JP2004089597A - 消火剤組成物、消火器、及び消火方法 - Google Patents

Abstract

【課題】種々の機械室、ケーブル配設管、地下室、石油製品や液化天然ガスの貯蔵タンク、可燃性物質を取り扱うポンプ室、自動車、航空機、船舶、機関車、装甲車、艦艇などの各種輸送手段等での火災に対して有効に作用し、有害物質の発生も無く、人体や環境にも実質的に悪影響及ぼさず、家具や調度品等を汚染することもなく、かつ、消火性能の高い消火剤組成物、同組成物を使用した消火器、及び同消火器を利用した消火方法の提供。
【解決手段】重炭酸カリウム、塩素酸カリウム、微結晶性活性炭、金属マグネシウム及び結合材よりなる消火剤組成物により達成。
【選択図】　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、主として閉鎖空間で使用可能であり、貯蔵に際して、加圧液化させることも必要がなく、有毒ガスを発生することのない固体消火剤組成物、同組成物を含む消火器、及び同消火器を使用することよりなる消火方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】特定容積の空間での消火には、通常、ハロゲン化炭素または二酸化炭素を噴出させるタイプの消火器が使用されている。ハロン１２１１等で代表されるハロゲン化炭素系の消火剤の場合には、燃焼を阻害することにより消火作用を有効に発揮するものである。即ち、炎の中で起こっている化学反応を積極的に妨害し、化学反応を阻止することで消火する。しかしながら、ハロン１２１１等で代表されるハロゲン化炭素系の消火剤の場合には、オゾン層の破壊等という許容限界を超えた環境への負荷という大きな問題がある。事実、ハロン１２１１等の特定ハロゲン化炭素については、全世界的にその使用が全面的に禁止されることとなっている。
【０００３】また、特定容積での消火という点では、粉末エアゾールタイプのものが提案されている。しかしながら、今までに提案されている粉末エアゾールタイプのものは、効果の点で不十分であったり、経済性の面で問題があるなどして、必ずしもハロゲン化炭素系の消火剤の代替品としては充分とは言えないのが現状である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、特定容積火災、例えば、種々の機械室、ケーブル配設管、地下室、石油製品や液化天然ガスの貯蔵タンク、可燃性物質を取り扱うポンプ室、自動車、航空機、船舶、機関車、装甲車、艦艇などの各種輸送手段での火災に対して有効に作用し、有害物質を発生せず、人体や環境にも実質的に悪影響及ぼさず、家具や調度品等を汚染することもなく、かつ、消火性能の高い消火剤組成物、同組成物を使用した消火器、及び同消火器を利用した消火方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記のような現状に鑑み、種々検討の結果、重炭酸カリウム、塩素酸カリウム、微結晶性活性炭、金属マグネシウム及び結合材よりなる消火剤組成物が上記の目的を達成できることを見出して、完成したものを得られたものである。なお、この消火剤組成物については、本発明者が知る限りにおいては、文献未記載である。
【０００６】
【発明の実施の形態】この発明の消火剤組成物は、重炭酸カリウム、塩素酸カリウム、微結晶性活性炭、金属マグネシウム及び結合材をそれぞれ所望とする量配合することにより得られる。
【０００７】この発明に係る消火剤組成物に使用される各物質の配合量、及び、各物質の作用について以下説明する。なお、消火剤組成物としての各物質の使用量は、全体が１００質量％となるように、下記にした範囲内から選択され使用される。
【０００８】重炭酸カリウムは、反応により発生する熱を吸収して、発生したスモークスクリーンの温度を低下させる作用を示し、また、無毒で、消火に有効なスモークスクリーンを生成し、空気との接触を遮断させる。８０〜１００メッシュの篩を通過する粉末度を有するものが好適に使用される。使用量としては、通常は、質量％で、全組成物の質量の４０％〜５０％である。
