リーク測定方法及びリーク測定システム
【課題】樹脂製の消火剤貯蔵容器を備えた蓄圧式消火器内のガスのリーク測定方法を提供する。
【解決手段】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１０の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、その貫通経路を通じて消火剤貯蔵容器１０内に封入される封入工程と、封入工程の後、開口部を下に向けた状態で肩部の一部の外周をシールすることにより、蓋体３１及び開口部が収容される密閉空間が形成された後、密閉空間を排気する排気工程と、排気工程の後、密閉空間内の軽元素ガスの量を測定する。
【解決手段】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１０の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、その貫通経路を通じて消火剤貯蔵容器１０内に封入される封入工程と、封入工程の後、開口部を下に向けた状態で肩部の一部の外周をシールすることにより、蓋体３１及び開口部が収容される密閉空間が形成された後、密閉空間を排気する排気工程と、排気工程の後、密閉空間内の軽元素ガスの量を測定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リーク測定方法及びリーク測定システムに関し、特に、樹脂製の消火剤貯蔵容器を備えた蓄圧式消火器内のガスのリーク測定方法及びリーク測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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）、個別の技術課題に対する具体的な提案は未だ開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭５６−１６０５６０号公報
【特許文献２】特開平９−３１３６３４号公報
【特許文献３】国際公開第２００８／１３３１７６号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
そこで、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であっても、常にガス漏れの可能性を考慮することが必要となる。すなわち、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を考慮する必要がある。このガス漏れの態様を、便宜上「部品間漏れ」とも呼ぶ。したがって、この「部品間漏れ」の存在を如何に確度高く測定するかが、信頼性の高い樹脂製の消火剤貯蔵用器を備えた蓄圧式消火器の実現性を左右することになる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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実現を促進するための測定技術の向上に貢献するものである。
【００１１】
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であっても、「部品間漏れ」が存在する。そこで、本願発明者らは、「部品間漏れ」を精度良く測定するための手段を入念に調査、分析した。その結果、「部品間漏れ」を確度高く迅速に測定するためには、特定のガスを消火剤貯蔵容器内に封入しておくとともに、可能な限り測定領域を限定することが非常に有益であることを発明者らは知見した。本発明は、そのような視点に基づいて創出された。
【００１２】
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、起動レバーが係合し、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、前述の開口部を下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測定する。
【００１３】
このリーク測定方法によれば、樹脂製の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」を精度良く測定することができる。従って、樹脂製の消火剤貯蔵容器を用いても、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。
【００１４】
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、測定器とを備えている。具体的には、第１チャンバーは、起動レバーが係合し、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、そ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つの軽元素ガスが封入されている、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下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、測定器は、前述の密閉空間内の前述の軽元素ガスの量を測定する。
【００１５】
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の各部品間の不十分な密閉性に伴う「部品間漏れ」を精度良く測定することができる。従って、樹脂製の消火剤貯蔵容器を用いても、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。
【００１６】
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。
【発明の効果】
【００１７】
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の各部品間の不十分な密閉性に伴う「部品間漏れ」を精度良く測定することができる。従って、樹脂製の消火剤貯蔵容器を用いても、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。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】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。
【図２】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た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。
【図３Ａ】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。
【図３Ｂ】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。
【図４Ａ】本発明の第１の実施形態における起動レバーが係合した蓋体３１の拡大側面図である。
【図４Ｂ】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３１を便宜的に説明する拡大側面図である。
【図５】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。
【図６】安全栓の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
＜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の構成を示す一部断面側面図である。また、図２は、リーク測定システム１００によって測定される、起動レバー３３が係合した蓋体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が係合した蓋体３１の拡大側面図であり、図４Ｂは、起動レバー３３が係合していない蓋体３１を便宜的に説明する拡大側面図である。
【００２１】
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。
【００２２】
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１０２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１０２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１０２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においては、制御部１０８が、チャンバー１０２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）を測定するために、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。
【００２３】
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。この雄ネジ部１２と蓋体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。
【００２４】
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（Ｔ１）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（Ｔ２）は、１．２ｍｍ以上１２ｍｍ以下である。また、円筒状の胴部９３の肉厚（Ｔ３）は、１．２ｍｍ以上１．９ｍｍ以下であり、曲面を持つ底部９４の肉厚（Ｔ４）は、１．２ｍｍ以上１２ｍｍ以下である。
【００２５】
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、２．６ＭＰａ）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。
【００２６】
また、本実施形態の蓄圧式消火器１００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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
なお、安全栓３５が取り付けられた図面は示さないが、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（図示しない）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。
【００３１】
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。
【００３２】
ところで、本実施形態のリーク測定システム１００では、その検出対象ガスが、軽元素ガスである水素（Ｈ２）やヘリウム（Ｈｅ）ガスに限られる。これは、検出が比較的容易な前述の軽元素ガスを封入するガスに含めることによって、迅速な測定が可能となるからである。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。
【００３３】
そこで、発明者らは、コストがかかるが、測定には必要となる軽元素ガスとしてのヘリウム（Ｈｅ）ガスを消火剤貯蔵容器１０内に封入することとした上で、軽元素ガス以外のガスとの混合比率を次のとおり定めた。
