カパーストリーム 銅管広報ウェブマガジン

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カパーストリーム

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15Vol.

2016.12

Z oom UpCopper

1

ユニットクーラーの熱交換器用銅管

銅の特性を最大限に活かした

熱交換器

設備プラントの世界では、用途や規模などにより、求められる性能が異なるため、規格品のユニットクーラーで対応できないことが多い。特にフード業界は、人の口に入る食品や食料を取り扱うため、省エネルギーや環境対策に加え、衛生面などへの特別な配慮も求められる。そのため、株式会社マキシス工業では、独自の技術とアイデアで１点１点特注品のユニットクーラーを設計・製作している。

同社がユニットクーラーの熱交換器用伝熱管に使用する銅管は年々増加傾向にあり、2016年度の銅管の見込み使用量は、約270tにもなる。日本銅センターは、銅の普及に対する（株）マキシス工業の功績を称え、第43回日本銅センター賞を贈呈した。

では、実際に設備プラントのユニットクーラーの熱交換器に、どのような形で銅管を使用しているのだろうか。福岡県にある（株）

マキシス工業の製造現場を訪ねてお話を伺った。

株式会社マキシス工業
1972年に創業した株式会社マキシス工業は、設備プラント用の冷凍・冷蔵・空調ユニットクーラーのスペシャリストである。
お客様それぞれの環境や使用条件に応じて、最適な使いやすさと機能性を提案。多品種小ロット生産という環境の中でも、高品質で効率のよい生産体制を整備。大型製品、特殊製品などのさまざまなタイプを短納期で製造し、信頼を得ている。

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銅の特性を最大限に活かした熱交換器

フード業界の厳しい要求に応え多種多様なユニットクーラーを設計・製造
福岡空港から車で約30分、福岡県れる性能は変わります。また、建設され糟屋郡宇美町に（株）マキシス工業のる場所や製造ラインの関係で、倉庫の本社・工場はある。

レイアウトは複雑になり、それに応じて設備プラントと聞くと幅が広く、いまユニットクーラーを何機、どこにどう配一つピンとこないが、どのような用途の置するかなども細かく対応します」

ユニットクーラーを製造されているのフード業界では、味や鮮度の保持、だろうか。
（ 株）
マキシス工業の柴野 利

衛生管理の徹底など、他の業界とは異男代表取締役社長と宮嶋 浩司工場長なる要求がまだたくさんある。にお話を伺った。

「熱交換器の中に霜がたくさん付く「当社は、フード業界のメーカーを中と、冷却機能や省エネ効果などの本来心にユニットクーラーを納入していまの機能が十分に発揮できなくなり、食す。例えば、食品工場などの倉庫では、品の品質にも影響を及ぼすことがあり加工した商品を冷凍・冷蔵して保存保ます。そのため、霜取りのデフロスト機管しますが、私たちはその冷却用のユ能も必要になります。冷却運転後に加ニットクーラーを設 計・製 造していま熱して霜を溶かす、それを繰り返します。冷凍食品の加工場には、加工品をす。これは、衛 生 管 理の面でも必 要 不急 冷する特 別な大 型 冷 凍フリーザー

可欠な機 能です。他にも、食品関係で用の冷却コイルも納めています。
フードは必須となるHACCP に対応できる業界以外では、機械を製造する際に加装置として、異物混入防止なども徹底熱した設 備を冷やす空 冷 機 器などのしなければなりません」

製作も行っています」。

（株）マキシス工業では、『 品質・コスフード業界の装置は、他の業界に比特殊ユニットクーラー※ト・納期』の三原則でお客様の信頼にべてなにが特別なのだろう。

応えているが、納期もかなりシビアだと「お客様が使用される肉や魚、野菜両氏は話す。などの食材の種類に応じて、最適な保「ユニットクーラーがなければ、食品管温度を実現しなければなりません。

