JP6404603B2 - 煙幕発生器およびその使用方法 - Google Patents
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Description
塩化ビニルは塩化ビニル樹脂と考えられるが、塩化ビニル樹脂は燃焼により有害な塩素ガスを発生することが考えられるため、安全性の点で問題がある。
煙幕源排出口を有するハウジング内において、互いに分離された第1煙幕源発生室と第2煙幕源発生室を有しており、
前記第1煙幕源発生室が、第1点火器と第1煙幕源発生剤組成物を有しており、
前記第2煙幕源発生室が、第2点火器と第2煙幕源発生剤組成物を有しており、
前記第1点火器の作動により第1煙幕源発生剤組成物を着火燃焼させて、前記第1煙幕源発生室内に第1煙幕源を発生させた後、煙幕源排出口から排出させることができ、
前記第2点火器の作動により第2煙幕源発生剤組成物を着火燃焼させて、前記第2煙幕源発生室内に第2煙幕源を発生させた後、煙幕源排出口から排出させることができるものである、煙幕発生器と、その使用方法を提供する。
第1点火器と第2点火器は、それぞれが独立して作動することができるものであり、公知のエアバッグ装置用のガス発生器で使用しているものと同じ電気式点火器を使用することができる。
また、必要に応じて、第1点火器と第2点火器と共に、公知のエアバッグ装置用のガス発生器で点火器と併用している伝火薬を使用することもできる。
第1点火器が作動して第1煙幕源発生剤組成物を着火燃焼させることで、威嚇音となる1回目の燃焼音を発生させると共に、第1煙幕源発生室内に第1煙幕源を発生させる。
第1煙幕源は、煙幕源排出口から室内に排出する。第1煙幕源はガス状であり、煙幕源排出口から室内に排出されて冷却されることで煙幕を生じる。
第2点火器が作動して第2煙幕源発生剤組成物を着火燃焼させることで、威嚇音となる2回目の燃焼音を発生させると共に、第2煙幕源発生室内に第2煙幕源を発生させる。
第2煙幕源は、煙幕源排出口から室内に排出する。第2煙幕源はガス状であり、煙幕源排出口から室内に排出されて冷却されることで煙幕を生じる。
このような望ましくない動作を回避するため、第1煙幕源発生室と第2煙幕源発生室は互いに分離されている。
分離方法は特に制限されるものではなく、例えば、ハウジング内に配置したカップ部材や筒部材により2室に分離することができる。
また前記の望ましくない動作がより起こり難くなるようにするため、カップ部材または筒部材の内側および外側の一方または両方の一部または全部を断熱材で覆うこともできる。
しかし、本発明の煙幕発生器では、不法侵入者に対する威嚇効果を高め、犯罪防止効果を高めるため、2つの点火器の作動時間差は1〜10秒の範囲に調整する。
本発明の煙幕発生器は、公知のエアバッグ装置用のガス発生器(例えば、特開2010−892号公報の図1参照)をそのまま、または一部改変して使用することができる。
また図1に示す形状のハウジングを使用したもののほか、シリンダー形状のハウジングを使用したものでもよい。
図1により煙幕発生器10の実施形態を説明する。
第1シェル12は、天板部14と第1周壁部15を有しており、第1周壁部15は煙幕源排出口16を有している。煙幕源排出口16は、防湿のため、内側からシールテープで閉塞されている。
第2シェル13は、底板部17と第2周壁部18を有している。
ハウジングの周壁部は、第1周壁部15と第2周壁部18から形成されている。
第1煙幕源発生室20と第2煙幕源発生室30は、第2煙幕源発生室30を形成する第2カップ部材31により分離されている。
第2カップ部材31は、開口部側が底板部17に位置し、閉塞面32側が天板部14側に位置するようにして、開口部側が底板部17に溶接固定されている。
第1煙幕源発生室20内には、第1カップ部材21が配置され、内部には第1点火器22と伝火薬(図示せず)が収容されている。
第1カップ部材21は、開口部側が底板部17に位置し、閉塞面21a側が天板部14側に位置するようにして、開口部側が底板部17に溶接固定されている。