【０００９】塩素酸カリウムは、以下に述べる還元剤としての活性炭を酸化して、無毒なスモークスクリーンを生成させる作用を有する。使用量としては、通常は、質量％で、全組成物の質量の２５％〜３５％である。
【００１０】微結晶性活性炭は、還元剤であり、上記の塩素酸カリウムと反応して、無毒なスモークスクリーンを生成する役割を有する。微結晶性活性炭としては、表面積が７５０〜１５５０ｍｍ^２／ｇのものが好適に使用される。使用量としては、通常は、質量％で、全組成物の質量の５％〜１０％である。
【００１１】マグネシウム粉末は、塩素酸カリウムの還元剤としての作用を発揮すると共に、反応を促進させ、温度を上昇させるための高エネルギー物質として使用される。マグネシウム粉末としては、マグネシウム含有量が９８％以上で、約０．１００ｍｍの大きさの粒径を有する粒子が、最大で１０％程度含まれ、約０．０６３ｍｍの大きさの粒径を有する粒子が、最少で３０％、最大で６０％程度含まれるという粒度分布を有するものが好適に使用される。使用量としては、通常は、質量％で、全組成物の質量の１０％〜１５％である。
【００１２】上記の各成分を所定の固形状の消火剤組成物とするには、結合材を使用する。通常は、ビスフェノールＡジグリシジールエーテル、及びトリエチレンテトラミンを結合材として使用する。結合材としてのビスフェノールＡジグリシジールエーテルと、トリエチレンテトラミンとの使用量の比率は、通常、結合材として作用する範囲内にあれば、差し支えないが、通常は６：１程度を目安にすればよい。両者を併せた使用量は、質量％で、全組成物の質量の６％〜１０％である。なお、ビスフェノールＡジグリシジールエーテルとトリエチレンテトラミンとは、混合中に反応し、本発明において使用される結合材として要求される特質を有するポリマーを形成する。
【００１３】ビスフェノールＡジグリシジールエーテルとしては、エポキシ基の含有量が２０．０％〜２２．５％で、残存塩素イオンの含有量が０．００５％以下、鹸化可能な塩素含有量が０．８％以下、揮発成分の含有量が０．８％以下、最少ゲル化時間が４．０分であるものが好適に使用される。トリエチレンテトラミンとしては、工業的に使用されるものであれば、特別な制限が無く使用可能である。
【００１４】次に、上記組成物の成形方法について、更に具体的に説明する。安全面を考慮して、先ず、所定量の重炭酸カリウムと塩素酸カリウムとをよく混合し、混合物を調製する。ついで、所定量の微結晶性活性炭と金属マグネシウムをかくして調製した混合物に添加し、よく混合し、混合物１を調製する。これとは別に、所定量のトリエチレンテトラミンとビスフェノールＡジグリシジールエーテルとを混合し、結合材としての混合物２を調製する。混合物１と結合材である混合物２とをよく撹拌して、混合し、成形用組成物を調製する。かくして調製した成形用組成物を所望の形状をした金型中に注ぎ込み、押圧し、所望の形状に成形する。必要に応じて、所定数の成形品を積層、接着剤で接着し、乾燥させ、本願発明に係る消火剤組成物を製造する。
【００１５】成形品の形状は、成形中の事故発生の危険性を出来るだけ低くするために、所望の大きさを複数に分割して、成形し、得られた成形品を接着剤、例えば、エポキシ樹脂系の接着剤を介して積層し、所望とする大きさを有する消火剤組成物とすればよい。
【００１６】例えば、固形状の消火剤組成物が、円柱形状である場合には、最終的な固形状消火剤組成物の高さを、適当な高さ、例えば、３つに均等に分割し、その３分割した高さに対応する成形用の金型を用意し、上記の如く調製した消火剤組成物を、注入・押圧し、成形する。かくして製造した３個の成形品を、エポキシ樹脂系の接着剤を介して積層、接着、乾燥し、所望とする大きさを有する固形状の消火剤組成物を得る。なお、このように分割した大きさに相当するものを作成し、このものを積層することにより、所望の大きさものを調製するという手法を取る理由は、余り大きなものを一度の成形で得ようとすると、充分に圧縮された成形品が得られないからである。このような不完全圧縮物を無理やり圧縮しようとすると、過重な衝撃が成形中の混合物に掛かり、爆発する等の危険が予測されることもあるからである。また、一方、成形品が充分に圧縮されていないと、所望とする消火効果を充分に発揮できない場合があるから好ましくない。
