煙感知器の試験設備の制御方法
【課題】実際の煙発生状況に近い状況下において、煙感知器の実際の作動状況を試験することに適した煙感知器の試験設備の制御方法を提供する。
【解決手段】煙感知器の試験空間を構成する試験室１０と、当該試験室１０に配置されたものであって木材チップを加熱することにより煙を発生させる煙発生装置３０と、当該試験室１０に配置された煙感知器５０と、を備えて構成された煙感知器の試験設備１を制御する制御方法であって、煙発生装置３０における木材チップの加熱温度を制御する制御盤８０により、当該加熱温度を、木材チップから煙が発生される温度であって、かつ、木材チップの燃焼温度未満の温度に制御する。
【解決手段】煙感知器の試験空間を構成する試験室１０と、当該試験室１０に配置されたものであって木材チップを加熱することにより煙を発生させる煙発生装置３０と、当該試験室１０に配置された煙感知器５０と、を備えて構成された煙感知器の試験設備１を制御する制御方法であって、煙発生装置３０における木材チップの加熱温度を制御する制御盤８０により、当該加熱温度を、木材チップから煙が発生される温度であって、かつ、木材チップの燃焼温度未満の温度に制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、擬似火災煙を生成等して煙感知器の作動試験を行うための煙感知器の試験設備の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、煙感知器の試験設備として、感知器製造工場等においては、煙箱と称される箱体が使用されていた。この煙箱は、例えば１ｍ立方程度の金属製の箱体であって、その上面には煙感知器を取り付け可能な蓋体が設けられると共に、その側方には濾紙を燃やした状態で箱体の内部に出し入れ可能な引出しが設けられている。そして、濾紙を用いて発生させた煙を箱体の内部に充満させた後、蓋体に取り付けた煙感知器を箱体の内部に露出させ、所定時間以内に煙感知器が作動するか否かを確認することで、煙感知器の試験を行っていた。
【０００３】
あるいは、煙感知器の試験設備として、建屋に設置済みの煙感知器の試験を行う場合には、加煙試験器が使用されていた。この加煙試験器は、棒状体の先端部に筒体を設けると共に、この筒体の内部にガススプレーからガスを放出可能なように構成されている。そして、筒体にて煙感知器の外周を覆った状態で、この筒体の内部にガススプレーのガスを充満させ、所定時間以内に煙感知器が作動するか否かを確認することで、煙感知器の作動試験を行っていた（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３３１３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、住宅用火災警報器の設置義務化に伴い、煙感知器の実際の作動状況を一般ユーザ等に理解してもらうことの必要性が一層高まっている。このため、例えば、様々なイベントや展示会において、煙感知器を実際に作動させることで、煙感知器が、どの程度の煙環境下で、どのように動作するのかを、デモンストレーションすることが考えられる。
【０００６】
しかしながら、煙箱は、煙感知器を、箱体の内部という、実際の設置状況とは全く異なる特殊設置状況下で作動させるものであるため、煙感知器の実際の作動状況を一般ユーザ等に見せることには不向きである。また、加煙試験器は、実際の設置状況下での試験を行うことができるが、ガスを放出することにより煙感知器を作動させるものであり、実際の煙発生状況に近い状況下での煙感知器の作動状況を一般ユーザ等に見せることには不向きである。
【０００７】
また、濾紙を燃やすことで煙を発生させる従来の試験装置においては、比較的短時間で燃焼して一酸化炭素を大量に発生させる等、煙感知器の試験としては好ましくない自体が考えられる。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、実際の煙発生状況に近い状況下において、煙感知器の実際の作動状況を試験することに適した煙感知器の試験設備の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の煙感知器の試験設備の制御方法は、煙感知器の試験空間を構成する試験室と、当該試験室に配置されたものであって木材チップを加熱することにより煙を発生させる煙発生手段と、当該試験室に配置された煙感知器と、を備えて構成された煙感知器の試験設備を制御する制御方法であって、前記煙発生手段における前記木材チップの加熱温度を制御する制御手段により、当該加熱温度を、前記木材チップから煙が発生される温度であって、かつ、前記木材チップの燃焼温度未満の温度に制御することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に記載の煙感知器の試験設備の制御方法は、請求項１に記載の煙感知器の試験設備の制御方法において、前記加熱温度を、前記木材チップの種別毎に記憶した記憶手段を備え、前記制御手段は、所定方法で特定された前記木材チップの種別に基づいて、当該木材チップの種別に対応する前記加熱温度を前記記憶手段から取得し、当該取得した加熱温度に基づいて制御を行うことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３に記載の煙感知器の試験設備の制御方法は、請求項２に記載の煙感知器の試験設備の制御方法において、前記記憶手段は、前記加熱温度を、試験において再現したい火災状況の種別毎に記憶し、前記制御手段は、所定方法で特定された前記火災状況の種別に基づいて、当該火災状況の種別に対応する前記加熱温度を前記記憶手段から取得し、当該取得した加熱温度に基づいて制御を行うことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４に記載の煙感知器の試験設備の制御方法は、請求項２又は３に記載の煙感知器の試験設備の制御方法において、前記記憶手段は、前記加熱温度を、試験開始から試験終了までの試験時間毎に記憶し、前記制御手段は、所定方法で特定された前記試験時間に基づいて、当該試験時間に対応する前記加熱温度を前記記憶手段から取得し、当該取得した加熱温度に基づいて制御を行うことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項５に記載の煙感知器の試験設備の制御方法は、請求項２から４のいずれか一項に記載の煙感知器の試験設備の制御方法において、前記試験室の少なくとも一つの側面の下方位置に形成した開口部から、前記煙発生手段及び前記煙感知器を順次介して、前記試験室の少なくとも一つの側面の上方位置に形成した排気口に向けて排気する気流形成手段を備え、前記記憶手段は、排気量を記憶し、前記制御手段は、前記記憶手段から取得した排気量に基づいて、前記気流形成手段の制御を行うことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項６に記載の煙感知器の試験設備の制御方法は、請求項５に記載の煙感知器の試験設備の制御方法において、前記気流形成手段は、前記試験室の天井に形成した排気口と、前記試験室の側面の上方位置に形成した排気口と、に向けて排気を行うものであり、前記制御手段は、前記試験室の天井に形成した排気口からの排気を開始した後、所定時間経過後に、前記試験室の側面の上方位置に形成した排気口からの排気を開始することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項７に記載の煙感知器の試験設備の制御方法は、請求項２から６のいずれか一項に記載の煙感知器の試験設備の制御方法において、前記煙発生手段の近傍に、布体に照明を当てると共に、当該布体を送風にて揺動させる擬似火災炎形成手段を設け、前記記憶手段は、前記布体に対する照明の照度を記憶し、前記制御手段は、前記記憶手段から取得した照度に基づいて、前記擬似火災炎形成手段の制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の煙感知器の試験設備の制御方法によれば、木材チップの加熱温度を、木材チップから煙が発生される温度であって、かつ、木材チップの燃焼温度未満の温度に制御するので、木材チップから発生される煙を用いて煙感知器の試験が可能になると共に、木材チップが燃焼して一酸化炭素が発生することを防止できるので、安全に試験を行うことが可能となる。
【００１７】
また、請求項２に記載の煙感知器の試験設備の制御方法によれば、木材チップの種別に対応する加熱温度を記憶手段から取得して制御を行うので、木材チップの種別によって最適な加熱温度が異なる場合であっても、試験に使用する木材チップの種別に応じた最適な加熱温度で試験を行うことが可能となる。
【００１８】
また、請求項３に記載の煙感知器の試験設備の制御方法によれば、試験において再現したい火災状況の種別に対応する加熱温度を記憶手段から取得して制御を行うので、火災状況の種別によって最適な加熱温度が異なる場合であっても、試験において再現したい火災状況の種別に応じた最適な加熱温度で試験を行うことが可能となる。
【００１９】
また、請求項４に記載の煙感知器の試験設備の制御方法によれば、試験開始から試験終了までの試験時間に対応する加熱温度を記憶手段から取得して制御を行うので、試験時間によって最適な加熱温度が異なる場合であっても、所望の試験時間に応じた最適な加熱温度で試験を行うことが可能となる。
【００２０】
また、請求項５に記載の煙感知器の試験設備の制御方法によれば、記憶手段から取得した排気量に基づいて制御を行うので、試験に最適な排気状態を形成でき、実際の火災状況や所望の試験状態に合致した排気状態で試験を行うことが可能となる。
【００２１】
また、請求項６に記載の煙感知器の試験設備の制御方法によれば、試験室の天井に形成した排気口からの排気を開始することによって、天井方向に至る気流を形成した後、所定時間経過後に、試験室の側面の上方位置に形成した排気口からの排気を開始することによって、側方に至る気流を形成できるので、煙感知器を試験室の側方の壁に設置したような場合であっても、煙を煙感知器に導入して試験を行うことが可能となる。
【００２２】
また、請求項７に記載の煙感知器の試験設備の制御方法によれば、記憶手段から取得した照度に基づいて制御を行うので、試験で再現したい火災を模擬的に生成するために最適な照明状態を形成でき、実際の火災状況や所望の試験状態に合致した照明状態で試験を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る煙感知器の試験設備の全体斜視図である。
【図２】図１の水平面による横断面図である。
【図３】図１のＸ方向に沿った断面による縦断面図である。
【図４】煙発生装置の縦断面図である。
【図５】擬似火災炎形成装置の縦断面図である。
【図６】煙発生装置と擬似火災炎形成装置を一体化した装置の縦断面図である。
【図７】制御盤のブロック図である。
【図８】制御テーブルの構成例を示す図である。
【図９】試験制御処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る煙感知器の試験設備の実施の形態を詳細に説明する。ここで、「試験」とは、煙感知器の性能が規格に合致するか否かを確認するための検定試験に限らず、実際の煙発生状況に近い状況下において、煙感知器が実際に作動するか否かを確認することも意味し、場合によっては、この作動状況を一般ユーザ等の見学者に見せることを含み得る。
【００２５】
（構成）
まず、煙感知器の試験設備１の構成を説明する。図１は煙感知器の試験設備１の全体斜視図（一部を破断して示す）、図２は図１の水平面による横断面図、図３は図１のＸ方向に沿った断面による縦断面図である。これら図１から図３に示すように、煙感知器の試験設備１は、試験室１０と付室２０を備えて構成されている。なお、以下の説明では、図１に示す方向のうち、Ｘ方向を前後方向（試験室１０から付室２０に至る方向を前方、付室２０から試験室１０に至る方向を後方）、Ｙ方向を左右方向（付室２０から試験室１０を見た場合の右手側を右側、付室２０から試験室１０を見た場合の左手側を左側）、Ｚ方向を上下方向（鉛直上方を上方、鉛直下方を下方）とする。
