冷媒ガス検知フロンガス規制と冷媒ガスセンサ用赤外光源用ランプについて

冷媒ガスの代表的なものにはフロン類と呼ばれるガスがありますが、オゾン層の破壊や地球温暖化に影響があるとされ近年では規制の対象となっています。
このような冷媒ガスが漏れ出し周辺環境に被害をおよぼすのを防ぐために、冷媒ガスの検知が行われています。検知方法のひとつに光学式赤外線センサーを使った方法があります。
このページでは、代替フロンやフロンガスの規制、冷媒ガスの検知方法についてご紹介します。

代替フロンとフロンガスの規制について

代替フロンは、その名の通りフロンガスの代替として開発されたガスで、それまで普及していたフロンガスとは異なりオゾン層を破壊しない物質として注目を集め、現在冷媒として広く使用されています。
冷媒の役割は、物質が液体から気体に変わる際に周囲から熱を奪う「気化熱」と、気体から液体に変わる時に熱を放出する「凝縮熱」という2つの熱を移動させることです。この熱の移動を利用したものが冷暖房設備(エアコン)です。

しかし、代替フロンはオゾン層破壊の影響は少ないものの地球温暖化係数が二酸化炭素よりも高い温室効果ガスであるため、国際的には現在規制の対象(※)となっています。 このため、代替フロンよりも地球温暖化係数の低いフロンや、新たな冷媒ガスの開発・普及が期待されています。
※モントリオール議定書キガリ改定(2019年1月発効)

また、2020年にアメリカ・カリフォルニア州では冷媒に使用される代替フロンの規制を発表し、代替フロンの排出量の削減や将来的に製造されるルームエアコン等の機器には地球温暖化係数(GWP)が一定数以下である冷媒の使用を義務付けることを決定しました。

代表的な代替フロンの種類は?代替フロンの規制により注目される冷媒ガス検知について

冷媒ガス漏えいを検知する方法

このように地球温暖化を防止するために国際的な規制が拡がる中、企業でも様々な取り組みが行われています。
その一つが、冷媒ガスの漏えい検知です。冷媒ガスを検知する方法は主に下記の2種類があげられます。

・NDIR式(光学式)
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。

基本的にすべてのガスは赤外スペクトルに吸収帯を持っているため、NDIR方式のような赤外線吸収を利用した方法を用いると、二酸化炭素などの比較的よく知られたガスの検知のみならず、現在使用されているほとんどの冷媒ガスを検出することができます。

また、ガスの最小検出レベルにおいてNDIRは数ppmという範囲で検出することが可能です。これは他の検知方法と比べて、より微量なガス漏れでも検知できることを意味します。その他の検知方法でもガス検知の要求を十分に満たすものではありますが、例えば高価なガスを使用しており、ガス漏れをいち早く検出し、冷媒ガスのロスを少しでも防ぎたい場合はNDIR方式を推奨します。

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・半導体式
半導体式は、特定のガス(還元性ガス)がセンサーにより検知されると電気抵抗が変化するという性質を利用した検知方法です。 普段はセンサー内の電子が酸素に引き付けられている状態ですが、還元性ガスは酸素と吸着する性質を持っているため、還元性ガスが増えるにつれて酸素は電子から離れていきます。これにより抵抗の少なくなった電子がセンサー内を多く流れることにより、光源が点灯し、ガスが検知されていることを知らせます。

押野電気製作所の赤外光源用ランプの特徴

当社は小型白熱電球のメーカーとして90年の実績があり、これまでに蓄積された技術やノウハウは赤外光源用ランプの開発にも活かされています。 具体的にはフィラメント位置の精度や赤外線量の安定性、応答速度など、これまで多様なご要望にお応えしてまいりました。 「日本製」であることにこだわり続け、ランプの設計・試作から量産まで国内自社工場で一貫して対応しております。 お客様の用途に応じたカスタマイズも可能ですので、まずはお気軽にご相談ください。

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