知っておくべきアルコールチェッカーの仕組みや違いとは?
2023年12月1日から、白ナンバー車両を保有の事業者もアルコールチェッカー(アルコール検知器)を使用した運転前後の酒気帯びの有無の確認が義務化となり、ドライバーにとってアルコールチェッカーはより身近なものになってきています。
そもそも、
「アルコールチェッカーって全部同じ?」
「なぜ呼気でアルコールを測定できるの?」
など、上記のような疑問をお持ちの方もいらっしゃるのではないでしょうか。
本記事ではアルコールチェッカーの仕組みや、選ぶ際のポイントを解説していきます。
自身の生活環境や業種に合ったアルコールチェッカーを見つけましょう。
1.アルコールチェッカーの仕組み
アルコールチェッカーとは、機器に息を吹きかける(吹き込む)だけで、体内の残留アルコール濃度を数値化してくれるツールです。
最近では、運転前後のチェックと記録が義務付けられているドライバーの方だけでなく、飲酒量の制限など健康管理を目的とした個人での利用も増えつつあります。
基本的に体内のアルコール濃度を判断をするには、
- 血液を採取して血中アルコール濃度を測定する方法
- 呼気を採取して呼気中アルコール濃度を測定する方法
上記2種類のどちらかで判断します。
血中アルコール濃度を測定するには医療機関で採血を行い、専用の機械で血液を分析する必要があります。
一方、呼気アルコール濃度の測定はアルコールチェッカーに息を吹き込むだけで、非常に手軽で痛みを伴わず、どこでも実施することができるため、業務用でも呼気での測定が一般的です。
また、業務用となれば「精度」も重要のため、手軽で高精度のアルコールチェッカーを用意しておきましょう。
関連記事:『アルコールチェッカーの種類や選び方・使い方、おすすめの検知器を徹底解説』
1-1 なぜ呼気でアルコールを検知できるの?
誰でも簡単に体内のアルコール濃度を測定できるアルコールチェッカーですが、どうして呼気を吹き込むだけで、体内に残ったアルコール濃度を正確に測れるのでしょうか?
そもそも、アルコールは摂取すると、胃や小腸の上部で約2時間程度ですべて吸収されます。
吸収されたアルコールはまず肝臓で分解されますが、肝臓で分解しきれないアルコールは血液と共に全身を巡り再度肝臓に戻り分解が行われます。
その際、血中に入って肺に巡ってきたアルコールの一部が呼気として体外へ排出されるため、呼気中にもアルコールが含まれるのです。
そして、アルコールチェッカー内に搭載されいているアルコール感知センサーが、その呼気に含まれたアルコールを利用して測定を行います。
その呼気中のアルコール濃度を測定するのに欠かせないアルコール感知センサーとは、一体どのようなものなのでしょうか。
1-2 アルコール感知センサーの違い
アルコールチェッカーには呼気中のアルコール濃度を判別する「センサー」が内臓されており、大きくは下記の2つに分けられます。
- 半導体式ガスセンサー
- 電気化学式(燃料電池式)センサー
アルコールチェッカーの見た目は似ていても、アルコール濃度の測定原理にそれぞれ特性があります。
半導体式ガスセンサー
センサー表面に付着する酸素量によってセンサー内部の電気抵抗値が変化します。飲酒をしている場合はアルコール成分によって酸素量が減少するため、電気抵抗値が低くなります。
電気抵抗値が低いほど体内のアルコール濃度が高いと判定されます。
電気化学式(燃料電池式)センサー
呼気に含まれるアルコールを燃料として電気を発生させ、アルコール濃度を測定します。電気の発生量が多いほど呼気中のアルコール濃度が高いと判定されます。
上記のほか、半導体式は反応性を高めるため加熱用ヒーターを内蔵しており、電気化学式センサーは非加熱状態で使用するという違いがあります。
2.2つのセンサーはどちらが良い?