【００２６】
（構成−試験室）
試験室１０は、煙を発生させて後述する煙感知器５０に導入することで当該煙感知器を作動させる試験空間を形成するものである。この試験室１０は、一般住宅内における煙発生から煙感知に至るまでの煙の自然な流動過程を再現可能な構造、形状、及び大きさで形成されることが好ましい。例えば、構造面に関しては、煙の自然な流動経路を再現できるように外部からの風を遮蔽すべく、試験室１０は、前後左右の壁１１〜１４と、天井１５と、試験設備１が設置された設置面Ｇとによって試験空間を囲繞するように構成されている。ただし、外気を導入することにより所望の試験環境を構築できるように、各壁１１〜１４の任意の位置に開口を形成してもよい（排気口１２ａ、１２ｂや開口部２６については後述する）。また例えば、形状面や大きさ面に関しては、一般住宅の各階の内部空間を再現すべく、試験室１０は、高さが２ｍから４ｍ程度で、平面形状の１辺が１．５ｍから３ｍ程度であって、全体として略直方体に構成されている。
【００２７】
さらに、試験室１０は、煙発生から煙感知に至るまでの煙の自然な流動過程を付室２０から容易に観察可能なように形成されることが好ましく、例えば、煙が白色煙であることを想定して、後方の壁１２の内面を黒色としている。特に、観察者が煙を外部から見やすいように、照明や太陽の光の向きに応じて、黒色部分の場所を変更ができるようにしてもよく、例えば、後方の壁１２の内面の任意の位置に、黒色シートを面ファスナーやテープ等にて貼付可能としてもよい。あるいは、後述するように試験室１０及び付室２０を組み立て式として可搬可能とした場合には、試験室１０及び付室２０を照明や太陽の光の向きに応じて全体的に移動させてもよい。なお、前方及び左右の壁１１、１３、１４の内面についても同様に黒色としてもよいが、ここでは、これら各壁１１、１３、１４を介して試験室１０の内部を観察する可能性を考慮して、これら各壁１１、１３、１４については無色透明としている。その他、試験室１０に求められる性能としては、耐熱性、耐久性、可搬性、及び低コスト性を挙げることができる。耐熱性及び耐久性の観点からは、各壁１１〜１４や天井１５を構成する素材としては、例えば、石膏ボードや耐熱ガラスの如き耐熱素材を用いることができるが、後述する煙発生装置３０からの発熱が少ないことが想定される場合には、耐熱素材を必ずしも用いる必要はなく、最も安価なビニールシートを用いることで、可搬性及び低コスト性を優先させてもよい。また、これら耐熱素材やビニールシートを支持するための支持材としては、木製や金属製のパイプ柱を用いることができる。例えば、ビニールシートや金属製のパイプ柱を用いたものとしては、市販の農業用のビニールハウスを流用することが考えられる。例えば、試験室１０及び付室２０の骨組みを複数本のパイプを連結することによって構成することで、試験室１０及び付室２０を組み立て式として容易に可搬できるようにし、どこでも簡単に試験設備１を形成することができるようにしてもよい。
【００２８】
（構成−付室）
付室２０は、試験室１０の内部を観察するための観察空間を形成するものであり、試験室１０の前方に隣接して設置されている。この付室２０は、試験空間における煙発生から煙感知に至るまでの煙の自然な流動過程を容易に観察可能な構造、形状、及び大きさで形成されることが好ましい。例えば、構造面に関しては、付室２０から試験室１０に対する余分な気流の流入を遮蔽すべく、付室２０は、前方及び左右の壁２１〜２３と、後方の壁２４（試験室１０の前方の壁１１と共通）と、天井２５と、付室２０が設置された設置面Ｇ（試験室１０の設置面Ｇと共通）とによって観察空間を囲繞するように構成されており、前方の壁２１には観察者の出入り口２８が設けられている。このように付室２０を設けたことで、外気が直接的に試験室１０に流入する可能性が低減され、試験室１０の内部の気流に与える影響が低減される。ただし、外気を導入することにより所望の観察環境を構築できるように、各壁２１〜２４の任意の位置に開口を形成してもよい（開口部２６については後述する）。また例えば、形状面や大きさ面に関しては、少なくとも一人の観察者が立つことが可能なように、付室２０は、高さが１．８ｍから２ｍ程度で、平面形状の１辺が１ｍ程度であって、全体として略直方体に構成されている。ただし、複数の観察者が同時に観察可能なように、この形状や大きさを変更可能としてもよく、例えば、試験室１０と同一の形状及び大きさとしてもよい。なお、付室２０の各壁２１〜２４、天井２５、あるいは支持材を構成する素材としては、試験室１０と同じ素材を用いることができる。
【００２９】
また、安全性を一層高める観点から、付室２０の後方の壁２４に形成された開口部２６には、シャッター２７が設置されている。このシャッター２７は、開口部２６の開閉を自動的に行う開閉手段であり、例えば、開口部２６に対応した形状の平板と、この平板をシリンダ等の公知の機構で開閉するための開閉機構とを備えて構成されている。このシャッター２７は、図示しない信号線を介して後述する制御盤８０に接続されており、この制御盤８０からの制御信号によって開閉駆動される。
【００３０】
次に、試験室１０の内部又は外部に配置された設備について説明する。試験室１０の内部には、煙発生装置３０、擬似火災炎形成装置４０、煙感知器５０、及びガス感知器６０が設けられており、試験室１０の外部には、気流形成機構７０、及び制御盤８０が設けられている。
【００３１】
（構成−煙発生装置）
煙発生装置３０は、煙感知器５０を作動させるための煙を発生する煙発生手段であって、試験室１０の内部における下方位置（ここでは試験室１０が設置された設置面上）に配置されている。この煙発生装置３０の原理や構造としては、公知のものを採用することができるが、ここでは、木材チップ（木片）を加熱することによって煙を発生させる。この煙発生装置３０の縦断面図を図４に示す。この煙発生装置３０は、加熱用トレー３１、電気ヒータ３２、温度センサ３３、煙導管３４、及び目隠し板３５を備えている。
【００３２】
加熱用トレー３１は、木材チップを加熱する金属製の平板体であり、この加熱用トレー３１の上面に木材チップを載せて加熱することが可能となっている。電気ヒータ３２は、加熱用トレー３１を介して木材チップを加熱する加熱手段であり、加熱用トレー３１の下方に設けられている。この電気ヒータ３２は、図示しない信号線を介して制御盤８０に接続されており、制御盤８０からの制御信号によって温度を制御される。温度センサ３３は、加熱用トレー３１の温度を検知する温度検知手段であり、例えば熱電対であって、図示しない信号線を介して制御盤８０に接続されており、検知した温度を制御盤８０に出力する。煙導管３４は、電気ヒータ３２にて加熱された木材チップから発せられた煙を煙感知器５０に向けて導出する煙導手段であり、例えば両端が開口された金属製の円筒として構成され、加熱用トレー３１及びその上方の空間を囲繞するように、かつ、円筒の側面が煙感知器５０に至る方向（ここでは鉛直上方）に沿うように配置されている。なお、加熱用トレー３１と煙導管３４は相互に分離する必要はなく、底板のある円筒容器を用いて両者を一体化してもよい。目隠し板３５は、煙発生装置３０における最前方の位置に立設された金属製の板状体のつい立てであり、煙発生装置３０の他の部分が観察者に露出することを防止している。ただし、擬似火災炎形成装置４０により煙発生装置３０を観察者から隠すことができる場合には、目隠し板３５は省略してもよい。
【００３３】
なお、加熱対象となる木材チップの具体的種類は任意であるが、例えば、燻製調理用に市販されている「さくら」や「リンゴ」のチップを使用することができる。本願発明者の実験によれば、燻製用木材としては、チップ状ではなく棒状体のものも考えられるが、発煙量の制御性の観点から、チップ状を選択することが好ましい。また、木材チップの加熱温度は、木材チップから十分に煙が放出される温度であり、かつ、木材チップからの一酸化炭素の排出量を増大させることがない温度（木材チップの燃焼温度未満の温度）とすることが好ましい。具体的には、煙を放出させるためには、一般に燻製調理用の燻製温度が４０℃から６０℃であるのに対して、それより高温の３００℃から５００℃程度とすることが好ましく、４００℃程度とすることがより好ましい。特に、加熱温度が６００℃を超える場合には、木材チップから炎が出てしまうと共に、一酸化炭素の排出量が格段に増えてしまい危険性が生じるため、加熱温度を６００℃未満に維持することが好ましい。この範囲の加熱温度を生成するためには、電気ヒータ３２としては、例えば６００Ｗから８００Ｗ程度のものを使用することが好ましい。
【００３４】
（構成−擬似火災炎形成装置）
擬似火災炎形成装置４０は、煙発生装置３０の近傍に配置されるもので、火災発生時の炎を擬似的に形成することによって、火災が実際に発生したような視覚的演出を行って観察者の臨場感を高める擬似火災炎形成手段である。この擬似火災炎形成装置４０の縦断面図を図５に示す。この擬似火災炎形成装置４０は、円環状のフレーム４１と、このフレーム４１の周囲に一辺が固定された複数の布体４２と、このフレーム４１の下方に配置された揺動ファン４３及び赤色ランプ４４を備えて構成されている。各布体４２は略三角形状をしており、このような複数の布体４２を揺動ファン４３からの送風にて揺動させつつ、赤色ランプ４４からの光によって赤く照らすことにより、炎を擬似的に形成する。ここでは、特に、煙発生装置３０の前方正面に擬似火災炎形成装置４０を配置し、付室２０の観察者からは煙発生装置３０が見えずに擬似火災炎形成装置４０のみが見えるようにしたことで、擬似火災炎形成装置４０にて形成された炎から煙が出ているような視覚的効果を与えることができる。ここで、揺動ファン４３及び赤色ランプ４４は、図示しない信号線を介して制御盤８０に接続されており、制御盤８０からの制御信号によって揺動ファン４３の送風量及び赤色ランプ４４の光量が制御される。
【００３５】
なお、これら煙発生装置３０と擬似火災炎形成装置４０は、相互に一体化してもよい。図６には煙発生装置３０と擬似火災炎形成装置４０を一体化した煙火炎出力装置９０の縦断面図を示す。この煙火炎出力装置９０は、下方に煙発生部９１を備えると共に、その上方に擬似火災炎形成部９２を備える。煙発生部９１は、煙発生装置３０と同様に、加熱用トレー３１、電気ヒータ３２、温度センサ３３、煙導管３４を備えている。擬似火災炎形成部９２は、擬似火災炎形成装置４０と同様に、円環状のフレーム４１と、このフレーム４１の周囲に一辺が固定された複数の布体４２と、このフレーム４１の下方に配置された揺動ファン４３及び赤色ランプ４４を備えて構成されている。そして、煙発生部９１においては加熱用トレー３１に載せた木材チップを加熱して煙を発生させ、その上方の擬似火災炎形成部９２においては複数の布体４２を揺動ファン４３からの送風にて揺動させつつ、赤色ランプ４４からの光によって赤く照らすことにより、炎を擬似的に形成する。特に、煙発生部９１にて発生させた煙を揺動ファン４３からの送風により上昇させることができるので、実際の火災時の熱気流によって上昇する煙の発生状況を、一層正確に再現することができる。
【００３６】
（構成−煙感知器）
図１から３において、煙感知器５０は、煙を感知して警報を出力する煙感知手段である。この煙感知器５０の作動原理や具体的構造は任意であり、例えば散乱光式の煙感知器５０を用いることができる。この煙感知器５０は、試験室１０の壁１１〜１４又は天井１５において、煙発生装置３０から発生された煙が流入する位置（試験室１０の内部における上方位置であって、ここでは、煙発生装置３０の鉛直上方の近傍位置）に一つ又は複数配置されている。この煙感知器５０は、図示しない信号線を介して制御盤８０に接続されており、煙の感知量が所定の閾値を超えた場合には、煙感知信号を制御盤８０に出力する。
【００３７】
（構成−ガス感知器）
