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● ご挨拶

…………………………………………………………………… 1
代表取締役社長 兼 CEO
瀧澤 利一● 技術論文フランジ締結体の応力緩和特性に与える増締めの影響 ………………… 2
シールマーケティング開発本部 シール開発グループ
高橋 聡美
野々垣 肇
三菱化学株式会社 水島事業所 設備技術部 機械2グループ
森本 吏一● 技術論文生分解性作動油に使用するゴムシール材の選定指針 ………………… 5
シールマーケティング開発本部 シール開発グループ
鈴木 憲● 製品の紹介
代替フロン用材料EPDM材H0880 …………………………………… 11
シールマーケティング開発本部 シール開発グループ
圖師 浩文● 製品の紹介ECO照明 …………………………………………………………………… 15
環境関連事業部 メンブレン部
船橋 栄二

http://www.valqua.co.jp

バルカー技術誌

2013年

冬号

No.24 Winter 2013

ご挨拶
日本バルカー工業株式会社
代表取締役社長 兼 CEO

瀧澤利一

謹んで新年のご祝詞を申し上げます。
読者の皆さまには日頃より本誌をご愛読いただき厚く御礼申し上げます。
バルカー技術誌

昨年は主要各国において指導者の交替があり、世界の枠組みが大きく変化することを予感させる年となりました。経済についても、欧州各国の債務危機が長期化の様相を呈する中、世界経済を牽引してきた中国やインドなど新興国の景気の減速など、不透明感が続いています。わが国においても、円高、デフレ傾向は続き、経済も3四半期ぶりにマイナス成長に転じるなど、景気が後退局面に入ったとみられています。

Winter 2013

しかしながら、このような先行き不透明な情勢下であるからこそ、企業は自らの戦略に拍車をかけ、更なる成長への挑戦を強化しなければならないと考えています。バルカーグループは、予てよりグローバル展開を加速しつつ新たな成長分野への積極的な展開を図ってきており、昨年7月には韓国における初の生産機能となるバル

No.24

カーコリア・ピョンテック工場を完成させました。半導体分野を中心とする韓国市場のお客さまへの付加価値提供を加速することができるものと確信しています。また、メガソーラー事業への取組み、シリコンウエハーのリサ
イクルビジネス、LED照明業務など、環境に貢献する企業グループとしての存在価値を高めてまいりたいと考えています。昨年4月よりスタートした中期経営戦略ＮＶ・Ｓ６においては、グローバル人材の開発育成を推進しつ
つ、世界で勝ち抜くための製品開発、品質の強化を目指しています。

本誌にも、「生分解性作動油に使用するゴムシール材の選定指針」、「代替フロン用材料EPDM材H0880」な
ど、環境に配慮した開発動向を技術論文として掲載しています。今後も、環境、エネルギー分野など、社会に貢献できる技術開発、製品開発を進めてまいります。お客さまの立場に立った付加価値提供や、環境に配慮した技術をご紹介することにより、豊かな暮らしと産業の発展に貢献していきたいと考えます。社名の由来であり、また理念でもある「価値の創造と品質の向上」を追求し、お客さまに感動いただける製品を提供し続け、社会に貢献するグローバル企業たるべく邁進する所存であります。なお一層のご厚誼を賜りますようお願い申し上げます。

読者の皆さまのご健勝とご多幸を心よりお祈りいたします。
1

技術論文

フランジ締結体の応力緩和特性に与える増締めの影響
シールマーケティング開発本部

シール開発グループ

高橋 聡美
野々垣 肇
森本

吏一

Winter 2013

Maintaining high gasket stress in the long-term is very important to the long service life of gaskets. Retightening is a widely used means of maintaining high gasket stress. However, there are no clearly establishedrules about the timing of re-tightening.
If we understand the influence that the timing of re-tightening has on the gasket’s surface pressure, then it will
be easy to estimate a re-tightening timing which can maintain high gasket stress.
In this report, with the aim of demonstrating the re-tightening timing that can maintain high gasket stress,
experiments were carried with bolted flange joints to evaluate the behavior of gasket surface pressure.
Keywords:
gasket stress, gasket, re-tightening

No.24

1. はじめにすことを目的に、フランジ締結体の模擬実験を行い 、所定温

ガスケットを漏洩なく使用するためには、ガスケット面圧を長温中の増締めを想定し、増締め実施温度を変化させた場合期的に高く保つことが非常に重要である。温度上昇後に行う
増締めは、温度変化により低下したガスケット面圧を回復し高く保つために広く用いられている手段である。

度到達後、増締めを行うまでの時間を変化させた場合と、昇についてのガスケットの面圧挙動を評価した。
非石綿ガスケットの中でも、PTFE 系シートガスケットは、石綿ガスケット代替品として広く普及しつつある製品である。そしかしながら、増締めのタイミングについては、明確な決まりのため試験ガスケットは、当社の充填材入りPTFEガスケット

はなく、各社様々な基準で運用されていることが多い。例えであるブライトハイパー®No.MF300（以下、MF300）とした。

ば、所定温度到達後、速やかに実施する場合、温度到達まで作業者を待機させる必要があり工事費の増加という課題になっていることがある。

2. 増締めまでの加熱時間の影響

増締めのタイミングがガスケット面圧に及ぼす影響がわかる

ここでは、増締めまでの加熱時間の影響を評価した 1）。

と、面圧を高く保持できる適切な増締めのタイミングが想定でTable1に試験条件をFigure1に試験装置概要図を示す。

き、工事費の削減や効率的な工事計画が可能になると考えら

締結ボルトに貼り付けた歪みゲージによりボルト軸力を測定れる。

し、ガスケットの接触面積からガスケット面圧を算出した。この本研究では、面圧を高く保持できる増締めのタイミングを示

バルカー技術誌

三菱化学株式会社 水島事業所 設備技術部 機械2グループ

ガスケット面圧が 25MPaとなるようにJIS B 2251（2008）に従2フランジ締結体の応力緩和特性に与える増締めの影響

い締付けを行った２）（以下、ボルト締結は同規格準拠とする）。締付け後、電気炉で200℃まで加熱し、初期締付けから所定の時間経過後に増締めを行った。増締めは、初期締付から3 時間（ガスケット温度が 200℃に到達する時間）、及び 24 時間、96 時間経過後の3 条件で行った。なお、増締めは運転初期の加熱状態での増締めを想定したホットボル
ティングにて実施した。
Figure2に加熱時間を変化させた場合のガスケット面圧挙動を示す。所定温度到達時から増締めまでのタイミングが遅い場合、増締め後のガスケット面圧はより高い値で保持される結果となった。
各条件とも増締め後、フランジ締結体に温度変化を与えてバルカー技術誌

Winter 2013
No.24

Figure2

加熱時間を変化させた場合のガスケット面圧挙動いないため、温度変化が要因となるガスケットやボルトなどの各部材の熱膨張、温度変化によるガスケットの剛性低下は発生しておらず、時間が要因となるガスケットのクリープのみ
増締め後のガスケット面圧に影響している。

