ものづくり補助金平成25年度製造業滋賀県

パルスパワーで革新的分解力。地球がよろこぶ水質・大気クリーン化計画

株式会社パルスパワー技術研究所

成果出力電圧 60kV→120kV

この事例のポイント

  • 従来の方法では分解が困難な難分解性物質が多く、高効率な分解法の開発が技術課題となっている。
  • 入力直流電源の電圧を約1/2に下げて1200V耐圧以上とし、主回路デバイスの選択の自由度を高めた。
  • 出力電圧 60kV→120kV。長岡技術科学大学での実負荷試験で、水質浄化システムの排水中の有機化合物の処理速度が従来の低出力電源に比べて4倍以上にな…

事業者のプロフィール

事業者名株式会社パルスパワー技術研究所
所在地滋賀県 栗東市
業種電気機械器具製造業
技術分野バイオ,複合・新機能材料
従業員数8人
資本金1,000万円
設立2009年

事業の背景

当社は国内で初めてSOS(半導体開放スイッチ)を使った電源を開発してきた。SOSを使った電源開発ロードマップに従い、出力60kVクラスは2013年に実現していた。工場や発電所、自動車などから排出される難分解性の環境汚染物質の分解について、大学や研究機関、企業でストリーマ放電を使った研究が進められている。

課題と取り組み

抱えていた課題

  • 新製品・新技術従来の方法では分解が困難な難分解性物質が多く、高効率な分解法の開発が技術課題となっている。
  • 新製品・新技術ストリーマ放電による効果的なラジカル生成には急峻に立ち上がる高電圧パルス電源が必要だが、従来製品は60kV30mJの出力にとどまっていた。
  • 生産能力処理スピードを上げるため、高繰り返しで高電圧パルスを発生させる必要があった。

やったこと

入力直流電源の電圧を約1/2に下げて1200V耐圧以上とし、主回路デバイスの選択の自由度を高めた。パルストランスの巻き数比を4倍にし、終段の出力に使うSOSダイオードは2個直列に配置した。ゲートドライブ信号には光モジュールと光ファイバーケーブルを採用し、タイミング発生装置とSOS電源装置の主回路基板の配置の自由度を持たせた。電流回生ダイオードを追加し、充電用IGBTのゲート時間を可変とすることで、バースト電圧可変モードに対応させた。主回路基板を2枚構成(60kV30mJ×2)とし、パルストランスで直列に加算して120kV60mJを得たほか、並列に加算すれば60kV60mJも発生できるようにした。

検査測定可変高電圧バースト波形測定用タイミング発生装置
その他SOS電源装置

新しい製品・サービス:ストリーマ放電に最適な、小型・高繰り返しの超高電圧パルス電源(出力120kV60mJ)

事業の効果

  • 出力電圧 60kV→120kV
  • 出力エネルギー 30mJ→60mJ

長岡技術科学大学での実負荷試験で、水質浄化システムの排水中の有機化合物の処理速度が従来の低出力電源に比べて4倍以上になった。従来製品の60kV30mJに対し120kV60mJの超高電圧パルス電源を開発し、自社比で約200%の出力を実現した。ストリーマ放電の応用研究が進む研究機関や大学、大手企業での既存ユーザーの拡大に加え、新規ユーザーへの広がりが期待できる。排ガス処理、排水処理、エンジン燃焼促進の研究も本電源の完成で加速すると見込まれる。

審査の観点ごとの評価

いま募集している新事業進出・ものづくり補助金の公募要領にある審査の観点14つで見ています

観点の平均2.6 / 5

出典:公募要領 p.44(審査項目)

経営戦略との整合性40%
  • これまでの取組との一貫性1

    公開されている事例からは読み取れません。

  • 強み・弱みを踏まえた優位性3

    ストリーマ放電の応用研究が進む市場動向は触れるが、自社の強み・弱みとの関係は具体的に書かれていない。

  • 課題の認識と解決2

    従来製品の60kV30mJから120kV60mJへの高出力化を目標にしており、課題認識はうかがえるが事業計画の記述は薄い。

事業の実現可能性60%
  • 付加価値・賃上げの目標5

    出力を60kV30mJから120kV60mJへ、自社比約200%に高めた数値目標があり、処理速度4倍以上の検証結果も示されている。

  • 事業を進める体制2

    従業員8人の小規模企業であることは書かれているが、体制や事務処理能力の具体的な記述は見当たらない。

  • 顧客とニーズの裏付け4

    ストリーマ放電による排ガス・排水処理やエンジン燃焼促進など具体的な用途と、既存ユーザーへの広がりが示されている。

  • 事業化までの道筋3

    SOS電源開発ロードマップに沿った段階的開発と目標設定は示されるが、今後のスケジュールや課題解決の方法は書かれていない。

  • 財務と資金の調達1

    公開されている事例からは読み取れません。

新市場性・高付加価値性80%
  • 新しさ・高付加価値4

    ストリーマ放電の酸化分解速度がグロー放電の1000倍以上とされ、高電圧パルス電源の高水準化が図られている。

公的補助の必要性60%
  • 波及効果・雇用3

    環境汚染物質の難分解性物質の処理という社会的課題への貢献が示されるが、雇用や波及効果の記述は薄い。

  • 費用対効果3

    実負荷試験で処理速度4倍以上の効果が示されるが、投入補助金に対する付加価値増加などの費用対効果は書かれていない。

  • イノベーションへの貢献3

    水質浄化や排ガス処理への応用が示され、大学や大手企業との連携による応用展開の可能性が書かれている。

政策面30%
  • 成長分野への進出2

    環境・エネルギー分野での応用が示されるが、日本経済の構造転換に資する点は明示されていない。

  • 地域経済への波及1

    公開されている事例からは読み取れません。

5=数字や事実つきで具体的に読み取れる、4=具体的に読み取れる、3=読み取れるが具体性が薄い、2=わずかにうかがえる、1=公開情報からは読み取れない。公開されている事例を公募要領の観点に照らして当社が整理したもので、実際の審査の点数ではありません。

今後の展望

公的研究機関や大学、大手企業でストリーマ放電の応用研究が進められており、既存ユーザーを中心に新規ユーザーへの広がりが期待できる。

業種と困りごとが近い成果事例

出典とまとめ方
  • 出典:公式の事例集(平成25年度、全国中小企業団体中央会)。事例集の再利用は中央会の許可を得ています。
  • 課題・取り組み・設備・効果・展望は、事例集の本文から当社がAIで項目に分けて短くまとめたものです。数字は事例集に書かれているものだけを載せ、時間の単位などをそろえています。原文のまま載せているのは事業者の声だけです。
  • 代表者名・電話番号・番地は載せていません。法人の形が名前にない事業者は名前を出していません。