1. 消火器は、なんびょうで なくなるの?
1. 消火器の粉は、15秒ほどで出切ってしまう
1. 粉末消火器の放射時間 ── 目安は11〜18秒、「最初の15秒が勝負」
ゆっくり 1、2、3…と 15まで かぞえて みて ください。みじかな こなの 消火器は、その くらいの あいだに、こなを だしきって しまう と いわれます[3]。
こなが とどく きょりも、3メートルから 6メートルが めやすです[2]。つまり、ゆっくり 火を けして いく どうぐでは なく、みじかい あいだに ぜんぶ つかう どうぐです。
ちなみに、ちがう タイプの 消火器は もっと ながく でます。でも、まずは こなの タイプが どう 火を けすのか、見て みましょう。
実際に使う場面を思い浮かべてみます。キッチンの隅から火が上がり、壁の消火器をつかみました。ところが粉を出せる時間は、名古屋市消防局によると15秒前後です。同じ局の表現では「最初の15秒が勝負」になります[3]。
東京消防庁の資料では、粉末消火器の放射時間の目安は11〜18秒、粉が届く距離の目安は3〜6mです。「約15秒」は名古屋市の言い方で、東京消防庁は幅のある目安を示しています[2]。
同じ資料で、水に薬剤を溶かした強化液の消火器を見ると、放射時間の目安は23〜80秒、距離は3〜8mです[2]。粉末は、出る時間が短いタイプの消火器だと分かります。
ではその短い時間に、中身は火に何をしているのでしょうか。
2. 火は、どうして きえるの?
2. 消火器は、燃え続ける条件をこわして火を消す
2. 燃焼の四要素と消火の分類 ── 冷却・窒息・負触媒
火が もえつづけるには、もえる もの、酸素、あつさ、そして 火の なかで おこる はんのうが いります[1]。この うち ひとつでも なくなると、火は きえます。
水を かけると、もえて いる ものから あつさを うばいます。あわや ガスで おおうと、酸素が とどかなく なります[1]。
だから 消火器は、火を「けす」と いうより、もえる わけを ひとつ こわす どうぐです。こなは、どれを こわすのでしょう。
火が燃え続けるには、燃えるもの(可燃物)、酸素、熱、そして炎の中で起きる化学反応の四つがそろう必要があります。京都市消防局の資料は、このうち一つでも欠けると燃焼は起きず、続かないと説明します。消火の原理は、その裏返しです[1]。
だから消火の方法も、どれを断つかで分けられています。水をかけて熱を奪うのが「冷却」、泡や燃えないガスで表面を覆って酸素を断つのが「窒息」、反応そのものを抑えるのが「負触媒(抑制)」です[1]。
焚き火に水がかかって消えるのは冷却、鍋の中の小さな火がふたで空気を断たれて消えるのは窒息、というように、身近な消し方も四つのどれかに当てはまります。消火器は、この考え方を持ち運べる形にした道具です。では、粉末はどれにあたるのでしょうか。
3. こなは、火の なにを とめるの?
