(57)【要約】  少なくとも１つの内部チャンバーを含む火災報知器であって、内部チャンバーは、その周囲に面して少なくとも１つの開口を有し、エアが内部チャンバーを通過でき、かつ、内部チャンバー内又はその周囲に発光手段及びその光を検知する光検出手段が設けられ、光検出手段によって検知された光強度の変化により煙警報を発生する。複数のエアフォイルが、内部チャンバーの周辺に沿って配置され、エアフォイルは、略飛行機の翼に相当する断面形状を有し、かつ、前記内部チャンバーの仮想半径に対してある角度をもって配置され、火災報知器は、照明取付具のための電気取出部と一体化され、特に照明取付具は、電気設備及び特にランプ等が吊り下げられる天井又は他の表面に取付けることが可能である。【選択図】図７ａ
2013506922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの内部チャンバーを含む火災報知器であって、
前記内部チャンバーは、その周囲に面して少なくとも１つの開口を有し、エアが前記内部チャンバーを通過でき、かつ、前記内部チャンバー内又はその周囲に発光手段及びその光を検知する光検出手段が設けられ、
前記光検出手段によって検知された光強度の変化により音及び／又は光発生手段が煙警報を発生することを特徴とする火災報知器。
【請求項２】
前記内部チャンバーは、略円形状であり、前記発光手段は、前記光検出手段に対してある角度に配置され、かつ、複数のエアフォイルが、前記内部チャンバーの周辺に沿って配置され、前記エアフォイルは、略飛行機の翼に相当する断面形状を有し、かつ、前記内部チャンバーの仮想半径に対してある角度をもって配置されていることを特徴とする請求項１に記載の火災報知器。
【請求項３】
前記内部チャンバー内に内部壁が設けられ、前記壁の少なくとも一部分は、前記発光手段と前記光検出手段との間で、光の直行を妨げることを特徴とする請求項２に記載の火災報知器。
【請求項４】
前記火災報知器は、外側ハウジングを含み、該外側ハウジングは、内部に電源を収容するバッテリー室を形成する下側ハウジングと、エア及び煙が内部チャンバーに侵入可能にする複数の開口部を含む壁を有する中間ハウジングと、前記バッテリー室と前記内部チャンバーとを分離し、必要な電子回路と、前記内部チャンバー内に突出する発光手段及び光検出手段とを含む１つまたはそれ以上のプリント基板が配置される上部ハウジング部分を含んでおり、
前記内部チャンバーは、前記上部ハウジング部分に向かってプレート部材によって仕切られ、前記プレート部材から前記エアフォイルが前記プリント基板に向って突出し、前記プレート部材上に前記内部チャンバーから離れて圧電音響素子が配置され、前記プレート部材に複数の開口部が設けられて、前記圧電音響素子からの音が前記内部チャンバー及び前記中間ハウジングの前記壁を通して周囲に伝わるようにしたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の火災報知器。
【請求項５】
前記ハウジングは、円筒形状であり、前記ハウジング／円筒の外直径は、約４０ｍｍで、かつ、円筒の高さは、３８ｍｍ〜４５ｍｍの間であることを特徴とする請求項１に記載の火災報知器。
【請求項６】
前記火災報知器は、照明取付具のための電気取出部と一体化され、特に照明取付具は、電気設備及び特にランプ等が吊り下げられる天井又は他の表面に取付けることが可能であり、前記内部チャンバー、前記音及び／又は光発生手段、及びいずれかの必要な電子回路が、前記電気取出部を電気設備に接続する電線の回りに配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の火災報知。
【請求項７】
前記火災報知器に電気設備を機械的に取付けるための手段が設けられ、該手段は、フック、リング、クランプ、又は他の何れかの適切な手段であることを特徴とする請求項６に記載の火災報知器。
【請求項８】
前記火災報知器は、前記電気取出部のカバー内に一体化されて収納され、前記カバーには、エア及び煙が前記カバーを通過し、前記内部チャンバーに侵入可能にする１つまたは複数の開口部が設けられていることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の火災報知器。
【請求項９】
前記火災報知器は、ハウジング内に配置され、該ハウジングは、略電気天井照明の取付具に対応する外形を有し、貫通孔が設けられて、電線が前記ハウジングの略中央を通過できるようにすることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の火災報知器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、煙探知器を有する火災報知器(smoke alarm)に関する。
【背景技術】
【０００２】
