一酸化炭素検知器

この検出器は、一酸化炭素と反応して色が変わる着色化学物質のパッドで構成されています。ただし、ガスの存在を定性的に警告するにとどまります。これらの検出器の主な利点は低コストであることですが、欠点は保護レベルが最も低いことです。

一酸化炭素の検出に用いられる反応の一つに、二硫化パラジウム(II)カリウム触媒酸化反応がある。

${\displaystyle {\ce {CO + K2Pd(SO3)2 -> Pd + CO2 + SO2 + K2SO3}}}$

反応が進むにつれて、パラジウムが放出され、色が黄色から茶色、そして黒へと変化する。

生体模倣センサーは、ヘモグロビンと同様の仕組みで動作し、周囲環境中の二酸化炭素の量に比例して、COの存在下で色が濃くなります。シクロデキストリン、発色団、およびいくつかの金属塩を使用します。これは直接観察することも、 IR LEDなどの赤外線光源に接続してフォトダイオードで監視することもできます。従来のアルカリ電池の寿命は通常2～3年ですが、リチウム電池は製品の寿命まで持ちます。バイオテクノロジーベースのセンサーは、6年間の有効動作寿命があります。これらの製品は最初にマスマーケットに投入されましたが、他のセンサーよりも高価なため、主に高級エリアやRVで使用されています。ローレンス・バークレー国立研究所のレポートによると、この技術は改良され、最も信頼性の高い技術となっています。^{[ 12 ]}

電気化学式一酸化炭素センサー。センサーと警報器はそれぞれ異なるメーカー製です。

黄色いテープが貼られた金属製の円筒

文字が書かれた茶色の円筒

電気化学式検出器は、燃料電池の原理を利用して、検出対象のガスが化学反応を起こす際に電流を発生させます。発生する電流は、センサー近傍の環境における一酸化炭素の量に正確に比例します。電気化学セルは基本的に、容器、2つの電極、接続線、および電解質（通常は硫酸）で構成されています。一酸化炭素は一方の電極で二酸化炭素に酸化され、もう一方の電極では酸素が消費されます。一酸化炭素検出において、電気化学セルは、一酸化炭素濃度に対する出力が非常に正確で直線的であること、室温で動作するため消費電力が最小限であること、そして寿命が長い（通常5～10年）ことなど、他の技術に比べて多くの利点があります。テストボタンは、バッテリー、回路、およびブザーの動作有効性を示すだけです。電気化学セルを使用したCO警報器の動作を完全にテストするには、既知の校正済みテストガス源を、テスト期間中濃度レベルを維持するための覆いに入れて供給する必要があります。

絶縁セラミック基板上に半導体二酸化スズの細い配線を配置したセンサーは、集積回路によって監視されます。この検知素子は、 動作のために約400℃まで加熱する必要があります。酸素は二酸化スズの抵抗を増加させ、一酸化炭素は抵抗を減少させます。集積回路は検知素子の抵抗を監視します。寿命は約5年で、アラームは設置時および少なくとも年に1回、試験ガスを用いてテストする必要があります。

このセンサーは消費電力が大きいため、通常は主電源から給電されます。電池駆動のパルス式センサーも市販されており、数ヶ月間使用可能です。

この技術は日本をはじめとする極東地域で広く利用されており、米国でも一定の市場浸透が見られる。しかし、電気化学電池技術の優れた性能により、この技術は徐々に取って代わられつつある。

CO警報器の設置義務は2014年10月15日にオンタリオ州で施行され^{[ 13 ]}、アルバータ州ではすべての家庭にCO検知器の設置を義務付ける動きが活発化している^{[ 14 ] 。}

米国では（2017年1月現在） 32州が一酸化炭素検知器に関する法令を制定しており、さらに11州がCO検知器に関する規制を公布している^{[ 15 ]} 。ワシントンDCとニューヨーク市も同様である。

• コロラド州では、2009年3月に成立した法案により、住宅建設業者は新築住宅に一酸化炭素検知器を設置することが義務付けられている。下院法案1091号は、新築住宅および中古住宅の寝室付近、ならびに賃貸アパートや一戸建て住宅に検知器の設置を義務付けている。この法律は2009年7月1日に施行された。この法案は、デンバーの投資銀行家パーカー・ロフグレン氏とその家族の死を受けて提出された。ロフグレン氏は妻と子供たちとともに、2008年11月27日、コロラド州アスペン近郊の自宅で一酸化炭素中毒により死亡しているのが発見された。
• ニューヨーク州では、「アマンダ法」（A6093A/C.367）により、燃料燃焼器具のある一戸建て住宅および二世帯住宅には、寝室のある最下階に少なくとも１つの一酸化炭素警報器を設置することが義務付けられており、2010年2月22日に施行されました。2008年1月1日以前に建てられた住宅には電池式の警報器が認められていますが、それ以降に建てられた住宅には有線式の警報器が必要です。さらに、ニューヨーク州の請負業者は、住宅に警報器が設置されていない場合、燃料燃焼式の給湯器または暖房炉を交換する際に一酸化炭素検知器を設置しなければなりません。この法律は、友人の家に泊まりに行った際に欠陥のあるボイラーによる一酸化炭素中毒で亡くなった10代の少女、アマンダ・ハンセンにちなんで名付けられました。^{[ 16 ] [ 17 ]}
• アラスカ州下院法案351号は、炭素系燃料を使用する器具、または燃焼副生成物を生成するその他の装置が設置されている、もしくはそれらによってサービスを受けている住宅ユニットに、一酸化炭素検知器の設置を義務付けている。
• 2011 年 7 月、カリフォルニア州は既存の一戸建て住宅に一酸化炭素検知器の設置を義務付け、2013 年に集合住宅にも適用されました。 ^{[ 18 ]} 2015 年 CA 法では、煙感知器と CO 警報器の新規設置はすべて 10 年間修理不要のタイプにすることが義務付けられています。^{[ 19 ]}既存の警報器は住宅所有者が交換する必要がない場合もあります。地域の条例を参照してください。警報器の設置場所も、地域の執行機関によって異なります。
• メイン州では、すべての賃貸物件に一酸化炭素検知器の設置が義務付けられています。賃貸以外の住宅では推奨されていますが、義務ではありません。^{[ 20 ]}

カナダ住宅金融協会は、「カナダ（CSA）と米国（UL）の標準化団体は、CO規格の策定と製品試験を調整してきた。2010年時点の規格は、デジタルディスプレイに30 PPM 未満の CO 濃度を表示することを禁止しています 。最新の基準では、以前の基準よりも高い CO 濃度で警報が鳴るようにも規定されています。これらの変更の理由は、CO 濃度が生命を脅かすレベルではない場合に、消防署、公益事業会社、緊急対応チームへの通報を減らすためです。この変更により、検出器の不正確さや他のガスの存在によるこれらの機関への通報の数も減少します。したがって、新しい警報器は 70  PPM までの CO 濃度では鳴りません。これらの濃度は、カナダの健康ガイドラインを大幅に超えていることに注意してください。^{[ 21 ]} (また、米国労働安全衛生局(OSHA)の許容曝露限界である 50  PPM も超えています)。^{[ 22 ]}

BS EN規格50291-2:2019は、「家庭用建物における一酸化炭素検出用電気機器」に適用され、「レクリエーション車両および類似の施設（レクリエーション用船舶を含む）の固定設備における連続運転用電気機器」および「追加の試験方法と性能要件」も対象としています。2019年版は、以前の2010年版（BS EN 50291-2:2010）に取って代わりました。^{[ 23 ]}