JP6509539B2 - 非火薬発煙装置 - Google Patents

Description

本発明は、火薬類取締法の制限を受けずかつがん具煙火にも属さない非火薬発煙装置に関する。

従来、発煙装置は、点火源からの火炎を受けた着火薬が燃焼し、着火薬の燃焼時の熱及び火炎により加熱薬が燃焼し、加熱薬の燃焼時の熱及び火炎により発煙薬が燃焼するように構成されている。このように、発煙装置は、薬剤に火薬を用いるため、火薬類取締法の規制を受ける。

発煙装置は、例えば、以下の分野で適用されることが知られている。
１．救助信号用：遭難時等に要救助者が自己の位置を連絡する。
２．演出用：舞台等のイベント時の特殊効果を演出する。
３．模擬火災：避難訓練等の疑似煙を生成する。
４．気密試験用：配管やタンク等の気密性や通気性を確認する。
５．防虫用：害虫駆除用の発煙剤を燃焼させ、害虫を忌避する。
６．防霜用：霜が降りる懸念がある際に、煙霧層を形成し地表の冷却を防ぐ。
７．気象観測用：煙により風向や風の乱れを観測する。
８．標識用：災害発生時に避難場所で発煙させ、遠方より避難場所を周知させる。

発煙装置に使用する加熱薬は、酸化剤と還元剤とより成る非火薬剤が一般的である。しかし、非火薬剤であるために感度が火薬より鈍感となる。そこで、点火源からの着火信頼性を向上させるために、少量の着火薬（火薬）を配置している。
なお、発煙装置は、点火源と着火薬のみに火薬を用いた場合は、火薬の薬量が少量になるため、火薬類取締法の規制は緩和されるが、がん具煙火としての規制を受ける。

火薬類取締法施行規則第１条の５の５項では、「気密試験用として用いられる発煙加工品であって、火薬１５ｇ以下のもの」はがん具煙火に属すると規定している。また、気密試験用でなくとも、火薬類取締法施行規則第１条の５項１号トでは、「煙を出すことを主とするもの。煙幕その他の筒物、又は、球状であって、火薬１５ｇ以下のもの」はがん具煙火に属すると規定している。
火薬類取締法第２５条（消費）では、火薬類を爆発させ、又は燃焼させようとする者（火薬類を廃棄するため爆発させ、又は燃焼させようとする者を除く。以下「消費者」という。）は、都道府県知事の許可を受けなければならないと規定している。

しかし、火薬類取締法第５１条の４項では、「がん具煙火については、前項に規定するもののほか、第五条、第十八条、第二十五条及び第二十六条の規定は、適用しない。」と規定し、火薬類取締法第２５条の規定が適用されない。
つまり、がん具煙火は、都道府県知事の許可を受けずに消費できることになる。なお、その無許可消費数量は、火薬類取締法施行規則第４９条（無許可消費数量）に従うことになり、発煙筒は、火薬類取締法施行規則第４９条の５項により、「防霜、防虫、消火演習、気象観測、又は、気密検査の用に供するために発煙筒を消費する場合には、無制限で発煙筒を消費できる」ことになる。

このように、火薬類取締法施行規則第４９条の５項では、がん具煙火としての発煙筒は、「防霜、防虫、消火演習、気象観測、又は、気密検査の用に供するため場合に無制限で消費できる」と規定されているだけで、救助信号や標識用としての無許可消費は規定されていない。
そのため、がん具煙火に属しても、使用用途により制限を受け、上述の８分野での使用はできない。
また、その他の発煙手段には、「水（又は水とグリコールの混合液）の沸騰による蒸気を大気中で冷却する方法」、「油の不完全燃焼」、「燃焼反応（化学反応）による発煙」が知られている。しかし、これらの発煙手段は、保管性や管理面に問題があり、常設するには適していない。

一方、従来より、通電により点火玉を発火し、近接する着火薬と速火線とを燃焼し、その燃焼時の火により発煙剤を燃焼し煙を発生させる信号筒が知られていた（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１において、点火玉の点火剤には、ジアゾジニトルフェノール（ＤＤＮＰ）、ロダン化鉛と塩素酸カリウム混合物とが用いられ、着火薬には、黒色火薬が用いられ、速火線には、黒色火薬と硝石とをアラビアゴムバインダーとして綿糸に塗布したものが用いられ、発煙剤には、塩素酸カリウムとミジン粉と澱粉と色剤の混合物や赤リン系発煙薬が用いられている。

また、すり板等により点火星を点火し、速火線を介して着火薬を着火し、着火薬により加熱薬を発火し、加熱薬周囲の発煙薬を加熱して煙を発生させる発煙筒が知られている（例えば、特許文献２参照）。
特許文献２において、点火玉及び速火線の組成は不明であるが、着火薬は、硝酸カリウム、ケイ素及び銅酸化物より成る。加熱薬は、ケイ素及び金属酸化物より成る。発煙薬は、パラフィンを主成分とする発煙薬である。

特開平９−１２６６９８号公報 特許第４６８１２８２号公報 特許第３３２９２０４号公報 特開平９−２５３８７１号公報

しかし、特許文献１の信号筒は、赤リン系発煙剤以外は、火薬類により構成されているため、火薬類取締法の規制を受ける。仮に、発煙剤が赤リン系でも、点火玉、着火薬及び速火線は火薬となるため、その量により火薬類取締法の規制を受ける。
しかも、点火玉と着火薬とが接する構造であるため、発火時の火炎噴出方向の制御が難しく、点火玉の位置ずれが生じた場合は、点火玉から着火薬へ不着火が生じるおそれがある。そのため、点火玉を２個配置する等の対策が必要となる。

また、特許文献１の信号筒は、筒体の内部に発煙剤が直接充填されているので、発煙剤燃焼時の熱は、直接筒体に伝わることになり、発煙時の筒体温度は非常に高温となる。
また、特許文献１の信号筒は、発煙装置を常設するために専用の容器に収納し、緊急時に作動させる状況を想定すると、その容器は、作動時の筒体温度を加味した耐熱性を有する構造設計が必要となる。

また、特許文献２では、点火星、速火線及び着火薬は火薬成分であるが、これらの総薬量を１５ｇ以下に抑えることでがん具煙火として扱えると記載されている。これにより、通常の火薬製品より規制が緩和される。
しかしながら、特許文献２の発煙筒は、速火線を介し着火薬を着火する構造であるため、複雑な形状となり、速火線が切れた場合は不着火となる。また、加熱薬へ伝火するまでの機構として、着火信頼性を向上させるために火薬を配置している。火薬類は感度が鋭感であるため着火信頼性は向上するが、その信頼性を確保するために火薬類を少量とする必要がある。

このように、特許文献２の発煙筒は、がん具煙火としての使用に特定され、上述した発煙装置の全ての利用分野には提供できない。
なお、特許文献２の発煙筒において、仮に点火星を例えば特許文献３や特許文献４に記載の非火薬のイグナイタに置き換えたとしても、これらのイグナイタは、作動時の火炎噴出方向が制御されていないため、速火線に対し火炎が噴出しない場合は、速火線の不着火が生じるおそれがある。

また、特許文献２の発煙筒は、速火線に非火薬剤を使用したとしても、構造の複雑さは変わらず、速火線が切れた場合には不着火が生じるおそれがある。
更に、特許文献２の発煙筒は、着火薬に非火薬剤を用いた場合は、火薬より感度が低下するため、着火薬の着火性が低下し、速火線により非火薬着火薬が着火できなくなるおそれがある。

本発明は、斯かる従来の問題点を解決するために為されたもので、その目的は、非火薬のイグナイタを用いて非火薬の発煙部へ点火することにより、火薬類取締法の制限を受けずかつがん具煙火にも属さない非火薬発煙装置を提供することにある。

