アルミ鋳造パーツ製造

株式会社ナカキン
本社工場さまヒートポンプ式廃水減容化装置「含浸廃水」の濃縮・減容化工程に革新的な「廃水減容化装置」を開発・導入
メンテナンスコスト等の大幅な削減を実現
株式会社ナカキン 本社工場では、含浸廃水処理における課題を解決すべく「ヒートポンプ式廃水減容化装置」を開発し、2018年12月に実験機を導入した。ヒートポンプ技術の活用により、メンテナンス性およびエネルギー自動車エンジン部品効率の双方で大幅な改善を実現した。
導入の決め手過酷なメンテナンス作業からの解放とともに、環境に配慮した廃水濃縮を実現
含浸工程で発生する廃水に含まれる含浸剤は熱硬化性樹脂であるため、従来の「蒸気ドライヤ」を使用した廃水濃縮では、排気パイプ内などにスポンジ状の硬化物が析出・固着してしまい、その除去に頻繁なメンテナンス作業が必要となっていた。この含浸廃水特有の課題を解決するために「ヒートポンプ式廃水減容化装置」を開発。実証実験

では、硬化物が析出しないことが確認され、メンテナンス性が大幅に向上するとともに、省エネ性も併せて向上するという結果が得られた。

含浸廃水濃縮工程において、ヒートポンプ式廃水減容化装置を導入することにより、42％削減（▲4.8kL/年）できた。
●一次エネルギー使用量 算出条件
◎電力・・・9.97MJ/kWh（＊1） ◎都市ガス・・・45.0GJ/千m3N＊1：エネルギーの使用の合理化等に関する法律

CO2削減

導入前と比較し、同工程において52％削減（▲11.7t-CO2/年）できた。

■一次エネルギー使用量年）できた。

ランニングコストには、エネルギーコスト（電気・蒸気・水）、従業員によるメンテナンスコスト、産廃費を見込んでいる。

水使用量の削減

本システムの副産物として発生する再生水を有効利用することで、水使用量削減という二次的効果も得られた。

充填機などを製造する「産業精機事業」、自動車エンジン部品を主に手掛導入前造、組 立まで 一 貫して自社で 行って42％削減いる。

58%

金事業の他、アルミ鋳造試作システ

100%

導入後

本社工場では、産業精機事業と軽合ムなども手掛けている。

■CO 2 排出量100%

52％削減
48%

＊2：関西電力㈱2017年度実績値（調整後）

導入前と比較し、同工程において51％削減（▲807千円/

造技術をベースに、トップシェアを誇る液 体 移 送 用ロータリーポンプ や、を展開。いずれの事業も開発から製●CO2排出量 算出条件
◎電力・・・0.418kg-CO2/kWh（＊2） ◎都市ガス・・・0.0509t-CO2/GJ

ランニングコスト削減

紀以上にわたって培ってきた金型・鋳ける「軽 合 金 事 業」の 二 本 柱で事業

メリット

エネルギー使用量削減
メリット

株式会社ナカキンは創業以来、半世

導入前

導入後

■ランニングコスト

100%

51％削減
49%

導入前

導入後

※グラフ数値は㈱ナカキン提供資料より

事業所名

株式会社ナカキン
本社工場

所 在 地

大阪府枚方市春日北町2-10-5

電話番号072-859-8938

http://www.nakakin.co.jp

株式会社ナカキン 本社工場さま過酷だったメンテナンス作業た。関西電力さんに相談を持ちかけたとこ

自動車部品の鋳造工程では、「鋳巣」と呼ば新システムで は 濃 縮 完了時 の 含 浸 剤 濃 度

ろ、中央発明研究所さんを紹介されました」

れる小さな穴が発生することがある。これは見た目だけの問題ではなく、貫通した状態30％を上限とし、濃縮し過ぎないように運転を行うこととした。また、酸素リッチの方が重合抑止効果が見込まれることから、酸㈱ナカキン
軽合金事業部
技術部 設備技術課 主任
吉本 智計氏で音や振動が加わるとヒビが発生する原因になるため、エンジンのような気密性・耐圧性が求められる部品においては、品質性・信素を定期的に投入してバブリングを行えるようにした。さらに濃縮釡やパイプに樹脂を使用することで金属との接触を抑えるなど、頼性向上のために「含浸」処理を施す。

