(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルゴンと窒素とのみにより構成されるとともにアルゴンが１０モル％〜９０モル％の範囲で含有されて全体が１００モル％となり、且つ
酸化燃焼する金属粉に対して放出される
混合ガス消火薬剤。
【請求項２】
前記金属粉が、マグネシウム切削粉又はジルコニウム切削粉である
請求項１に記載の混合ガス消火薬剤。
【請求項３】
アルゴンと窒素とのみにより構成されるとともにアルゴンが１０モル％〜９０モル％の範囲で含有されて全体が１００モル％となり、且つ酸化燃焼する金属粉に対して放出される混合ガス消火薬剤が充填された
消火器。
【請求項４】
前記金属粉が、マグネシウム切削粉又はジルコニウム切削粉である
請求項３に記載の消火器。
【請求項５】
アルゴンと窒素とのみにより構成されるとともにアルゴンが１０モル％〜９０モル％の範囲で含有されて全体が１００モル％となり、且つ酸化燃焼する金属粉に対して放出される混合ガス消火薬剤が充填された
高圧ガス容器。
【請求項６】
前記金属粉が、マグネシウム切削粉又はジルコニウム切削粉である
請求項５に記載の高圧ガス容器。
【請求項７】
アルゴンと窒素とのみにより構成されるとともにアルゴンが１０モル％〜９０モル％の範囲で含有されて全体が１００モル％となる混合ガス消火薬剤を、酸化燃焼する金属粉に対して放出する
消火設備。
【請求項８】
前記金属粉が、マグネシウム切削粉又はジルコニウム切削粉である
請求項７に記載の消火設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ナトリウム・リチウム・アルミニウム・マグネシウム・チタニウム・ジルコニウム及びこれらの合金の火災（消防法に基づく危険物では第二類・第三類に指定されている金属類の火災）に対して高い消火能力を有する消火薬剤、消火器、高圧ガス容器、及び消火設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、金属材料としてアルミニウム・マグネシウム・チタニウム・ジルコニウム・ネオジウム・ナトリウム・リチウム及びこれらの合金が広く使用され、それらの種類も増加してきている。又、その用途の増大・多岐化により、火災事故も増加している現状がある。
【０００３】
かかる金属類は、消防法に基づく危険物では第二類・第三類に指定されている非常に危険な物質である。これらの金属類の火災は、一旦事故が発生すると火勢の拡大も早く、燃焼温度も高く、通常の消火剤では消火困難となり、消火が遅延されれば莫大な損害を蒙ることとなり、初期段階での確実な消火を特に必要とされている。
【０００４】
このような金属火災に対して、水を含有する泡消火薬剤や強化液消火薬剤や第三種浸潤剤消火薬剤のような水系消火薬剤を使用すると、消火効果がないばかりか、金属火災と接触するとその高い燃焼温度により水等が分解し、火勢を煽ったり分解ガスを発生し、爆発する恐れがあるので絶対に使用できない。
【０００５】
また、従来より知られているハロン１３０１（ＣＦ３Ｂｒ）やハロン１２１１（ＣＦ３Ｃ１Ｂｒ）やＦＥ−１３（ＣＨＦ３）やＦＭ−２００（Ｃ３ＨＦ７）のようなハロゲン化物消火薬剤や炭酸ガス消火薬剤は、金属火災に使用すると分解し、炎を煽るのみで消火の用途としては使用することが出来ない。
【０００６】
かかる金属火災に対して有効な消火薬剤として、金属火災用粉末消火薬剤や乾燥砂を挙げることが出来る。金属火災用粉末消火薬剤は、消火器等に充填し金属火災の表面に粉末を放出し３〜５ｃｍの厚さに覆い窒息と冷却により消火効果を発揮する。また、乾燥砂はスコップ等で金属火災の表面に乾燥砂を放出し３〜５ｃｍの厚さに覆うことにより消火効果を発揮する。
【０００７】
しかしながら、粉末消火薬剤や乾燥砂は、環境汚染や使用上の制約等があり、金属火災に対して有効で環境に優しい消火薬剤が出現することを期待されている現状がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
金属火災用粉末消火薬剤は、二類・三類の金属類危険物に対して消火効果があり、古くから広く使用されている。その消火効果は、実績からも消防法からも認知されている所である。しかし、使用する上で「塩化ナトリウム・塩化カリウム・塩化カルシウム等の塩化物や炭酸ナトリウム・炭酸カリウム等の炭酸塩やほう酸等の粉体」を主成分とした微粉末であるため、消火時に燃焼物全体に放出被覆することが困難で消火がし辛いとか、放出した消火薬剤が微粉末であり腐食性を有するため消火後の周辺環境に甚大な被害を蒙ったり、長期の貯蔵により固化し使用に絶え難いという不都合が指摘されている。また、乾燥砂等は消火効果が小さいとか、消火方法に制約がある（スコップ等の人手による方法となる）という不都合があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