請求項１に係る発明の非火薬発煙装置は、非火薬のイグナイタを内部に支持固定する煙噴射部と、前記煙噴射部に接続される非火薬の発煙部とを備え、前記非火薬のイグナイタは、電源に接続される電橋線付塞栓と、前記電橋線付塞栓に固定されるキャップ内に充填され、電橋線により点火される非火薬の点火剤と、前記電橋線付塞栓に前記キャップと共に固定される管体内に充填され、前記非火薬の点火剤の点火により着火される非火薬の着火剤と、前記非火薬の点火剤と前記非火薬の着火剤との外周を囲繞し、前記非火薬の着火剤の火炎を前記非火薬の発煙部方向へ誘導する略筒形状の火炎案内部と、を含み、前記非火薬の発煙部は、非火薬の発煙薬の前記非火薬のイグナイタ側に火炎受部を設けた非火薬の加熱薬を配置して成ることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１記載の非火薬発煙装置において、前記非火薬のイグナイタは、前記非火薬の発煙部の火炎受部と対向配置されていることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２記載の非火薬発煙装置において、前記煙噴射部は、前記非火薬のイグナイタと、前記非火薬のイグナイタを内部に支持固定するホルダーとを備え、前記ホルダーは、複数の煙噴射孔と、前記複数の煙噴射孔に装着される封板と、前記非火薬のイグナイタを内部に支持固定する固定部と、前記非火薬の発煙部の固定部とを設けていることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３の何れか記載の非火薬発煙装置において、前記火炎案内部は、前記管体の底部と前記火炎案内部の端面との間に火炎噴出部を形成するように、前記管体の底部を支持する段部を有することを特徴とする。
請求項５に係る発明は、請求項４記載の非火薬発煙装置において、前記管体の底部は、前記非火薬の着火剤の火炎を噴出し易くするために前記管体の肉厚より薄い薄肉部を有することを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５の何れか記載の非火薬発煙装置において、前記非火薬の発煙部は、前記非火薬のイグナイタからの熱エネルギーを受けて酸化還元反応を開始する前記非火薬の加熱薬と、前記非火薬の加熱薬の酸化還元反応による発熱により、反応を開始する前記非火薬の発煙薬とで構成されていることを特徴とする。
請求項７に係る発明は、請求項１乃至請求項６の何れか記載の非火薬発煙装置において、前記非火薬の加熱薬は、酸化剤と還元剤と結合剤とで構成される組成物をプレスで圧填成型して略筒形状に成型されていることを特徴とする。

請求項８に係る発明は、請求項１乃至請求項６の何れか記載の非火薬発煙装置において、前記非火薬の加熱薬は、酸化剤と還元剤と結合剤とで構成される組成物をプレスで圧填成型して中央の軸線方向に煙道を有する略円筒形状に成型されていることを特徴とする。

請求項９に係る発明は、請求項１乃至請求項８の何れか記載の非火薬発煙装置において、前記火炎受部は、前記非火薬の加熱薬の圧填成型後に前記非火薬の加熱薬の上部を円環状に削り、略円環状の突起を形成することで形成されていることを特徴とする。
請求項１０に係る発明は、請求項９記載の非火薬発煙装置において、前記略円環状の突起は、多段に形成されていることを特徴とする。

請求項１１に係る発明は、請求項８記載の非火薬発煙装置において、前記火炎受部は、
前記非火薬の加熱薬の圧填成型後に前記煙道の上部を円環状に削り、略円環状の突起を形
成することで形成されていることを特徴とする。
請求項１２に係る発明は、請求項１１記載の非火薬発煙装置において、前記略円環状の
突起は、多段に形成されていることを特徴とする。

請求項１３に係る発明は、請求項１乃至請求項１２の何れか記載の非火薬発煙装置において、前記非火薬の発煙部は、前記非火薬のイグナイタからの熱エネルギーを受けて酸化還元反応を開始する前記非火薬の加熱薬と、前記非火薬の加熱薬の酸化還元反応による発熱により、反応を開始する前記非火薬の発煙薬と、前記非火薬の加熱薬と前記非火薬の発煙薬とを内部に填薬する薬筒と、前記非火薬の発煙薬に接して配置される非火薬の清掃薬と、前記非火薬の発煙薬と前記非火薬の清掃薬との間に巻層される断熱材と、前記断熱材に接して配置される断熱間座と、前記断熱間座に接して配置される底フタと、前記非火薬の加熱薬の上部側から前記底フタまでを囲繞し、端部を前記底フタにカシメ付ける筒体とで構成されていることを特徴とする。

請求項１４に係る発明は、請求項１乃至請求項１２の何れか記載の非火薬発煙装置において、前記非火薬の発煙部は、前記非火薬のイグナイタからの熱エネルギーを受けて酸化還元反応を開始する前記非火薬の加熱薬と、前記非火薬の加熱薬の酸化還元反応による発熱により、反応を開始する前記非火薬の発煙薬と、前記非火薬の加熱薬と前記非火薬の発煙薬とを内部に填薬する薬筒と、前記筒体の下部側に巻層される断熱材と、前記断熱材に接して配置される断熱間座と、前記断熱間座に接して配置される底フタと、前記非火薬の加熱薬と前記非火薬の発煙薬とを内部に填薬する薬筒と、前記非火薬の加熱薬の上部側から前記底フタまでを囲繞し、端部を前記底フタにカシメ付ける筒体とで構成されていることを特徴とする。

請求項１５に係る発明は、請求項１乃至請求項１４の何れか記載の非火薬発煙装置において、前記非火薬のイグナイタの下端面と前記非火薬の加熱薬の火炎受部との距離は、０ｍｍ〜１２ｍｍであることを特徴とする。
請求項１６に係る発明は、請求項１乃至請求項５の何れか記載の非火薬発煙装置において、前記非火薬の点火剤と前記非火薬の着火剤との外周を囲繞する略筒形状の火炎案内部は、前記下端面の先端部が先細りになるテーパー形状に形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、煙噴射部に備えた非火薬のイグナイタの火炎を煙噴射部に接続する非火薬の発煙部へ点火する構造としたので、火薬類取締法の制限を受けずがん具煙火にも属さない非火薬発煙装置を提供できる。

本発明によれば、非火薬のイグナイタから非火薬の加熱薬へ確実に着火し、非火薬の加熱薬側の着火性を向上させるために、非火薬の加熱薬に火炎受部を設けているので、火薬を用いなくとも、非火薬の加熱薬の着火が可能となる。更に、火薬を用いていないことで、完全な非火薬発煙装置が提供できることにもなる。
本発明によれば、煙噴射部は、非火薬のイグナイタをシール剤を用いてホルダーに接着するのみといった単純な固定方法で配置できるので、構造が簡単である。

本発明の実施形態に係る非火薬発煙装置を示す断面図である。 図１のホルダーの平面図である。 図１のホルダーの断面図である。 図１の非火薬のイグナイタを示す断面図である。 図１の底フタを示す側面図である。 略筒形状の火炎案内部無しの縁部が破断した時の火炎噴出方向を示す図である。 略筒形状の火炎案内部装着時の縁部が破断した時の火炎噴出方向を示す図である。 非火薬のイグナイタの着火薬量及び非火薬の加熱薬の上部に設ける火炎受部と略筒形状の火炎案内部の下端面との距離を示す図である。 非火薬のイグナイタの着火薬量及び非火薬の加熱薬の上部に設ける火炎受部と略筒形状の火炎案内部の下端面との距離を５ｍｍにした例を示す図である。 非火薬のイグナイタの着火薬量及び非火薬の加熱薬の上部に設ける火炎受部と略筒形状の火炎案内部の内部の管体底部との距離を６ｍｍにした例を示す図である。 複数の火炎受部を設けた例を示す図である。 火炎受部を外周からテーパー状に形成した例を示す図である。 火炎受部を中央からテーパー状に形成した例を示す図である。 火炎受部を煙道内に形成した例を示す図である。 火炎受部を煙道内に複数形成した例を示す図である。 図１５の加熱薬の煙道に非火薬のイグナイタを配置した例を示す図である。 火炎受部に非火薬の着火薬を配置した例を示す図である。 非火薬のイグナイタの別の例を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係る非火薬発煙装置１を示す。
本実施形態に係る非火薬発煙装置１は、非火薬のイグナイタ２０を内部に支持固定する煙噴射部１０と、この煙噴射部１０に接続される非火薬の発煙部５０とで構成されている。