3. 昇温中の増締めの影響
増締めは所定温度到達後に実施されることが多いが、大ガスケットはクリープ量が時間とともに増加し、ガスケット厚口径などでは所定温度に到達するまでに時間がかかってしまさが序々に薄くなることで面圧が低下する。増締め時のガスうために、施工に時間がかかることになる。昇温中の増締め

ケット厚さを比較した場合、増締めを行うタイミングが遅いとでもガスケット面圧が高く保持できれば、温度到達まで待つ

初期締付からのクリープ量が多いため、増締め時のガスケッ

必要がないため、施工時間が短縮でき、工事費が削減でき

ト厚さが薄いと推測される。ガスケット厚さが薄いと、増締めると考えられる。

後クリープによるガスケット変形量は小さくなるため、ガスケット

ここでは昇温中の増締めを想定して、昇温中のフランジ締

面圧の低下は小さくなる。つまり、増締めを行うタイミングが結体を増締めした場合のガスケット面圧挙動を確認した。試遅いと、増締め時のガスケット厚さが薄いため、増締め後ク験条件はTable1と同じだが、増締めをする温度を常温、昇リープによるガスケット変形量が小さくなり、結果としてガスケッ

温中の100℃、150℃、所定温度の200℃とした。常温でのト面圧の低下も小さくなったと考えられる。

増締めは、常温でのガスケットのクリープが安定すると考えら

Table1

試験条件
JIS 10K 50A RF
厚さ 1.5mm
200℃
MF300

ガスケット寸法
試験温度
ガスケット
フランジ材質
ボルトサイズ
ボルト材質
増締め時間（初期締付からの加熱時間）

SS400
M16×4
SS400
3 時間
（200℃到達直後）
24 時間
96 時間

れる24 時間経過後に実施した。
Figure3に昇温中に増締めをした場合のガスケット面圧挙動を示す。所定温度到達後と比較して昇温中の増締めではガスケット面圧の低下が大きく、増締めを行う温度が所定温
度に近いほど、ガスケット面圧はより高い値で保持される結果となった。
Figure4に温度別のガスケット応力とガスケット歪みの関係を模式的に表したものを示す。ガスケットは温度が高くなるほど同じ面圧でも歪み量が大きくなるため、締付後の温度変化が大きい場合、面圧に大きく影響する。よって、所定温度の付近で増締めを行うと、締付後の温度変化が小さいため、
締付後の面圧低下も小さくなったと考えられる。

Figure13

試験装置概要図

技術論文のタイミングを示すことを目的に、フランジ締結体の模擬実験で増締めまでの加熱時間、昇温中の増締めがガスケット面圧挙動に与える影響を評価し、以下の結論を得た。
・増締めは所定温度到達後、できるだけ遅いタイミン
グで実施する方が有効である。
・昇温中の増締めは、できるだけ高温で実施することが望ましい。
今回、増締めまでの加熱時間や昇温中の増締めがガ
Figure3

昇温中に増締めをした場合のガスケット面圧挙動

スケット面圧挙動に及ぼす影響をガスケット締結体の模擬実験によって明らかにすることができた。今後と所存である。

6. 参考文献
１）野々垣 肇、山邊 雅之、森本吏一、バルカー技術誌、Winter 2013

No.20、2-7、（2011）

バルカー技術誌

もユーザーの抱える困難な課題の解決に貢献していく

２）JIS B 2251（2008）
フランジ継手締付方法
Figure4 ガスケット応力歪み曲線の温度による影響 ( 模式図 )4. 有効な増締めのタイミング
No.24

2項で述べたように所定温度到達後、増締めのタイ
ミングは遅いほど、ガスケット面圧は高く保持されるため有効であると考えられる。ただし、温度が高い場
合、時間の経過とともにガスケット面圧の低下が進む
ため、ガスケット面圧が漏洩の起きる面圧に達するまでに増締めを行うことが必要である。また、降温によりガスケット面圧は大きく低下するため、増締めは次の降温までに実施することが望ましい。
また、昇温中の増締めについては、3項で述べたように所定温度到達後の増締めと比較してガスケット面圧の低下が大きく、増締め時の温度が高い程、ガスケット
面圧が高く保持されることから、長期的に高いガス
ケット面圧を保持するためには、より高温で増締めを行う方が効果的であると言える。

5. おわりに
施工効率が良く、かつ面圧を高く保持できる増締め
4生分解性作動油に使用するゴムシール材の選定指針

生分解性作動油に使用する
ゴムシール材の選定指針
シールマーケティング開発本部

シール開発グループ鈴木憲

バルカー技術誌

Winter 2013

Currently, mineral oil is used as the main lubricating oil for a variety of equipment. In consideration of the global
environment, however, the possibility has been pointed out that biodegradable hydraulic oil, which is ecofriendly and fire resistant, will replace mineral oil as hydraulic oil. When considering the use of biodegradable
hydraulic oil, it needs to be verified whether conventionally used NBR sealant can be used without issue
for us as a seal maker. For biodegradable lubricating oil of fatty esters, QUINTOLUBRIC 822-300J andQUINTOLUBRIC 888-46 were selected, and their NBR compatibility was investigated. The results show thatit depends on the amount of acrylonitrile of NBR; they can be compatible when the NBR has more than amedium amount of acrylonitrile.
Keywords:
mineral oil, lubricating oil, biodegradable hydraulic oil, eco-friendly , fire resistant, NBR, acrylonitrile

1. はじめに物油は水中に漏洩した場合、溶け合わず分離するために回

昨今、ヨーロッパを中心として油圧作動油による土壌、海全に融合してしまい、分離回収は不可能である２）３）。

No.24

収が比較的容易であるが、水グリコール系作動油は、水に完

洋、河川、大気の汚染が問題視されることが多くなっている。

このような背景のもと、ヨーロッパを基点として、地球環境へ

工場排水などに混入する作動油はもちろんのこと、各種製造の悪影響が少ない代替作動油の検証が行われ、候補材料

設備、建設機械、水門ゲート、産業車両、海上作業船などの一つとして、生分解性作動油が挙げられ、その使用に関すに使用されている作動油による汚染もしかりである。

る検討が始まった。生分解性作動油とは、環境中の微生物に作動油は、使用中、使用後の適正な管理、廃棄を行えばより、低分子量成分、二酸化炭素及び水に容易に分解する問題ではないが、漏洩時には自然環境への汚染が懸念され油を言い、財団法人日本環境協会による生分解性作動油製る。一般的に油圧装置に使用される作動油は鉱物油であり、品の生分解度の規定 1）は、所定の易生分解性試験方法

これが土壌などへ漏洩した場合、ほとんど分解は期待できず、（OECD301B、C、F、ASTMD5864、D6731）
において、生また、作動油の性能維持のために用いられる添加剤の一部