しかるべき現状を踏まえて、消火性能に優れ、腐食・汚染等の恐れが少なく取扱も平易な消火薬剤を種々検討した結果、アルゴンと窒素を限られた範囲のモル比率で混合したガスが金属類の火災に対して消火性能に優れ、且つ人体や環境に優しく、取扱も平易であり、経時的な安定性にも優れていることを見いだし本発明を完成するに至ったのである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。
本発明の混合ガス消火薬剤は、アルゴンと窒素を限られた範囲のモル比率で混合して得られたものである。アルゴンのモル比率は１０％から９０％であり、窒素のモル比率も１０％から９０％である。
【００１１】
アルゴンが１０％未満のモル比率では、二類・三類の金属類危険物に対して初期の目的どおり消火効果を発揮することが出来ない。同様に窒素も１０％未満のモル比率では、二類・三類の金属類危険物に対して初期の目的どおり消火効果を発揮することが出来ない。
【００１２】
アルゴンと窒素を限られた範囲のモル比率で混合したとき、金属類の火災に対して消火効果を発揮するが、その理由は次のようであると考えられる。
通常、金属類の火災は高温度で酸化燃焼している為、炭酸ガスやハロゲン化物消火薬剤は分解し、炎を煽り消火することが出来ない。
【００１３】
しかしながらアルゴン・窒素は安定した化合物で不活性なガスである。アルゴンは金属火災の高温に接したときも、分解しないと考えられる。窒素はある温度までは安定であるが、約８００℃以上の金属と接すると部分的に分解し窒化金属を生成すると考えられる。
【００１４】
本発明に基づく混合ガス消火薬剤の金属類の火災に対する消火効果は、上記したアルゴンと窒素が金属火災に接したときの性質によってもたらされていると考えられる。即ち、混合ガス消火薬剤は、金属類の火災に対して、酸素濃度を低下させて消火を促す希釈効果（主にアルゴンによる作用）と、窒化金属が部分的に形成されたことによる燃焼特性の変化に基づき消火を促す熱化学的効果（主に窒素による作用）とが相乗的に発揮され、優れた消火効果を有すると考えられる。以下の実施例・比較例からも明らかなようにアルゴンと窒素を限られた範囲のモル比率で混合したとき、初めて初期の目的の消火効果を発揮する。
【００１５】
本発明の混合ガス消火薬剤は、従来のガス系消火薬剤と同様に高圧ガス容器や消火器に充填して使用される。消火器として、固定配管消火設備として、目的に応じて使用でき、所定の消火効果を提供するものである。
【００１６】
【実施例】
次に、実施例・比較例を挙げて本発明の混合ガス消火薬剤について説明する。尚、本発明の効果は、実施例のみの混合比率に限定されるものでない。金属類も実施例のみに限定されるものでなく、広く知られている二類・三類の金属類危険物に対しても同様の効果が得られるものである。
実施例の組成を表１に記載する。
【００１７】
【表１】
0004315528.tif 000002
【００１８】
比較例の組成を表２に記載する。
【００１９】
【表２】
0004315528.tif 000003
【００２０】
実験例１．
上記実施例及び比較例に基づくガス消火薬剤を用いて、高圧ガスボンベに８００ｇずつ充填し、マグネシウム切削粉に対する消火試験を行った。
試験はほぼ密閉された３６８リットル（７００ｍｍ×７００ｍｍ×７５０ｍｍ）容器のほぼ中央に２００ｇのマグネシウム切削粉を３３０ｍｍ×３３０ｍｍのＳＵＳ容器に均一に敷き詰めてセットし、トーチ棒で着火した。燃焼面積が半分になった時点で扉を閉め、ガス放出を開始した。炎が納まり内部の赤熱が黒くなった時点で完全消火と判断した。併せて、熱電対を金属粉の温度を測定しながら、消火の判断を行った。
【００２１】
消火の有無と消火ガス濃度の算出と酸素濃度測定を行なった。消火ガス濃度は放出したガス重量からガス容積を求め算出した。酸素濃度は磁気式酸素濃度計（ＭＡＧ−１６７：島津 製作所製）を用いて測定した。
その結果を表３に記載する。
【００２２】
【表３】
0004315528.tif 000004
【００２３】
実験例２．
上記実施例及び比較例に基づくガス消火薬剤を用いて、高圧ガスボンベに８００ｇずつ充填し、ジルコニウム切削粉に対する消火試験を行った。
試験はほぼ密閉された３６８リットル（７００ｍｍ×７００ｍｍ×７５０ｍｍ）容器のほぼ中央に１００ｇのジルコニウム切削粉を３３０ｍｍ×３３０ｍｍのＳＵＳ容器に均一に敷き詰めてセットし、トーチ棒で着火した。燃焼面積が半分になった時点で扉を閉め、ガス放出を開始した。炎が納まり内部の赤熱が黒くなった時点で完全消火と判断した。併せて、熱電対を金属粉の温度を測定しながら、消火の判断を行った。
【００２４】
消火の有無と消火ガス濃度の算出と酸素濃度測定を行なった。消火ガス濃度は放出したガス重量からガス容積を求め算出した。酸素濃度は磁気式酸素濃度計（ＭＡＧ−１６７：島津 製作所製）を用いて測定した。
その結果を表４に記載する。
【００２５】
【表４】
0004315528.tif 000005
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば金属火災に対して低いガス濃度で消火でき、消火後の酸素濃度の低下も少なく、優れた消火効果が得られる。