この技術分野において、煙を探知した場合、警報を鳴らすことができる火災報知器が多数知られている。この技術分野での火災報知器の主な問題の１つは、火災報知器が非常に大きいことである。ある程度信頼性を有する安価な構造物を達成するために、相当に大きいスモークチャンバーを設ける必要があるという事実のためにかさばりが生じる。相当に大きいスモークチャンバーは、光学的検知によるタイプの煙探知に対して発光装置から光線を照射することができるように、ある程度強い光源を必要とし、光線は、煙の粒子から光検出器へ偏向される。このため、相当に大きいバッテリーを必要とする。結果として、このタイプのほとんどの煙探知器は、バッテリーを毎年かそこらで交換する必要がある。多くの場合バッテリー交換は、行なわれず、火災報知器の電子回路は、低電圧を検知すると、バッテリーが必要電力レベルに達していないことを示す非常に大きい（かつ、うるさい）音声信号を発する。多くのユーザーは、バッテリー交換の代わりに、うるさい音声信号を回避するために、煙探知器全体を取外してからバッテリーを取外す。もちろん、いつか適当な時点でバッテリーを交換して、火災報知器を再設置するつもりであるが、経験上、多くの場合、火災報知器が適切に再設置されないことは明らかである。
【０００３】
更に、比較的大きい寸法の公知の火災報知器は、設計上、ほとんど室内装飾に組入れられることがない点で、多くの家庭内において望まれていない。
【０００４】
本発明の目的
本発明の目的は、超小型、かつ、信頼できる煙探知器及び報知器を提供することであり、この報知器は、非常に長い有効耐用年数を有する。
【０００５】
更なる目的は、小型で、この結果、室内装飾では、目立たない煙探知器を提供することである。
【０００６】
この目的は、請求項１に従う煙探知器及び警報器によって達成される。
【０００７】
更なる利点は、従属請求項に開示される本発明の実施形態によって提供される。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の説明
本発明の煙探知器は、光源が感光性のダイオードに向かって光を放射する光学タイプであり、光強度が変化したとき、これは、発光体と光検出器との間の空間に煙が存在することを示している。これにより、煙報知器が作動される。また、他のタイプの煙探知器、例えば、放射線探知器を用いることができる。
【０００９】
本発明の煙探知器は、例えば、ストロボライト形の可聴警報器及び／又は可視警報器を作動させ、これにより、煙の危険があり、これをユーザーに気付かせることに加え、また、ユーザーに携帯型の個人用警報装置が室内のどこに配置されているかを案内する。これは、例えば、装置がホテルで用いられている場合に重要であり、携帯型の個人用警報装置は、扉に取付けることができ、煙の存在をユーザーに警報し、同時にストロボライトを作動させることによって、扉に向かってユーザーを案内することができ、これにより、避難経路の案内が可能になる。
【００１０】
本発明の煙検出手段は、さらに従来の煙検出器手段を不都合な時間に作動させる周辺光の存在に対して補償できるような光検出装置を備える。周辺光に突然の変化がある場合、これは、ユーザーに対して非常に不都合な誤認警報信号を生じさせる。この光の突然の変化は、例えば、ユーザーがネオンサイン又はネオンロードに近いホテルルームに泊まる場合、及び、ユーザーが泊まる部屋に車からのヘッドライトが突然の閃光を与えるような場合などで起こる可能性がある。更に、個人用警報装置は携帯型であり、この結果、バッグ及びポケットの中に入れて運ぶことができ、煙検出器は、ユーザーが気付かないときでさえ警報されるように、プログラムされる場合がある。バッグを開ける、又は、ユーザーが暗室に入室する、あるいは、暗室を出て非常に明るい部屋に入るとき、これが携帯型の個人用警報装置を作動させることがあり、ユーザーには、非常に不都合になる。
【００１１】
煙検出器手段の外側に更なる光検出機器を有することによって周辺光に対して補償するように制御回路をプログラムすることにより、このような不都合な状況をすべて回避することができる。
【００１２】
制御回路は、電力レベルがある所定の制限値以下のとき、可聴かそれとも可視の警報を発生させるように、電力監視回路を含む。ＬＥＤの点灯又は例えばＬＥＤの色の変化による警報すなわち表示は、ユーザーに電源の交換又は充電する必要があることを指示する。いくつかの実施形態では、電源が充電可能であることを予測させ、このため、例えば携帯電話に用いられるいくつかの充電器を携帯型の個人用警報装置の電源を充電するために使用できるようにするインターフェイスが設けられる。いくつかの場合、充電器によって供給される電力は充分ではなく、この場合では、制御回路には、充電可能な電源に伝達される電力が正確な電圧に変換されるように、コンバーターが設けられる。
【００１３】
特に、煙検出器手段と可聴／可視警報指示手段との組合せにおいて、フラッシュライトのオプションは、非常に役立つかもしれない。例えば、宿泊施設で火災が発生した場合、携帯型の個人用警報装置は、これを煙検出器手段によって検知するであろう。これは、可聴及び／又は可視警報指示手段が騒々しい騒音を引起し、あるいは同時にストロボライトを発生させる。煙がユーザーの方向感覚を失わせるが、これは、ユーザーが、装置の位置を容易に見つけることを可能にし、ストロボライトは装置の方向へユーザーを案内するであろう。ユーザーが装置を回収すると、フラッシュライトのオプションは、ユーザーが非常口への道を見つけることをより容易にする。従って、装置に内蔵されるフラッシュライトの機能は、上記の携帯型の個人用警報装置用に非常に便利なオプションになるであろう。