第1カップ部材21の周壁21bには、伝火孔23が形成されている。
第1カップ部材21の外側には、第1煙幕源発生剤組成物25が充填されている。
第2カップ部材31の周壁には、第2煙幕源発生剤組成物34から発生する第2煙幕源の排出口35が形成されている。
第2煙幕源の排出口35は、伝火孔23とは半径方向に正対しない位置に形成されている。排出口35は、外側からシールテープ(図示せず)でシールされているため、第1煙幕源発生室20内で発生した高温の第1煙幕源によって、第2煙幕源発生室30内の第2煙幕源発生剤組成物34が着火燃焼することはない。
第2カップ部材31は、内側または外側が断熱材で覆われていてもよい。第2カップ部材31の内側または外側を断熱材で覆うときは、第1カップ部材21の伝火孔23に対して半径方向に正対する部分を覆うことが望ましい。
筒状フィルタ50は、公知のエアバッグ装置のガス発生器で使用されているフィルタと同じものを使用することができるが、前記フィルタよりも嵩密度が小さいものでもよい。
第1カップ部材21、第2カップ部材31および筒状フィルタ50の間には、リテーナ40が配置されている。
燃料は、ニトロセルロース、ニトログアニジン、硝酸グアニジン、ジシアンジアミド、メラミン、メラミンシアヌレート、5-アミノテトラゾール、5,5'-ビステトラゾール2アンモニウム塩から選ばれるものが好ましい。
酸化剤は、燃料と酸化剤を瞬時に燃焼させて大量のガス(窒素ガスや二酸化炭素を含むガス)を発生させる共に、酸化剤自体が変化することで煙幕源を生じさせるものである。
例えば、塩素酸カリウムや過塩素酸カリウムは塩化カリウムの粉末となって煙幕源となり、硝酸カリウムは、酸化カリウム、炭酸カリウム(ガス中の二酸化炭素と反応する)などの粉末となって煙幕源となる。
燃料は50〜70質量%が好ましく、45〜65質量%がより好ましく、
酸化剤は30〜50質量%が好ましく、35〜55質量%がより好ましい。
バインダーは、燃料と酸化剤の合計100質量部に対して、5〜50質量部が好ましく、5〜30質量部がより好ましい。
発煙剤としては、第1成分のパラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレングリコールと、第2成分の金属炭酸塩(水和物)、金属水素化物、金属水酸化物から選ばれるものが好ましい。
発煙剤は、第1成分から選ばれるものでもよいし、第2成分から選ばれるものでもよいし、第1成分と第2成分から選ばれるものを組み合わせてもよい。
第1成分は、作動時における熱により気化(状態変化)してガス(煙幕源)となり、前記ガスが冷却されて液滴や、さらに冷却されて粉末となって煙幕となる。気化によって拡散する空間に煙幕を均一濃度に分散させることができるほか、広範囲にわたって拡散させることができる。
第2成分は、作動時における熱により反応(熱分解)して、酸化物(酸化物粉末)と水(水蒸気)(煙幕源)に変化した後、酸化物粉末は飛散することでそのまま煙幕となり、水蒸気は冷却されて液滴となって煙幕となる。そのため煙幕成分が酸化物粉末だけでなく、水蒸気からも供給され、濃度の濃い煙幕を発生させることができる。
第1成分と第2成分は、それぞれ単独であっても十分な煙幕源を発生させることができるため、第1成分と第2成分を組み合わせて使用する場合でも、それらの割合は特に制限されるものではない。
第1煙幕源発生剤組成物25と第2煙幕源発生剤組成物34が発煙剤を含有するときは、発煙剤の含有割合は30〜70質量%がより好ましい。
自然着火材料としては、ニトロセルロース系のシングルベース火薬を使用することができる。
図1に示す煙幕発生器10をセンサーなどと組み合わせて防犯装置としたときの使用方法を説明する。
防犯装置は、センサーが屋内への不法侵入者を検知したとき、煙幕発生器10に指令を送ることで、第1点火器22と第2点火器33を作動できるような作動システムを備えているものである。
煙幕発生器10を防犯装置として使用するときは、底板部17側が天井面側または壁面側になるようにして、必要に応じてホルダーなどを使用して取り付ける。