分解度が28日以内で60％以上となるものである。生分解性作に有害物質 を含んだものがあり、長期にわたって環境中に動油は、今後、日本でも従来の鉱物油からの切り替えが進む

残留し、生態系に悪影響を与えると考えられる。また、難燃と考えられるが、現段階では、流通量は伸びていない。原因性作動油として使用されてきた水グリコール系作動油に関してとして、国の規制指針が明確になっていないこと、また、コスも、漏洩時の問題が存在する。水グリコール系作動油は、COD

ト高であることだと考えられるが、今後、環境配慮の観点で、（化学的酸素要求量：主に有機物が多いと高くなる）
が高く、鉱物系作動油の使用が制限され、生分解性作動油に切り替

漏洩時の水質の汚染レベルが高い上に、生分解が期待できわることが予想される。つまり、生分解性作動油が、油圧関ないため、長期にわたって残留する可能性が高い。また、鉱連機器作動油として多用されることも想定しておく必要があ

１）

5

技術論文

り、本報では、鉱物系作動油のシール材として、最もよく使用されているNBRに注目し、生分解性作動油におけるNBRの選定指針について述べる。

定する。
一般に、体積膨潤のみの影響であれば、72 時間という短時間で、ほぼデータは安定し、時間が経過しても、通常の熱劣化の影響しか確認されない。しかしながら、試験油によ2. 材料選定評価２- １）選定基準
JISK6258に準拠した浸漬試験を行い、硬度変化、機械り、膨潤だけではなく、何らかの劣化、特にポリマー分解などの影響を受けた場合、時間の経過とともに、諸物性変化も大きく変動を続けるため、168 時間、504 時間のデータを用
い、試験油による劣化傾向を判断することとする。

的特性変化（引張強度、引張伸び）、体積変化及び外観観察による結果を基に、材料としての耐性を判断する。なお、

２- ４）評価用試験油
試験用作動油に関しては、生分解性作動油2 種類、鉱物

考え、動的用途に使用可能かということを念頭において判断

系作動油（耐摩耗性グレード）1 種類の計 3 種類で行う。生することとする。

分解性作動油に関しては、日本クエーカー・ケミカル社製の材料の適合性の目安として、以下のように設定する。

標準脂肪酸エステル系作動油である、クィントルブリック88846 及び 822-300Jの2 種類を用いる。また、鉱物油は生分解①動 的な使用を考慮した体積変化（10％以上の体積変４）化）性作動油との比較用であり、一般によく用いられる耐摩耗性の鉱物系作動油を用いる。

5）②明らかな機械的特性の低下（伸び 50％以上の低下）①、②項は長期間摺動材料として使用するための目安で試験は各条件ともに、開放系メタルバス試験機にて実施あり、使用環境によっては、これにあてはまらないこともある。

する。冷却管により、試験用作動油の熱による揮発を防ぐこ

例えば、固定用途であれば、①項は、許容される変化量がととする。なお、試験用作動油は504 時間連続で使用し、新摺動部位に比べ、大きくなる。

油への交換は行わないものとする。

２- ２）評価試料
評価の対象材質としては、一般的に油圧機器などに使用される材質であるNBRを選定する。また、NBRにおいては、

3. 試験結果及び考察

No.24

３- １）結果概要（Table1 及び Figure1～10 参照）

耐油性に大きく関与するパラメーターであるアクリロニトリル量

硬度変化、体積変化の結果より、NBR中のアクリロニトリの変化による傾向を確認すべきと考え、低ニトリル（25wt％未

ル量の変動が、大きく特性に影響することが判明し、中ニトリ

満 : 当社品番 B2570）
タイプ、中ニトリル（25wt％以上 31wt％

ルタイプ以上のNBRであれば、生分解性作動油に対し使用

未満：当社品番 B2770）
タイプ、中高ニトリル（31wt％以上することは可能と考えられる。もちろん、鉱物油と生分解性作

36wt％未 満：当 社 品 番 B2170）タイプ、 及び 高ニトリル

動油の傾向が必ずしも一致していないため、使用に関し、注（36wt％以上 43wt％未満：当社品番 B2270）
タイプの4 種類意する点があり、以下の考察とともに述べる。

を選定する。これ以外にも極高ニトリル（43wt％以上）
タイプ

なお、全ての測定データをTable1にまとめる。

が存在するが、あくまで特殊タイプであり、評価対象から外すこととする。選定された材料は、全て当社の標準材料であり、基本的に材料としての構成に関し、アクリロニトリル量以外の構成材料は、近似のものを揃える。

３- ２）硬度変化（Table1 及び Figure5～7 参照）
硬度に関する比較グラフ（Figure5～7）を掲載する。硬度変化の挙動は、100℃以下は穏やかであり、特徴が確認できないため、120℃条件のみでの比較とする。

２- ３）評価条件
試験環境としては、通常の使用で想定される80℃、100℃、

Winter 2013

２- ５）評価試料

バルカー技術誌

生分解性作動油の使用は、あくまで摺動部位が主であると生分解性作動油では、低ニトリルタイプＮＢＲにおける軟化
傾向（Figure5、6 参照）が顕著である。ニトリル量が上昇す

120℃の3 条件を設定する。時間としては、長期的な傾向をるに伴い、軟化傾向は少なくなっている。これは低ニトリルタ

確認するため、72 時間、168 時間、504 時間の3 条件を設

イプＮＢＲと生分解性作動油の極性が近似することにより混ざ
6生分解性作動油に使用するゴムシール材の選定指針

り易くなり、逆にニトリル量が上昇するに伴い、お互いの極性が離れるために、混ざりにくくなることが原因と考えられる。経時変化に関しては、72 時間の段階で、ほぼ硬度変化も収束し、それ以降も変化は同様であるため、膨潤以外の要因における劣化は、熱劣化による硬化も含めて確認されない。
鉱物系作動油では、低ニトリルタイプＮＢＲにおいても軟化傾向（Figure7 参照）
が少ないことが確認される。経時変化に関しては、120℃環境において、時間経過による硬化が確認される。生分解性作動油と鉱物系作動油の硬化傾向のFigure1888-46 B2170 表面×20 倍

Figure2822-300J B2170 表面×20 倍

違いは、ＮＢＲと作動油の極性の違いによる混ざり易さが、影響している可能性が考えられる。

バルカー技術誌

３- ３）引張強度変化（Table1 参照）
引張強度に関しては、生分解性作動油、鉱物系作動油
どちらにおいても、ニトリル量や温度による差異はなく、大きな変化は確認されない。
３- ４）引張伸び変化（Table1 参照）

Winter 2013

生分解性作動油では、ニトリル量や温度の違いによる引張伸び変化に差が無く、全体的に低下は小さく（ほぼ±20％以下）、時間による経時変化も少ない。
鉱物系作動油では、ニトリル量による差異は無いものの、
温度上昇に伴い、伸び低下（±50％以上）が顕著であり、熱劣化の影響が、顕著に伸び低下として現れていると考えられNo.24