先ず、煙噴射部１０について説明する。
煙噴射部１０は、図１乃至図３に示すように、例えばアルミニウム等の金属から成る略円筒形状のホルダー１１を備えている。ホルダー１１の煙噴射側（図１の上側）には、ホルダー１１の軸線方向に沿って貫通する複数の煙噴射孔１２が設けられている。

複数の煙噴射孔１２の形状は、非火薬の発煙部５０側から噴出される煙を案内する形状であれば特に制限はない。複数の煙噴射孔１２の先端部側のホルダー１１の先端面には、凹面形状に形成された封板接着面１３が設けられている。封板接着面１３には、複数の煙噴射孔１２を塞ぐように、例えばポリプロピレン等の樹脂で構成される封板１４が例えばアクリル系粘着剤等により接着されている。封板１４は、複数の煙噴射孔１２を塞ぐことで、非火薬発煙装置１の作動前は装置内部への水分や異物混入を防ぎ、非火薬発煙装置１の作動時には非火薬の発煙部５０の非火薬の加熱薬の燃焼時の熱により溶融して複数の煙噴射孔１２を開放することができる。そのため、封板１４の厚みは１．０ｍｍ以下が好ましい。

また、ホルダー１１の煙噴射側（図１の下側）には、非火薬のイグナイタ２０の電橋線付塞栓２１を固定する固定穴１５が複数の煙噴射孔１２と平行に設けられている。固定穴１５には、非火薬のイグナイタ２０の電橋線付塞栓２１が例えばエポキシ系接着剤等より成るシール剤１７を介して固定されている。シール剤１７は、非発煙装置１の作動前は固定穴１５から装置内部への水分や異物混入を防ぐ機能も有する。図１、図３において、固定穴１５の上部側には、非火薬のイグナイタ２０の電橋線付塞栓２１に接続されるリード線２２をホルダー１１の側部から外部へ取り出せるように、開口部１６が設けられている。固定穴１５の位置は、複数の煙噴射孔１２が設けられている領域であれば特に制限はなく、図１に示す位置に限定する必要はない。

ホルダー１１の煙噴射側の反対側の端部側（図１の下側）には、非火薬の発煙部５０の一部を挿入して固定するための略円筒形状の筒体挿入部１８が形成されている。筒体挿入部１８には、挿入された非火薬の発煙部５０の先端面を受け止める段部１８ａが設けられている。非火薬の発煙部５０と筒体挿入部１８との固定は、例えばエポキシ樹脂等の接着剤による固定や、筒体挿入部１８に設けた雌ネジ部（又は雄ネジ部）に非火薬の発煙部５０に設けた雄ネジ部（又は雌ネジ部）を螺着する方法等が適用される。

複数の煙噴射孔１２及び筒体挿入部１８の段部１８ａとの間には、固定穴１５に電橋線付塞栓２１が支持固定される非火薬のイグナイタ２０を配置する空間部１９が形成されている。この空間部１９は、非火薬の発煙部５０で生成された煙を複数の煙噴射孔１２へ分配する拡散供給する部屋としても機能する。

非火薬のイグナイタ２０は、図４に示すように、図示しない電源にリード線２２を介して接続される電橋線付塞栓２１を有する。リード線２２には電橋線２３が取り付けられ、電橋線２３の周囲に非火薬の点火剤２４が充填されている。非火薬の点火剤２４は、非火薬組成であれば特にその組成に制限はなく、電橋線２３の熱により点火し、非火薬の着火剤２７を確実に着火できるものであれば良い。非火薬の点火剤２４の組成としては、例えば、従来の非火薬点火剤である金属ボロンと酸化第二銅との混合物等が挙げられる。非火薬の着火剤２７は、非火薬組成であれば特に組成に制限はなく、非火薬の点火剤２４により着火し、また、非火薬の発煙部５０の非火薬の加熱薬５１を燃焼開始できるものであれば良い。組成としては、例えば、酸化還元剤を点火できるアルミニウム粉とクロム酸バリウム及び四酸化三鉄とから成る混合物等が挙げられる。

非火薬の点火剤２４の周囲には、例えばナイロン等の樹脂より成る点火剤ホルダー２５が配置されている。電橋線２３及び非火薬の点火剤２４は有底のキャップ２６で囲繞され、キャップ２６を介して電橋線付塞栓２１にカシメ付けで固定されている。キャップ２６は、静電気による非火薬の点火剤２４への放電経路を遮断するため、例えばポリプロピレンやポリエチレン等の樹脂で形成されている。キャップ２６は、点火剤ホルダー２５に装着されている。キャップ２６の底部２６ａの肉厚は、非火薬の点火剤２４の燃焼時の熱及びガス圧で容易に破壊されやすいよう０．５ｍｍ以下が望ましい。

キャップ２６の底部２６ａ側には、内部に非火薬の着火剤２７を充填した有底の管体２８が配置されている。管体２８は、例えばアルミニウム等の軟質金属で形成されている。管体２８は、キャップ２６を囲繞する形で電橋線付塞栓２１にカシメ付けで固定されている。
管体２８の底部２８ａの肉厚は、非火薬の着火剤２７の燃焼時の熱及びガス圧で容易に管体２８の底部２８ａ側から破断しやすくなるよう０．５ｍｍ以下が望ましい。なお、底部２８ａの中央部領域に、非火薬の着火剤２７の燃焼時には破断しやくなるように底部２８ａより肉厚が薄い薄肉部２８ａ’を設けても良い。その場合には、管体２８の破断時の火炎噴出方向制御を補助する効果が得られる。

なお、管体２８とキャップ２６と電橋線付塞栓２１とのカシメは、電橋線付塞栓２１の電橋線２３側を非火薬の点火剤２４内に挿入後、外側から２箇所のカシメ部２９ａ，２９ｂを形成することによって行われる。なお、本実施形態では、カシメ部２９ａ，２９ｂを設けた場合について説明したが、カシメ部２９ａ，２９ｂの何れか一方にするか、更に１段追加して３段にする場合もある。

非火薬のイグナイタ２０には、例えばアルミニウム等の金属から成る略円筒形状の火炎案内部３０が管体２８の周囲を覆うように配置されている。この際、管体２８の先端側外周に例えばエポキシ系接着剤等の接着剤を塗布した後、略筒形状の火炎案内部３０に挿入し、接着剤を均一に伸ばして管体２８と略筒形状の火炎案内部３０とを固定するように処理している。

図４では、略筒形状の火炎案内部３０は、カシメ部２９ｂの下端部側から管体２８の底部２８ａの先端部側に向かって装着されている。略筒形状の火炎案内部３０は、下端面３０ａからｌｍｍの位置で管体２８の底部２８ａを支持固定する段部３０ｂが設けられている。段部３０ｂは、略筒形状の火炎案内部３０の内径より小径になるにように形成されている。段部３０ｂと下端面３０ａとの距離１ｍｍは、非火薬のイグナイタ２０が発煙部５０と接触しないようにするための間隔部材として機能する。

次に、非火薬の発煙部５０について説明する。
非火薬の発煙部５０は、図１に示すように、非火薬のイグナイタ２０からの熱エネルギーを受けて酸化還元反応を開始する非火薬の加熱薬５１と、この非火薬の加熱薬５１の酸化還元反応による発熱により、反応を開始する非火薬の発煙薬５４とを備えている。
非火薬の加熱薬５１は、酸化剤と還元剤と結合剤とで構成される組成物をプレスで圧填成型して略円筒形状に成型されている。