また煙幕発生器10の第1点火器22と第2点火器33は、外部電源(バッテリーなども含む)と接続する。
第1煙幕源発生剤組成物25の着火燃焼により高温状態の第1煙幕源(ガス)が発生し、フィルタ50を通過した後、煙幕源排出口16から屋内に排出される。
屋内に排出された高温状態の第1煙幕源(ガス)は冷却されて煙幕を生成し、前記煙幕が室内に漂うことで不法侵入者の視界が遮られる。
第2煙幕源発生剤組成物34の着火燃焼により高温状態の第2煙幕源(ガス)が発生すると、前記第2煙幕源(ガス)は第1煙幕源発生室20内に流入した後、フィルタ50を通過し、煙幕源排出口16から屋内に排出される。
屋内に排出された高温状態の第1煙幕源(ガス)は冷却されて煙幕を生成し、前記煙幕が室内に漂うことで不法侵入者の視界が遮られる。
また2台の煙幕発生器を併用した場合と比べると安価になるという利点もある。
なお、使用状況によっては、第1点火器22と第2点火器33を同時に作動させることで、より大きな威嚇音を1回だけ生じさせると共に、一度に多量の煙幕を生成させるようにすることもできる。
本発明の煙幕発生器は、公知のエアバッグ装置用のガス発生器(例えば、特開2002−274314号公報の図1参照)をそのまま、または一部改変して使用することができる。
また図2に示す形状のハウジングを使用したもののほか、シリンダー形状のハウジングを使用したものでもよい。
図2により煙幕発生器の別実施形態を説明する。
第1シェル11は、天板部114と第1周壁部115を有している。
第1周壁部115は、第1煙幕源発生室120で発生した第1煙幕源を排出するための第1煙幕源排出口116aを有している。第1煙幕源排出口116aは、防湿のため、内側からシールテープで閉塞されている。
第2シェル113は、底板部117と第2周壁部118を有している。
ハウジングの周壁部は、第1周壁部115と第2周壁部118から形成されている。
第1煙幕源発生室120と第2煙幕源発生室130は、第2煙幕源発生室130を形成する筒部材131により分離されている。
筒部材131は、第1開口部が天板部114に溶接固定され、第2開口部が底板部117に溶接固定されている。筒部材131は、内側または外側の一部が断熱材で覆われていてもよい
筒部材131内は、半径方向に配置された板状の第1隔壁145と、軸方向に配置された筒状の第2隔壁146により軸方向及び半径方向に2つの空間に仕切られている。
筒部材131の底板部117側の板状の第1隔壁145と筒状の第2隔壁146により仕切られた空間内に第1点火器122と第1伝火薬126が収容されている。第1点火器122と第1伝火薬126が収容された空間と第1煙幕源発生室120は、第1伝火孔123で連通されている。
筒部材131の底板部117側の筒状の第2隔壁146により仕切られた空間内に第2点火器133が収容されており、第2煙幕源発生室130内に配置された貫通孔を有する伝火薬カップ137内に伝火薬136が収容されている。
第1煙幕源発生室120の外側には、筒状フィルタ150aが配置されている。筒状フィルタ150aは、第2煙幕源排出口116aを有している第1周壁部115と第2周壁部118との間に間隔をおいて配置されている。
筒状フィルタ150aは、第1リテーナ140と第2リテーナ141で支持されている。
第3リテーナ142は、第1煙幕源発生剤組成物125の充填量に応じて第1煙幕源発生室120の容積を調整するためのものである。
第2煙幕源排出口116bは、内側からシールテープで閉塞されており、板状フィルタ150bが配置されている。
筒状フィルタ150aと板状フィルタ150bは、いずれも公知のエアバッグ装置のガス発生器で使用されているフィルタと同じものを使用することができるが、前記フィルタよりも嵩密度が小さいものでもよい。
なお、図2の煙幕発生器100は、第2煙幕源排出口116aがなく、第2煙幕源発生室130に面した筒部材131に伝火孔を有している実施形態にすることもできる。
図2に示す煙幕発生器100をセンサーなどと組み合わせて防犯装置としたときの使用方法を説明する。