る。120℃においては長期の使用は困難と言わざるを得ない。

Figure3

比較鉱物系作動油

B2170 表面×20 倍

３- ５）体積変化（Table1 及び Figure8～10 参照）
体積変化に関する比較グラフ（Figure8～10）を掲載する。100℃以下では、いずれも体積変化が穏やかであり、特徴が確認できないため、120℃のみでの比較とする。
生分解性作動油では、硬度同様に低ニトリルタイプＮＢＲにおいて膨潤が顕著であり、ニトリル量が上昇するに伴い、膨潤傾向は小さくなる。
これは、生分解性作動油とＮＢＲとの極性が、低ニトリルタ

Figure4

評価前 B2170 表面×20 倍

イプＮＢＲでは近似し、膨潤が大きくなるが、ニトリル量が上昇

しない反面、ゴム中からの油分の抽出のみが生じることとなすることで、生分解性作動油との極性が離れ、互いに混ざりり、体積が減少する場合があることを、設計段階では考慮すにくくなり、膨潤傾向が小さくなると考えられる。

る必要がある。これは、多くのＮＢＲはゴム中に可塑性を高め

鉱物系作動油では、低ニトリルタイプＮＢＲにおいても膨潤るための油分を配合しているためである。

が少なく、中ニトリル以上ではほとんど膨潤しない。ＮＢＲと鉱物系作動油の極性が大きく異なり、混ざり合わないため、ほとんど膨潤しないと考えられる。
なお、生分解性作動油に対する高ニトリルタイプＮＢＲや、鉱物系作動油に対する中ニトリルタイプ以上のＮＢＲは、膨潤
7３- ６）外観観察（Figure1～4 参照）
外観写真に関しては、当社油圧推奨品番であるB2170の120℃条件 504 時間後、20 倍観察写真を掲載する。
外観変化に関しては、生分解性作動油、鉱物系作動油と

技術論文

生分解性作動油浸漬後硬度変化 1

Figure8

生分解性作動油浸漬後体積変化 1

バルカー技術誌

Figure5Winter 2013
No.24
Figure6

Figure7

生分解性作動油浸漬後硬度変化 2

鉱物系作動油浸漬後硬度変化

Figure9

生分解性作動油浸漬後体積変化 2

Figure10

鉱物系作動油浸漬後体積変化8生分解性作動油に使用するゴムシール材の選定指針

Table1
B2570

材料名
アクリロニトリル量（ShoreA)
硬度
（MPa)
常態物性
引張強度
(% )
引張伸び
試験油
クィントル
ブリック
888-46
クィントル
ブリック
822-300J

硬度
変化

鉱物系
作動油

バルカー技術誌

クィントル
ブリック
888-46
クィントル
ブリック
822-300J

引張
強度
変化率
(% )

鉱物系
作動油

Winter 2013

クィントル
ブリック
888-46
クィントル
ブリック
822-300J

引張
伸び
変化率
(% )

鉱物系
作動油
クィントル
ブリック
888-46

No.24

クィントル
ブリック
822-300J

体積
変化率
(% )

鉱物系
作動油

時間
72hr
168hr
504hr
72hr
168hr
504hr
72hr
168hr
504hr
72hr
168hr
504hr
72hr
168hr
504hr
72hr
168hr
504hr
72hr
168hr
504hr
72hr
168hr
504hr
72hr
168hr
504hr
72hr
168hr
504hr
72hr
168hr
504hr
72hr
168hr
504hr

低

80
−7
−10
−10
−10
−10
−11
−4
−5
−3
−5
−7
−8
−7
−11
−12
3
0
2
0
−9
−13
−9
−15
−21
−2
−6
−13
12
18
16
19
22
22
5
6
6

各種作動油浸漬データ
B2770
中

B2170

B2270

中高

高

73

71

72

71

15.6

15.2

16.8

16.1

235

300

360

360

100
−9
−10
−12
−12
−11
−13
−5
−5
−5
−5
−9
−9
−8
−8
−17
2
−1
15
−11
−15
−23
−19
−13
−23
−11
−13
−13
19
19
20
24
24
24
8
8
8

120
−10
−10
−13
−10
−11
−15
−5
−5
−5
0
4
−6
−1
−2
−4
8
15
−5
−11
−11
−19
−13
−11
−6
−9
−9
−32
21
21
24
26
25
28
9
9
10

もに、ニトリル量や温度による差異はなく、大きな変化は確認
されない。

80
−2
−1
−4
−5
−5
−7
−1
2
2
2
−2
1
4
−1
−4
6
2
9
−3
−8
−17
0
0
−15
−3
−8
−17
0
1
2
5
8
12
−2
−2
−1

100
−2
−2
−3
−6
−7
−9
0
2
4
−1
4
11
7
−6
7
11
13
17
−12
−10
−13
10
−7
2
2
−2
−17
2
3
4
9
11
13
−1
−1
−1

評価温度
（℃）
120
80
−5
−2
−4
−3
−5
−1
−8
−4
−8
−3
−8
−5
0
−1
2
1
6
1
8
1
6
2
9
5
3
−3
2
1
11
4
12
1
20
7
4
1
2
−13
−5
−6
−15
−11
−3
−8
−5
0
−2
−8
−12
−7
−20
−1
−50
−21
3
1
4
2
4
3
13
3
13
5
12
7
−1
0
−1
1
−1
2

100
−3
−2
−4
−5
−6
−7
−1
0
1
2
4
7
0
−2
−1
6
8
9
−10
−17
−21
−7
−8
−13
−14
−18
−35
2
3
4
6
7
8
1
2
3

120
−3
−3
−5
−5
−7
−7
0
0
3
4
10
5
−2
3
3
12
12
−12
−14
−10
−15
−10
−7
−11
−17
−31
−60
3
4
4
8
8
8
2
3
2

80
2
4
3
0
0
−3
1
4
4
2
3
7
9
10
16
2
1
5
−8
−1
−6
7
4
6
3
−8
−8
−1
−1
−2
0
1
3
−1
−1
−1

100
2
3
0
−1
−1
−3
3
4
5
5
8
13
11
13
18
5
8
11
1
1
−10
8
10
10
−7
−13
−19
−1
−1
0
2
3
4
−1
−1
−1

120
−1
−1
−1
−2
−2
−4
2
3
5
10
9
19
14
19
23
10
14
7
1
−17
−8
4
14
14
−14
−22
−47
−1
0
0
3
4
5
−1
−1
0

