この安全栓３５の嵌入棒３５ｃが、起動レバー３３及び起倒杆３４に嵌入するとともに、係合突起３５ａが起倒杆３４に係合すると、起倒杆３４及び起動レバー３３が回動不可能な状態となる。一方、安全栓３５が、起動レバー３３及び起倒杆３４から取り外されると、起倒杆３４及び起動レバー３３が回動可能な状態となる。

また、本実施形態では、起倒杆３４も、起動レバー３３と同様に、樹脂（具体的には、６−ナイロン）を用いて公知の手法により一体成型されている。また、起倒杆３４は、薄肉部３４ａと安全栓係合部３４ｂとを備えるとともに、安全栓３５の嵌入棒３５ｃが嵌入される開口部（図示しない）を備えている。この起倒杆３４は、その下端部が蓋体３１の起倒杆係合部３１ｂと係合することにより、蓋体３１と接続している。薄肉部３４ａは、押圧力の付与により屈曲可能な程度に薄肉に形成されている。起動レバー３３のレバー部３３ａに押圧力が加えられると起動レバー３３が回動し、起倒杆３４が起動レバー３３により押圧力が加えられる。起倒杆３４が起動レバー３３に押圧力が加えられると、この押圧力に耐えきれずに薄肉部３４ａが屈曲する。このように薄肉部３４ａが屈曲すると、起倒杆３４は、薄肉部３４ａを中心として蓋体３１に対して回動する。

次に、本実施形態のリーク測定システム１００を用いた測定方法の説明に先立ち、消火剤貯蔵容器１０のガスバリアー性について説明する。

発明者らによる消火剤貯蔵容器１０を用いた蓄圧式消火器の調査と分析の結果、蓋体３１と消火剤貯蔵容器１０との接合（本実施形態では、螺合）が適切に行われているか否かを判断するためには、「通過漏れ」の特性を把握しておくことが確度の高い「部品間漏れ」の測定につながることを知見した。すなわち、発明者らは、本実施形態の樹脂製の消火剤貯蔵容器１０は継ぎ目がないため、その容器自体の部品間漏れは存在しないが、前述の「通過漏れ」を考慮しなければ信頼性の高い「部品間漏れ」量を測定することが極めて困難であることを知見した。

そこで、本実施形態では、上述の「通過漏れ」を「部品間漏れ」と峻別するために、蓋体３１によって開口部１３が閉塞された消火剤貯蔵容器１０の接合部におけるリーク量の測定とは別に、消火剤貯蔵容器１０のガスバリアー性の測定が行われた。

図７は、ガスバリアー性の測定を行うためのガス透過量の測定装置８０の構成図である。また、図８Ａ乃至図８Ｃは、それぞれガス透過量の測定装置８０を用いて測定されたデータである。

まず、ガス透過量の測定装置８０について説明する。図７に示すように、測定用試料８４（具体的には、消火剤貯蔵容器１０より切り出した試験片）の上流側空間８１ａには測定用ガスのガスボンベ８２が配置され、このガスボンベ８２から送り出された測定用ガスの圧力は、上流側空間８１ａ内において０．３ＭＰａに設定される。この圧力は、連成計８３によって測定される。一方、下流側空間８１ｂは、ロータリーポンプ８８及びターボ分子ポンプ８７によって十分に排気されるため、高真空状態となっている。また、測定試料８４は、ヒーター調整器８５ｂに接続するヒーター８５ａによって４０℃になるように調整される。なお、一般的に、蓄圧式消火器が設置される場所の温度は−３０℃〜４０℃であるため、その範囲のうちで最も高い使用温度条件下でガスバリアー性を測定することは、最も厳しい条件での測定となるため有意義である。

ところで、比較的に検出が容易な軽元素ガスである水素（Ｈ_２）やヘリウム（Ｈｅ）ガスは、迅速なガス漏れ及びその量の測定を可能にする。本実施形態のリーク測定システム１００においても、測定部１０６の性能による制限により、前述の軽元素ガス（本実施形態ではヘリウム（Ｈｅ）ガス））が検出対象のガスとなる。そうすると、ガスの適切な封入の確認、換言すれば蓄圧性の確認を行うためには、少なくともリーク測定システム１００によって検出可能な量の軽元素ガスを消火剤貯蔵容器１０内に封入する必要がある。

その結果、樹脂製の消火剤貯蔵容器１０にとって本来ならば「通過漏れ」を生じさせるため好ましくないヘリウム（Ｈｅ）ガスのような軽元素ガスを、そのリークの確認のために封入せざるを得ない状況が生まれることになる。従って、特に我が国において要求される、製造から８年間の安定した蓄圧性を確保する観点から、発明者らは、消火剤貯蔵容器１０内に封入するガスの種類、その比率、及びその圧力を次のとおり定めた。

本実施形態では、消火剤貯蔵容器１０内に窒素（Ｎ_２）ガスとヘリウム（Ｈｅ）ガスとの混合ガスが封入される。ここで、本実施形態の消火剤貯蔵容器１０の容積から将来的に収容される消火剤の体積を減じた値（以下、「エアスペース１」という。）は、消火剤が粉末消火剤（例えば、第１リン酸アンモニウムを主成分とする粉末状消火剤）の場合は２０３３ｃｍ^３であり、消火剤が中性強化液（例えば、カリウム塩又はアンモニウム塩を主成分とする中性強化液）の場合は、１１４０ｃｍ^３である。また、不活性ガスとしての窒素（Ｎ_２）ガスのモル数と軽元素ガスとしてのヘリウム（Ｈｅ）ガスのモル数とを合算した全モル数に対するヘリウム（Ｈｅ）ガスのモル数の比率は、７％である。加えて、ヘリウム（Ｈｅ）ガスが存在しない場合の窒素（Ｎ_２）ガスのみの消火剤貯蔵容器１０内の圧力は、２０℃下で、約０．８８ＭＰａになるように封入される。