ガス感知器６０は、特定種類のガス（ここでは一酸化炭素）を感知して警報を出力する煙感知手段である。このガス感知器６０の作動原理や具体的構造は任意であり、例えば半導体式や電気化学式のガス感知器６０を用いることができる。このガス感知器６０は、試験室１０の壁１１〜１４又は天井１５において、煙発生装置３０から発生された一酸化炭素が流入する位置に一つ又は複数配置されている。このガス感知器６０は、図示しない信号線を介して制御盤８０に接続されており、ガスの感知量が所定の閾値を超えた場合には、ガス感知信号を制御盤８０に出力する。このガス感知器６０を付室２０内にも配置して、付室２０に有毒ガスが流入して観察者が危険状態になったことを検出して警報を行い、観察者の退避を促してもよい。この場合において、付室２０のガス感知器６０が作動したときは、電気ヒータ３２を停止するように、制御盤８０にて電気ヒータ３２を制御しても良い。
【００３８】
（構成−気流形成機構）
気流形成機構７０は、煙発生装置３０から煙感知器５０に至る気流を形成する気流形成手段である。具体的には、気流形成機構７０は、排気ダクト７１と排気ファン７２から構成されている。排気ダクト７１は、中空管体であって、その一端は、上方排気ダクト７１ａと、後方排気ダクト７１ｂに分岐されている。上方排気ダクト７１ａは、主として煙の気流を形成するための排気を行うものであり、試験室１０の天井１５における位置であって、煙発生装置３０の鉛直上方の近傍位置に形成された排気口１２ａに接続されている。後方排気ダクト７１ｂは、主として煙の量を調整するための排気を行うものであり、試験室１０の後方の壁１２における位置に形成された排気口１２ｂに接続されている。また、上方排気ダクト７１ａにはダンパ７１ａ１、後方排気ダクト７１ｂにはダンパ７１ｂ１がそれぞれ設けられており、これらダンパ７１ａ１、７１ｂ１によって、上方排気ダクト７１ａと後方排気ダクト７１ｂによる排気量が個別的に制御される。一方、排気ダクト７１の他端は、試験室１０の外部において排気ファン７２に接続されている。この排気ファン７２は、試験室１０の空気を、排気口１２ａ及び排気ダクト７１を順次介して排気する。この排気ファン７２は、上述したダンパ７１ａ１、７１ｂ１は、図示しない信号線を介して制御盤８０に接続されており、この制御盤８０からの制御信号によって駆動される。
【００３９】
（構成−制御盤）
制御盤８０は、試験設備１の電気的制御を行う制御手段である。この制御盤８０のブロック図を図７に示す。この制御盤８０は、制御部８１、記憶部８２、及び入出力端子８３を備えて構成されている。制御部８１は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及びこのＣＰＵ上で実行させる各種のプログラムから構成されている。この制御部８１は、機能概念的に、試験制御部８１ａを備える。この試験制御部８１ａは、煙の発生から煙感知器５０が作動するまでの一連の試験動作を制御する煙感知試験制御手段である。記憶部８２は、制御盤８０による制御に必要なプログラム及び各種のデータを記憶する記憶手段であって、例えば、ＨＤ（Ｈａｒd Ｄｉｓｋ）の如き外部記憶装置として構成されている。この記憶部８２には、制御テーブル８２ａが格納されている。この制御テーブル８２ａの具体的構成例については後述する。入出力端子８３は、入力及び出力を行うためのインターフェースであって、上述のように、図示しない信号線を介して、シャッター２７、電気ヒータ３２、温度センサ３３、揺動ファン４３、赤色ランプ４４、煙感知器５０、ガス感知器６０、排気ファン７２、及びダンパ７１ａ１、７１ｂ１に接続されている。
【００４０】
制御テーブル８２ａの具体的構成例について説明する。図８にはこの構成例を示す。制御テーブル８２ａは、項目「火災状況の種別」、項目「試験時間」、項目「木材チップの種別」、項目「加熱温度」、項目「排気量」、及び項目「照度」と、これら各項目に対応するデータとを、相互に対応付けて構成されている。項目「火災状況の種別」に対応するデータは、試験において再現したい火災状況の種別（ここでは「通常火災」と「燻焼火災」の２種類）を特定するための火災状況特定情報である。項目「試験時間」に対応するデータは、試験開始から試験完了までの時間（ここでは「５分」と「１０分」の２種類）を特定するための試験時間特定情報である。項目「木材チップの種別」に対応するデータは、試験に使用する木材チップの種別（ここでは「さくら」と「リンゴ」の２種類）を特定するための煙材料特定情報である。項目「加熱温度」に対応するデータは、電気ヒータ３２による加熱温度を特定するための加熱温度特定情報であり、例えば、加熱温度を縦軸とし、試験開始からの経過時間を横軸とした、グラフデータとして格納されている。項目「排気量」に対応するデータは、排気ファン７２による排気量を特定するための排気量特定情報であり、例えば、排気量を縦軸とし、試験開始からの経過時間を横軸とした、グラフデータとして格納されている。項目「照度」に対応するデータは、赤色ランプ４４による照度を特定するための照度特定情報であり、例えば、照度を縦軸とし、試験開始からの経過時間を横軸とした、グラフデータとして格納されている。これら項目「加熱温度」に対応するデータ、項目「排気量」に対応するデータ、及び項目「照度」に対応するデータとしては、項目「火災状況の種別」に対応するデータ、項目「試験時間」に対応するデータ、及び項目「木材チップの種別」に対応するデータの組み合わせに応じて、同一又は異なるデータが格納されている。すなわち、通常火災と燻焼火災では、煙量の変化、火災による熱気流量の変化、あるいは火災による照度の変化が相互に異なる。また、同じ種類の火災であっても、５分で煙が煙感知器５０の閾値に達する場合と、１０分で煙が煙感知器５０の閾値に達する場合とでは、煙量の出方、気流量の変化、あるいは照度の変化が相互に異なる。さらに、同一加熱温度下において木材チップを加熱する場合であっても、木材チップの種別によって、煙量の出方、気流量の変化、あるいは照度の変化が相互に異なる。これらを考慮して、項目「火災状況の種別」に対応するデータ、項目「試験時間」に対応するデータ、及び項目「木材チップの種別」に対応するデータの各組み合わせにおける煙量の変化、気流の変化、及び照度の変化が再現可能なように、これら各変化を、各組み合わせ毎に予め実験等によって求めておき、この変化を特定するためのデータを制御テーブル８２ａに格納している（ただし、煙量は加熱温度に換算して格納している）。
【００４１】
（気流形成）
次に、実際の煙発生状況に近い状況下において、煙感知器５０の実際の作動状況を試験するための気流形成について、一層詳細に説明する。一般住宅内の火災によって発生した煙は、火災の熱による熱気流によって、火源から鉛直上方に上昇して天井に至る。これに対して、試験室１０では、煙発生装置３０によって煙を発生させており、電気ヒータ３２による熱では十分な熱気流は生成できないため、煙が、煙発生装置３０から鉛直上方に上昇せず、側方に拡散する可能性がある。そこで、煙発生装置３０の鉛直上方の近傍位置に形成された排気口１２ａから排気を行うことで、煙発生装置３０から煙感知器５０に至る気流を形成している（なお、本実施の形態においては、排気口１２ａを天井１５に形成しているが、後方の壁１２における上方位置等に形成してもよい）。
【００４２】
特に、試験空間を閉鎖空間とした場合には気流形成が困難になり得るため、試験室１０の側面のうち、少なくとも一つの側面の下方位置に開口部２６を形成している。このように下方位置に開口部２６を形成することで、煙発生装置３０の鉛直上方の近傍位置に形成された排気口１２ａから排気した場合、開口部２６から流入した外気が煙発生装置３０及び煙感知器５０を順次介して排気口１２ａに向けて排気されるので、煙発生装置３０から煙感知器５０に至る気流形成が一層容易になる。
【００４３】
このような開口部２６を設ける位置は、試験室１０の側面の下方位置のいずれの位置でもよいが、ここでは、試験室１０の側面のうち、付室２０との境界面の一部を開口部２６としている。すなわち、図２に示すように、この境界面となる壁の例えば下側半分程度（１ｍ程度）を開口部２６としており、この開口部２６を介して、付室２０から試験室１０への空気の流入を可能としている。そして、この構成において、排気口１２ａから排気を行うことで、試験室１０を付室２０に対して負圧とし、試験室１０の煙が付室２０に流入することを防止できるので、付室２０の観察者に煙が触れることを防止でき、観察者の快適性や安全性を一層高めることが可能となる。
【００４４】
また、このように排気による気流形成以外にも、煙発生装置３０から煙感知器５０に至る気流を形成するための様々な措置を講ずることが可能である。例えば、この実施の形態では、擬似火災炎形成装置４０を煙発生装置３０の近傍に配置し、特に、擬似火災炎形成装置４０から外部への気流の発生位置（フレーム４１の上端位置）を、煙発生装置３０から外部への煙の発生位置（煙導管３４の上端位置）より下方に設定しているので、擬似火災炎形成装置４０から発生した気流によって、煙発生装置３０から発生した煙を上昇させることが可能となり、煙発生装置３０から煙感知器５０に至る気流形成が一層容易になる。
【００４５】
また、この実施の形態では、上述した煙導管３４を用いている。すなわち、単に、加熱用トレー３１を試験室１０に露出させた場合には、木材チップから発せられた煙が側方に拡散する可能性が高いが、この加熱用トレー３１やその周囲を煙導管３４で囲い、円筒の側面が煙感知器５０に至る方向に沿うように煙導管３４を配置したことにより、木材チップから発せられた煙の流動方向が、煙導管３４の側面に沿って煙感知器５０に至る方向に規制されるので、煙発生装置３０から煙感知器５０に至る気流形成が一層容易になる。
【００４６】
さらに、一旦所望の気流を形成した後、煙発生装置３０の鉛直上方に設けた排気口１２ａからの排気のみを継続した場合には、煙の大部分が排気口１２ａから排気されてしまい、煙感知器５０に流れない可能性がある。特に、試験室１０の後方の壁１２や側方の壁１３、１４に煙感知器５０を設置して試験を行うことも考えられるので、このような場合には、煙感知器５０への気流を形成できない可能性がある。そこで、一旦所望の気流を形成した後には、排気口１２ａからの排気量を低減させると共に、試験室１０の後方の壁１２の排気口１２ｂからも排気を行うことで、煙発生装置３０から鉛直上方に至り、さらに側方に至る気流を形成し、煙発生装置３０から煙感知器５０に煙を確実に導入するための気流を形成している。
【００４７】
（試験制御処理）
最後に、制御盤８０の試験制御部８１ａにより実行される試験制御処理について説明する。図９は、試験制御処理のフローチャートである。なお、以下の説明においては、ステップを「Ｓ」と略記する。作業者が加熱用トレー３１に木材チップを所定量載せた後、図示しない入力手段を介して、試験において再現したい火災状況の種別、試験時間、及び試験に使用する木材チップの種別を制御盤８０に入力すると共に、煙感知試験制御の開始を指示する。
【００４８】
すると、試験制御部８１ａは、シャッター２７を開くことで、付室２０から試験室１０への空気の流入を可能とする（ＳＡ１）。次いで、試験制御部８１ａは、記憶部８２の制御テーブル８２ａを参照し、入力された火災状況の種別、入力された試験時間、及び入力された木材チップの種別の組み合わせに対応する加熱温度のグラフデータ、排気量のグラフデータ、及び照度のグラフデータを取得する（ＳＡ２）。そして、これらグラフデータを参照し、加熱温度の初期値になるように電気ヒータ３２を制御し、排気量の初期値になるように排気ファン７２を制御し、照度の初期値になるように赤色ランプ４４を制御する（ＳＡ３）。また同時に、試験制御部８１ａは、揺動ファン４３を回して布体４２を揺動させる（ＳＡ４）。このことにより、電気ヒータ３２によって木材チップが加熱されて煙が発生すると共に、揺動ファン４３にて揺動させた布体４２が赤色ランプ４４によって段々と赤く照らされ、火災の炎が擬似的に生成される。また、試験制御部８１ａは、ダンパ７１ａ１を全開にすると共に、ダンパ７１ｂ１を全閉にすることで（ＳＡ５）、排気口１２ａ及び上方排気ダクト７１ａを順次介した排気のみを行い、煙発生装置３０から鉛直上方に至る気流を形成する。
【００４９】