超えるものを とする。
Table2の結果より、生分解性作動油に対し、中ニトリルタ
イプ以上のＮＢＲであれば、鉱物系作動油同様の適合が可

4. 材料選定

Table2

生分解性作動油に対するＮＢＲ推奨範囲
使用温度帯
アクリロニトリル量
80℃
100℃
120℃

試験結果より、生分解性作動油に対するＮＢＲの推奨範
囲をTable2にまとめる。判断は2-1）選定基準にて記載した

硬度変化

通り、引張伸び変化と体積変化で行うが、硬度変化、引張○、△、 の基準として、硬度変化±10 以内、引張強度

引張強度
変化
引張伸び
変化

変化±30％以内、引張伸び変化±50％以内、体積変化 10％

体積変化

強度変化に関しても、参考までに記載する。

以内を○とし、基準をわずかに超えるレベルを△、明らかに
9

低中ニトリル以上
低中ニトリル以上
低中ニトリル以上
低中
中高ニトリル以上

○～△
○
○
○
○
○
×
○～△
○

△
○
○
○
○
○
×
○～△
○

△～×
○
○
○
○
○
×
○～△
○

技術論文

能であると考えられる。ただし、中ニトリルタイプＮＢＲは、体積変化が○～△であり、体積変化を考慮した上での材料選定が好ましい。

5. おわりに
上記のように、生分解性作動油による材料評価に関しては、中ニトリルタイプ以上のNBRであれば使用可能との結果を得た。しかしながら、メーカーにより生分解性作動油の組成が異なることが予想され、シール材への生分解性作動油の影響を確認するため、メーカー毎にデータを蓄積していく必要があると考えている。

バルカー技術誌

謝辞：今回の評価に際し、日本クエーカー・ケミカル株式
会社殿より生分解性作動油を御提供頂き、当社のNBR材の選定評価結果検証に御協力頂いたことに、心から謝意を表するものである。

Winter 2013

6. 参考文献
１）財団法人日本環境協会 エコマーク事務局、生分解性
潤滑油 Version2.6 認定基準書、1-4（2012）２）W/Oエマルション型作動油の特徴、潤滑通信社ホームページより引用３）塙、牧野、新しい生分解性作動油剤の開発事例、潤滑No.24

経済、6、34-43（2002）４）各種エラストマー耐性一覧表、Valqua Hand Book

技術編、504（2010 改訂）
５）非金属データハンドブック、351（1985）10代替フロン用材料 EPDM 材 H0880

代替フロン用材料EPDM材
H0880
シールマーケティング開発本部

シール開発グループ

圖師浩文

バルカー技術誌

Conventionally, HNBR has been used as freon refrigerant based on the perspective of oil resistance, lowcompression set, and blister resistance. However, the adoption of the Montreal Protocol has made R12, which are causes of ozone depletion, restricted（chlorofluorocarbon）and R22（hydrochlorofluorocarbon）
materials. Recently, R134a（hydrofluorocarbon）, which has an ozone depletion potential of zero, is being used
as an alternative CFCs. Accordingly, refrigerant oil has also been replaced by poly alkylene glycol（PAG）,
which gets its polarity from mineral oil, and it has become possible to use EPDM, which could not be used withmaterials like R12 and R22 in the past. This report presents a comparison of freon resistance of EPDM seal
H0880 with HNBR seal B5680.

Winter 2013

Keywords:
HNBR, oil resistance, low compression set, blister resistance, R12, R22, R134a, alternative CFCs, PAG,
mineral oil, EPDM

No.24

1. はじめに環境問題が大きく取り上げられるなか、R12（クロロフルオロ
カーボンCFC）
やR22（ハイドロクロロフルオロカーボンHCFC）
は、分子中に含まれる塩素原子が、成層圏内で紫外線により分解され、更にその塩素原子が触媒となってオゾン層を破壊する原因となるとされている。この問題を解決するため、モント
リオール議定書が採択され、2020 年までにR12、R22を全廃することが求められている。

Figure1 ブリスタが発生したOリング

従来、R12、R22といったフロンは、鉱油を潤滑剤として混

現在では、代替フロンとしてオゾン破壊係数
（ODP）
が
“ゼ

合して主にカーエアコン用冷媒として使用されてきた。この混ロ”
で、地球温暖化係数（GWP）
もR12、R22より低く、分子中合冷媒に用いるゴム材料には、耐油性、低圧縮永久歪性、に塩 素 原 子を含まないR134a（ハイドロフルオロカーボン

耐ブリスタ性（ブリスタとは、高圧ガス雰囲気下でゴム材料をHFC）が主流になっている。R134aの基本特性を、R12、R22

曝露した後に、減圧するとゴムの表面に発生する中空の膨れと併せてTable1に示す。

やクラックのことをいう。Figure1 参 照１））という観 点から、冷凍機油としてR12、R22に混合して使用されてきた鉱油

HNBRが使用されてきた。しかし、HNBRにはコストの面で課は極性を持たず、極性を有するR134aとは相溶性が低く、二題が残されていた。

層分離するため、潤滑性が不足して使用することができなくなった。また、カーエアコンに用いられる冷凍機は、エンジン

11

製品の紹介２- ３）耐ブリスタ特性

Table1 フロンの基本特性比較２）
CFC
HCFC
HFC
R12
R22
R134a
CCl2F2CHClF2C2H2F4
化学式75−71−8 75−45−6 811−97−2
CAS No.
121
86
102
分子量
−30
−41
−26
沸点（℃）
1
0.055
0
オゾン破壊係数（ODP）
1810
1430
地球温暖化係数（GWP） 10900

タ現象は、シール材が圧力変動の大きな環境で流体と接触す

ルームの近傍や、夏期の路上など高い温度環境での使用や耐熱特性の指標には、圧縮永久歪試験（JISK6262 準拠）

高い冷凍機能力など、他の冷凍機に比べ高い機能が要求さを用いて評価を実施した。ゴム材料は圧縮された状態では、れている。そのため、カーエアコンで使用されるR134a 冷凍

弾性が失われて歪みが生じる。この歪みを測定することを圧

圧力容器中で、R134a-PAG 混合冷媒に試料を浸漬させ、熱処理後の試料へのブリスタ現象の有無を確認した。ブリス
ると発生し、シール性を失う要因の一つとなる。
２- ４）耐熱特性（低圧縮永久歪特性）

縮永久歪試験という。圧縮永久歪率は数値が小さいほど耐熱性が高い材料と判断され、その数値が80%到達時をシーれている。

ル限界としている。

冷凍機油がPAGになったことで、HNBRだけでなくEPDM

バルカー技術誌

機油は、より厳しい環境でも使用できるよう、極性を有しR134aと相溶性の高いポリアルキレングリコール（PAG）が広く使用さこれらの評価結果について、次章より述べていく。

3）

も適応が可能となるという報告 もあり、今回はEPDMについてR134a、PAG への耐性評価を行った。その結果、当社
EPDM材H0880が従来推奨HNBR材B5680より優れた耐性を持つことが確認されたので本報にて、代替フロン用材料とし

３- １）機械的特性
機械的特性の結果をTable2に示す。H0880は、B5680とほぼ同等の機械的強度を示した。

2. フロン用ゴム材料に求められる特性
R134a、及び R134a-PAG 混合冷媒用ゴムに求められる特性を、下記に示す。
２- １）従来品 HNBR 同等の機械的強度
高圧下での使用に耐えることができる機械的強度（引張強さ、伸び、100%引張応力など）が必要になる。

