消火剤の製造方法
【課題】消火能力が高く、しかも収納容器の破損のおそれがなく安全な消火剤の製造方法を提供する。
【解決手段】火器や消火用具に入れる消火剤の製造方法であって、６０〜７０℃のお湯に塩化ナトリウムを入れて溶解する工程と、これにリン酸水素二アンモニウムを入れて溶解する工程と、これに炭酸水素アンモニウムを入れて溶解する工程と、次いで前記工程で得られた薬液を７５〜８５℃の温度で２０〜３０分間保つ工程と、これに硫酸アンモニウムを入れて溶解する工程を備える。また、凝固点降下剤として、エチレングリコールを添加することも好ましい。
【解決手段】火器や消火用具に入れる消火剤の製造方法であって、６０〜７０℃のお湯に塩化ナトリウムを入れて溶解する工程と、これにリン酸水素二アンモニウムを入れて溶解する工程と、これに炭酸水素アンモニウムを入れて溶解する工程と、次いで前記工程で得られた薬液を７５〜８５℃の温度で２０〜３０分間保つ工程と、これに硫酸アンモニウムを入れて溶解する工程を備える。また、凝固点降下剤として、エチレングリコールを添加することも好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、消火能力が高く、しかも収納容器の破損のおそれがなく安全な消火剤の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、消火器用の消火剤としては種々のものが開発されている。一方、従来の床置き式消火器とは別に、消火剤が封入してある包装容器を容器ごと火元に投げ入れて消火する投げ込み式の消火用具も使用されるようになってきた（例えば、特許文献１を参照）。その理由としては、床置き式消火器は操作が難しく取扱性に難点があり、実際の消火時に使用することは困難であるのに対し、投げ込み式の消火用具は単に投げ込むだけで消火できることの簡便性によるものと考えられる。
【０００３】
前記特許文献１では、消火剤成分として尿素、塩化ナトリウム、無水炭酸ソーダ、硫酸アンモニウム等が開示されており、その他にも様々な消火剤成分を開示した特許が多数出願されている。しかしながら、いずれにしても消火剤の製造方法については各社がノウハウとして保有しているため、公開されることはほとんどなかった。
【０００４】
そこで、本発明者は消火剤の製造方法として広く開示することとし、特許文献２として先に特許出願した。これによれば、塩化ナトリウム、リン酸水素二アンモニウム、炭酸水素アンモニウムを消火剤成分とする消火剤を効率よく製造することができ、また投げ込み式の消火器にも適用することができるものであった。
【０００５】
しかしながら、この特許文献２により得られる消火剤の場合は、例えばガソリンのように火力の激しい火炎を素早く消火することは難しいという問題や、周囲の温度上昇の影響を受けて内圧が大きく上昇し容器が破損して危険であるという問題が残されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３７９０１号公報
【特許文献２】特開２００５−２８８０５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記のような問題点を解決して、消火能力が高くてガソリンのように火力の激しい火炎も素早く消火することができ、また周囲の温度の上昇に伴う内圧の上昇を防止することができて容器破損のおそれをなくし極めて安全である消火剤の製造方法を提供することを目的として完成されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた本発明の消火剤の製造方法は、消火器や消火用具に入れる消火剤の製造方法であって、６０〜７０℃のお湯に塩化ナトリウムを入れて溶解する工程と、これにリン酸水素二アンモニウムを入れて溶解する工程と、これに炭酸水素アンモニウムを入れて溶解する工程と、次いで前記工程で得られた薬液を７５〜８５℃の温度で２０〜３０分間保つ工程と、これに硫酸アンモニウムを入れて溶解する工程を備えることを特徴とするものである。
【０００９】
また、消火剤の全体量を６００ｍｌとした場合、塩化ナトリウムの添加量を５〜８ｇ、リン酸水素二アンモニウムの添加量を４０〜６０ｇ、炭酸水素アンモニウムの添加量を４０〜６０ｇ、硫酸アンモニウムの添加量を３０〜５０ｇとすることが好ましく、これを請求項２に係る発明とする。
【００１０】
