(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭酸リチウムと、酸化珪素とを、混合比率で１：０．２５〜１含有することを特徴とする消火剤。
【請求項２】
炭酸リチウムと、酸化ジルコニウム、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化コバルト、酸化マンガン、酸化チタン、酸化モリブデン、酸化クロム、酸化コバルト、酸化亜鉛及び酸化銅から選ばれる少なくとも１種の酸化物とを含有することを特徴とする消火剤。
【請求項３】
可燃性容器と、
この容器内に収納された、炭酸リチウムと酸化ジルコニウム、酸化珪素、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化アルミニウム、酸化コバルト、酸化マンガン、酸化チタン、酸化モリブデン、酸化クロム、酸化コバルト、酸化亜鉛及び酸化銅から選ばれる少なくとも１種を含有する消火剤と、
を具備することを特徴とする消火器。
【請求項４】
通気性を有する容器と、
この容器内に収納された、炭酸リチウムと酸化ジルコニウム、酸化珪素、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化アルミニウム、酸化コバルト、酸化マンガン、酸化チタン、酸化モリブデン、酸化クロム、酸化コバルト、酸化亜鉛及び酸化銅から選ばれる少なくとも１種を含有する消火剤と、
を具備することを特徴とする消火器。
【請求項５】
基材と、
この基材上に形成された、炭酸リチウムと酸化ジルコニウム、酸化珪素、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化アルミニウム、酸化コバルト、酸化マンガン、酸化チタン、酸化モリブデン、酸化クロム、酸化コバルト、酸化亜鉛及び酸化銅から選ばれる少なくとも１種を含有する消火剤層と、
を具備することを特徴とする建材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、消火剤、消火器および建材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の消火設備は火災の消火に有効な消火剤を密閉容器内に封入し、火災発生時に消火対象物内に消火剤を放出して火災の消火を行っていた。
【０００３】
例えば高圧に貯蔵した二酸化炭素を発火場所に噴出させる消火設備を用いたり、炭酸ナトリウムなどの炭酸塩を発火場所に噴出させ、加熱された炭酸塩から発生する二酸化炭素によって消火を行う消火設備を使用していた。
【０００４】
しかしながら、高圧に貯蔵された二酸化炭素はもちろん、炭酸ナトリウムなども空気中の水蒸気などを吸収してしまうために、保管時には密閉容器内に収納する必要があった。そのため、消火設備を人あるいは機械により操作する必要があり、無人の場合あるいは、地震などによりその操作系統が破損され二酸化炭素を放出することが不可能な状況が考えられる。また、消火剤が充填された管体の開口部にプラスチック部材を当接しておき、必要時に電流が流れることにより発熱してプラスチック部材を溶断し、消火剤を噴出させる技術なども考案されているが（特公平１−４７６７６号）、いずれにしても、複雑な消火器構造を必要としていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の消火器は、発火時に直接人が操作するか、あるは複雑な消火器構造にすることで、発火場所に消火剤を噴出させる必要があった。
【０００６】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、使用時に人、あるいは装置による操作を必要とせずに消火可能な消火剤、消火器および、前記消火剤を用いた建材を提供することを特徴とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の消火剤は、炭酸リチウムと、酸化珪素とを、混合比率で１：０．２５〜１含有することを特徴とする。
また、本発明の消火剤は、炭酸リチウムと、酸化ジルコニウム、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化コバルト、酸化マンガン、酸化チタン、酸化モリブデン、酸化クロム、酸化コバルト、酸化亜鉛及び酸化銅から選ばれる少なくとも１種の酸化物とを含有することを特徴とする。
【０００８】
炭酸リチウムは、単独では１５００℃以上で二酸化炭素を放出するが、酸化物が共存する場合には、例えば下記化学式（１）で示されるような反応によって、より低温でリチウム複合酸化物と二酸化炭素を生成する。
