消防器材的發展歷程：救下了許多生命
消防器材最早於1723年在英國被發明。
到了19世紀，現代化的消防器材誕生，使用便利性有所提升，隨後在20世紀性能不斷改進，並逐漸普及。消防器材的歷史，是一系列技術改良的進程，旨在提高效率和滅火能力，透過不斷設計上的改變來達到這些目標。
火災種類與使用方式
說到消防器材，您是否知道根據不同的用途，消防器材有各種不同的類型呢？
消防器材並非像買健身器材一樣隨意購買，而是需要仔細考慮後才能選擇適合的。
在選購消防器材時，必須考慮「火災種類」和「藥劑種類」這兩個因素。火災種類指的是火災所燃燒的物品種類，而藥劑種類則是指消防劑的類型。
消防根據用途有各種不同的類型。
購買消防器並非像買健身器材那樣隨意，必須仔細考慮後才能選購。
在選購消防器時需要考量「火災種別」和「藥劑種別」兩個因素。火災種別是指燃燒物的類型，而藥劑種別則是指滅火劑的類型。
火災可分為A~D級。根據不同等級使用相對應的滅火器。
A級火災是指「木材、紙張、纖維等普通物品引起的火災」。水系、增壓液體、泡沫系和粉末系都有效果，但二氧化碳氣體系列就不太適合了。
B級火災是指「汽油等石油產品引起的火災」。泡沫系、二氧化碳氣體系列和粉末系都有效果，但由於水與油無法混合所以不能使用水來滅火。
C級火災是指「電力設備引起的火災」。指電線、變壓器、馬達等發生火災的情況。霧狀水系、增壓液體和泡沫系都有效果，但由於普通水會導致觸電危險所以不能使用。
D級火災是指「金屬引起的火災」。滅火需要使用細粒化氯化鈉、銅或黑色素等乾燥沙子來進行。這不是消防器而是用鏟子撒上金屬沙來撲滅火勢的方法。因為像鐵、鋁、錳和鎂等金屬會與水產生反應，有爆炸危險，所以不能使用水來滅火。
若在您家中備有滅火器，或許值得再次確認其適用的用途。以下的對應表是參考自一般社團法人日本滅火器工業會的網站。
消防器材中的水種類：碳酸鉀及碳酸氫鈉等，也有使用純水以防止損壞精密機械的情況。粉末種類有以磷酸銨為主成分的ABC類、以碳酸氫鉀和碳酸氫鈉為主成分的BC類等多種。
消防器材結構有兩種類型：
第一種是「壓力式」。
透過壓縮機將約10大氣壓的空氣充入器內，內部有一根管道延伸至滅火器底部，握住把手操作壓力缸上的彈簧式閥門，藉由壓力使滅火劑通過管道和軟管噴出。
第二種是「氣體罐式」。
操作方式與壓力式相同，但內部配置了壓縮二氧化碳（CO2）的氣體罐，壓力為130大氣壓。當操作把手時，帶有彈簧裝置的尖針會刺穿氣體罐，使氣體釋放到容器內。釋放的CO2會膨脹數百倍填滿滅火劑上方的氣體空間，這樣可增壓氣缸，使滅火劑通過管道和軟管噴出。
言歸正傳，這些類型的消防器材及消防方法是經由技術人員多年的改良，以應對不同類型的火災，找出最適合的滅火劑和滅火方式。
早期的滅火器
類在漫長的歷史中，一直為住宅、倉庫、城堡等火災所困擾，進行防火對策。重點是如何確保滅火所需的水源，因此建造防火水池、鋪設水路、挖掘井戶等以應對火災。
古希臘的發明家庫特修比歐斯發明了世界上第一台手動泵。這使得水可以從遠處的水源運輸到達，但不幸的是，這一發明並未普及。據說在羅馬時代，滅火的方法是使用水桶接力。
到了中世紀，出現了名為「Squirt」的手動泵。這是一種通過類似踏自行車踏板的方式，從連接到水源的噴嘴中舀水並從軟管的末端噴射水的裝置。每次活塞抬起，可以舀起約1公升的水。據說，在1666年倫敦大火中也使用了Squirt。
即使在現代，水仍然是滅火活動不可或缺的，對於住宅或大樓火災，仍然依賴防火水池和消火栓，對於山火則會使用直升機從水池中舀水灑撒。然而，在火勢過於猛烈使得水無法起作用，或者火源附近沒有水源的情況下，滅火劑發揮著重要作用。現在，讓我們來談談便攜、能夠精準灑撒滅火劑以撲滅火災的滅火器發展史。
消防器具的首次發明
這位發明消防器具的人是一位在德國出生、後來成為英國人的人，名叫安布羅斯・戈德佛瑞（Ambrose Godfrey），他同時也是一位磷製造商和藥房的老闆。
