JP4246261B2 - 煙検出システム及びフィルタカートリッジ - Google Patents

Description

本発明は浮揚汚染物質の検出のためのシステムに関する。更に詳しくは、本発明は、火事や火事に至るおそれのある環境で生じる煙や他の浮揚汚染物質の検出のためのシステムに関する。
煙や他の浮揚汚染物質の存在を検出することよって動作する火災保護および抑制システムが公知である。閾値レベルの煙が検出されると、警報が鳴り、火災抑制システムの動作が開始される。火災自身は損害を起こすが、火災抑制システムの動作によっても相当な損害が起こされ、その後に抑制を除去すると非常に危険である。ハロンのような伝統的な抑制物質の多くは、オゾンを枯渇させるので、その使用は環境的に望ましくない。火災の開始前に異常状態を検出するのに十分感度のよい検出システムは、実際の火災状態の開始前の非常に早い段階で行動することができるので、非常に有利である。例えば、多くの物質が加熱されると、火災開始点まで加熱される前でさえ、放出が起こる。そしてこれらが非常に感度のよいシステムによって検出されると、非常に早期の段階で与えられる警告により、問題が検出されて修正され、あるいは火災が実際に開始する前に装置が切られる。
また、検出システムは、広い動作範囲を有することが望ましい。これにより、前述したような実際の火災条件の開始前に発生する煙や他の浮揚汚染物質の低レベルで有効であるだけでなく、煙や他の浮揚汚染物質の高い閾値レベルの範囲を検出することができる。高レベルの煙は火災があることのより大きな可能性を示す。そして、より高い閾値は、警報を発し、エアコンを停止したり、防火扉を閉めたり、消防署を呼んだり、煙レベルが十分に高くなった場合には最後に抑制システムを起動させる。
検出システムにサンプリングパイプネットワークを含めることが知られている。それは、煙または火災前放出物が集まる位置にサンプリングホールが設けられた１又は２以上のサンプリングパイプからなっている。アスピレータまたはファンにより空気がサンプリングホールを介して引き込まれ、遠隔地の検出器に導かれる。従来、検出器はアスピレータと直列であり、検出器に関連する圧力損失がパイプネットワークの圧力損失を減少させるので、パイプを通る全流れを減少させる。また、検出器を通る流れは、大気状態とともに設備から設備へ変化する傾向があり、検出器を通って流れる汚染物質は一定時間の検出特性を変化させる。したがって、従来のサンプリングシステムでは、設備から設備へ繰り返された相当な時間にわたって維持されるような一定の高感度を達成することは困難である。
本発明の一つの特徴によると、１又は２以上のサンプリングパイプに接続するための入口と、該入口を介してサンプリング空気を引き込むためのアスピレータ手段と、該アスピレータ手段の出口から流量制御手段を介して排出されるサンプリング空気を受け入れる検出チャンバーを有する煙検出器と、前記入口に接続される検出チャンバーからの出口とからなり、前記流量制御手段は、前記アスピレータ手段からの出口流れの小さな部分が検出目的で前記検出チャンバーを介して引き込まれるのを許容し、これにより前記各サンプリングパイプから前記入口を介して引き込まれるサンプリング空気流れのほぼ全体が前記アスピレータ手段の出口から排出され排気されるようにし、さらに、前記検出チャンバーに引き込まれたサンプリング空気流れの部その分を濾過する濾過手段とからなる煙検出システムが提供されている。
したがって、本発明によると、以下に詳細に説明するように、前記のように規定された要素の配置によりサンプリングネットワークにおける実体的な圧力損失を生じ、サンプリングパイプを介してサンプリング流れが生じ、フィルタやもし存在すれば検出チャンバーによって実質的に影響されない。また、このましく大きな圧力損失がフィルタや検出チャンバーを横切って向かい合い、これが以下に説明するような利点を与える。
本発明の好ましい実施例では、前記フィルタは、サンプリング空気流れから埃粒子を除去するための粗濾過ステージと、ほぼクリーンな空気流れを与える細濾過ステージとからなり、前記クリーンな空気流れは前記検出チャンバーに導かれ、検出器の感度を減少させるような、チャンバー内での重要要素の汚染を防止するようにしている。