その後は、試験制御部８１ａは、試験開始からの経過時間を公知の方法にて取得し（ＳＡ６）、この経過時間に基づいてグラフデータを定期的に参照することで、各経過時間における加熱温度、排気量、及び照度を特定して、これら加熱温度、排気量、及び照度になるように電気ヒータ３２、排気ファン７２、及び赤色ランプ４４を制御する（ＳＡ７）。なお、加熱温度については、温度センサ３３による検知温度に基づくフィードバック制御を行うことで、正確な制御を行う。このような制御を行うことで、通常火災又は燻焼火災の際の煙量の変化、気流の変化、及び照度の変化が、木材チップの種別に応じて再現される。特に、木材チップの加熱温度は、上述のように、木材チップから十分に煙が放出される温度であり、木材チップが燃焼する前の温度であり、かつ、木材チップからの一酸化炭素の排出量を増大させることがない温度に制御しているので、煙を発生させる一方で、一酸化炭素の排出量の増大を抑制できる。
【００５０】
また、試験制御部８１ａは、試験開始からの経過時間が所定時間に達した場合には（ＳＡ８、Ｙｅｓ）、ダンパ７１ａ１を半開にすると共に、ダンパ７１ｂ１を半閉にすることで（ＳＡ９）、排気口１２ａ及び上方排気ダクト７１ａを順次介した排気の排気量を低減させると共に、排気口１２ｂ及び後方排気ダクト７１ｂを順次介した排気を開始する。このことにより、煙発生装置３０から鉛直上方に至る気流に加えて、この鉛直上方位置から後方に向う気流を形成できる。
【００５１】
また、試験制御部８１ａは、試験開始後、ガス感知器６０からのガス感知出力を監視する（ＳＡ１０）。ガス感知器６０は、所定の閾値以上のガスを感知した場合には、警報音出力や警報灯点滅を行うと共に、制御盤８０にガス感知信号を出力する。またこの場合には（ＳＡ１０、Ｙｅｓ）、予想を上回る一酸化炭素が何らかの原因で発生したと考えられ、試験を中止することが好ましいため、ガス感知信号の出力を受けた制御盤８０の試験制御部８１ａは、電気ヒータ３２を制御して加熱を停止し、ダンパ７１ａ１、７１ｂ１を全開にすると共に排気ファン７２を制御して排気量を最大化することで排気を行い、かつ、シャッター２７を閉じることで一酸化炭素が付室２０に流出することを防止する（ＳＡ１２）。ただし、シャッター２７を閉じることで排気ファン７２による排気が阻害されて却って好ましくない場合には、シャッター２７を閉じることなく排気を継続するようにしてもよい。これにて試験制御処理が終了する。
【００５２】
一方、ガス感知信号が出力されない場合（ＳＡ１０、Ｎｏ）、試験制御部８１ａは、煙感知器５０からの煙感知出力を監視し（ＳＡ１１）、煙感知信号が出力されるまでＳＡ６からＳＡ１０を繰り返す。煙感知器５０は、所定の閾値以上の煙を感知した場合には、警報音出力や警報灯点滅を行う。この様子を観察することで、観察者は、煙感知器５０の作動の状況を学ぶことができる。またこの場合には（ＳＡ１１、Ｙｅｓ）、試験が予定通り終了したと考えられ、それ以上に煙を発生させることが好ましくないため、煙感知信号の出力を受けた制御盤８０の試験制御部８１ａは、煙感知器５０の作動が十分に観察されたと考えられる所定時間後（例えば煙感知信号の出力から１分後）、電気ヒータ３２を制御して加熱を中止することで木材チップが燃焼することを防止し、ダンパ７１ａ１、７１ｂ１を全開にすると共に排気ファン７２を制御して排気量を最大化することで排気を行い、かつ、シャッター２７を閉じることで煙が付室２０に流出することを防止する（ＳＡ１２）。ただし、シャッター２７を閉じることで排気ファン７２による排気が阻害されて却って好ましくない場合には、シャッター２７を閉じることなく排気を継続するようにしてもよい。これにて試験制御処理が終了する。
【００５３】
（効果）
このように本実施の形態によれば、試験空間の下方で発生させた煙を、気流によって上方に導いて煙感知器５０にて感知させることができるので、実際の煙発生状況に近い状況下において、煙感知器５０の実際の作動状況を試験することが可能となる。特に、試験室１０を住宅の天井高さに設計し、煙感知器５０を実際に住宅で設置される高さに配置して試験をおこなうことで、観察者に対して実際の火災時の煙感知器５０の作動状態をデモンストレーションすることができると共に、試験者としてもより実際の設置状況に合わせた煙感知器５０の試験を容易に行うことができる。また、可搬性の試験設備１で外部から観察者が試験室１０の内部を観察できる構成とすることで、従来のように特別な固定式の試験設備を用意することなく、簡単にどこでも試験設備１を提供することができる。
【００５４】
また、試験室１０の側面の下方位置に形成した開口部２６から吸引した気体を、煙発生装置３０及び煙感知器５０を順次介して排気口１２ａに向けて排気することができるので、煙発生装置３０にて発生させた煙を気流によって上方に導いて煙感知器５０にて感知させることができる。
【００５５】
また、付室２０を設けたので、外気が直接的に試験室１０に流入する可能性が低減され、試験室１０の内部の気流に与える影響が低減される。また、付室２０と試験室１０との境界面に形成した開口部２６から気体を吸引し、試験室１０を付室２０に対して負圧とすることで、試験室１０から付室２０に煙が流入することを防止でき、付室２０の観察者に煙が触れることを防止できて、観察者の快適性や安全性を一層高めることが可能となる。
【００５６】
また、木材チップを加熱して煙を発生させることで、発煙量の制御性を向上させることが可能となる。また、木材チップから発せられた煙を煙感知器５０に向けて導出する煙導管３４を設けたので、煙発生装置３０から煙感知器５０に至る気流形成が一層容易になる。また、木材チップが燃焼する温度（例えば６００℃等の高温）に上げないように電気ヒータ３２を制御して発煙させるため、一酸化炭素の発生を抑制して試験を行うことができ、人体に悪影響を与えることなく試験を行うことができる。
【００５７】
また、排気ファン７２の排気と、擬似火災炎形成装置４０の送風により、煙発生装置３０から煙感知器５０に至る気流を形成することで、煙発生装置３０から煙感知器５０に至る気流形成が一層容易になる。
【００５８】
また、擬似火災炎形成装置４０と煙発生装置３０とを相互に一体に形成したので、擬似火災炎形成装置４０からの送風により煙を上昇させることができるので、実際の火災時の熱気流によって上昇する煙の発生状況を、一層正確に再現することができる。
【００５９】
（各実施の形態に対する変形例）
以上、本発明に係る各実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
【００６０】
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。
【００６１】
試験室１０は、一室に限らず、同一又は異なる構造や形状のものを複数併設してもよい。あるいは、試験室１０は、様々な住宅での煙の流動経路を再現可能なように、形状や大きさを変更可能としてもよい。付室２０は、省略してもよく、あるいは共通の試験室１０に対して同一又は異なる構造や形状の複数の付室２０を隣接配置してもよい。例えば試験室１０の後方にも付室２０を設けてもよく、この場合には、当該後方の付室２０から作業者が出入りして、試験室１０のメンテナンス等を行うことが容易となる。
【００６２】
上記実施の形態では、加熱対象として木材チップを用いた例を示したが、この木材チップの裁断形状や裁断サイズは任意である。また、必ずしも料理用に製造されたものに限定されず、例えば、舞台演出用に製造されたものや、当初から本試験を意図して製造されたものを使用してもよい。
【００６３】
上記実施の形態では、煙感知器５０の試験をおこなうために、木材チップを一酸化炭素が発生しない程度に加熱して発煙を行っているが、試験設備１によってガス感知器６０についても試験を行うことができるようにしてもよく、この場合には、木材チップが灰になって一酸化炭素を出させるように加熱時間を長く制御したり、加熱温度を上げたりしても良い。このように、煙感知器５０の試験とガス感知器６０の試験を、同じ試験設備１で行えるようにしても良い。
【００６４】
また、試験室１０の内部において、試験対象となる煙感知器５０の付近に、煙濃度を測定できる装置（例えば分離型煙感知）を配置し、この装置によって試験室１０の煙濃度を検出して、煙感知器５０が作動する所定の煙濃度になるよう、電気ヒータ３２や排気ファン７２を制御するようにしてもよい。
【００６５】
さらに、試験室１０の天井側の温度を測定する手段を備えてもよく、この温度が高い場合は、上昇気流で上がる煙が天井まで届かない可能性があるため、温度が高い時には排気ファン７２を回して気流が上昇し易くし、温度が低い時には排気ファン７２を止めて実際の火災時の気流のない状態として、試験を行うようにしても良い。
【００６６】
あるいは、試験中にシャッター２７を開閉制御しているが、吸気口はシャッター２７に限られず、例えば試験室１０の床に設けてもよく、この場合には当該床に設けた吸気口をシャッター２７にて開閉制御しても良い。
【符号の説明】
【００６７】
１ 煙感知器の試験設備
１０ 試験室
１１〜１４、２１〜２４ 壁
１２ａ、１２ｂ 排気口
１５、２５ 天井
Ｇ 設置面
２０ 付室
２６ 開口部
２７ シャッター
２８ 出入り口
３０ 煙発生装置
３１ 加熱用トレー
３２ 電気ヒータ
３３ 温度センサ
３４ 煙導管
３５ 目隠し板
４０ 擬似火災炎形成装置
４１ フレーム
４２ 布体
４３ 揺動ファン
４４ 赤色ランプ
５０ 煙感知器
６０ ガス感知器
７０ 気流形成機構
７１ 排気ダクト
７１ａ 上方排気ダクト
７１ｂ 後方排気ダクト
７１ａ１、７１ｂ１ ダンパ
７２ 排気ファン
８０ 制御盤
８１ 制御部
８２ 記憶部
８３ 入出力端子
９０ 煙火炎出力装置
９１ 煙発生部
９２ 擬似火災炎形成部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、擬似火災煙を生成等して煙感知器の作動試験を行うための煙感知器の試験設備の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、煙感知器の試験設備として、感知器製造工場等においては、煙箱と称される箱体が使用されていた。この煙箱は、例えば１ｍ立方程度の金属製の箱体であって、その上面には煙感知器を取り付け可能な蓋体が設けられると共に、その側方には濾紙を燃やした状態で箱体の内部に出し入れ可能な引出しが設けられている。そして、濾紙を用いて発生させた煙を箱体の内部に充満させた後、蓋体に取り付けた煙感知器を箱体の内部に露出させ、所定時間以内に煙感知器が作動するか否かを確認することで、煙感知器の試験を行っていた。
【０００３】
あるいは、煙感知器の試験設備として、建屋に設置済みの煙感知器の試験を行う場合には、加煙試験器が使用されていた。この加煙試験器は、棒状体の先端部に筒体を設けると共に、この筒体の内部にガススプレーからガスを放出可能なように構成されている。そして、筒体にて煙感知器の外周を覆った状態で、この筒体の内部にガススプレーのガスを充満させ、所定時間以内に煙感知器が作動するか否かを確認することで、煙感知器の作動試験を行っていた（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３３１３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、住宅用火災警報器の設置義務化に伴い、煙感知器の実際の作動状況を一般ユーザ等に理解してもらうことの必要性が一層高まっている。このため、例えば、様々なイベントや展示会において、煙感知器を実際に作動させることで、煙感知器が、どの程度の煙環境下で、どのように動作するのかを、デモンストレーションすることが考えられる。
【０００６】
しかしながら、煙箱は、煙感知器を、箱体の内部という、実際の設置状況とは全く異なる特殊設置状況下で作動させるものであるため、煙感知器の実際の作動状況を一般ユーザ等に見せることには不向きである。また、加煙試験器は、実際の設置状況下での試験を行うことができるが、ガスを放出することにより煙感知器を作動させるものであり、実際の煙発生状況に近い状況下での煙感知器の作動状況を一般ユーザ等に見せることには不向きである。
【０００７】
