CN1092072C - 手投式灭火液弹 - Google Patents

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Abstract

一种在发生火灾的紧急情况时，任何人都可方便地使用的简便灭火器具。该灭火器具系将由47wt%-约饱和量的氯化铵、4-8wt%的碳酸氢钠、25-35wt%的碳酸钾、8-14wt%的磷酸氢二铵和2-6wt%的钨酸钠组成的药剂混合物溶解于适量水中，并将所得比重为1.2-1.3的灭火溶剂密封于大小适合于手投且受冲击时会破损的树脂材料的薄壁容器内而成。

Description

手投式灭火液弹
本发明涉及手投式灭火液弹，该手投式灭火液弹系将钾化合物、钠化合物和铵化合物等化学品的水溶液封入合成树脂等的容器内而成。
现有的备用灭火机，由于紧急情况发生时，使用者为瞬间的异常恐惧感所袭，失去冷静而无法正确操作，或由于容器内的灭火剂经过相当时间后变化失效等原因，使其无法在初期阶段发挥灭火功能的事例很多。总之，有关火灾的预防和灭火方法，至今仍有各种问题存在。
为解决这些问题，本发明者以前已开发了一种先把由氯化铵57％、碳酸氢钠6％、无水碳酸钠27％和磷酸氢二铵10％组成的混合物溶于适量的水中，然后将反应后所得的比重为1.12的溶液密封在便于投掷的树脂容器内而成的手投式灭火液弹(日本专利公开公报1983年第127668号)。把这种液体投向火源时，容器破裂，同时灭火剂分解、扩散，由此，热量和氧气从燃烧物逸散，从而可扑灭火焰。
又，日本专利公开公报1992年第82571号揭示了一种硬胶囊式灭火剂，它是将由粉末、液体、或它们的混合物组成的灭火剂装入用明胶质形成的硬胶囊中而成的。该硬胶囊灭火剂使用氮气等高压气体和喷咀装置，可在火灾现场喷射，从而发挥其设定的灭火能力。
再，日本专利公开公报1992年第141184号揭示了一种软胶囊式灭火剂，它是将由粉末、液体、或它们的混合物组成的灭火剂装入明胶基质的片间，并使之胶囊化而成。该软胶囊灭火剂也使用氮气等高压气和喷咀装置，可在火灾现场喷射，从而发挥其设定的灭火能力。
再，日本专利公开公报1995年第313616号揭示了一种火灾用紧急救生器具，它是将由选自木材、竹、草、藻类、海草类等植物的干馏物、发酵物、萃取物、微粉末或液化物等的处理物与选自铁、镍、钴、硅、铝等金属的单体、络合物、复合物或化合物混合而成的灭火、消烟用混合液与空气封入设置有液体不泄漏的细孔或可供流出的细孔喷口的容器内而成，所述容器具有良好的热传导率和耐热性。该火灾用紧急救生器具是用于防止初期的火灾或火灾所引起的煤烟或有毒气体的产生，并使当事人易从火灾现场脱离，只要将其放置于适当场所，即可在火灾发生时自动进行灭火消烟，而且，又能以携带方式在火灾发生时将其投掷进行灭火消烟，因而，未及时逃离现场的当事人不会因烟煤而窒息，且可使当事人在烧伤控制于最低限度并逃离火灾现场。
但是，目前人们要求开发灭火性能更佳的灭火液弹。
本发明的目的是，对本发明者先前提出的灭火液弹中的灭火液剂成分进行改进，提供一种其灭火液剂成分能产生协同效应并可缩短灭火时间的手投式灭火液弹。该灭火液弹是一种可方便地使用，且长期保存后仍有效的简便的灭火器具。
本发明者对灭火液剂进行了多年研究，结果发现，在本发明者先前所提出的上述灭火液弹的灭火液剂中，用碳酸钾(K2CO3)代替无水碳酸钠，并使用钨酸钠(Na2WO4·2H2O)，由于产生协同效应，可显著提高灭火效果，且可缩短灭火时间。又发现，通过将灭火剂浓度比以前的灭火液剂提高约11-16％，使其比重为约1.2-1.3，可进一步提高其灭火效果。
即，本发明提供一种手投式灭火液弹，该手投式灭火液弹的特征在于：将灭火液剂密封于大小适合手投且遇冲击时会破损的用薄的树脂材料等制成的容器内而成，所述灭火液剂是将由47wt％-约饱和量的氯化铵(NH4Cl)、4-8wt％的碳酸氢钠(NaHCO3)、25-35wt％的碳酸钾(K2CO3)、8-14wt％的磷酸氢二铵[(NH4)2HPO4]和2-6wt％的钨酸钠(Na2WO4·2H2O)组成的混合物溶于适量水中而得到。在本发明中，尤其优选由下述实施例1所示重量比组成的混合物灭火液弹。
上述各组分的重量比太低时，灭火能力差，投掷的次数增多。而若太高，则各组分不溶于水，产生沉淀，灭火能力显著降低。
通常，以将上述混合物溶于约2.8-3.0倍的水中，制成比重约1.20-1.30，较好地为约1.25-1.29，最好为约1.29的灭火液剂为宜。比重小于1.20时由于化学反应弱，燃烧物熄灭的时间长，同时，有可能发生再燃烧。而若比重超过1.3，则药剂变得难溶于水，易变成晶体沉淀。
上述的树脂容器以例如为图1所示呈薄壁角形筒状，容积为约500-1200ml，最好为约800-1000ml为宜。该容器的材料可以是聚氯乙烯、低压聚乙烯、高压聚乙烯、聚丙烯等。
在争分夺秒的紧急情况下，抓住本发明的灭火液弹，将其投入火源，则容器破裂，扩散开来的灭火液由于遇到燃烧物的热量而发生化学反应，夺取了热量和氧气，并由于水蒸汽的产生而使空气隔离，将火焰熄灭。灭火液弹中各成分的作用如下。
(1)氯化铵和碳酸钾在常温时也会轻微地发生下述反应，产生微弱的氨气味：
              