酸化剤は、例えば酸化第二銅や二酸化マンガン等の火薬組成とはならない金属酸化物である。還元剤は、例えばマグネシウム粉やアルミニウム粉等の金属粉である。結合剤は、ひまし油等の不乾性油、フッ素ゴム等の合成ゴム、塩化ビニル等の合成樹脂等である。結合剤は、プレスによる圧填成型後でも非火薬の加熱薬５１の形状を維持させることができる。
非火薬の加熱薬５１の中央の軸線方向には煙道５２が設けられている。この煙道５２は、非火薬の発煙薬５４として有色発煙薬を燃焼させ色付きの煙を発生させる場合に、色素の蒸気が残渣層を通過することで冷却され煙色が白くなることを防ぐために設けられている。

なお、非火薬の発煙薬５４として、塩化亜鉛を生成し発煙を生じさせる発煙薬や赤リンを反応させ発煙を生じさせる発煙薬を用いる場合は、特に煙道５２を設けなくても良い。
非火薬の加熱薬５１の上部には、非火薬のイグナイタ２０の作動時の火炎暴露部に火炎受部５３を設けている。この火炎受部５３は、非火薬の加熱薬５１の表面積を大きくし熱伝導率を小さくすることで着火性を向上させるために設けられる。火炎受部５３は、例えば非火薬の加熱薬５１の圧填成型後にこの非火薬の加熱薬５１の上部を円環状に削り、略円環状の突起５３ａを形成することで形成されている。火炎受部５３は、非火薬の発煙部５０を煙噴出部１０のホルダー１１の筒体挿入部１８を筒体６３に固定する際は、火炎受部５３の上部が非火薬のイグナイタ２０と確実に対向するように配置される。

火炎受部５３を削り加工により略円環状の突起５３ａとして形成すると、面が荒れた略円環状の突起５３ａとなるため、熱伝導率が小さくなり、非火薬のイグナイタ２０の火炎を受けた際に分散する熱が少なくなり、燃焼が容易に開始し、着火性が向上する。なお、略円環状の突起５３ａの数は加工可能な範囲であれば段状に複数個設けても良い。
非火薬の発煙薬５４は、非火薬の加熱薬５１に接しており、この非火薬の加熱薬５１の熱により、反応を開始し発煙する。なお、非火薬の発煙薬５４は、非火薬組成による発煙薬で構成すれば特に制限はなく、プレスで圧填成型により略円筒形状に成型されている。

非火薬の発煙薬５４の燃焼は、非火薬の加熱薬５１に接する上層から生じ、発煙量は非火薬の発煙薬５４の断面径を増加すれば燃焼面積が増えることで増加し、発煙時間は薬長を増加すれば増える。この非火薬の発煙薬５４の断面径及び薬長は、製造可能な範囲で所望の性能が得られる値に設定できる。
非火薬の発煙薬５４は、例えば、６塩化エタン、亜鉛、酸化亜鉛の混合物から成り、反応により塩化亜鉛を生成し、その塩化亜鉛蒸気が空中水分と反応することで白煙を生じる従来の非火薬の発煙薬や、例えば特許第３９８７６３８号公報に記載の通り、金属粉末とフッ素樹脂と酸化亜鉛と塩化ビニル樹脂とから成り、反応により塩化亜鉛を生成し、その塩化亜鉛が空中水分と反応することで白煙を生じる非火薬の発煙薬等を使用できる。

また、非火薬の発煙薬５４は、従来より既知である酸化剤と還元剤と赤リンと不乾性油とより成る非火薬の赤リン系発煙薬が使用できる。非火薬の赤リン系発煙薬は、酸化還元反応により赤リンがリン蒸気へ変化し、リン蒸気が大気中の酸素と反応し五酸化リンになり、五酸化リンが大気中の水分と反応しリン酸となることで白煙が生じる。
また、非火薬の発煙薬５４は、有色煙を発生させる場合は、既知である非火薬の有色煙薬が使用できる。例えば、アジ化ソーダと煙担持剤と染料と結合剤とから成り、アジ化ソーダの反応により染料を気化させ所望の有色煙を発生させる発煙薬等がある。

なお、非火薬の発煙薬５４は、非火薬の加熱薬５１と同様に中央の軸線方向に煙道５４ａが設けられているが、この煙道５４ａは、非火薬の有色発煙薬を燃焼させ色付きの煙を発生させる場合に、色素の蒸気が残渣層を通過することで冷却され煙色が白くなることを防ぐために設けているので、塩化亜鉛を生成し発煙を生じさせる非火薬の発煙薬や赤リンを反応させ発煙を生じさせる非火薬の発煙薬の場合は、特に設けなくても良い。

非火薬の加熱薬５１と非火薬の発煙薬５４とは、例えばクラフト等から成る紙管で構成される薬筒５５の内部に填薬され、プレスにて薬筒５５内に圧填されている。また、薬筒５５は、薬剤燃焼時の断熱機能も有している。薬筒５５は、内部に非火薬の加熱薬５１及び非火薬の発煙薬５４を填薬した後、プレスにて両薬剤を圧填するため、巻層数及び厚みは圧填時に変形が生じない寸法に設定すれば良いが、断熱機能を有することも考慮すると、厚さは２．０ｍｍ以上が好ましい。

また、非火薬の発煙薬５４の下部側には、基本的には略円柱状の非火薬の清掃薬５６が配置されている。非火薬の清掃薬５６は、非火薬の発煙薬５４の下部側に嵌入できるように、先端側に削り加工によりテーパー部５６ｂを形成している。そのため、非火薬の発煙薬５４の下部側にも、テーパー部５６ｂと合致するテーパー部５４ｂが形成されている。これにより、非火薬の発煙薬５４と非火薬の清掃薬５６との接触面積が増加し、非火薬の清掃薬５６の着火性が向上する。

テーパー部５４ｂ，５６ｂを有する形状とすることで、非火薬の発煙薬５４と非火薬の清掃薬５６との接触面積が増加し、非火薬の清掃薬５６への伝火性が向上する。但し、非火薬の清掃薬５６は非火薬の発煙薬５４に赤リン系発煙剤を用いるときのみ配置するため、それ以外の非火薬の発煙薬５４を使用する場合は、非火薬の清掃薬５６が存在しないので、テーパー部５４ｂを設けなくとも良い。

非火薬の清掃薬５６は、酸化剤と還元剤と結合剤とより成り、非火薬の発煙薬５４の熱により反応を開始し燃焼する。組成は非火薬の加熱薬５１と同様である。
非火薬の発煙薬５４が赤リン系発煙薬の場合、反応後のリン蒸気が後述する筒体６３内にタール状に堆積することがあるため、作動数時間後に再発煙が生じるおそれがある。そのため、最後に非火薬の清掃薬５６を燃焼させることで、後述する筒体６３内のリン蒸気を完全に反応させる。

また、非火薬の清掃薬５６は、筒体６３の内径と合致するよう断熱材５７が巻き付けられ、燃焼前は非火薬の清掃薬５６の傾きが防がれ、かつ、非火薬の清掃薬５６の燃焼時は筒体６３への伝熱が防止される。
断熱材５７は、筒体６３への伝熱を防ぐために例えばガラスクロス等の耐熱布が用いられる。断熱材５７の巻き数及び厚みは、筒体６３の内径と合致するよう設定すれば良く、特に制限はない。

非火薬の清掃薬５６と断熱材５７との下部側には、例えばガラスクロス等の耐熱布より成る断熱間座５８が配置されている。断熱間座５８は、非火薬の清掃薬５６の底部に配置され、断熱間座５８の底部に配置する底フタ５９ヘの伝熱を防ぐ。また、断熱間座５８は、筒体６３内で、薬剤圧填済みの薬筒５５、断熱材５７巻き付け済みの非火薬の清掃薬５６が上下に動かないよう、各部品の寸法誤差を吸収する機能も有するため、配置数及び厚みは、任意に設定できる。

底フタ５９は、図１、図５に示すように、例えばアルミニウム等の金属から成る略円柱形状の蓋体である。底フタ５９は、筒体６３の内径より小径の外径を有する筒体挿入部６０と、この筒体挿入部６０の下部側に筒体６３の下端面をカシメ付けるための環状凹部６１と、この環状凹部６１の下部側に筒体６３の内径より大径の外径を有する底部６２とを一体的に備えている。環状凹部６１は、円周状にＲを有した切欠き加工が施されている。

