ちょっと、そこ！煙感知器のサプライヤーとして、私はこれらの救命装置の製造にどのような材料が使用されているかについてよく質問されます。このブログでは、典型的な煙感知器に使用される主要なコンポーネントと材料を詳しく説明します。
1. プラスチックハウジング
煙感知器の外殻は通常プラスチックでできています。これにはいくつかの正当な理由があります。まず、プラスチックは軽いです。そのため、重すぎて落下する心配がなく、検出器を壁や天井に簡単に取り付けることができます。
使用されるプラスチックにはさまざまな種類がありますが、一般的なのは ABS (アクリロニトリル ブタジエン スチレン) です。丈夫で衝撃に強いことで知られています。これは、検出器が輸送中、設置中、または偶発的に衝突した場合でも、多少の衝撃に耐えられることを意味します。
プラスチックのもう 1 つの優れた点は、さまざまな形状に簡単に成形できることです。煙感知器にはさまざまなデザインがあり、メーカーはプラスチックを使用して洗練されたモダンな外観の装置を作成できます。また、絶縁も提供し、内部コンポーネントを外部の電気的干渉から保護します。
2. プリント基板 (PCB)
プラスチックの筐体の中にプリント基板が入っています。 PCB は煙感知器の頭脳のようなものです。ガラス繊維の薄い層でできており、丈夫で断熱性の高い素材です。グラスファイバーベースは、他のすべての電気コンポーネントに安定したプラットフォームを提供します。
PCB 上には銅の配線があります。これらは電気のための小さな高速道路のようなものです。これらはすべての異なるコンポーネントを接続し、相互に通信できるようにします。銅が使用されるのは、銅が優れた電気伝導体であるためです。抵抗が低いため、熱として多くのエネルギーを失うことなく、電気が容易に流れることができます。
PCB にはさまざまな電子部品もはんだ付けされています。これらには、抵抗器、コンデンサー、集積回路が含まれます。抵抗器は回路内の電流の流れを制御し、コンデンサーは電気エネルギーを蓄積および放出します。集積回路は、煙センサーからの信号を処理したり、必要に応じて警報を鳴らしたりするなど、特定の機能を実行する小さなチップです。
3. 煙センサー
煙感知器で使用される煙センサーには、主にイオン化センサーと光電センサーの 2 種類があります。
イオン化センサー
電離センサーは少量の放射性物質、通常はアメリシウム 241 を使用します。「放射性物質」という言葉は怖く聞こえるかもしれませんが、煙感知器で使用される量は極めて微量であり、安全であると考えられています。
アメリシウム - 241 はアルファ粒子を放出します。これらの粒子は、センサー内の小さなチャンバー内の空気をイオン化します。煙がチャンバーに入ると、イオン化プロセスが中断されます。このイオン化レベルの変化はセンサーによって検出され、PCB に信号を送信してアラームをトリガーします。
アメリシウム-241は通常、金属箔またはセラミックカプセルに収容されています。これにより、放射性物質が確実に封じ込められ、ユーザーに危険を及ぼすことがなくなります。
光電センサー
光電センサーは異なる方法で動作します。通常は赤外線 LED (発光ダイオード) である光源と光検出器を使用します。 LED は感知チャンバー内で光線を放射します。通常の状態では、LED からの光は別の経路に向けられるため、検出器には到達しません。
煙がチャンバーに入ると、煙の粒子が光を散乱させます。この散乱光の一部は検出器に到達します。検出器に到達する光の量が増加すると、センサーがこの変化を検出し、PCB に信号を送信してアラームを作動させます。
4. 警報ブザー
煙を感知すると警報ブザーが鳴り響きます。通常、小型のスピーカーまたは圧電ブザーで構成されます。
スピーカーベースのブザーには、電流が流れると振動するダイヤフラムが付いています。この振動によって音波が発生し、それが大きなアラームとして聞こえます。ダイヤフラムは多くの場合、紙やプラスチックなどの薄くて柔軟な素材で作られています。
一方、圧電ブザーは圧電結晶を使用します。電圧が結晶に印加されると、結晶の形状が変化します。この急激な形状変化により振動が発生し、警報音が発生します。圧電ブザーは、エネルギー効率が高く、注意を引く甲高い音を生成できるため、多くの場合好まれます。
5. バッテリーまたは電源
煙感知器には、電池または有線電源という 2 つの主な方法で電力を供給できます。
電池
検出器が電池式の場合、通常は単 3 形電池や 9 ボルト電池などの標準的なアルカリ電池を使用します。これらのバッテリーは店頭で簡単に入手できます。これらは、特に有線の検出器を設置することが難しい地域に、便利でポータブルな電源を提供します。
バッテリー収納部は通常プラスチックでできており、金属接点が付いています。金属接点は真鍮やニッケルメッキ鋼などの材料でできています。バッテリーと PCB 間の良好な電気接続が保証され、検出器が適切に機能できるようになります。
有線電源装置
有線の煙感知器の場合、建物の電気システムに直接接続されます。配線には導電性に優れた銅が使われるのが一般的です。停電時のバックアップバッテリーもあります。これにより、主電源がオフの場合でも検出器が動作し続けることが保証されます。
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参考文献
- 全国防火協会。 （2023年）。煙探知器の設置とメンテナンスのガイドライン。
- アンダーライターズラボラトリー。 （2022年）。煙感知器の安全基準。
- 煙探知器のメーカーマニュアル。