他成為煉金術師羅伯特・波伊爾的學徒，並與他共同進行研究。他們發明了一種方法，將人類的糞便和尿液煮沸，生成殘渣，再通過加熱使氣體產生並濃縮，從中提取磷。這種方法需要一些他獨自知道的小技巧，其他人無法模仿，因此他的磷銷售極為成功。1707年，戈德佛瑞獲得了相當的財富，他在南安普敦街開設了一家藥局，繼續販售磷並在工作室裡致力於新的發明。在他的多項發明中，有一個於1723年獲得專利的世界首個消防器具。
這個首個消防器具是一個由錫（一種主要成分為錫的低熔點合金）製成的容器，內裝有滅火液，通過導火線引爆內部的火藥，使消防液噴灑到周圍。
▽可投入玻璃火燒的器具
Photo by Joe Mabel
這種構想曾經製造了幾種滅火器版本，但似乎只在極有限的範圍內被使用。它的使用方式類似於手榴彈，但由於無法預測金屬碎片會飛向哪裡，因此有危險性。極大可能是其無法普及的原因。
近代消防設備
傳播型滅火器
傳播型滅火器的出現可追溯至1818年。這一發明是由英國的船員喬治·威廉·曼比（George William Manby）所創造。
儘管他是一名船員，但他對科學也很有興趣並擁有發明才能，為了拯救因船舶事故而喪生的人命，他留下了許多發明。他為了撲滅船舶火災而發明的裝置被稱為「滅火器（Extincteur）」，它是一個銅製容器，內裝有3加侖（約10公升）的壓縮空氣中的碳酸鉀溶液。至今，碳酸鉀仍被用作滅火劑，與水不同，它可以防止再燃。對於消滅由木材構成的船舶火災而言，它比使用海水更安全可靠。
值得一提的是，他還是英國第一個構想由國家組建的消防隊的人，有人聲稱曼比也是皇家救生艇協會（RNLI）的真正創始人。
大約70年後的1881年，美國人阿爾蒙·M·格蘭傑（Almon M. Granger）發明了使用二氧化碳的滅火器並獲得了專利。
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主要的儲槽中充滿了碳酸氫鈉水溶液，上方懸掛著一個裝有硫酸的容器。通過使用活塞或是釋放由鉛製容器的孔洞中的硫酸，將硫酸混合到碳酸氫鈉水溶液中，生成二氧化碳氣體。利用氣體的水壓，消防劑會通過軟管迅速噴射到外部，這就是其工作原理。
泡沫型消防器的登場
約1905年，俄羅斯教師亞歷山大·洛蘭（Alexander Laurant）發明了泡消防器。洛蘭開發這個設備的目的是為了撲滅燃燒的汽油。泡消防器對於汽油和煤油的燃燒非常有效。除了具有冷卻作用外，泡沫能夠覆蓋油面，阻止油產生的氣體釋放。
洛蘭所開發的泡消防器內部結構類似於二氧化碳型消防器。主槽內裝有水溶液，並加入了另一容器中的物質，使其生成化學物質。
主槽中含有水、發泡劑和碳酸氫鈉水溶液，圓筒形金屬或塑料容器內含有13%的硫酸鋁，並帶有鉛蓋。當翻轉消防器時，化學物質混合，生成二氧化碳氣體，通過軟管噴射出泡沫。
高毒性的滅火器
在20世紀前半至中期，滅火器使用的滅火劑常含有高毒性的成分，對身體有害。
1881年，英國的里德＆坎貝爾公司發明了卡式滅火器。該公司最初使用水性溶液，後來推出了一款主要針對汽車火災的產品，名為「石油類滅火劑」。該產品的特點是使用四氯化碳作為滅火劑。
四氯化碳能產生不含氧氣的濃密煙霧，通過阻礙化學反應將火焰熄滅。它是一種無色透明的液體，但具有毒性，對內臟器官有害，長時間吸入可能導致死亡。然而，由於易於操作和強大的滅火效果，它後來被廣泛應用於其他滅火器中。
1910年，特拉華州的皮倫製造公司申請了一項使用四氯化碳的滅火器專利。1911年，他們成功將其尺寸縮小，再次獲得了專利
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黃銅或鉻製容器內置泵，可向火源噴射液體。小型產品容量約為0.6到1.1公升，而大型產品可達9公升。該產品之所以受歡迎，是因為使用後可以從充填塞孔重新充填滅火劑。
隨著四氯化碳的毒性和危險性逐漸為人所知，開始研究替代滅火劑。臭化甲烷（溴甲烷）於1920年代作為滅火劑被發現，並在歐洲得到廣泛應用。臭化甲烷不僅具有強效的滅火效果，還在農業領域用於土壤消毒、種子消毒和害蟲防治。雖然臭化甲烷是揮發性液體中毒性最強的，並且在狹小空間中可能導致死亡，但相對於其他氣體，它的處理和使用更加方便安全，因此被廣泛使用。