【００１７】かくして得られた成形済み消火剤組成物を、適当な容器に収納し、本発明に係る消火器を製造するに際しては、容器に収納した消火剤組成物の表面を、錠剤状に成形した重炭酸カリウムで、所定の厚さで覆うことが好ましい。このように構成することにより、生成したスモークが重炭酸カリウムにより冷やされて、より効果的な消火ができることとなる。勿論、重炭酸カリウムについては、冷却剤としての作用をより発揮させようとするには、生成したスモークが通過する様に構成された容器の一部に単独で収納することが好ましい。
【００１８】本発明に係る消火剤組成物を消火器に使用するに際しては、所望の形状、例えば、円柱状に成形された消火剤組成物を使用環境、消火器の作動方法、等の因子を考慮して、適当な容器に収納すればよい。容器の材質は、圧縮液化物を収納する際に使用するような耐圧性の容器である必要はなく、消火が必要になるまで、本願発明に係る消火剤組成物を収納でき、消火が必要になった際に、支障無く、消火器として作動できるものであれば、特に制限無く、使用可能である。本発明に係る消火剤組成物は、手投げ式消火弾、または、発射式消火弾にも使用可能であり、その場合には、それぞれの使用態様に応じた収納容器に収納すればよい。
【００１９】消火器として作動させる方法には、電気的な方法、機械的な方法が挙げられる。作動は、煙、熱、等の火災の発生を示唆する要素が検知可能な検知センサと電気的な方法や機械的な方法と組み合わせられた作動システムを内蔵した、いわゆる内蔵型と、前記の作動システムをシステム化したものの二通りがあるが、使用条件等に応じて、より適切な方法を選択すればよい。
【００２０】本発明に係る消火剤組成物の配合例としては、以下のようなものが例示される。
配合例１
重炭酸カリウム　　：　　４５質量％
塩素酸カリウム　　：　　２５質量％
微結晶性活性炭　　：　　１０質量％
金属マグネシウム　：　　１０質量％
結合材　　　　　　：　　残部
【００２１】
配合例２
重炭酸カリウム　　：　　５０質量％
塩素酸カリウム　　：　　２５質量％
微結晶性活性炭　　：　　　５質量％
金属マグネシウム　：　　１０質量％
結合材　　　　　　：　　残部
【００２２】
配合例３
重炭酸カリウム　　：　　４０質量％
塩素酸カリウム　　：　　３５質量％
微結晶性活性炭　　：　　　７質量％
金属マグネシウム　：　　１３質量％
結合材　　　　　　：　　残部
【００２３】なお、上記の配合例は、例示であり、使用目的等に応じて、適宜変更可能であることはいうまでもない。
【００２４】
【発明の効果】本発明に係る消火剤組成物の場合には、人体に有害なガスの発生が無いだけではなく、オゾン層を破壊するガスも使用して居らず、影響を受けやすい各種の機械類や貴重品に対しても悪影響を与えず、使用後にも残渣が残ることがない。既存の消火剤と比較しても、効果が高く、素早く消火するだけでなく、消火後も４０〜５０分にわたり生成したエアゾールが残存するので、再発火を防止することができる。
【００２５】常温・常圧での保管が可能であることから、耐圧容器等の特殊容器を必要とせず、また、所望とする消火効果を示すに必要な薬剤の量も、従来のものと比較して少量で済むので、軽量であり、消火に際しても、つきっきりで、火元に向けて、消火器を操作し続ける必要もないので、人を危険な環境下に曝す必要もなく、効果的に消火できる。薬剤費も高価なものではなく、消火効果も高いので、コストパフォーマンスに優れ、貯蔵中の変質も実質的になく、従って、２０年貯蔵してもよく、維持管理の費用が掛からない。

Claims (5)

1. 重炭酸カリウム、塩素酸カリウム、微結晶性活性炭、金属マグネシウムと結合材よりなる消火剤組成物。
2. 所定量の塩素酸カリウム、重炭酸カリウム、微結晶性活性炭、及び金属マグネシウムを結合材と混合し、成形用の混合物を得、このものを所望の形状に成形することよりなる消火剤組成物の製造方法。
3. 所定の数の成形品を接着剤で接着し、積層し、積層品を乾燥させ、次いで、冷却材を均一に積層品の表面に載置することを含む請求項２に記載の製造方法。
4. 請求項２または３により得られた消火剤組成物を所定の容器に収納した、消火器。
5. 請求項４に記載の消火器を使用して消火することよりなる消火方法。