また、凝固点降下剤として、エチレングリコールを添加することが好ましく、これを請求項３に係る発明とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、塩化ナトリウムと、リン酸水素二アンモニウムと、炭酸水素アンモニウムを順次溶解して得られた薬液を７５〜８５℃の温度で２０〜３０分間保つことにより、液中の炭酸ガスおよびアンモニアを排出して、周囲の温度上昇の影響による内圧上昇を防止し、容器破損の危険性を回避することが可能となる。また、従来の炭酸アンモニウムにかえて炭酸水素アンモニウムを用いたことにより、消火速度が向上しガソリンのように火力の激しい火炎も素早く消火できることとなる。
【００１２】
また、請求項２に係る発明では、適切な配合により消火能力の高い消火剤を得ることができ、また消火剤を投げ込み式の消火用具の容器に収納しても合計重量が７５０〜８５０ｇと比較的軽量であり、遠投が可能で使用に際して火元から安全な距離を確保することができることとなる。
【００１３】
また、請求項３に係る発明では、消火剤の凝固点を更に下げることができるので、消火能力が向上してより素早い消火が可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を示す。
先ず、６０〜７０℃のお湯に塩化ナトリウムを入れ、撹拌して溶解する。この塩化ナトリウムは、後述するリン酸二アンモニウムと炭酸水素アンモニウムの反応を促進する触媒としての作用と、消火剤の凝固点を降下させる作用を発揮する。
【００１５】
次に、リン酸水素二アンモニウムを入れ、撹拌して溶解し、更に、炭酸水素アンモニウムを入れ、撹拌して溶解する。このリン酸水素二アンモニウム（別名：リン酸二アンモニウムという）と炭酸水素アンモニウムの混合物は、消火の際、火災の熱に反応して炭酸ガス（ＣＯ２）とアンモニアガス（ＮＨ３）に熱分解される。そして、炭酸ガスは燃焼物への酸素を遮断し、燃焼物の酸化を中和して抑える作用を発揮し、一方、アンモニアガスは冷却効果で燃焼物の温度を降下させるとともに、アルカリ性の性状を持つので燃焼物の酸化を中和して消火する作用を発揮する。
また、本発明では従来の炭酸アンモニウムにかえて炭酸水素アンモニウムを用いており、消火速度を向上させてガソリンのように火力の激しい火炎も素早く消火することを可能にしている。
【００１６】
次に本発明では、このようにして得られた薬液を、７５〜８５℃の温度で２０〜３０分間保持する。これにより、液中の炭酸ガスおよびアンモニアを排出して、周囲の温度上昇の影響による内圧上昇を防止し、容器破損の危険性を回避することが可能となる。
消火器や消火用具の使用温度範囲としては−２０℃〜４０℃の範囲が想定されているが、前記加熱処理によって炭酸ガスおよびアンモニアを排出できるので、外気温が４０℃になっても内圧上昇がなく、容器の破損を確実に防止できることとなる。
【００１７】
次いで、これに硫酸アンモニウムを入れ、撹拌して溶解する。この硫酸アンモニウムは、木材や紙等の発火点を上昇させる効果を有するので、消火後の再燃焼を防止することができ、安全性を高めることとなる。
【００１８】
前記各成分の添加量は、消火剤の全体量を６００ｍｌとした場合に、塩化ナトリウムの添加量を５〜８ｇ、リン酸二アンモニウムの添加量を４０〜６０ｇ、炭酸水素アンモニウムの添加量を４０〜６０ｇ、硫酸アンモニウムの添加量を３０〜５０ｇとする。
この６００ｍｌは、投げ込み式消火用具１本に充填するのに適した量であり、多量に製造する場合は比率が同じになるように調合すればよい。
【００１９】
また、凝固点降下剤として、更にエチレングリコールを添加することもできる。このエチレングリコールの添加量は、前記消火剤６００ｍｌに対し、１００〜２００ｍｌである。
このエチレングリコールの添加により消火剤の凝固点を降下させて、より優れた消火能力を発揮させることができる。
【００２０】
本発明により製造した消火剤は、消火器に充填して使用できることは勿論であるが、消火能力が向上しているので投げ込み式の消火器に適用しても十分な消火活動をすることができる。投げ込み式の消火器は、衝撃で簡単に割れる容器に約６００ｍｌ程度の消火剤を充填して、火災時に火元に投げ入れて容器を破壊させ消火剤を散布させるものであり、訓練をしなくても誰もが使用することができ、より早く初期消火活動が行えることとなる。また、総重量も７５０〜８５０ｇと比較的軽量であり、遠投が可能で使用に際して火元から安全な距離を確保することができることとなる。