【００１４】
また、本装置は、煙検出器手段を有するのに加え、ガス検出手段を有することができる。ガス検出手段は、通常、センサを通過するガスを含んでいるエアを必要とするように構成され、例えば、放射性同位体は、特定のガスに接触したとき、電気的特性又は同様なものが変化する。このため、本発明に従う発明装置は、コンピュータに用いられるタイプの小型ファンを設けることができる。試験では、装置が略直立位置に設置されるとき、電源によって発生した熱によって、エアが「煙突」を通るように装置を通過して移動させることができ、その結果、エアあるいはエアを含むガスが、装置の底部に吸込まれ、電源を通って導かれ、装置のスイッチ手段の周りに逃げることになる。このエアの流れは、充分であり、小型ファンの代りになり得る。
【００１５】
なお更なる実施形態では、装置は、例えば、熱に敏感な抵抗器の形をしたヒートセンサを含むことができ、このセンサは、制御回路に記憶されてプログラムされた温度間隔又は温度変化と組合わせて適当な警報信号を発生することができる。これは、例えば、ユーザーが宿泊施設に宿泊している場合で、携帯型の個人用警報装置を宿泊施設の扉に取付けた場合に、特に役立つ。ユーザーが宿泊する部屋の外で火災が起きた場合、熱は、扉又は扉の隙間を介して伝わり、その結果、不規則な熱の上昇があることを装置に示し、その結果、警報を作動させる。このように、個人用警報装置は、煙が扉を介して忍び寄らなくても、何らかの異常の発生をユーザーに示し、温度上昇は、警報が発生されるべきことを示すだろう。
【００１６】
また、可視及び可聴の両方の装置は、警報を止める機能を含む。一定時間、例えば、２秒間スイッチ手段を押圧することによって、警報を止めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一般的な警報装置に取付けられる火災報知器を示す図である。
【図２】内部チャンバーの詳細を示す図である。
【図３】内部チャンバーの詳細を示す図である。
【図４】内部チャンバーの詳細を示す図である。
【図５】内部チャンバーの詳細を示す図である。
【図６】小型火災報知器の望ましい実施形態を示す図である。
【図７ａ】図６の分解図及び寸法を示す図である。
【図７ｂ】図６の分解図及び寸法を示す図である。
【図７ｃ】図６の分解図及び寸法を示す図である。
【図８】火災報知器が電気取出口と一体化された他の実施形態を示す図である。
【図９】火災報知器が電気取出口と一体化された他の実施形態を示す図である。
【図１０】火災報知器が電気取出口と一体化された他の実施形態を示す図である。
【図１１】火災報知器が電気取出口と一体化された他の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
更に、図１では、煙センサ装置を通る断面図が描かれ、装置１の一端にチャンバー２が設けられている。チャンバーは、ライトトラップであり、チャンバーは、光センサ７が光源６から放射された光を検知できないように構成される。煙がチャンバーに入った場合／ときに、煙粒子は、光センサ７が光を検知するように、光を反射させ、その結果、警報が作動する。
【００１９】
光センサは、周囲の光からの光強度が補償されるように、マイクロプロセッサに接続され、煙の粒子からの反射による、光強度の増加のみを検知する。
【００２０】
この実施形態において、チャンバーは、２つの半部分３，４に分けられ、第１半部分３には、エアが妨げられないでチャンバー３内の装置を通過できるように、複数の開口部が設けられている。チャンバー３とチャンバー４との間の開口部５は、チャンバー４とチャンバー３とを連通する。更に、第１チャンバー３には、光源が設けられ、この例では、青色ダイオード６の形をし、第２チャンバ４には、光センサ７が設けられる。通常は、光センサ７は、開口部５を介して漏れる光を検知し、それによって、マイクロプロセッサ上に記憶される基準の光強度を生じる。図２を参照して説明されるように煙探知器がオンすると、青色ダイオード５は、チャンバー３を照らし、これにより、センサ７によって検知される光強度が変化する。煙探知器が作動したとき、光センサ７によって検知される光強度に対して新しい基準値が設定される。
【００２１】
他の実施形態において、煙探知器は、反対の原理で作動することができる、すなわち、光の欠如を検知する。煙がチャンバー３に入った場合、光センサ７によって検知される光強度は、煙が開口部５を部分的に曇らせ見えなくし、その結果、より少ない光が第２チャンバー４に入り、これにより、光センサ７によって検知される。これにより、火災報知器が警報を作動させる。
【００２２】
