臭気発生警報装置および異常事態報知方法
【課題】 注意喚起の作用が強く、かつ安全性の高い臭気発生警報装置および異常事態報知方法を提供することである。
【解決手段】 臭気発生警報装置１は、臭気物容器と、駆動部１０と、検知器４と、制御部である回路部７とを含んで構成される。臭気物容器は、臭気物質を収容する。空気中における臭気物質の、人間が匂いの強さに耐えられなくなる濃度は、臭気物質の最大無作用濃度よりも低い。駆動部１０は、臭気物容器から臭気物質を放出する。検知器４は、異常事態の発生を検知し、検知信号を出力する。制御部は、検知器からの検知信号が入力され、検知信号に応じて駆動部に臭気物質を放出させる。
【解決手段】 臭気発生警報装置１は、臭気物容器と、駆動部１０と、検知器４と、制御部である回路部７とを含んで構成される。臭気物容器は、臭気物質を収容する。空気中における臭気物質の、人間が匂いの強さに耐えられなくなる濃度は、臭気物質の最大無作用濃度よりも低い。駆動部１０は、臭気物容器から臭気物質を放出する。検知器４は、異常事態の発生を検知し、検知信号を出力する。制御部は、検知器からの検知信号が入力され、検知信号に応じて駆動部に臭気物質を放出させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、臭気を発生することによって、火災などの異常事態を報知する臭気発生警報装置および異常事態報知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
第１の従来技術に係る警報装置は、火災により発生する熱、煙、ガスおよび炎の光などを検知し、これらを単独で、または誤報等を防止するためにこれらを組み合わせて火災を判断する。火災を検知して出力された信号は、消火装置に与えられ、ベル等が鳴らされると共に、スプリンクラーなどが作動する。
【０００３】
第２の従来技術に係る警報装置として、聴覚に障害のある人達に対しても、火災発生時に火災発生を報知できる火災警報装置が開示されている。この火災警報装置では、火災発生時に臭気を放散させることによって火災という異常事態の発生を報知する。この火災警報装置では、臭気ガスとして主にメチルメルカプタンが使用される（たとえば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３２６３２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
第１の従来技術に係る警報装置による警報は、聴覚に障害のある人には気付かれにくく、避難の開始に遅れが生じるという問題点がある。
【０００６】
第２の従来技術に係る火災報知装置で使用されるメチルメルカプタンは、その致死量（
Lethal Dose 50, 略称「ＬＤ５０」）が２．４ｍｇ／ｋｇであり、皮膚に触れると発赤、痛みを引き起こし、液体に触れると凍傷を引き起こし、眼に入ると発赤、痛みなどの症状を引き起こすという問題点がある。
【０００７】
本発明の目的は、注意喚起の作用が強く、かつ安全性の高い臭気発生警報装置および異常事態報知方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に従えば、臭気発生警報装置は、臭気物容器と、駆動部と、検知器と、制御部とを含んで構成される。臭気物容器は、臭気物質を収容する。空気中における臭気物質の、人間が匂いの強さに耐えられなくなる濃度は、臭気物質の最大無作用濃度よりも低い。駆動部は、臭気物容器から臭気物質を放出する。検知器は、異常事態の発生を検知し、検知信号を出力する。制御部は、検知器からの検知信号が入力され、検知信号に応じて駆動部に臭気物質を放出させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、異常事態が発生した場合に、匂いによって異常事態の発生を報知することができる。人間が匂いの強さに耐えられなくなる臭気物質の濃度は、臭気物質の最大無作用濃度よりも低いので、空気中における臭気物質の濃度が臭気物質の最大無作用濃度に達するよりも先に、人間は、臭気物質の匂いに気付くことができる。したがって、注意喚起の作用が強く、かつ安全性の高い臭気発生警報装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。以下の説明においては、各形態に先行する形態ですでに説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。以下の説明は、臭気発生警報装置および異常事態報知方法についての説明をも含む。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係る臭気発生警報装置１の斜視図である。臭気発生警報装置１は、火災などの異常事態を報知する装置である。異常事態報知方法は、臭気発生警報装置１を用いて、火災などの異常事態を報知する方法である。臭気発生警報装置１は、臭気物容器であるスプレー缶１１と、駆動部１０と、検知器４と、制御部である回路部７とを含んで構成される。これらのうちスプレー缶１１と、駆動部１０と、回路部７とは臭気発生ユニット１ａに含まれ、一体に形成される。
【００１２】
スプレー缶１１は、臭気物質を収容する。臭気物質が空気中における臭気物質の、人間が匂いの強さに耐えられなくなる濃度は、臭気物質の最大無作用濃度よりも低い。駆動部１０は、スプレー缶１１から臭気物質を放出する。検知器４は、異常事態の発生を検知し、検知信号を出力する。回路部７は、検知器４からの検知信号が入力され、検知信号に応じて駆動部１０に臭気物質を放出させる。駆動部１０は、スプレー缶１１から装置外の空間に臭気物質を放出させ、装置外の空間における臭気物質の濃度を、最大無作用濃度よりも低い予め定める濃度とする。これによって、装置外の空間において睡眠状態の人間を覚醒させる。また睡眠状態ではなく覚醒している人間に対しては、異常事態の発生を報知し、注意を喚起する。
【００１３】
図２は、本発明の一実施形態の臭気発生ユニット１ａを簡略化して示す断面斜視図である。図３は、臭気発生ユニット１ａを簡略化して示す斜視図である。図４は、臭気発生警報装置１を備える警報システム２の電気的構成を示すブロック図である。警報システム２は、火災などの異常事態を検知すると、スプリンクラーなどの消火装置３を作動させる。消火装置３は、異常事態の場合、警報手段として機能する臭気発生ユニット１ａによって、異常事態であることを報知する。警報システム２は、図４を参照して、検知器４、消火装置３、臭気発生ユニット１ａ、および他の警報手段として機能する警報ベル５ならびに警報灯６を含んで構成される。
【００１４】
検知器４は、検知手段であって、異常事態の発生を検知し、異常事態が発生したことを検知すると異常事態が発生したことを示す検知信号を消火装置３に与える。検知器４は、たとえば火災により発生する熱、煙、一酸化炭素などの気体および炎の光などを検出し、それらを単独で、または誤報等を防止するためにそれらを組み合わせて火災を判断するように構成される。検知器４は、検知した情報に基づいて火災であると判断した場合、検知信号を消火装置３に与える。
【００１５】
消火装置３は、検知器４と電気的に接続され、検知器４から検知信号が与えられると、消火動作を開始する。消火装置３は、たとえばスプリンクラーなどの消火手段、および排煙装置などを作動させる。また消火装置３は、検知器４から検知信号が与えられると、警報を発するように警報手段１，５，６を制御する。警報ベル５、警報灯６および臭気発生ユニット１ａは、警報手段であって、それぞれ消火装置３と電気的に接続され、消火装置３から検知信号が与えられると、警報を発する。警報ベル５は、警報音を発生し、警報灯６は発光し、臭気発生ユニット１ａは臭気を発生する。
【００１６】