なお、ヘリウム（Ｈｅ）ガスが存在しない場合の窒素（Ｎ_２）ガスの消火剤貯蔵容器１０内の圧力が、２０℃において、０．７ＭＰａ以上０．８６ＭＰａ以下となるようにガスが封入されることは、ヘリウム（Ｈｅ）ガスが時間の経過とともに「通過漏れ」が生じたとしても十分な蓄圧性を保持できる点で好ましい。

なお、本実施形態では、上述の比率が７％であったが、その比率はこれに限定されない。例えば、前述の比率が１％以上１０％未満であれば、本実施形態の少なくとも一部の効果が奏され得る。ここで、その比率を１％以上としたのは、リーク測定システム１００において、「通過漏れ」の経時的な増加に影響されるノイズ（Ｎ）レベルに対するシグナル（Ｓ）の比として３．０以上を得るためである。加えて、ノイズとは、本測定における、いわゆるバックグラウンドとして存在する値と経時変化しうる「通過漏れ」による値との合計である。また、閾値とは、製造される蓄圧式消火器が良品として許容されるガス漏れの量の上限値であり、前述のシグナル（Ｓ）を意味する。具体的には、この閾値は、以下の式から算出される。

すなわち、本実施形態における閾値は、軽元素ガスであるヘリウム（Ｈｅ）ガスが存在しない場合の、不活性ガスである窒素（Ｎ_２）ガスの消火剤貯蔵容器１０内圧力から０．７ＭＰａを減じた値に、全てのガスのモル数に対する軽元素ガスのモル数の比率を乗じた結果を、耐用年数に対応する秒数で割った値をいう。

また、上述の比率を１０％未満としたのは、例えばその封入工程から８年間、消火剤貯蔵容器１０内の圧力を所定圧力（例えば、０．７ＭＰａ）以上に維持することを可能にするためである。その結果、例えば、蓄圧式消火器の点検時にその蓄圧性を保持するための追加的なガスの封入作業が不要となる。

なお、本実施形態のガス漏れ量の測定における具体的な閾値は、以下のように設定された。なお、単位中の「ｓ」は秒である。
（１）消火剤が粉末消火剤の場合、閾値が６．１４×１０^−８Ｐａ・ｍ^３／ｓに設定された。
（２）消火剤が中性強化液の場合、閾値が３．５５×１０^−８Ｐａ・ｍ^３／ｓに設定され
た。

以上を踏まえて、ガス透過量の測定装置８０の構成を用いて、所定時間内に上流側空間８１ａから下流側空間８１ｂに透過した測定用ガスの量を測定することにより、透過するガス量が測定された。ここで、ガス透過量の測定装置８０による測定用ガスは、窒素（Ｎ_２）ガスとヘリウム（Ｈｅ）ガスの混合ガスとした。上述のガスボンベ８２内には、この混合ガスが収容されている。より具体的には、この混合ガスにおいては、窒素（Ｎ_２）ガスのモル数とヘリウム（Ｈｅ）ガスのモル数とを合算した全モル数に対するヘリウム（Ｈｅ）ガスのモル数の比率が１０％に設定された。この数値は、上述のヘリウム（Ｈｅ）ガスの混合比率の範囲のうち、最もリーク測定において厳しい条件を超える値として設定された。また、図７に示すように、透過するガス量は、レコーダー８６ｂを備えた四重極ガス分析計８６ａを用いて測定された。なお、この分析計におけるガス測定器は、ＵＬＶＡＣ（アルバック株式会社）製の「ベーシックプロセスガスモニタＱｕｌｅｅＢＧＭ−１０２Ｒ」である。

ここで、本実施形態の消火剤貯蔵容器１０は、顔料としてぺリノン系レッドを含有するポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）によって形成されている。具体的には、本実施形態の消火剤貯蔵容器１０は、マスターバッチ（顔料とＰＥＮとを混合したもの）が混合されたポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）で形成された。なお、本実施形態では、マスターバッチは、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）１００部に対してぺリノン系レッド１．３部の割合で混合することにより形成された。また、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）に対し、前述のマスターバッチが１０％の割合で混合された。比較例のために、前述のマスターバッチが全く混合されない消火剤貯蔵容器も作製された。図８Ａは、本実施形態の消火剤貯蔵容器１０のガスバリアー性の測定結果である。

また、本実施形態の変形例として、消火剤貯蔵容器１０に含まれる顔料が、ペリノン系レッドの代わりに酸化チタン（ＴｉＯ_２）である点を除いて同じ構成を備えた消火剤貯蔵容器２０についてもガスバリアー性の測定が行われた。なお、本実施形態の消火剤貯蔵容器２０は、顔料として酸化チタン（ＴｉＯ_２）を含有するポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）によって形成されている。具体的には、本実施形態の消火剤貯蔵容器２０は、マスターバッチ（顔料とＰＥＮとを混合したもの）が混合されたポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）で形成されている。また、本実施形態では、マスターバッチは、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）１００部に対して酸化チタン（ＴｉＯ_２）０．１３部の割合で混合することにより形成される。また、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）に対し、前述のマスターバッチが１０％の割合で混合される。

図８Ｂは、本実施形態の変形例において製造された消火剤貯蔵容器２０のガスバリアー性の測定結果である。

図８Ａ及び図８Ｂに示すとおり、顔料を含有するポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）によって形成された消火剤貯蔵容器１０を用いることにより、測定開始から少なくとも１２００秒間は、５．０×１０^−９Ｐａ・ｍ^３／ｓ未満の量しか軽元素ガスが通過しないことが確認された。