【実施例】
【００２１】
６５℃のお湯に塩化ナトリウム７ｇを入れて溶解した後、これにリン酸水素二アンモニウム５０ｇを入れて溶解した。更に、これに炭酸水素アンモニウム５０ｇを入れて溶解した。次いで、得られた薬液を８０℃の温度で２５分間保持した。次に、この溶液に硫酸アンモニウム４０ｇを入れて溶解し、最後に全体量が６００ｍｌとなるように水を加えて消火剤を製造した。この消火剤６００ｍｌを、投げ込み式の消火器の容器に充填した。
【００２２】
消防法で定められたＡ火災の第二模型（オイルパンの上に８ｍ２に、長さ７３ｃｍの乾燥した杉の角材９０本を井桁に組んだもの）を使用して、消火実験を行った結果、２本の投げ込み式の消火器で完全に消火できることが確認できた。
この模型を水バケツを用いて消火した場合は、２４リットルの水が必要であり、本発明の消火剤の優れた消火能力（水の２０倍の能力）が確認できた。
【００２３】
また、前記投げ込み式の消火器を４０℃の雰囲気中に入れて２４時間放置した後、−２０℃の雰囲気中に入れて２４時間放置した。その後、常温（２０℃）にして２４時間放置した。
各温度条件下において４時間毎に容器の状態を観察した結果、容器自体の膨張や収縮による割れ、変形等は全く見られず、また、消火剤の凍結による容器への割れ、変形等の影響も全く見られなかった。従って、本発明の消火剤を用いた消火用具は、−２０℃〜４０℃の温度範囲において何ら問題なくしようできることが確認できた。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、消火能力が高く、しかも収納容器の破損のおそれがなく安全な消火剤の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、消火器用の消火剤としては種々のものが開発されている。一方、従来の床置き式消火器とは別に、消火剤が封入してある包装容器を容器ごと火元に投げ入れて消火する投げ込み式の消火用具も使用されるようになってきた（例えば、特許文献１を参照）。その理由としては、床置き式消火器は操作が難しく取扱性に難点があり、実際の消火時に使用することは困難であるのに対し、投げ込み式の消火用具は単に投げ込むだけで消火できることの簡便性によるものと考えられる。
【０００３】
前記特許文献１では、消火剤成分として尿素、塩化ナトリウム、無水炭酸ソーダ、硫酸アンモニウム等が開示されており、その他にも様々な消火剤成分を開示した特許が多数出願されている。しかしながら、いずれにしても消火剤の製造方法については各社がノウハウとして保有しているため、公開されることはほとんどなかった。
【０００４】
そこで、本発明者は消火剤の製造方法として広く開示することとし、特許文献２として先に特許出願した。これによれば、塩化ナトリウム、リン酸水素二アンモニウム、炭酸水素アンモニウムを消火剤成分とする消火剤を効率よく製造することができ、また投げ込み式の消火器にも適用することができるものであった。
【０００５】
しかしながら、この特許文献２により得られる消火剤の場合は、例えばガソリンのように火力の激しい火炎を素早く消火することは難しいという問題や、周囲の温度上昇の影響を受けて内圧が大きく上昇し容器が破損して危険であるという問題が残されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３７９０１号公報
【特許文献２】特開２００５−２８８０５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記のような問題点を解決して、消火能力が高くてガソリンのように火力の激しい火炎も素早く消火することができ、また周囲の温度の上昇に伴う内圧の上昇を防止することができて容器破損のおそれをなくし極めて安全である消火剤の製造方法を提供することを目的として完成されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた本発明の消火剤の製造方法は、消火器や消火用具に入れる消火剤の製造方法であって、６０〜７０℃のお湯に塩化ナトリウムを入れて溶解する工程と、これにリン酸水素二アンモニウムを入れて溶解する工程と、これに炭酸水素アンモニウムを入れて溶解する工程と、次いで前記工程で得られた薬液を７５〜８５℃の温度で２０〜３０分間保つ工程と、これに硫酸アンモニウムを入れて溶解する工程を備えることを特徴とするものである。
【０００９】
