Smoke detector system

本開示は、煙検出器システムに関する。

航空機区画内の貨物室、化粧室、乗務員休憩区画、電子装置区画、脚室、その他の区画においてさまざまな方法で火災が抑制されている。 これらの方法には、検出装置を必要としない受動システムや、火災抑制システムを作動させる信号を生成する検出システムを必要とする能動システムが含まれる。

航空機区画内において火災を抑制するための火災抑制システムを作動させる信号を生成するさらなる煙検出器システムが求められている。

本開示の例示的な態様による煙検出器システムは、ハウジングに取り付けられた煙検出器センサと酸素センサとを備える。

本開示の例示的な態様による火災抑制剤システムは、ハウジング内に取り付けられた煙検出器センサと酸素センサとを有する煙検出器システムを備える。 制御装置が煙検出器システムと通信し、制御装置は、煙検出器および酸素センサに応答して火災抑制システムを制御するように作動可能である。

本開示の例示的な態様による煙検出の方法は、煙検出器センサを酸素センサに隣接して配置し、煙検出器センサの方へと煙を引き寄せるように酸素センサを用いて空気対流を生成することを含む。

さまざまな特徴は、開示された非限定的な実施例についての以下の詳細な説明から当業者には明らかになるであろう。 詳細な説明に付随する図面は以下に簡単に説明可能である。

本開示による貨物室システムを有する航空機の上面図である。

一体型酸素センサを有する煙検出器システムの概略図である。

図１は、一般に貨物室１２と操縦室区画１４とを有する例示的な航空機１０を概略示している。 開示の実施例で特定の航空機構成が示され、説明されるとはいえ、貨物室、化粧室、乗務員休憩区画、電子装置区画、脚室、燃料電池または他の区画を備えた回転翼航空機、船舶、陸上輸送手段などの他の構成および／または機械もまた本願から利益を受けるものである。

貨物室１２は、少なくとも１つの煙検出器システム２０が取り付けられた貨物室ライナ１６を備える。 ここで使用される貨物室ライナ１６は、照明器具や煙検出器が通常取り付けられる貨物室１２内の任意の表面とすることができること、また、図示された非限定的な実施例に開示された貨物室ライナ１６は、概略的なものであることは、理解されるであろう。

図２を参照すると、煙検出器システム２０は、貨物室１２に亘って煙を識別する一体の装置内に、酸素センサ２２と、煙検出器センサ２６と、随意の圧力センサ２４とを組み込んでいる。 煙検出器システム２０は、通常照明器具が取り付けられる貨物室ライナ１６内に煙検出器システム２０が取り付け可能なように、光源２８をさらに備えることもできる。

各煙検出器システム２０は、貨物室１２内での組み込みが容易になるように共通の電気的インターフェース３４を介して航空機電子システム３０および警報システム３２（概略図示されている）と通信する。 非限定的な一実施例における共通の電気的インターフェース３４は、コネクタプラグ３６を備えており、このコネクタプラグ３６によって、既存の航空機電子システム３０および警報システム３２への直接の取り付けが容易になる。

煙検出器システム２０は一般に、ハウジング３８と、酸素センサ２２と、圧力センサ２４と、煙検出器センサ２６と、光源２８と、共通の電気的インターフェース３４とを備える。 非限定的な一実施例におけるハウジング３８は、一実施例のための駆動電子機器４４（概略図示されている）と、共通の電気的インターフェース３４に接続される各ワイヤハーネス４４Ｗ（概略図示されている）とを含む。 駆動電子機器４４およびワイヤハーネス４４Ｗは、さまざまな組み合わせで組み込み可能であることは、理解されるであろう。 すなわち、酸素センサ２２、圧力センサ２４、光源２８、および煙検出器センサ２６は、自立的に作動できるが、代替として共通の印刷回路基板から電力、通信などを共有することもできる。

煙検出器システム２０は、貨物室１２内の上部位置に配置可能であり、この上部位置において、周囲空気と加熱された空気または煙との浮力の差が容易に識別可能であり、かつ、光源２８によって効果的な照明が与えられる。 すなわち、貨物室ライナ１６は、航空機の貨物室１２の上面に配置される。 加熱された空気または煙は一般に、急速に上部位置に上昇する傾向があり、従って、煙検出器センサ２６の上部位置によって検出されるであろう。 本願では、他の検出器も備えられることは、理解されるであろう。