倉庫は機能しませんからね。
しかし、早もちろん、保管する量によっても求めらく納めれば良いというわけでもありません。私たちが製 造するユニットクー
ラーはサイズも大きく、早く納入してしまうと施工の妨げになりますが、遅れてしまうと、設置される担当業者を待たせてしまい、その分コストもかかってしまいます。そのため、何月何日の何時に納品と、工事計画に合わせて厳しく指定を受けます。まさにジャストタイムでの納入が要求されるのです」

株式会社マキシス工業
代表取締役社長
柴野 利男氏工場長
宮嶋 浩司氏※HACCP（ハサップ）：食品の製造工程において製 品の安 全を確 保する衛 生 管 理
手法。

冷凍フリーザー用の冷却コイル

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銅の特性を最大限に活かした熱交換器

熱交換器の性能を左右するのは「風とチューブとフィン」
チューブには大量の銅管を、フィンには薄い銅板を使用
銅管を活用した熱交換器の構造と製造工程

工程1
大量の銅管をU字に曲げ加工する

工程2
均等に穴を空けた薄い銅板（フィン）を等間隔で並べる工程3
U字銅管をフィンの穴に通し、銅管を拡管にすることにより、フィンを密着させる

工程4
差し込んだ銅管にU字の継手をろう付けし、設計回路にする

工程5
均等に冷媒を送り込むための分配器や複数の熱交換器を繋ぐヘッダー管を装着する（株）マキシス工業は、2016年に工と、工場内を案内いただいた。ていました。
これでは二度手間となり非場を増設し、銅管の使用量も大幅に増「まず行うのは、必 要な長さに銅 管効率的です。現在は、最初から専用の加した。銅を使用しているのは、熱交換を切断し、U字に曲げ加工する作業で機械で精密に計算したピッチでフィン器用の伝熱管だけなのだろうか。

す（図の工程①）。次にフィンを等間隔を組立て、そこに銅管を通すため格段「熱交換器の冷凍・冷蔵能力を決めで並べます（工程②）。この間隔は、温に精度もスピードもアップしています」

るのは、チューブ、フィン、風の３つの要度やメンテナンスの具合などに適した固定後、銅管をU字の継手でろう付素です。その２つの要素に大量の銅を設定にします。

けして設計回路へと繋ぐ（工程④）。

使用しています。中を通す冷媒の圧力並べたフィンに銅管をすべて通し終「ここでは自動ろう付け装置を使用に適したスペックの銅管を選択します。

えたら、銅 管を膨 張させてフィンの穴しています。人の手では、仕上がりにバフィンは、管内を通る冷媒の温度を効と密着させ、しっかり固定します（工程ラ付きが生まれる恐れもあるため、機率的に伝えるものです。
ここには薄い銅③）。この拡管技術を採用することで、械化で品質を安定させています。当社

板を使います。さらに、冷媒を各銅管に銅管とフィンの密着度合いを高め、熱では、できるだけ作業を自動化して、効均等に送り込むための分配器とその配効率を損ねないようにしています。

率アップを図っています」

管、また、複数の熱交換器を連結するヘッダーにも銅管を使用しています」
とにかく百 聞 は 一 見 にしかずです

以前は、まずフィンをアバウトな間隔自動ろう付け装置やフィンを並べるで並べ組立て、銅管を通し終えてから、機械などは、（ 株）マキシス工業独自の固定する前に再度正確な位置に調整しノウハウを凝らした特注品である。

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銅の特性を最大限に活かした熱交換器

熱伝導率の良さに加え、加工性、耐食性、殺菌作用など
銅は、理想の管材の条件をすべて満たしている
次の工程は、冷媒分配器の取り付け最後にファン、ケージングなどを取りやすいように衛生管理にさまざまな配だが、これは人の手で行っている。

付けてユニットクーラーはやっと完成す慮が求められますので、抗菌・殺菌作用「大切なのは、各銅管へ均等に冷媒る。ユニットクーラーは、大きなものでもある銅は、その点でも信頼できます」

を送り込めるようにすることです。その

約１t 、中には３t 近くの巨 大 製 品もあため分 配 管の長さを統 一 。さらに、冷り、分解して搬入し、現地で組み立てる媒が分配管の中を同じスピードで通っこともあるという。ていくように滑らかに曲げ加工しなけ