さらに、前述の各マスターバッチが全く混合されない、すなわち顔料が全く含まれていない樹脂を用いた消火剤貯蔵容器のガスバリアー性も、ガス透過量の測定装置８０を用いて測定された。図８Ｃは、その結果を示している。図８Ｃに示すように、顔料が全く含まれていない消火剤貯蔵容器を用いた場合であっても、少なくとも６００秒間は、消火剤貯蔵容器内に封入されたガスが２．５×１０^−９Ｐａ・ｍ^３／ｓ未満の量しか軽元素ガスが通過しないことが確認された。

加えて、上述の２つのガス漏れの態様がさらに詳しく分析された結果、消火剤貯蔵容器１０，２０内に封入されているガスのうち、「通過漏れ」によるガス漏れが、実質的に軽元素ガスであるヘリウム（Ｈｅ）ガスのみに起因していると考えても支障が無いことが分かった。

上述の各調査及びそれらの分析の結果を踏まえ、以下の知見が得られた。
（１）消火剤貯蔵容器１０，２０が蓋体３１によって閉塞され、その後ガスが封入されてから少なくとも１０分間（６００秒間）は、消火剤貯蔵容器１０，２０内に封入されたガスの「通過漏れ」が発生しないか又は発生したとしても「部品間漏れ」の測定に影響を及ぼさないと考えても支障はない。換言すれば、ガスが封入されてから少なくとも１０分間（６００秒間）は、上述のノイズ（Ｎ）に対して閾値が３倍以上という状況を確保することができるため、生産の安定性などの量産性の観点で有利である。
（２）消火剤貯蔵容器１０，２０が蓋体３１によって閉塞され、その後ガスが封入されてから少なくとも１０分間（６００秒間）において、上述の閾値を超える軽元素であるヘリウム（Ｈｅ）ガスが検出された場合は、「部品間漏れ」であると特定することができる。
そこで、発明者らは、蓄圧式消火器の製造工程の一工程として、蓄圧性を維持するための最も大きな障害となる「部品間漏れ」の問題を確度高く発見するために、消火剤貯蔵容器１０，２０と蓋体３１とが螺合され、その後ガスが封入されてから１０分（６００秒）以内に、ガス漏れ（部品間漏れ）量を測定することとした。

以下に、本実施形態のリーク測定システム１００を用いた測定方法について説明する。本実施形態では、まず、消火剤貯蔵容器１０，２０内に消火剤６０が収容された後、蓋体３１と消火剤貯蔵容器１０，２０の雄ネジ部１２とが螺合されることによって、消火剤貯蔵容器１０，２０の開口部１３が閉塞される。その閉塞の後、弁棒３２を一時的に開状態とすることにより、窒素（Ｎ_２）ガスとヘリウム（Ｈｅ）ガスが、蓋体３１における消火剤ホースのための消火剤ホース固定部３１ｃ及び流路３１ｅを介して消火剤貯蔵容器１０，２０内に封入された。

本実施形態では、制御部１０８の備えるタイマーが、上述の封入工程が開始された時点からの時間の計測を開始する。ここで、封入作業の開始とこのタイマーの計測開始とを連動させる手法は特に限定されない。例えば、封入の際、窒素ガス（Ｎ_２）ガス又はヘリウム（Ｈｅ）の供給装置が作動したことを公知の電気的又は光学的な信号を利用して前述のタイマーに伝達してもよい。また、封入の開始と実質的に同時に前述のタイマーの計測を手動で開始させてもよい。

次に、封入工程が完了すると、蓋体３１と閉塞された消火剤貯蔵容器１０，２０の開口部１３とが、リーク測定システム１００のチャンバー１０１内に開口部１３を上に向けた状態で入れられる。本実施形態のチャンバー１０１は、消火剤貯蔵容器１０，２０の肩部９２の一部の外周にシール部１０２が密接するような開口が設けられている。

ここで、本実施形態では、蓋体３１が起動レバー及び起倒杆と係合していないため、蓋体３１外縁の正射影が消火剤貯蔵容器１０，２０における肩部９２のシールされている部分の正射影の外縁よりも内側に形成される。従って、消火剤貯蔵容器１０，２０の直進運動のみにより、リーク測定の対象となる蓋体３１及び開口部１３の接合部をチャンバー１０１内に送り込むことができる。これは、リーク測定システムの設計上、機構の単純化及び簡便化につながるため好ましい。さらに、上述のとおり、蓋体３１が起動レバー及び起倒杆と係合していないため、起動レバー等を収容するようなチャンバーの容積よりもチャンバー１０１の容積を格段に小さくすることが可能となる。その結果、第１排気ポンプ１０４による排気時間が短縮されるため、蓄圧式消火器の量産性が向上する。加えて、リーク測定の際にノイズレベルに影響し得る、外気において付着する起動レバーや起倒杆の表面の微量のヘリウム（Ｈｅ）ガスを考慮する必要がなくなるため、測定精度も向上する。さらに、本実施形態では、消火剤貯蔵容器１０，２０の開口部１３が上に向くようにチャンバー１０１内に送り込まれているため、消火剤６０が開口部１３に接触しない状態で前記肩部の一部の外周をシールされる。従って、消火剤の存在によって、部品間漏れが確認できないという事態が実質的に生じない点は特筆すべきである。これは、蓄圧式消火器の量産を考慮した場合に、リーク測定の信頼性、ひいては生産の安定性に大きく貢献する。

その後、消火剤貯蔵容器１０，２０の肩部９２がシール部１０２によってシールされると、密閉空間となったチャンバー１０１のガスは、第１排気ポンプ１０４により排気される。なお、本実施形態の第１排気ポンプ１０４は、ロータリーポンプであり、約７秒でチャンバー１０１内の圧力が２．０×１０^１Ｐａに到達する。

