JP2015123253A - 消火器具 - Google Patents

Abstract

【課題】マグネシウム火災を消火することが可能な消火器具を提供すること。【解決手段】消火器具には、塩化カリウムと塩化マグネシウムの共晶組成を主成分とし、且つ、塩化カリウムを３０〜７０％含む消火剤３が充填されている。油の付着したマグネシウムが燃焼するマグネシウム火災を想定すると、まず油が燃え、やがて温度がマグネシウムの融点（６５０度）に達するとマグネシウムが溶融し、溶融マグネシウムが外気と反応して燃焼する。本例の消火剤３の融点は５００度以下であり、冷却作用と窒息作用によって、既に燃焼している溶融マグネシウムの消火が促進されるとともに、未だ溶融していないマグネシウムが新たに溶融して燃焼することが抑制される。つまり、マグネシウムが溶融するよりも先に消火剤３が溶融して被膜を作る結果、新たな溶融マグネシウムの生成が食い止められる。【選択図】図３

Description

本発明は、マグネシウム火災用の消火器具に関する。

従来、金属火災を消火するに適した消火剤が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。市販されている金属火災用消火器具は、主成分が塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）と二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）であり、燃焼部に直接かけて消火する。

特開平１０−２０１８７５号公報

マグネシウム火災に市販の金属火災用消火器具を用いると、表面は消火しているように見えるが、数分後、内部を掻き出して見ると、まだマグネシウムが燃焼しており、完全に消火できない。以下、マグネシウム単体の他、マグネシウム合金も含めてマグネシウムと表現し、それらの火災をマグネシウム火災と表現する。

本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、マグネシウム火災を消火することが可能な消火器具を提供することにある。

上記課題を解決する消火器具は、マグネシウム火災用の消火器具において、塩化カリウムと塩化マグネシウムがそれぞれに固有の融点よりも低い融点を持つ比率で配合された消火剤が充填されていることをその要旨としている。

この構成によれば、塩化カリウムの融点が７７６度、塩化マグネシウムの融点が７１４度であるところ、双方の配合された消火剤の融点が７１４度よりも低い温度と規定される。このため、この消火剤をマグネシウム火災用の消火器具に用いると、融点が約８００度の塩化ナトリウムを主成分とする消火器具よりも、また、塩化カリウム又は塩化マグネシウムを単独で主成分とする消火器具よりも、消火剤が火災による熱で溶けやすい。つまり、消火剤が燃焼物表面を覆いやすく、窒息作用と冷却作用による消火が促進される。したがって、マグネシウム火災を消火することができる。

上記消火器具について、前記消火剤は、塩化カリウムと塩化マグネシウムが６５０度よりも低い融点を持つ比率で配合されていることとしてもよい。
この構成によれば、マグネシウムの融点が６５０度であるところ、それよりも低い温度で消火剤が溶融して燃焼物から熱を吸収するとともに（冷却作用）、溶融した消火剤による被膜が燃焼物の表面を覆って外気との接触を断ち切る（窒息作用）。このため、マグネシウム火災によって既に燃焼している溶融マグネシウムの消火が促進されるとともに、未だ溶融していないマグネシウムが新たに溶融して燃焼することが抑制される。したがって、マグネシウム火災用の消火器具として好適となる。

上記消火器具について、前記消火剤は、塩化カリウムと塩化マグネシウムの共晶組成を主成分とし、且つ、塩化カリウムを３０〜７０％含むものと規定されることとしてもよい。

この構成によれば、塩化カリウムと塩化マグネシウムの共晶組成を主成分とし、且つ、塩化カリウムを３０〜７０％含むものを消火剤に用いて消火実験を行った結果、マグネシウム合金（ＡＺ９１）の燃焼を消火できた。また、当該消火剤の融点を調べた結果、融点は５００度以下であった。これらより、塩化カリウムと塩化マグネシウムの共晶組成を主成分とし、且つ、塩化カリウムを３０〜７０％含むものは、マグネシウム火災用の消火器具として有効である。

上記消火器具について、前記消火剤が充填された本体容器と、前記本体容器に充填された消火剤に放射圧力を付与する圧力源と、前記圧力源による放射圧力を受けて放射される消火剤を燃焼物へと導くホースと、前記ホースによって導かれた消火剤を燃焼物に向けて放出するノズルとを備えたこととしてもよい。

この構成によれば、袋詰めされた消火剤を燃焼物の真上まで持っていき、袋を破って燃焼物の真上から消火剤を散布する必要がない。つまり、消火器具ノズルから安全に消火できる。