Table2材料の基本特性

評価項目

単位

H0880

硬さ_HA
引張強さ
伸び
100%引張応力

ShoreA

78

B5680
78

MPa

21.0

19.8

%

190

180

MPa

8.8

11

No.24

３- ２）耐 R134a、及び耐 PAG 特性
浸漬による物性変化をTable3に示す。浸漬時間とR134a、
PAG 混合比の物性に与える影響について以下に述べる。

２- ２）耐 R134a、及び耐 PAG 特性
R134a、PAG 及び R134a-PAG 混合冷媒への浸漬試験（JISK6258に準拠）を実施し、H0880 及び B5680に与える影

３－２－１）浸漬時間

R134a 及び R134a-PAG 混合冷媒への浸漬試験前後の硬さ変化、体積変化率の経時変化をFigure2、3に示す。

響を調査した。浸漬液と評価試料の極性が同じであれば、両者の親和性が高く、各評価項目へ大きな影響を及ぼす。それ
ぞれの浸漬液での浸漬前後での物性変化率が大きいということは、極性が同じで親和性が高く、その浸漬液への耐性が小さいということを意味している。
また、今回の評価では、R134a、R134a-PAG 混合冷媒の浸漬試験は、揮発性の高いR134aを使用するため、圧力容器を使用して実施した。
本報では、冷凍機油PAG単体での浸漬試験を実施しているが、通常はPAG 単体で使用されることはなく、R134aと任意の混合比率で混合され使用されている。
Figure2

Winter 2013て優れた特性を有するH0880をB5680と比較して紹介する。

3. 評価結果硬さ変化の経時変化
12

代替フロン用材料 EPDM 材 H0880

Table3

浸漬試験結果

R134a

バルカー技術誌

評価項目
70℃ｘ72h
硬さ変化
引張強さ変化率
伸び変化率
100%引張応力変化率
体積変化率
70℃ｘ168h
硬さ変化
引張強さ変化率
伸び変化率
100%引張応力変化率
体積変化率
70℃ｘ336h
硬さ変化
引張強さ変化率
伸び変化率
100%引張応力変化率
体積変化率

単位

H0880

PAG

B5680

H0880

B5680

R134a-PAG（50w/50w%）
H0880
B5680

―

−3

−7

−1

−1

−3

−4

%

−12

−32

−2

4

−7

−29

%

−3

−30

0

3

0

−20

%

−9

−12

−8

2

−6

−10

%

2.8

12.6

0.5

0.3

1.7

5.8

―

−3

−8

−2

−3

−3

−4

%

−14

−36

−3

2

−9

−31

%

−5

−32

−3

−3

−1

−20

%

−9

−13

−6

2

−7

−11

%

3.1

12.7

0.2

0.3

1.9

6

―

−3

−9

−1

−1

−3

−5

%

−20

−38

−3

1

−12

−32

%

−9

−36

0

−10

−5

−20

%

−11

−13

−6

4

−10

−11

%

3.0

13.2

−0.3

−0.1

1.8

6.3

Winter 2013
No.24
Figure3

体積変化率の経時変化

Figure4

R134a 混合比率の硬さ変化への影響

Figure5R134a 混合比率の体積変化率への影響

硬さ変化、体積変化率について、H0880、B5680ともに浸漬初期での変化率が大きく、以降は大きく変化はしなかった。
また、変化量については、H0880がB5680より小さく浸漬液の影響が小さいことが確認された。
PAG への浸漬はH0880、B5680ともに、物性変化率が小
さく、経時的な変化もほぼ認められなかった。
３－２－２）R134a 混合比率

R134a 混合比率の違い（R134a 比率：0%、50%、100%）が硬さ変化、体積変化率におよぼす影響をFigure4、5に336 時間浸漬試験後のデータで示した。
H0880、B5680ともに、硬さ変化は軟化傾向を、体積変は、R134aの混合比率が大きくなるにつれて、膨潤傾向が大化率は膨潤傾向を示した。また、R134a=0%（PAG 単体）

きくなり、軟化が進行していった。よって、硬さ変化、体積変では硬さ変化、体積変化率が小さかった。

化率はR134a 混合比率にも依存していることが確認できた。

H0880は、R134aの混合比率が増加しても、硬さ変化はこれらの評価結果より、R134aやPAGといった極性を有す

確認されず、体積の膨潤傾向は小さかった。しかし、B5680

る物質には、非極性のEPDM 材 H0880 が、各種評価項目

13

製品の紹介の変化も小さく、極性を持つHNBR 材 B5680よりも優れていH0880：20,870 時間
B5680：9,570 時間

ることが考えられる。

これらの結果より、H0880は、150℃環境下での圧縮永久
３- ３）耐ブリスタ特性

歪率 80%到達持間が 2 倍以上になることが推察され、長寿R134a-PAG 混合液に70℃×72 時間浸漬し、150℃×1 時

命化やシールの信頼性の向上が期待できる。

間熱処理後のH0880とB5680の浸漬試料の表面を観察した。耐ブリスタ性の結果をFigure6に示す。H0880、B5680
ともに表面状態の変化はなく、
Figure1に見られるようなブリス
タは確認されなかった。高硬度、高100%引張応力特性が耐４）4. まとめ代替フロンR134a、冷凍機油 PAG 単体、及び R134a-

ブリスタ性に有効な要因である ことから、H0880、B5680とPAG 混合冷媒のような極性を有する浸漬液への耐性は、従もに浸漬試験後においても、十分な機械的強度を有してお来の極性を有するHNBR材B5680より、非極性のEPDM材

り、ブリスタが発生しにくい材料であると考えられる。

H0880 がより高いことが確認できた。更に、当社 H0880は耐も期待できる。
また、ゴム材質をHNBRからEPDMへ変更することにより、材料コストの低減にも貢献できる。

5. おわりに書や、京都議定書による規制効果によるものと思われる。まFigure6

熱処理後試験片３- ４）耐熱特性（圧縮永久歪特性）

た、 現 在 では、ODP が“ ゼロ”に 加 え、GWPも小さな
HFO1234yf、HFO1234ze（ハイドロフルオロオレフィンHFO）のようなより環境負荷の小さい冷媒や、CO2 のような自然冷媒

圧縮永久歪試験の結果をFigure7に示す。
H0880、
B5680の実用化への検討も行われている。当社でも、環境負荷のともに評価時間が長くなるにつれて、圧縮永久歪率が大きく小さい冷媒、自然冷媒へも適用できるようなゴム材料の開発なっていくことが確認された。また、評価時間が長くなっても、及び評価を実施していく所存である。