図示された装置に組込まれることに適したこの実施形態の説明では、圧電スピーカー素子が選択される。これは、圧電素子が非常に大きい音を発生することができるという事実によるものであり、この音は、警報信号を発生するために必要とされ、警報信号は、上述したような目的を果す。他の要求は、圧電素子が非常に浅い構造の高さを有することであり、その結果、装置の底部、例えば、８で示される２つのチャンバー３，４上に一体化できる。最後に、圧電素子は、大きな電力を消費しない素子であるので、そのような装置の比較的低い電力供給にもかかわらず、警報音を長く発生させることができる。
【００２３】
図２−５において、内部チャンバー２の詳細が図示されている。
【００２４】
チャンバー２は、既に上述したように、２つの半部分３，４に分けることができる。図２，３及び４では、第１半部分３は、様々な角度から見られるように図示し、図５では、第２半部分４が図示されている。第１半部分３は、プレート部材１０を含み、このプレート部材上に多数のエアフォイル１１が、プレート部材１０の周辺に沿って略均等に分配されるように設けられている。エアフォイル１１は、略飛行機の翼に相当する断面形状を有している、すなわち、エアフォイル１１の一側は略平坦であるのに対して、他側は湾曲している。エアフォイルの形状は、このタイプの火災報知器を設計するとき、スモークチャンバー２が最小限の寸法を有し、かつ、同時に高い信頼性を達成することが望ましい場合に、非常に重要である。
【００２５】
更に、エアフォイル１１は、チャンバー２の中のエアフォイル間にエアが入るように、エアチャンバーの半径に対して角度を付けることにより、略均一な混合物をチャンバーの内部に生じさせ、その結果、光源及び光センサが流入空気内の粒子による変化を、非常に高い信頼性で検知する。さらに第１半部分３には、図７ａを参照して明らかになるように、装置の組立段階において２つの補助的なハウジング１２，１３が図５を参照して図示されるように、光源６及び光センサ７にこれらの取付け位置に置かれる。
【００２６】
２つのハウジング１２，１３間には、壁１４が設けられ、この壁１４は、光源６が光センサ７に直接光を照らさないが、煙の粒子によって光センサの中に反射された光のみが前記光センサによって検知されるのを確実にするように作用する。
【００２７】
図３には、板部材１０の周囲に沿ったエアフォイル１１の配置を説明するために、第１半部分３の斜視図が図示されている。
【００２８】
更に、板部材１０には、多数の開口部１５が設けられている。図７ａを参照して、更に詳細に説明されるように、これらの開口部１５は、圧電素子２０の形をした警報器によって発生される音／ノイズをチャンバー２及びエアフォイル１１と中間ハウジング１９との間に設けられる開口を介して周囲に伝播するのに役立つ。
【００２９】
図５に目を向けると、光源６及び光センサ７が、直線上に配置されるのではなく、ある角度をもって配置されることが明らかである。適切な配置、すなわち、光源６がサブハウジング１２に重なり、光センサ７がサブハウジング１３に重なるように、第２半部分４が第１半部分に重ねられたとき、壁１４が光センサ７から光源６を隔てる。更に、第２半部分４を第１半部分３の上部に重ねることによって、エアフォイルの高さが、正しい距離をとって、エアチャンバー２を形成する。
【００３０】
図６には、火災報知器１のハウジング１５のみが示される本発明の好ましい実施形態に従って組立てられた２つの火災報知器が図示されている。
【００３１】
ハウジング１５は、下部ハウジング１６と、中間部１７と、上部１８との３つの主要部に分けられる。下部ハウジング１６は、警報を試験するためのボタン／インジケータが設けられ、図７ａを参照して、ボタン２１を押すことによって圧電スピーカーの形をした音響要素が作動される。この実施形態において、中間ハウジング部１７は、周囲のエアがチャンバー２内に容易に入れるように、メッシュ構造である。上部は、圧電スピーカー／警報要素を封入する。
【００３２】
底部には、ホルダー２２が設けられ、このホルダーは、例えば、天井又は壁に取付け／固定されるようになっている。そして、火災報知器１は、ホルダー２２に固定また着脱可能に取付けられる。
【００３３】
図７ａに目を向けると、装置１の分解図が図示されている。すでに上記に詳しく説明したように、複雑な機器を非常に小さく一体化し、かつ、コンパクトなハウジング内に収容するために、どのように装置の個々の部品を相互に配置するかは明らかである。
【００３４】
下部ハウジング１６には、開口部２３が設けられ、この開口部２３は、装置を分解することなくユーザーがボタン２１を使用できるように、外部からボタン２１にアクセスできるようにする。更に、ハウジング１６の最下部には、エネルギー源、この場合にはバッテリー２４が配置される。火災報知器の様々な機能を制御するために、様々な電子回路が必要であり、この回路は、下部ハウジング１６とチャンバー２との間に介装されるＰＣＢ２５（プリント基板）上に配置される。
【００３５】
明瞭にするため、配線及び他に必要な電子部品は、図示されていないが、これらは、些細な事項であり、参照することにより、装置と一体にされる。
【００３６】
図７ｂ及び７ｃに目を向けると、この装置の比較的小さな寸法は、本発明により創意に富んだ内部チャンバー２によって、非常に小型の装置の提供が可能になり、この装置は、エアフォイル及び内部チャンバー２の設計により、依然として高い信頼性を与えることを強調するために図示されている。