ここで、本実施形態では、測定が行われていないときはバルブ１０５が閉状態であるため、遅くとも第１排気ポンプ１０４によってチャンバー１０１内のガスが排気される前に、測定部１０６の空間内が第２排気ポンプ１０７により排気される。本実施形態の第２排気ポンプ１０７は、メカニカルブースターが付属したロータリーポンプであり、約７秒で測定部１０６の空間内の圧力が２．０×１０^１Ｐａに到達する。なお、第１排気ポンプ１０４による排気の前に第２排気ポンプ１０７による排気が行われる理由は、本実施形態のリーク測定時間を封入工程の開始から１０分以内に収めるべく、測定部１０６の排気時間を可能な限り削減するためである。本実施形態のリーク測定システム１００のシグナル（Ｓ）レベルは、上述の閾値であるため、ノイズ（Ｎ）レベルをその３分の１以下、換言すれば、中性強化液を例に取れば１．１×１０^−８Ｐａ・ｍ^３／ｓ以下にすることは好適である。従って、微量のリーク量を精度良く検出するには測定部１０６の空間が十分に排気されていることが要求されるため、第１排気ポンプ１０４による排気の前に第２排気ポンプ１０７による排気が行われることは好ましい。他方、本実施形態では、リーク測定システム１００が排気ポンプを２つ備えているが、その実施形態は限定されない。例えば、上述の密閉空間が形成されてから、第１排気ポンプ１０４のみが前述の密閉空間内と測定部１０６の空間内の両方を排気することも一態様となり得る。但し、排気時間が長くなる点、及び測定精度が落ちる可能性がある点を考慮すれば、２つの排気ポンプを用いた本実施形態は好ましい態様である。

第１排気ポンプ１０４による排気の後、制御部１０８によりバルブ１０５が開状態に変更されるとともに、測定部１０６による軽元素ガスの有無及びその量の測定が開始される。この測定は、上述のとおり、封入工程の開始から１０分以内に行われる。

以下に、上述のリーク測定工程を含めた蓄圧式消火器の製造工程を説明する。図９は、本実施形態における蓄圧式消火器の製造フローチャートである。

まず、ステップＳ１０２において、蓄圧式消火器の製造の準備段階として、各部品が製造される。次に、ステップＳ１０４において、消火剤貯蔵容器１０，２０内に、上述の消火剤６０が入れられる。その後、ステップＳ１０６において、蓋体３１が消火剤貯蔵容器１０，２０の口部９１と螺合する。次に、ステップＳ１０８において、消火剤貯蔵容器１０，２０内に、既に述べたガスの封入工程が開始されるとともに、リーク測定システム２００の制御部１０８の備えるタイマーが計測を開始する。封入作業が完了した後、消火剤貯蔵容器１０，２０の蓋体３１と開口部１３はチャンバー２０１内に導入される。シール部１０２によって密閉空間が形成されると、第１排気ポンプ１０４により密閉空間内のガスが排気される。その後、バルブ１０５が開状態となり、リーク測定、換言すれば「部品間漏れ」の測定が開始する（ステップＳ１１０）。リーク測定は、前述のタイマーによって計測されるガスの封入開始からの時間が所定時間を経過するまでに終了する（ステップＳ１１２）。ここで、ステップＳ１１４において、測定したリーク量が、所定の閾値以下であった場合は、耐用年数が経過するまで蓄圧性が確保されることが期待されるため、次の工程に移る。他方、仮に、測定したリーク量が所定の閾値を越えていた場合は、その消火剤貯蔵容器は出荷対象から外される。出荷対象となった消火剤貯蔵容器１０，２０は、ステップＳ１１６において、起動レバー３３と起倒杆３４とが蓋体３１に取り付けられる。その後、その他の各種部品が消火剤貯蔵容器１０，２０に取り付けられる（ステップＳ１１８）。

上述の製造工程（Ｓ１０２〜Ｓ１１８）を経ることにより、図１０に示す蓄圧式消火器５００が製造される。

上述のとおり、本実施形態では、特定の比率及び特定の圧力範囲でヘリウム（Ｈｅ）ガスと窒素（Ｎ_２）ガスが封入されているため、蓄圧式消火器５００が室温（例えば、２０℃）において設置される場所では、その蓄圧性を長期間（本実施形態では、８年間）安定して維持することが出来る。すなわち、本実施形態の蓄圧式消火器５００は、８年間、消火剤貯蔵容器１０，２０内の圧力を０．７ＭＰａ以上に維持することが可能となる。その結果、例えば、その蓄圧性を保持するための追加的なガスの封入作業が不要となる。

さらに、本実施形態では、ヘリウム（Ｈｅ）ガスが適切な範囲で封入されているため、特に、製造工程における「部品間漏れ」を確度高く知ることができる。従って、樹脂製の消火剤貯蔵容器を備えていても、信頼性及び量産性の高い蓄圧式消火器が得られる。

なお、全てのガスのモル数に対する軽元素ガスのモル数の比率が８％以下に設定されることは、長期間の蓄圧性の確保及び封入されるガスのコストの低減の観点から、さらに好ましい一態様である。また、本実施形態では、リーク測定システム１００を用いて測定する際に、Ｓ／Ｎ比が３．０に設定されたが、Ｓ／Ｎ比はこの値に限定されない。例えば、Ｓ／Ｎ比が５．０、あるいは１０．０以上に設定されることも他の採用され得る態様である。特に、量産性又は信頼性を高めるために、Ｓ／Ｎ比を６．０以上に設定することは、好ましい一態様である。