次に、図４を参照して、臭気発生ユニット１ａの電気的構成に関して詳細に説明する。臭気発生ユニット１ａは、回路部７、電源部８、イニシエータ９、駆動部１０およびスプレー缶１１を含んで構成される。図４では、理解を容易にするため、電気的に接続されていない駆動部１０およびスプレー缶１１を仮想的に示す。回路部７は、制御手段としての機能を有し、検知器から検知信号が与えられると、イニシエータ９を動作させる。回路部７は、検知器４に電気的に接続され、検知器４から検知信号が与えられると、イニシエータ９に電流を供給する。イニシエータ９は、電流によって発熱し、イニシエータ９が備える点火剤（火薬）が着火する。点火剤が着火すると、火薬の熱によって、ガス発生剤が化学反応し、ガスが発生する。このガスの圧力によって駆動部１０が動作し、スプレー缶１１を変位させる。これによってスプレー缶１１に充填される臭気液が放出される。したがってイニシエータ９および駆動部１０は、切換手段としての機能を有し、スプレー缶１１をケーシング１２に対して変位させることによって、放出停止状態から放出状態に切換える。
【００１７】
図５は、臭気発生ユニット１ａを示す断面図である。図２および図３を併せて参照して、臭気発生ユニット１ａの機械的構成に関して説明する。臭気発生ユニット１ａは、ケーシング１２および電源スイッチ１３をさらに含んで構成される。ケーシング１２は、予め定める軸線にそって延びる筒状部材からなり、その内部にはスプレー缶１１を収納可能な収納空間および各部を収納可能な配置空間が形成される。配置空間は、収納空間に隣接して形成され、電源部８、駆動部１０、イニシエータ９および回路部７が収納される。またケーシング１２の外周部には、電源スイッチ１３が設けられ、電源部８から回路部７への電気の供給状態を切換可能に構成される。
【００１８】
回路部７は、端子台１４、回路基板１５、コンデンサ１６およびコネクタ１７を含んで構成される。端子台１４は、ケーブルなどを介して検知器４と電気的に接続される部分である。端子台１４は、図３に示すように、たとえばケーシング１２の軸線方向の一端部に配置され、外部に露出して設けられる。端子台１４は、回路基板１５に電気的に接続される。したがって検知器４から検知信号は、端子台１４を介して回路基板１５に与えられる。
【００１９】
電源スイッチ１３は、回路部７に電気的に接続され、電源部８からの電圧の状態を切換可能に構成される。電源部８は、たとえば電池８によって実現され、臭気発生ユニット１ａに着脱自在に設けられ、臭気発生ユニット１ａに装着されることによって、回路基板１５に電力を供給可能に構成される。電池８は、たとえば乾電池８など１次電池または充電池などの２次電池によって実現される。
【００２０】
回路基板１５は、電池８からの供給電力をイニシエータ９の火薬を着火させるために必要なエネルギーを予めコンデンサ１６に充電する。回路基板１５は、コンデンサ１６およびコネクタ１７に電気的に接続される。回路基板１５は、端子台１４から与えられる検知信号に基づいて、コンデンサ１６に放電した電流をコネクタ１７に与える。コネクタ１７は、イニシエータ９に電気的に接続され、イニシエータ９をコンデンサ１６からの電流を与えて作動させる。
【００２１】
イニシエータ９は、前述したように回路部７によってコンデンサ１６から与えられる電流によって作動し、ガスを発生する。発生したガスは、ケーシング１２とイニシエータ９と駆動部１０とによって形成される密閉空間１８に放出され、密閉空間１８内の圧力を上昇させる。このような密閉空間１８は、オーリングによって気密性が保持されている。
【００２２】
駆動部１０は、前述しようたにイニシエータ９によって発生したガスによって動作する。駆動部１０は、ピストン１９と緩衝手段２０とを含んで構成される。ピストン１９は、密閉空間１８を形成し、ケーシング１２の軸線方向に沿って放出停止位置と放出位置とにわたって変位可能である。緩衝手段２０は、スプレー缶１１がケーシング１２に対して変位するときに発生する衝撃を緩衝する。緩衝手段２０は、本実施の形態ではばね部材２０によって実現される。ばね部材２０は、ピストン１９が軸線方向一方へ向かうようにばね力を与える。
【００２３】
スプレー缶１１は、ケーシング１２の軸線方向他方側に形成される収納空間に着脱自在に設けられる。スプレー缶１１は、臭気液および圧縮空気などの圧縮ガスが充填され、圧縮ガスによって圧力を加えた臭気液をノズルヘッド２１の細い孔から放出させることによって、臭気液を微粒子状に放出することができる。スプレー缶１１は、臭気液を放出する放出状態と放出停止状態とにわたって切換可能に構成される。スプレー缶１１は、たとえば圧縮ガスボンベによって実現される。スプレー缶１１は、略円柱状であって、その軸線がケーシング１２の軸線と略同軸となるように収納空間に設けられる。スプレー缶１１の頂部は、ケーシング１２の軸線方向他方側に設けられる。スプレー缶１１は、臭気液を放出するノズルヘッド２１、および臭気液と圧縮ガスとが充填される圧力容器２２とを含む。スプレー缶１１の頂部には、スプレー缶１１に充填される臭気液を放出するノズルヘッド２１が設けられる。スプレー缶１１は、ノズルヘッド２１と圧力容器２２とが近接する方向に相対変位させることによって臭気液が放出される。圧力容器２２は、収納空間内でノズルヘッド２１に対して近接変位可能に設けられる。スプレー缶１１が収納空間内に収納された状態で、スプレー缶１１が放出停止状態にある場合、収納空間を形成するケーシング１２の軸線方向他方側の端壁部１２ａは、圧力容器２２のノズルヘッド２１に臨む側の端面２２ａとは離間している。またノズルヘッド２１は、スプレー缶１１が収納空間内
に収納された状態で、収納空間内でケーシング１２に固定されて設けられる。
【００２４】
ケーシング１２は、ノズルヘッド２１の放出口２１ａから臭気液が放出される方向である半径方向に沿って放出孔２３が形成される。放出孔２３は、半径方向外方に拡径するテーパ状に形成される。このように放出孔２３をテーパ状に形成することによって、ノズルヘッド２１から放出された微粒子状の臭気液が放出孔２３に臨む内周面に付着することなく、効率的に拡散させることができる。このようなケーシング１２および駆動部１０は、イニシエータ９によって発生するガスの圧力によって不所望に変形しない材料が用いられ、たとえば真鍮、ステンレス鋼および合成樹脂などの材料が用いられる。
【００２５】
図６は、スプレー缶１１が放出状態にある場合の臭気発生ユニット１ａを示す断面図である。ピストン１９は、イニシエータ９による圧力が作用していない自然状態では、ばね部材２０のばね力によって軸線方向一方寄りの放出停止位置（図５参照）に位置する。前述したようにイニシエータ９によって発生したガスによって密閉空間１８の圧力が上昇すると、ピストン１９にガスの圧力が作用し、ばね部材２０のばね力に抗して放出停止位置から軸線方向他方に向かって放出位置（図６参照）まで変位する。
【００２６】
ノズルヘッド２１は、ケーシング１２によって変位が規制され、圧力容器２２がケーシング１２に対して放出停止状態となる缶停止位置（図５参照）から放出状態となる缶放出位置（図６参照）とにわたって変位可能に設けられる。図５に示すように、圧力容器２２が缶放出停止位置にあり、ピストン１９が放出停止位置にある場合、スプレー缶１１の底部は、ピストン１９の軸線方向他方側の面部が当接した状態にある。図６に示すように、ピストン１９が変位して放出位置にある場合、ピストン１９は圧力容器２２の底部を軸線方向他方側に向かって押圧し、缶放出停止位置から軸線方向他方側に向かって缶放出位置まで変位させる。これによってケーシング１２の軸線方向他方側の端壁部１２ａは、圧力容器２２のノズルヘッド２１に臨む側の端面２２aと当接する。ノズルヘッド２１はケー
シング１２によって固定されているので、圧力容器２２がノズルヘッド２１に対して缶放出位置まで近接する方向に変位することによって、ノズルヘッド２１から臭気液が放出される。イニシエータ９によって発生したガスは、密閉空間１８にあるので、そのガスによる圧力はピストン１９を放出位置（図６参照）まで変位させ、その状態を保持する。したがって圧力容器２２も缶放出位置にある状態が保持されるので、ノズルヘッド２１からは臭気液が継続的に放出される。
【００２７】
スプレー缶１１に充填されるガスは、火炎にも燃焼しないガスまたは空気が選定される。スプレー缶１１に充填される臭気液の臭気薬剤は、異常事態であることを伝え、避難行動を促進することを前提に選定される。具体的には臭気物質は、アリルイソチオシアナート（allyl isothiocyanate, 略称「ＡＩＴ」、化学式「ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２Ｎ＝Ｃ＝Ｓ」）を含む。ＡＩＴは、国際純正応用化学連合では、「3-isothicyanate-1-propene」とも称される物質で、アリルカラシ油とも呼ばれ、ワサビの刺激臭の元となる物質である。
