二酸化炭素濃度計(CO2センサー)とは?原理と基準値を解説!

二酸化炭素濃度計(CO2センサー)とは?原理と基準値を解説!

二酸化炭素濃度計 CO2センサーとは?原理と基準値を解説

観光施設や飲食店、店舗などで需要が高まっている二酸化炭素濃度計(CO2センサー)。
「二酸化炭素濃度計(CO2センサー)とは?」、「原理や基準値はどのくらい?」、「換気のタイミング?」など、はじめて導入を検討されている方には気になる点も多いのではないでしょうか。

そこで今回は、二酸化炭素濃度計(CO2センサー)の原理や基準値、換気のタイミングについてわかりやすく解説していきます。

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二酸化炭素濃度計(CO2センサー)とは?

二酸化炭素濃度計(CO2センサー)とは、二酸化炭素(CO2)濃度をわかりやすく数値化しディスプレイに表示してくれる測定機器です。リアルタイムで二酸化炭素(CO2)濃度を測定してくれます。

価格帯も1万円~3万円ほどで購入することができ、リーズナブルな二酸化炭素濃度計(CO2センサー)も多数販売されています。

二酸化炭素濃度計(CO2センサー)があれば換気のタイミングがわかる!

二酸化炭素(CO2)濃度が高くなると、アラームや赤色の表示にディスプレイが切り替わったりとお知らせをしてくれるので、機械が苦手な方でも簡単に換気するタイミングを把握することが可能です。

アラームやお知らせがあった場合や測定値が1,000ppm以上になったら、換気のタイミングとなります。速やかに換気を行いましょう。

二酸化炭素(CO2)濃度の基準値に関しては後ほど詳しく解説します。

二酸化炭素濃度計(CO2センサー)の原理について

一般的に二酸化炭素濃度計(CO2センサー)は、NDIR式センサーを採用しています。
まず最初にNDIR式センサーについて解説していきます。

NDIR式センサーとは?

NDIRとはNondispersive Infraredの略で、直訳すると「非分散型赤外線」という意味になります。このNDIR式センサーは、赤外線を用いて特殊な測定方法で気体を測定できるセンサーです。

NDIR式センサーを採用することで、設置された空間や室内の二酸化炭素(CO2)濃度を測定することが可能になります。

NDIRとは、Non Dispersive InfraRed(非分散型赤外)の略で、NDIR方式はそれぞれのガスが持つ特有の吸収波長領域を利用したガス濃度の計測方式です。
出典:NDIR方式とは|押野電気製作所

NDIR式センサーの原理について

二酸化炭素(CO2)は、炭素(C)と2つの酸素(O)が結合することで二酸化炭素(CO2)が生まれます。そして結合している間は、常に分子は振動している状態にあります。

この振動の周波数は、分子によって異なる性質を持っているため周波数を特定することで分子を特定することが可能となります。

さらに分子は自分と同じ周波数(振動)を持つ赤外線を吸収する性質を持っているため、吸収された赤外線の量を測定することで、二酸化炭素(CO2)濃度を測定することが可能となります。

つまり分子の性質をうまく活用し、赤外線の量を測定することで二酸化炭素(CO2)濃度が測定できるようになっています。

分子には分子の振動の周波数=赤外線の周波数のとき、自分と同じ周波数を持つ赤外線を吸収する、という性質があります。そのため、吸収された赤外線のデータを取得することで、分子を特定できるため、ガスの検出や気体濃度の測定が可能になります。
出典:NDIR式センサーの原理とバイオガス分野における活用 |ケイエイブイ株式会社

二酸化炭素濃度の基準値

厚生労働省が発表している「ビル管理法における空気調和設備を設けている場合の空気環境の基準」では、二酸化炭素の含有率を1,000ppm以下にすることが推奨されています。

定期的に二酸化炭素濃度計(CO2センサー)の二酸化炭素(CO2)濃度を確認しながら、基準値を超えた場合は速やかに換気を行いましょう。

二酸化炭素の含有率:100万分の1000以下(=1000ppm以下)
出典:「換気の悪い密閉空間」を改善するための換気の方法 | 厚生労働省

二酸化炭素(CO2)濃度による身体への影響

密閉された空間や室内では、二酸化炭素(CO2)濃度が1,000ppmを超えると集中力の低下、眠気などの影響がある場合があります。健康管理のためにもしっかりと定期的に換気を行いましょう。

二酸化炭素(CO2)濃度の目安

250-350ppm大気中にあける通常濃度
250-1000ppm換気が十分実施されている屋内の通常濃度
2000-5000ppm換気が必要な屋内で、頭痛、眠気、倦怠感、集中力定価、心拍数の増加、吐き気などの発生する可能性があり
5000ppm以上作業場所としては限界濃度(8時間-TWA)
40000ppm以上酸素障害誘発、脳へのダメージによる昏睡、最悪の場合、死に至る可能性もあり

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