また、本実施形態では、開口部１３を上に向けた状態で、蓋体３１と開口部１３がチャンバー１０１内に収容されていたが、開口部１３の方向はその方向に限定されない。例えば、消火剤６０が開口部１３に接触しない範囲の角度に開口部１３が向いていれば、本実施形態の効果と同様の効果が奏される。すなわち、消火剤６０が粉末であるか液体であるかを問わず、消火剤６０を開口部１３に接触させないように「部品間漏れ」を測定することにより、本実施形態の効果を奏させることができる。特に、消火剤６０が液体の場合は、開口部１３に消火剤６０が接触することが、「部品間漏れ」の適切な測定を阻害することも考えられる。なお、本実施形態においては、前述の消火剤６０が開口部１３に接触しない範囲の角度は、鉛直上方を中心に±７０°以内である。

＜第２の実施形態＞
図１１は、本実施形態のリーク測定システム２００の一部断面側面図を含む構成図である。本実施形態では、消火剤貯蔵容器１０，２０と螺合する蓋体３１が起動レバー３３及び起倒杆３４と係合している点、及びチャンバー２０１の容積が第１の実施形態のチャンバー１０１の容積よりも大きい点を除き、第１の実施形態と同じである。従って、第１の実施形態と重複する説明は省略され得る。

本実施形態では、蓋体３１は、起動レバー３３及び起倒杆３４が係合している。従って、起動レバー３３の正射影が消火剤貯蔵容器１０，２０における肩部９２のシールされている部分の正射影の外縁よりも外側に形成される。そのため、消火剤貯蔵容器１０，２０の直進運動のみにより起動レバー３３を含めた蓋体３１をチャンバー２０１内に送り込むことはできないが、回転運動と直進運動を併せることにより、図１１に示すような状態に設置することは可能である。

また、上述のとおり、本実施形態のチャンバー２０１は起動レバー３３を収容するため、その容積は第１の実施形態のチャンバー１０１の容積よりも大きい。その結果、第１排気ポンプ１０４による排気時間が比較的長くなる。加えて、リーク測定の際にノイズレベルに影響し得る、外気において付着する起動レバーや起倒杆の表面の微量のヘリウム（Ｈｅ）ガスを考慮する必要が生じるため、その測定精度が比較的低下すると考えられる。上述の観点から言えば、本実施形態よりも第１の実施形態の方が蓄圧式消火器の量産性が高いが、本実施形態であっても消火剤６０が収容された状態で「部品間漏れ」を測定することができることは有益である。

以下に、本実施形態の蓄圧式消火器の製造工程を説明する。図１２は、本実施形態における蓄圧式消火器の製造フローチャートである。

まず、ステップＳ２０２において、蓄圧式消火器の製造の準備段階として、各部品が製造される。次に、ステップＳ２０４において、消火剤貯蔵容器１０，２０内に、第３の実施形態と同じ消火剤が入れられる。その後、ステップＳ２０６において、起動レバー３３と起倒杆３４が係合した蓋体３１が消火剤貯蔵容器１０，２０の口部９１と螺合する。次に、ステップＳ２０８において、消火剤貯蔵容器１０，２０内に、既に述べたガスの封入工程が開始されるとともに、リーク測定システム２００の制御部１０８の備えるタイマーが計測を開始する。封入作業が完了した後、消火剤貯蔵容器１０，２０の前述の蓋体３１と開口部１３はチャンバー２０１内に導入される。シール部１０２によって密閉空間が形成されると、第１排気ポンプ１０４により密閉空間内のガスが排気される。その後、バルブ１０５が開状態となり、リーク測定、換言すれば「部品間漏れ」の測定が開始する（ステップＳ２１０）。リーク測定は、前述のタイマーによって計測されるガスの封入開始からの時間が所定時間を経過するまでに終了する（ステップＳ２１２）。ここで、ステップＳ２１４において、測定したリーク量が、所定の閾値以下であった場合は、耐用年数が経過するまで蓄圧性が確保されることが期待されるため、次の工程に移る。他方、仮に、測定したリーク量が所定の閾値を越えていた場合は、その消火剤貯蔵容器は出荷対象から外される。出荷対象となった消火剤貯蔵容器１０，２０は、ステップＳ２１６において、その他の各種部品が消火剤貯蔵容器１０，２０に取り付けられる。

上述の製造工程（Ｓ２０２〜Ｓ２１６）を経た場合であっても、図１０に示す蓄圧式消火器５００が製造される。

＜第３の実施形態＞
本実施形態では、消火剤貯蔵容器１０，２０内に消火剤が収容されていない点を除き、第１の実施形態のリーク測定システム１００及びその方法と同様の測定が行われる。従って、第１の実施形態と重複する説明は省略され得る。

図１３に示すように、リーク測定システム１００において、消火剤が収容されていない消火剤貯蔵容器１０，２０の「部品間漏れ」有無とその量の測定が行われる。なお、この測定は、直接的には蓄圧式消火器の製造には寄与しないが、例えば、蓋体３１と消火剤貯蔵容器１０，２０との組合せの適否を確認するためには、有効な手段であるといえる。

なお、本実施形態においても、蓋体３１が起動レバーと係合していないため、その形態に由来する第１の実施形態と同様の効果が奏され得る。具体的には、本実施形態においても第１の実施形態と同様に、消火剤貯蔵容器１０，２０の直進運動のみにより、リーク測定の対象となる蓋体３１及び開口部１３の接合部をチャンバー１０１内に送り込むことができる。また、蓋体３１が起動レバー及び起倒杆と係合していないため、チャンバー１０１の容積が第２の実施形態のチャンバー２０１よりも小さくすることが可能となる。その結果、第１排気ポンプ１０４による排気時間が短縮されるため、蓄圧式消火器の量産性が向上する。また、リーク測定の際にノイズレベルに影響し得る、外気において付着する起動レバーや起倒杆の表面の微量のヘリウム（Ｈｅ）ガスを考慮する必要がなくなるため、測定精度も向上する。