また、消火剤の全体量を６００ｍｌとした場合、塩化ナトリウムの添加量を５〜８ｇ、リン酸水素二アンモニウムの添加量を４０〜６０ｇ、炭酸水素アンモニウムの添加量を４０〜６０ｇ、硫酸アンモニウムの添加量を３０〜５０ｇとすることが好ましく、これを請求項２に係る発明とする。
【００１０】
また、凝固点降下剤として、エチレングリコールを添加することが好ましく、これを請求項３に係る発明とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、塩化ナトリウムと、リン酸水素二アンモニウムと、炭酸水素アンモニウムを順次溶解して得られた薬液を７５〜８５℃の温度で２０〜３０分間保つことにより、液中の炭酸ガスおよびアンモニアを排出して、周囲の温度上昇の影響による内圧上昇を防止し、容器破損の危険性を回避することが可能となる。また、従来の炭酸アンモニウムにかえて炭酸水素アンモニウムを用いたことにより、消火速度が向上しガソリンのように火力の激しい火炎も素早く消火できることとなる。
【００１２】
また、請求項２に係る発明では、適切な配合により消火能力の高い消火剤を得ることができ、また消火剤を投げ込み式の消火用具の容器に収納しても合計重量が７５０〜８５０ｇと比較的軽量であり、遠投が可能で使用に際して火元から安全な距離を確保することができることとなる。
【００１３】
また、請求項３に係る発明では、消火剤の凝固点を更に下げることができるので、消火能力が向上してより素早い消火が可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を示す。
先ず、６０〜７０℃のお湯に塩化ナトリウムを入れ、撹拌して溶解する。この塩化ナトリウムは、後述するリン酸二アンモニウムと炭酸水素アンモニウムの反応を促進する触媒としての作用と、消火剤の凝固点を降下させる作用を発揮する。
【００１５】
次に、リン酸水素二アンモニウムを入れ、撹拌して溶解し、更に、炭酸水素アンモニウムを入れ、撹拌して溶解する。このリン酸水素二アンモニウム（別名：リン酸二アンモニウムという）と炭酸水素アンモニウムの混合物は、消火の際、火災の熱に反応して炭酸ガス（ＣＯ２）とアンモニアガス（ＮＨ３）に熱分解される。そして、炭酸ガスは燃焼物への酸素を遮断し、燃焼物の酸化を中和して抑える作用を発揮し、一方、アンモニアガスは冷却効果で燃焼物の温度を降下させるとともに、アルカリ性の性状を持つので燃焼物の酸化を中和して消火する作用を発揮する。
また、本発明では従来の炭酸アンモニウムにかえて炭酸水素アンモニウムを用いており、消火速度を向上させてガソリンのように火力の激しい火炎も素早く消火することを可能にしている。
【００１６】
次に本発明では、このようにして得られた薬液を、７５〜８５℃の温度で２０〜３０分間保持する。これにより、液中の炭酸ガスおよびアンモニアを排出して、周囲の温度上昇の影響による内圧上昇を防止し、容器破損の危険性を回避することが可能となる。
消火器や消火用具の使用温度範囲としては−２０℃〜４０℃の範囲が想定されているが、前記加熱処理によって炭酸ガスおよびアンモニアを排出できるので、外気温が４０℃になっても内圧上昇がなく、容器の破損を確実に防止できることとなる。
【００１７】
次いで、これに硫酸アンモニウムを入れ、撹拌して溶解する。この硫酸アンモニウムは、木材や紙等の発火点を上昇させる効果を有するので、消火後の再燃焼を防止することができ、安全性を高めることとなる。
【００１８】
前記各成分の添加量は、消火剤の全体量を６００ｍｌとした場合に、塩化ナトリウムの添加量を５〜８ｇ、リン酸二アンモニウムの添加量を４０〜６０ｇ、炭酸水素アンモニウムの添加量を４０〜６０ｇ、硫酸アンモニウムの添加量を３０〜５０ｇとする。
この６００ｍｌは、投げ込み式消火用具１本に充填するのに適した量であり、多量に製造する場合は比率が同じになるように調合すればよい。
【００１９】
また、凝固点降下剤として、更にエチレングリコールを添加することもできる。このエチレングリコールの添加量は、前記消火剤６００ｍｌに対し、１００〜２００ｍｌである。
このエチレングリコールの添加により消火剤の凝固点を降下させて、より優れた消火能力を発揮させることができる。
【００２０】