前記流量制御手段は、前記フィルタへの入口、前記フィルタからの出口、及び／又は前記検出チャンバーへの入口におけるオリフィスからなっていてもよい。
前記フィルタは、取り替え可能なフィルタカートリッジを備えていることが好ましい。
システムが特定のガスの存在を検出することを要求されているとき、１または２以上のガスセンサを有利に組み込んで、前記フィルタ手段の下流で、前記クリーンな空気流れ内でそのようなガスの存在を検出するように組み込むことができる。
本発明の他の実施例では、細濾過されたクリーンな空気流れは、サンプリング空気流れから独立して、第２のアスピレータによって生成することができる。
本発明の好ましい実施例では、前記検出器は、光学的検出器であって、煙粒子の存在下で光散乱を検出することによって動作する形式の光学的検出器であることが有利である。この場合、細濾過されたクリーンな空気は、検出チャンバーの複数の点に導入され、光源、散乱光検出器、及び／又は光吸収器の汚染を防止するとともに、煙や他の汚染物質が要素に堆積するのを防止するのに十分な割合で、前記細濾過されたクリーンな空気をチャンバーに導入する。
本発明の他の特徴によると、前述の煙検出システムのフィルタ手段のための取り替え可能なフィルタカートリッジにおいて、前記カートリッジは、埃や他の汚染物質の粗い粒子が除去される粗濾過ステージと、前記粗濾過ステージから粗濾過された空気をサンプリング目的で導く出口と、前記粗濾過ステージで濾過された空気流れの一部を受け入れて、その部分を細濾過し、実質的にクリーンな空気流れを生み出す細濾過ステージと、前記クリーンな空気流れのための出口とを有する。
好ましくは、前記粗濾過ステージは、約２０ミクロンを越える大きさの埃や他の粒子を除去し、前記細濾過ステージは、約０．３ミクロンを越えるほぼ全ての粒子を除去する。前記粗濾過ステージは、開口セル発泡材によって形成された濾過媒体からなり、前記細濾過ステージは、超細濾過布または濾紙によって形成された濾過媒体からなっていてもよい。
検出器の重要部分の汚染を防止するために検出チャンバーにクリーンな空気を導入する手段を備える煙検出器は、前に規定されたような本発明による検出システムの好ましい特徴であるが、そのような煙検出器は従来の検出システムに有利に組み入れることができる。
したがって、本発明の他の特徴によると、検出チャンバーと、採取される空気流れをチャンバーに導入する入口と、前記チャンバーからの前記空気流れの出口と、前記チャンバー内で空気流れ中の煙粒子の存在を検出する手段と、煙や他の粒子がほとんどない前記クリーンな空気の前記チャンバーへの導入を可能にする入口とを有し、煙粒子や他の粒子の堆積による前記検出手段の要素の汚染を防止するようにした。
好ましくは、前記検出器は、光学的検出器であり、採取された空気流れ中の煙粒子の存在下で光の散乱の検出によって動作し、前記検出器は、複数の点に検出チャンバーへのクリーンな空気の入口とを有し、光源、散乱光検出器、及び／又は光吸収器の汚染を防止するようにした。
以下、具体例のみを示す次の添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の好ましい実施形態による検出システムの空気圧回路を図式的に示すブロック図である。
図２は、本システムのフィルタカートリッジを図式的に示す断面図である。
図３は、フィルタカートリッジのさらに詳細な断面図である。
図４は、本システムに組み込まれた煙検出器の好ましい形態の検出チャンバーの図式的な断面図である。
本発明の好ましい実施形態によると、検出システムは、１又は２以上のサンプリングパイプ２を有し、これらは共通入口マニホールド４に接続されている。サンプリングパイプ２は、検出システムによってモニターされるゾーン内に配置され、パイプの長さ方向に沿って選択された位置に公知の慣例に従ってサンプリングホールを備えている。通常の場合のように、１以上のサンプリングパイプ２が入口マニホールド４に入ると、パイプ２は後述するようにソレノイドバルブ装置と連携する。入口マニホールド４はファン又はアスピレータ６の吸入口に接続されている。このファン又はアスピレータ６は空気をパイプ２を介して入口マニホールド４に吸引させる。