筒体６３は、例えばステンレス等の金属等で構成されている。筒体６３には、内部に薬剤圧填済みの薬筒５５、断熱材５７巻き付け済みの非火薬の清掃薬５６、断熱間座５８及び底フタ５９の筒体挿入部６０及び環状凹部６１が収納されている。
筒体６３の先端は、薬筒５５の飛び出し防止のストッパー６４が巻締め加工にて施されている。

各部品収納後、底フタ５９の環状凹部６１に筒体６３の端部をカシメることで、筒体６３は、底フタ５９に固定される。底フタ５９の環状凹部６１に筒体６３の端部をカシメることで、薬剤圧填済みの薬筒５５、断熱材５７巻き付け済みの非火薬の清掃薬５６、断熱間座５８を押さえ込んで一体化させることができる。
なお、筒体６３と底フタ５９との固定は、カシメに代えて、筒体６３と底フタ５９との嵌合部に例えばエポキシ樹脂等の接着剤を塗布する方法でも良い。筒体６３の厚さは、カシメによる底フタ５９の固定を考慮すると、ｌｍｍ以下が好ましい。

次に、本実施形態に係る非火薬発煙装置１の作用を説明する。
先ず、本実施形態に係る非火薬発煙装置１を例えば所定の場所に配置する。
次に、図示しない電源に非火薬のイグナイタ２０のリード線２２を接続し、リード線２２から電橋線付塞栓２１に通電する。電橋線付塞栓２１への通電により電橋線２３が高温になり、非火薬の点火剤２４が点火する。

次に、非火薬の点火剤２４の燃焼時の熱及びガス圧により、キャップ２６が底部２６ａより破断する。
次に、キャップ２６の破断により、非火薬の点火剤２４の燃焼による火炎（熱粒子）が非火薬の着火剤２７の方向へ飛散し、非火薬の着火剤２７が着火する。
次に、非火薬の着火剤２７の燃焼時の熱及びガス圧により、管体２８が薄肉部２８ａ’より破断する。

次に、管体２８の薄肉部２８ａ’が破断することで、非火薬の着火剤２７の燃焼による火炎（熱粒子）が、管体２８の底部から噴出する。
なお、管体２８が底部２８以外の脇部より破断しても、非火薬の着火剤２７の燃焼による火炎は略筒形状の火炎案内部３０を介して下方向へ案内される。
以上によって、非火薬のイグナイタ２０から非火薬の発煙部５０に火炎（熱粒子）が噴出される。

次に、非火薬の発煙剤５４に赤リン系発煙薬を使用した場合について説明する。
先ず、非火薬のイグナイタ２０の火炎により、着火性の良い非火薬の加熱薬５１の火炎受部５３が着火する。
次に、着火した非火薬の加熱薬５１が上層から燃焼していく（端面燃焼）。その際の熱により、ホルダー１１に設けた封板１４が溶融し、ホルダー１１の複数の煙噴出孔１２が露出する。

次に、非火薬の加熱薬５１の燃焼が進み非火薬の発煙薬５４（赤リン系発煙薬）との境界面に燃焼が達した時点で、非火薬の加熱薬５１の燃焼の熱により非火薬の発煙薬５４（赤リン系発煙薬）の燃焼が開始する。
次に、非火薬の発煙薬５４（赤リン系発煙薬）は上層から燃焼していき、ホルダー１１の複数の煙噴出孔１２より煙が噴出する。非火薬の発煙薬５４（赤リン系発煙薬）の燃焼が進み非火薬の清掃薬５６との境界面に燃焼が達した時点で、赤リン系発煙薬の燃焼の熱により非火薬の清掃薬５６の燃焼が開始する。

次に、非火薬の清掃薬５６が燃焼し、筒体６３内に残っているリン蒸気を完全に反応させる。
なお、発煙時間は発煙薬薬長による。
次に、薬長分の非火薬の発煙薬５４（赤リン系発煙薬）の燃焼が終了することで、煙の発生が終了する。
なお、非火薬の発煙剤５４に赤リン系発煙薬を使用しない場合には、図１に示すように、非火薬の清掃薬５６を配置する必要がない。

以上のように、本実施形態に係る非火薬発煙装置１によれば、煙噴射部１０に備えた非火薬のイグナイタ２０から煙噴射部１０に接続する非火薬の発煙部５０へ点火する構造としたので、火薬類取締法の制限を受けずがん具煙火にも属さない非火薬発煙装置を提供できる。

本実施形態によれば、非火薬のイグナイタ２０は、略筒形状の火炎案内部３０により管体２８の周囲を覆うことで、管体２８は非火薬の着火剤２７の燃焼時の熱及びガス圧により薄肉部２８ａ’から破断する。しかも、仮に、管体２８の底部２８ａ側の薄肉部２８ａ’を設けていない管体２８を使用した場合、管体２８の底部２８ａが縁部から破断しても、略筒形状の火炎案内部３０の下端面３０ａと段部３０ｂとの間が火炎案内孔の役割となり、煙噴射部１０に接続する非火薬の発煙部５０の非火薬の加熱薬５１の燃焼のために火炎噴出方向を制御できる。

本実施形態によれば、火炎噴出方向が制御できる構造の非火薬のイグナイタ２０を用いるので、火薬を用いなくても非火薬の発煙部５０の反応を開始させることができる。
本実施形態によれば、非火薬のイグナイタ２０から非火薬の加熱薬５１へ確実に着火し、非火薬の加熱薬５１側の着火性を向上させるために、非火薬の加熱薬５１に火炎受部５３を設けているので、火薬を用いなくとも、非火薬の加熱薬５１の着火が可能となった。更に、火薬を用いていないことで、完全な非火薬発煙装置が提供できることにもなる。

本実施形態によれば、煙噴射部１０が非火薬のイグナイタ２０をシール剤を用いてホルダー１１に接着するのみといった単純な固定方法で配置できるので、構造が簡単である。
本実施形態によれば、非火薬の発煙部５０に、筒体６３と非火薬の加熱薬５１及び非火薬の発煙薬５４の間に薬筒５５を設けると共に、非火薬の清掃薬５６と筒体６３及び底フタ５９との間には断熱材５７を設けているので、薬剤燃焼時の熱が直接筒体６３には伝わらず、安全である。

次に、煙噴射部１０に備えた非火薬のイグナイタ２０と非火薬の発煙部５０との関係について確認試験を行った。
非火薬のイグナイタ２０に設ける略筒形状の火炎案内部３０の下端面３０ａと非火薬の加熱薬５１の火炎受部５３との距離は、着火剤量０．１０ｇ時は０ｍｍ〜５ｍｍの範囲、着火剤量０．３５ｇ時は０ｍｍ〜８ｍｍの範囲、着火剤量０．６０ｇ時は０ｍｍ〜１１ｍｍまで、非火薬のイグナイタ２０により非火薬の加熱薬５１が着火可能であることが着火性試験から確認できた。

よって、装置の小型化を考慮した場合、着火剤量は０．１０ｇ〜０．６０ｇ、非火薬のイグナイタ２０の管体２８の底面２８ａと非火薬の加熱薬５１との距離は１ｍｍ〜１２ｍｍ（略筒形状の火炎案内部３０の段部３０ｂのｌｍｍを考慮）が適切であると言える。但し、非火薬発煙装置１のサイズとして特に制限がない場合は、上記数値に囚われることはなく、「非火薬の着火剤２７の薬量」と「非火薬の加熱薬５１までの非火薬のイグナイタ２０の管体２８との距離（略筒形状の火炎案内部３０の段部３０ｂの位置）」を変化させ「非火薬の加熱薬５１への着火性」を確認した上で、任意に設定できる。

以下に、本実施形態に係る非火薬のイグナイタ２０の検証試験を示す。
（１）管体２８の薄肉部２８ａ’の効果確認試験を行った。
試験体は、図４に示す非火薬のイグナイタ２０において、略筒形状の火炎案内部３０を設けないものとし、底部２８ａの肉厚０．５ｍｍの管体２８を用いたイグナイタ（水準１）と、底部２８ａの中央に厚さ０．１ｍｍの薄肉部２８ａ’を設けた管体２８を用いたいイグナイタ（水準２）を作動させ（各試料の数Ｎ＝５）、管体２８の破断状況を確認した。