【００３４】
本実施形態では、消火剤貯蔵容器１０内に窒素（Ｎ２）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、２０３３ｃｍ３である。また、本実施形態では、不活性ガスとしての窒素（Ｎ２）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が１０％である。
【００３５】
次に、本実施形態のリーク測定システム１００を用いた測定方法について説明する。本実施形態では、まず、蓋体３１と消火剤が収容されていない消火剤貯蔵容器１０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（Ｎ２）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内に封入された。
【００３６】
封入工程が完了すると、起動レバー３３が係合した蓋体３１と閉塞された消火剤貯蔵容器１０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を下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。なお、本実施形態では、起動レバー３３の正射影が消火剤貯蔵容器１０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。従って、消火剤貯蔵容器１０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１０１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１に示すような状態に設置することは可能である。
【００３７】
消火剤貯蔵容器１０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５０１内の圧力が２．０×１０１Ｐａに到達する。
【００３８】
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２．０×１０１Ｐａ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において、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のノイズ（N）レベルは８．０×１０−９Ｐａ・ｍ３／ｓであるため、シグナル（Ｓ）レベルはその３．０倍程度になることが好ましい。従って、微量のリーク量を確度高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。
【００３９】
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。その結果、「部品間漏れ」の有無を精度良く測定することができる。
【００４０】
＜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内に封入されているが、ヘリウム（Ｈｅ）ガスに代えて水素（Ｈ２）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（Ｈ２）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。
【００４１】
また、上述の各実施形態では、不活性ガスとして窒素（Ｎ２）ガスが採用されているが、不活性ガスは窒素（Ｎ２）ガスに限定されない。例えば、窒素（Ｎ２）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（Ｎ２）ガスのみが採用されることが好ましい。
【００４２】
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ォ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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の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か否かを迅速かつ適切に測定し得るため、現在及び将来の消火器産業において極めて有用である。
【符号の説明】
【００４６】
１０ 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
７０ サイホン管
９１ 口部
９２ 肩部
９３ 胴部
９４ 底部
１００ リーク測定システム
１０１ 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
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リーク測定方法及びリーク測定システムに関し、特に、樹脂製の消火剤貯蔵容器を備えた蓄圧式消火器内のガスのリーク測定方法及びリーク測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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）、個別の技術課題に対する具体的な提案は未だ開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭５６−１６０５６０号公報
【特許文献２】特開平９−３１３６３４号公報
【特許文献３】国際公開第２００８／１３３１７６号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
そこで、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であっても、常にガス漏れの可能性を考慮することが必要となる。すなわち、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を考慮する必要がある。このガス漏れの態様を、便宜上「部品間漏れ」とも呼ぶ。したがって、この「部品間漏れ」の存在を如何に確度高く測定するかが、信頼性の高い樹脂製の消火剤貯蔵用器を備えた蓄圧式消火器の実現性を左右することになる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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実現を促進するための測定技術の向上に貢献するものである。
【００１１】
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であっても、「部品間漏れ」が存在する。そこで、本願発明者らは、「部品間漏れ」を精度良く測定するための手段を入念に調査、分析した。その結果、「部品間漏れ」を確度高く迅速に測定するためには、特定のガスを消火剤貯蔵容器内に封入しておくとともに、可能な限り測定領域を限定することが非常に有益であることを発明者らは知見した。本発明は、そのような視点に基づいて創出された。
【００１２】
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、起動レバーが係合し、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、前述の開口部を下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測定する。
【００１３】
このリーク測定方法によれば、樹脂製の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」を精度良く測定することができる。従って、樹脂製の消火剤貯蔵容器を用いても、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。
【００１４】
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、測定器とを備えている。具体的には、第１チャンバーは、起動レバーが係合し、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、そ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つの軽元素ガスが封入されている、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下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、測定器は、前述の密閉空間内の前述の軽元素ガスの量を測定する。
【００１５】
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の各部品間の不十分な密閉性に伴う「部品間漏れ」を精度良く測定することができる。従って、樹脂製の消火剤貯蔵容器を用いても、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。
【００１６】
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。
【発明の効果】
【００１７】
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の各部品間の不十分な密閉性に伴う「部品間漏れ」を精度良く測定することができる。従って、樹脂製の消火剤貯蔵容器を用いても、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。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】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。
【図２】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た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。
【図３Ａ】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。
【図３Ｂ】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。
【図４Ａ】本発明の第１の実施形態における起動レバーが係合した蓋体３１の拡大側面図である。
【図４Ｂ】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３１を便宜的に説明する拡大側面図である。
【図５】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。
【図６】安全栓の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
＜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の構成を示す一部断面側面図である。また、図２は、リーク測定システム１００によって測定される、起動レバー３３が係合した蓋体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が係合した蓋体３１の拡大側面図であり、図４Ｂは、起動レバー３３が係合していない蓋体３１を便宜的に説明する拡大側面図である。