アスピレータ６を通る全空気流れのうち後述するようにサンプリング目的で使用される非常に小さな割合を除き、アスピレータからの出口は排気ライン８を介して大気に直接あるいは排気パイプに排気される。実施例では、アスピレータ６によりサンプリングパイプ２および入口マニホールド４を介して吸引された空気流れの約２％以下がサンプリング目的に使用され、少なくとも９８％が排気ライン８を介して大気に直接排気される。そして、この結果、アスピレータ６の吸入口と出口の間に存在する非常に重要な圧力損失は、サンプリングネットワークを通して空気を引くのに利用される。
サンプリング目的に使用される流れの部分は、フィルタ１０を通過して、煙検出器１２の検出チャンバーの入口１２ａに入る。検出チャンバーの出口１２ｂは入口マニホールド４に接続されている。これにより、入口マニホールド４内の減圧された圧力は、フィルタ１０と検出器１２を介してサンプル流れを引き込むように作用する。フィルタと検出器１２を介して引き込まれる（アスピレータ６によって生成される）空気流れの割合は、排気ラインの下流側のアスピレータ６の出口とフィルタ１０の入口との間の流量制御オリフィス１４によって決定される。代案として、流量制御オリフィスは、フィルタ（１０）からの出口または検出器１２のチャンバーの入口に設置することができる。
評価すべきことは、前述した装置を用いると、出口が入口マニホールド４に戻って接続されているので、アスピレータ６における高い圧力損失が、フィルタ１０および煙検出器１２における大きな利用可能な圧力損失となることである。この大きな圧力損失は、以下に説明するように、システムに多くの利点を導くことにおいて重要である。まず、それは、システムを通して引き込まれた全体空気流れを減少することなく、フィルタをサンプル流れの中に検出器と直列に置くことを可能にする。また、それは、濾過を２ステージ（又はそれ以上）で行うことを可能にするが、これは以下に説明する理由で望ましい。アスピレータ自体における大きな圧力損失は、サンプリングパイプを通る全体空気流れを改良する。なぜなら、フィルタと検出器はサンプリングネットワークと直列ではなく、そのために圧力損失はパイプを介して空気を引き込むのに利用できるからである。また、改良された空気流れは、空気をより早く検出器に搬送し、これによりパイプの遠端からのサンプル空気に対する応答時間を減少する。また、大気状態の変動や配管の形状の相違から生じる流れの変動が少なくなる。
与えられたシステムの中で該システムを通る全空気流れは、サンプリングパイプの数、サンプリングパイプネットワークの長さ、およびネットワーク全体のサンプリングポイントの数のような要因に依存するが、前述した形状を備えることにより、これらの要因から生じる全空気流れの変動は、流量制御オリフィス１４を介してフィルタ１０および煙検出器１２を通って引き込まれるサンプリング空気の量を変えない。したがって、サンプリングパイプが配管される実際の方法にかかわりなく、煙検出器１２を通過するサンプリング空気流れの量は比較的一定であって、異なる設備で得られる感度の一貫性が可能にする他の要因である。
前に議論したように、通常の場合におけるように、１以上のサンプリングパイプ２が入口マニホールド４に導かれていると、チューブはセレクターバルブ装置と連携する。セレクターバルブ装置の一つの形態は、各サンプリングパイプ２と入口マニホールド４の間に配置されたそれぞれのバルブからなる。通常状態では、全てのバルブは開放され、これによりサンプリング空気は全てのサンプリングパイプを通って入口マニホールド４に同時に引き込まれる。煙の状態が検出器１２によって検出されると、いずれのサンプリングパイプが検出された煙を含む空気流れを引き渡したかを識別するために、バルブは個々にまたはグループで次々に開閉される。このようなバルブの制御は、システムのプログラム制御により容易に成し遂げることができる。