由于反应会随着温度的上升而加快，因此，将灭火剂投入火中时产生激烈反应，产生的NH3和氧如下所述发生反应而分解：
                  
从而，由于这些气体(CO2、N2、NH3、H2O)的产生，迅速排除了空气(氧气)，从而抑制了燃烧。
(2)磷酸氢二铵是公知的灭火剂，早已使用于灭火机中，但由于氯化铵和碳酸钾的协同效应，而对灭火发挥更大的作用。
(3)碳酸氢钠可抑制常温时的反应(1)而起稳定作用，但在高温时发生分解而产生CO2，从而承担了部分灭火作用。
(4)钨酸钠可显著增强氯化铵和碳酸钾的协同效应，从而对灭火发挥更大的作用。
(5)由于投入火中并扩散开来的药剂中，未变成气体发散出去的残留的氯化物、磷酸盐等覆盖住物体，阻止了燃烧的延续，因而具有抑制再次燃烧的作用。至于溶解这些药品的水本身的大量蒸发热(吸热)及所产生的水蒸汽使空气排除而产生的灭火作用，则无需多言了。
实施例1a、灭火液剂的配制
将650-700升的水加入容积1000升的配置有搅拌机的溶解槽内，在保持常温(30-40℃)的条件下，边转动搅拌机，边将(1)NH4Cl 163.0kg(49.2wt％)、(2)K2CO3 103.0kg(31.1wt％)、(3)(NH4)2HPO4、31.0kg(94wt％)、(4)NaHCO3 25.0kg(7.6wt％)先按(1)、(2)、(3)、(4)的顺序加入，使之溶解。溶解后，再加入(5)Na2WO4·2H2O 9.0kg(2.7wt％)，使之溶解。上述药剂全部溶解完全需90-150分钟。然后，再加入250-350升水进行稀释、调节。所需时间约40-60分钟。所得溶液相无色透明，比重1.290，pH7.5-10.0。b.灭火液弹的制造
容器主体1如图1-2所示，由厚度0.8-1.0mm的红色聚氯乙烯〔商品名(COMPOUND)〕制成，为在方筒(充液部)的表面上连接了与顶部注入口3相连的L形弯曲部2的方瓶状，方筒的底部4为80mm×80mm的方形、高为60mm，在方筒的侧表面上，以横卷状围设有比表面突出2mm的凸面a、b、c、d和e，与这些凸面相对应，在容器内侧形成如d′、e′的凹面。将凸面的宽度按a为12mm、b为10mm、c为8mm、d为10mm和e为12mm设置成不同尺寸，使相当于筒体中央部位的b、c和d的宽度小于a和e，以便于用手握住和投掷筒体，另外，使表面和凹面的交角处为园弧状，以使手感良好，除此之外，还配上具有审美性的色彩(红色)，使之平时和室内装饰品保持协调。这样设计的目的在于：使作为防止用品而常备该灭火液弹的人平时就熟悉该用品，一旦出现紧急情况，就可有效利用，并注意做到使任何人在发生意外火灾时，无需复杂的操作，只要用手投掷，就可达到初期灭火的效果。顶盖用白色聚丙烯(商品名：ALONCOMPOUND)制成，垫片用自然色聚乙烯(商品名：SOFTLON)制成。在所述容器中，定量注入上述灭火液剂800cc并密闭，即形成方形弹筒。其使用温度范围为-10℃至70℃，本发明的灭火液弹，由于使用了食品添加用物质，因而对人和物均无害，并具有防止对被灭火液剂喷湿的燃烧物继续燃烧的作用。只要容器不受到强烈的物理冲击，可持续6年有效。c.灭火试验
对本发明灭火液弹的性能，使用1964年日本自治省令第27号第3条第2项中规定的第2模型进行了试验。
火灾模型的种类：第2模型