防犯装置は、センサーが屋内への不法侵入者を検知したとき、煙幕発生器10に指令を送ることで、第1点火器122と第2点火器133を作動できるような作動システムを備えているものである。
煙幕発生器100を防犯装置として使用するときは、底板部117側が天井面側または壁面側になるようにして、必要に応じてホルダーなどを使用して取り付ける。
また煙幕発生器100の第1点火器122と第2点火器133は、外部電源(バッテリーなども含む)と接続する。
第1煙幕源発生剤組成物125の着火燃焼により高温状態の第1煙幕源(ガス)が発生し、フィルタ150aを通過した後、煙幕源排出口116aから屋内に排出される。
屋内に排出された高温状態の第1煙幕源(ガス)は冷却されて煙幕を生成し、前記煙幕が室内に漂うことで不法侵入者の視界が遮られる。
第2煙幕源発生剤組成物134の着火燃焼により高温状態の第2煙幕源(ガス)が発生すると、板状フィルタ150bを通過した後、第2煙幕源排出口116bから屋内に排出される。
屋内に排出された高温状態の第1煙幕源(ガス)は冷却されて煙幕を生成し、前記煙幕が室内に漂うことで不法侵入者の視界が遮られる。
これに対して、図2の煙幕発生器100では、第2煙幕源発生室130内で発生した第2煙幕源(ガス)は、板状フィルタ150bを通過した後、第2煙幕源排出口116bから屋内に排出されるため、2回目の燃焼音(威嚇音)をより大きくすることができると共に、第2煙幕源排出口116bからの第2煙幕源(ガス)の排出速度も速くなる。
また2台の煙幕発生器を併用した場合と比べると安価になるという利点もある。
なお、使用状況によっては、第1点火器122と第2点火器133を同時に作動させることで、より大きな威嚇音を1回だけ生じさせると共に、一度に多量の煙幕を生成させるようにすることもできる。
11 ハウジング
16 煙幕源排出口
20 第1煙幕源発生室
22 第1点火器
25 第1煙幕源発生剤組成物
30 第2煙幕源発生室
23 第2点火器
34 第2煙幕源発生剤組成物
50 フィルタ
Claims (8)
- 煙幕源排出口を有するハウジング内において、互いに分離された第1煙幕源発生室と第2煙幕源発生室を有しており、
前記第1煙幕源発生室が、第1点火器と第1煙幕源発生剤組成物を有しており、
前記第2煙幕源発生室が、第2点火器と第2煙幕源発生剤組成物を有しており、
前記第1点火器の作動により第1煙幕源発生剤組成物を着火燃焼させて、前記第1煙幕源発生室内に第1煙幕源を発生させた後、煙幕源排出口から排出させることができ、
前記第2点火器の作動により第2煙幕源発生剤組成物を着火燃焼させて、前記第2煙幕源発生室内に第2煙幕源を発生させた後、煙幕源排出口から排出させることができるものであり、
前記ハウジングが、天板部および底板部と、前記天板部と前記底板部の間の周壁部を有しているものであり、
前記ハウジング内にカップ部材が配置されており、
前記カップ部材が、閉塞面側が前記天板部側に位置し、開口部が前記底板部に固定されており、
前記カップ部材の外側が前記第1煙幕源発生室、前記カップ部材の内側が前記第2煙幕源発生室であり、
前記天板部側の周壁部が煙幕源排出口を有している、煙幕発生器。 - 煙幕源排出口を有するハウジング内において、互いに分離された第1煙幕源発生室と第2煙幕源発生室を有しており、
前記第1煙幕源発生室が、第1点火器と第1煙幕源発生剤組成物を有しており、
前記第2煙幕源発生室が、第2点火器と第2煙幕源発生剤組成物を有しており、
前記第1点火器の作動により第1煙幕源発生剤組成物を着火燃焼させて、前記第1煙幕源発生室内に第1煙幕源を発生させた後、煙幕源排出口から排出させることができ、
前記第2点火器の作動により第2煙幕源発生剤組成物を着火燃焼させて、前記第2煙幕源発生室内に第2煙幕源を発生させた後、煙幕源排出口から排出させることができるものであり、
前記ハウジングが、天板部および底板部と、前記天板部と前記底板部の間の周壁部を有しているものであり、
前記ハウジング内にカップ部材が配置されており、
前記カップ部材が、閉塞面が前記天板部側に位置し、開口部が前記底板部に固定されており、
前記カップ部材の外側が前記第1煙幕源発生室、前記カップ部材の内側が前記第2煙幕源発生室であり、