また、濾紙を燃やすことで煙を発生させる従来の試験装置においては、比較的短時間で燃焼して一酸化炭素を大量に発生させる等、煙感知器の試験としては好ましくない自体が考えられる。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、実際の煙発生状況に近い状況下において、煙感知器の実際の作動状況を試験することに適した煙感知器の試験設備の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の煙感知器の試験設備の制御方法は、煙感知器の試験空間を構成する試験室と、当該試験室に配置されたものであって木材チップを加熱することにより煙を発生させる煙発生手段と、当該試験室に配置された煙感知器と、を備えて構成された煙感知器の試験設備を制御する制御方法であって、前記煙発生手段における前記木材チップの加熱温度を制御する制御手段により、当該加熱温度を、前記木材チップから煙が発生される温度であって、かつ、前記木材チップの燃焼温度未満の温度に制御することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に記載の煙感知器の試験設備の制御方法は、請求項１に記載の煙感知器の試験設備の制御方法において、前記加熱温度を、前記木材チップの種別毎に記憶した記憶手段を備え、前記制御手段は、所定方法で特定された前記木材チップの種別に基づいて、当該木材チップの種別に対応する前記加熱温度を前記記憶手段から取得し、当該取得した加熱温度に基づいて制御を行うことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３に記載の煙感知器の試験設備の制御方法は、請求項２に記載の煙感知器の試験設備の制御方法において、前記記憶手段は、前記加熱温度を、試験において再現したい火災状況の種別毎に記憶し、前記制御手段は、所定方法で特定された前記火災状況の種別に基づいて、当該火災状況の種別に対応する前記加熱温度を前記記憶手段から取得し、当該取得した加熱温度に基づいて制御を行うことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４に記載の煙感知器の試験設備の制御方法は、請求項２又は３に記載の煙感知器の試験設備の制御方法において、前記記憶手段は、前記加熱温度を、試験開始から試験終了までの試験時間毎に記憶し、前記制御手段は、所定方法で特定された前記試験時間に基づいて、当該試験時間に対応する前記加熱温度を前記記憶手段から取得し、当該取得した加熱温度に基づいて制御を行うことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項５に記載の煙感知器の試験設備の制御方法は、請求項２から４のいずれか一項に記載の煙感知器の試験設備の制御方法において、前記試験室の少なくとも一つの側面の下方位置に形成した開口部から、前記煙発生手段及び前記煙感知器を順次介して、前記試験室の少なくとも一つの側面の上方位置に形成した排気口に向けて排気する気流形成手段を備え、前記記憶手段は、排気量を記憶し、前記制御手段は、前記記憶手段から取得した排気量に基づいて、前記気流形成手段の制御を行うことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項６に記載の煙感知器の試験設備の制御方法は、請求項５に記載の煙感知器の試験設備の制御方法において、前記気流形成手段は、前記試験室の天井に形成した排気口と、前記試験室の側面の上方位置に形成した排気口と、に向けて排気を行うものであり、前記制御手段は、前記試験室の天井に形成した排気口からの排気を開始した後、所定時間経過後に、前記試験室の側面の上方位置に形成した排気口からの排気を開始することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項７に記載の煙感知器の試験設備の制御方法は、請求項２から６のいずれか一項に記載の煙感知器の試験設備の制御方法において、前記煙発生手段の近傍に、布体に照明を当てると共に、当該布体を送風にて揺動させる擬似火災炎形成手段を設け、前記記憶手段は、前記布体に対する照明の照度を記憶し、前記制御手段は、前記記憶手段から取得した照度に基づいて、前記擬似火災炎形成手段の制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の煙感知器の試験設備の制御方法によれば、木材チップの加熱温度を、木材チップから煙が発生される温度であって、かつ、木材チップの燃焼温度未満の温度に制御するので、木材チップから発生される煙を用いて煙感知器の試験が可能になると共に、木材チップが燃焼して一酸化炭素が発生することを防止できるので、安全に試験を行うことが可能となる。
【００１７】
また、請求項２に記載の煙感知器の試験設備の制御方法によれば、木材チップの種別に対応する加熱温度を記憶手段から取得して制御を行うので、木材チップの種別によって最適な加熱温度が異なる場合であっても、試験に使用する木材チップの種別に応じた最適な加熱温度で試験を行うことが可能となる。
【００１８】
また、請求項３に記載の煙感知器の試験設備の制御方法によれば、試験において再現したい火災状況の種別に対応する加熱温度を記憶手段から取得して制御を行うので、火災状況の種別によって最適な加熱温度が異なる場合であっても、試験において再現したい火災状況の種別に応じた最適な加熱温度で試験を行うことが可能となる。
【００１９】
また、請求項４に記載の煙感知器の試験設備の制御方法によれば、試験開始から試験終了までの試験時間に対応する加熱温度を記憶手段から取得して制御を行うので、試験時間によって最適な加熱温度が異なる場合であっても、所望の試験時間に応じた最適な加熱温度で試験を行うことが可能となる。
【００２０】
また、請求項５に記載の煙感知器の試験設備の制御方法によれば、記憶手段から取得した排気量に基づいて制御を行うので、試験に最適な排気状態を形成でき、実際の火災状況や所望の試験状態に合致した排気状態で試験を行うことが可能となる。
【００２１】
また、請求項６に記載の煙感知器の試験設備の制御方法によれば、試験室の天井に形成した排気口からの排気を開始することによって、天井方向に至る気流を形成した後、所定時間経過後に、試験室の側面の上方位置に形成した排気口からの排気を開始することによって、側方に至る気流を形成できるので、煙感知器を試験室の側方の壁に設置したような場合であっても、煙を煙感知器に導入して試験を行うことが可能となる。
【００２２】
また、請求項７に記載の煙感知器の試験設備の制御方法によれば、記憶手段から取得した照度に基づいて制御を行うので、試験で再現したい火災を模擬的に生成するために最適な照明状態を形成でき、実際の火災状況や所望の試験状態に合致した照明状態で試験を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る煙感知器の試験設備の全体斜視図である。
【図２】図１の水平面による横断面図である。
【図３】図１のＸ方向に沿った断面による縦断面図である。
【図４】煙発生装置の縦断面図である。
【図５】擬似火災炎形成装置の縦断面図である。
【図６】煙発生装置と擬似火災炎形成装置を一体化した装置の縦断面図である。
【図７】制御盤のブロック図である。
【図８】制御テーブルの構成例を示す図である。
【図９】試験制御処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る煙感知器の試験設備の実施の形態を詳細に説明する。ここで、「試験」とは、煙感知器の性能が規格に合致するか否かを確認するための検定試験に限らず、実際の煙発生状況に近い状況下において、煙感知器が実際に作動するか否かを確認することも意味し、場合によっては、この作動状況を一般ユーザ等の見学者に見せることを含み得る。
【００２５】
（構成）
まず、煙感知器の試験設備１の構成を説明する。図１は煙感知器の試験設備１の全体斜視図（一部を破断して示す）、図２は図１の水平面による横断面図、図３は図１のＸ方向に沿った断面による縦断面図である。これら図１から図３に示すように、煙感知器の試験設備１は、試験室１０と付室２０を備えて構成されている。なお、以下の説明では、図１に示す方向のうち、Ｘ方向を前後方向（試験室１０から付室２０に至る方向を前方、付室２０から試験室１０に至る方向を後方）、Ｙ方向を左右方向（付室２０から試験室１０を見た場合の右手側を右側、付室２０から試験室１０を見た場合の左手側を左側）、Ｚ方向を上下方向（鉛直上方を上方、鉛直下方を下方）とする。
【００２６】
（構成−試験室）
試験室１０は、煙を発生させて後述する煙感知器５０に導入することで当該煙感知器を作動させる試験空間を形成するものである。この試験室１０は、一般住宅内における煙発生から煙感知に至るまでの煙の自然な流動過程を再現可能な構造、形状、及び大きさで形成されることが好ましい。例えば、構造面に関しては、煙の自然な流動経路を再現できるように外部からの風を遮蔽すべく、試験室１０は、前後左右の壁１１〜１４と、天井１５と、試験設備１が設置された設置面Ｇとによって試験空間を囲繞するように構成されている。ただし、外気を導入することにより所望の試験環境を構築できるように、各壁１１〜１４の任意の位置に開口を形成してもよい（排気口１２ａ、１２ｂや開口部２６については後述する）。また例えば、形状面や大きさ面に関しては、一般住宅の各階の内部空間を再現すべく、試験室１０は、高さが２ｍから４ｍ程度で、平面形状の１辺が１．５ｍから３ｍ程度であって、全体として略直方体に構成されている。
【００２７】
さらに、試験室１０は、煙発生から煙感知に至るまでの煙の自然な流動過程を付室２０から容易に観察可能なように形成されることが好ましく、例えば、煙が白色煙であることを想定して、後方の壁１２の内面を黒色としている。特に、観察者が煙を外部から見やすいように、照明や太陽の光の向きに応じて、黒色部分の場所を変更ができるようにしてもよく、例えば、後方の壁１２の内面の任意の位置に、黒色シートを面ファスナーやテープ等にて貼付可能としてもよい。あるいは、後述するように試験室１０及び付室２０を組み立て式として可搬可能とした場合には、試験室１０及び付室２０を照明や太陽の光の向きに応じて全体的に移動させてもよい。なお、前方及び左右の壁１１、１３、１４の内面についても同様に黒色としてもよいが、ここでは、これら各壁１１、１３、１４を介して試験室１０の内部を観察する可能性を考慮して、これら各壁１１、１３、１４については無色透明としている。その他、試験室１０に求められる性能としては、耐熱性、耐久性、可搬性、及び低コスト性を挙げることができる。耐熱性及び耐久性の観点からは、各壁１１〜１４や天井１５を構成する素材としては、例えば、石膏ボードや耐熱ガラスの如き耐熱素材を用いることができるが、後述する煙発生装置３０からの発熱が少ないことが想定される場合には、耐熱素材を必ずしも用いる必要はなく、最も安価なビニールシートを用いることで、可搬性及び低コスト性を優先させてもよい。また、これら耐熱素材やビニールシートを支持するための支持材としては、木製や金属製のパイプ柱を用いることができる。例えば、ビニールシートや金属製のパイプ柱を用いたものとしては、市販の農業用のビニールハウスを流用することが考えられる。例えば、試験室１０及び付室２０の骨組みを複数本のパイプを連結することによって構成することで、試験室１０及び付室２０を組み立て式として容易に可搬できるようにし、どこでも簡単に試験設備１を形成することができるようにしてもよい。
【００２８】
（構成−付室）
付室２０は、試験室１０の内部を観察するための観察空間を形成するものであり、試験室１０の前方に隣接して設置されている。この付室２０は、試験空間における煙発生から煙感知に至るまでの煙の自然な流動過程を容易に観察可能な構造、形状、及び大きさで形成されることが好ましい。例えば、構造面に関しては、付室２０から試験室１０に対する余分な気流の流入を遮蔽すべく、付室２０は、前方及び左右の壁２１〜２３と、後方の壁２４（試験室１０の前方の壁１１と共通）と、天井２５と、付室２０が設置された設置面Ｇ（試験室１０の設置面Ｇと共通）とによって観察空間を囲繞するように構成されており、前方の壁２１には観察者の出入り口２８が設けられている。このように付室２０を設けたことで、外気が直接的に試験室１０に流入する可能性が低減され、試験室１０の内部の気流に与える影響が低減される。ただし、外気を導入することにより所望の観察環境を構築できるように、各壁２１〜２４の任意の位置に開口を形成してもよい（開口部２６については後述する）。また例えば、形状面や大きさ面に関しては、少なくとも一人の観察者が立つことが可能なように、付室２０は、高さが１．８ｍから２ｍ程度で、平面形状の１辺が１ｍ程度であって、全体として略直方体に構成されている。ただし、複数の観察者が同時に観察可能なように、この形状や大きさを変更可能としてもよく、例えば、試験室１０と同一の形状及び大きさとしてもよい。なお、付室２０の各壁２１〜２４、天井２５、あるいは支持材を構成する素材としては、試験室１０と同じ素材を用いることができる。