模型所用木材的含水量：14.0％
离模型的最近距离：1m
预燃时间：3分钟
灭火试验的结果见表1。
                      表1
  试验   投掷个数   投掷时间     投掷者     结果
    1     1     14秒     男45岁     火灭
    2     1     15秒     男54岁     火灭
    3     2     20秒     女56岁     火灭
    4     2     19秒     男88岁     火灭
    5     1     16秒     男88岁     火灭
参考例1
除了按照日本专利公开公报1983年第127668号的发明，将NH4Cl 180kg、Na2CO3 85kg、(NH4)2HPO4 30kg和NaHCO3 20kg的混合物溶解于水，得到比重1.12、pH10-11的溶液并将其用作灭火液剂外，其余按实施例1的方法制得灭火液弹。
按与实施例1相同的方法进行该灭火液弹的灭火试验，将其投掷至模型火灭为止，其结果见表2。
                           表2
  试验   投掷个数   投掷时间     投掷者     结果
    1     4     21秒     男75岁     火灭
    2     4     22秒     女55岁     火灭
    3     4     19秒     男72岁     火灭
由实施例1和参考例1的结果可知，与先前的灭火液弹相比，本发明的灭火液弹可用较少个数的液弹，在更短时间内使相同模型灭火。
实施例2
除了使用(NH4)2HPO4 33.4kg和Na2WO4·2H2O 6.6kg外，其余按实施例1相同的方法制得灭火液弹。
实施例3
除了使用(NH4)2HPO4 20.1kg和Na2WO4·2H2O 19.9kg外，其余按实施例1相同的方法制得灭火液弹。
本发明的灭火液弹具有下述特征：
(1)由于具有容易投掷的大小和形状，无论男女老少只要将其投入火源即可灭火。
(2)燃烧物通过化学反应而瞬间灭火(瞬间灭火作用)。
(3)一经熄火的物体不会重新燃烧(防止重新燃烧的作用)。
(4)由于使燃烧物迅速无氧冷却，熄火后，立即用手触摸该燃烧物亦无高热感，可防止烫伤(迅速冷却作用)。
(5)使有害的烟水蒸汽化(水蒸汽化作用)。
(6)由于水溶液本身对人畜完全无害，即使儿童也可参加灭火活动。
(7)其价格低廉，可为各家庭常备用品。
图面的简单说明：
图1为本发明灭火液弹的正视图。
图2为图1的灭火液弹的仰视图。
符号的说明
1.容器主体
2.L形弯曲部
3.顶部注入口
4.底面
a、b、c、d、e凸面
d′、e′凹面

Claims (2)

1.一种手投式灭火液弹，其特征在于：将由47wt％-饱和量的氯化铵、4-8wt％的碳酸氢钠、25-35wt％的碳酸钾、8-14wt％的磷酸氢二铵和2-6wt％的钨酸钠所组成的药剂混合物溶解于适量水中，并将所得灭火液剂密封于大小适合于手投且受冲击时会破损的容器内而成。
2.如权利要求1所述的灭火液弹，其特征在于：将所述药剂混合物溶解于其量使所述灭火液剂的比重为1.2-1.3的水中。
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