本発明の広い範囲では、適正な感度を備えたいかなる形態の煙検出器をも使用することができるが、光学タイプの検出器、特に、手ごろな値段で良好な感度を与える光散乱検出器を使用することが好ましい。光散乱検出器は、それ自体公知であるが、煙粒子や小サイズの他の浮揚汚染物質が高強度の光線を有する検出チャンバーに導入されると光散乱を起こすという原理で動作する。散乱光は散乱光検出器により検出される。検出チャンバーに導入されたサンプル中の煙粒子の量が多ければ多いほど、光散乱量は多くなる。散乱検出器は、散乱光の量を検出し、サンプル流れ中の煙粒子または他の粒子の量を示す出力信号を与えることができる。注意すべきことは、ここで説明されているシステムにおいて、検出チャンバーを通るサンプル流れは、サンプリングパイプを通して引き込まれる全空気流れの僅かのパーセントしかなく、統計的には、サンプリング空気流れ内の煙粒子の割合は全空気流れ内のそれと同一であり、精度に影響するようなことはない。
フィルタ１０は、サンプリング空気流れからの煙粒子ではなく、サンプリング空気流れからの粒子や他の汚染物質を除去するために、煙検出器１２に対して入口１２ａの上流のサンプリング空気流れに組み込まれ、そしてこの機能のために、フィルタ１０はサンプリング空気流れから約２０ミクロンより大きなサイズの粒子を除去する。したがって、フィルタ１０は、サンプル空気流れから大部分の汚染物質を除去し、このためにより小さな煙粒子の存在に対する感度を増加させることができ、前述したように、フィルタ１０の存在はシステムを通る全空気流れを減少させることがない。また、注意すべきことは、小容量のサンプリング空気流れのみを濾過すればよいので、比較的小さな容量のフィルタを使用することができることである。
前述したように、フィルタ１０への入口と、入口マニホールド４に導かれる煙検出器１２からの流出口１２ｂとの間に、著しい圧力損失が存在する。この圧力損失により、多ステージにされたフィルタ１０は、約２０ミクロンを越える埃や他の粒子が前述したようにサンプリング空気流れから除去される第１濾過ステージと、フィルタ１０を通る例えば１０−２０％の割合の流れがさらに濾過される細濾過の第２濾過ステージとを与えることができる。この第２濾過ステージは、実質的に煙粒子や他の汚染物質のない「クリーン」な空気流れを生み出し、煙検出器の光学感度を維持するのに使用される。
光学的散乱理論で動作する煙検出器では、サンプル空気内に存在する煙粒子や小さな埃粒子は、一定時間沈殿して、システムの散乱光検出器や他の光学的要素のような光学系の重要部品（critical parts）を汚染し、システムの感度を減少する。しかしながら、本発明の好ましい実施形態のシステムでは、細濾過ステージから生じるクリーンな空気が、選択された位置で検出チャンバーに導入され、検出器の重要部品への煙粒子または他の小さな粒子の付着を防止する。これについては後に詳細に説明する。濾過されたサンプリング空気流れやクリーンな空気流れを生み出すのに適当なフィルタは、図２と３を参照して説明する。
図２と３に示すように、フィルタ１０は外部サポート２２内に取り外し可能に装着されたフィルタカートリッジ２０（図１に概略的に示す）からなり、サンプリング空気流れ用の入口と、埃が濾過されたサンプリング空気流れ用と超濾過されたクリーンな空気流れ用に分離された出口２２ａ，２２ｂとを有している。フィルタカートリッジ２０は、埃や他の汚染物質の粗い粒子を除去するための第１ステージフィルタを有している。この第１ステージフィルタは、開口セル発泡材（open cell foam）、例えば、開口セルポリウレタン発泡材で構成することができるが、他の適当な材料を設けることもできる。サンプリング空気流れは、外部ハウジング２２の入口と連通する入口２６を介してフィルタカートリッジ２０の第１ステージ２４に引き込まれる。大部分の流れは、外部サポート２２の出口２２ａと連通する第１ステージ出口２８を介してフィルタカートリッジから引き出され、それは検出器１２の検出チャンバーを通過するサンプリング空気流れを形成する。第２すなわち細濾過ステージ３０は、フィルタカートリッジ２０内で、粗濾過ステージ２４と直列に形成されている。細濾過ステージ３０は、外部サポート２２の出口と連通する濾過されたクリーンな空気用の出口３４を備えた適切な細フィルタからなる。濾過されたクリーンな空気ラインは、前述した汚染を防止するために、出口２２ｂから検出チャンバー１２に導かれる。