＜第４の実施形態＞
本実施形態では、消火剤貯蔵容器１０，２０内に消火剤が収容されていない点を除き、第２の実施形態のリーク測定システム２００及びその方法と同様の測定が行われる。従って、第１及び第２の実施形態と重複する説明は省略され得る。

図１４に示すように、リーク測定システム２００において、消火剤が収容されていない消火剤貯蔵容器１０，２０の「部品間漏れ」有無とその量の測定が行われる。なお、この測定は、直接的には蓄圧式消火器の製造には寄与しないが、例えば、蓋体３１と消火剤貯蔵容器１０，２０との組合せの適否を確認するためには、有効な手段であるといえる。

＜その他の実施形態＞
ところで、上述の各実施形態では、「部品間漏れ」の検出に資するため、軽元素ガスとしてヘリウム（Ｈｅ）ガスが消火剤貯蔵容器１０，２０内に封入されているが、ヘリウム（Ｈｅ）ガスに代えて水素（Ｈ_２）ガスが封入された場合であっても、本実施形態の効果の少なくとも一部の効果が奏され得る。しかしながら、使用時に消火剤貯蔵容器１０，２０に保持されているガスは消火剤とともに消火対象に向けて放出される場合があるため、水素（Ｈ_２）ガスのように非常に燃えやすい性質を持つガスが含まれることは望ましくない。そのため、上述の各実施形態のようにヘリウム（Ｈｅ）ガスを採用することが好ましい。

また、上述の各実施形態では、消火剤貯蔵容器を形成する樹脂中に含有する顔料が、ペリノン系レッド又は酸化チタン（ＴｉＯ_２）であったが、採用される顔料はそれらに限定されない。例えば、アンスラキノン系レッドやシアニン系ブルーが前述の顔料に代えて採用されても、上述の各実施形態の効果と同様の効果が奏され得る。

また、上述の各実施形態では、不活性ガスとして窒素（Ｎ_２）ガスが採用されているが、不活性ガスは窒素（Ｎ_２）ガスに限定されない。例えば、窒素（Ｎ_２）ガスの一部又は全部がアルゴン（Ａｒ）ガスに変更されても良い。但し、製造コストを低減する観点から言えば、不活性ガスとして窒素（Ｎ_２）ガスのみが採用されることが好ましい。

また、上述の第１の実施形態では、消火剤貯蔵容器１０，２０のうち、最も肉厚の薄い領域の厚みに基づいて「所定時間」を算出したが、その算出方法は、測定において最も安全な基準、換言すれば、最も「通過漏れ」を生じる可能性が低い状況を基準としている。従って、「所定時間」はそれ以外の基準に基づいて算出され得る。例えば、図１に示すような状況の密閉領域が形成される場合、口部９１の肉厚（Ｔ_１）と肩部９２の肉厚（Ｔ_２）のうち最も薄い肉厚である１．２ｍｍを基準として「所定時間」が算出されても上述の実施形態の効果と同等の効果が奏され得る。例えば、混合ガスとしての窒素（Ｎ_２）ガスのモル数とヘリウム（Ｈｅ）ガスのモル数とを合算した全モル数に対するヘリウム（Ｈｅ）ガスのモル数の比率が１０％であって、４０℃の条件下において、「所定時間」は、５００秒となる。つまり、「所定時間」が肉厚の変化に応じて一定の範囲で変動しうることは当業者であれば理解できる。

また、上述の第１の実施形態では、「所定時間」を１０分に設定しているが、特に、消火剤貯蔵容器を構成する樹脂が顔料を含有する場合はガスバリアー性が向上するため、図８Ａ等に示されるように、例えば、「所定時間」を１２００秒とすることも、第１の実施形態の変形例となる。逆に、量産性ないし生産性を高めるため、「所定時間」を１０分よりも短い時間、例えば３０秒、２分、５分、又は７分に設定することも上述の各実施形態及び既述の各数値データに基づいて可能となる。

また、例えば、上述のリーク測定システム１００，２００が備える各機器及び制御部１０８が図示しないコンピュータに接続され、当該コンピュータが、図９又は図１２に示す各工程を実行するための蓄圧式消火器の製造プログラム又はリーク測定プログラムにより、各工程を監視し、又は統合的に制御することも好ましい一態様である。なお、前述のプログラムは、そのコンピュータ内のハードディスクドライブ、又はそのコンピュータに備え付けられた磁気ディスクドライブ等に挿入される公知の記録媒体に保存されることに限定されない。例えば、この製造プログラムの一部又は全部は、各機器、又は制御部１０８内に保存されていてもよい。また、この製造プログラムは、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、又はインターネット回線、あるいは公知の通信網等の公知の技術を介して遠隔の場所から上述の各プロセスを監視し、又は制御することもできる。

また、上述の各実施形態では、消火剤貯蔵容器を構成する樹脂としてポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）が採用されているが、採用される樹脂はこれに限定されない。例えば、ジカルボン酸成分として主にナフタレンジカルボン酸またはテレフタル酸、ジオール成分として主にエチレングリコール又はブタンジオールを用いて重縮合させて得られたポリエステル樹脂又はこれらのポリエステル樹脂を主とする材料が消火剤貯蔵容器の材料として採用されても、本発明の少なくとも一部の効果が奏されると考えられる。換言すれば共重合ポリエステル樹脂であれば、本発明の少なくとも一部の効果が奏されると考えられる。

また、他の採用し得る材料の一例として、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリフェニレンスルファイド、ポリスチレン、又はポリカーボネートが挙げられる。但し、上述の全ての材料の中でも、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）を採用することが、強度の観点から好ましい。また、ガスバリアー性の観点から、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）が単独で採用されることが最も好ましい。すなわち、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）を採用することにより、高強度でかつガスバリアー性に優れた消火剤貯蔵容器がより確度高く得られる。