これだけさまざま箇所に銅を使用すればなりません。ここは職人の腕の見る利点はなんだろうか。

せどころですね（工程⑤）」「一番の理由は、銅が熱伝導性に優分配管は、何本もの銅管が美しい流れていることですが、加工性の良さや接線形を描き、まるでアートのようだ。

続が容易な点も熱 交 換 器を製 作する「柔軟で加工性に優れた銅管だから上では重要です。現在は、銅管だけではこそ、こうした形に仕上げることができなくフィンに銅板を使用するケースがるのです。完成した熱交換器は、１つの多くなってきました。
これは、腐食対策ユニットクーラーに複数台搭載するのという点でも銅の耐食性を高く評価しで、連動して作動できるように銅製のヘているからです。また、食品メーカーなッダー装置を取り付けて制御します」

どでは、雑菌や腐食対策の洗浄を行いより腐食に強く、展延性に優れた銅が開発されればもっとハイレベルな製品を容易に製作できる銅や銅 管に改 善を求める点はあるしてしまうと、異 物 混 入などの原 因に絶 対を期しています。現 在もいろいろのだろうか。

なってしまいます。より粘りがあり、腐な素材を組み合わせて試行錯誤してい「食 品 業 界は、衛 生・品 質 管 理が絶食 にも強い 銅を開 発していただけれますが、銅は実績があり、最も信頼でき対条件となるため、お客様は定期的にば、こうした悩みも解決できます。

る素材です。私たちは銅の持つ可能性霜取り作業や清掃などを行います。こ我々は、性能の向上とともに安全性にに大いに期待しています」のメンテナンスを行う際、フィンとフィンの間隔が詰まっていると作業が難しいので、フィン間をできるだけ広げてほしいと要求されることもあります。
我々はフィンに穴を加工する際、穴のまわりを立ち上げる『バーリング』を施

フィンの穴に施すバーリングで、フィンとフィンの間隔を調整
現状は4〜6mm

理想は15mm以上します。
このバーリングの高さがフィンとフィンの間隔になるのです。できれば15mmぐらいにしたいのですが、いまの銅板だと４〜６mmぐらいが限界です。
無理にバーリングを伸ばし、もしも破損●バーリングを高く伸ばすことができれば、フィンの間隔をより広く設定できるカパーストリーム 銅管広報ウェブマガジン

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Zoom Up
Copper2

あっという間に完全消火！

銅管を活かした自動消火装置の普及拡大「火を消すものは何か？」と聞けば、多くの人が迷いなく「水」と答えるだろう。

しかし、水にまさる消火性能を持つ存在をご存知だろうか。抜群の消火性能を持つことで、最近人気が高まっている自動消火装置がある。
「スプリネックス」という名称で、ここ10年、設置数を伸ばしている。
スプリネックスの実証実験が行われるということで、さっそく神奈川県・茅ヶ崎のモリタ宮田工業（株）に向かった。

水にまさる圧倒的な消火性能を実証
同社茅ヶ崎工場では、実際に火を用スプリンクラーが放水を始め、水が雨いた本格的な消火実験が希望者に対のように降り注ぐ。火は水によって弱して公開されている。

まり抑えられた。
しかし消えることはな

モリタ宮田工業株式会社
2014年に（株）
モリタ防災テックと宮田工業（株）が合併し、モリタ宮田工業が誕生した。
モリタ防災テックは明治40年創業、消防車両のトップメーカーを前身としている。一方、宮田工業は明治14年創業、国内初の粉末消火器を開発した消火器メーカー。歴史ある両社が合併することで、消火器・消火設備メーカーとして業界最大手となった。

自動消火装置というと、天井に設置い。1分間に80リットルの水が放水さされたスプリンクラーが知られるが、スれ、あたりは水びたしに。3分間放水しプリンクラーが水を用いるのに対して、ても鎮火せず、試験終了。実際には20スプリネックスは消火薬剤を用いるの分間放水される。消防車がかけつける同じ条件で木材に点火。炎が上がっが特徴的である。

