もっと簡単に誰でも分かるように解説してや‥。
消火器にも種類が色々あるので、それらにも触れながら消火作用について紹介していきます！
このページを見たら消防設備士試験の「消火器の消火作用」に関する問題が得点源となるはず！
最新ver.の過去問情報は、青木マーケ(株)noteの消防設備士「過去問テスト」で毎年更新しています。
併せて、ご参照ください。
燃焼の３要素
物が燃えるのは「燃えるもの」と、「空気」と、「きっかけ」の３つで起こります。
①可燃物
この「燃えるもの」とは、固体(木、プラスチック、布など)だけで無く、液体(ガソリン、天ぷら油など)や、気体（天然ガスやLPガスなど）があります。
これをカッコ良く【可燃物(かねんぶつ)】と言います。
②支燃物
「空気」の成分には酸素が含まれており、その酸素が可燃物と激しくケミストリー(化学反応)している状態が”燃える”です。
この酸素の事を、”燃えるのを支えている”という意味で【支燃物(しねんぶつ)】と言い、可燃物とケミストリーしている現象を”酸化反応(さんかはんのう)”と言います。
また、”燃える”では素人っぽいので、これからは”燃焼(ねんしょう)”と言いましょう。
③点火源
そして「きっかけ」とは、ガスコンロで言えば『カチッ』って鳴った時に出る火花、ろうそくで言えばマッチやライターの火、ガソリンスタンドで言えば静電気の『パチッ』や咥えタバコです。
原始人が木と木を擦りまくって火を起こす時の摩擦熱も含みます。
この「きっかけ」のことをプロっぽく言うと【点火源(てんかげん)】となります。
この【可燃物】と【支燃物】と【点火源】が揃って「燃焼」になります。
逆に言えば「燃焼の３要素」が、どれか一つも欠如すれば燃焼は収まります。
消火方法４つ
次は【可燃物】と【支燃物】と【点火源】のどれかを取り除き、消火する方法を考えてみましょう。
①除去消火
まず、可燃物を無くしてしまう［除去(じょきょ)］です。
これは物理的に可燃物を取り除く事で、小さな木片とかなら、他に燃え移らない所に蹴っ飛ばしたり、ガスなら元栓閉めたりする事です。
ちなみに昔の”め組”とかの火消しは火災現場の周囲の家屋をぶっ壊して延焼を防ぐ「破壊消火」だったようで、これも［除去］の一種です。
②窒息消火
次の方法は、支燃物を取り除く［窒息］です。
”燃焼”も人間の呼吸のように空気(酸素)が無いと活動が続けられないので、それになぞらえて［窒息］で、要するに空気(酸素)を遮断してしまう方法です。
テレビとかで帽子の長いシェフが鉄板焼きの肉に火がついた時に、ドーム型の蓋をパコッと被せてるのを見たことがありますが、あんな感じです。
他には、空気中の酸素の濃度を落とす方法です。
通常時、空気中の酸素濃度は約21％です。これを15％以下ぐらいまで下げるのが消火の目安になります。ただし、燃える物や周囲の条件によって限界は違うので、すべての火が同じ濃度で消えるわけではありません。蓋を被せる例も「酸素の供給を抑える」と考えてください。
昔からある方法として、砂をかけるのも［窒息］の一種です。
③冷却消火
次は、可燃物を冷やす［冷却］です。
燃焼を続けるには、熱が必要です。そこで可燃物や燃焼している部分から熱を奪い、燃焼を続けられない状態にするのが［冷却］です。
液体の［引火点］は、試験で小さな火を近づけたとき、引火するだけの蒸気を出す最低の液温です。［燃焼点］は、さらに加熱して、着火後も燃焼が続くようになる温度です。
ここで大事なのは、引火点が「これ以上でも、火を離せば必ずすぐ消える温度」ではないこと。実際に燃え続けるかは、燃料の状態や熱の供給などにも左右されます。
例えばガソリンのように引火点が低い液体は、常温でも燃える蒸気を出します。普通の水で引火点より下まで冷やすのは難しいので、「引火点が低いから冷却が最適」とはなりません。
一番メジャーな冷却の例は水をかける事です。水が温まるときにも、水蒸気になるときにも周囲から熱を奪います。「水が冷たいから」だけでなく、この吸熱が効いているんですね。
④抑制作用（負触媒作用）
さらにもう一つの手段として、先ほどの燃焼のメカニズム説明でケミストリーの話があったと思いますが、酸化反応を化学的に抑制(抑えつける)する［抑制］作用を利用した消火があります。
消火器は、上記の［除去］・［窒息］・［冷却］・［抑制］の４つの方法のうち、［除去］以外の３つの方法のいずれか、または複数利用して消火をします。
消火器種別ごとの消火作用