【００３７】
図８−１１には、本発明の一実施形態が図示され、そのチャンバー２の小型設計は、例えば、ランプ又は他の電気装置を吊るすために天井に配置される照明機器取付具等の電気照明取付具の中に火災報知器を一体化するために用いられる。
【００３８】
図９に図示されるように、通常、照明取付具自体は、ケーブル設置箱３０に配置されている。この箱３０は、適切な導管又はケーブルにより電源に接続できる引込線３１を含む。１本の電線（いずれの実施形態にも示されない）のみが中央開口部を介して貫通できるように、通常、設置箱の上部は、電気接続から周囲を遮蔽するためにキャップが配置されている。キャップを若干大きくすることにより、このキャップに火災報知器を一体化することが可能となり、その結果、火災報知器を普通の照明取付具と結合して完全に目立たないように配置できる。
【００３９】
図８−１１に図示されるように、照明取付具は、キャップ３２を含む。キャップ３２には、ランプ又は吊るされた器具に接続される電線を火災報知器に通せるようにする開口部３３が設けられている。更に、キャップ３２は、エアが火災報知器のスモークチャンバーに入ることができるように、多数の開口３４が設けられている。更に、テストボタン３５は、キャップに設けられる。図１０及び１１に図示される実施形態では、ランプ及びそのような吊るされた電気器具は、キャップに設けられたソケット３６に嵌込むジャックを用いて配電網に接続される。また、ソケット３６は、照明取付具から吊るされた器具の重量を減らすことに役立つ。
【００４０】
キャップ及びキャップの側面３８のみが天井に見えるように、取付箱３０及び引込線３１が天井の背後に隠されることは明らかである。
【００４１】
図１０及び１１に図示される実施形態では、スリット４０が設けられている。このスリットは、ソケット３６にかかる荷重を取除くために器具を機械的に吊るせるようにするために必要なものである。
【００４２】
火災報知器を一体に構成する照明取付具は、ケーブル取付箱に存在する電力を利用することができ、又は、別個のバッテリーを設けることができる。更に、煙探知器及び警報器は、照明取付具の一部と一体にする、すなわち、照明取付具に似た形状とすることができ、また、クリップ取付式の装置として既存の照明取付具上に配置することができる。
【００４３】
本発明は、様々な実施形態に関して説明されているが、本発明に与えられる保護の範囲が添付の請求項によって唯一限定されることは明らかである。
【００４４】
このレポートは、トラベルセーフ(travelsafe)に適した新しい火災報知器の設計に貢献するためにプロジェクトの第４ステージ間に行なわれる作業を記録することを目的としている。これは、（もし可能であれば）商業的に入手可能な最小のものとすることを目的としている。
【００４５】
このステージ間に、これらの電子機器及びソフトウェアは、設計及び開発され、正確なサイズの完全に機能するＰＣＢが試作された。これは、ＳＬＡ機械部品と組合されて、完全な試作品の生産を可能とする。煙センサ及び音響機器性能試験が行なわれた。
【００４６】
このレポートは、設計作業の概要、試験結果のいくつかの詳細、機械設計の問題及びいくつかの記録を含む。
【００４７】
１．２  試験方法
ほとんどの煙センサ試験は、実演販売や研究開発作業に用いられるＡＷテクノロジー１４００煙／熱検知器試験のトンネルで実施される。このトンネルは、ＥＮ１４６０４試験、火災報知器のＣＥＮ規格の要求を満たす。この規格は、流動パラフィンから生成されるテストエアロゾルが使用されること、及び、光検出器について、濃度は近赤外線掩蔽測定器を用いて測定することを要求する。試験では、エアロゾル濃度を上昇させ、警報時の濃度をｄＢ／ｍの単位で記録する。
【００４８】
２  電子機器及びソフトウェア設計
２．１  電子機器設計
初期のＰＣＢは、設計されて試験された。それは、略良好に作動する。主に光センサのゲイン及び音響機器フィードバックに対していくつかの成分値の変更が必要であった。以下の変更は、試作品に対して、次の修正が必要とされる。
・機器に合致するスロットの配置。
・フォトダイオードへの正確な接続。
・バッテリーコネクタを取付けるために必要な穴の修正。
【００４９】
音響機器変圧器は、ＰＣＢ上での機能に対して、抽出されてチェックされる必要がある。
【００５０】
２．２  バッテリー容量の計算
非警報時の総電力消費量は、以下の成分から計算される。
【００５１】
時間（ｓｅｃ）  動作                                            平均電流（μＡ）
１              １．２ｍＡでマイクロコンピュータの実行時間９０μＳ      ０．１
８              １．２ｍＡでマイクロコンピュータの実行時間３．０８μＳ  ０．５
８              ０．５ＡでＩＲ  ＬＥＤパルス７５μＳ                    ４．７
４８            ２０ｍＡで赤色ＬＥＤパルス７５０μＳ                    ０．３１