試料詳細は、下記の通りである。
管体２８・・・材質：アルミニウム、外径：７．３５ｍｍ
非火薬の点火剤２４・・・組成：金属ボロン／酸化第二銅＝１０／９０、填薬量：０．１５ｇ
非火薬の着火剤２７・・・アルミニウム粉／四酸化三鉄／クロム酸バリウム／フツ素ゴム＝３６／３３／３１／１（外割）、填薬量：０．３５ｇ
管体２８の破断状況を示す確認結果は、表１の通りである。

管体２８の底部２８ａに薄肉部２８ａ’を設けない場合、管体２８の底部２８ａから破断が生じた試料（頂点破断）の割合は１／５であり、管体２８の底部２８ａに薄肉部２８ａ’を設けた場合、管体２８の底部２８ａから破断が生じた試料（頂点破断）の割合は４／５であった。
よって、管体２８の底部２８ａに薄肉部２８ａ’を設けることで、着火剤２７の燃焼時に管体２８の底部２８ａから破断する割合が増加することが確認できた。

管体２８は、非火薬の着火剤２７の燃焼時の熱及びガス圧により、底部２８ａ方向及び円周方向へ圧力を受ける。そのため、管体２８の底部２８ａの縁部が破断する傾向を示し、その際は、その破断箇所から熱粒子及びガスが発生する。
一方で、管体２８の底部２８ａに薄肉部２８ａ’を形成すれば、管体２８の底部２８ａの縁部が破断するより前に肉厚が薄く強度が弱い管体２８の底部２８ａの薄肉部２８ａ’が破断する。

但し、管体２８の底部２８ａに薄肉部２８ａ’を設けても、非火薬の着火剤２７の燃焼時のガス圧作用方向次第では管体２８の底部２８ａの縁部から破断することもあると言える。その理由は、薄肉部２８ａ’を設けた管体２８でも１／５の割合で管体２８の底部２８ａの縁部に破断が生じたためである。
以上より、あくまで管体２８の底部２８ａに薄肉部２８ａ’を設けると、管体２８の底部２８ａの縁部の破断の割合が低下することから、管体２８の底部２８ａに薄肉部２８ａ’を形成することは、火炎噴出方向の制御として補助的な効果と言える。

（２）次に、図４に示すように、略筒形状の火炎案内部３０を設けた非火薬のイグナイタ２０の検証試験を行った。
略筒形状の火炎案内部３０による管体２８の破断状況及び火炎噴出状況の確認を行った。
管体２８の底部２８ａの肉厚０．５ｍｍの管体２８を用いた非火薬のイグナイタ２０に略筒形状の火炎案内部３０を装着した試料（水準１）と、管体２８の底部２８ａに厚さ０．１ｍｍの薄肉部２８ａ’を設けた管体２８を用いたい非火薬のイグナイタ２０に略筒形状の火炎案内部３０を装着した試料（水準２）を作動させ（各試料の数Ｎ＝５）、管体２８の破断状況及び火炎噴出状況を確認した。

試料詳細は、下記の通りである。
管体２８・・・材質：アルミニウム、外径：７．３５ｍｍ
非火薬の点火剤２４・・・組成：金属ボロン／酸化第二銅＝１０／９０、填薬量：０．１５ｇ
非火薬の着火剤２７・・・組成：アルミニウム／四酸化三鉄／クロム酸バリウム／フツ素ゴム＝３６／３３／３１／１（外割）、填薬量：０．３５ｇ
略筒形状の火炎案内部３０・・・材質：アルミニウム、内径：７．４ｍｍ、段部：下端面からｌｍｍ
管体２８の破断状況及び火炎噴出方向を示す確認結果は、表２の通りである。

水準１の結果より、略筒形状の火炎案内部３０を装着することで、管体２８の底部２８ａの縁部が破断しても、火炎噴出方向は管体２８の底部２８ａ側下方に制御できることが得られた。
略筒形状の火炎案内部３０を装着しない非火薬のイグナイタ１００は、例えば、図６に示すように、管体２８の底部２８ａの縁部１０１が破断すると、その破断箇所から先に向かう方向へ火炎が噴出する。この場合、最終的に非火薬の加熱薬５１へ火炎は暴露しない。

一方で、略筒形状の火炎案内部３０を装着する非火薬のイグナイタ２０は、例えば、図７に示すように、略筒形状の火炎案内部３０の下端面３０ａと段部３０ｂの間が火炎案内孔となり、強制的に火炎噴出方向を制御できる。よって、非火薬の加熱薬５１側へ確実に火炎が噴出する。
また、水準２の結果より、管体２８の底部２８ａに薄肉部２８ａ’を設けた管体２８を使用した非火薬のイグナイタ２０は、略筒形状の火炎案内部３０を装着することで、非火薬の着火剤２７の燃焼時に管体２８の底部２８ａの薄肉部２８ａ’から破断することが確認できた。

非火薬の着火剤２７の燃焼時の熱及びガス圧により、管体２８は底部２８ａ方向及び円周方向へ圧力を受けるが、管体２８の周囲を略筒形状の火炎案内部３０により覆うことで、管体２８は円周方向へ広がらなくなる。そのため、圧力は管体２８の底部２８ａ方向へ集中し、厚さが薄い頂点の薄肉部２８ａ’から破断することになる。
以上より、略筒形状の火炎案内部３０により管体２８の底部２８ａの薄肉部２８ａ’での破断性の向上と非火薬の着火剤２７の燃焼時の火炎噴出方向の制御が可能であると言える。

（３）次に、非火薬の加熱薬５１に火炎受部５３を設ける効果確認試験を行った。
非火薬の加熱薬５１の上部に火炎受部５３を設けない加熱薬（水準１）と、非火薬の加熱薬５１の上部の端を深さ及び幅２ｍｍで円周状に削り略円環状の火炎受部５３を設けた加熱薬（水準２）に対し、非火薬のイグナイタ２０による着火性を確認した（各試料の数Ｎ＝５）。

試料の詳細は、下記の通りである。
管体２８・・・材質：アルミニウム、外径：７．３５ｍｍ、管体２８の底部２８ａの厚さ０．１ｍｍの薄肉部形成
非火薬の点火剤２４・・・組成：金属ボロン／酸化第二銅＝１０／９０、填薬量：０．１５ｇ
非火薬の着火剤２７・・・組成：アルミニウム／四酸化三鉄／クロム酸バリウム／フツ素ゴム＝３６／３３／３１／１（外割）、填薬量：０．３５ｇ

略筒形状の火炎案内部３０・・・材質：アルミニウム、内径：７．４ｍｍ、段部：下端面からｌｍｍ
非火薬の加熱薬５１・・・組成：二酸化マンガン／珪素鉄／マグネシウム／アルミニウム／ヒマシ油＝５０／２２／１８／５／５、薬量：１５ｇ
イグナイタ固定位置・・・縦方向：非火薬の加熱薬５１の上部端面と略筒形状の火炎案内部３０の下端面３０ａの距離５ｍｍ、横方向：非火薬のイグナイタ２０の管体２８の薄肉部２８ａ’が非火薬の加熱薬５１の火炎受部５３の上部となる位置
着火状況の確認結果は、表３の通りである。

非火薬の加熱薬５１の上部に火炎受部５３を設けない水準１では、４／５の割合で非火薬のイグナイタ２０から着火できなかった。
一方で、水準２のように、非火薬の加熱薬５１の上部に火炎受部５３を設ければ、５／５の割合で非火薬のイグナイタ２０から着火可能であった。
削り加工により設けられた火炎受部５３は、面が荒れた角部となるため、熱伝導率が小さくなる。熱伝導率が小さいため、熱を受けた際に分散する熱が減る。そのため、着火性が向上する結果となった。

