光電式感知器とは｜スポット型・分離型・アナログ式の違い

光電式感知器は煙と光の変化を利用する感知器

光電式感知器とは、煙が光に与える影響を利用して火災を検出する煙感知器です。

差動式や定温式は「熱」で火災を判断しましたが、光電式は「煙」で判断します。煙は火災の早い段階で発生することがあるため、光電式は煙の変化を利用する感知器として整理します。

光電式には大きく3つの種類があります。

甲種4類・乙種4類では、散乱光式と減光式の原理の違い、種別ごとの取付面の高さ、非火災報につながる環境を整理しておくと理解しやすくなります。

煙感知器が使われる理由

火災が発生すると、まず煙が発生し、その後に熱が上昇します。

熱感知器（差動式・定温式）は温度上昇や一定温度への到達を見ます。煙感知器は煙による変化を見るため、熱感知器とは異なる段階の火災現象を扱う感知器として整理できます。

ホテルの客室、病院の病室、共同住宅の居室などでは、用途や設置基準に応じて煙感知器が求められる場合があります。

また、光電式スポット型1種や光電式分離型1種のように、20m未満の取付面高さまで整理される種別があります。

光電式スポット型感知器の構造（散乱光式）

光電式スポット型は、天井面などに設置される代表的な煙感知器です。「散乱光式」という原理で煙を検出します。

暗箱（ラビリンス）の仕組み

暗箱は迷路のような構造で、外部からの光（太陽光・照明）が内部に入らないように遮断しつつ、煙の粒子は自由に出入りできるようになっています。

最も重要なポイントは、発光部と受光部の角度です。発光部の光がまっすぐ受光部に届かないように配置されているため、煙がないときは受光部に光が到達しません。

動作原理

これが「散乱光式」と呼ばれる理由です。煙がないときは受光部に光が届かず、煙があるときだけ散乱光が届く――散乱光式の基本的な仕組みです。

種別と取付面の高さ

光電式スポット型には1種・2種・3種の3つの種別があります。数字が小さいほど感度が高い（薄い煙でも検出できる）ことを意味します。

光電式スポット型は、種別ごとに取付面高さが異なります。1種は20m未満、2種は15m未満、3種は4m未満として整理します。

1種、2種、3種は感度区分と取付面高さの組み合わせで整理します。数字が小さいほど高い取付面高さまで整理されます。

光電式分離型感知器の構造（減光式）

分離型は、送光部と受光部を離して設置するタイプです。スポット型が1つの機器で完結するのに対し、分離型は2つの機器をペアで使います。

構造と動作原理

送光部から受光部に向けて、常に赤外線ビームを照射しています。

これが「減光式」と呼ばれる理由です。スポット型の散乱光式が「煙で光が増える（受光部に届く）」のに対し、分離型の減光式は「煙で光が減る（受光部に届かなくなる）」という正反対の原理です。

種別と取付面の高さ

分離型にも1種・2種の種別があります。

分離型は公称監視距離が5m〜100mとして整理されます。倉庫、体育館、アトリウム、工場など、天井が高く広い空間で検討されることがあります。

スポット型と分離型は、監視範囲、取付条件、維持管理のしやすさを踏まえて使い分けます。

光電アナログ式感知器

「補償式・熱アナログ式感知器」で解説した熱アナログ式と同じ発想の感知器です。

アナログ式の「アナログ」は、煙濃度に対応した情報を連続的に扱う方式として理解します。

受信機側で煙濃度に対応した情報を扱うため、通常の作動信号だけで整理する感知器とは考え方が異なります。

光電アナログ式は、対応するR型受信機などと組み合わせて使用するものとして整理します。

光電式を検討する場所・注意する場所

光電式は煙による光の変化を利用するため、火災以外の煙や粒子が非火災報につながる場合があります。

こうした場所では、定温式や差動式など別方式を含めて検討します。

スポット型と分離型の比較

全体のまとめ

次のステップ

光電式を理解したら、次はイオン化式・煙複合式、そして炎感知器を学びましょう。

まとめ問題

問題1：光電式スポット型感知器の動作原理に関する記述のうち、正しいものはどれか。

（1）暗箱内に煙が侵入すると、煙の粒子が光を吸収して受光部の出力が低下する
（2）暗箱内に煙が侵入すると、煙の粒子が光を散乱して受光部に光が到達する
（3）送光部から受光部への光を煙が遮り、受光量の減少で火災を検出する
（4）煙の粒子がイオン電流を減少させることで火災を検出する

問題2：光電式分離型感知器に関する記述のうち、誤っているものはどれか。

（1）送光部と受光部を離して設置し、その間の煙を検出する方式である
（2）煙によって送光部からの光が遮られ、受光量が減少することで作動する
（3）公称監視距離は5m以上100m以下である
（4）暗箱内に煙を取り込み、散乱光を利用して煙を検出する方式である

問題3：光電式スポット型感知器の種別と取付面の高さに関する記述のうち、正しいものはどれか。

（1）1種は15m未満、2種は8m未満、3種は4m未満に設置できる
（2）1種は20m未満、2種は15m未満、3種は4m未満に設置できる
（3）すべての種別で20m未満に設置できる
（4）1種は8m未満、2種は4m未満に設置できる

問題4：光電式感知器に関する記述のうち、正しいものはどれか。

（1）光電式は煙に反応するが、厨房のように調理煙や油煙が出る場所でも非火災報を考慮しなくてよい
（2）光電式は水蒸気や塵埃が非火災報につながる場合があるため、浴室や粉塵の多い場所では注意が必要である
（3）光電式は煙以外の粒子には反応しないため、非火災報を考慮しなくてよい
（4）光電式は煙を利用する方式ではなく、周囲温度だけで作動する

問題5（応用）：次の場所のうち、光電式スポット型感知器を検討しやすい場所はどれか。

（1）厨房（調理で大量の煙が出る）
（2）ボイラー室（日常的に高温になる）
（3）ホテルの客室（宿泊者が就寝する）
（4）木材加工工場（粉塵が常に飛散する）

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