【００２１】
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。
【００２２】
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１０２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１０２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１０２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においては、制御部１０８が、チャンバー１０２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）を測定するために、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。
【００２３】
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。この雄ネジ部１２と蓋体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。
【００２４】
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（Ｔ１）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（Ｔ２）は、１．２ｍｍ以上１２ｍｍ以下である。また、円筒状の胴部９３の肉厚（Ｔ３）は、１．２ｍｍ以上１．９ｍｍ以下であり、曲面を持つ底部９４の肉厚（Ｔ４）は、１．２ｍｍ以上１２ｍｍ以下である。
【００２５】
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、２．６ＭＰａ）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。
【００２６】
また、本実施形態の蓄圧式消火器１００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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
なお、安全栓３５が取り付けられた図面は示さないが、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（図示しない）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。
【００３１】
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。
【００３２】
ところで、本実施形態のリーク測定システム１００では、その検出対象ガスが、軽元素ガスである水素（Ｈ２）やヘリウム（Ｈｅ）ガスに限られる。これは、検出が比較的容易な前述の軽元素ガスを封入するガスに含めることによって、迅速な測定が可能となるからである。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。
【００３３】
そこで、発明者らは、コストがかかるが、測定には必要となる軽元素ガスとしてのヘリウム（Ｈｅ）ガスを消火剤貯蔵容器１０内に封入することとした上で、軽元素ガス以外のガスとの混合比率を次のとおり定めた。
【００３４】
本実施形態では、消火剤貯蔵容器１０内に窒素（Ｎ２）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、２０３３ｃｍ３である。また、本実施形態では、不活性ガスとしての窒素（Ｎ２）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が１０％である。
【００３５】
次に、本実施形態のリーク測定システム１００を用いた測定方法について説明する。本実施形態では、まず、蓋体３１と消火剤が収容されていない消火剤貯蔵容器１０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（Ｎ２）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内に封入された。
【００３６】
封入工程が完了すると、起動レバー３３が係合した蓋体３１と閉塞された消火剤貯蔵容器１０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を下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。なお、本実施形態では、起動レバー３３の正射影が消火剤貯蔵容器１０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。従って、消火剤貯蔵容器１０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１０１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１に示すような状態に設置することは可能である。
【００３７】
消火剤貯蔵容器１０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５０１内の圧力が２．０×１０１Ｐａに到達する。
【００３８】
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２．０×１０１Ｐａ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において、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のノイズ（N）レベルは８．０×１０−９Ｐａ・ｍ３／ｓであるため、シグナル（Ｓ）レベルはその３．０倍程度になることが好ましい。従って、微量のリーク量を確度高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。
【００３９】
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。その結果、「部品間漏れ」の有無を精度良く測定することができる。
【００４０】
＜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内に封入されているが、ヘリウム（Ｈｅ）ガスに代えて水素（Ｈ２）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（Ｈ２）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。
【００４１】
また、上述の各実施形態では、不活性ガスとして窒素（Ｎ２）ガスが採用されているが、不活性ガスは窒素（Ｎ２）ガスに限定されない。例えば、窒素（Ｎ２）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（Ｎ２）ガスのみが採用されることが好ましい。
【００４２】
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ォ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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の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か否かを迅速かつ適切に測定し得るため、現在及び将来の消火器産業において極めて有用である。
【符号の説明】
【００４６】
１０ 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
７０ サイホン管
９１ 口部
９２ 肩部
９３ 胴部
９４ 底部
１００ リーク測定システム
１０１ 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
【特許請求の範囲】
【請求項１】
起動レバーが係合し、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、前記開口部を下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測定する測定工程とを含む
リーク測定方法。
【請求項２】
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に記載のリーク測定方法。
【請求項３】
起動レバーが係合し、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、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つの軽元素ガスが封入されている、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下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。
【請求項４】
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３に記載のリーク測定システム。
【請求項１】
起動レバーが係合し、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、前記開口部を下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測定する測定工程とを含む
リーク測定方法。
【請求項２】
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に記載のリーク測定方法。
【請求項３】
起動レバーが係合し、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、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つの軽元素ガスが封入されている、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下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。
【請求項４】
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３に記載のリーク測定システム。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２２６９０６（Ｐ２０１１−２２６９０６Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９６６８３（Ｐ２０１０−９６６８３）
【出願日】平成２２年４月２０日（２０１０．４．２０）
【出願人】（３９１００８３２０）株式会社初田製作所 (78)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２０日（２０１０．４．２０）
【出願人】（３９１００８３２０）株式会社初田製作所 (78)
【Ｆターム（参考）】
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