H0880はB5680より圧縮永久歪率が小さかった。
評価結果より圧縮永久歪率が80%に到達する時間を算出した。

6. 参考文献
１）社団法人日本フルードパワー工業会、シールの用語集、JFPS

1017（2007）２）
日本フルオロカーボン協会、データベース 環境安全デー
タ一覧（2012）３）秋葉光雄監修、ゴム・エラストマーの選定・応用とトラブ
ル対策、504（2009）４）SHADE W N，LEGG D W，Pap Am Soc Mech Eng，
page 7P（1987）５）朝日新聞デジタル、2012 年 9月16日

Figure7Winter 2013

世界気象機関より、南極のオゾンホールに回復の兆しが見られるとの報告がなされている５）。これは、モントリオール議定

バルカー技術誌

熱性も優れていることから、より厳しい使用環境下での使用

150℃における圧縮永久歪試験結果
14

No.24

ECO 照明

ECO照明
環境関連事業部

メンブレン部

船橋栄二

バルカー技術誌

With background issues such as stopping global warming, the power shortage resulting from the Great East
Japan Earthquake, and the demand for cost reduction, there is a need for conversion to an energy-savingsociety.
It’s not limited to our LED lighting; our ECO Lighting products can also provide a combination of excellent
energy-saving performance low cost, and long life. We are expanding sales activities of our ECO Lighting
products for offices and factories in cooperation with Chinese manufacturers（CTW and LUXON）.
In this paper, we introduce the special features of the ECO Lighting series with regard to providing additional
value and quality.
Our ECO Lighting lineup includes Tube in Tube, LED Tube, and mercury lamp LED.

Winter 2013

Keywords:
LED, ECO Lighting, CTW, LUXON, Tube in Tube, LED Tube, mercury lamp LED

No.24

1. はじめに15.5mm）、その外周をポリカーボネイトチューブ（T-10サイズ：
φ32mm）で覆った2 重管構造に由来している。

地球温暖化防止、東日本大震災を契機とする電力不足、従来型の直管蛍光灯は360°方向に発光するが、背面方

経費削減要請などを背景に、省エネ社会への転換が求めら向の光は有効に利用されておらず、無駄な電力を消費してい

れている。

た。

当社ではLED照明に限らず、省エネ性能に優れ、低価格、

そこで、従来型の直管蛍光灯と同じ原理で発光する細い

長寿命を兼ね備える照明製品を「ECO 照明」と命名し、中国

蛍光管（T-5 蛍光管：φ15.5mm）を中央に配し、背面方向のメーカーと提携して工場やオフィス向けに販売活動を展開して

光は反射板（Reflector）
を用いて有効利用することにより消費いる。

電力の低減を可能とするのが、省エネ直管蛍光灯 Tube in

本報では、「もうひとつのValue & Quality」をお届けする

Tubeである。

ECO 照明シリーズについて、その特徴を紹介する。

2. 製品紹介
２- １）省エネ直管蛍光灯（Tube in Tube）
Tube in Tube（チューブインチューブ）はCTW 社（ChinaTechwin）が製造するアライアンス製品である。Tube in
Tubeと言う名 称は、中 央に細い蛍 光 管（T-5サイズ：φ15

Figure1

Tube in Tube の外観（部分）

Figure2Tube in Tube の断面構成図

製品の紹介従来型の直管蛍光灯の消費電力は、蛍光管自体の消費

加えて、Tube in Tubeの給電ピンは従来型の蛍光灯と同電力＋安定器の消費電力であり、40 形（L=1,198mm）においじG13（世界標準規格）を採用しており、配線変更工事を施て40W 以上、安定器の経年劣化によっては50W 近くの電力すことで既存の照明器具へ取り付けが可能である。
なお、Tube in Tubeは電気用品安全法において蛍光灯を消費している場合もある。
これに対し、Tube in Tubeは専用電源回路を内蔵しているので、安定器は不要であり、かつ40 形（L=1,198mm）におに分類されるが、既に同法に基づく技術基準に適合しており
PSEマークを取得している。

いて消費電力を16Wまで低減することが可能である。
一方で、消費電力を抑えると明るさの低下につながる場合

２- ２）LED 直管蛍光灯もあるが、40 形（L=1,198mm）において16W～28Wタイプの

LED直管蛍光灯は、
CTW社、
Luxon Optronics Technology

製品を2W 刻みでラインアップしており、用途に応じた明るさが社という中国メーカー2 社が製造するアライアンス製品であ選択可能となっている。

る。

40

1,198

16 ～ 28

1,700～2,750

30,000＊ 40 形以外には 20 形（580mm）も作製可能

LED 直管蛍光灯の性能は、使用するLEDチップの発光
効率：Lm/W（1W 当たりの全光束量）で決まる。一般的な
LEDチップの発光効率は70～80Lm/Wであるのに対し、CTW 社、Luxon Optronics Technology 社の両社製品は130Lm/WのLEDチップ（Samsung 5630チップ：L5.6mm×W3.0mm×H9.0mm）を実装しており、製品として組み上がっ

布することや、管内周面に塗布する蛍光体の純度を高める

た状態（カバー装着状態）においても、100Lm/W 以上の発ことにより、設計寿命（初期全光束が 70%まで低下する予測

光効率を確保している。従って、消費電力を極めて低く抑え時間）：30,000 時間を実現している。これは従来型の蛍光灯

つつ従来型の蛍光灯同等の明るさを実現できる。

の設計寿命：8,000～12,000 時間に対し大幅な長寿命を実現するものである。
もうひとつの特徴は低価格である。T-5サイズの蛍光管、Winter 2013

また、フィラメントに特殊なエミッター（電子放電物質）を塗

バルカー技術誌

形

Table1 40 形 Tube in Tube の特性表
長さ
消費電力
全光束
設計寿命
（mm）
（W）
（Lm）
（hr）

外周ポリカーボネイトチューブ、反射板、電源回路の組み合わせによる構造の簡略化により、コスト低減を実現している。
省エネの必要性は認識していても、初期投資負担が大き

Figure3

No.24

実装したLEDチップ（Samsung LED 5630）

く導入を躊躇している需要者に対しても、おおむね1 年で投40 形（L=1,198mm）の消費電力には標準タイプ：15W、資回収が可能（24 時間×365日点灯の場合）な価格設定と

高 性 能 タイプ：18Wの2 種 類 が あ る。 こ の 他 に20 形なっている。

（L=580mm）：7W、110 形（L=2,367mm）：40Wをラインアップしており、いずれも業界トップクラスの省エネ性能を有してなお、投資回収期間は式－1より算出される。
〈式－1〉 投資回収期間＝① 初期投資金額÷②年間削減金額①初期投資金額＝（製 品単価＋工事単価）×交いる。
設計寿命（初期全光束が 70%まで低下する予測時間）
は、50,000 時間を実現しており、長期にわたり性能を維持することが可能である。