【０００９】
Ｌｉ２ＣＯ３（ｓ）＋ＺｒＯ２（ｓ）  →  Ｌｉ２ＺｒＯ３（ｓ）＋ＣＯ２（ｇ）    （１）
この反応温度は、用いる酸化物によってことなるが、約２００〜８００℃程度で生じる。そのため、炭酸リチウムと酸化物からなる消火剤は大気中に放置しても、室温時には劣化することがなく、火災時などの高温環境下では自然と二酸化炭素を放出することができる。
【００１０】
また、炭酸ナトリウムなどは吸湿性が高いために、空気中に放置しておくと、初期の形状を維持することが困難になるなどの問題が生じるため密閉容器中に保管する必要があるのに対し、炭酸リチウムは吸湿性が低いので密閉容器などに保管する必要がない。
【００１１】
すなわち、本発明の消火剤は、大気中に放置しても劣化することがないために、周囲の温度上昇に伴い二酸化炭素を放出するため、人手、あるいは特殊な装置を用いることなく、火災などによる温度上昇によって二酸化炭素を放出し、消火を行うことが可能となる。
【００１２】
本発明の消火器は、通気性を有する容器と、この容器内に収納された、炭酸リチウムと酸化ジルコニウム、酸化珪素、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化アルミニウム、酸化コバルト、酸化マンガン、酸化チタン、酸化モリブデン、酸化クロム、酸化コバルト、酸化亜鉛及び酸化銅から選ばれる少なくとも１種を含有する消火剤と、を具備することを特徴とする。
【００１３】
前述した本発明の消火剤から放出する二酸化炭素を、火災基に供給するためには、消火剤を収納する容器を、二酸化炭素ガスが透過できる程度の容器とする必要がある。
【００１４】
本発明の消火器は、可燃性容器と、この容器内に収納された、炭酸リチウムと酸化ジルコニウム、酸化珪素、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化アルミニウム、酸化コバルト、酸化マンガン、酸化チタン、酸化モリブデン、酸化クロム、酸化コバルト、酸化亜鉛及び酸化銅から選ばれる少なくとも１種を含有する消火剤と、を具備することを特徴とする。
【００１５】
火災による熱で消火剤を収納する容器が燃焼した際には、容器外へ消火剤が広がるために、二酸化炭素の放出速度が速まり、より迅速に消火活動を行うことが可能となる。
【００１６】
本発明の建材は、基材と、この基材上に形成された、炭酸リチウムと酸化ジルコニウム、酸化珪素、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化アルミニウム、酸化コバルト、酸化マンガン、酸化チタン、酸化モリブデン、酸化クロム、酸化コバルト、酸化亜鉛及び酸化銅から選ばれる少なくとも１種を含有する消火剤層と、を具備することを特徴とする。
【００１７】
前述したように、本発明の消火剤は吸湿性が低いために、建材に用いてもかびなどの問題が起きることもなく、火災発生時などには消火能を発揮させることが可能である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明に係る酸化物は、炭酸リチウムと反応して二酸化炭素を生成するものであれば特に限定されずに使用することが可能である。
【００１９】
具体的には、酸化ジルコニウム、酸化珪素、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化アルミニウム、酸化コバルト、酸化マンガン、酸化チタン、酸化モリブデン、酸化クロム、酸化コバルト、酸化亜鉛、酸化銅などが挙げられる。
【００２０】
この中でも、二酸化炭素の放出速度、単位体積当たり二酸化炭素の放出量や炭酸リチウムとの反応温度を考慮した時には、酸化ジルコニウム、酸化珪素、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化アルミニウムを使用することが好ましく、特には酸化亜ジルコニウム、酸化珪素が好ましい。
【００２１】
本発明の消火剤は、炭酸リチウム粒子と酸化物粒子との混合物として使用すれば、特にその形態を選ばない。例えば粉末、造粒粉などの粉体のまま使用してもよいし、これらの粉体から得られた成型体やシート、あるいは基板表面や多孔質体に前記粉体を担持させて使用しても良い。
【００２２】
また、炭酸リチウム粒子および酸化物粒子の大きさは、０．１〜１０μｍ程度であることが好ましい。粒径が１０μｍよりも大きいと反応速度が低下する恐れがあり、０．１μｍよりも小さいとハンドリングや、製造が困難になる。
【００２３】
