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表面処理

マルチチャンネル型水素検知センサで、安全確保及び水素検知に要していたコストの削減に貢献!

福岡県

九州計測器株式会社

2020年4月11日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 同時複数組成蒸着膜製造技術による安全・小型・低コスト水素検知センサおよびシステムの製品化
基盤技術分野 表面処理
対象となる産業分野 環境・エネルギー、航空・宇宙、エレクトロニクス
産業分野でのニーズ対応 高機能化(新たな機能の付与・追加)、高性能化(信頼性・安全性向上)、低コスト化
キーワード 薄膜、水素、光ファイバセンサ、水素吸蔵合金、スパッタリング
事業化状況 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
事業実施年度 平成24年度~平成26年度

プロジェクトの詳細

事業概要

2015年に全国で100カ所の水素ステーション設置計画が推進されている。ところが、現在の水素ステーション等での水素検知器は、サイズやコスト等の問題から多点に配置して水素漏れ箇所を特定するのは困難である。本開発では同時に複数組成の蒸着膜を作製できる新しい蒸着装置を試作し、高度な蒸着技術により水素検知薄膜の性能・信頼性・生産性の向上を図り、安全・小型・低コストの水素検知センサ及びシステムの開発を行う

開発した技術のポイント

実環境で長期間利用可能な耐久性と従来の水素検知器よりも高い検出感度向上を有するマルチチャンネル型水素検知センサを開発したうえで、1基板上に応答特性の異なる水素検知薄膜を設けることで、これまでにないセンサデバイスを用いた水素検知システムを構築する

(新技術)
検知に電気を利用しない、マルチチャンネル型水素検知センサにより水素の検知を行う

(新技術の特徴)
・検知器の防爆構造が不要になるため、装置の小型化・低コスト化が可能になる
・水素の漏れ箇所の特定を短時間で行える

具体的な成果

・同時複数材料/組成蒸着膜製造技術(ターゲット・基板連動シャッター機能)の開発
・真空蒸着で製造された水素検知薄膜の感度・反応性・耐久性向上
・マルチチャンネルスラブ光導波路(水素検知)部の設計および最適化
・誤検知防止法の開発/最適な検知アラームシステムの検討

水素検知アラームシステム10ch
水素検知薄膜
開発した多連成膜装置
研究開発成果の利用シーン

・マルチチャンネル型水素検知センサ
・マルチチャンネル型水素検知センサを利用した水素の検知サービス

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

センサ検知膜においては、従来の膜材料よりも耐久性を向上でき検知センサとしての実用可能性を高められたうえ、検知に使う光源波長を光通信の帯域にすることで廉価な光ファイバや光コネクタを利用することになり、システム全体のコストを低減することができた

提携可能な製品・サービス内容

設計・製作、素材・部品製造、製品製造、試験・分析・評価

製品・サービスのPRポイント

・水素ステーションやプラント等における安全確保に貢献
‐開発したマルチチャンネル型水素検知センサは検知に電気ではなく光を利用しており、検知器の防爆構造が不要になるため、検知器の小型化が実現する
‐その結果、配管等に近接して多数のセンサを設置できるようになると同時に、漏れを感知した場合でも電源の供給が遮断されなくなる
‐このマルチチャンネル型水素検知センサを利用することで、水素ステーションやプラント等における安全確保が促される
・水素検知に要していたコストの削減に寄与
‐開発したマルチチャンネル型水素検知センサを利用することで、水素検知器における防爆構造が不要になる
‐水素検知器の低コスト化が可能になるため、水素検知に要していたコストの削減に寄与する

光ファイバセンサプローブ
今後の実用化・事業化の見通し

・さらなる成膜の安定性やセンサ応答性の向上のため、開発した成膜装置に最適な条件を見出す研究を継続している。
・学会発表・展示会出展や調査、及びユーザーの訪問によって最新のユーザーニーズを捉えたうえで、光デバイス等の先端的な技術を利用してシステムの低コスト化を図っている。

展示会 FCEXPO出展.PNG
実用化・事業化にあたっての課題

当技術の特徴を生かしたアプリケーションの創出

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 九州計測器株式会 社技術部
事業管理機関 公益財団法人福岡県産業・科学技術振興財団
研究等実施機関 株式会社アツミテック 開発部
国立研究開発法人産業技術総合研究所 中部センター、九州センター

サポイン事業者 企業情報

企業名 九州計測器株式会社(法人番号:8290001012363 )
事業内容 ・電子計測器の販売、修理、校正・計測器、計測システムの設計、開発
社員数 60 名
生産拠点 福岡市博多区山王1丁目6-18 九州計測器株式会社 本社
本社所在地 〒812-0015 福岡県福岡市博多区山王1-6-18
ホームページ http://www.qk-net.co.jp/
連絡先窓口 技術部水素センサ担当
メールアドレス support@qk-net.co.jp
電話番号 092-441-3200