したがって、入口２６を介してフィルタカートリッジ２０に引き込まれる引込みサンプリング空気の割合は、粗フィルタ２５を通過した後、細フィルタ３０に引き込まれ、次にクリーン空気出口３４を介して排出される。したがって、引き込みサンプリング空気はフィルタの中で２つの流れに分離され、大流れは粗濾過流れで検出器の中でサンプリング空気流れとして使用され、小流れは細濾過クリーン流れで検出器の中で汚染を防止するために使用される。細濾過ステージ３０における圧力損失または流れ抵抗は、粗濾過ステージ２４における圧力損失または流れ抵抗よりも大きいので、第１ステージ出口２８から引き込まれる流れの大部分に対して固有の傾向がある。しかしながら、相対流れは、出口２８，３４または２２ａ，２２ｂのオリフィスサイズによって制御することができ、この目的のために、異なるサイズのオリフィスを備えたオリフィスプレートを出口に装着して、システムを「調整（tune）」することができる。
図示された特定の実施例では、細濾過ステージ３０は、超細フィルタ布または濾紙４２で巻き付けられた多孔ボビンコア４０からなっている。細濾過ステージ出口３４はボビンコア４０の内部から導かれ、これにより細濾過ステージ３０で濾過される空気は、粗濾過ステージ２４から、ボビンコア４０の回りの布または濾紙４２を通ってボビンコア４０の外側に引き込まれ、ボビンコア４０の内側に入り、その後に排出される。しかしながら、細フィルタの他の適当な形態を代案として使用することができることを理解すべきである。本発明の一つの好ましい形態では、細濾過ステージ３０は、０．３ミクロンを越える粒子のほぼ９９．９％を除去するのに役立つ。
図２は、カートリッジ２０を概略的に示し、図３は、それを詳細に示す。図３では、フィルタ布または紙４０は図を明瞭にするために省略されている。
フィルタカートリッジ２０は取り換え可能であり、システムはカートリッジ２０をいつ取り換える必要があるかを示す手段を含むことが好ましい。好ましくは、カートリッジ２０は外部サポート２２に１または２以上のねじで固定され、カートリッジ２０の入口２６と出口２８，３４は、外部サポート２２の入口および出口内でシールする例えば発泡プラスチックリングの形態の圧縮性シールを含む。
前述したように、煙検出器１２は検出チャンバー内での光学的散乱の原理で動作する。チャンバー内の光源は、広帯域光源または狭帯域光源のいずれであってもよい。広帯域光源の例は、白熱光バルブ、アークランプ、およびキセノン発光ランプである。キセノン発光ランプを含む検出器は、例えばオーストラリア特許明細書５７７５３８（ＡＵ−Ｂ−３１８４３／８４）に開示されている。狭帯域光源の例は、フィルタ付きの広帯域光源、ＬＥＤ、およびレーザである。レーザ光源を使用する検出器の特に好ましい形態は、図４を参照して説明する。
図４に示すように、検出器１２は管状の検出チャンバー６０からなり、その一端にレーザダイオード６２の形態の光源とレンズ６４とを有し、チャンバー６０の軸方向に、収束された光のビーム６６を生じる。ビーム６６は、チャンバーの他端に光吸収器６８に導かれる。吸収器６８に進入する光ビームは吸収器６８内で多重反射にさらされる結果、吸収されてチャンバー６０内には再進入しない。サンプリング空気流れ用の入口および出口１２ａ，１２ｂは、吸収器６８近傍の位置でビーム６６の通路を通ってチャンバー６０を斜めに横切るように、サンプリング空気流れを導く。散乱光を受ける光検出器７０は吸収器６８の近傍のエンクロージャ７２内に配置され、エンクロージャは入口ポート７３を有している。１組のコリメータディスク７４は、主軸を離れる迷光を減少させるのに使用される。細濾過ステージ３０からのクリーンな空気がチャンバー６０に抽気される入口は８０，８２，８４で示されている。入口８０を介してチャンバー６０の第２と第３のコリメータディスク７４の間のゾーンに進入するクリーンな空気は、サンプリング空気流れをレーザとレンズのアセンブリ６２，６４から離れたところに導く。入口８２からのクリーンな空気は、検出器のエンクロージャ７２に進入し、入口ポート７３を介してエンクロージャ７２の外に流れ、これによりサンプリング空気がエンクロージャ７２の中に進入して散乱光検出器７０を汚染するのを防止する。最後に、入口８４は、クリーンな空気を光吸収器６８に導き、サンプリング空気が吸収器に進入して吸収器の光学面を汚染するのを防止する。クリーンな空気は、コリメータディスク７４間のゾーン、検出器エンクロージャ７０、および光吸収器６８から、チャンバー６０の内部を介して出口１２ｂに引き込まれる。したがって、これらの光学装置の表面が煙または他の小さなサイズの粒子で汚染されたり、それとともにシステムの感度が減少するのが防止される。入口８０，８２，８４への相対的な空気流れは、各入口のオリフィスによって制御し、クリーンな空気流れを調整することができる。