（４）次に、非火薬のイグナイタ２０の非火薬の着火剤２７の量及び非火薬の加熱薬５１の上部に設ける火炎受部５３と略筒形状の火炎案内部３０の下端面３０ａとの距離について確認した。
図８に示すように、非火薬の加熱薬５１の上部の端を深さ及び幅２ｍｍで円周状に削り火炎受部５３を設けた非火薬の加熱薬５１に対し、非火薬のイグナイタ２０の非火薬の着火剤２７の量及び非火薬の加熱薬５１の上部端面と略筒形状の火炎案内部３０の下端面３０ａとの距離ｙｍｍを変化させ、着火性を確認した（各試料の数Ｎ＝５）。

試料の詳細は、下記の通りである。
管体２８・・・材質：アルミニウム、外径：７．３５ｍｍ、管体２８の底部２８ａの薄肉部２８ａ’厚さ；０．１ｍｍ
非火薬の点火剤２４・・・組成：金属ボロン／酸化第二銅＝１０／９０、填薬量：０．１５ｇ
非火薬の着火剤２７・・・組成：アルミニウム／四酸化三鉄／クロム酸バリウム／フツ素ゴム＝３６／３３／３１／１（外割）、着火剤量：０．１、０．３５、０．６ｇ

略筒形状の火炎案内部３０・・・アルミニウム、内径：７、４ｍｍ、段部３０ｂ：下端面３０ａからｌｍｍ
非火薬の加熱薬５１・・・組成：二酸化マンガン／珪素鉄／マグネシウム／アルミニウム／ヒマシ油＝５０／２２／１８／５／５、薬量：１５ｇ
イグナイタ固定位置…縦方向：非火薬の加熱薬５１の火炎受部５３の上部端面と略筒形状の火炎案内部３０の下端面３０ａの距離ｙは、０ｍｍ、２ｍｍ、５ｍｍ、８ｍｍ、１１ｍｍ、１４ｍｍ、横方向：管体２８の薄肉部２８ａ’が非火薬の加熱薬５１の火炎受部５３上部となる位置
着火状況の確認結果は、表４の通りである。

非火薬の着火剤２７の量が０．１０ｇの場合、図９に示すように、非火薬の加熱薬５１の火炎受部５３の上部端面と略筒形状の火炎案内部３０の下端面３０ａの距離ｙは５ｍｍまでであれば、非火薬の加熱薬５１は着火する。
また、非火薬の着火剤２７の量を増加させるほど、非火薬の着火剤２７の燃焼時に飛散する熱粒子の量が増加する（火炎が大きくなる）ため、非火薬の加熱薬５１の火炎受部５３の上部端面と略筒形状の火炎案内部３０の下端面３０ａの距離ｙが離れても非火薬の加熱薬５１は着火する結果が得られた。

試験としては、非火薬の着火剤２７の量が０．６０ｇであれば、非火薬の加熱薬５１の火炎受部５３の上部端面と略筒形状の火炎案内部３０の下端面３０ａの距離ｙは１１ｍｍまでが許容できる。
よって、装置の小型化を考慮した場合、非火薬の着火剤２７の量は０．１０ｇ〜０．６０ｇ、非火薬の加熱薬５１の火炎受部５３の上部端面と略筒形状の火炎案内部３０の下端面３０ａの距離ｙは１ｍｍ〜１２ｍｍの範囲内（略筒形状の火炎案内部３０の段部３０ｂをｌｍｍ考慮）が最適であると言える。

上記の試験で、縦方向のイグナイタ固定位置を「非火薬の加熱薬５１の火炎受部５３の上部端面と略筒形状の火炎案内部３０の下端面３０ａの距離ｙが５ｍｍ」とした場合に対し、非火薬の加熱薬５１の火炎受部５３と略筒形状の火炎案内部３０の下端面３０ａとを接触させ、略筒形状の火炎案内部３０内の「管体２８の底部２８ａを固定できるように設ける段部３０ｂの位置」を、図１０に示すように、「略筒形状の火炎案内部３０の下端面３０ａから６ｍｍの位置」としても結果は同じである。

そのため、試験結果より、管体２８の底面２８ａと非火薬の加熱薬５１の火炎受部５３の上部端面との距離ｙは１ｍｍ〜１２ｍｍの範囲としている。
なお、発煙装置のサイズとして特に制限がない場合は、上記数値に囚われることはなく、「非火薬の着火剤２７の薬量」と「非火薬の加熱薬５１までの管体２８の距離（略筒形状の火炎案内部３０の段部３０ｂの位置）」を変化させ「非火薬の加熱薬５１への着火性」を確認した上で、任意に設定できる。

次に、非火薬の加熱薬５１の火炎受部５３について説明する。
本実施形態では、非火薬の加熱薬５１を圧填成型後に非火薬の加熱薬５１を削り、円周状に環状体を形成することで、面が荒れた形状とした。
なお、火炎受部５３の数は加工可能な範囲であれば、図１１に示すように、段状に複数個設けて良い。
また、図１２に示すように、外周からテーパー状に非火薬の加熱薬５１を削ることでも面が荒れた火炎受部５３を形成しても良い。さらに、図１３に示すように、中央からテーパー状に非火薬の加熱薬５１を削ることでも面が荒れた火炎受部５３を形成しても良い。

以上のように、火炎受部５３は、非火薬の加熱薬５１の上面に削り加工により面が荒れた角部が形成されれば、特に形状に制限はない。
また、本実施形態では、火炎受部５３は、非火薬の加熱薬５１の上面の外側の円周に削り加工により面を荒して形成した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、図１４、図１５、図１６に示すように、非火薬の加熱薬５１の上面の中心側に火炎受部５３を設けても良い。

図１４によれば、煙道５２の内径を大きくすることによって火炎受部５３を形成している。この場合、非火薬系のイグナイタ２０の下端部が火炎受部５３内まで移動できるので、非火薬の着火剤２７の火炎が確実に火炎受部５３の内周壁面に伝化できるので、着火性能が向上する。
しかも、図１４に示すように、非火薬のイグナイタ２０の位置が、煙道５２内であれば時に固定する位置を限定することが無いので、ホルダー１１に対する非火薬のイグナイタ２０の位置の制限が解消される。

図１５に示す火炎受部５３は、図１４に示す火炎受部５３を複数の階段状に形成した例を示す。図１５に示す火炎受部５３は、図１４に示す火炎受部５３に比べて非火薬の着火剤２７からの火炎を受けやすくなるため、さらに着火性能が向上する。
勿論、図１５に示す火炎受部５３の場合も、図１４と同様に、非火薬のイグナイタ２０の位置が、煙道５２内であれば時に固定する位置を限定することが無いので、ホルダー１１に対する非火薬のイグナイタ２０の位置の制限が解消される。例えば、図１６に示すように、非火薬のイグナイタ２０の中心を煙道５２の中心に配置することも可能となる。

また、非火薬の加熱薬５１を削ることで火炎受部５３を設け着火性を向上させることに加え、更なる着火信頼性を向上させる手段として、図１７に示すように、火炎受部５３に非火薬の着火薬５１ａを塗布することも可能である。
この非火薬の着火薬５１ａは、例えば、非火薬の加熱薬５１より活性化エネルギーが小さくなる酸化剤と還元剤と結合剤からなる混合物とし、溶剤により泥薬化した後に火炎受部５３へ塗布することで配置が可能である。泥薬は風乾等により溶剤を気化させることで、非火薬の加熱薬５１と密着される。

非火薬の着火薬５１ａは、非火薬の加熱薬より活性化エネルギーが小さいため反応速度も非火薬の加熱薬より速くなり、非火薬のイグナイタ２０の火炎を受けた際に非火薬の加熱薬５１より先に燃焼が開始する。そのため、非火薬の加熱薬５１は、非火薬のイグナイタ２０の火炎と非火薬の着火薬５１ａの燃焼時の熱を受けるため、着火性がより向上することになる。
また、本実施形態では、非火薬のイグナイタ２０の火炎案内部３０が略円筒形状の場合について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、図１８に示すように、下端面３０ａの先端部が先細りになるテーパー形状としても良い。この場合は、非火薬の着火剤２７からの火炎が加熱薬５１の煙道５２に向かうため、例えば、図１４〜図１６に示すように、煙道５２内に配置することが望ましい。

