イオン化式感知器と煙複合式感知器｜光電式との違い

イオン化式感知器はイオン電流の変化で煙を検出する

イオン化式スポット型感知器は、煙によるイオン電流の変化を利用して作動する煙感知器です。放射性同位元素を利用して空気をイオン化し、煙が入ったときの電流変化を検出します。

光電式感知器が煙による受光量の変化を利用するのに対し、イオン化式は煙によるイオン電流の変化を利用します。試験学習では、光電式との作動原理の違いを中心に整理します。

煙複合式スポット型感知器は、感知器規格省令上、イオン化式スポット型感知器の性能と光電式スポット型感知器の性能を併せもつものとして整理されています。

甲種4類・乙種4類では、イオン化式の動作原理、光電式との違い、煙複合式の定義を確認しておきましょう。

イオン化式感知器の動作原理 ― 放射線で空気をイオン化する

イオン化式の特徴は、放射性同位元素を利用して空気をイオン化する点です。消防設備士試験では、まず放射性同位元素を利用して空気をイオン化する点を押さえます。

動作の流れを見てみましょう。

ポイントは、煙の粒子がイオンに付着して電流が減るということです。光電式が「光の変化」を見るのに対し、イオン化式は「電流の変化」を見ています。

外イオン室と内イオン室 ― 二重構造のしくみ

イオン化式感知器の内部には、2つのイオン室があります。

この2つの部屋にはイオン電流が流れており、通常時と煙が入ったときの変化を比べる考え方で整理します。

通常時は両方の電流がつり合った状態です。しかし煙が入ると、外イオン室だけ電流が減少し、2つの部屋の電流バランスが崩れます。この「バランスの崩れ」を回路が検知して火災信号を出すのです。

二重構造は、周囲条件の変化による影響を補正しやすくするための考え方です。煙が外イオン室に入ったときに、内イオン室との状態差を利用して火災信号につなげます。

学習上は、基準側と検出側を比べる構造として押さえると理解しやすくなります。

光電式との違い

イオン化式と光電式は、どちらも煙感知器ですが、作動原理が異なります。教材では煙粒子の大きさとの関係で整理されることがあります。

なぜ作動原理が違うのか？

比較的小さい煙粒子では、イオン電流の変化として整理しやすい場合があります。光電式では受光量の変化を見るため、作動原理の違いを分けて理解します。

比較的大きい煙粒子では、光電式の散乱光式や減光式の説明と結び付けて整理しやすくなります。実際の火災や設置判断は、建物用途や室の環境を含めて確認します。

実際の火災の性状は、燃えるものや換気状況によって変わります。試験学習では、イオン化式はイオン電流の変化、光電式は受光量の変化という軸で区別しましょう。

放射性同位元素を含む機器の扱い

イオン化式感知器は、放射性同位元素を利用する機器として扱われます。そのため、光電式感知器とは管理上の確認点が異なります。

放射性同位元素等の規制に関する法律では、表示付認証機器など、放射性同位元素を装備する機器の使用・保管・運搬・届出等に関する枠組みが定められています。

• 使用開始、変更、保管、運搬などは、機器の区分や認証条件に従って確認する
• 交換・廃棄時は、メーカー、管理者、所管機関の案内に従って扱う
• 消防設備としての設置判断とは別に、放射性同位元素を含む機器としての扱いを確認する

受験学習では、イオン化式は放射性同位元素を利用する点、光電式は放射性同位元素を使わず受光量の変化を利用する点を分けて押さえます。

実務上の採用状況や交換方針は、製品、設計図書、建物の管理状況によって変わります。この記事では、試験で混同しやすい作動原理と法令上の定義に絞って整理します。

古い設備を扱う場合は、現物の型式、表示、設計図書、点検記録を確認し、必要に応じてメーカーや管理者に確認します。

煙複合式感知器 ― イオン化式＋光電式を1つにまとめた感知器

煙複合式感知器とは、イオン化式と光電式の両方の検出機構を1つの感知器に組み込んだものです。

感知器規格省令では、煙複合式スポット型感知器は、イオン化式スポット型感知器の性能と光電式スポット型感知器の性能を併せもつものとして定義されています。

学習上は、煙複合式を「イオン化式と光電式を併せもつ感知器」として押さえます。具体的な信号の扱いは、製品仕様や受信機との組み合わせで確認します。

補償式・熱複合式感知器と似た言葉が出ますが、煙複合式は「イオン化式＋光電式」の組み合わせとして別に整理します。

• 煙複合式 = イオン化式スポット型と光電式スポット型の性能を併せもつ
• 熱複合式 = 差動式スポット型と定温式スポット型の性能を併せもつ別の感知器

名前が似ていても、何と何を組み合わせた感知器なのかを基準にすると混同しにくくなります。

種別と取付面の高さ

イオン化式感知器も光電式感知器と同じく、種別（1種・2種・3種）があり、種別によって設置できる天井の高さが決まっています。

この数値は光電式スポット型と同じです。イオン化式スポット型と光電式スポット型は、種別ごとの取付面高さを対応させて整理できます。

取付面高さだけで設置可否が決まるわけではありません。実務では用途、室の環境、感知区域、空気吹出口との距離なども合わせて確認します。

全体のまとめ

次のステップ

煙感知器を一通り確認したら、次は炎感知器に進みましょう。

まとめ問題

問題1：イオン化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）暗箱内に煙が侵入し、煙の粒子が光を散乱させることで火災を検出する
（2）煙の粒子がイオン電流を減少させ、その電流変化で火災を検出する
（3）煙の粒子が赤外線を吸収し、温度変化で火災を検出する
（4）煙の粒子が電極に付着し、電極間の抵抗値の変化で火災を検出する

問題2：イオン化式感知器の内部構造に関する記述のうち、正しいものはどれか。

（1）外イオン室は密閉されており、内イオン室は外気に開放されている
（2）外イオン室と内イオン室があり、煙は外イオン室にのみ侵入する
（3）イオン室は1つだけで、煙の侵入量を直接測定する
（4）外イオン室には放射性同位元素があるが、内イオン室にはない

問題3：イオン化式感知器と光電式感知器の違いに関する記述のうち、正しいものはどれか。

（1）イオン化式は煙によるイオン電流の変化を利用する
（2）イオン化式は煙による光電素子の受光量の変化だけを利用する
（3）光電式は煙によるイオン電流の変化だけを利用する
（4）両者は名称が違うだけで、作動原理は同じである

問題4：放射性同位元素を利用するイオン化式感知器の扱いとして、学習上適切なものはどれか。

（1）光電式と同じく、放射性同位元素に関する確認は不要である
（2）機器の区分、認証条件、管理者やメーカーの案内を確認して扱う
（3）消防法施行規則上、煙感知器には含まれない
（4）取付面高さが20m以上の場所にも通常の煙感知器として設置できる

問題5（応用）：煙複合式スポット型感知器の説明として、感知器規格省令の定義に最も近いものはどれか。

（1）差動式スポット型感知器と定温式スポット型感知器の性能を併せもつもの
（2）イオン化式スポット型感知器と光電式スポット型感知器の性能を併せもつもの
（3）紫外線式スポット型感知器と赤外線式スポット型感知器の性能を併せもつもの
（4）熱感知器と炎感知器の性能だけを併せもつもの

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