【００２９】
また、安全性を一層高める観点から、付室２０の後方の壁２４に形成された開口部２６には、シャッター２７が設置されている。このシャッター２７は、開口部２６の開閉を自動的に行う開閉手段であり、例えば、開口部２６に対応した形状の平板と、この平板をシリンダ等の公知の機構で開閉するための開閉機構とを備えて構成されている。このシャッター２７は、図示しない信号線を介して後述する制御盤８０に接続されており、この制御盤８０からの制御信号によって開閉駆動される。
【００３０】
次に、試験室１０の内部又は外部に配置された設備について説明する。試験室１０の内部には、煙発生装置３０、擬似火災炎形成装置４０、煙感知器５０、及びガス感知器６０が設けられており、試験室１０の外部には、気流形成機構７０、及び制御盤８０が設けられている。
【００３１】
（構成−煙発生装置）
煙発生装置３０は、煙感知器５０を作動させるための煙を発生する煙発生手段であって、試験室１０の内部における下方位置（ここでは試験室１０が設置された設置面上）に配置されている。この煙発生装置３０の原理や構造としては、公知のものを採用することができるが、ここでは、木材チップ（木片）を加熱することによって煙を発生させる。この煙発生装置３０の縦断面図を図４に示す。この煙発生装置３０は、加熱用トレー３１、電気ヒータ３２、温度センサ３３、煙導管３４、及び目隠し板３５を備えている。
【００３２】
加熱用トレー３１は、木材チップを加熱する金属製の平板体であり、この加熱用トレー３１の上面に木材チップを載せて加熱することが可能となっている。電気ヒータ３２は、加熱用トレー３１を介して木材チップを加熱する加熱手段であり、加熱用トレー３１の下方に設けられている。この電気ヒータ３２は、図示しない信号線を介して制御盤８０に接続されており、制御盤８０からの制御信号によって温度を制御される。温度センサ３３は、加熱用トレー３１の温度を検知する温度検知手段であり、例えば熱電対であって、図示しない信号線を介して制御盤８０に接続されており、検知した温度を制御盤８０に出力する。煙導管３４は、電気ヒータ３２にて加熱された木材チップから発せられた煙を煙感知器５０に向けて導出する煙導手段であり、例えば両端が開口された金属製の円筒として構成され、加熱用トレー３１及びその上方の空間を囲繞するように、かつ、円筒の側面が煙感知器５０に至る方向（ここでは鉛直上方）に沿うように配置されている。なお、加熱用トレー３１と煙導管３４は相互に分離する必要はなく、底板のある円筒容器を用いて両者を一体化してもよい。目隠し板３５は、煙発生装置３０における最前方の位置に立設された金属製の板状体のつい立てであり、煙発生装置３０の他の部分が観察者に露出することを防止している。ただし、擬似火災炎形成装置４０により煙発生装置３０を観察者から隠すことができる場合には、目隠し板３５は省略してもよい。
【００３３】
なお、加熱対象となる木材チップの具体的種類は任意であるが、例えば、燻製調理用に市販されている「さくら」や「リンゴ」のチップを使用することができる。本願発明者の実験によれば、燻製用木材としては、チップ状ではなく棒状体のものも考えられるが、発煙量の制御性の観点から、チップ状を選択することが好ましい。また、木材チップの加熱温度は、木材チップから十分に煙が放出される温度であり、かつ、木材チップからの一酸化炭素の排出量を増大させることがない温度（木材チップの燃焼温度未満の温度）とすることが好ましい。具体的には、煙を放出させるためには、一般に燻製調理用の燻製温度が４０℃から６０℃であるのに対して、それより高温の３００℃から５００℃程度とすることが好ましく、４００℃程度とすることがより好ましい。特に、加熱温度が６００℃を超える場合には、木材チップから炎が出てしまうと共に、一酸化炭素の排出量が格段に増えてしまい危険性が生じるため、加熱温度を６００℃未満に維持することが好ましい。この範囲の加熱温度を生成するためには、電気ヒータ３２としては、例えば６００Ｗから８００Ｗ程度のものを使用することが好ましい。
【００３４】
（構成−擬似火災炎形成装置）
擬似火災炎形成装置４０は、煙発生装置３０の近傍に配置されるもので、火災発生時の炎を擬似的に形成することによって、火災が実際に発生したような視覚的演出を行って観察者の臨場感を高める擬似火災炎形成手段である。この擬似火災炎形成装置４０の縦断面図を図５に示す。この擬似火災炎形成装置４０は、円環状のフレーム４１と、このフレーム４１の周囲に一辺が固定された複数の布体４２と、このフレーム４１の下方に配置された揺動ファン４３及び赤色ランプ４４を備えて構成されている。各布体４２は略三角形状をしており、このような複数の布体４２を揺動ファン４３からの送風にて揺動させつつ、赤色ランプ４４からの光によって赤く照らすことにより、炎を擬似的に形成する。ここでは、特に、煙発生装置３０の前方正面に擬似火災炎形成装置４０を配置し、付室２０の観察者からは煙発生装置３０が見えずに擬似火災炎形成装置４０のみが見えるようにしたことで、擬似火災炎形成装置４０にて形成された炎から煙が出ているような視覚的効果を与えることができる。ここで、揺動ファン４３及び赤色ランプ４４は、図示しない信号線を介して制御盤８０に接続されており、制御盤８０からの制御信号によって揺動ファン４３の送風量及び赤色ランプ４４の光量が制御される。
【００３５】
なお、これら煙発生装置３０と擬似火災炎形成装置４０は、相互に一体化してもよい。図６には煙発生装置３０と擬似火災炎形成装置４０を一体化した煙火炎出力装置９０の縦断面図を示す。この煙火炎出力装置９０は、下方に煙発生部９１を備えると共に、その上方に擬似火災炎形成部９２を備える。煙発生部９１は、煙発生装置３０と同様に、加熱用トレー３１、電気ヒータ３２、温度センサ３３、煙導管３４を備えている。擬似火災炎形成部９２は、擬似火災炎形成装置４０と同様に、円環状のフレーム４１と、このフレーム４１の周囲に一辺が固定された複数の布体４２と、このフレーム４１の下方に配置された揺動ファン４３及び赤色ランプ４４を備えて構成されている。そして、煙発生部９１においては加熱用トレー３１に載せた木材チップを加熱して煙を発生させ、その上方の擬似火災炎形成部９２においては複数の布体４２を揺動ファン４３からの送風にて揺動させつつ、赤色ランプ４４からの光によって赤く照らすことにより、炎を擬似的に形成する。特に、煙発生部９１にて発生させた煙を揺動ファン４３からの送風により上昇させることができるので、実際の火災時の熱気流によって上昇する煙の発生状況を、一層正確に再現することができる。
【００３６】
（構成−煙感知器）
図１から３において、煙感知器５０は、煙を感知して警報を出力する煙感知手段である。この煙感知器５０の作動原理や具体的構造は任意であり、例えば散乱光式の煙感知器５０を用いることができる。この煙感知器５０は、試験室１０の壁１１〜１４又は天井１５において、煙発生装置３０から発生された煙が流入する位置（試験室１０の内部における上方位置であって、ここでは、煙発生装置３０の鉛直上方の近傍位置）に一つ又は複数配置されている。この煙感知器５０は、図示しない信号線を介して制御盤８０に接続されており、煙の感知量が所定の閾値を超えた場合には、煙感知信号を制御盤８０に出力する。
【００３７】
（構成−ガス感知器）
ガス感知器６０は、特定種類のガス（ここでは一酸化炭素）を感知して警報を出力する煙感知手段である。このガス感知器６０の作動原理や具体的構造は任意であり、例えば半導体式や電気化学式のガス感知器６０を用いることができる。このガス感知器６０は、試験室１０の壁１１〜１４又は天井１５において、煙発生装置３０から発生された一酸化炭素が流入する位置に一つ又は複数配置されている。このガス感知器６０は、図示しない信号線を介して制御盤８０に接続されており、ガスの感知量が所定の閾値を超えた場合には、ガス感知信号を制御盤８０に出力する。このガス感知器６０を付室２０内にも配置して、付室２０に有毒ガスが流入して観察者が危険状態になったことを検出して警報を行い、観察者の退避を促してもよい。この場合において、付室２０のガス感知器６０が作動したときは、電気ヒータ３２を停止するように、制御盤８０にて電気ヒータ３２を制御しても良い。
【００３８】
（構成−気流形成機構）
気流形成機構７０は、煙発生装置３０から煙感知器５０に至る気流を形成する気流形成手段である。具体的には、気流形成機構７０は、排気ダクト７１と排気ファン７２から構成されている。排気ダクト７１は、中空管体であって、その一端は、上方排気ダクト７１ａと、後方排気ダクト７１ｂに分岐されている。上方排気ダクト７１ａは、主として煙の気流を形成するための排気を行うものであり、試験室１０の天井１５における位置であって、煙発生装置３０の鉛直上方の近傍位置に形成された排気口１２ａに接続されている。後方排気ダクト７１ｂは、主として煙の量を調整するための排気を行うものであり、試験室１０の後方の壁１２における位置に形成された排気口１２ｂに接続されている。また、上方排気ダクト７１ａにはダンパ７１ａ１、後方排気ダクト７１ｂにはダンパ７１ｂ１がそれぞれ設けられており、これらダンパ７１ａ１、７１ｂ１によって、上方排気ダクト７１ａと後方排気ダクト７１ｂによる排気量が個別的に制御される。一方、排気ダクト７１の他端は、試験室１０の外部において排気ファン７２に接続されている。この排気ファン７２は、試験室１０の空気を、排気口１２ａ及び排気ダクト７１を順次介して排気する。この排気ファン７２は、上述したダンパ７１ａ１、７１ｂ１は、図示しない信号線を介して制御盤８０に接続されており、この制御盤８０からの制御信号によって駆動される。
【００３９】
（構成−制御盤）
制御盤８０は、試験設備１の電気的制御を行う制御手段である。この制御盤８０のブロック図を図７に示す。この制御盤８０は、制御部８１、記憶部８２、及び入出力端子８３を備えて構成されている。制御部８１は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及びこのＣＰＵ上で実行させる各種のプログラムから構成されている。この制御部８１は、機能概念的に、試験制御部８１ａを備える。この試験制御部８１ａは、煙の発生から煙感知器５０が作動するまでの一連の試験動作を制御する煙感知試験制御手段である。記憶部８２は、制御盤８０による制御に必要なプログラム及び各種のデータを記憶する記憶手段であって、例えば、ＨＤ（Ｈａｒd Ｄｉｓｋ）の如き外部記憶装置として構成されている。この記憶部８２には、制御テーブル８２ａが格納されている。この制御テーブル８２ａの具体的構成例については後述する。入出力端子８３は、入力及び出力を行うためのインターフェースであって、上述のように、図示しない信号線を介して、シャッター２７、電気ヒータ３２、温度センサ３３、揺動ファン４３、赤色ランプ４４、煙感知器５０、ガス感知器６０、排気ファン７２、及びダンパ７１ａ１、７１ｂ１に接続されている。
【００４０】