１ 非火薬発煙装置
１０ 煙噴射部
１１ ホルダー
１２ 複数の煙噴射孔
１３ 封板接着面
１４ 封板
１５ 固定穴
１６ 開口部
１７ シール剤
１８ 筒体挿入部
１９ 空間部
２０ 非火薬のイグナイタ
２１ 電橋線付塞栓
２２ リード線
２３ 電橋線
２４ 非火薬の点火剤
２５ 点火剤ホルダー
２６ キャップ
２７ 非火薬の着火剤
２８ 管体
２８ａ 管体２８の底部
２８ａ’ 管体２８の底部２８ａの薄肉部
２９ａ，２９ｂ カシメ部
３０ 火炎案内部
３０ａ 火炎案内部３０の下端面
３０ｂ 火炎案内部３０の段部
５０ 非火薬の発煙部
５１ 非火薬の加熱薬
５２ 煙道
５３ 火炎受部
５４ 非火薬の発煙薬
５５ 薬筒
５６ 非火薬の清掃薬
５７ 断熱材
５８ 断熱間座
５９ 底フタ
６０ 筒体挿入部
６１ 環状凹部
６２ 底部
６３ 筒体
６４ ストッパー

Claims (16)

1. 非火薬のイグナイタを内部に支持固定する煙噴射部と、
   前記煙噴射部に接続される非火薬の発煙部と
   を備え、
   前記非火薬のイグナイタは、
   電源に接続される電橋線付塞栓と、
   前記電橋線付塞栓に固定されるキャップ内に充填され、電橋線により点火される非火薬の点火剤と、
   前記電橋線付塞栓に前記キャップと共に固定される管体内に充填され、前記非火薬の点火剤の点火により着火される非火薬の着火剤と、
   前記非火薬の点火剤と前記非火薬の着火剤との外周を囲繞し、前記非火薬の着火剤の火炎を前記非火薬の発煙部方向へ誘導する略筒形状の火炎案内部と、
   を含み、
   前記非火薬の発煙部は、非火薬の発煙薬の前記非火薬のイグナイタ側に火炎受部を設けた非火薬の加熱薬を配置して成る
   ことを特徴とする非火薬発煙装置。
2. 請求項１記載の非火薬発煙装置において、
   前記非火薬のイグナイタは、前記非火薬の発煙部の火炎受部と対向配置されている
   ことを特徴とする非火薬発煙装置。
3. 請求項１又は請求項２記載の非火薬発煙装置において、
   前記煙噴射部は、
   前記非火薬のイグナイタと、
   前記非火薬のイグナイタを内部に支持固定するホルダーと
   を備え、
   前記ホルダーは、複数の煙噴射孔と、前記複数の煙噴射孔に装着される封板と、前記非火薬のイグナイタを内部に支持固定する固定部と、前記非火薬の発煙部の固定部とを設けている
   ことを特徴とする非火薬発煙装置。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか記載の非火薬発煙装置において、
   前記火炎案内部は、前記管体の底部と前記火炎案内部の端面との間に火炎噴出部を形成するように、前記管体の底部を支持する段部を有する
   ことを特徴とする非火薬発煙装置。
5. 請求項４記載の非火薬発煙装置において、
   前記管体の底部は、前記非火薬の着火剤の火炎を噴出し易くするために前記管体の肉厚より薄い薄肉部を有する
   ことを特徴とする非火薬発煙装置。
6. 請求項１乃至請求項５の何れか記載の非火薬発煙装置において、
   前記非火薬の発煙部は、
   前記非火薬のイグナイタからの熱エネルギーを受けて酸化還元反応を開始する前記非火薬の加熱薬と、
   前記非火薬の加熱薬の酸化還元反応による発熱により、反応を開始する前記非火薬の発煙薬とで構成されている
   ことを特徴とする非火薬発煙装置。
7. 請求項１乃至請求項６の何れか記載の非火薬発煙装置において、
   前記非火薬の加熱薬は、酸化剤と還元剤と結合剤とで構成される組成物をプレスで圧填成型して略筒形状に成型されている
   ことを特徴とする非火薬発煙装置。
8. 請求項１乃至請求項６の何れか記載の非火薬発煙装置において、
   前記非火薬の加熱薬は、酸化剤と還元剤と結合剤とで構成される組成物をプレスで圧填成型して中央の軸線方向に煙道を有する略円筒形状に成型されている
   ことを特徴とする非火薬発煙装置。
9. 請求項１乃至請求項８の何れか記載の非火薬発煙装置において、
   前記火炎受部は、前記非火薬の加熱薬の圧填成型後に前記非火薬の加熱薬の上部を円環状に削り、略円環状の突起を形成することで形成されている
   ことを特徴とする非火薬発煙装置。
10. 請求項９記載の非火薬発煙装置において、
    前記略円環状の突起は、多段に形成されている
    ことを特徴とする非火薬発煙装置。
11. 請求項８記載の非火薬発煙装置において、
    前記火炎受部は、前記非火薬の加熱薬の圧填成型後に前記煙道の上部を円環状に削り、略円環状の突起を形成することで形成されている
    ことを特徴とする非火薬発煙装置。
12. 請求項１１記載の非火薬発煙装置において、
    前記略円環状の突起は、多段に形成されている
    ことを特徴とする非火薬発煙装置。
13. 請求項１乃至請求項１２の何れか記載の非火薬発煙装置において、
    前記非火薬の発煙部は、
    前記非火薬のイグナイタからの熱エネルギーを受けて酸化還元反応を開始する前記非火薬の加熱薬と、
    前記非火薬の加熱薬の酸化還元反応による発熱により、反応を開始する前記非火薬の発煙薬と、
    前記非火薬の加熱薬と前記非火薬の発煙薬とを内部に填薬する薬筒と、
    前記非火薬の発煙薬に接して配置される非火薬の清掃薬と、
    前記非火薬の発煙薬と前記非火薬の清掃薬との間に巻層される断熱材と、
    前記断熱材に接して配置される断熱間座と、
    前記断熱間座に接して配置される底フタと、
    前記非火薬の加熱薬の上部側から前記底フタまでを囲繞し、端部を前記底フタにカシメ付ける筒体とで構成されている
    ことを特徴とする非火薬発煙装置。
14. 請求項１乃至請求項１２の何れか記載の非火薬発煙装置において、
    前記非火薬の発煙部は、
    前記非火薬のイグナイタからの熱エネルギーを受けて酸化還元反応を開始する前記非火薬の加熱薬と、
    前記非火薬の加熱薬の酸化還元反応による発熱により、反応を開始する前記非火薬の発煙薬と、
    前記非火薬の加熱薬と前記非火薬の発煙薬とを内部に填薬する薬筒と、
    前記薬筒の下部側に巻層される断熱材と、
    前記断熱材に接して配置される断熱間座と、
    前記断熱間座に接して配置される底フタと、
    前記非火薬の加熱薬と前記非火薬の発煙薬とを内部に填薬する薬筒と、
    前記非火薬の加熱薬の上部側から前記底フタまでを囲繞し、端部を前記底フタにカシメ付ける筒体とで構成されている
    ことを特徴とする非火薬発煙装置。
15. 請求項１乃至請求項１４の何れか記載の非火薬発煙装置において、
    前記非火薬のイグナイタの下端面と前記非火薬の加熱薬の火炎受部との距離は、０ｍｍ〜１２ｍｍである
    ことを特徴とする非火薬発煙装置。
16. 請求項１乃至請求項５の何れか記載の非火薬発煙装置において、
    前記非火薬の点火剤と前記非火薬の着火剤との外周を囲繞する略筒形状の火炎案内部は、下端面の先端部が先細りになるテーパー形状に形成されている
    ことを特徴とする非火薬発煙装置。

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