また、上述の第２及び第４の実施形態では、起動レバー３３と起倒杆３４が蓋体３１に係合している状態で「部品間漏れ」が測定されていたが、安全性の観点から、その測定の際に安全栓３５によって起動レバー３３を誤動作しないように固定することも他の好ましい一態様である。

加えて、上述の各実施形態の消火器の消火剤貯蔵容器の外周表面上に公知の被膜フィルムや公知の顔料を含むフィルムが配置されていてもよい。例えば、消火器の製造メーカー名や消火器の性能を示すための記述や装飾が施されたフィルムは広く一般的に利用されているが、それらの使用は上述の各実施形態の効果を妨げない。

さらに、上述の各実施形態の効果が損なわれない添加剤であれば、消火剤貯蔵容器を構成する樹脂は、変色の防止や耐候性の向上のために、光安定剤、紫外線吸収剤、又は老化防止剤などの公知の添加剤が適宜配合され得る。

なお、上述の各実施形態の開示は、それらの実施形態の説明のために記載したものであって、本発明を限定するために記載したものではない。加えて、各実施形態の他の組合せを含む本発明の範囲内に存在する変形例もまた、特許請求の範囲に含まれるものである。

本発明の蓄圧式消火器の製造方法、リーク測定方法、及びリーク測定システムは、樹脂製の消火剤貯蔵容器内に高いガス圧力を長期間保持し得ることができる蓄圧式消火器を提供することができるため、現在及び将来の消火器産業において極めて有用である。

１０，２０消火剤貯蔵容器
１１消火剤貯蔵部
１２雄ネジ部
１３開口部
３１蓋体
３１ａ起動レバー係合部
３１ｂ起倒杆係合部
３１ｃ消火剤ホース固定部
３１ｄサイホン管固定部
３１ｅ流路
３１ｆ固定レバー
３２弁棒（バルブ）
３３起動レバー
３３ａレバー部
３３ｂ薄肉部
３３ｃ蓋体係合部
３３ｄ第１開口部
３３ｅ第２開口部
３４起倒杆
３４ａ薄肉部
３４ｂ安全栓係合部
３５安全栓
３５ａ係合突起
３５ｂ突起
３５ｃ嵌入棒
５０支持台
６０消火剤
７０サイホン管
８０ガス透過量の測定装置
８１ａ上流側空間
８１ｂ下流側空間
８２ガスボンベ
８３連成計
８４測定用試料
８５ａヒーター
８５ｂヒーター調整器
８７ターボ分子ポンプ
８８ロータリーポンプ
９１口部
９２肩部
９３胴部
９４底部
１００，２００リーク測定システム
１０１，２０１チャンバー
１０２シール部
１０４第１排気ポンプ
１０６測定部
１０７第２排気ポンプ
１０８制御部
５００蓄圧式消火器