３００          ２０ｍＡで１０ｍＡ＋マイクロコンピュータの実行時間      ０．８
合計：６．４１
【００５２】
非警報電流が１０年間で１０μＡ（最悪の場合）である場合、これはバッテリーから０．８７６Ａｈを消費する。
【００５３】
警報電流は、平均で約４０ｍＡである。１０時間の警報時間は、バッテリーから０．４Ａｈを消費する。
【００５４】
１０時間の警報を伴う１０年間のスタンバイの合計は、バッテリーから１．２７６Ａｈを消費する。ＣＲ１２３Ａは、１．４Ａｈ〜１．６Ａｈの容量を有し、この容量は必要とされる容量より大きい。
【００５５】
バッテリーの不良が検知された後、不良「ピップ」音は、４８秒毎に１３ｍＳ（２５ｍＡ）間続く。３０日間のバッテリー不良は、不良を見つけた後、まだ利用可能であると仮定したバッテリーから０．００５Ａｈを消費する。
【００５６】
２．３  ソフトウェア
ソフトウェアは、完全であり、試験されている。更に、多少の修正が必要かもしれないが、製品の製造に影響を与えない。
【００５７】
３．  煙センサの性能
３．１  感度と定常信号
感度は、試作品がＵＳＢデバックインターフェースに用いるＰＣに接続されたとき、光学センサの測定値は、非常にノイズがあるので、感度を測定するのが難しかった。オシロスコープが光学パルスサインを観測するために接続されたとき、測定値が安定した。これは、ノイズがＰＣを介してアースされることを示している。
【００５８】
初期試験に続いて、公称オプトゲイン(optgain)が１２８の場合に、オプトシグ(optsig)のスロープゲインが２００ｂｉｔｓ／ｄＢ／ｍを目標とするように電子機器の利得が調整される。
【００５９】
校正手順（ＴＳＶ１／３０２における）は、ＡＷテクノロジーのトンネルにおいて、０．２５ｄＢ／ｍ及びクリーンエア中でＣＡＬＩＢピンを０Ｖに設定した試作品に電力を供給することによって試験された。この手順は、動作しているように見え、試作品群からのサンプルに更なる試験が必要である。
【００６０】
定常信号は、０．２５ｄＢ／ｍ〜０．３０ｄＢ／ｍの間で測定された。これは、初期目標より高いが、製造されている現在のカビウス製品及び他の火災報知器ユニット製品よりもかなり低い。これを達成するためにチャンバーの成型に更なる変更が必要である。
・フォトダイオードの開口部に隣接して長さ２ｍｍの翼を追加すべきである。
・バッテリーは、ＬＥＤの周辺にある２つのチャンバー部品とフォトダイオードのハウジングとの間に重なる。
・より鋭い翼の形状、特に、これらＬＥＤ及びフォトダイオードに対向する。
・チャンバーの上部及び下部の内面を艶消し処理するが、チャンバーの有効高さを減少させない（現在の壁厚内に凹凸を付ける）。
【００６１】
チャンバー成型のための材料の選択及び仕上げに、注意を必要とする。黒色は、染色よりはむしろカーボンブラックとすべきであり、これらの部品に対して精密に艶消し仕上げすべきである。
【００６２】
温度試験は、０℃及び５５℃で要求される。これらの試験は、より典型的であるように、試作品のサンプルで実行されるべきであり、問題がある場合、温度補償は、ソフトウェアで調整することができる。
【００６３】
３．２  煙の侵入
ＥＮ１４６０４において、煙の侵入は、エアの流れが０．２ｍ／ｓで異なる方向のとき、感度を測定し、０．２ｍ／ｓ及び１．０ｍ／ｓで感度を比較することによって試験される。この試験において、防虫網の性能は、重要であり、フォイルスクリーンのサンプルが用いられる。この試験は、完全な試作品で実施されるが、バッテリーが適合しないので（下記参照）、ケース成型品は用いない。０度の方向は、ＬＥＤの下流とした。
【００６４】
０．２ｍ／ｓでの方向依存性試験の結果
【００６５】
方向（度）  感度（Ｖ／ｄＢ／ｍ）
０          ０．１４４
４５        ０．１３３
９０        ０．１５３
１３５      ０．１４７
１８０      ０．１３８
２２５      ０．１４４
２７０      ０．１２４
３１５      ０．１５８
【００６６】
最大感度測定値と最小感度測定値との間の比率は、１．２７である。これは、ＥＮ１４６０４の限度１．６よりかなり小さく、確実に合格であろう。
【００６７】
エア移動試験について、感度は、１．０ｍ／ｓで最大感度方向及び最小感度方向で再び測定される。この結果、
方向（度）  感度（Ｖ／ｄＢ／ｍ）
２７０      ０．１２７
３１５      ０．１２９
【００６８】
この試験では、それぞれのエア速度で測定値の合計間の比率が計算される。これらの結果では、計算値は、（０．１５８＋０．１２４）／（０．１２９＋０．１２７）＝１．１０である。これは、ＥＮ１４６０４の限度１．６よりかなり小さく、０．２ｍ／ｓで煙の侵入が非常に良いことを示している。
【００６９】
３．３  周辺光