前記カップ部材の内側および外側の少なくとも一方が断熱材で覆われており、
前記天板部側の周壁部が煙幕源排出口を有している、煙幕発生器。 - 煙幕源排出口を有するハウジング内において、互いに分離された第1煙幕源発生室と第2煙幕源発生室を有しており、
前記第1煙幕源発生室が、第1点火器と第1煙幕源発生剤組成物を有しており、
前記第2煙幕源発生室が、第2点火器と第2煙幕源発生剤組成物を有しており、
前記第1点火器の作動により第1煙幕源発生剤組成物を着火燃焼させて、前記第1煙幕源発生室内に第1煙幕源を発生させた後、煙幕源排出口から排出させることができ、
前記第2点火器の作動により第2煙幕源発生剤組成物を着火燃焼させて、前記第2煙幕源発生室内に第2煙幕源を発生させた後、煙幕源排出口から排出させることができるものであり、
前記ハウジングが、天板部および底板部と、前記天板部と前記底板部の間の周壁部を有しているものであり、
前記ハウジング内に筒部材が配置されており、
前記筒部材が、第1開口部が前記天板部に固定され、第2開口部が前記底板部に固定されており、
前記筒部材の外側が前記第1煙幕源発生室、前記筒部材の内側が前記第2煙幕源発生室であり、
前記天板部側の周壁部と前記筒部材内の天板部の一方または両方に煙幕源排出口を有している、煙幕発生器。 - 煙幕源排出口を有するハウジング内において、互いに分離された第1煙幕源発生室と第2煙幕源発生室を有しており、
前記第1煙幕源発生室が、第1点火器と第1煙幕源発生剤組成物を有しており、
前記第2煙幕源発生室が、第2点火器と第2煙幕源発生剤組成物を有しており、
前記第1点火器の作動により第1煙幕源発生剤組成物を着火燃焼させて、前記第1煙幕源発生室内に第1煙幕源を発生させた後、煙幕源排出口から排出させることができ、
前記第2点火器の作動により第2煙幕源発生剤組成物を着火燃焼させて、前記第2煙幕源発生室内に第2煙幕源を発生させた後、煙幕源排出口から排出させることができるものであり、
前記ハウジングが、天板部および底板部と、前記天板部と前記底板部の間の周壁部を有しているものであり、
前記ハウジング内に筒部材が配置されており、
前記筒部材が、第1開口部が前記天板部に固定され、第2開口部が前記底板部に固定されており、
前記筒部材の外側が前記第1煙幕源発生室、前記筒部材の内側が前記第2煙幕源発生室であり、
前記筒部材の内側および外側の少なくとも一方が断熱材で覆われており、
前記天板部側の周壁部と前記筒部材内の天板部の一方または両方に煙幕源排出口を有している、煙幕発生器。 - 前記煙幕源排出口が、前記天板部側の周壁部に第1煙幕源排出口が形成され、前記筒部材内の天板部に第2煙幕源排出口が形成されている、請求項3または4記載の煙幕発生器。
- 前記第1煙幕源発生剤組成物と前記第2煙幕源発生剤組成物が、燃料と酸化剤を含むものであり、燃焼によりアルカリ金属の塩化物、酸化物または炭酸塩を生じさせるものである、請求項1〜5のいずれか1項記載の煙幕発生器。
- 前記第1煙幕源発生剤組成物と前記第2煙幕源発生剤組成物が、さらに発煙剤を含んでいる、請求項6記載の煙幕発生器。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の煙幕発生器の使用方法であって、
前記煙幕発生器が屋内の天井、壁またはそれらに固定された部材に取り付けられており、
前記第1点火器を作動させ、前記第1煙幕源発生室内にて第1煙幕源発生剤組成物を着火燃焼させることで威嚇音となる1回目の燃焼音と第1煙幕源を発生させると共に、前記第1煙幕源を前記煙幕源排出口から排出して屋内空間に煙幕を発生させた後、
前記第1点火器の作動から1〜10秒の時間差をおいて前記第2点火器を作動させ、前記第2煙幕源発生室にて第2煙幕源発生剤組成物を着火燃焼させることで威嚇音となる2回目の燃焼音と第2煙幕源を発生させると共に、前記第2煙幕源を前記煙幕源排出口から排出してさらに屋内空間に煙幕を発生させる、煙幕発生器の使用方法。
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