結論から言います
火を消すには、燃焼の三要素(可燃物・酸素・熱)のどれかを取り除けばいい――これが消火の基本原理です。
具体的な消火方法は次の4つ。
- 冷却消火 — 熱を奪う(水をかける)
- 窒息消火 — 酸素を遮断する(泡で覆う)
- 抑制消火(負触媒消火) — 燃焼の化学反応を止める(粉末を放射する)
- 除去消火 — 可燃物を取り除く(ガスの元栓を閉める)
乙種6類の試験では「どの消火器がどの消火原理を使っているか」がよく問われます。この記事を読めば、消火器と消火原理の結びつきがスッキリわかります。
まず知っておこう――燃焼の三要素
消火原理を理解するには、そもそも「火はなぜ燃えるのか」を知る必要があります。
火が燃え続けるには、3つの条件が同時にそろう必要があります。これを燃焼の三要素といいます。
この3つが1つでも欠ければ、火は消えます。逆に言えば、3つすべてがそろっている限り、火は燃え続けます。
消火とは、この三要素のうち少なくとも1つを取り除くことです。
4つの消火原理
燃焼の三要素のどれを断つかによって、消火方法は4つに分かれます。
① 冷却消火 ―― 熱を奪う
燃えている物の温度を下げて、燃焼を止める方法です。
もっとも身近な例は「水をかける」こと。水は蒸発するとき大量の熱を奪うので、燃焼物の温度が発火点以下に下がり、火が消えます。
身近な例:
- 焚き火に水をかけて消す
- 天ぷら鍋の火に水をかける(※油火災には危険!飛び散ります)
冷却消火を使う消火器:
- 水消火器 — 純粋に水の冷却効果で消火
- 強化液消火器 — アルカリ性水溶液で冷却+再燃防止
② 窒息消火 ―― 酸素を遮断する
燃えている物から酸素を遮断して、燃焼を止める方法です。
火は酸素がないと燃え続けられません。一般に酸素濃度が約15%以下になると、ほとんどの燃焼は止まります。
身近な例:
- ロウソクにコップをかぶせると消える
- 天ぷら鍋に濡れタオルをかぶせる
- 焚き火に砂をかける
窒息消火を使う消火器:
- 泡消火器(機械泡) — 泡で燃焼面を覆い、酸素を遮断
- 二酸化炭素消火器 — CO₂で空気中の酸素を押し出す
③ 抑制消火(負触媒消火)―― 化学反応を止める
燃焼の化学反応そのものを断ち切って、消火する方法です。
燃焼は単純に「熱い→燃える」ではなく、可燃物が熱分解して生じた活性種(ラジカル)が酸素と連鎖的に反応する化学現象です。
この連鎖反応を阻害する物質をぶつけて、燃焼反応を強制的にストップさせます。これを負触媒作用(ふしょくばいさよう)と呼びます。
身近なイメージ:
- ドミノ倒しの途中にブロックを置いて、連鎖を止めるようなもの
抑制消火を使う消火器:
- 粉末消火器 — リン酸アンモニウム等の粉末が連鎖反応を遮断
- ハロゲン化物消火器 — ハロンガスが燃焼連鎖を化学的に抑制
試験のポイント
④ 除去消火 ―― 可燃物を取り除く
燃える物そのものを取り除いて、消火する方法です。
三要素のうち「可燃物」をなくすわけですから、燃えるものがなくなれば火は自然に消えます。
身近な例:
- ガスコンロの元栓を閉める(燃料供給を止める)
- 山火事のとき、延焼方向の木を伐採して防火帯をつくる
- ロウソクの芯を抜く
除去消火は消火器を使わない方法が多いですが、消火活動の基本として重要な概念です。
消火原理と消火器の対応表
どの消火器がどの原理で火を消すのか、まとめて整理しましょう。
| 消火器の種類 | 主な消火原理 | 補助的な効果 |
|---|---|---|
| 水消火器 | 冷却消火 | ― |
| 強化液消火器 | 冷却消火 | 抑制(霧状放射時) |
| 機械泡消火器 | 窒息消火 | 冷却 |
| 二酸化炭素消火器 | 窒息消火 | ― |
| 粉末消火器 | 抑制消火 | 窒息 |
| ハロゲン化物消火器 | 抑制消火 | 窒息 |
覚え方のコツ
水や液体をかけて温度を下げるのが冷却、泡やCO₂で覆って酸素を断つのが窒息、粉末やハロンで化学反応を止めるのが抑制。この3パターンで消火器と消火原理がスッキリ整理できます。
なぜ消火原理を理解する必要があるのか?
消火器を正しく選ぶには、火災の種類に合った消火原理を使う必要があるからです。
たとえば――
- 油火災に水をかけると? → 水が一気に蒸発して油が飛び散り、火災が拡大する
- 電気火災にただの水をかけると? → 感電の危険がある
- 密室でCO₂消火器を使いすぎると? → 酸素が薄くなり人が危険
間違った消火器を使えば、火が消えないだけでなく被害が拡大することさえあります。だから「どの消火器がどう消すのか」を正しく理解することが、消防設備士として不可欠なのです。
消火原理の図解まとめ
まとめ問題
記事の内容が理解できたか、チェックしてみましょう!
【問題1】
燃焼の三要素として正しい組み合わせはどれか。
(1)可燃物・水素・熱
(2)可燃物・酸素・熱
(3)可燃物・酸素・圧力
(4)窒素・酸素・熱
【問題2】
粉末消火器の主たる消火原理はどれか。
(1)冷却消火
(2)窒息消火
(3)除去消火
(4)抑制消火(負触媒消火)
【問題3】
機械泡消火器の主たる消火原理はどれか。
(1)冷却消火
(2)窒息消火
(3)抑制消火
(4)除去消火
【問題4(応用)】
ある飲食店の厨房で天ぷら油に火がついた。この火災に水消火器を使うことが適切でない理由として、もっとも正しいものはどれか。
(1)水消火器の冷却効果が油には効かないため
(2)水が高温の油に触れると急激に蒸発し、油が飛び散って火災が拡大するため
(3)水消火器は屋外でしか使用できないため
(4)油火災には窒息消火しか効果がないため