ＥＮ５４−７に規定された照度試験は、直径３０ｃｍの３０Ｗランプがその中に入らないので、ＡＷテクノロジーのトンネル内で実施できない。試験は、実用試作品の入口翼から約１０ｃｍに設置した直径２０ｃｍの２２Ｗランプで実施される。チャンバーからの信号は、約４ビットを超えるまでは変化しない。２４ビットの警報の閾値と比較して小さい変化である。これは、火災報知器が照度試験で誤認警報しない、すなわち、著しく感度を変化させないことを示している。試作品は、防虫網が取付けられれば外部光の影響を減らして、認定試験を通るであろう。
【００７０】
４．音響器(sounder)
多くの試験は、ＳＬＡの上部成型品の中に取付けられる圧電音響板のサンプルで実施され、このＳＬＡの上部成型品は、ＡＷテクノロジーに完成品で供給される。この作業からの主たる所見及び観察は、以下の通りである。
【００７１】
・ソフトウェア開発中にサウンドパターンは、０．５秒で３回のオン期間の後、１．５秒のオフ期間が続く「Ｔ３」パターンに変化した。これは、ＵＬ規格及びオーストラリア規格に規定され、ＥＮ認承に用いることができる。
【００７２】
・帰還電極からの出力は、近共鳴（最大音響出力の周波数）を非常に増大させることはなかった。それは、取付径が直径の６６％でなかったためであると考えられたが、そうでないことが分かった。６つのサンプルの第２組目では、６つの全てが自動的に共鳴に調整して、良好な音響出力を与えた。
【００７３】
・火災報知器が電源投入（バッテリー取付）されるたびに、音響器は、共鳴に自動的に調整するために６０秒かかる。後続の製品群に問題がある場合、ソウトウェアは、修正する必要があるかもしれない。
【００７４】
・試験は、上部の穴のサイズを大きくして実施された。穴の直径を４ｍｍから６ｍｍまで大きくすると、音響出力が約３〜４ｄＢＡ増大した。圧電素子の取付けが阻げられ、そして、音響器が共鳴周波数を得られなくなるので、穴のサイズを大きくする際には、大きな注意を払わなければならなかった。
【００７５】
・試験は、圧電板の直径２７ｍｍ及び３２ｍｍで実施された。直径３２ｍｍの板は、約１ｄＢＡ大音量であった。上部成型品において、より良い組合せが見つからない限り、穴の直径６ｍｍを有する直径３２ｍｍのディスクの使用が望ましい。
【００７６】
・ほとんどの比較試験は、実験室で実施され、３ｍで９２ｄＢＡまで達した。屋外試験では、３ｍで約８７〜８８ｄＢＡを示し、この値は、ＥＮ１４６０４に要求される８５ｄＢＡより大きい。試験は、その規格に特定される「最大」を選択して、ファストセッティング(the fast setting)で実施された。
【００７７】
・供給電圧が２．６５Ｖ（ローバッテリー表示）に減少されると、音響出力は、１〜２ｄＢＡ減少した。警報音響器が合格するには、この状態で８５ｄＢＡを達しなければならないが、限界に近い。全てのサンプルは、認定試験に出す前に検査される必要がある。
【００７８】
・電子回路及びソフトウェアは、はるかに大きい出力を達成することができ、ＰＣＢが他の火災報知器（より大きいキャビティ）に取付けられた圧電素子に接続されたとき、音響出力が約６ｄＢＡ増大するので、ＥＮ１４６０４の要求を容易にクリアできるようにするであろう。従って、音響出力を増大させるためのいずれの取組みも、機械設計及び圧電素子の選択を含み、これらの機械設計及び圧電素子の選択は、ＡＷテクノロジーステージ４の範囲外である。
【００７９】
５．全体の設計
以下の結果は、機械設計に記述された。
【００８０】
・主ケースは、反時計回りの回転でベースに取付ける。時計回りの回転を使用することがより一般的である。これはＡＷテクノロジーによって報告される前に修正された。
【００８１】
・ボタンは、ケースのスロットにうまく嵌らない。これは、ＳＬＡモデルが原因かもしれないが、注意を必要とする。
【００８２】
・ボタンレバーアームのベースをより大きくする必要がある。モデルのものは、壊れやすく見える。
【００８３】
・ＰＣＢスイッチ上のボタンの作動には、注意が必要である。それは、ニュージーランドに送られる初期試作品で作動していたが、作動させるために適切な場所を押圧する必要があった。このために、ＰＣＢスイッチの位置は、重要ある。ＰＣＢスイッチが取外されることを防ぐために一部の力を吸収する機構が必要であるかもしれない。
【００８４】
・バッテリーがバッテリーコネクタスプリング間に嵌め込まれるとき、このアセンブリは、ケース成型品内に簡単に嵌らない。この領域でいくらかの設計の調整が必要とされるかもしれない。
【図１】
2013506922.tif 000003
【図２】
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【図３】
2013506922.tif 000005
【図４】
2013506922.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図８】
2013506922.tif 000012
【図９】
2013506922.tif 000013
【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年6月19日(2012.6.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの内部チャンバーを含む火災報知器であって、
