JP5563089B2 - 高温腐食抵抗性の断熱層を有する高温エアロゾル消火機器およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、エアロゾル消火装置およびその製造方法、特に高温腐食抵抗性の断熱層を有するエアロゾル消火装置およびその製造方法に関する。

エアロゾル消火は、近年開発された起爆薬機器に基づいた消火技術であり、単純な構造、低コスト、高効率消火および二次汚染がない等の利点を有する。エアロゾルの消火機構は、消火剤が化学反応において大量の金属イオンおよび酸化物を放出し、これらの金属イオンおよび酸化物が火炎内の活性基と反応することで、火炎内の連鎖反応をブロックして消火目的を果たす。消火エアロゾルを作る化学反応においては、大量の熱が発生し、装置の壁の温度が過剰に高い場合には二次火災を引き起こすこともある。したがって、消火装置は、壁の非常に高い温度を防ぐための断熱材料を具備していなければならない。

従来技術においては、例えば、筐体、冷却領域、反応チャンバおよび断熱層を含むエアロゾル消火装置が、特許出願第２００８２０１１０２１３．Ｘ号および０２２７８２７０．２号に開示されており、その耐熱材料は、ケイ酸アルミニウム板およびゴム板である。また、いくつかのエアロゾル消火装置が、特許出願第９７２４８６０９．７号、９９１２５５６．４号、０１２７７７３８．２号および０２２６２２４４．６号に開示されている。これらの装置は、その構造が互いに似通っており、その殆どがケイ酸アルミニウム繊維を断熱材料として利用している。断熱材料として、ケイ酸アルミニウム板、ゴム板またはケイ酸アルミニウム繊維を利用した消火装置の断熱性能は十分ではなく、エアロゾル消火装置の壁の温度の技術仕様を満たすのには不十分であり、加えて、消火装置の筐体が腐食するという共通の現象がある。これらの装置においては、断熱層は一般的に手作業でパッキングされるため、３つの欠点がある。第一に、工程が複雑で、作業効率が低いこと。第二に、不均等なパッキングの結果、断熱効果が不均等になり、装置が度々部分的に腐食すること。第三に、パッキングの量を制御して規格化することが困難なことである。

低い耐熱効果および複雑な断熱層のパッキング工程等の従来のエアロゾル消火装置の欠点を克服するために、本発明は、高温および腐食への抵抗性、ならびに高い断熱性能を有し、工業規格ＧＡ４９９．１−２００４に規定される壁の温度基準を満たし、表面の腐食を防ぐことが可能な、エアロゾル消火装置を提供する。

本発明は、筐体、断熱層、エアロゾル生成化学剤、冷却材料および開始剤を含む、高温腐食抵抗性の断熱層を有するエアロゾル消火装置を提供し、前記断熱層は、３０〜５０重量％のシリコーンゴム基材、１〜１０重量％の架橋剤、５〜５０重量％の防火剤、５〜５０重量％の高温抵抗性材料、０．１〜５重量％の結合剤および０．１〜５重量％の触媒を含む、シリコーンゴム材料で作られる。

さらに、断熱層は、シリコーンゴム材料の鋳造により作られる。
さらに、断熱層の内側には、開始剤、冷却材料、エアロゾル生成化学剤およびスクリーン層が存在し、断熱層は筐体内に固定され、カバーはスクリーン層の上側に配置され、エアロゾル噴射口がカバー上に配置される。
さらに、シリコーンゴム基材は、メチルシリコーンオイル２０１、シリコーンゴム１０６またはシリコーンゴム１０７である。

さらに、架橋剤は、フェニルエチニルポリシロキサンまたはオルトケイ酸エチニルである。
さらに、結合剤は、γ―アミノプロピルトリエトキシシラン、γ―グリシジルエーテルオキシプロピルトリメトキシシランまたはγ―メタクリルオキシルプロピルトリメトキシシランである。
さらに、防火剤は、Ａｌ（ＯＨ）_３、メラミン、雲母粉またはＭｇ（ＯＨ）_２であり、高温抵抗性材料は、Ｆｅ_２Ｏ_３、ハイドロタルサイトまたはタルカムパウダーである。
さらに、触媒は、Ｎ、Ｎ、Ｎ’、Ｎ’―テトラメチルグアニジンまたはジラウリン酸ジブチルすずである。

本発明は、高温腐食抵抗性の断熱層を有するエアロゾル消火装置の製造方法であって、
断熱層１を形成するために、エアロゾル生成化学剤４およびシリコーンゴムを鋳型内で一体的に鋳造し、室温で架橋および凝固するステップ１、
化学剤４内に開始剤２を入れ、開始剤２の上面に冷却材料３を充填し、冷却材料３をスクリーン５でカバーするステップ２、
エアロゾル生成化学剤４、開始剤２および冷却材料３を包含する断熱層１を、装置の筐体６の中に入れ、断熱層１をカバー７でシールするステップ３、
を含む、前記製造方法をさらに提供する。

手作業でパッキングされたエアロゾル消火装置と比較して、本発明の高温腐食抵抗性の断熱層を有するエアロゾル消火装置は、以下の利点を有する。（１）シリコーンゴム断熱層が、優れた断熱効果をもたらす。（２）エアロゾル生成化学剤が、高い耐湿性能を有し、火炎の飛び火または爆発燃焼現象を伴わずに安定的に燃焼する。（３）鋳造および組み立て工程が単純で、大量生産に適している。

図１は、シリコーンゴム断熱層を有するエアロゾル消火装置の構造概略図である。 ここで、１―断熱層、２−開始剤、３−冷却材料、４−エアロゾル生成化学剤、５−スクリーン、６−筐体、７−カバー、８−エアロゾル噴射口である。