換数量②年間削減金額＝③削減電気量×電気料金単価③削減電気量＝△消費電力の差×点灯時間
Tube in Tubeは安全性を確保するため、片側給電方式

形
20Table2
長さ
（mm）
580

40

1,198

110

2,367

LED 直管蛍光灯の特性表
消費電力
全光束
（W）
（Lm）
7

800

15

1,650

18

2,000

40

4,000

設計寿命
（hr）
50,000を採用している。これは交換時に一方の給電ピンを挿した状
態で他方の給電ピンに触れても感電しないように配慮した構造である。

当社の販売するLED 直管蛍光灯は全て内部電源方式を採用している。外部電源方式に対しワンパッケージで扱いや
16

ECO 照明

すい、配線工事簡略化による工事代金の低減、故障時の交換が容易（外部電源方式は照明器具分解を要する場合

銀灯が用いられている。
しかし、水銀灯は、消費電力が大きい、寿命が短い（4,000～8,000 時間）、400℃前後の高温になる、100%の明がある）などの優位性を備えている。
また、安全性を確保するための片側給電方式に対応してるさを発揮するまでに時間を要する、消灯後は常温まで冷え

おり、給電ピンは従来型の蛍光灯と同じくG13（世界標準規ないと再点灯できない、大量の水銀を用いている、などの課

格）
なので、配線変更工事を施すことにより既存照明器具へ題を抱えている。
吊り下げ型 LEDランプはこれらの課題を解決するために取り付けが可能である。
更に、透明カバー、昼白色カバー、黄色カバーを用意しており、全サイズで様々なニーズに応じた選択が可能となって開発されており、市場で最も多く使われている400W 水銀灯
を80Wの吊り下げ型 LEDランプで代替可能としている。
つまり、消費電力を約 1/5まで削減可能であり、その削減いる。
特に、黄色カバーはフォトレジストを使用する半導体工場
や液晶工場に向けて開発されており、特殊な顔料を配合す

バルカー技術誌

ることにより500nm以下の波長の光を出さない設計となってい電力量は1 灯で300W以上となるため、省エネ効果が極めて大きい製品である。
更に、設計寿命：50,000 時間（初期全光束が 70%まで低下する予測時間）、温度上昇を40℃前後に抑える放熱設る。

計、瞬時点灯性能、水銀使用量ゼロなどにより、水銀灯の抱える課題を解決可能である。

10.9

加えて、温度上昇が少ないので冷房効率向上による空調

0.8

電力削減、瞬時点灯性能による小まめな消灯などにより、一Winter 2013

分光分布（相対値）

0.7

段の省エネに貢献し得るものと考えられる。

0.6

また、水銀灯は演色性（太陽光を100とした時の色味指

0.5
0.4

標）
が Ra=40 前後と非常に低く、物や図面が見づらいという

0.3

課題も残していたが、吊り下げ型 LEDランプの演色性は700.2～80と高いので、交換後の空間は明るく一新され得る。

0.1
0
350

No.24

400

Figure4

450

500

550
600
波長（nm）

650

700

750

Table3800

黄色カバー装着 LED 蛍光灯の分光特性

性能比較

吊り下げ型 LEDランプ

項目

水銀灯

消費電力

◎

80 ～ 100W

×

400W

設計寿命

◎

50,000hr

×4,000 ～ 8,000hr

なお、LED 直管蛍光灯の場合、おおむね2 年以内で投

価格

×

初期投資要

◎ 交換ランプ約 5,000 円

温度上昇

◎

40℃前後

×

350 ～ 400℃

資回収が可能（24 時間×365日点灯の場合）な価格設定と

瞬時点灯性

◎

瞬時

×

5 ～ 10 分要

水銀含有量

◎

ゼロ

×

60 ～ 80mg

破損危険性

◎

樹脂カバー

×

ガラス球

演色性

◎

Ra:70 ～ 80

×Ra:40 ～ 50

なっている。
現在、LED 直管蛍光灯は電気用品安全法の対象となっておらず技術基準が存在しない。しかし近い将来、技術基準の制定やJIS 規格化などが予想されるので、経産省及び吊り下げ型 LEDランプは、直径約 400mmの開口面全体

関係団体からの情報収集を継続し、認証取得に対応して行に1,500 個のLEDチップ（100Wタイプは1,800 個）を実装してく所存である。

いる。LEDチップは豊田合成製高性能品（120Lm/W）を使用している。つまり、広い照射面に高性能LEDチップを多数

２-3）吊り下げ型 LEDランプ備えているので、高い照度を実現し得る。

吊り下 げ 型 LEDランプ は
CTW 社の製造するアライアンス

形式製品である。

P-08

一般的に天井高が 5mを超えると蛍光灯では必要な照度が確保できなくなり、光量の多い水
17

P-10

Figure5 吊 り下 げ 型 LED
ランプの外観Table4 吊り下げ型 LEDランプの特性表
寸法
消費電力 全光束
重量
設計寿命
（mm）
（W）
（Lm）
（kg）
（hr）
φ405×
H460

80

8,000

4.8

100

10,0005.0

50,000＊ P-15 150W も開発中

製品の紹介更に、電源回路を内蔵しているのでワンパッケージによる

これにより「早期に導入し、短期間で投資回収を終え、以優位性（扱いやすい、配線工事簡略化、故障時の交換が降は省エネ効果額と言う利益を受け取って頂きたい」
と考え

容易など）
を備えている。

ている。

なお、重量が 5.0kg 前後になるため、危険防止の観点か
ら落下防止ワイヤーを標準装備している。
吊り下げ型 LEDランプは、1 灯当たりの省エネ効果（削減照明技術は日々進歩している。常に最先端の性能を低価格でお届けすることを使命とし、今後もECO照明の一翼を担う所存である。

電力量）
が大きいので、おおむね1 年で投資回収が可能（24時間×365日点灯の場合）な価格設定となっている。
また、吊り下げ型 LEDランプは電気用品安全法においてLED電灯器具に分類され、既に同法に基づく技術基準に適合しておりPSEマークを取得している。

バルカー技術誌

3. 照度シミュレーション
ECO 照明の設置に当たっては、DIALux（世界標準ソフ
ト）を用いた照度シミュレーションサービスも提供可能である。
これは照明変更前後の照度変化、規定照度を得るための照明器具配置を事前のシミュレーションにて確認し、照明交

Winter 2013

換や新規設置をスムーズに行うことを目的とする。

No.24
Figure6

DIALuxによるシミュレーション例

これまでに、半導体工場（天井高：3m）、液晶工場（天井高：6m）などで事前シミュレーションを行い、照明交換後に実測した照度と比較して、おおむねシミュレーション結果を再現していることを確認している。
今後検証件数を増やし、シミュレーションの精度向上につなげて行きたいと考えている。

4. おわりにECO 照明はアライアンスによる製品の調達先を厳選し、高品質、低価格、長寿命を兼ね備える製品をラインアップしている。
18

VALQUA TECHNOLOGY NEWS
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冬号 No.24
Winter 2013

発行日・・・ 2013年1月10日
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