水道メーターの凍結破損

冷凍庫に中身が満タンに入ったガラス瓶の飲み物を入れておいたら、瓶が割れてしまった経験がある方もいるかもしれません。水は、自然界に存在するほぼすべての液体とは異なり、氷へと凍りつくときにむしろ体積が大きくなるという非常に独特な性質を持っています。

ほとんどの物質は、液体から固体へと固まるときに分子同士が隙間なくぎっしりと集まるため、体積が減少します。しかし水は、温度が氷点下に下がって氷になるとき、分子同士が六角形のハチの巣のような構造を作って並びます。この六角形構造の内側には大きな空洞ができるため、水は氷になることで体積が約9％増加します。

水道メーターは、頑丈な金属と分厚いガラスで密閉された狭い部屋のようなものです。その狭い空間に閉じ込められていた水が凍って膨らむと、内側から外側へ押し広げようとする力が非常に大きくなります。この強力な圧力に耐えきれず、メーターのガラス蓋にひびが入って割れたり、金属製の管が破裂したりしてしまうのです。

多くの方は、メーターボックスを着古した服や毛布、発泡スチロールなどの保温材でしっかりと覆っておけば、真冬でも完全に安心できると考えがちです。すきま風を防ぐ保温材は、初期の冷え込みを防ぐのには大いに役立ちます。

しかし、氷点下10度以下の厳しい寒波が数日間にわたって続くような天候では、保温材だけでメーター内部の温度を保つのは困難です。保温材は自ら熱を生み出す暖房器具ではなく、熱が逃げていく速度を少し遅らせる役割しか果たせないからです。

そこで広く推奨される予防策が、蛇口から水を細く出しっぱなしにして、管の中に常に水を流し続けることです。地中深くを通る水道管の中の水は、真冬でもおおむねプラスの温度（氷点以上）を保っています。水を少し流しておくと、地下の温かい水が絶え間なく流れ込み、水が凍る隙を与えません。また、水が流れていればメーターの中に水が滞留しないため凍りにくく、仮に一部が凍り始めても、高まった圧力が開いている蛇口から逃げるため、配管が破裂するリスクを大幅に減らすことができます。

万が一、すでにメーターや水道管が凍って水が出なくなってしまった場合、その対処法にも科学的な注意が必要です。凍った氷を一気に溶かそうとして、沸騰した熱湯をいきなりかけてしまう失敗がよく見られます。

冷え切った氷やガラスに突然100度近い熱湯がかかると、物質の表面が急激に膨張します。このとき、外側と内側で膨張のスピードに大きな差が生じることで起こる「熱衝撃（急激な温度差による歪み）」によって、ガラスが一瞬で粉々に割れてしまう危険性があります。

そのため、凍結した水道管やメーターを解凍する際は、ドライヤーのぬるい温風を少し離れた位置から当てたり、ぬるま湯に浸したタオルを巻きつけたりして、ゆっくりと熱を伝えることで破損を防ぎながら安全に溶かす必要があります。