本発明による、シリコーンゴム断熱層を有するエアロゾル消火装置は、図面を参照してさらに説明される。
図１に示されるように、本発明のエアロゾル消火装置は、筐体６、断熱層１、エアロゾル生成化学剤４、冷却材料３および開始剤２を含み、断熱層１は、従来の材料とは異なる材料、すなわち、３０〜５０重量％のシリコーンゴム基材、１〜１０重量％の架橋剤、５〜５０重量％の防火剤、５〜５０重量％の高温抵抗性材料、０．１〜５重量％の結合剤および０．１〜５重量％の触媒を含む、シリコーンゴム材料で作られる。
断熱層１は、筐体６内に固定され、開始剤２、冷却材料３、エアロゾル生成化学剤４およびスクリーン５を包含する。カバー７は、スクリーン５の上側に配置され、エアロゾル噴射口８はカバー７上に配置される。

実施例１
１００ｇのシリコーンゴム１０６が均質の状態に撹拌され、ストロンチウム塩のエアロゾル生成化学剤５００ｇが直径Φ６５ｍｍで鋳型に入れられる。鋳型内では、シリコーンゴム１０６が鋳造され、鋳造部の凝固のために２４時間加硫処理される。次に、開始剤が生成化学剤の中へ入れられ、冷却材料３が開始剤の上面に充填され、その後冷却材料をスクリーンでカバーする。エアロゾル生成化学剤４、開始剤２および冷却材料３を包含する断熱層１は、装置の筐体６内に固定され、筐体６内の断熱層１はカバー７でシールされる。装置の作動開始後に、エアロゾルはカバー７上のエアロゾル噴射口８から噴き出す。装置の噴射口、側壁および底面における温度は、温度検出プローブにより測定される。噴射口における最大温度は８４℃、側壁における最大温度は１１７℃、底面における最大温度は１４５℃である。

実施例２
１５０ｇのシリコーンゴム１０７が均質の状態に撹拌され、カリウム塩のエアロゾル生成化学剤１０００ｇが直径Φ７５ｍｍで鋳型に入れられる。鋳型内において、シリコーンゴム１０７が鋳造され、鋳造部の凝固のために１２時間加硫処理される。次に、開始剤２が生成化学剤４の中へ入れられ、冷却材料３が開始剤の上面に充填され、その後冷却材料をスクリーン５でカバーする。エアロゾル生成化学剤４、開始剤２および冷却材料３を包含する断熱層１は、装置の筐体６内に固定され、筐体６内の断熱層１はカバー７でシールされる。装置作動開始後の、装置の噴射口、側壁および底面における温度は、温度検出プローブにより測定される。噴射口における最大温度は１２２℃、側壁における最大温度は１３０℃、底面における最大温度は１３２℃である。

火災信号を受信すると、本発明の高温腐食抵抗性の断熱層を有するエアロゾル消火装置は、開始剤２により始動される。エアロゾル生成化学剤が発火し、消火エアロゾルが作られ、エアロゾル噴射口８から噴き出し、消火目的を果たす。噴射口に沿って発生した熱は、冷却材料３により吸収され、側壁付近の熱は断熱層１により隔てられるため、噴射口、側壁および底面における温度値は、工業規格ＧＡ４９９．１−２００４に規定される基準を満たす。

Claims (4)

1. 筐体（６）、断熱層（１）、エアロゾル生成化学剤（４）、冷却材料（３）および開始剤（２）を含む、高温腐食抵抗性の断熱層を有するエアロゾル消火装置であって、断熱層（１）が、３０〜５０重量％のシリコーンゴム基材、１〜１０重量％の架橋剤、５〜５０重量％の防火剤、５〜５０重量％の高温抵抗性材料、０．１〜５重量％の結合剤および０．１〜５重量％の触媒を含む、シリコーンゴム材料で作られており、
   架橋剤が、フェニルエチニルポリシロキサンまたはオルトケイ酸エチニルであり、結合剤が、γ―アミノプロピルトリエトキシシラン、γ―グリシジルエーテルオキシプロピルトリメトキシシランまたはγ―メタクリルオキシルプロピルトリメトキシシランであり、防火剤が、Ａｌ（ＯＨ） _３ 、メラミン、雲母粉またはＭｇ（ＯＨ） _２ であり、高温抵抗性材料が、Ｆｅ _２ Ｏ _３ 、ハイドロタルサイトまたはタルカムパウダーであり、触媒が、Ｎ、Ｎ、Ｎ’、Ｎ’―テトラメチルグアニジンまたはジラウリン酸ジブチルすずであることを特徴とする、前記エアロゾル消火装置。
2. 断熱層（１）が、シリコーンゴム材料の注型により作られることを特徴とする、請求項１に記載のエアロゾル消火装置。
3. 断熱層（１）の内側に、開始剤（２）、冷却材料（３）、エアロゾル生成化学剤（４）およびスクリーン（５）が存在し、断熱層（１）が筐体（６）内に固定され、カバー（７）がスクリーン（５）の上側に配置され、エアロゾル噴射口（８）がカバー（７）上に配置されることを特徴とする、請求項２に記載のエアロゾル消火装置。
4. 請求項１に記載のエアロゾル消火装置の製造方法であって、
   断熱層（１）を形成するために、エアロゾル生成化学剤（４）およびシリコーンゴムを一体的に型内で注型し、室温で架橋および凝固するステップ１、
   化学剤（４）内に開始剤（２）を入れ、開始剤（２）の上面に冷却材料（３）を充填し、冷却材料（３）をスクリーン（５）でカバーするステップ２、
   エアロゾル生成化学剤（４）、開始剤（２）および冷却材料（３）を包含する断熱層（１）を、装置の筐体（６）に入れ、断熱層（１）をカバー（７）でシールするステップ３、
   を含む、前記製造方法。