次に、消火器の種類の違いによる消火の方法を見ていきましょう。この表は、以下の設問で判断する主な消火作用の整理です。副次的な作用が一切ない、という意味ではありません。
| 消火器の種別 | 窒息 | 冷却 | 抑制 | 作用の概要 |
| 粉末（ABC） | ◯ | ◯ | 被覆で遮断、成分で連鎖反応を抑制。 | |
| 水 | ◯ | 水が熱を吸収して冷却。 | ||
| 強化液 | ◯ | ◯ | 水溶液が吸熱、成分で抑制。 | |
| 強化液(中性) ※ | ◯ | ◯ | 水溶液が吸熱、泡で油面を覆う。 | |
| 化学泡 | ◯ | ◯ | 泡で遮断、水分が吸熱。 | |
| 機械泡 | ◯ | ◯ | 泡で遮断、水分が吸熱。 | |
| 二酸化炭素（CO₂） | ◯ | ◯ | 酸素濃度低下、気化時に吸熱。 | |
| ハロゲン化物 | ◯ | ◯ | 酸素濃度低下、連鎖反応を抑制。 |
※試験問題で強化液とだけ書かれていた場合は、こちら(中性)では無い。
水消火器
【水消火器】水を使って熱を奪う、主に［冷却］作用を利用する消火器です。水が温まるときと蒸発するときの吸熱が、燃焼を抑えます。
純度が高い”純水”をベースにした薬剤を使い、電気火災にも適応するタイプがあります。使用できる火災は、消火器の適応火災マークで確認します。
強化液消火器
【強化液消火器】炭酸カリウムなどを含むアルカリ性の水溶液を薬剤に使用。薬剤成分が燃焼の連鎖反応を抑える［抑制］作用と、水溶液が熱を奪う［冷却］作用があります。
※次の”中性”タイプに対して、こちらは”アルカリ性”ということになりますが、その様に表現されることは少なく普通に“強化液”と書いてあればこちらです。
【強化液(中性)消火器 ※ 】アルカリ金属塩類等の主成分に界面活性剤等を添加した薬剤を使用。
普通火災では水溶液の［冷却］作用や浸透性が働きます。油火災では泡状の薬剤が油面を覆い、空気との接触や可燃性蒸気の発生を抑える［窒息］作用も働きます。
中性タイプは、アルカリ性の強化液と作用の整理が異なります。この講義の設問で単に「強化液」とあるものは、アルカリ性の薬剤の［冷却］と［抑制］を判断する問題です。
※試験問題で強化液消火器とだけ書かれていた場合は、こちら(中性)では無い。
泡消火器
【化学泡消火器】炭酸水素ナトリウムと硫酸アルミニウムを混ぜた時に発生する二酸化炭素を含んだ泡を放射し、泡の膜で外気を遮断する［窒息］作用と、液体薬剤による［冷却］作用。
【機械泡消火器】界面活性剤を主剤とした薬剤をノズルの部分で空気と混合し、空気を含んだ泡を放射する、泡の膜による［窒息］作用と、液体薬剤による［冷却］作用。
粉末消火器
【粉末(ABC ※ )消火器】リン酸アンモニウムを主成分とする粉末を放射します。薬剤成分が燃焼の連鎖反応を抑える［抑制］作用と、熱で変化した薬剤が燃焼面を覆う［窒息］作用があります。
※粉末消火薬剤にはいくつか種類があるが、現在はABC薬剤がほとんど。
二酸化炭素消火器
【二酸化炭素消火器】炭酸ガスを噴射して可燃物の周囲の酸素濃度を下げる［窒息］作用が主な働きです。液化した二酸化炭素が気化するときに周囲から熱を奪うため、［冷却］作用もあります。
ハロゲン化物消火器
【ハロゲン化物消火器】液化したハロンを放射すると気化します。ハロンの主な働きは、燃焼の連鎖反応を化学的に抑える［抑制］作用です。周囲の酸素濃度を下げる［窒息］作用も働きます。「気体になること」と「燃焼反応を抑えること」は分けて考えましょう。
それでは以下の消火器の消火作用に関する消防設備士試験の過去問にチャレンジして、これまでの内容が頭に入っているかを確認しましょう！
消防設備士試験の過去問（構造・機能）
危険物第４類第１石油類の火災の初期消火の方法として、誤っているものは次のうちどれか。
- 乾燥砂による消火は効果がある。
- 通常、窒息消火が効果的である。
- 一般に、引火点が低いので冷却消火が最もよい。
- 二酸化炭素消火器による消火でもよい。
抑制作用の最も優れている消火器は次のうちどれか。
- 化学泡消火器
- 粉末（ABC）消火器
- 強化液消火器
- 機械泡消火器
消火特性として抑制作用（負触媒作用）をもたない消火器は次のうちどれか。
- 強化液消火器
- ハロゲン化物消火器
- 化学泡消火器
- 粉末消火器
消火器の一般的な消火特性について、誤っているものは次のうちどれか。