煙検出器センサ２６は、イオン化または光電子型センサを含むことができる。 酸素センサ２２は、ジルコニア型センサなどの電気化学的またはセラミック酸化物を含むことができるが、他の種類のセンサも代替としてまたは付加的に使用できる。 ジルコニア型センサは、本質的に高温で作動し、そのため有利なことには空気対流が生じ、この空気対流によって、煙が煙検出器センサ２６の方へと引き寄せられ、煙検出器センサ２６の忠実度が向上し、貨物室１２などの貨物室に典型的な境界層不感帯が低減することになる。 すなわち、煙検出器システム２０の周りに対流が生成され、この対流がサンプリングされるべき空気を引っ張って行き、検出速度を改善する。 酸素センサ２２は、火災抑制剤放出システム５４を用いて酸素濃度を燃焼が維持されるレベルより下に維持するために火災抑制システム５２の制御装置５０で使用されるよう貨物室１２内の酸素濃度を検出するように作動する。 一例として、制御装置５０は、貨物室１２内の酸素濃度を所定の閾値より下に低減するように火災脅威信号に応答して第１の不活性ガス火災抑制剤を最初に放出することができる。 いったん酸素濃度が閾値より下になると、制御装置５０は、酸素濃度を所定の閾値より下に維持するのを容易にするように貨物室１２に第２の不活性ガス火災抑制剤を放出することができる。 一実施例では、所定の閾値は、貨物室１２内において、１２％の酸素濃度などの１３％の酸素濃度レベルより低くすることができる。 閾値を１２％より下に設定することを仮定するのは、貨物室１２内の乗客の貨物に見出されることがあるエーロゾル物質の発火が、１２％の酸素濃度より下で制限（または、ある場合には防止）されるからである。 一例として、閾値は、航空機１０が地上および海水面の空気圧力にある空の貨物室１２内における第１および第２の不活性火災抑制剤の低温放出（すなわち、非火災の場合）に基づいて確立できる。 火災抑制剤放出システムおよびそれに付随する構成要素の他の態様をさらに理解するためには、本願の出願人に譲渡され、その全部が引用により本願に組み込まれる「火災抑制システムおよび方法」という名称の米国特許出願第１２／４７０８１７号に留意されたい。

圧力センサ２４は、航空機に可能性のある構造損傷を防止するように火災抑制剤の放出中に貨物室１２の内部と貨物室１２の外部の圧力差を監視／制限するのに使用できる。 貨物室１２内の圧力センサ２４（または、随意の温度）は、制御装置５０へのフィードバックを提供する。 圧力および随意の温度のフィードバックは、火災抑制システム５２の作動を制御するための放出のタイミング、放出の速度、貨物室１２内全体に亘る効果を決定するのを容易にするように貨物室１２内の状態（すなわち、準備「兆候（ｐｒｏｇｎｏｓｔｉｃ）」）を監視するのに使用できる。 すなわち、酸素センサ２２および圧力センサ２４は、酸素の分圧を測定し、また、体積濃度に変換する補正を要求することができる。 ドルトンの法則によれば、理想気体の混合物の全圧は、個々の気体の分圧の和に等しい。 従って、圧力センサ２４は、全気圧を測定することができ、また、乾燥気体相当体積濃度を提供するために湿度が測定されることもある。 そのため水蒸気圧の測定に、相対湿度センサ５６および温度センサ５８を使用することも可能であり、これらのセンサ５６、５８はまた、制御装置５０と通信する。 不活性ガス火災抑制剤制御ループの一部として煙検出器システム２０に酸素センサ２２を含めることによって、航空機の配線が低減され、重量が低減され、そして航空機システムの費用が低減される。 煙検出器システム２０はまた、航空機の製造における取り付けを容易にし、その結果、いったんは擁されたメンテナンス処置や付随する費用が低減する。 独立した取り付け設備や配線が必要とされなくなるので、貨物室ライナ１６の製造もまた簡単化されることになり、費用も低減されることになる。

対応するまたは同様の構成要素がいくつかの図面に亘って同様の参照符号によって特定されることは、理解されるであろう。 特定の部材の構成が例示された実施例に開示されているとはいえ、他の構成も本願から利益を得ることも、また理解されるであろう。

特定のステップシーケンスが図示され、説明され、請求されているとはいえ、特に定めのない限り、個別のまたは組み合わせの任意の順序でステップが実行可能であり、本開示から利益を得ることになることは、理解されるであろう。

上述した説明は、限定として規定されるものではなく例示である。 さまざまな非限定的な実施例が本願で開示されたとはいえ、当業者ならば、上述の教示を考慮してさまざまな修正および変更が添付の特許請求の範囲内に含まれることを理解するであろう。 従って添付の特許請求の範囲において、具体的に説明した以外に、開示されたものが実行可能であることを理解する必要がある。 そのため、真の範囲および内容を決定するために添付の特許請求の範囲を検討する必要がある。