3. 白い粉は、火に覆いをかぶせ、連鎖を断つとされる
3. ABC粉末の働き ── 第一リン酸アンモニウムが担うとされる二つの役
みじかな 消火器の こなは、ABC粉末と よばれる ものが 多く、おもな 中みは りんの なかまの くすりです[6]。
この こなは、火の あつさで とけて、もえる ものの ひょうめんを おおい、くうきを さえぎると いわれます。さらに、火の なかで はんのうを すすめる つぶを つかまえて、もえつづける ながれを とめるとも いわれます[6][7]。
ただし、どれが どのくらい きいて いるかは、せつめいに よって ちがいます。大きな ところだけ おぼえて おきましょう。
身近な粉末消火器に多いABC粉末の主成分は、第一リン酸アンモニウムです。硫酸アンモニウムなどと混ぜる例が一般的とされますが、配合は製品によって違います[6]。
この粉は、炎の熱で分解します。熱で溶けて燃えるものの表面を覆い、空気を遮る(窒息)働きがあるとされます。もう一つ、炎の中で連鎖反応を進める活発な粒(H・OHラジカル)を、リン化合物が捕まえて連鎖を断つ(抑制)働きが主だとする研究もあります[6][7]。
つまり粉は、一つの働きだけで火を消すのでなく、覆うことと反応を止めることの両方を狙う、と説明されます。ただし「どちらが主か」は、資料によって言い方に幅があります。
一方で、粉には苦手なことがあります。京都市消防局の資料は、粉末は抑制の働きが強く使える火災の種類が広い反面、冷却の効果や、燃えたものに染みこむ力がないので、消えたあとの再出火に注意が必要だと述べます[1]。この弱点は、あとの「使い方」の理由に直結します。
ABC粉末の主成分は第一リン酸アンモニウム(リン酸二水素アンモニウム)で、硫酸アンモニウムとの混合が一般的とされる。配合比は製品ごとに異なるため、固定の数字は示さない[6]。
この粉が火を止める働きは、二つに分けて説明される。一つは、熱で溶けて燃焼物の表面を覆い、空気を遮る窒息の働き。もう一つは、炎の中の連鎖反応を担うH・OHラジカルを、リン化合物が捕まえて連鎖を断つ抑制(負触媒)の働きで、分解が吸熱で不活性ガスも生むことも補助的に語られる。化学的な抑制が主だとする分析もある[6][7]。ただし、この説明は論文の要旨と百科事典の記述にもとづくもので、どちらが主かは資料の言い方に幅がある。
ここで確かなのは、粉末は冷却の効果が乏しいという点だ。京都市消防局は、粉末消火器は抑制作用に優れ適応火災が広いが、冷却効果や浸透性がないため再出火に注意が必要で、粉による視界の悪化もあり、強化液や泡などの液体系消火器との併用が勧められると述べる[1]。窒息と抑制で炎を一気に鎮めても、熱そのものが残るなら、再び燃えうる。
この「速いが、冷やさない」という性格が、使い方の手順の多くを決めている。その前に、15秒で粉を出しきる力はどこから来るのか。
4. こなを いきおいよく だす ちからは、どこから?
4. 粉を勢いよく飛ばす力は、容器の中のガスが生む
4. 加圧式と蓄圧式 ── 封板を破るガスと、あらかじめ入っている圧力
こなを とおくへ とばすには、おし出す ちからが いります。その ちからは、ようきの 中の ガスです[2]。
レバーを にぎると、小さな ガスの ようきの ふたが やぶれて、ガスが いっきに ふき出します。その いきおいで こなが とび出す しくみが あります。このタイプを 加圧式と いいます[2]。
はじめから ようきの 中に ちからが たまって いる タイプも あります。こちらは、めもりの ついた まるい けいきが ついて います。
粉を何メートルも飛ばすには、押し出す力が要ります。東京消防庁の資料は、その仕組みを大きく二つに分けています[2]。
一つは加圧式です。容器の中に加圧用のガスの入った小さな容器があり、レバーを握ると、その容器のふたにあたる封板が破れてガスが噴き出します。その圧力で粉が放射されます。粉末消火器は一般にこの方式です[2]。
もう一つは蓄圧式です。こちらは容器の中に、あらかじめ高い圧力の空気や窒素が入っていて、圧力計が付いています。住宅用などに、蓄圧式の粉末消火器もあります[2]。
圧力計は、使う前の点検に役立ちます。蓄圧式では、針が緑色の範囲にあるかを見ます[2]。針が緑の外にあれば、ふだんの力が足りていない合図です。
粉を放射するための圧力の与え方は、加圧式と蓄圧式に分かれる。加圧式は、内部に加圧用ガス容器があり、レバーを握ると封板が破れてガスが噴出し、その圧力で薬剤が放射される。蓄圧式は、本体に高圧の空気・窒素があらかじめ充填され、指示圧力計を備える[2]。
粉末消火器は一般に加圧式で圧力計がないが、住宅用などには蓄圧式の粉末もあり、「粉末=加圧式」とは言い切れない[2]。放射時間が短い理由は、この資料からは読み取れないため、ここでは因果を断定しない。
点検の観点では、蓄圧式なら圧力計の指針が緑色の範囲にあるかを見る。ほかに、安全ピンが付いているか、容器に腐食や変形がないか、直射日光や湿気の多い場所に置いていないかが確認項目になる[2]。
仕組みが分かったところで、問いは「その15秒をどう使うか」に移る。
5. 15びょうを むだに しない つかい方は?