本発明により製造した消火剤は、消火器に充填して使用できることは勿論であるが、消火能力が向上しているので投げ込み式の消火器に適用しても十分な消火活動をすることができる。投げ込み式の消火器は、衝撃で簡単に割れる容器に約６００ｍｌ程度の消火剤を充填して、火災時に火元に投げ入れて容器を破壊させ消火剤を散布させるものであり、訓練をしなくても誰もが使用することができ、より早く初期消火活動が行えることとなる。また、総重量も７５０〜８５０ｇと比較的軽量であり、遠投が可能で使用に際して火元から安全な距離を確保することができることとなる。
【実施例】
【００２１】
６５℃のお湯に塩化ナトリウム７ｇを入れて溶解した後、これにリン酸水素二アンモニウム５０ｇを入れて溶解した。更に、これに炭酸水素アンモニウム５０ｇを入れて溶解した。次いで、得られた薬液を８０℃の温度で２５分間保持した。次に、この溶液に硫酸アンモニウム４０ｇを入れて溶解し、最後に全体量が６００ｍｌとなるように水を加えて消火剤を製造した。この消火剤６００ｍｌを、投げ込み式の消火器の容器に充填した。
【００２２】
消防法で定められたＡ火災の第二模型（オイルパンの上に８ｍ２に、長さ７３ｃｍの乾燥した杉の角材９０本を井桁に組んだもの）を使用して、消火実験を行った結果、２本の投げ込み式の消火器で完全に消火できることが確認できた。
この模型を水バケツを用いて消火した場合は、２４リットルの水が必要であり、本発明の消火剤の優れた消火能力（水の２０倍の能力）が確認できた。
【００２３】
また、前記投げ込み式の消火器を４０℃の雰囲気中に入れて２４時間放置した後、−２０℃の雰囲気中に入れて２４時間放置した。その後、常温（２０℃）にして２４時間放置した。
各温度条件下において４時間毎に容器の状態を観察した結果、容器自体の膨張や収縮による割れ、変形等は全く見られず、また、消火剤の凍結による容器への割れ、変形等の影響も全く見られなかった。従って、本発明の消火剤を用いた消火用具は、−２０℃〜４０℃の温度範囲において何ら問題なくしようできることが確認できた。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
消火器や消火用具に入れる消火剤の製造方法であって、６０〜７０℃のお湯に塩化ナトリウムを入れて溶解する工程と、これにリン酸水素二アンモニウムを入れて溶解する工程と、これに炭酸水素アンモニウムを入れて溶解する工程と、次いで前記工程で得られた薬液を７５〜８５℃の温度で２０〜３０分間保つ工程と、これに硫酸アンモニウムを入れて溶解する工程を備えることを特徴とする消火剤の製造方法。
【請求項２】
消火剤の全体量を６００ｍｌとした場合に、塩化ナトリウムの添加量を５〜８ｇ、リン酸水素二アンモニウムの添加量を４０〜６０ｇ、炭酸水素アンモニウムの添加量を４０〜６０ｇ、硫酸アンモニウムの添加量を３０〜５０ｇとする請求項１に記載の消火剤の製造方法。
【請求項３】
凝固点降下剤として、エチレングリコールを添加する請求項１または２に記載の消火剤の製造方法。
【請求項１】
消火器や消火用具に入れる消火剤の製造方法であって、６０〜７０℃のお湯に塩化ナトリウムを入れて溶解する工程と、これにリン酸水素二アンモニウムを入れて溶解する工程と、これに炭酸水素アンモニウムを入れて溶解する工程と、次いで前記工程で得られた薬液を７５〜８５℃の温度で２０〜３０分間保つ工程と、これに硫酸アンモニウムを入れて溶解する工程を備えることを特徴とする消火剤の製造方法。
【請求項２】
消火剤の全体量を６００ｍｌとした場合に、塩化ナトリウムの添加量を５〜８ｇ、リン酸水素二アンモニウムの添加量を４０〜６０ｇ、炭酸水素アンモニウムの添加量を４０〜６０ｇ、硫酸アンモニウムの添加量を３０〜５０ｇとする請求項１に記載の消火剤の製造方法。
【請求項３】
凝固点降下剤として、エチレングリコールを添加する請求項１または２に記載の消火剤の製造方法。
【公開番号】特開２０１２−２４２５５（Ｐ２０１２−２４２５５Ａ）
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６４９０３（Ｐ２０１０−１６４９０３）
【出願日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【出願人】（５１０２００７１６）株式会社Ｊ−ＳＴＹＬＥ (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【出願人】（５１０２００７１６）株式会社Ｊ−ＳＴＹＬＥ (1)
【Ｆターム（参考）】
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