消防設備士 乙6 機械泡消火器の仕組み

機械泡消火器は泡消火薬剤の水溶液を空気と混合して泡を生成し放射する消火器です。燃焼面を泡で覆う窒息効果・泡に含まれる水分の冷却効果・燃料表面への被膜効果でA火災(普通火災)とB火災(油火災)に対応します。油火災に特に有効で、自動車整備工場・駐車場・石油施設に適した消火器です。C火災(電気火災)への使用は禁止です。

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機械泡消火器の定義

消火器の規格を定める省令(消火器の技術上の規格を定める省令)第8条では機械泡消火器を「化学泡消火器以外の泡消火器」と定義しています。すなわち、泡消火器のうち化学反応(酸とアルカリの反応)で泡を発生させる旧型の「化学泡消火器」ではなく、機械的に(空気と混合することで)泡を発生させる消火器の総称です。

泡消火器(規格省令上)の定義(規格省令第1条第7号):消火薬剤規格省令第4条に規定する泡消火薬剤を圧力により放射して消火を行う消火器をいう。

機械泡消火器の仕組み

機械泡消火器は蓄圧式または加圧式(ガス加圧式)の構造で、泡消火薬剤(泡水溶液)を容器に充てんします。レバーを握ってバルブを開くと、内部の圧力によってホースを通じて薬剤が流れ、先端のノズル(泡放射筒)で空気と混合して泡が生成されます。この機械的な混合方式が「機械泡」の名称の由来です。

発泡の仕組み:ノズル先端のエアアスピレーター(空気混合装置)が薬剤液流に空気を取り込み、泡を生成します。薬剤規格省令による発泡倍率の基準(後述)を満たした泡が放射されます。

機械泡消火薬剤の規格

機械泡消火薬剤の規格は消火器用消火薬剤の技術上の規格を定める省令(薬剤規格省令)で定められています。

規格項目 基準値 根拠
発泡倍率(膨張比) 消火薬剤の容量の5倍以上の泡を放射すること 薬剤規格省令第4条第3項第2号
還元時間(25%還元時間) 発泡前の水溶液の容量の25%が泡から還元するまでの時間が1分以上 薬剤規格省令第4条第3項第2号
薬剤の形態 水溶液・液状・粉末状のいずれか(液状・粉末状は水に溶けやすいもの) 薬剤規格省令第4条第3項第1号

発泡倍率が5倍以上という基準は、薬剤液1リットルから5リットル以上の泡が生成されることを意味します。泡の体積が大きいほど燃焼面を広く覆うことができます。

機械泡消火器の使用温度範囲

消火器の規格省令第10条の2によれば、消火器の使用温度範囲は次のとおりです。

消火器の種類 使用温度範囲
化学泡消火器 5度以上40度以下
化学泡消火器以外の消火器(機械泡消火器を含む) 0度以上40度以下

機械泡消火器は0度以上40度以下の温度範囲で使用できます(規格省令第10条の2第2号)。化学泡消火器(5度以上)よりも低温側の使用範囲が広い点が異なります。

消火原理

機械泡消火器は次の3つの消火原理を組み合わせています。

消火原理 仕組み
窒息効果 燃焼面全体を泡で覆い、酸素の供給を遮断する。油火災では燃料表面全体を覆うことが重要
冷却効果 泡に含まれる水分(泡水溶液の水)が蒸発する際に熱を吸収する
被膜効果 泡が燃料液体(油)の表面に連続した被膜を形成し、可燃性蒸気の発生を抑制する

油火災(B火災)に対しては、特に窒息効果と被膜効果が有効です。油は水よりも軽いため、水をそのまま放射すると燃焼中の油の上に水が浮かばずに沈み、油を飛び散らせる(火炎の拡大)リスクがあります。泡はこのような問題を避けながら燃焼面を覆うことができます。

対応火災と使用禁止の火災

火災の種類 機械泡消火器の対応 理由
A火災(普通火災):木材・紙・繊維等 対応可 冷却効果・浸透効果あり
B火災(油火災):ガソリン・灯油・重油等 特に有効(推奨) 窒息・被膜・冷却効果の三重効果
C火災(電気火災) 使用禁止 泡は水を主成分とするため導電性あり。活電中の電気設備に放射すると感電する危険