【００２８】
ＡＩＴは、厚生省生活衛生局食品化学課が食品衛生法において、着香目的に用いる食品添加物として認めており、食肉加工品（７０ｐｐｍ）、ピクルス（８０ｐｐｍ）、ソース類などの調味料（５０ｐｐｍ）などに広く使用されている。水には溶けにくく、揮発性を有する。またＡＩＴは、通産省管轄の、雑貨などの化成品に使用する原料を規制する化学物質審査規制法によっても使用原料として認められている。
【００２９】
ＡＩＴは、物質量で１ｐｐｍ（parts per million, 略号「ｐｐｍ」）の濃度を超えるあたりから、人間は刺激臭を感じ始め、５ｐｐｍあたりからワサビの匂いであると識別される。以下、単位「ｐｐｍ」を用いるときには、モル（「mol」）を単位とする物質量で比較したときの比を表す。ＡＩＴは、１０ｐｐｍ以上の濃度になると、その雰囲気下では人間は耐えられなくなることが分かっている。ＡＩＴの人間に対する最大無作用濃度は７４．３ｐｐｍであり、人間が耐えられなくなる濃度は、最大無作用濃度に比べて低い。
【００３０】
このことが、吸入毒性を回避できる要因となっている。４時間暴露したときの吸入致死濃度（吸入ＬＣ５０）は、マウスにおいて１５５ｐｐｍであり、ラットにおいて１７３ｐｐｍである。経口投与における致死量（ＬＤ５０）は、マウスにおいて３１０ｍｇ／ｋｇである。メチルメルカプタンの経口投与におけるＬＤ５０は、２．４ｍｇ／ｋｇであるので、ＡＩＴは、メチルメルカプタンに比べて安全な物質である。
【００３１】
家兎を用いた点眼試験では、ＡＩＴをコーン油で０．１％から１０％に希釈して点眼すると、一過性の浮腫と結膜充血がみられるに過ぎない。人間に対しては催涙作用があるので、眼に対する毒性が発現する危険は、家兎を用いた点眼試験よりもさらに低くなる。急性経皮毒性は、ウサギにおいてＬＤ５０８８ｍｇ／ｋｇである。ＡＩＴは、キャベツ、カリフラワーおよび芽キャベツなどの十字花植物にも４０〜１２０ｐｐｍ程度は含まれている。
【００３２】
本実施形態において駆動部は、臭気物容器から臭気物質を放出させ、装置外の空間の空気中のＡＩＴの濃度を物質量で５ｐｐｍ以上２０ｐｐｍ以下とする。したがって、この濃度範囲でＡＩＴの人体に対する悪影響はない。さらに臭気発生警報装置１の装置外の空気中においてＡＩＴの濃度は５ｐｐｍ以上１５ｐｐｍ以下の範囲が好ましい。人間がこれらの濃度のＡＩＴの臭気によって覚醒することは、実験によって確認した。本実施形態においては、スプレー缶１１に収容されるＡＩＴは、使用される対象区画において均一に拡散したときに、前記の濃度範囲となるような物質量が一気に噴射される。これによって異常事態が発生したときに、可及的に短い時間で、人間に異常事態の発生を報知することができる。
【００３３】
臭気物質としては、空気中において人間が匂いの強さに耐えられなくなる濃度が、最大無作用濃度よりも低い物質であれば、ＡＩＴ以外の物質を用いてもよく、またＡＩＴ以外の臭気物質をＡＩＴと共に混合して用いることも可能である。たとえばメントール（(1RS,2SR,5RS)-2-isopropyl-5-methylcyclohexanolおよびこの鏡像異性体）を含んでいてもよい。
【００３４】
図１に示すように、臭気発生警報装置１は、操作部２４をさらに含む。操作部２４は、外部からの操作によって複数の状態に切換え可能であり、各状態を示す信号を、制御部である回路部７に対して出力する。駆動部１０が臭気物容器から臭気物質を放出させた後、操作部２４が予め定める状態に、その状態とは異なる状態から切換えられると、回路部７は、駆動部１０に、臭気物容器からの臭気物質のさらなる放出を停止させる。前記予め定める状態では、駆動部１０の稼動自体が停止される構成としてもよく、臭気発生警報装置１が稼動し始めたときに操作部２４が前記予め定める状態であれば、駆動部１０は駆動可能であり、一度前記予め定める状態から他の状態に切換えられた後に、再び前記予め定める状態に切換えられることによって駆動部１０の稼動が停止される構成としてもよい。
【００３５】
本実施形態において操作部２４は、たとえばロッカスイッチまたはスライドスイッチなどによって実現される。本実施形態で操作部２４はオン状態とオフ状態との２つの態様を取り、オン状態においては駆動部１０への電力供給を行う配線を導通状態とし、オフ状態では駆動部１０への電力供給を行う配線をその途中位置において非導通状態とする。
【００３６】
これによって、人間が異常事態を認識した後に、駆動部１０による、さらなる臭気物質の放出を人間が停止することが可能となる。駆動部１０による臭気物質の放出によって異常事態を人間が認識した後は、装置外の空間における臭気物質の濃度をさらに高くする必要性はない。人間が臭気物質の放出を停止させることによって、必要以上の臭気物質の濃度の上昇を防止することができる。また異常事態が発生したときに、装置外の空間において異常事態に対処する人間の行動に、臭気物質の匂いが妨げとなることを防止することができる。
【００３７】
臭気発生警報装置１は、臭気物容器であるスプレー缶１１と、駆動部１０と、検知器４と、制御部である回路部７とを含んで構成される。臭気物容器は、臭気物質を収容する。空気中における臭気物質の、人間が匂いの強さに耐えられなくなる濃度は、臭気物質の最大無作用濃度よりも低い。駆動部１０は、臭気物容器から臭気物質を放出する。検知器４は、異常事態の発生を検知し、検知信号を出力する。回路部は、検知器４からの検知信号が入力され、検知信号に応じて駆動部１０に臭気物質を放出させる。
【００３８】
これによって、異常事態が発生した場合に、匂いによって異常事態の発生を報知することができる。人間が匂いの強さに耐えられなくなる臭気物質の濃度は、臭気物質の最大無作用濃度よりも低いので、空気中における臭気物質の濃度が臭気物質の最大無作用濃度に達するよりも先に、人間は、臭気物質の匂いに気付くことができる。したがって、注意喚起の作用が強く、かつ安全性の高い臭気発生警報装置を実現することができる。
【００３９】
駆動部１０は、臭気物容器から装置外の空間に臭気物質を放出させ、装置外の空間における臭気物質の濃度を、最大無作用濃度よりも低い予め定める濃度とする。これによって、装置外の空間において睡眠状態の人間を覚醒させる。したがって、睡眠状態の人間を安全に覚醒させることができる。
【００４０】
臭気物質は、アリルイソチオシアナートを含む。空気中において人間が匂いの強さに耐えられなくなるアリルイソチオシアナートの濃度は、この物質の最大無作用濃度の７分の１以下である。したがって、装置外の空間における臭気物質の濃度調整に誤差が生じたとしても、装置外の空間において、人間が匂いの強さに耐えられなくなる濃度を超えかつ最大無作用濃度未満の濃度に調整することができる。
【００４１】
駆動部は、臭気物容器から臭気物質を放出させ、装置外の空間の空気中のアリルイソチオシアナートの濃度を物質量で５ｐｐｍ以上２０ｐｐｍ以下とする。空気中において人間が匂いの強さに耐えられなくなるアリルイソチオシアナートの濃度は、物質量で１０ｐｐｍである。したがって、異常事態の発生を人間に確実に報知することができる。またアリルイソチオシアナートの最大無作用濃度は、物質量で７４．３ｐｐｍである。したがって、人間に対して悪影響を及ぼすことなく、異常事態の発生を人間に報知することができる。
【００４２】
図７は、本発明の一実施形態に係る異常事態報知方法の工程を表すフローチャートである。本実施形態に係る異常事態報知方法は、臭気物容器と、駆動部１０と、検知器４と、制御部とを用い、検知工程と、臭気放出工程とを含んで構成される。検知工程では、検知器４によって異常事態の発生を検知する。臭気放出工程では、制御部である回路部７が駆動部１０に臭気物容器であるスプレー缶１１から臭気物質を放出させる。これによって、異常事態が発生した場合に、匂いによって異常事態の発生を報知することができる。人間が匂いの強さに耐えられなくなる臭気物質の濃度は、臭気物質の最大無作用濃度よりも低いので、空気中における臭気物質の濃度が臭気物質の最大無作用濃度に達するよりも先に、人間は、臭気物質の匂いに気付くことができる。
【００４３】