制御テーブル８２ａの具体的構成例について説明する。図８にはこの構成例を示す。制御テーブル８２ａは、項目「火災状況の種別」、項目「試験時間」、項目「木材チップの種別」、項目「加熱温度」、項目「排気量」、及び項目「照度」と、これら各項目に対応するデータとを、相互に対応付けて構成されている。項目「火災状況の種別」に対応するデータは、試験において再現したい火災状況の種別（ここでは「通常火災」と「燻焼火災」の２種類）を特定するための火災状況特定情報である。項目「試験時間」に対応するデータは、試験開始から試験完了までの時間（ここでは「５分」と「１０分」の２種類）を特定するための試験時間特定情報である。項目「木材チップの種別」に対応するデータは、試験に使用する木材チップの種別（ここでは「さくら」と「リンゴ」の２種類）を特定するための煙材料特定情報である。項目「加熱温度」に対応するデータは、電気ヒータ３２による加熱温度を特定するための加熱温度特定情報であり、例えば、加熱温度を縦軸とし、試験開始からの経過時間を横軸とした、グラフデータとして格納されている。項目「排気量」に対応するデータは、排気ファン７２による排気量を特定するための排気量特定情報であり、例えば、排気量を縦軸とし、試験開始からの経過時間を横軸とした、グラフデータとして格納されている。項目「照度」に対応するデータは、赤色ランプ４４による照度を特定するための照度特定情報であり、例えば、照度を縦軸とし、試験開始からの経過時間を横軸とした、グラフデータとして格納されている。これら項目「加熱温度」に対応するデータ、項目「排気量」に対応するデータ、及び項目「照度」に対応するデータとしては、項目「火災状況の種別」に対応するデータ、項目「試験時間」に対応するデータ、及び項目「木材チップの種別」に対応するデータの組み合わせに応じて、同一又は異なるデータが格納されている。すなわち、通常火災と燻焼火災では、煙量の変化、火災による熱気流量の変化、あるいは火災による照度の変化が相互に異なる。また、同じ種類の火災であっても、５分で煙が煙感知器５０の閾値に達する場合と、１０分で煙が煙感知器５０の閾値に達する場合とでは、煙量の出方、気流量の変化、あるいは照度の変化が相互に異なる。さらに、同一加熱温度下において木材チップを加熱する場合であっても、木材チップの種別によって、煙量の出方、気流量の変化、あるいは照度の変化が相互に異なる。これらを考慮して、項目「火災状況の種別」に対応するデータ、項目「試験時間」に対応するデータ、及び項目「木材チップの種別」に対応するデータの各組み合わせにおける煙量の変化、気流の変化、及び照度の変化が再現可能なように、これら各変化を、各組み合わせ毎に予め実験等によって求めておき、この変化を特定するためのデータを制御テーブル８２ａに格納している（ただし、煙量は加熱温度に換算して格納している）。
【００４１】
（気流形成）
次に、実際の煙発生状況に近い状況下において、煙感知器５０の実際の作動状況を試験するための気流形成について、一層詳細に説明する。一般住宅内の火災によって発生した煙は、火災の熱による熱気流によって、火源から鉛直上方に上昇して天井に至る。これに対して、試験室１０では、煙発生装置３０によって煙を発生させており、電気ヒータ３２による熱では十分な熱気流は生成できないため、煙が、煙発生装置３０から鉛直上方に上昇せず、側方に拡散する可能性がある。そこで、煙発生装置３０の鉛直上方の近傍位置に形成された排気口１２ａから排気を行うことで、煙発生装置３０から煙感知器５０に至る気流を形成している（なお、本実施の形態においては、排気口１２ａを天井１５に形成しているが、後方の壁１２における上方位置等に形成してもよい）。
【００４２】
特に、試験空間を閉鎖空間とした場合には気流形成が困難になり得るため、試験室１０の側面のうち、少なくとも一つの側面の下方位置に開口部２６を形成している。このように下方位置に開口部２６を形成することで、煙発生装置３０の鉛直上方の近傍位置に形成された排気口１２ａから排気した場合、開口部２６から流入した外気が煙発生装置３０及び煙感知器５０を順次介して排気口１２ａに向けて排気されるので、煙発生装置３０から煙感知器５０に至る気流形成が一層容易になる。
【００４３】
このような開口部２６を設ける位置は、試験室１０の側面の下方位置のいずれの位置でもよいが、ここでは、試験室１０の側面のうち、付室２０との境界面の一部を開口部２６としている。すなわち、図２に示すように、この境界面となる壁の例えば下側半分程度（１ｍ程度）を開口部２６としており、この開口部２６を介して、付室２０から試験室１０への空気の流入を可能としている。そして、この構成において、排気口１２ａから排気を行うことで、試験室１０を付室２０に対して負圧とし、試験室１０の煙が付室２０に流入することを防止できるので、付室２０の観察者に煙が触れることを防止でき、観察者の快適性や安全性を一層高めることが可能となる。
【００４４】
また、このように排気による気流形成以外にも、煙発生装置３０から煙感知器５０に至る気流を形成するための様々な措置を講ずることが可能である。例えば、この実施の形態では、擬似火災炎形成装置４０を煙発生装置３０の近傍に配置し、特に、擬似火災炎形成装置４０から外部への気流の発生位置（フレーム４１の上端位置）を、煙発生装置３０から外部への煙の発生位置（煙導管３４の上端位置）より下方に設定しているので、擬似火災炎形成装置４０から発生した気流によって、煙発生装置３０から発生した煙を上昇させることが可能となり、煙発生装置３０から煙感知器５０に至る気流形成が一層容易になる。
【００４５】
また、この実施の形態では、上述した煙導管３４を用いている。すなわち、単に、加熱用トレー３１を試験室１０に露出させた場合には、木材チップから発せられた煙が側方に拡散する可能性が高いが、この加熱用トレー３１やその周囲を煙導管３４で囲い、円筒の側面が煙感知器５０に至る方向に沿うように煙導管３４を配置したことにより、木材チップから発せられた煙の流動方向が、煙導管３４の側面に沿って煙感知器５０に至る方向に規制されるので、煙発生装置３０から煙感知器５０に至る気流形成が一層容易になる。
【００４６】
さらに、一旦所望の気流を形成した後、煙発生装置３０の鉛直上方に設けた排気口１２ａからの排気のみを継続した場合には、煙の大部分が排気口１２ａから排気されてしまい、煙感知器５０に流れない可能性がある。特に、試験室１０の後方の壁１２や側方の壁１３、１４に煙感知器５０を設置して試験を行うことも考えられるので、このような場合には、煙感知器５０への気流を形成できない可能性がある。そこで、一旦所望の気流を形成した後には、排気口１２ａからの排気量を低減させると共に、試験室１０の後方の壁１２の排気口１２ｂからも排気を行うことで、煙発生装置３０から鉛直上方に至り、さらに側方に至る気流を形成し、煙発生装置３０から煙感知器５０に煙を確実に導入するための気流を形成している。
【００４７】
（試験制御処理）
最後に、制御盤８０の試験制御部８１ａにより実行される試験制御処理について説明する。図９は、試験制御処理のフローチャートである。なお、以下の説明においては、ステップを「Ｓ」と略記する。作業者が加熱用トレー３１に木材チップを所定量載せた後、図示しない入力手段を介して、試験において再現したい火災状況の種別、試験時間、及び試験に使用する木材チップの種別を制御盤８０に入力すると共に、煙感知試験制御の開始を指示する。
【００４８】
すると、試験制御部８１ａは、シャッター２７を開くことで、付室２０から試験室１０への空気の流入を可能とする（ＳＡ１）。次いで、試験制御部８１ａは、記憶部８２の制御テーブル８２ａを参照し、入力された火災状況の種別、入力された試験時間、及び入力された木材チップの種別の組み合わせに対応する加熱温度のグラフデータ、排気量のグラフデータ、及び照度のグラフデータを取得する（ＳＡ２）。そして、これらグラフデータを参照し、加熱温度の初期値になるように電気ヒータ３２を制御し、排気量の初期値になるように排気ファン７２を制御し、照度の初期値になるように赤色ランプ４４を制御する（ＳＡ３）。また同時に、試験制御部８１ａは、揺動ファン４３を回して布体４２を揺動させる（ＳＡ４）。このことにより、電気ヒータ３２によって木材チップが加熱されて煙が発生すると共に、揺動ファン４３にて揺動させた布体４２が赤色ランプ４４によって段々と赤く照らされ、火災の炎が擬似的に生成される。また、試験制御部８１ａは、ダンパ７１ａ１を全開にすると共に、ダンパ７１ｂ１を全閉にすることで（ＳＡ５）、排気口１２ａ及び上方排気ダクト７１ａを順次介した排気のみを行い、煙発生装置３０から鉛直上方に至る気流を形成する。
【００４９】
その後は、試験制御部８１ａは、試験開始からの経過時間を公知の方法にて取得し（ＳＡ６）、この経過時間に基づいてグラフデータを定期的に参照することで、各経過時間における加熱温度、排気量、及び照度を特定して、これら加熱温度、排気量、及び照度になるように電気ヒータ３２、排気ファン７２、及び赤色ランプ４４を制御する（ＳＡ７）。なお、加熱温度については、温度センサ３３による検知温度に基づくフィードバック制御を行うことで、正確な制御を行う。このような制御を行うことで、通常火災又は燻焼火災の際の煙量の変化、気流の変化、及び照度の変化が、木材チップの種別に応じて再現される。特に、木材チップの加熱温度は、上述のように、木材チップから十分に煙が放出される温度であり、木材チップが燃焼する前の温度であり、かつ、木材チップからの一酸化炭素の排出量を増大させることがない温度に制御しているので、煙を発生させる一方で、一酸化炭素の排出量の増大を抑制できる。
【００５０】
また、試験制御部８１ａは、試験開始からの経過時間が所定時間に達した場合には（ＳＡ８、Ｙｅｓ）、ダンパ７１ａ１を半開にすると共に、ダンパ７１ｂ１を半閉にすることで（ＳＡ９）、排気口１２ａ及び上方排気ダクト７１ａを順次介した排気の排気量を低減させると共に、排気口１２ｂ及び後方排気ダクト７１ｂを順次介した排気を開始する。このことにより、煙発生装置３０から鉛直上方に至る気流に加えて、この鉛直上方位置から後方に向う気流を形成できる。
【００５１】
また、試験制御部８１ａは、試験開始後、ガス感知器６０からのガス感知出力を監視する（ＳＡ１０）。ガス感知器６０は、所定の閾値以上のガスを感知した場合には、警報音出力や警報灯点滅を行うと共に、制御盤８０にガス感知信号を出力する。またこの場合には（ＳＡ１０、Ｙｅｓ）、予想を上回る一酸化炭素が何らかの原因で発生したと考えられ、試験を中止することが好ましいため、ガス感知信号の出力を受けた制御盤８０の試験制御部８１ａは、電気ヒータ３２を制御して加熱を停止し、ダンパ７１ａ１、７１ｂ１を全開にすると共に排気ファン７２を制御して排気量を最大化することで排気を行い、かつ、シャッター２７を閉じることで一酸化炭素が付室２０に流出することを防止する（ＳＡ１２）。ただし、シャッター２７を閉じることで排気ファン７２による排気が阻害されて却って好ましくない場合には、シャッター２７を閉じることなく排気を継続するようにしてもよい。これにて試験制御処理が終了する。
【００５２】
一方、ガス感知信号が出力されない場合（ＳＡ１０、Ｎｏ）、試験制御部８１ａは、煙感知器５０からの煙感知出力を監視し（ＳＡ１１）、煙感知信号が出力されるまでＳＡ６からＳＡ１０を繰り返す。煙感知器５０は、所定の閾値以上の煙を感知した場合には、警報音出力や警報灯点滅を行う。この様子を観察することで、観察者は、煙感知器５０の作動の状況を学ぶことができる。またこの場合には（ＳＡ１１、Ｙｅｓ）、試験が予定通り終了したと考えられ、それ以上に煙を発生させることが好ましくないため、煙感知信号の出力を受けた制御盤８０の試験制御部８１ａは、煙感知器５０の作動が十分に観察されたと考えられる所定時間後（例えば煙感知信号の出力から１分後）、電気ヒータ３２を制御して加熱を中止することで木材チップが燃焼することを防止し、ダンパ７１ａ１、７１ｂ１を全開にすると共に排気ファン７２を制御して排気量を最大化することで排気を行い、かつ、シャッター２７を閉じることで煙が付室２０に流出することを防止する（ＳＡ１２）。ただし、シャッター２７を閉じることで排気ファン７２による排気が阻害されて却って好ましくない場合には、シャッター２７を閉じることなく排気を継続するようにしてもよい。これにて試験制御処理が終了する。
【００５３】
（効果）
このように本実施の形態によれば、試験空間の下方で発生させた煙を、気流によって上方に導いて煙感知器５０にて感知させることができるので、実際の煙発生状況に近い状況下において、煙感知器５０の実際の作動状況を試験することが可能となる。特に、試験室１０を住宅の天井高さに設計し、煙感知器５０を実際に住宅で設置される高さに配置して試験をおこなうことで、観察者に対して実際の火災時の煙感知器５０の作動状態をデモンストレーションすることができると共に、試験者としてもより実際の設置状況に合わせた煙感知器５０の試験を容易に行うことができる。また、可搬性の試験設備１で外部から観察者が試験室１０の内部を観察できる構成とすることで、従来のように特別な固定式の試験設備を用意することなく、簡単にどこでも試験設備１を提供することができる。
【００５４】