5. 15秒を無駄にしない使い方には、それぞれ理由がある
5. 使い方の手順と理由 ── 風上・掃くように・最後まで・再出火への備え
つかい方は 3つです。①あんぜんピンを ぬく。②ホースの さきを 火もとに むける。③レバーを つよく にぎる[2]。
こなの 消火器は、かざかみから、ほうきで はくように ふって かけると きくと いわれます[2]。けむりや ほのおを かぜが こちらへ はこびにくく、ひろい ところへ こなが とどくからです。
そして、きえたように 見えても、さいごまで だしきります。こなは あつさを うばわないので、また もえる ことが あります。きえたように 見えても ちかづかず、おとなや 消防の ひとに しらせます[2]。
東京消防庁が示す使い方は三段階です。①安全ピンを抜く、②ホース(ノズル)を火元に向ける、③レバーを強く握る。ここまでの手順に、前の章の弱点が入りこんでいます[2]。
粉末は、風上から掃くように放射すると効果的です[2]。自分が風下にいると、炎や熱気、粉が自分のほうへ流れてきやすくなります。これは資料の文面ではなく、向きを考えたときの自然な推測です。
そして、一時的に火が消えたように見えても、最後までしっかり放射します。粉は熱を奪わないので、再び燃え出すことがあるためです。消えたように見えても火元には近づかず、周りの大人や消防に知らせます[2][1]。
15秒という短さと、冷やさないという性格。この二つを知ると、「最後まで出す」「消えたあとも近づかない」という注意が、自然な手順に見えてきます。
使用の基本は、安全ピンを抜く、ホース(ノズル)を火元に向ける、レバーを強く握る、の三段階である。粉末は風上から掃くように放射すると効果的で、一時的に消えたように見えても再燃の可能性があるため、最後まで放射する、と東京消防庁は述べる[2]。
各手順の理由は、これまでの章とつなげると読み取れる。放射時間が短い(目安11〜18秒)うえ[2]、粉は冷却の効果と浸透性がなく、粉による視界の悪化もある[1]。そのため、短い時間に確実に炎の根元へ届けること、再出火に備えて最後まで出しきり、消えたあとも再出火に備えることが大事になる。風上に立つ理由は資料に明記されておらず、炎や粉が自分側へ流れるのを避けるためだという解釈は、筆者の推測である。
粉の視界の悪化と冷却不足という弱点を補うために、京都市消防局は強化液や泡などの液体系消火器との併用を勧めている[1]。
では、手順どおりにやれば、どんな火でも消せるのか。
6. 消火器で けせない ときは、どうするの?