＜他の実施形態＞
本実施形態に係る臭気発生警報装置１は、臭気物容器を複数含む。臭気発生警報装置１には、臭気発生ユニット１ａが複数設置され、臭気物容器であるスプレー缶１１は、各臭気発生ユニット１ａに１つずつ設置される。本実施形態では臭気発生警報装置１に、３つの臭気発生ユニット１ａが設置される。駆動部１０が臭気物質を１回に放出させる臭気物容器は、複数の臭気物容器の一部である。本実施形態では、駆動部１０は、１回に１つのスプレー缶１１からの放出を行い、３回の放出を行う。駆動部１０は、スプレー缶１１からの臭気物質のさらなる放出を停止することが可能である。１回の放出の後は、２回目以降の臭気物質の放出を停止し、２回目の放出の後は、３回目の臭気物質の放出を停止可能に形成される。
【００４４】
臭気放出工程では、駆動部１０は、臭気物質を、時間的に異なる複数の回数で放出する。具体的には、臭気放出工程は、第１臭気放出工程と第２臭気放出工程と第３臭気放出工程とからなり、これら３つの臭気放出工程は、時間間隔をおいて３回にわたって行われる。スプレー缶１１は、複数含まれる。臭気放出工程において駆動部１０が臭気物質を１回に放出させるスプレー缶１１は、複数のスプレー缶１１の一部であり、具体的には１回の臭気放出工程で１つのスプレー缶１１からの臭気物質の放出が行われる。
【００４５】
仮に駆動部１０が、１つのスプレー缶１１から複数回にわたって臭気物質を放出させるならば、駆動部１０は、臭気物質を放出させている途中でスプレー缶１１からの臭気物質の放出を停止する必要があるけれども、スプレー缶１１が複数であり、１回に一部のスプレー缶１１から放出させることによって、放出させたスプレー缶１１からの臭気物質の放出を停止させることなく、臭気物質の濃度を複数回に分けて上昇させることができる。これによって、臭気物質を放出させている途中でスプレー缶１１からの臭気物質の放出を停止する場合に比べて、１回に放出される臭気物質の量に伴う誤差を小さくすることができる。したがって、装置外の空間における臭気物質の濃度を、高い精度で段階的に上昇させることが可能となる。
【００４６】
臭気放出工程では、駆動部１０は、臭気物質を、時間的に異なる複数の回数で放出するので、臭気物質が放出される装置外の空間において、臭気物質の濃度を複数回に分けて上昇させることができる。したがって、臭気物質の濃度が人間が認知可能な濃度に達するまでの時間と、臭気物質の濃度が前記予め定める濃度に達するまでの時間とに時間差を設けることができる。これによって、臭気物容器に収容される臭気物質が全て放出された状態での装置外の空間における臭気物質の濃度よりも、臭気物質の濃度が低濃度である状態において、人間に異常事態の発生を認知させることができる。したがって、駆動部１０が臭気物質を一度に放出して、装置外の空間における臭気物質の濃度を予め定められる濃度とする構成に比べて、人間が異常事態の発生を認知してからその場を離れるまでの時間に、人間が感じる匂いの強さを低減することができる。したがって、異常事態が発生したときに、装置外の空間において異常事態に対処する人間の行動に、臭気物質の匂いが妨げとなることを防止することができる。
【００４７】
＜実施例＞
前記のような構成の効果を確かめる実験は、対象区画を１．７メートル（meters, 略号「ｍ」）×２．１５ｍ×２．５ｍ、容積９．５１ｍ３の室内として、この室内において、圧縮ガスのみを充填した１つのダミー缶と３つのスプレー缶とを用いて行った。被験者のベッドの頭部近傍の壁に４つの濃度センサを設置し、これらの濃度センサで測定を行った。スプレー缶１１からのＡＩＴの放出は、５０秒〜１００秒の間隔をおいて３回行った。このとき空気中のＡＩＴの濃度は、２ｐｐｍ程度上昇し、２４ｐｐｍを超える濃度条件を含めて実験した。
【００４８】
同様の実験を、１．８ｍ×２．２ｍ×２．０ｍ、容積７．９２ｍ３の室内においても行い、前記の構成の効果を確認した。前記他の実施形態に係る異常事態報知方法と同様に１つずつスプレー缶の放出を行った実験においては、１つめのスプレー缶からのＡＩＴの放出によって被験者のいる室内のＡＩＴ濃度を５ｐｐｍとした。この濃度は室内全体にＡＩＴが均一に拡散したときの濃度である。次に２つめのスプレー缶からのＡＩＴの放出によって、室内のＡＩＴ濃度を１０ｐｐｍとし、３つめのスプレー缶からの放出によって１５ｐｐｍとした。実験においてはさらに高い濃度となるようにＡＩＴの放出を行い、人間が睡眠状態から覚醒し、かつ避難行動を支障なく行うことができるＡＩＴの濃度範囲として、前記の濃度範囲を決定した。
【００４９】
これらの実験において、対象区画における空気中のＡＩＴの濃度が、物質量の比として５ｐｐｍ以上２０ｐｐｍ以下となったときに、対象区画において睡眠中の人間を安全に覚醒させることができることを確認した。さらに対象区画におけるＡＩＴの濃度が、５ｐｐｍ以上１５ｐｐｍ以下であるときには、対象区画で睡眠中の人間を安全に覚醒させることができるとともに、ＡＩＴ濃度が１５ｐｐｍを超える場合に比べて、対象区画内の人間の不快感を低減できることを見出した。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態に係る臭気発生警報装置１の斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態の臭気発生ユニット１ａを簡略化して示す断面斜視図である。
【図３】臭気発生ユニット１ａを簡略化して示す斜視図である。
【図４】臭気発生ユニット１ａを備える警報システム２の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】臭気発生ユニット１ａを示す断面図である。
【図６】スプレー缶１１が放出状態にある場合の臭気発生ユニット１ａを示す断面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る異常事態報知方法の工程を表すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５１】
１ 臭気発生警報装置
１ａ 臭気発生ユニット
２ 警報システム
３ 消火装置
４ 検知器
５ 警報ベル
６ 警報灯
７ 回路部
８ 電源部
９ イニシエータ
１０ 駆動部
１１ スプレー缶
１２ ケーシング
１３ 電源スイッチ
１４ 端子台
１５ 回路基板
１６ コンデンサ
１７ コネクタ
１８ 密閉空間
１９ ピストン
２０ 緩衝手段
２１ ノズルヘッド
２２ 圧力容器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、臭気を発生することによって、火災などの異常事態を報知する臭気発生警報装置および異常事態報知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
第１の従来技術に係る警報装置は、火災により発生する熱、煙、ガスおよび炎の光などを検知し、これらを単独で、または誤報等を防止するためにこれらを組み合わせて火災を判断する。火災を検知して出力された信号は、消火装置に与えられ、ベル等が鳴らされると共に、スプリンクラーなどが作動する。
【０００３】
第２の従来技術に係る警報装置として、聴覚に障害のある人達に対しても、火災発生時に火災発生を報知できる火災警報装置が開示されている。この火災警報装置では、火災発生時に臭気を放散させることによって火災という異常事態の発生を報知する。この火災警報装置では、臭気ガスとして主にメチルメルカプタンが使用される（たとえば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３２６３２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
第１の従来技術に係る警報装置による警報は、聴覚に障害のある人には気付かれにくく、避難の開始に遅れが生じるという問題点がある。
【０００６】
第２の従来技術に係る火災報知装置で使用されるメチルメルカプタンは、その致死量（
Lethal Dose 50, 略称「ＬＤ５０」）が２．４ｍｇ／ｋｇであり、皮膚に触れると発赤、痛みを引き起こし、液体に触れると凍傷を引き起こし、眼に入ると発赤、痛みなどの症状を引き起こすという問題点がある。
【０００７】