また、試験室１０の側面の下方位置に形成した開口部２６から吸引した気体を、煙発生装置３０及び煙感知器５０を順次介して排気口１２ａに向けて排気することができるので、煙発生装置３０にて発生させた煙を気流によって上方に導いて煙感知器５０にて感知させることができる。
【００５５】
また、付室２０を設けたので、外気が直接的に試験室１０に流入する可能性が低減され、試験室１０の内部の気流に与える影響が低減される。また、付室２０と試験室１０との境界面に形成した開口部２６から気体を吸引し、試験室１０を付室２０に対して負圧とすることで、試験室１０から付室２０に煙が流入することを防止でき、付室２０の観察者に煙が触れることを防止できて、観察者の快適性や安全性を一層高めることが可能となる。
【００５６】
また、木材チップを加熱して煙を発生させることで、発煙量の制御性を向上させることが可能となる。また、木材チップから発せられた煙を煙感知器５０に向けて導出する煙導管３４を設けたので、煙発生装置３０から煙感知器５０に至る気流形成が一層容易になる。また、木材チップが燃焼する温度（例えば６００℃等の高温）に上げないように電気ヒータ３２を制御して発煙させるため、一酸化炭素の発生を抑制して試験を行うことができ、人体に悪影響を与えることなく試験を行うことができる。
【００５７】
また、排気ファン７２の排気と、擬似火災炎形成装置４０の送風により、煙発生装置３０から煙感知器５０に至る気流を形成することで、煙発生装置３０から煙感知器５０に至る気流形成が一層容易になる。
【００５８】
また、擬似火災炎形成装置４０と煙発生装置３０とを相互に一体に形成したので、擬似火災炎形成装置４０からの送風により煙を上昇させることができるので、実際の火災時の熱気流によって上昇する煙の発生状況を、一層正確に再現することができる。
【００５９】
（各実施の形態に対する変形例）
以上、本発明に係る各実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
【００６０】
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。
【００６１】
試験室１０は、一室に限らず、同一又は異なる構造や形状のものを複数併設してもよい。あるいは、試験室１０は、様々な住宅での煙の流動経路を再現可能なように、形状や大きさを変更可能としてもよい。付室２０は、省略してもよく、あるいは共通の試験室１０に対して同一又は異なる構造や形状の複数の付室２０を隣接配置してもよい。例えば試験室１０の後方にも付室２０を設けてもよく、この場合には、当該後方の付室２０から作業者が出入りして、試験室１０のメンテナンス等を行うことが容易となる。
【００６２】
上記実施の形態では、加熱対象として木材チップを用いた例を示したが、この木材チップの裁断形状や裁断サイズは任意である。また、必ずしも料理用に製造されたものに限定されず、例えば、舞台演出用に製造されたものや、当初から本試験を意図して製造されたものを使用してもよい。
【００６３】
上記実施の形態では、煙感知器５０の試験をおこなうために、木材チップを一酸化炭素が発生しない程度に加熱して発煙を行っているが、試験設備１によってガス感知器６０についても試験を行うことができるようにしてもよく、この場合には、木材チップが灰になって一酸化炭素を出させるように加熱時間を長く制御したり、加熱温度を上げたりしても良い。このように、煙感知器５０の試験とガス感知器６０の試験を、同じ試験設備１で行えるようにしても良い。
【００６４】
また、試験室１０の内部において、試験対象となる煙感知器５０の付近に、煙濃度を測定できる装置（例えば分離型煙感知）を配置し、この装置によって試験室１０の煙濃度を検出して、煙感知器５０が作動する所定の煙濃度になるよう、電気ヒータ３２や排気ファン７２を制御するようにしてもよい。
【００６５】
さらに、試験室１０の天井側の温度を測定する手段を備えてもよく、この温度が高い場合は、上昇気流で上がる煙が天井まで届かない可能性があるため、温度が高い時には排気ファン７２を回して気流が上昇し易くし、温度が低い時には排気ファン７２を止めて実際の火災時の気流のない状態として、試験を行うようにしても良い。
【００６６】
あるいは、試験中にシャッター２７を開閉制御しているが、吸気口はシャッター２７に限られず、例えば試験室１０の床に設けてもよく、この場合には当該床に設けた吸気口をシャッター２７にて開閉制御しても良い。
【符号の説明】
【００６７】
１ 煙感知器の試験設備
１０ 試験室
１１〜１４、２１〜２４ 壁
１２ａ、１２ｂ 排気口
１５、２５ 天井
Ｇ 設置面
２０ 付室
２６ 開口部
２７ シャッター
２８ 出入り口
３０ 煙発生装置
３１ 加熱用トレー
３２ 電気ヒータ
３３ 温度センサ
３４ 煙導管
３５ 目隠し板
４０ 擬似火災炎形成装置
４１ フレーム
４２ 布体
４３ 揺動ファン
４４ 赤色ランプ
５０ 煙感知器
６０ ガス感知器
７０ 気流形成機構
７１ 排気ダクト
７１ａ 上方排気ダクト
７１ｂ 後方排気ダクト
７１ａ１、７１ｂ１ ダンパ
７２ 排気ファン
８０ 制御盤
８１ 制御部
８２ 記憶部
８３ 入出力端子
９０ 煙火炎出力装置
９１ 煙発生部
９２ 擬似火災炎形成部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
煙感知器の試験空間を構成する試験室と、当該試験室に配置されたものであって木材チップを加熱することにより煙を発生させる煙発生手段と、当該試験室に配置された煙感知器と、を備えて構成された煙感知器の試験設備を制御する制御方法であって、
前記煙発生手段における前記木材チップの加熱温度を制御する制御手段により、当該加熱温度を、前記木材チップから煙が発生される温度であって、かつ、前記木材チップの燃焼温度未満の温度に制御すること、
を特徴とする煙感知器の試験設備の制御方法。
【請求項２】
前記加熱温度を、前記木材チップの種別毎に記憶した記憶手段を備え、
前記制御手段は、所定方法で特定された前記木材チップの種別に基づいて、当該木材チップの種別に対応する前記加熱温度を前記記憶手段から取得し、当該取得した加熱温度に基づいて制御を行うこと、
を特徴とする請求項１に記載の煙感知器の試験設備の制御方法。
【請求項３】
前記記憶手段は、前記加熱温度を、試験において再現したい火災状況の種別毎に記憶し、
前記制御手段は、所定方法で特定された前記火災状況の種別に基づいて、当該火災状況の種別に対応する前記加熱温度を前記記憶手段から取得し、当該取得した加熱温度に基づいて制御を行うこと、
を特徴とする請求項２に記載の煙感知器の試験設備の制御方法。
【請求項４】
前記記憶手段は、前記加熱温度を、試験開始から試験終了までの試験時間毎に記憶し、
前記制御手段は、所定方法で特定された前記試験時間に基づいて、当該試験時間に対応する前記加熱温度を前記記憶手段から取得し、当該取得した加熱温度に基づいて制御を行うこと、
を特徴とする請求項２又は３に記載の煙感知器の試験設備の制御方法。
【請求項５】
前記試験室の少なくとも一つの側面の下方位置に形成した開口部から、前記煙発生手段及び前記煙感知器を順次介して、前記試験室の少なくとも一つの側面の上方位置又は天井に形成した排気口に向けて排気する気流形成手段を備え、
前記記憶手段は、排気量を記憶し、
前記制御手段は、前記記憶手段から取得した排気量に基づいて、前記気流形成手段の制御を行うこと、
を特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の煙感知器の試験設備の制御方法。
【請求項６】
前記気流形成手段は、前記試験室の天井に形成した排気口と、前記試験室の側面の上方位置に形成した排気口と、に向けて排気を行うものであり、
前記制御手段は、前記試験室の天井に形成した排気口からの排気を開始した後、所定時間経過後に、前記試験室の側面の上方位置に形成した排気口からの排気を開始すること、
を特徴とする請求項５に記載の煙感知器の試験設備の制御方法。
【請求項７】
前記煙発生手段の近傍に、布体に照明を当てると共に、当該布体を送風にて揺動させる擬似火災炎形成手段を設け、
前記記憶手段は、前記布体に対する照明の照度を記憶し、
前記制御手段は、前記記憶手段から取得した照度に基づいて、前記擬似火災炎形成手段の制御を行うこと、
を特徴とする請求項２から６のいずれか一項に記載の煙感知器の試験設備の制御方法。
【請求項１】
煙感知器の試験空間を構成する試験室と、当該試験室に配置されたものであって木材チップを加熱することにより煙を発生させる煙発生手段と、当該試験室に配置された煙感知器と、を備えて構成された煙感知器の試験設備を制御する制御方法であって、
前記煙発生手段における前記木材チップの加熱温度を制御する制御手段により、当該加熱温度を、前記木材チップから煙が発生される温度であって、かつ、前記木材チップの燃焼温度未満の温度に制御すること、
を特徴とする煙感知器の試験設備の制御方法。
【請求項２】
前記加熱温度を、前記木材チップの種別毎に記憶した記憶手段を備え、
前記制御手段は、所定方法で特定された前記木材チップの種別に基づいて、当該木材チップの種別に対応する前記加熱温度を前記記憶手段から取得し、当該取得した加熱温度に基づいて制御を行うこと、
を特徴とする請求項１に記載の煙感知器の試験設備の制御方法。
【請求項３】
前記記憶手段は、前記加熱温度を、試験において再現したい火災状況の種別毎に記憶し、
前記制御手段は、所定方法で特定された前記火災状況の種別に基づいて、当該火災状況の種別に対応する前記加熱温度を前記記憶手段から取得し、当該取得した加熱温度に基づいて制御を行うこと、
を特徴とする請求項２に記載の煙感知器の試験設備の制御方法。
【請求項４】
前記記憶手段は、前記加熱温度を、試験開始から試験終了までの試験時間毎に記憶し、
前記制御手段は、所定方法で特定された前記試験時間に基づいて、当該試験時間に対応する前記加熱温度を前記記憶手段から取得し、当該取得した加熱温度に基づいて制御を行うこと、
を特徴とする請求項２又は３に記載の煙感知器の試験設備の制御方法。
【請求項５】
前記試験室の少なくとも一つの側面の下方位置に形成した開口部から、前記煙発生手段及び前記煙感知器を順次介して、前記試験室の少なくとも一つの側面の上方位置又は天井に形成した排気口に向けて排気する気流形成手段を備え、
前記記憶手段は、排気量を記憶し、
前記制御手段は、前記記憶手段から取得した排気量に基づいて、前記気流形成手段の制御を行うこと、
を特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の煙感知器の試験設備の制御方法。
【請求項６】
前記気流形成手段は、前記試験室の天井に形成した排気口と、前記試験室の側面の上方位置に形成した排気口と、に向けて排気を行うものであり、
前記制御手段は、前記試験室の天井に形成した排気口からの排気を開始した後、所定時間経過後に、前記試験室の側面の上方位置に形成した排気口からの排気を開始すること、
を特徴とする請求項５に記載の煙感知器の試験設備の制御方法。
【請求項７】
前記煙発生手段の近傍に、布体に照明を当てると共に、当該布体を送風にて揺動させる擬似火災炎形成手段を設け、
前記記憶手段は、前記布体に対する照明の照度を記憶し、
前記制御手段は、前記記憶手段から取得した照度に基づいて、前記擬似火災炎形成手段の制御を行うこと、
を特徴とする請求項２から６のいずれか一項に記載の煙感知器の試験設備の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−１６０７６８（Ｐ２０１０−１６０７６８Ａ）
【公開日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４０７３（Ｐ２００９−４０７３）
【出願日】平成２１年１月９日（２００９．１．９）
【出願人】（０００００３４０３）ホーチキ株式会社 (792)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月９日（２００９．１．９）
【出願人】（０００００３４０３）ホーチキ株式会社 (792)
【Ｆターム（参考）】
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