徹底した含浸剤硬化防止策を採用した。

鋳巣のある部品は耐圧試験により選別され、含浸工程へ供給される。鋳巣内に浸透性のプを使用した含浸廃水の蒸留・濃縮の基礎含浸廃水処理の副産物「再生水」を洗浄に利用浸設備を納品していただいていたこともあ置」では、加熱・冷却を同時に行う。濃縮釜㈱中央発明研究所では、まさにヒートポン高い液体の含浸剤を充填させた後、熱硬化させて穴を埋める。しかし、同工程から発生研究を進めていたところだった。もともと含する廃水の処理において、廃水濃縮のために使用する「蒸気ドライヤ」の熱で、廃水に新システムの「ヒートポンプ式廃水減容化装り、この研究に関西電力㈱と共に参加し、共含まれる含浸剤がスポンジ状の硬化物となで含浸廃水を加熱・蒸発させ、発生した水蒸同開発を行うこととなった。

り析出してしまうという課題があった。この

気は冷却槽へ送る。冷却槽では水蒸気を冷やして水に戻し、一時的に循環水槽へ貯め新システムでは徹底した含浸剤硬化防止策を採用

硬化物は排気パイプや廃水貯蔵用地下ピットなどで析出・固着されるため、頻繁な除去メンテナンスが必要となっていた。

た後、一定量になれば再生水として装置外へ排出する。この再生水を洗浄水として使用する他、機器の逆洗水として有効利用するこ

新システムの開発においては、廃水の減容「高温の中で複数の従業員が除去作業を行うのですが、何しろ作業環境が過酷ですし、化時に硬化物を析出・固着させないことがとで、水使用量の削減という二次的効果も程度でも硬化する恐れがある。そこで、高性

現在運用されているのは実証機であり、約得ることができた。

最優先の目標とされた。含浸剤は30〜40℃

メンテナンス中は廃水処理も止めなければならないので何とかしたいと思っていまし９ヵ月かけてさまざまなデータ計測などを能の真空エジェクタを使用し、濃縮釜内を真行ったが、硬化物の析出・固着状況は確認

空操作することで水の沸点を20〜30℃程度されず、一方で大幅なエネルギー効率の向に下げることにより、含侵剤の硬化防止を図上を確認することができた。実証実験中にることとした。加えて、エネルギー効率の向は夏季に温度が上昇し過ぎ、連続運転がで上が期待できるヒートポンプ式加熱の採用硬化物を決定した。

きなくなるというトラブ ル も発 生した が、含浸剤濃度、酸素濃度、ならびに金属とのでは放熱設計が改良され、より安定性に優2019年10月に交換予定となっている正式機

また、含浸剤が硬化する他の要因としては、■ 設備概要れたものとなる予定である。

接触など複合的な要因があった。そのため蒸気ドライヤ■ 含浸工程第1水洗槽から比較的濃度の高い含浸廃水を廃水1次タンクに輸送。

ヒートポンプ式廃水減容化装置〔㈱中央発明研究所〕▼「ヒートポンプ式廃水減容化装置」
により蒸発濃縮を行ない、再生水と濃縮水に分離を行なう。

・型式：CDS-20
・能力：20L/h（蒸発量）
・消費電力：7kW
・COP（加熱）：1.8②第1水洗槽①液切り槽

含浸槽③第2水洗槽④回転洗浄槽 ⑤湯浸硬化槽

含浸廃水■ 自動車エンジン部品の製造工程
鋳造

加工

濃縮水

※

冷媒が蒸発ガスの廃熱を回収装置内部のシステム

ラジエター
真空エジェクタ

冷媒

圧縮器
蒸発ガス

査

⑥廃水1次タンク ⑦ヒートポンプ式
廃水減容化装置

熱交換器

浸※圧に耐えられないワークは再度含浸工程へ戻される

検冷却槽
循環水槽

再生水

濃縮釜

⑧再生水タンク

含浸廃水を濃縮釜で加熱・濃縮。発生した水蒸気を冷却槽で冷やして水に戻し、一時的に循環水槽に溜める。一定量になれば再生水として排出する。
含浸廃水

梱包・発送

【取材：2019年8月】

再生水は、回転洗浄槽で再利用。
濃 縮 水 は、地 下 ピットに 輸 送し、産業廃棄物として処理する。

再生水

含耐圧試験

▼

濃縮水

外部搬出
⑨地下ピット（既設）ヒートポンプ式
廃水減容化装置

廃水1次タンク

再生水タンク

廃水1次タンク
地下ピットへ
再生水タンクへ
洗浄 等 に再利用

2020.03