日本エレクトロヒートセンター

 

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エレクトロヒート技術 PR動画

 

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【イントロダクション】

2016年、2020年以降の温室効果ガス排出削減等のための新たな国際枠組み「パリ協定」が発効した。日本全体では、温室効果ガス削減の目標として「2030年度に2013年度比▲26%の水準」にすることを決定。産業界で見ると、2030年度に2013年度比で7%削減する必要がある。これだけの高い削減目標を達成するには、ユーティリティー設備の高効率化だけでは不十分であり、製造プロセスにまで踏み込んだ抜本的な改善が必要となる。

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【ヒートポンプ】排水の濃縮にヒートポンプを導入/三洋化成工業㈱鹿島工場
 

製造過程から出る洗浄排水は樹脂を含んでおり、そのまま産業廃棄すると高額になることから、従来は蒸気を熱源とした濃縮装置で減容化していた。蒸発ガスは多くの熱量(潜熱)を持っているものの、100℃未満と使用用途が無いため、全てが廃熱となっていた。そこで、ヒートポンプを搭載した濃縮装置を導入。廃熱が発生しない熱の循環システムを構築した。

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【誘導加熱】コンプレッサの粉体塗装後の乾燥に誘導加熱を導入/東芝キヤリア㈱富士工場
 

粉体塗装後の乾燥工程では、サイズが異なる2種類のコンプレッサを同一ラインで焼き付けていた。従来、大型のコンプレッサを焼き付けるために熱風炉を2回通す必要があった。そこで、誘導加熱式の焼付予備加熱装置を導入。焼付回数は1回に半減したことで、省エネ・省CO2を実現。さらに、誘導加熱は製品を内側から加熱するため、ピンホールの影響を受けにくく、塗装品質が向上した。

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【ヒートポンプ】ヒートポンプ導入で排水槽の廃熱を回収/キリンビール㈱仙台工場
 

微生物処理を行う排水処理においては、排水温度が一定以下に低下すると好気性処理において微生物の活性が低下し、処理に悪影響を与える。そこで、冬季でも安定した処理を行うため、蒸気により排水を5~10℃程度昇温していた。処理後の排水は、20℃程度の熱を持ったまま放流されていた。このことに着目し、放流水の熱をヒートポンプによって自工程の加熱に活用するシステムを導入。大幅な温室効果ガス削減を実現した。

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【脱炭素社会実現に向けて】大橋 弘教授 東京大学公共政策大学院 副院長、大学院経済学研究科

【略歴】
2000年 ノースウェスタン大学(米国)経済学 博士取得
    ブリティッシュ・コロンビア大学(カナダ)
    経営・商学部助教授
2003年 東京大学大学院経済学研究科 助教授
2007年 東京大学大学院経済学研究科 准教授
2012年 東京大学大学院経済学研究科 教授(現在に至る)
2018年 東京大学公共政策大学院 副院長 教授
(現在に至る)


【その他の主な活動】
(独)経済産業研究所
    ファカルティ・フェロー(2006年~)
    プログラム・ディレクター(2012年~)
  公正取引委員会 競争政策センター主任研究官
(2011年~)

日本の最終エネルギー消費の約半分は産業が占めており、その内、化石燃料を直接燃焼して使っているエネルギーはかなりの割合を占めている。別のエネルギー源に変えていく、あるいはもっとドラスティックに、素材から、根っこから考えていくというような、ある種のイノベーションがすごく重要である。
エネルギー消費の最適化によるコスト低減といった様々な取組みが、いかに産業部門に広がっていくかという点がひとつ大きなキーになると考える。
従来は確かに化石燃料の直接燃焼というやり方が非常に簡便であったし、またコストも安かった。しかし、パリ協定といった脱炭素化の機運もある。企業のCSRを超えた部分で、生産プロセスを変えられるのかという視点を持って、もう一回見ていく必要がある。環境を自らの経営の根本の軸の一つとして据えるというところまで考えられれば、ある意味世の中の今後の、もう少し一歩先の一手が打てると考える。

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【赤外加熱】塗装乾燥工程に赤外加熱を導入/㈱小松電業所

従来の熱風循環システムは乾燥効率が悪いため、長い炉長を確保する必要があった。また、炉形状が山形のため、コンベヤーにアップダウンが発生し、ワークの落下リスクや駆動モーター類のトラブル増加に悩まされていた。さらに、完全な山形炉ではないため、熱流出によるエネルギー損失や外部からの異物付着等の課題もあった。限られた工場内で塗装ラインを更新するには、炉長の短縮および直線化が必要であったことから、新たに赤外線加熱を導入。品質向上に加え、炉長の短縮により大幅な省エネ・省コストを実現した。

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【抵抗加熱】電気式カートリッジヒーター導入で温度制御性を高め品質を向上/冨士電線㈱
 

キャブタイヤケーブル製造における銅線のすずメッキ処理工程において、「すず溶解槽」の加熱用熱源として使用していた灯油バーナーに替わり、「電気式カートリッジヒーター」を導入。従来の灯油バーナーでは、すず溶解槽の温度制御は275℃±15℃であったが、電気式ヒーター導入により275℃±6℃まで制御可能となり、製品の品質が向上した。また、灯油燃焼に伴う廃熱が無くなったことにより、大幅な省エネを実現した。

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【誘導加熱】金型加熱に誘導加熱を導入することで生産性を向上/㈱平岩鉄工所 亀ヶ下工場
 

温めた金型に砂を押し当てることにより、砂を原料とした鋳型を製造(造型)し、鋳造工程で利用している。ラバーヒーターを熱源とした従来の対流式の加熱方法では、金型の加熱に60分も要していたため、造型作業を開始したくても、金型が昇温されるまで待機する必要があった。誘導加熱式装置に切り替えたことにより、加熱時間は冬期で4分(▲90%)と大幅な時間短縮が可能となり、生産性向上を実現した。

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【レーザー加熱】高速で精密な熱処理加工を実現/第一高周波工業㈱
 

強度や耐摩耗性向上のためには金属表面の硬化が必要であり、これには長年、高周波誘導加熱を用いた熱処理技術を応用してきた。大きな機械部品などの熱処理を得意とする一方、小さい部品に高周波で熱処理を施すことが課題であった。そこでレーザー技術を導入。歪みが少ない、必要最小限の熱エネルギーで処理が可能、高周波焼き入れと違って冷却装置やコイルが不要など、レーザーならではのワークへの熱処理が可能となった。

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【脱炭素社会の先にある日本の産業の未来とは】大橋 弘教授

これからのものづくりの世界は、大きく変わっていかざるを得ないと考える。次なるステップや飛躍が出来るチャンスは、様々なところで芽として出てきている。脱炭素化の流れにAIやIOTといった新しい制御の考え方を取り入れることにより、生産現場にイノベーションや新しい考え方を吹き込むようなきっかけになればと思っている。
Society 5.0はそのような考え方を体現したもので、これまでのものづくりというリアルな世界と、情報社会というバーチャルな世界とをミックスすることにより、ものづくりを見える化する、すなわちデータ化するということが重要である。データ化することにより、無駄で非効率なプロセスがどこにあるのか把握出来る。これにより、さらにもう一段深堀りした生産現場の改善が可能となる。以上の取り組みを通じ、化石燃料の多消費に重きを置いている企業であれば、エネルギー消費と非効率性を同時に変えるような取り組みが出来ることが理想と考える。

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エレクトロヒート技術と日本エレクトロヒートセンターのご紹介
 

 

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