- 強化液消火器は、アルカリ塩類を含む薬剤を放射するものであり、浸透性がよいので、再燃防止効果に優れている。
- 化学泡消火器は、低温でも発泡性能が低下しないものであり、浸透性がよいので、再燃防止効果に優れている。
- 機械泡消火器は、窒息作用により消火するものであり、また、浸透性がよいので、再燃防止効果に優れている。
- 水消火器は、冷却作用により消火するものであり、また、浸透性がよいので、再燃防止効果に優れている。
消火器の消火作用について、正しいものは次のうちどれか。
- 二酸化炭素を放射する消火器の消火作用は、主に窒息作用と抑制作用によるものである。
- 機械泡を放射する消火器の消火作用は、主に冷却作用と抑制作用によるものである。
- 粉末を放射する消火器の消火作用は、主に窒息作用と冷却作用によるものである。
- 棒状の強化液を放射する消火器の消火作用は、主に冷却作用と抑制作用によるものである。
消火器の消火作用について、誤っているものは次のうちどれか。
- 強化液による消火は、冷却作用と抑制作用によるものである。
- 二酸化炭素による消火は、窒息作用によるものである。
- 泡による消火は、冷却作用のみによるものである。
- 消火粉末による消火は、抑制作用と窒息作用によるものである。
消火器の消火薬剤の消火作用について、誤っているものは次のうちどれか。
- 強化液消火器…冷却作用と抑制作用があるが、冷却作用のほうが大きい。
- 泡消火器‥窒息作用と冷却作用があるが、窒息作用のほうが大きい。
- 二酸化炭素消火器‥抑制作用と窒息作用があるが、抑制作用のほうが大きい。
- 粉末消火器‥抑制作用と窒息作用があるが、抑制作用のほうが大きい。
消火器の消火作用について、主に窒息と抑制の両方の作用で消火するものの組み合わせとして、正しいものは次のうちどれか。
- 強化液消火器及び二酸化炭素消火器
- 機械泡消火器及び水消火器
- 粉末消火器及び化学泡消火器
- ハロゲン化物消火器及び粉末消火器
消火器の消火薬剤の消火作用には、冷却作用、窒息作用、抑制作用等があるが、抑制作用の少ない消火薬剤は、次のうちどれか。
- 強化液消火薬剤
- 化学泡消火薬剤
- ハロゲン化物消火薬剤
- 粉末消火薬剤
消火薬剤の一般的な性状について、適切でないものは次のうちどれか。
- 化学泡消火薬剤は、２種類の薬剤を混合させることにより、発生する窒素ガスを泡に含ませている。
- 界面活性剤泡消火薬剤は、炭化水素系界面活性剤を主成分とし、泡安定剤や不凍剤、防錆剤等を添加したものである。
- 水成膜泡消火薬剤は、フッ素系界面活性剤を主成分とし、油の表面に対し水性膜のフィルムを形成し、油の蒸発を防いで消火する。ただし、PFOSの問題がある。
- 二酸化炭素消火薬剤は、液体の状態でボンベに充てんされており、放射すると直ちにガス化する。
消火器の消火薬剤について、最も不適当なものは次のうちどれか。
- 強化液消火薬剤は、無色半透明又は淡黄色の高濃度の炭酸ナトリウム水溶液である。
- 合成界面活性剤泡消火薬剤は、界面活性剤の水溶液に浸潤性、浸透性、不凍性を促進する薬剤を加えたもので、一般的に長期安定性を有している。
- 水成膜泡消火薬剤は、フッ素系界面活性剤を主成分とするもので、その水溶液は表面張力が極めて小さいという特徴を有している。
- 化学泡消火薬剤は、外筒用薬剤と内筒用薬剤からなり、これらを混合、反応させると二酸化炭素を含む泡となる。外筒用薬剤には炭酸水素ナトリウムが用いられ、内筒用薬剤には硫酸アルミニウムが用いられる。
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参考【消防設備士】基礎的知識（機械）の過去問まとめ【解答・解説つき】
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消防設備士「過去問テスト」は、その名の通り“過去に出た問題” のテストです。
ブログでお馴染みの管理人が過去問に関する情報収集を積み重ね、その中からピックアップして過去問ベースの模擬試験を作成したものです。
上記以外に新傾向問題の情報など提供あり次第、解説を毎年追記して更新しています。これから消防設備士の試験を受けられる方は是非ご覧下さい。
それでは続いて ❝消火器の適応火災❞ の試験範囲および過去問をみていきましょう。
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