上記消火器具について、前記消火剤が充填された金属製の本体容器を備えたこととしてもよい。
この構成によれば、消火剤が金属容器内で保管されることになる。このため、水分混入による吸湿の心配がない。したがって、燃焼中のマグネシウムが水と反応して水素を発生する可能性が低減され、燃焼の促進を防ぐことができる。この点において、マグネシウム火災用の消火器具として好適となる。

本発明によれば、マグネシウム火災を消火することができる。

消火器具の構成を示す一部断面図。 消火剤が放出される様子を示す正面図。 消火原理を示す断面図。

以下、消火器具の一実施の形態について説明する。
図１に示すように、消火器具１は、金属製の本体容器２に消火剤３と共に放射圧力源となる窒素ガス４が充填された蓄圧式消火器具と規定される。放射圧力は例えば０．７〜０．９８ＭＰａに設定される。本体容器２の上部開口を塞ぐキャップ５には、吐出管６が取り付けられるとともに、吐出管６の先端は本体容器２の底部付近まで延びて消火剤３の取込口となっている。吐出管６の基端にはホース７が連結されるとともに、ホース７の先端には、消火剤３を放出するノズル８が取り付けられている。吐出管６とホース７の中間位置にはレバー９が連動可能に設けられ、このレバー９を握ると、吐出管６とホース７を通って消火剤３がノズル８から放出される。尚、消火器具１には、窒素ガス４の蓄圧状態を視認可能に指示する圧力ゲージ１０が設けられるとともに、差し込み時にはレバー９の操作を不可能にして引き抜き時にはレバー９の操作を可能にする安全栓１１が設けられている。

消火剤３は、塩化カリウムと塩化マグネシウムの共晶組成を主成分とし、且つ、塩化カリウムを３０〜７０％含むものと規定される。塩化カリウムの融点は７７６度であり、塩化マグネシウムの融点は７１４度である。そして、上記規定による消火剤３の融点は５００度以下である。つまり、消火器具１には、塩化カリウムと塩化マグネシウムがそれぞれに固有の融点よりも低い融点を持つ比率で配合された消火剤３が充填されていることになる。

次に、消火器具１の作用について説明する。
図２に示すように、安全栓１１を引き抜いた後、ノズル８を火元に向けてレバー９を握ると、消火剤３がノズル８から放出される。

図３に示すように、ノズル８から放出された消火剤３は燃焼物の表面を覆い、燃焼物が持つ熱によって溶融する。消火剤３が溶融する際、燃焼物から熱を吸収して冷却作用が得られる。また、溶融した消火剤３による被膜が燃焼物の表面を覆って外気との接触を断ち切り窒息作用が得られる。双方の作用により消火が促進される。

ここで、油の付着したマグネシウムが燃焼するマグネシウム火災を想定すると、まず油が燃え、やがて温度がマグネシウムの融点（６５０度）に達するとマグネシウムが溶融し、溶融マグネシウムが外気と反応して燃焼する。本例の消火剤３の融点は５００度以下であり、既に燃焼している溶融マグネシウムの消火が促進されるとともに、未だ溶融していないマグネシウムが新たに溶融して燃焼することが抑制される。つまり、マグネシウムが溶融するよりも先に消火剤３が溶融して被膜を作る結果、新たな溶融マグネシウムの生成が食い止められる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）消火器具１には、塩化カリウムと塩化マグネシウムがそれぞれに固有の融点よりも低い融点を持つ比率で配合された消火剤３が充填されている。このため、この消火剤３をマグネシウム火災用の消火器具１に用いると、融点が約８００度の塩化ナトリウムを主成分とする消火器具よりも、また、塩化カリウム又は塩化マグネシウムを単独で主成分とする消火器具よりも、消火剤３が火災による熱で溶けやすい。つまり、消火剤３が燃焼物表面を覆いやすく、窒息作用と冷却作用による消火が促進される。したがって、マグネシウム火災を消火することができる。

（２）消火剤３は、塩化カリウムと塩化マグネシウムが６５０度よりも低い融点を持つ比率で配合されている。この構成によれば、マグネシウムの融点が６５０度であるところ、それよりも低い温度で消火剤３が溶融して燃焼物から熱を吸収するとともに（冷却作用）、溶融した消火剤３による被膜が燃焼物の表面を覆って外気との接触を断ち切る（窒息作用）。このため、マグネシウム火災によって既に燃焼している溶融マグネシウムの消火が促進されるとともに、未だ溶融していないマグネシウムが新たに溶融して燃焼することが抑制される。したがって、マグネシウム火災用の消火器具１として好適となる。