これまでアルコールチェッカーの仕組みについてご紹介してきましたが、実際にアルコールチェッカーを選ぶ際、どちらのセンサーを選ぶのが良いのでしょうか。
次は、センサーそれぞれのメリット・デメリットについてご紹介します。
2-1 半導体式ガスセンサーのメリット・デメリット
メリット◎
①「価格が安い」
半導体式ガスセンサーを搭載したアルコールチェッカーは、センサーが比較的安価なため、多くの台数が必要な場合でも導入コストを抑えて導入することが可能です。
②「小型」
センサー本体が小型なためアルコールチェッカーも小型になり、持ち運びが容易。
個人での利用にもおすすめです。
③「素早い応答性」
半導体式ガスセンサーを搭載したアルコールチェッカーは、検知結果を素早く確認することが可能で測定に時間がかかりません。
デメリット▲
①「アルコール以外のガスにも反応する」
半導体式ガスセンサーは酸素量をもとにアルコール濃度を測定するため、呼気に含まれるアルコールに近い成分に反応しやすく、アルコールを摂取していないにもかかわらずアルコールが検知される場合があります。
②「環境の影響を受けやすい」
周囲の環境によっては呼気を吹き込んでいる際の酸素量が減少してしまい、正常な検知結果が出にくいことがあります。
2-2 電気化学式(燃料電池式)センサーのメリット・デメリット
メリット◎
①「精度が高い」
アルコール成分を燃料として電気を発生させるため、アルコール以外のガスへ反応しにくい特性があり、エタノール以外にはほぼ反応せず、より高精度の測定が可能です。
②「高耐久」
電気化学式(燃料電池式)センサー搭載のアルコールチェッカーは半導体式センサーと比較すると、経年劣化がしにくい傾向です。
しかし、アルコールの反応があると検知器の劣化が早まるため、何度もアルコールの反応を出していると検知精度が落ちてくる場合もあります。
③「外的影響を受けにくい」
気圧や結露など周囲環境の影響を受けにくく、食事・タバコ・薬などに影響されにくいです。
電気化学式センサーは密閉性が高いため周囲の影響を受けにくい特性があります。
デメリット▲
①「価格が高い」
製造コストが比較的高価なため検知器本体の価格も高くなります。
②「反応時間が長く、測定に時間がかかる」
半導体式ガスセンサーと比較するとセンサーの反応時間が長く、検知結果が表示されるまで時間がかかります。
③「メンテナンスコストが高い」
電気化学式センサーは製造コストが高いこともあり、定期的な検知器の校正やメンテナンスのコストも高い傾向があります。
3.まとめ|アルコールチェッカーの仕組みと違いを理解して正しく運用しよう
現在は、航空・タクシー・船舶・運送系の企業に加え、一定台数の白ナンバー車両を保有の事業者もアルコールチェッカーを使用したアルコールチェックが義務化となっています。
どちらのセンサーもメリット・デメリットが存在するので、どちらを選ぶべきなのかしっかりと比較をしたうえで選ぶことが重要です。
センサー方式 | 測定原理 | メリット | デメリット |
---|---|---|---|
半導体式ガスセンサー |
・センサー表面に付着する酸素量によって検知器のセンサー内部の電気抵抗値が変動(電気抵抗値が低いほど呼気中のアルコール濃度が高いと判定される) |
・価格が安い |
・アルコール以外のガスに反応することがある |
電気化学式(燃料電池式)センサー |
・呼気に含まれるアルコールを燃料として電気を発生させ、アルコール濃度を測定(電気の発生量が多いほど呼気中のアルコール濃度が高いと判定される) |
・アルコール以外のガスに反応しにくい |
・価格が高い |
また、「アルコールチェッカーを利用する社員数が多いから、コストを考慮して比較的安価な半導体式ガスセンサーにしよう」「薬を飲んでいる社員がいるから電気化学式にしよう」など、予算や社員の状況に合わせて選ぶのも良いかもしれません。