本発明の目的は、注意喚起の作用が強く、かつ安全性の高い臭気発生警報装置および異常事態報知方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に従えば、臭気発生警報装置は、臭気物容器と、駆動部と、検知器と、制御部とを含んで構成される。臭気物容器は、臭気物質を収容する。空気中における臭気物質の、人間が匂いの強さに耐えられなくなる濃度は、臭気物質の最大無作用濃度よりも低い。駆動部は、臭気物容器から臭気物質を放出する。検知器は、異常事態の発生を検知し、検知信号を出力する。制御部は、検知器からの検知信号が入力され、検知信号に応じて駆動部に臭気物質を放出させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、異常事態が発生した場合に、匂いによって異常事態の発生を報知することができる。人間が匂いの強さに耐えられなくなる臭気物質の濃度は、臭気物質の最大無作用濃度よりも低いので、空気中における臭気物質の濃度が臭気物質の最大無作用濃度に達するよりも先に、人間は、臭気物質の匂いに気付くことができる。したがって、注意喚起の作用が強く、かつ安全性の高い臭気発生警報装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。以下の説明においては、各形態に先行する形態ですでに説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。以下の説明は、臭気発生警報装置および異常事態報知方法についての説明をも含む。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係る臭気発生警報装置１の斜視図である。臭気発生警報装置１は、火災などの異常事態を報知する装置である。異常事態報知方法は、臭気発生警報装置１を用いて、火災などの異常事態を報知する方法である。臭気発生警報装置１は、臭気物容器であるスプレー缶１１と、駆動部１０と、検知器４と、制御部である回路部７とを含んで構成される。これらのうちスプレー缶１１と、駆動部１０と、回路部７とは臭気発生ユニット１ａに含まれ、一体に形成される。
【００１２】
スプレー缶１１は、臭気物質を収容する。臭気物質が空気中における臭気物質の、人間が匂いの強さに耐えられなくなる濃度は、臭気物質の最大無作用濃度よりも低い。駆動部１０は、スプレー缶１１から臭気物質を放出する。検知器４は、異常事態の発生を検知し、検知信号を出力する。回路部７は、検知器４からの検知信号が入力され、検知信号に応じて駆動部１０に臭気物質を放出させる。駆動部１０は、スプレー缶１１から装置外の空間に臭気物質を放出させ、装置外の空間における臭気物質の濃度を、最大無作用濃度よりも低い予め定める濃度とする。これによって、装置外の空間において睡眠状態の人間を覚醒させる。また睡眠状態ではなく覚醒している人間に対しては、異常事態の発生を報知し、注意を喚起する。
【００１３】
図２は、本発明の一実施形態の臭気発生ユニット１ａを簡略化して示す断面斜視図である。図３は、臭気発生ユニット１ａを簡略化して示す斜視図である。図４は、臭気発生警報装置１を備える警報システム２の電気的構成を示すブロック図である。警報システム２は、火災などの異常事態を検知すると、スプリンクラーなどの消火装置３を作動させる。消火装置３は、異常事態の場合、警報手段として機能する臭気発生ユニット１ａによって、異常事態であることを報知する。警報システム２は、図４を参照して、検知器４、消火装置３、臭気発生ユニット１ａ、および他の警報手段として機能する警報ベル５ならびに警報灯６を含んで構成される。
【００１４】
検知器４は、検知手段であって、異常事態の発生を検知し、異常事態が発生したことを検知すると異常事態が発生したことを示す検知信号を消火装置３に与える。検知器４は、たとえば火災により発生する熱、煙、一酸化炭素などの気体および炎の光などを検出し、それらを単独で、または誤報等を防止するためにそれらを組み合わせて火災を判断するように構成される。検知器４は、検知した情報に基づいて火災であると判断した場合、検知信号を消火装置３に与える。
【００１５】
消火装置３は、検知器４と電気的に接続され、検知器４から検知信号が与えられると、消火動作を開始する。消火装置３は、たとえばスプリンクラーなどの消火手段、および排煙装置などを作動させる。また消火装置３は、検知器４から検知信号が与えられると、警報を発するように警報手段１，５，６を制御する。警報ベル５、警報灯６および臭気発生ユニット１ａは、警報手段であって、それぞれ消火装置３と電気的に接続され、消火装置３から検知信号が与えられると、警報を発する。警報ベル５は、警報音を発生し、警報灯６は発光し、臭気発生ユニット１ａは臭気を発生する。
【００１６】
次に、図４を参照して、臭気発生ユニット１ａの電気的構成に関して詳細に説明する。臭気発生ユニット１ａは、回路部７、電源部８、イニシエータ９、駆動部１０およびスプレー缶１１を含んで構成される。図４では、理解を容易にするため、電気的に接続されていない駆動部１０およびスプレー缶１１を仮想的に示す。回路部７は、制御手段としての機能を有し、検知器から検知信号が与えられると、イニシエータ９を動作させる。回路部７は、検知器４に電気的に接続され、検知器４から検知信号が与えられると、イニシエータ９に電流を供給する。イニシエータ９は、電流によって発熱し、イニシエータ９が備える点火剤（火薬）が着火する。点火剤が着火すると、火薬の熱によって、ガス発生剤が化学反応し、ガスが発生する。このガスの圧力によって駆動部１０が動作し、スプレー缶１１を変位させる。これによってスプレー缶１１に充填される臭気液が放出される。したがってイニシエータ９および駆動部１０は、切換手段としての機能を有し、スプレー缶１１をケーシング１２に対して変位させることによって、放出停止状態から放出状態に切換える。
【００１７】
図５は、臭気発生ユニット１ａを示す断面図である。図２および図３を併せて参照して、臭気発生ユニット１ａの機械的構成に関して説明する。臭気発生ユニット１ａは、ケーシング１２および電源スイッチ１３をさらに含んで構成される。ケーシング１２は、予め定める軸線にそって延びる筒状部材からなり、その内部にはスプレー缶１１を収納可能な収納空間および各部を収納可能な配置空間が形成される。配置空間は、収納空間に隣接して形成され、電源部８、駆動部１０、イニシエータ９および回路部７が収納される。またケーシング１２の外周部には、電源スイッチ１３が設けられ、電源部８から回路部７への電気の供給状態を切換可能に構成される。
【００１８】
回路部７は、端子台１４、回路基板１５、コンデンサ１６およびコネクタ１７を含んで構成される。端子台１４は、ケーブルなどを介して検知器４と電気的に接続される部分である。端子台１４は、図３に示すように、たとえばケーシング１２の軸線方向の一端部に配置され、外部に露出して設けられる。端子台１４は、回路基板１５に電気的に接続される。したがって検知器４から検知信号は、端子台１４を介して回路基板１５に与えられる。
【００１９】
電源スイッチ１３は、回路部７に電気的に接続され、電源部８からの電圧の状態を切換可能に構成される。電源部８は、たとえば電池８によって実現され、臭気発生ユニット１ａに着脱自在に設けられ、臭気発生ユニット１ａに装着されることによって、回路基板１５に電力を供給可能に構成される。電池８は、たとえば乾電池８など１次電池または充電池などの２次電池によって実現される。
【００２０】
回路基板１５は、電池８からの供給電力をイニシエータ９の火薬を着火させるために必要なエネルギーを予めコンデンサ１６に充電する。回路基板１５は、コンデンサ１６およびコネクタ１７に電気的に接続される。回路基板１５は、端子台１４から与えられる検知信号に基づいて、コンデンサ１６に放電した電流をコネクタ１７に与える。コネクタ１７は、イニシエータ９に電気的に接続され、イニシエータ９をコンデンサ１６からの電流を与えて作動させる。
【００２１】
イニシエータ９は、前述したように回路部７によってコンデンサ１６から与えられる電流によって作動し、ガスを発生する。発生したガスは、ケーシング１２とイニシエータ９と駆動部１０とによって形成される密閉空間１８に放出され、密閉空間１８内の圧力を上昇させる。このような密閉空間１８は、オーリングによって気密性が保持されている。
