H2バーナー用窒化ケイ素温度センサー・炎検知センサー

水素バーナーや水素（H2）家庭用給湯器・ボイラーを開発する企業は日に日に増えています。 2025年までには、市場をリードするガス給湯器メーカーのほとんどが、都市ガス中に20%以上の水素を含有させた状態で使用できる給湯器を開発したいと考えています。

H2燃焼にはいくつかの利点（高効率、高熱出力、低密度）がありますが、H2給湯器やバーナーを開発する技術者にとって多くの課題を生み出します。

例えば、H2は分子サイズが小さいため、ガスバルブ、パイプ、接続部の気密性がより高く求められます。

また、水素燃焼の特徴として、炎がイオン化しない（マイナスイオンを持たない）ため、従来のフレームロッド/イオン化電極を炎センサーとして使用することができません。それに対してUV光学センサーを使用出来るが、この場合、多くの問題が生じます。 そこで、窒化珪素発熱体のPTC特性を利用することで、H2火炎センサーとして、また、火炎温度を測定することで、H2バーナーの燃焼を最適化するソリューションとして、有利に使用することができます。

窒化ケイ素PTCセンサーのすべての利点：

   
• 炎センサとしてだけでなく、炎温度センサとしても使用可能
   
• 耐薬品性、耐高温性に優れて。
   
• 寿命に対する抵抗値の劣化がほとんどない
   
• 直火でも長寿命
   
• 温度と信号の相関が直線的
   
• 質量イナーシャが小さい（応答性が良い）
   
• 碍子、フランジ、ケーブルのカスタマイズ可能
 

UVセンサーやIRセンサーと比較した場合の他の利点：

• UVセンサーやIRセンサーに比べ、比較的安価
• PTCの特性を利用したパッシブ方式（抵抗値の変化を測定）であり、検出のためにエネルギーを使用しません。
• UV/IRセンサーに比べ、モニターに光学的な視野や窓を必要としない。炎の中で直接検出します。蒸気や水蒸気がUVセンサーを遮るという問題がありません。/li>
• UV/IRセンサーのようにラムダ（空気/ガス混合）により信号が低下することがありません。UVセンサーの低信号や点滅は、バーナーの調整に支障をきたす。窒化ケイ素センサはそのような問題がありません。
• また、UVセンサーのような誤炎検知もありません。