（３）塩化カリウムと塩化マグネシウムの共晶組成を主成分とし、且つ、塩化カリウムを３０〜７０％含むものを消火剤３に用いて消火実験を行った結果、マグネシウム合金（ＡＺ９１）の燃焼を消火できた。また、当該消火剤３の融点を調べた結果、融点は５００度以下であった。これらより、塩化カリウムと塩化マグネシウムの共晶組成を主成分とし、且つ、塩化カリウムを３０〜７０％含むものは、マグネシウム火災用の消火器具１として有効である。

（４）消火器具１は、消火剤３が充填された本体容器２と、本体容器２に充填された消火剤３に放射圧力を付与する窒素ガス４（圧力源）と、窒素ガス４による放射圧力を受けて放射される消火剤３を燃焼物へと導くホース７と、ホース７によって導かれた消火剤３を燃焼物に向けて放出するノズル８とを備えている。この構成によれば、袋詰めされた消火剤を燃焼物の真上まで持っていき、袋を破って燃焼物の真上から消火剤を散布する必要がない。つまり、ノズル８から安全に消火できる。

（５）消火器具１は、消火剤３が充填された金属製の本体容器２を備えている。この構成によれば、消火剤３が金属容器内で保管されることになる。このため、水分混入による吸湿の心配がない。したがって、燃焼中のマグネシウムが水と反応して水素を発生する可能性が低減され、燃焼の促進を防ぐことができる。この点において、マグネシウム火災用の消火器具１として好適となる。ただし、袋詰めされた消火剤を金属容器などへ保管し、水分混入を防止できれば、袋ごと火災位置へ投入し、消火することもできる。

尚、上記実施の形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ノズル８の径をマグネシウム火災を消火するに適した径に設定することが望ましい。つまり、径が大きい程、消火剤３が飛散し難くなり、火災による炎の飛散が抑制される。例えば、窒素ガス４による蓄圧の度合との兼ね合いで、およそ１メートルの範囲内で消火剤３の放出が止まることが望ましい。

・塩化カリウムと塩化マグネシウムの配合比率を調整して、融点が５００度以上６５０度以下となる消火剤が充填された消火器具であってもよい。同様に、融点が６５０度以上７１４度未満の消火剤が充填された消火器具であってもよい。

・消火剤３に放射圧力を付与する圧力源は窒素ガス４に限定されない。ただし、マグネシウムの燃焼を促進しない成分であることが望ましい。
・吸湿の可能性の低いことを前提に、金属製の本体容器２に消火剤３が保管されることに限定されない。例えば、乾燥した環境で消火器具１が保管される或いは消火器具１の製造後の保証期間が短期に設定される場合には、金属容器に代えて、消火剤３に耐性を持つ樹脂等の材料よりなる本体容器内で消火剤３が保管されてもよい。

・レバーをにぎると、ポンチが加圧用ガス容器の封板を破封し、加圧用ガス容器内の圧力ガスがガス導入管を通過して消火剤を撹拌し、圧力を伴って消火剤が吐出管とホースを通ってノズルから放出される加圧式消火器具であってもよい。

１…消火器具、２…本体容器、３…消火剤、４…窒素ガス（圧力源）、５…キャップ、６…吐出管、７…ホース、８…ノズル、９…レバー、１０…圧力ゲージ、１１…安全栓。

Claims (5)

1. マグネシウム火災用の消火器具において、
   塩化カリウムと塩化マグネシウムがそれぞれに固有の融点よりも低い融点を持つ比率で配合された消火剤が充填されている
   ことを特徴とする消火器具。
2. 前記消火剤は、塩化カリウムと塩化マグネシウムが６５０度よりも低い融点を持つ比率で配合されている
   請求項１に記載の消火器具。
3. 前記消火剤は、塩化カリウムと塩化マグネシウムの共晶組成を主成分とし、且つ、塩化カリウムを３０〜７０％含むものと規定される
   請求項１又は２に記載の消火器具。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の消火器具において、
   前記消火剤が充填された本体容器と、前記本体容器に充填された消火剤に放射圧力を付与する圧力源と、前記圧力源による放射圧力を受けて放射される消火剤を燃焼物へと導くホースと、前記ホースによって導かれた消火剤を燃焼物に向けて放出するノズルとを備えた
   ことを特徴とする消火器具。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の消火器具において、
   前記消火剤が充填された金属製の本体容器を備えた
   ことを特徴とする消火器具。