二酸化炭素ハイドレートを用いた消火に関する基礎研究

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下記の研究項目について研究を実施した.1.二酸化ハイドレート結晶粒子サイズが消火効率に及ぼす影響3MPa,274Kの条件にて生成させた二酸化炭素ハイドレート結晶を大気圧,-70℃の条件にて取り出し,その後,液体窒素温度条件にてふるいを用いてこ二酸化炭素ハイドレート結晶粒子サイズを1mm-8mmの範囲の6段階の大きさに分類した,こうして得られた各粒子サイズの結晶を直径75mmのメタノールプール火炎に供給して消火する実験を行った.この結果から,粒子サイズが小さいほど消火に要する最小のハイドレート質量(消火限界質量)が少なくて済むことがわかった.この結果から消火の効率がハイドレートの表面積および分解速度と対応していることがわかる.同一質量のハイドレートを用いる場合,粒子サイズが小さいほど表面積が大きくなる.表面積が大きいとハイドレートの分解速度は大きくなり,より多くの二酸化炭素ガスが放出され,ハイドレートの分解熱による吸熱の効果も大きくなり,消火効率が向上するものと考えることができる.2.固体燃焼(木材)の消火に関する実験木材チップを燃料として用いた消火実験も行った.この実験では二酸化炭素ハイドレート以外に氷とドライアイスを用いた実験も実施して,これらの三つの物質の消火剤として能力を比較した,実験結果から,消火の効果は二酸化炭素ハイドレート,ドライアイス,氷の順となった.二酸化炭素ハイドレートの分解によって生じる二酸化炭素ガスと水が固体燃料の消火に相乗的な効果を発揮したものと解釈することができる.