【００２２】
駆動部１０は、前述しようたにイニシエータ９によって発生したガスによって動作する。駆動部１０は、ピストン１９と緩衝手段２０とを含んで構成される。ピストン１９は、密閉空間１８を形成し、ケーシング１２の軸線方向に沿って放出停止位置と放出位置とにわたって変位可能である。緩衝手段２０は、スプレー缶１１がケーシング１２に対して変位するときに発生する衝撃を緩衝する。緩衝手段２０は、本実施の形態ではばね部材２０によって実現される。ばね部材２０は、ピストン１９が軸線方向一方へ向かうようにばね力を与える。
【００２３】
スプレー缶１１は、ケーシング１２の軸線方向他方側に形成される収納空間に着脱自在に設けられる。スプレー缶１１は、臭気液および圧縮空気などの圧縮ガスが充填され、圧縮ガスによって圧力を加えた臭気液をノズルヘッド２１の細い孔から放出させることによって、臭気液を微粒子状に放出することができる。スプレー缶１１は、臭気液を放出する放出状態と放出停止状態とにわたって切換可能に構成される。スプレー缶１１は、たとえば圧縮ガスボンベによって実現される。スプレー缶１１は、略円柱状であって、その軸線がケーシング１２の軸線と略同軸となるように収納空間に設けられる。スプレー缶１１の頂部は、ケーシング１２の軸線方向他方側に設けられる。スプレー缶１１は、臭気液を放出するノズルヘッド２１、および臭気液と圧縮ガスとが充填される圧力容器２２とを含む。スプレー缶１１の頂部には、スプレー缶１１に充填される臭気液を放出するノズルヘッド２１が設けられる。スプレー缶１１は、ノズルヘッド２１と圧力容器２２とが近接する方向に相対変位させることによって臭気液が放出される。圧力容器２２は、収納空間内でノズルヘッド２１に対して近接変位可能に設けられる。スプレー缶１１が収納空間内に収納された状態で、スプレー缶１１が放出停止状態にある場合、収納空間を形成するケーシング１２の軸線方向他方側の端壁部１２ａは、圧力容器２２のノズルヘッド２１に臨む側の端面２２ａとは離間している。またノズルヘッド２１は、スプレー缶１１が収納空間内
に収納された状態で、収納空間内でケーシング１２に固定されて設けられる。
【００２４】
ケーシング１２は、ノズルヘッド２１の放出口２１ａから臭気液が放出される方向である半径方向に沿って放出孔２３が形成される。放出孔２３は、半径方向外方に拡径するテーパ状に形成される。このように放出孔２３をテーパ状に形成することによって、ノズルヘッド２１から放出された微粒子状の臭気液が放出孔２３に臨む内周面に付着することなく、効率的に拡散させることができる。このようなケーシング１２および駆動部１０は、イニシエータ９によって発生するガスの圧力によって不所望に変形しない材料が用いられ、たとえば真鍮、ステンレス鋼および合成樹脂などの材料が用いられる。
【００２５】
図６は、スプレー缶１１が放出状態にある場合の臭気発生ユニット１ａを示す断面図である。ピストン１９は、イニシエータ９による圧力が作用していない自然状態では、ばね部材２０のばね力によって軸線方向一方寄りの放出停止位置（図５参照）に位置する。前述したようにイニシエータ９によって発生したガスによって密閉空間１８の圧力が上昇すると、ピストン１９にガスの圧力が作用し、ばね部材２０のばね力に抗して放出停止位置から軸線方向他方に向かって放出位置（図６参照）まで変位する。
【００２６】
ノズルヘッド２１は、ケーシング１２によって変位が規制され、圧力容器２２がケーシング１２に対して放出停止状態となる缶停止位置（図５参照）から放出状態となる缶放出位置（図６参照）とにわたって変位可能に設けられる。図５に示すように、圧力容器２２が缶放出停止位置にあり、ピストン１９が放出停止位置にある場合、スプレー缶１１の底部は、ピストン１９の軸線方向他方側の面部が当接した状態にある。図６に示すように、ピストン１９が変位して放出位置にある場合、ピストン１９は圧力容器２２の底部を軸線方向他方側に向かって押圧し、缶放出停止位置から軸線方向他方側に向かって缶放出位置まで変位させる。これによってケーシング１２の軸線方向他方側の端壁部１２ａは、圧力容器２２のノズルヘッド２１に臨む側の端面２２aと当接する。ノズルヘッド２１はケー
シング１２によって固定されているので、圧力容器２２がノズルヘッド２１に対して缶放出位置まで近接する方向に変位することによって、ノズルヘッド２１から臭気液が放出される。イニシエータ９によって発生したガスは、密閉空間１８にあるので、そのガスによる圧力はピストン１９を放出位置（図６参照）まで変位させ、その状態を保持する。したがって圧力容器２２も缶放出位置にある状態が保持されるので、ノズルヘッド２１からは臭気液が継続的に放出される。
【００２７】
スプレー缶１１に充填されるガスは、火炎にも燃焼しないガスまたは空気が選定される。スプレー缶１１に充填される臭気液の臭気薬剤は、異常事態であることを伝え、避難行動を促進することを前提に選定される。具体的には臭気物質は、アリルイソチオシアナート（allyl isothiocyanate, 略称「ＡＩＴ」、化学式「ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２Ｎ＝Ｃ＝Ｓ」）を含む。ＡＩＴは、国際純正応用化学連合では、「3-isothicyanate-1-propene」とも称される物質で、アリルカラシ油とも呼ばれ、ワサビの刺激臭の元となる物質である。
【００２８】
ＡＩＴは、厚生省生活衛生局食品化学課が食品衛生法において、着香目的に用いる食品添加物として認めており、食肉加工品（７０ｐｐｍ）、ピクルス（８０ｐｐｍ）、ソース類などの調味料（５０ｐｐｍ）などに広く使用されている。水には溶けにくく、揮発性を有する。またＡＩＴは、通産省管轄の、雑貨などの化成品に使用する原料を規制する化学物質審査規制法によっても使用原料として認められている。
【００２９】
ＡＩＴは、物質量で１ｐｐｍ（parts per million, 略号「ｐｐｍ」）の濃度を超えるあたりから、人間は刺激臭を感じ始め、５ｐｐｍあたりからワサビの匂いであると識別される。以下、単位「ｐｐｍ」を用いるときには、モル（「mol」）を単位とする物質量で比較したときの比を表す。ＡＩＴは、１０ｐｐｍ以上の濃度になると、その雰囲気下では人間は耐えられなくなることが分かっている。ＡＩＴの人間に対する最大無作用濃度は７４．３ｐｐｍであり、人間が耐えられなくなる濃度は、最大無作用濃度に比べて低い。
【００３０】
このことが、吸入毒性を回避できる要因となっている。４時間暴露したときの吸入致死濃度（吸入ＬＣ５０）は、マウスにおいて１５５ｐｐｍであり、ラットにおいて１７３ｐｐｍである。経口投与における致死量（ＬＤ５０）は、マウスにおいて３１０ｍｇ／ｋｇである。メチルメルカプタンの経口投与におけるＬＤ５０は、２．４ｍｇ／ｋｇであるので、ＡＩＴは、メチルメルカプタンに比べて安全な物質である。
【００３１】
家兎を用いた点眼試験では、ＡＩＴをコーン油で０．１％から１０％に希釈して点眼すると、一過性の浮腫と結膜充血がみられるに過ぎない。人間に対しては催涙作用があるので、眼に対する毒性が発現する危険は、家兎を用いた点眼試験よりもさらに低くなる。急性経皮毒性は、ウサギにおいてＬＤ５０８８ｍｇ／ｋｇである。ＡＩＴは、キャベツ、カリフラワーおよび芽キャベツなどの十字花植物にも４０〜１２０ｐｐｍ程度は含まれている。
【００３２】
本実施形態において駆動部は、臭気物容器から臭気物質を放出させ、装置外の空間の空気中のＡＩＴの濃度を物質量で５ｐｐｍ以上２０ｐｐｍ以下とする。したがって、この濃度範囲でＡＩＴの人体に対する悪影響はない。さらに臭気発生警報装置１の装置外の空気中においてＡＩＴの濃度は５ｐｐｍ以上１５ｐｐｍ以下の範囲が好ましい。人間がこれらの濃度のＡＩＴの臭気によって覚醒することは、実験によって確認した。本実施形態においては、スプレー缶１１に収容されるＡＩＴは、使用される対象区画において均一に拡散したときに、前記の濃度範囲となるような物質量が一気に噴射される。これによって異常事態が発生したときに、可及的に短い時間で、人間に異常事態の発生を報知することができる。
【００３３】