図に示すように、検出器１２は単一の光検出器７０を有するが、２以上の光検出器を組み込んで、散乱光を受け入れることができる。それぞれの検出器は、チャンバー６０内の異なる位置にあってもよく、また異なるタイプであってもよい。
図４の検出器は、長時間維持される検出器の改良された感度を与えるために、従来の検出器システムで有利に使用することもできることに、注意すべきである。
サンプリング空気流れの適正な濾過によってクリーンな空気流れを生み出すことが好ましいが、適当なフィルタとともに、分離したアスピレータまたは他のファンを使用して、独立したクリーンな空気流れを発生させることも可能である。
いわゆる「クリーンルーム」または実質的に埃のない環境で使用される検出システムでは、フィルタを省略することができる。
いくつかのシステムでは、火災または火災前状態を検出するための煙検出だけでなく、例えば、燃料源から漏れる液化石油ガスやガソリン蒸気、バーナまたは加熱炉の故障による一酸化炭素、タバコの煙等のガスの存在を検出する要求がある。有る範囲のガスの検出はそれ自体公知であるが、適正な範囲のガス検出はモトローラ社からＳＥＮＳＥＯＮの商標で生産されている。ガス検出能力がシステムに要求されると、適切なガスセンサが、図１に９０で示すように、細濾過ステージ３０と検出器１２との間のクリーン空気ラインに組み込まれる。空気流れに存在するガスは粗濾過ステージおよび細濾過ステージによっては除去されないが、ガスセンサ９０は他の汚染物質がほとんど無いクリーンな空気流れにさらされるので、ガス検出器の寿命が著しく延長される。
システムの好ましい実施例は、煙粒子の存在下で散乱光を検出することによって動作する煙検出器を使用するが、広い原理の本発明は、他の形態の光学的煙検出器や、光学的には動作しない検出器も有利に使用することができる。これに関して、空気流れ回路中の検出器の前述した方法に寄る配置は、検出チャンバーを通るサンプリング空気流れを許容し、それはサンプリングパイプのレイアウトやシステムに栄養する他の容易によっては、実体的な度合いまでは、変更されない。
濾過を設けるとき（大部分のケースで生じるが）には、その濾過は、検出器の敏感な部分の汚染を防止するために、検出チャンバーに導入される細濾過されたクリーンな空気流れを与えるのに使用される。これは、重要位置にクリーンな空気を検出チャンバーに抽気することによって非常に簡単に行え、これにより、クリーンな空気の流れがサンプリング空気からの堆積物の重要ゾーンへの蓄積を防止することを保証する。
前記実施形態は、実施例のみによって説明したが、本発明の範囲内で修正や付加が可能である。

Claims (17)

1. 上流側に配設された１又は２以上のサンプリングパイプに接続するための入口と、
   該入口を介してサンプリング空気を引き込むためのアスピレータと、
   該アスピレータの出口から流量制御手段を介して排出されるサンプリング空気を受け入れる検出チャンバーを有する煙検出器と、
   前記入口に直接接続される検出チャンバーからの出口とからなり、
   前記流量制御手段は、前記アスピレータからの出口流れの小さな部分が検出目的で前記検出チャンバーを介して供給されるのを許容し、これにより前記各サンプリングパイプから前記入口を介して供給されるサンプリング空気流れのほぼ全体が前記アスピレータの出口から排出され排気されるようにした、煙検出システム。
2. 前記入口は１または２以上のサンプリングパイプを接続することができる入口マニホールドを有する請求項１に記載の煙検出システム。
3. 前記アスピレータはファンからなる請求項２に記載の煙検出システム。