C火災(電気火災)への機械泡消火器の使用は禁止です。電気設備室・サーバー室等への配置は不適切です。電気設備の火災には二酸化炭素消火器・粉末消火器(導電性なし)が適しています。

大型機械泡消火器の薬剤量

消火器の規格省令第9条(大型消火器の消火剤)の規定:大型消火器に充てんされた消火剤の量は、機械泡消火器にあっては20リットル以上でなければならない。

比較:水消火器または化学泡消火器は80リットル以上・強化液消火器は60リットル以上と定められており、機械泡消火器(20リットル以上)は相対的に少量です。これは機械泡の発泡倍率(5倍以上)を加味して設定されています(20リットルの薬剤から100リットル以上の泡が生成される)。

機械泡消火器が適した設置場所

油火災(B火災)リスクが高く、かつ電気設備が少ない以下の場所に機械泡消火器が適しています。

設置場所の例 主な火災リスク
自動車整備工場 ガソリン・エンジンオイルの油火災
駐車場(特に地下駐車場) 駐車中の車両からの燃料漏れ・油火災
石油・化学工場 引火性液体の大規模火災
航空機格納庫 航空機燃料(灯油系)の火災
ボイラー室(燃料タンク周辺) 重油・灯油の火災
船舶機械室 燃料・潤滑油の火災

外観の特徴と他の消火器との見分け方

乙6試験の実技(鑑別)問題では、消火器の写真・図から種類を判断する問題が出題されます。機械泡消火器の主な外観上の特徴を整理します。

特徴 内容
ノズル(先端) 泡放射筒(エアアスピレーター型)が付いている。筒状の外観で、空気取込口(エア吸入口)がある
ホース 泡を放射するためのホースが付いている(CO2消火器と異なりホーンではなく管状ノズル)
指示圧力計 蓄圧式の場合は本体に指示圧力計が取り付けられている
本体の色 赤色(全消火器共通)
ラベルの表示 適応火災マーク:A(普通火災)・B(油火災)の表示あり。C(電気火災)はなし

泡放射筒(エアアスピレーター型ノズル)の特徴的な形状(空気吸込口を持つ拡張型)は鑑別問題の頻出ポイントです。CO2消火器のラッパ型ホーン・粉末消火器の拡散型ノズルとの区別を覚えることが重要です。

化学泡消火器との違い

乙6試験では機械泡消火器と化学泡消火器の違いも問われます。

比較項目 機械泡消火器 化学泡消火器(参考)
泡の発生方法 薬剤(泡水溶液)と空気をノズルで機械的に混合 硫酸アルミニウム(内筒)と炭酸水素ナトリウム(外筒)の化学反応
操作方法 レバーを握る(蓄圧式等) 転倒(ひっくり返す)
使用温度範囲 0度以上40度以下 5度以上40度以下
現在の普及状況 現行の主流 現在はほぼ使用されていない(試験では出題あり)

まとめ

機械泡消火器は「化学泡消火器以外の泡消火器」(規格省令第8条)で、薬剤(泡水溶液)と空気をノズルで機械的に混合して泡を生成します。発泡倍率は薬剤容量の5倍以上・25%還元時間は1分以上(薬剤規格省令第4条)が基準です。使用温度範囲は0度以上40度以下(規格省令第10条の2第2号)です。A・B火災に対応しC火災への使用は禁止です。大型消火器の薬剤量は20リットル以上(規格省令第9条)です。試験では「機械泡の定義(化学泡以外の泡消火器)」「発泡倍率5倍以上」「C火災禁止」「ノズル(泡放射筒)の形状」が頻出です。

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業種別のツールを、一人で作っています。開業前の収支シミュレーター、法定研修キット、資格の問題集。どれも、厚生労働省の告示や調査の原文を自分で確かめてから数字を組み込んでいます。使う人が「この数字、合ってるか」と不安になるようなツールは作りたくないので。

上場企業で20年間、営業ひとすじ。電話営業・インサイドセールスから、約70名のチームのマネジメントへ。現場で「根拠のない数字」が判断を狂わせる場面を見続けてきたせいか、ツールを作るときも出典を確かめずにはいられません。

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