臭気物質としては、空気中において人間が匂いの強さに耐えられなくなる濃度が、最大無作用濃度よりも低い物質であれば、ＡＩＴ以外の物質を用いてもよく、またＡＩＴ以外の臭気物質をＡＩＴと共に混合して用いることも可能である。たとえばメントール（(1RS,2SR,5RS)-2-isopropyl-5-methylcyclohexanolおよびこの鏡像異性体）を含んでいてもよい。
【００３４】
図１に示すように、臭気発生警報装置１は、操作部２４をさらに含む。操作部２４は、外部からの操作によって複数の状態に切換え可能であり、各状態を示す信号を、制御部である回路部７に対して出力する。駆動部１０が臭気物容器から臭気物質を放出させた後、操作部２４が予め定める状態に、その状態とは異なる状態から切換えられると、回路部７は、駆動部１０に、臭気物容器からの臭気物質のさらなる放出を停止させる。前記予め定める状態では、駆動部１０の稼動自体が停止される構成としてもよく、臭気発生警報装置１が稼動し始めたときに操作部２４が前記予め定める状態であれば、駆動部１０は駆動可能であり、一度前記予め定める状態から他の状態に切換えられた後に、再び前記予め定める状態に切換えられることによって駆動部１０の稼動が停止される構成としてもよい。
【００３５】
本実施形態において操作部２４は、たとえばロッカスイッチまたはスライドスイッチなどによって実現される。本実施形態で操作部２４はオン状態とオフ状態との２つの態様を取り、オン状態においては駆動部１０への電力供給を行う配線を導通状態とし、オフ状態では駆動部１０への電力供給を行う配線をその途中位置において非導通状態とする。
【００３６】
これによって、人間が異常事態を認識した後に、駆動部１０による、さらなる臭気物質の放出を人間が停止することが可能となる。駆動部１０による臭気物質の放出によって異常事態を人間が認識した後は、装置外の空間における臭気物質の濃度をさらに高くする必要性はない。人間が臭気物質の放出を停止させることによって、必要以上の臭気物質の濃度の上昇を防止することができる。また異常事態が発生したときに、装置外の空間において異常事態に対処する人間の行動に、臭気物質の匂いが妨げとなることを防止することができる。
【００３７】
臭気発生警報装置１は、臭気物容器であるスプレー缶１１と、駆動部１０と、検知器４と、制御部である回路部７とを含んで構成される。臭気物容器は、臭気物質を収容する。空気中における臭気物質の、人間が匂いの強さに耐えられなくなる濃度は、臭気物質の最大無作用濃度よりも低い。駆動部１０は、臭気物容器から臭気物質を放出する。検知器４は、異常事態の発生を検知し、検知信号を出力する。回路部は、検知器４からの検知信号が入力され、検知信号に応じて駆動部１０に臭気物質を放出させる。
【００３８】
これによって、異常事態が発生した場合に、匂いによって異常事態の発生を報知することができる。人間が匂いの強さに耐えられなくなる臭気物質の濃度は、臭気物質の最大無作用濃度よりも低いので、空気中における臭気物質の濃度が臭気物質の最大無作用濃度に達するよりも先に、人間は、臭気物質の匂いに気付くことができる。したがって、注意喚起の作用が強く、かつ安全性の高い臭気発生警報装置を実現することができる。
【００３９】
駆動部１０は、臭気物容器から装置外の空間に臭気物質を放出させ、装置外の空間における臭気物質の濃度を、最大無作用濃度よりも低い予め定める濃度とする。これによって、装置外の空間において睡眠状態の人間を覚醒させる。したがって、睡眠状態の人間を安全に覚醒させることができる。
【００４０】
臭気物質は、アリルイソチオシアナートを含む。空気中において人間が匂いの強さに耐えられなくなるアリルイソチオシアナートの濃度は、この物質の最大無作用濃度の７分の１以下である。したがって、装置外の空間における臭気物質の濃度調整に誤差が生じたとしても、装置外の空間において、人間が匂いの強さに耐えられなくなる濃度を超えかつ最大無作用濃度未満の濃度に調整することができる。
【００４１】
駆動部は、臭気物容器から臭気物質を放出させ、装置外の空間の空気中のアリルイソチオシアナートの濃度を物質量で５ｐｐｍ以上２０ｐｐｍ以下とする。空気中において人間が匂いの強さに耐えられなくなるアリルイソチオシアナートの濃度は、物質量で１０ｐｐｍである。したがって、異常事態の発生を人間に確実に報知することができる。またアリルイソチオシアナートの最大無作用濃度は、物質量で７４．３ｐｐｍである。したがって、人間に対して悪影響を及ぼすことなく、異常事態の発生を人間に報知することができる。
【００４２】
図７は、本発明の一実施形態に係る異常事態報知方法の工程を表すフローチャートである。本実施形態に係る異常事態報知方法は、臭気物容器と、駆動部１０と、検知器４と、制御部とを用い、検知工程と、臭気放出工程とを含んで構成される。検知工程では、検知器４によって異常事態の発生を検知する。臭気放出工程では、制御部である回路部７が駆動部１０に臭気物容器であるスプレー缶１１から臭気物質を放出させる。これによって、異常事態が発生した場合に、匂いによって異常事態の発生を報知することができる。人間が匂いの強さに耐えられなくなる臭気物質の濃度は、臭気物質の最大無作用濃度よりも低いので、空気中における臭気物質の濃度が臭気物質の最大無作用濃度に達するよりも先に、人間は、臭気物質の匂いに気付くことができる。
【００４３】
＜他の実施形態＞
本実施形態に係る臭気発生警報装置１は、臭気物容器を複数含む。臭気発生警報装置１には、臭気発生ユニット１ａが複数設置され、臭気物容器であるスプレー缶１１は、各臭気発生ユニット１ａに１つずつ設置される。本実施形態では臭気発生警報装置１に、３つの臭気発生ユニット１ａが設置される。駆動部１０が臭気物質を１回に放出させる臭気物容器は、複数の臭気物容器の一部である。本実施形態では、駆動部１０は、１回に１つのスプレー缶１１からの放出を行い、３回の放出を行う。駆動部１０は、スプレー缶１１からの臭気物質のさらなる放出を停止することが可能である。１回の放出の後は、２回目以降の臭気物質の放出を停止し、２回目の放出の後は、３回目の臭気物質の放出を停止可能に形成される。
【００４４】
臭気放出工程では、駆動部１０は、臭気物質を、時間的に異なる複数の回数で放出する。具体的には、臭気放出工程は、第１臭気放出工程と第２臭気放出工程と第３臭気放出工程とからなり、これら３つの臭気放出工程は、時間間隔をおいて３回にわたって行われる。スプレー缶１１は、複数含まれる。臭気放出工程において駆動部１０が臭気物質を１回に放出させるスプレー缶１１は、複数のスプレー缶１１の一部であり、具体的には１回の臭気放出工程で１つのスプレー缶１１からの臭気物質の放出が行われる。
【００４５】
仮に駆動部１０が、１つのスプレー缶１１から複数回にわたって臭気物質を放出させるならば、駆動部１０は、臭気物質を放出させている途中でスプレー缶１１からの臭気物質の放出を停止する必要があるけれども、スプレー缶１１が複数であり、１回に一部のスプレー缶１１から放出させることによって、放出させたスプレー缶１１からの臭気物質の放出を停止させることなく、臭気物質の濃度を複数回に分けて上昇させることができる。これによって、臭気物質を放出させている途中でスプレー缶１１からの臭気物質の放出を停止する場合に比べて、１回に放出される臭気物質の量に伴う誤差を小さくすることができる。したがって、装置外の空間における臭気物質の濃度を、高い精度で段階的に上昇させることが可能となる。
【００４６】
臭気放出工程では、駆動部１０は、臭気物質を、時間的に異なる複数の回数で放出するので、臭気物質が放出される装置外の空間において、臭気物質の濃度を複数回に分けて上昇させることができる。したがって、臭気物質の濃度が人間が認知可能な濃度に達するまでの時間と、臭気物質の濃度が前記予め定める濃度に達するまでの時間とに時間差を設けることができる。これによって、臭気物容器に収容される臭気物質が全て放出された状態での装置外の空間における臭気物質の濃度よりも、臭気物質の濃度が低濃度である状態において、人間に異常事態の発生を認知させることができる。したがって、駆動部１０が臭気物質を一度に放出して、装置外の空間における臭気物質の濃度を予め定められる濃度とする構成に比べて、人間が異常事態の発生を認知してからその場を離れるまでの時間に、人間が感じる匂いの強さを低減することができる。したがって、異常事態が発生したときに、装置外の空間において異常事態に対処する人間の行動に、臭気物質の匂いが妨げとなることを防止することができる。