4. 前記出口流れの小さな部分から分離され、細濾過されたクリーンな空気流れを生成する手段を備え、
   検出器の感度を減少させるような煙粒子や１または２以上の要素による汚染を防止するために、前記クリーンな空気流れは検出チャンバーに導かれる、請求項１に記載の煙検出システム。
5. 前記出口流れの小さな部分を濾過するフィルタを有する請求項１に記載の煙検出システム。
6. 前記フィルタは、前記出口流れの小さな部分から埃粒子を濾過するように動作する請求項５に記載の煙検出システム。
7. 前記流量制御手段は、前記フィルタへの入口、前記フィルタからの出口、及び／又は前記検出チャンバーへの入口にオリフィスを備える請求項６に記載の煙検出システム。
8. 前記フィルタは、前記出口流れの小さな部分から埃粒子を除去するための比較的粗い濾過ステージと、前記出口流れの小さな部分から分離されるほぼクリーンな空気流れを与える細濾過ステージとからなり、
   検出器の感度を減少させるような煙粒子や１または２以上の要素による汚染を防止するために、前記クリーンな空気流れは前記検出チャンバーに導かれる、請求項６に記載の煙検出システム。
9. 前記フィルタの下流で、前記クリーンな空気流れ内でガスの存在を検出するように動作するガスセンサを備えている請求項８に記載の煙検出システム。
10. 前記検出器は、煙粒子の存在下で光散乱を検出することによって動作する形式の光学的検出器であり、
    前記出口流れの小さな部分を導入するための第１の入口と、細濾過されたクリーンな空気を前記検出チャンバーに導入する少なくとも１つの第２の入口とを有し、細濾過されたクリーンな空気は検出チャンバーの複数の点に導入され、光源、散乱光検出器、及び／又は光吸収器の汚染を防止するとともに、煙や他の汚染物質が要素に堆積するのを防止するのに十分な割合で、前記細濾過されたクリーンな空気をチャンバーに導入するようにした請求項８に記載の煙検出システム。
11. 前記フィルタは、取り替え可能なフィルタカートリッジを備えている請求項８に記載の煙検出システム。
12. 請求項１１に記載の煙検出システムのフィルタのための取り替え可能なフィルタカートリッジにおいて、
    前記カートリッジは、
    埃や他の汚染物質の粗い粒子が除去される粗濾過ステージと、
    前記粗濾過ステージから粗濾過された空気をサンプリング目的で導く第１出口と、
    前記粗濾過ステージで濾過された空気流れの一部を受け入れて、その部分を細濾過し、実質的にクリーンな空気流れを生み出す細濾過ステージと、
    前記第１出口から分離され、前記クリーンな空気流れのための第２出口とを有するフィルタカートリッジ。
13. 前記粗濾過ステージは、約２０ミクロンを越える大きさの埃や他の粒子を除去し、前記細濾過ステージは、約０．３ミクロンを越えるほぼ全ての粒子を除去するように動作する請求項１２に記載のフィルタカートリッジ。
14. 前記粗濾過ステージは、開口セル発泡材によって形成された濾過媒体からなり、前記細濾過ステージは、超細濾過布または濾紙によって形成された濾過媒体からなる請求項１２に記載のフィルタカートリッジ。
15. 前記細濾過ステージは、濾過媒体を支持する中空コアからなり、前記粗濾過された空気が濾過媒体を介してコアの外側からコアの内側に引き込まれて排出されるように前記粗濾過ステージに対して配置されている請求項１２に記載のフィルタカートリッジ。
16. 前記粗濾過ステージと細濾過ステージを形成する濾過媒体を包囲する外部ハウジングを有し、該ハウジングは、サンプリング空気が前記粗濾過ステージを形成する濾過媒体と連通するための入口と、第１濾過ステージからの粗濾過された空気のための第１出口と、前記細濾過ステージからの細濾過された空気のための第２出口とを有する請求項１２に記載のフィルタカートリッジ。
17. 前記細濾過ステージを通って引き込まれる粗濾過された空気の割合は、２つの濾過ステージの圧力損失と、前記ハウジングの第１出口と第２出口に装着されるオリフィスプレートとによって決定される請求項１６に記載のフィルタカートリッジ。

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