前記内部チャンバーは、その周囲に面して少なくとも１つの開口を有し、エアが前記内部チャンバーを通過でき、かつ、前記内部チャンバー内又はその周囲に発光手段及びその光を検知する光検出手段が設けられ、
前記光検出手段によって検知された光強度の変化により音及び／又は光発生手段が煙警報を発生し、
更に、前記内部チャンバーは、略円形状であり、前記発光手段は、前記光検出手段に対してある角度に配置され、かつ、複数のエアフォイルが、前記内部チャンバーの周辺に沿って配置され、前記エアフォイルは、略飛行機の翼に相当する断面形状を有し、かつ、前記内部チャンバーの仮想半径に対してある角度をもって配置されていることを特徴とする火災報知器。
【請求項２】
前記内部チャンバー内に内部壁が設けられ、前記壁の少なくとも一部分は、前記発光手段と前記光検出手段との間で、光の直行を妨げることを特徴とする請求項１に記載の火災報知器。
【請求項３】
前記火災報知器は、外側ハウジングを含み、該外側ハウジングは、内部に電源を収容するバッテリー室を形成する下側ハウジングと、エア及び煙が内部チャンバーに侵入可能にする複数の開口部を含む壁を有する中間ハウジングと、前記バッテリー室と前記内部チャンバーとを分離し、必要な電子回路と、前記内部チャンバー内に突出する発光手段及び光検出手段とを含む１つまたはそれ以上のプリント基板が配置される上部ハウジング部分を含んでおり、
前記内部チャンバーは、前記上部ハウジング部分に向かってプレート部材によって仕切られ、前記プレート部材から前記エアフォイルが前記プリント基板に向って突出し、前記プレート部材上に前記内部チャンバーから離れて圧電音響素子が配置され、前記プレート部材に複数の開口部が設けられて、前記圧電音響素子からの音が前記内部チャンバー及び前記中間ハウジングの前記壁を通して周囲に伝わるようにしたことを特徴とする請求項１から２のいずれかに記載の火災報知器。
【請求項４】
前記ハウジングは、円筒形状であり、前記ハウジング／円筒の外直径は、約４０ｍｍで、かつ、円筒の高さは、３８ｍｍ〜４５ｍｍの間であることを特徴とする請求項１に記載の火災報知器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
この技術分野において、煙を探知した場合、警報を鳴らすことができる火災報知器が多数知られている。この技術分野での火災報知器の主な問題の１つは、火災報知器が非常に大きいことである。ある程度信頼性を有する安価な構造物を達成するために、相当に大きいスモークチャンバーを設ける必要があるという事実のためにかさばりが生じる。相当に大きいスモークチャンバーは、光学的検知によるタイプの煙探知に対して発光装置から光線を照射することができるように、ある程度強い光源を必要とし、光線は、煙の粒子から光検出器へ偏向される。このため、相当に大きいバッテリーを必要とする。結果として、このタイプのほとんどの煙探知器は、バッテリーを毎年かそこらで交換する必要がある。多くの場合バッテリー交換は、行なわれず、火災報知器の電子回路は、低電圧を検知すると、バッテリーが必要電力レベルに達していないことを示す非常に大きい（かつ、うるさい）音声信号を発する。多くのユーザーは、バッテリー交換の代わりに、うるさい音声信号を回避するために、煙探知器全体を取外してからバッテリーを取外す。もちろん、いつか適当な時点でバッテリーを交換して、火災報知器を再設置するつもりであるが、経験上、多くの場合、火災報知器が適切に再設置されないことは明らかである。
先行技術の装置の例は、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４及び特許文献５に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【特許文献１】  米国特許第３９１６２０９号明細書
【特許文献２】  米国特許出願公開第２００８０２６６５５８号明細書
【特許文献３】  米国特許出願公開第２００３０００１７４６号明細書
【特許文献４】  英国特許第１２５０２９７号明細書
【特許文献５】  欧州特許第０２５７３２５号明細書
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
【図１】一般的な警報装置に取付けられる火災報知器を示す図である。
【図２】内部チャンバーの詳細を示す図である。
【図３】内部チャンバーの詳細を示す図である。
【図４】内部チャンバーの詳細を示す図である。
【図５】内部チャンバーの詳細を示す図である。
【図６】小型火災報知器の望ましい実施形態を示す図である。
【図７ａ】図６の分解図及び寸法を示す図である。
【図７ｂ】図６の分解図及び寸法を示す図である。
【図７ｃ】図６の分解図及び寸法を示す図である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2013506922.tif 000016
2013506922.tif 000017
2013506922.tif 000018
2013506922.tif 000019
2013506922.tif 000020