【００４７】
＜実施例＞
前記のような構成の効果を確かめる実験は、対象区画を１．７メートル（meters, 略号「ｍ」）×２．１５ｍ×２．５ｍ、容積９．５１ｍ３の室内として、この室内において、圧縮ガスのみを充填した１つのダミー缶と３つのスプレー缶とを用いて行った。被験者のベッドの頭部近傍の壁に４つの濃度センサを設置し、これらの濃度センサで測定を行った。スプレー缶１１からのＡＩＴの放出は、５０秒〜１００秒の間隔をおいて３回行った。このとき空気中のＡＩＴの濃度は、２ｐｐｍ程度上昇し、２４ｐｐｍを超える濃度条件を含めて実験した。
【００４８】
同様の実験を、１．８ｍ×２．２ｍ×２．０ｍ、容積７．９２ｍ３の室内においても行い、前記の構成の効果を確認した。前記他の実施形態に係る異常事態報知方法と同様に１つずつスプレー缶の放出を行った実験においては、１つめのスプレー缶からのＡＩＴの放出によって被験者のいる室内のＡＩＴ濃度を５ｐｐｍとした。この濃度は室内全体にＡＩＴが均一に拡散したときの濃度である。次に２つめのスプレー缶からのＡＩＴの放出によって、室内のＡＩＴ濃度を１０ｐｐｍとし、３つめのスプレー缶からの放出によって１５ｐｐｍとした。実験においてはさらに高い濃度となるようにＡＩＴの放出を行い、人間が睡眠状態から覚醒し、かつ避難行動を支障なく行うことができるＡＩＴの濃度範囲として、前記の濃度範囲を決定した。
【００４９】
これらの実験において、対象区画における空気中のＡＩＴの濃度が、物質量の比として５ｐｐｍ以上２０ｐｐｍ以下となったときに、対象区画において睡眠中の人間を安全に覚醒させることができることを確認した。さらに対象区画におけるＡＩＴの濃度が、５ｐｐｍ以上１５ｐｐｍ以下であるときには、対象区画で睡眠中の人間を安全に覚醒させることができるとともに、ＡＩＴ濃度が１５ｐｐｍを超える場合に比べて、対象区画内の人間の不快感を低減できることを見出した。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態に係る臭気発生警報装置１の斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態の臭気発生ユニット１ａを簡略化して示す断面斜視図である。
【図３】臭気発生ユニット１ａを簡略化して示す斜視図である。
【図４】臭気発生ユニット１ａを備える警報システム２の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】臭気発生ユニット１ａを示す断面図である。
【図６】スプレー缶１１が放出状態にある場合の臭気発生ユニット１ａを示す断面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る異常事態報知方法の工程を表すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５１】
１ 臭気発生警報装置
１ａ 臭気発生ユニット
２ 警報システム
３ 消火装置
４ 検知器
５ 警報ベル
６ 警報灯
７ 回路部
８ 電源部
９ イニシエータ
１０ 駆動部
１１ スプレー缶
１２ ケーシング
１３ 電源スイッチ
１４ 端子台
１５ 回路基板
１６ コンデンサ
１７ コネクタ
１８ 密閉空間
１９ ピストン
２０ 緩衝手段
２１ ノズルヘッド
２２ 圧力容器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気中における臭気物質の、人間が匂いの強さに耐えられなくなる濃度が、前記臭気物質の最大無作用濃度よりも低い臭気物質を収容する臭気物容器と、
前記臭気物容器から臭気物質を放出する駆動部と、
異常事態の発生を検知し、検知信号を出力する検知器と、
前記検知器からの検知信号が入力され、検知信号に応じて駆動部に臭気物質を放出させる制御部とを含むことを特徴とする臭気発生警報装置。
【請求項２】
前記駆動部は、前記臭気物容器から装置外の空間に前記臭気物質を放出させ、前記装置外の空間における前記臭気物質の濃度を、前記最大無作用濃度よりも低い予め定める濃度とすることによって、前記装置外の空間において睡眠状態の人間を覚醒させることを特徴とする請求項１に記載の臭気発生警報装置。
【請求項３】
前記臭気物質は、アリルイソチオシアナートを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の臭気発生警報装置。
【請求項４】
前記駆動部は、前記臭気物容器から前記臭気物質を放出させ、装置外の空間の空気中のアリルイソチオシアナートの濃度を物質量で５ｐｐｍ以上２０ｐｐｍ以下とすることを特徴とする請求項３に記載の臭気発生警報装置。
【請求項５】
空気中における臭気物質の、人間が匂いの強さに耐えられなくなる濃度が、前記臭気物質の最大無作用濃度よりも低い臭気物質を収容する臭気物容器と、前記臭気物容器から臭気物質を放出する駆動部と、異常事態の発生を検知し、検知信号を出力する検知器と、前記検知器からの検知信号が入力され、検知信号に応じて駆動部に臭気物質を放出させる制御部とを用い、
検知器によって異常事態の発生を検知する検知工程と、
検知工程で異常事態の発生が検知されると、制御部が駆動部に臭気物容器から臭気物質を放出させる臭気放出工程とを含むことを特徴とする異常事態報知方法。
【請求項１】
空気中における臭気物質の、人間が匂いの強さに耐えられなくなる濃度が、前記臭気物質の最大無作用濃度よりも低い臭気物質を収容する臭気物容器と、
前記臭気物容器から臭気物質を放出する駆動部と、
異常事態の発生を検知し、検知信号を出力する検知器と、
前記検知器からの検知信号が入力され、検知信号に応じて駆動部に臭気物質を放出させる制御部とを含むことを特徴とする臭気発生警報装置。
【請求項２】
前記駆動部は、前記臭気物容器から装置外の空間に前記臭気物質を放出させ、前記装置外の空間における前記臭気物質の濃度を、前記最大無作用濃度よりも低い予め定める濃度とすることによって、前記装置外の空間において睡眠状態の人間を覚醒させることを特徴とする請求項１に記載の臭気発生警報装置。
【請求項３】
前記臭気物質は、アリルイソチオシアナートを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の臭気発生警報装置。
【請求項４】
前記駆動部は、前記臭気物容器から前記臭気物質を放出させ、装置外の空間の空気中のアリルイソチオシアナートの濃度を物質量で５ｐｐｍ以上２０ｐｐｍ以下とすることを特徴とする請求項３に記載の臭気発生警報装置。
【請求項５】
空気中における臭気物質の、人間が匂いの強さに耐えられなくなる濃度が、前記臭気物質の最大無作用濃度よりも低い臭気物質を収容する臭気物容器と、前記臭気物容器から臭気物質を放出する駆動部と、異常事態の発生を検知し、検知信号を出力する検知器と、前記検知器からの検知信号が入力され、検知信号に応じて駆動部に臭気物質を放出させる制御部とを用い、
検知器によって異常事態の発生を検知する検知工程と、
検知工程で異常事態の発生が検知されると、制御部が駆動部に臭気物容器から臭気物質を放出させる臭気放出工程とを含むことを特徴とする異常事態報知方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１８７２２７（Ｐ２００９−１８７２２７Ａ）
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５７５９（Ｐ２００８−２５７５９）
【出願日】平成２０年２月５日（２００８．２．５）
【出願人】（３９００１０３４２）エア・ウォーター防災株式会社 (56)
【出願人】（５０１０４８９３０）株式会社シームス (34)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月５日（２００８．２．５）
【出願人】（３９００１０３４２）エア・ウォーター防災株式会社 (56)
【出願人】（５０１０４８９３０）株式会社シームス (34)
【Ｆターム（参考）】
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