6. 消火器で戦えるのは「炎が天井に届くまで」
6. 初期消火の限界 ── 天井・逃げ口・避難
消火器で けせる めやすは、ほのおが 天じょうに とどく まえまでです[2]。それより おおきく なったら、むりを せず、にげます。
だから 消火器を つかう ときは、にげられる でいりぐちを せなかに して たちます[2]。きけんだと かんじたら、すぐ にげて、消防の ひとを まちます。
ところで、こうした 消火器は、いつ から 日本に あるのでしょう。
東京消防庁は、消火器で消せる限界の目安を「炎が天井に届くまで」としています。それを超えたら、消火器では間に合わないという意味です[2]。
だから、消火するときは逃げ口を背にして立ちます。消せなくなったときに、すぐ逃げられる向きです。危険を感じたら無理をせず避難し、消防隊を待つことが勧められています[2]。
15秒という短さと、天井という限界は、消火器が「火を完全に打ち負かす道具」ではなく、「小さいうちに食い止める道具」であることを示しています。消火器は、火が小さいうちに使う道具です。
では、こうした消火器は、どんな道のりで日本に来て、今の形になったのでしょうか。
東京消防庁は、消火器による消火限界の目安を、炎が天井に達するまでとする。消火は逃げ口を背にして行い、危険を感じたら避難して消防隊を待つよう求める[2]。
この限界の設定は、放射時間の短さと表裏にある。15秒ほどで粉を出しきるのなら、炎が天井に届くほどの規模では、使いきったあとにも火が残るおそれがある。そこで逃げ道を確保した位置から使い、消せなくなる場合を前提に動く。これは資料の一文ではなく、複数の数字から組み立てた筆者の読みである。
では、こうした消火器はどのような歩みで日本に来たのか。
7. 消火器は、いつから あるの?
7. 日本に消火器が来たのは明治5年、粉末は昭和26年
7. 消火器の歩み ── マンビーの携帯式から、1965年のABC粉末まで
日本に はじめて 消火器が しょうかいされたのは、1872年(明治5年)です。ほかの くにの ものが てんじ されたと いわれます[4]。
こなの 消火器は、1951年に 日本へ 入って きて、つぎの 年には 日本でも つくれるように なりました[4]。
外国では、1818ねんごろに イギリスの マンビーが、くうきの ちからで えきを とばす どうぐを つくったと いわれます[8]。
東京消防庁の資料によると、消火器が日本に初めて紹介されたのは1872年(明治5年)で、西京博覧会にアメリカが出品しました。当時は「火災消防器械」と呼ばれたそうです[4]。
泡の消火器は1918年に、粉末の消火器は1951年に輸入され、粉末は翌年に国産化されました。さらに1965年には、ABC粉末の消火器が複数の会社から売り出されました[4]。粉末が入ってから、使える火の種類の広いABC粉末が出るまで、14年です。
外国では、現代の持ち運べる消火器の原型は、イギリスのマンビーが、炭酸カリウムの水溶液と圧縮空気を使ったものとされ、特許は1818年とする資料があります。年は資料により1813〜1818年と揺れるため、「世界初」とは言い切れません[8]。
日本に消火器が初めて紹介されたのは1872年(明治5年)で、西京博覧会にアメリカから出品された。当時の名は「火災消防器械」である[4]。開催地を京都と考えるかどうかは、資料の書きぶりから断定しない。
種類の広がりを見ると、泡消火器の輸入が1918年、粉末消火器の輸入が1951年で、粉末は翌1952年に国産化された。1965年にはABC粉末消火器が複数社から販売された[4]。粉末の輸入からABC粉末まで14年、日本への初紹介からABC粉末の販売まで93年。この計算は、記された年から筆者が求めた差である。
国外では、現代的な携帯式の原型とされるのが、イギリスのマンビーの消火器で、炭酸カリウム水溶液と圧縮空気を使った。年は資料により1813年から1818年まで揺れるため、「世界初」と言い切らない[8]。
マンビーの水溶液と圧縮空気から、ガスの圧力で粉を放射する現在の機器まで、中身は変わっても、燃焼の四要素のどれかを断つ点は共通している。
8. 近くの 消火器を、見に いこう
8. 近くの消火器を、触らずに「読む」
8. 近くの消火器のラベル・圧力計・製造年を読む
がっこうや おうちに ある 消火器を、さわらずに 見て みましょう。ほのおの え(ひょうじ)が あります。白は ふつうの 火事、黄色は あぶらの 火事、青は 電気の 火事に つかえる しるしです[2]。