Claims

貫通経路が形成されるとともに前記貫通経路を開閉自在にする弁棒を備える蓋体によって、樹脂を用いて継ぎ目なく成形されるとともに開口部と深さ方向に進むにしたがって外径が大きくなる肩部とを有する消火剤貯蔵容器の前記開口部を閉塞する閉塞工程と、
アルゴンガスと窒素ガスからなる群から選択される少なくとも１つの不活性ガス及びヘリウムガスと水素ガスとからなる群から選択される少なくとも１つの軽元素ガスが、前記不活性ガスと前記軽元素ガスとの総モル数に対する比率が前記消火剤貯蔵容器を通過して外部に漏れ出たとしても日本国において要求される蓄圧性を有するように、前記貫通経路を通じて前記消火剤貯蔵容器内に封入される封入工程と、
前記封入工程の後、前記開口部を上に向けた状態で前記肩部の一部の外周をシールすることにより、前記蓋体及び前記開口部が収容される密閉空間が形成された後、前記密閉空間を排気する排気工程と、
前記排気工程の後、前記密閉空間内の前記軽元素ガスの量を、前記封入工程の開始から所定時間が経過するまでに測定する測定工程とを含む
蓄圧式消火器の製造方法。
貫通経路が形成されるとともに前記貫通経路を開閉自在にする弁棒を備える蓋体によって、樹脂を用いて継ぎ目なく成形されるとともに開口部と深さ方向に進むにしたがって外径が大きくなる肩部とを有する消火剤が収容された消火剤貯蔵容器の前記開口部を閉塞する閉塞工程と、
アルゴンガスと窒素ガスからなる群から選択される少なくとも１つの不活性ガス及びヘリウムガスと水素ガスとからなる群から選択される少なくとも１つの軽元素ガスが、前記不活性ガスと前記軽元素ガスとの総モル数に対する比率が前記消火剤貯蔵容器を通過して外部に漏れ出たとしても日本国において要求される蓄圧性を有するように、前記貫通経路を通じて前記消火剤貯蔵容器内に封入される封入工程と、
前記封入工程の後、前記消火剤が前記開口部に接触しない状態で前記肩部の一部の外周をシールすることにより、前記蓋体及び前記開口部が収容される密閉空間が形成された後、前記密閉空間を排気する排気工程と、
前記排気工程の後、前記密閉空間内の前記軽元素ガスの量を、前記封入工程の開始から所定時間が経過するまでに測定する測定工程とを含む
蓄圧式消火器の製造方法。
前記排気工程の前に、前記密閉空間と弁を介して連通する、前記軽元素ガスを測定する測定器を有する測定空間を排気する工程をさらに含む
請求項１又は請求項２に記載の蓄圧式消火器の製造方法。
前記測定工程の後に、起動レバーを前記蓋体に係合させる工程をさらに含む
請求項１又は請求項２に記載の蓄圧式消火器の製造方法。
前記樹脂が顔料を含み、かつ
前記所定時間が、１２００秒である
請求項１又は請求項２に記載の蓄圧式消火器の製造方法。
前記不活性ガスのモル数と前記軽元素ガスのモル数とを合算した全モル数に対する軽元素ガスのモル数の比率が１０％未満である
請求項１又は請求項２に記載の蓄圧式消火器の製造方法。
貫通経路が形成されるとともに前記貫通経路を開閉自在にする弁棒を備える蓋体によって閉塞された開口部と、深さ方向に進むにしたがって外径が大きくなる肩部とを備え、樹脂を用いて継ぎ目なく成形される消火剤貯蔵容器の前記開口部を上に向けた状態で前記肩部の一部の外周がシールされることにより、前記蓋体及び前記開口部が収容される密閉空間となる第１チャンバーと、
前記密閉空間を排気する第１ポンプと、
前記貫通経路を通じて、アルゴンガスと窒素ガスからなる群から選択される少なくとも１つの不活性ガス及びヘリウムガスと水素ガスとからなる群から選択される少なくとも１つの軽元素ガスが、前記不活性ガスと前記軽元素ガスとの総モル数に対する比率が前記消火剤貯蔵容器を通過して外部に漏れ出たとしても日本国において要求される蓄圧性を有するように、前記消火剤貯蔵容器内へ封入され始めてからの時間を計測するタイマーと、
前記タイマーによって計測された時間が所定時間を経過するまでに、前記密閉空間内の前記軽元素ガスの量を測定する測定器とを備える
リーク測定システム。
貫通経路が形成されるとともに前記貫通経路を開閉自在にする弁棒を備える蓋体によって閉塞された開口部と、深さ方向に進むにしたがって外径が大きくなる肩部とを備え、樹脂を用いて継ぎ目なく成形される消火剤が収容された消火剤貯蔵容器の前記消火剤が前記開口部に接触しない状態で前記肩部の一部の外周がシールされることにより、前記蓋体及び前記開口部が収容される密閉空間となる第１チャンバーと、
前記密閉空間を排気する第１ポンプと、
前記貫通経路を通じて、アルゴンガスと窒素ガスからなる群から選択される少なくとも１つの不活性ガス及びヘリウムガスと水素ガスとからなる群から選択される少なくとも１つの軽元素ガスが、前記不活性ガスと前記軽元素ガスとの総モル数に対する比率が前記消火剤貯蔵容器を通過して外部に漏れ出たとしても日本国において要求される蓄圧性を有するように、前記消火剤貯蔵容器内へ封入され始めてからの時間を計測するタイマーと、
前記タイマーによって計測された時間が所定時間を経過するまでに、前記密閉空間内の前記軽元素ガスの量を測定する測定器とを備える
リーク測定システム。
前記密閉空間と弁を介して連通する、前記軽元素ガスを測定する測定器を有する第２チャンバーと、
前記密閉空間を排気する前に前記第２チャンバーを排気する第２ポンプとをさらに備える
請求項７又は請求項８に記載のリーク測定システム。
前記樹脂が顔料を含み、かつ
前記所定時間が、１２００秒である
請求項７又は請求項８に記載のリーク測定システム。
前記不活性ガスのモル数と前記軽元素ガスのモル数とを合算した全モル数に対する軽元素ガスのモル数の比率が１０％未満である
請求項７又は請求項８に記載のリーク測定システム。
貫通経路が形成されるとともに前記貫通経路を開閉自在にする弁棒を備える蓋体によって、樹脂を用いて継ぎ目なく成形されるとともに開口部と深さ方向に進むにしたがって外径が大きくなる肩部とを有する消火剤貯蔵容器の前記開口部を閉塞する閉塞工程と、
アルゴンガスと窒素ガスからなる群から選択される少なくとも１つの不活性ガス及びヘリウムガスと水素ガスとからなる群から選択される少なくとも１つの軽元素ガスが、前記不活性ガスと前記軽元素ガスとの総モル数に対する比率が前記消火剤貯蔵容器を通過して外部に漏れ出たとしても日本国において要求される蓄圧性を有するように、前記貫通経路を通じて前記消火剤貯蔵容器内に封入される封入工程と、
前記封入工程の後、前記開口部を上に向けた状態で前記肩部の一部の外周をシールすることにより、前記蓋体及び前記開口部が収容される密閉空間が形成された後、前記密閉空間を排気する排気工程と、
前記排気工程の後、前記密閉空間内の前記軽元素ガスの量を、前記封入工程の開始から所定時間が経過するまでに測定する測定工程とを含む
リーク測定方法。
貫通経路が形成されるとともに前記貫通経路を開閉自在にする弁棒を備える蓋体によって、樹脂を用いて継ぎ目なく成形されるとともに開口部と深さ方向に進むにしたがって外径が大きくなる肩部とを有する消火剤が収容された消火剤貯蔵容器の前記開口部を閉塞する閉塞工程と、
アルゴンガスと窒素ガスからなる群から選択される少なくとも１つの不活性ガス及びヘリウムガスと水素ガスとからなる群から選択される少なくとも１つの軽元素ガスが、前記不活性ガスと前記軽元素ガスとの総モル数に対する比率が前記消火剤貯蔵容器を通過して外部に漏れ出たとしても日本国において要求される蓄圧性を有するように、前記貫通経路を通じて前記消火剤貯蔵容器内に封入される封入工程と、
前記封入工程の後、前記消火剤が前記開口部に接触しない状態で前記肩部の一部の外周をシールすることにより、前記蓋体及び前記開口部が収容される密閉空間が形成された後、前記密閉空間を排気する排気工程と、
前記排気工程の後、前記密閉空間内の前記軽元素ガスの量を、前記封入工程の開始から所定時間が経過するまでに測定する測定工程とを含む
リーク測定方法。