炭酸リチウムと酸化物の混合比率は、特に制限されるものではないが、単位体積当たりの二酸化炭素放出量を考慮した場合、選択する酸化物によって異なるが、例えば酸化物として酸化ニッケル、酸化鉄あるいは酸化ジルコニウムを使用した際には、炭酸リチウム：酸化物の比を１：０．５〜２に、酸化物として酸化珪素を使用した場合には、１：０．２５〜１にすることが望ましい。
【００２４】
なお、酸化ジルコニウム、酸化珪素、酸化ニッケルおよび酸化鉄を酸化物として使用した時の反応をそれぞれ化学式（１）〜（３）に示すが、炭酸リチウム全てを反応させた際の二酸化炭素の発生量は、炭酸リチウム１モルに対して、それぞれ１モルであり、要求される消火能力に応じて炭酸リチウムと酸化物の使用量を設定すればよい。
【００２５】
Ｌｉ２ＣＯ３＋ＺｒＯ２  →  Ｌｉ２ＺｒＯ３＋  ＣＯ２    （１）
Ｌｉ２ＣＯ３＋ＳｉＯ２  →  Ｌｉ２ＳｉＯ３＋  ＣＯ２    （２）
Ｌｉ２ＣＯ３＋ＮｉＯ２  →  Ｌｉ２ＮｉＯ２＋  ＣＯ２    （３）
Ｌｉ２ＣＯ３＋Ｆｅ２Ｏ３→２Ｌｉ２ＦｅＯ２＋  ＣＯ２  （４）
一方、前記化学式（１）で示す反応は可逆性があるために、化学式（１）で示されるリチウム複合酸化物などは炭酸ガス吸収材として利用可能である。そのため、本発明の消火剤は、リチウム複合酸化物を炭酸ガス吸収材として使用した後の生成物をそのまま利用可能である。すなわち、本発明の消火剤は、使用後の炭酸ガス吸収材を再利用すれば、別途新たに製造する手間は不要になると共に、省資源化、環境保護などにも貢献することができる。
【００２６】
また、テルミット反応などの補助発熱法を使用して、炭酸ガス放出反応を促進することもできる。例えばアルミニウム粉末などと共に本発明の消火剤を用いることで、アルミニウムが大気に接触することによる酸化発熱を利用すれば、周囲が炭酸ガス放出温度に満たなくても、消火剤から炭酸ガスを放出させることが可能となる。
【００２７】
以下に、本発明の消火剤の使用例について説明する。
【００２８】
図１は、本発明の消火器の一例を示す断面図である。
【００２９】
ステンレス製の容器１１には開放された放出路１２が設けられており、容器１１内には、例えば炭酸リチウムと酸化ジルコニウムが１：１の比率で混合された混合粉末１３が１０００ｇ充填されている。この消火器付近の温度が７００℃を超えると、混合粉末１３から二酸化炭素が発生し、最大１１２（ｌ）の二酸化炭素が放出路１２から噴射される。
【００３０】
あらかじめ出火対象物１４が想定される場合には、放出路１２を出火対象物１４に向けておくことでより効果的に消火を行うことが可能となる。
【００３１】
図２は、本発明の消火器の別の一例を示す断面図である。
【００３２】
紙あるいは樹脂シートなどから形成される可燃性の容器２１中に、炭酸リチウムと酸化珪素とが１：１の比率で混合された混合粉末２３が１０００ｇ充填されている。火災等の発生時に、可燃性の容器が燃焼すると、容器２１から混合粉末が流出するため、二酸化炭素の発生速度を高めることが可能になる。なお、この消火器においては、周囲の温度が７００℃を超えた時に最大１１２（ｌ）の二酸化炭素を発生する。
【００３３】
図３は、家屋の概略断面図である。
【００３４】
図３においては、床、壁、天井などの建材３０は、木板、セラミック板などの基板３１、消火剤層３２、および断熱材３３から形成されている。
【００３５】
家屋内において、火災等が発生し所定温度よりも高温になると、消火剤層３２からに酸化炭素が発生し、家屋内に二酸化炭素を充満させ消火を行う。
【００３６】
通気性の悪い断熱材を使用する際には、断熱材に通気孔を形成しておくことが有効である。
【００３７】
この消火剤層３２は、例えば混合粉末からなる消火剤を液体中に分散させ、基板３１に塗布・乾燥させることで担持させても良いし、混合粉末を圧縮成型するなどして消火剤シートを成型し、断熱材３３と基板３１とで挟持しても良い。
【００３８】
また、本発明の消火剤は、混合粉末を圧縮成型するなどして立方体、あるいは球形など、任意の形状・サイズの成型体を作成し、燃焼中の消火対象部に投下して消火することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の消火器の一例を示す断面図。
【図２】本発明の消火器の別の一例を示す断面図。
【図３】本発明の建材の一例を示す図。
【符号の説明】
１１、２１・・・容器
１２・・・放出路
１３、２３・・・混合粉末
１４・・・出火対象物
３０・・・建材
３１・・・基板
３２・・・消火剤層
３３・・・断熱材
【図１】
0003585799.tif 000002
【図２】
0003585799.tif 000003
【図３】
0003585799.tif 000004