めもりの ついた まるい けいきが あれば、はりが 緑の なかに あるか 見ます。ふつうの おうちの 消火器は、つくってから 5ねんが 使える めやすです[5]。
ぜったいに ひきぬいたり、レバーを にぎったり しては いけません。見るだけに しましょう。
まず、ラベルを見ます。適応する火災の絵表示は、普通火災が白、油火災が黄、電気火災が青と、省令で色が決まっています[2]。
蓄圧式なら、圧力計の針が緑色の範囲にあるか。容器にさびや変形がないか。直射日光や湿気の多い場所に置かれていないか[2]。使用期限は、住宅用が製造から5年、業務用が8〜10年が目安で、期限内でも容器が腐食していれば交換します。住宅用は、再充填できない使い切りが一般的です[5]。
消火器は触らず、見るだけにします。安全ピンを抜いたり、レバーを握ったりすると、粉が出てしまうからです。
ラベルの小さな文字を一つ読んでみると、「15秒」という数字の意味が、前より実感として分かるはずです。製造年が分かったら、自分の学校や家のものは、あと何年使える目安なのかも計算できます。
近くの消火器の確認項目は、資料から三つに整理できる。第一に、適応火災の絵表示の色。省令(消火器の技術上の規格を定める省令)で、普通火災は白、油火災は黄、電気火災は青と定められている[2]。
第二に、圧力計と外観。蓄圧式なら指針が緑色の範囲にあるか、容器の腐食・変形がないか、直射日光や湿気の場所にないかを見る[2]。第三に、製造年。使用期限は住宅用が製造から5年、業務用が8〜10年で、期限内でも腐食があれば交換する。住宅用は一般に再充填できない[5]。
ここでは、安全ピンを抜く、レバーを握るなどの操作を試す必要はない。見るだけで、放射時間の短さ、加圧式か蓄圧式か、使える火の種類、使える期間という、この記事で出てきた論点を実物で確かめられる。資料を読みたい場合は、出典の東京消防庁の取扱い要領が、使い方と点検の根拠として最も具体的である[2]。
しらべた もとの じょうほう
参考にした情報源
参考にした情報源と、その使い方
出典は、消防機関の資料を中心に、補助として百科事典の記事と博物館の収蔵品情報を使っています。
- 京都市消防局「初期消火」 https://www.city.kyoto.lg.jp/shobo/cmsfiles/contents/0000151/151279/syokisyouka.pdf (燃焼の四要素、消火の分類、粉末の特徴と再出火の注意)
- 東京消防庁「消火器の取扱い要領」 https://www.tfd.metro.tokyo.lg.jp/content/000022482.pdf (放射時間・距離の目安、使い方、加圧式と蓄圧式、点検、消火の限界、絵表示)
- 名古屋市消防局「消火器に関する技術情報」 https://www.city.nagoya.jp/bousai/shoubou/1012724/1013146/1013147/1013158.html (粉末消火器の放射時間15秒前後)
- 東京消防庁「防火QA(消火器の歴史)」 https://www.tfd.metro.tokyo.lg.jp/learning/elib/qa/qa_56.html (日本への導入の歴史)
- 鹿児島市「消火器FAQ」 https://www.city.kagoshima.lg.jp/faq-kurashi/yobou/q6.html (使用期限)
- Wikipedia「ABC dry chemical」 https://en.wikipedia.org/wiki/ABC_dry_chemical (ABC粉末の成分と働きの概要。百科事典のため補助)
- 南京工業大学の論文「The reaction pathway analysis of phosphoric acid with the active radicals」 https://pure.njtech.edu.cn/zh/publications/the-reaction-pathway-analysis-of-phosphoric-acid-with-the-active- (リン酸が炎の中の粒に働く経路。要旨にもとづく)
- Ingenium(カナダの科学技術博物館)収蔵品情報 https://collection.ingenium.ca/en/id/2010.1300.001 (初期の携帯式消火器)
なおした ところ
更新履歴
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