在1940年代的德國，為了取代毒性較高的四氯化碳，開發出了氯溴甲烷。它曾被使用到1969年，但由於其毒性，自1970年代以來已經停止使用。
後來發現臭化甲烷和氯溴甲烷對臭氧層有強烈的破壞作用，因此在1989年的蒙特婁議定書中建議停止使用。
高安全性的現代滅火器
高安全性的二氧化碳（CO2）滅火器的研究似乎在各地都有進行，但據說在1924年，美國的華特·基德公司應貝爾電話公司的要求開發了這種消火器。貝爾電話公司希望在電話交換機發生火災時，能使用化學物質而不損壞昂貴的機器，因此他們尋求一種安全的消火器。
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高度背的金屬氣缸內含有7.5磅（3.4公斤）的二氧化碳，頂部裝有閥門，並連接著一根由覆蓋著棉質材料的黃銅製軟管的結構。由於二氧化碳消防器對於機器和人體都是無害的，因此至今仍被廣泛使用。在電影和電視節目中，您可能見過一個人身上著火後被噴洒消防器的場景，那幾乎可以確定是二氧化碳消防器。
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現在常見外觀的滅火器是由DuGas公司於1928年開發的。
這款滅火器內含重碳酸鈉（小蘇打），經過特殊處理可流動，並具有耐潮性。銅製的氣缸內置CO2氣囊，透過旋轉位於上部的閥門來啟動。旋轉閥門會在氣囊上開孔，當壓縮氣體通過連接軟管的閥門手柄時，滅火劑就會被噴射出來。
這款滅火器首次可以應對大規模的B類火災（油火災）和C類火災（電氣火災）。在相似的結構下，自1950年以來，粉末滅火劑也陸續開發出可應對BC類火災的產品。1950年代歐洲開發的是將磷酸一銨和硫酸銨混合的「ABC乾燥化學劑」。這種劑型屬於ABC類別。
1960年代初期出現了以氯化鉀為基礎的乾式滅火劑「超K」。1960年代後期，美國海軍發明了以碳酸氫鉀和碳酸氫鈉為主要成分的「紫K」。這些滅火劑屬於BC類別。
最新的粉末滅火劑是無毒的，但在有限的空間中使用粉末滅火器時，視野會迅速受限，可能妨礙逃生、救援和其他緊急行動。因此，醫院、老人院、旅館等地更傾向使用水性滅火器。
卡式滅火器
卡式滅火器的開發始於1940年代後半，利用卤素化合物進行滅火。隨著哈龍1211和哈龍1301的問世，它們在1960年代開始被廣泛使用。相較於二氧化碳，哈龍具有更強的滅火能力，且不會污染後續環境，因此在精密設備、警車、軍車等領域得到廣泛應用。
哈龍與氟氯碳化物一樣，以其破壞臭氧層的能力而聞名。從1970年左右開始，人們開始關注臭氧層的破壞問題，並於1989年簽署了蒙特婁議定書，原則上禁止生產和銷售哈龍。然而，仍有一些過去安裝的設備或者由於維護等原因而仍然存在。
水霧滅火器
近年來，「水霧滅火器」變得越來越受歡迎。
它能夠噴射非常細小的水滴，增加表面積並形成蒸發和蒸發冷卻效應，同時產生的水蒸氣具有窒息效果，從而達到滅火的目的。它常被安裝在辦公樓的天花板上，並與火災檢測系統配套使用。
由於不使用化學藥劑，水霧滅火器可以安全使用在人類和動物身上。此外，有些產品使用不導電的離子交換水，因此非常適用於家庭、工廠等各種場景。
目前的滅火器基本上對人體無害，並且盡量不對二次災害、機器或家具等造成不良影響。然而，如果您希望在家庭、辦公室、工廠等地引入滅火器，建議諮詢持有危險物品處理執照的人或專業業者。
結論
這篇文章主要是講述消防器材的種類和功能說明，而非純粹的歷史介紹。
隨著工業製品和設施的發展，水已不再足以應對木材、紙張和布料的火災危險，隨著技術的進步，為應對新的火災風險，不斷開發適合的新型消防器材。
雖然這種感想很普遍，但通過這次對消防器材歷史的研究，我意識到在家中應該備有消防器材，並且基本的消防知識應該是大家的常識。
我們無法預知自己的家何時會發生火災而且社會已經建立強力的消防體系，但我們應該至少了解如何保護自己。