平均時間が15分であり、この間、火をてから早くも1分19秒で一つ目のセン抑えるのがスプリンクラーの役目となサーが感知。そして点火から3分15秒っている。

で二つ目のセンサーが感知、瞬く間に

工 場 内 には 、実 際 にスプリネック
スが 設 置される施 設 を想 定し、天 井となっている。

21m（4.6×4.6m）に4箇所スプリネ

続いて、スプリネックスの試験が行わ薬液が噴射。雨のように薬液が降り注ックスと比較 対 象となるスプリンクラれた。同装置は誤放射を防ぐため2つぎ、火はあっという間に消え去ってしーがそれぞれ設置された。のセンサーが感知して作動する仕組みまった。

2

まずはスプリンクラーの実 験から。
スプリンクラーは熱により容易に溶け消火実験る合金が付けられており、これが火災の熱によって溶けると、大量の水が放水される仕組みとなっている。

点火スプリンクラー

火が弱くなる

6分18秒で作動実験では床に置かれた木材に点火し、天 井のスプリンクラーが作 動する様子を観察した。火はしだいに大きくなり、煙がもくもくとあがっていく。やがて天井の中央温度は100℃に達するが、まだ作動しない。火は勢いをまし、大火となった。点火から6分18秒で1箇所のスプリネックス

3分15秒で作動
完全消火カパーストリーム 銅管広報ウェブマガジン

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銅管を活かした自動消火装置の普及拡大

銅管を用いて抜群の施工性を実現。
短期間での後付け設置を可能に自動消火装置「スプリネックス」

消火薬剤を用いた自動消火装置を貯水槽が不要となり、後付け工事も容開発した経緯について、同社田中代表易となる。そこで消火器メーカーとして取締役社長と後藤営業部長にお話を実績のある同社に声がかかったわけでうかがった。

ある。

「昭和60年代に福祉施設で火災が「使用する薬剤は水の4倍の消火性起こり大きな被 害がでたことで、各 省能 があり、再 燃 防 止 効 果 にも優 れま

庁から消火薬剤を用いてスプリンクラす。スプリンクラーは規定の20分の放ーと同等のものができないかと相談さ水で1600リットルの水を使用します

れたのが開 発のきっかけです」と語るが、スプリネックスの消 火 薬 液はわずの設置数は着実に伸び、近年では国ののは田中氏。

か216リットルで21m の範囲を消火助成制度等のサポートもあって、累計大量の水を使用するスプリンクラーするため、大きな貯水槽を設置する必3000件に達する勢いだ。

は大規模な貯水槽を設置する必要が要がありません。さらに設置工事を容これに伴って、同 社 の 年 間 銅 管 使あり、既存設備への後付け工事が難し易にするため、銅管を採用しています。

用量は2012年が58t、2013年が75t

い。消火薬剤を用いることができれば

分 岐 管までは鋼 管を使 用しています（前年比129％）、2014年が145t（ 前が、分岐管から室内の放水口ま年比193％）、2015年が216t（ 前年比では銅管を使用しています。銅149％）と著しく増加している。

モリタ宮田工業（株）
代表取締役社長
田中 幸男氏2営業統括本部
首都圏設備営業部長
執行役員 後藤 達也氏

管 は 現 場 で 曲 げ 加 工 ができ、最近では、2015年に消防法が改正施工性が抜群です。そのおかげ

され 、小 規 模 福 祉 施 設 への自動 消 火で、天井に点検口があれば1部装置の設置が義務化された。このよう屋わずか 2 時 間 程 度で設 置 がな法 令 等の追い風もあって、今 後 、ス可能です」と後藤氏。

プリネックスの普及の勢いはおさまりそうにない。

既存施設への後付け工事が容易であるため、スプリネックス

600（第43回日本銅センター賞受賞）

スプリネックス設置数の推移
スプリネックス年度別物件数

500（物件数）

400300375284200

127 1141005029140746156
47
43 24 4234
26191814

天井裏配管の様子。施工性に優れた銅管が使用されている。

15161718140
75
4619194173
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