製品紹介

MINI-VT-SHED の紹介
佐浦

毅 *1

Saura Tsuyoshi

き実施していかなければならない。そこで、EVAPO

1. はじめに規制の HC の透過量を精度良く正確に計測可能なカーボンニュートラル。温室効果ガスの中でもVT-SHED（Variable Temperature-Sealed Housing for

影響が大きい二酸化炭素（CO2）の排出量と吸収量

Evaporative Determination）として、小さな部品単品を均衡させるため、脱炭素社会の実現に向けて世から発生する HC 透過量を高分解能で計測できるの中は進んでいる。身近な自動車は、炭化水素

MINI-VT-SHED を開発 / 製作したので紹介する。

（HC：ハイドロカーボン）の発生をなくすため次世

2. MINI-VT-SHED

代の動力ユニットはバッテリー EV（BEV）や燃料
2.1 概要電池（FCEV）、内燃エンジンでは燃料を水素やアン（1）モニアに置き換えた脱 HC の取組を行っている 。

ガソリンを燃料として使用する内燃エンジン

内燃エンジンで石油系の燃料を燃やすと、HCは、さまざまな部品で構成されている。ガソリンを空気中の O2 と化合させることになり、C と O がは揮発性が高いうえ、ガソリン蒸気に含まれる結び付いて CO2 が発生する。カーボンニュートラ

HC が大気中の酸素や窒素化合物と結合して有害ルを達成するためには CO2 の排出量を削減しなく物質に変化し、環境や人体に悪影響を及ぼす恐れてはならない。石油系であるガソリン燃料を用いがある。

た、二輪車、四輪自動車および農機具等への新規ガソリン燃料に接する部品は、HC 透過量が少設計開発は今後減少していき、最終的にゼロに近ない材質や形状で製作して、HC 発生量も少なく（2）づいてゆくと思われる 。

なってきている。

このような変化に対して、環境規制も変わりつ発生した HC 量は一定容積内で発生した濃度をつある。これまでは HC を含んだ燃料を規制する計測し重量を求める。例えば 10mg の HC 重量を燃料蒸散ガス（EVAPO）規制（以下、EVAPO 規制と3SHED サイズ）の濃度に変換した場合、70m（実車記載）が適用されてきたが、次世代燃料に関して容積内では 0.232ppmC、1.6m3（当社部品 SHED サもすでに水素および燃料電池自動車の各種の安全イズ）の容積では 10.156ppmC、0.5m3（当社 MINI-

性は、世界統一技術規制第 13 号（Global Technical

SHED サイズ）の容積内では 32.499ppmC の HC 濃（3）Regulation No.13）に公開されている 。

度となる。このように同じ HC 重量でも小さい容当面は HCを含んだ燃料から次世代燃料への移行積で濃度測定した方が、分析計の分解能の高い領期間にあたるため、EVAPO 規制への対応は引き続*1：制御システム事業部

ジャプス部

技術グループ

域で測ることが可能になる。

課長

—52—

写真 1

MINI-VT-SHED（社内設備：内容積 0.5m3）

このように精度良く計測するためには HC 発生分析計をフレームに組み込んだ熱源ユニット（写真 4）に配置変更した。

量に適した容積の SHED が必要になり、小型部品単体の計測に適したものが MINI-VT-SHED とな

また SHED ユニットおよび熱源ユニット上面る。

は、供試体のセッティング作業、各ユニット内のメンテナンスができるよう取り外し可能な t 17mm

2.2 MINI-VT-SHED のマイナーチェンジのメラミン樹脂コーティングボードの天板を設置

開発当初の MINI-VT-SHED は、全てのユニットをした。

アルミフレーム内に一つにまとめていた（写真 2）。

マイナーチェンジした MINI-VT-SHED は、2022 年

この場合は、MINI-SHED 駆体が高い位置となり、度からは受託試験を受ける（受託）予定である。こ重量のある供試体を設置に手間が掛かった。今回のため MINI-VT-SHED に用いられている機器の調のマイナーチェンジは、供試体のセッティングの整や校正が容易にできるようにメンテナンス性も容易さ、設備設置の自由度を高めることでさまざ考慮した配置としている（写真 5）。

まな使用環境に適応できるように、システム構成
2.3 MINI-VT-SHED のバリエーションを維持し 2 分割とした。
MINI-SHED 駆体のみをフレームに組み込んだ一体式、分割式と製作したがその他として危険

SHED ユニット（写真 3）と、制御用 PC（装置の制物取扱エリア内に設置可能な防爆タイプも製作可

御・データー収集用）、制御動力盤（シーケンサー、能である。

インバータ等）、エアー制御盤（マスフロー、ポン

図 1 に示すように熱源ユニット部を密閉構造とプ、電磁弁等）、温度チラーユニットおよび THC

し非防爆設備を内部へ納め、防爆ブロアにより外—53—

IIC REVIEW/2022/04. No.67

SHED ユニット分割ライン

写真 3

SHED ユニット（内容積 0.5m3）

熱源ユニット写真 2

開発時 MINI-VT-SHED（一体式）

写真 4

天板

熱源ユニット天板

THC 分析計
制御 PC
チラーユニット
制御動力盤

エアー制御盤

写真 5

熱源ユニットメンテナンス状態

気を導入して 50Pa 以上の内圧を保持し、可燃性ガ凍機で発生した熱量を排出できないので水冷式しスが外部で発生していても非防爆機器を収納したか選択できない。現在 MINI-VT-SHED は、一体式、本ユニット内に流入しないようにしている。チ

分割式、防爆対応の 3 タイプを導入可能としていラーユニットは一体式 / 分割式でも空冷式 / 水冷る。

式を選択可能としているが防爆タイプの場合、冷—

54—

図1

防爆対応 MINI-VT-SHED システム図

2.4 MINI-VT-SHED 調和機ファン

トカップリング構造の駆動伝達したファンの軸受調 和 機 フ ァ ン は、 精 度 良 く 計 測 す る た め にけから異音が発生しだしたため、調査するとフMINI-VT-SHED 内部温調用ファンのモーターからレッチング現象（接触する 2 物体間に微小な往復出るアウトガスと熱負荷を軽減するため、モー滑りが繰返し作用したときに生じる表面損傷）がターは MINI-VT-SHED 室外に設置し、マグネット発生する構造であった。保守性を優先したことでを介して隔壁越しに駆動している。ファンは組み軸のハメアイが適切ではなかったと考えられる。

立ておよびメンテナンスのため MINI-SHED 外部

ファン自体のバランス確認も行ったが大きなズから作業が可能で、かつ気密性を確保する構造にレは確認できなかった（写真 6、写真 7 の赤丸が重している（図 2）。

心位置）。

図 2 に示すようにファン軸受け両端は MINI-

市場に出ている同類のファンの構造を調査し、SHED 壁面に取り付けた外側に接続するプラグを保守性とフレッチング対策を両立させる構造を数加工して、軸受けを取り付けている。開発当初

パターン製作し、連続試験をした。この中でフMINI-VT-SHED は、 フ ァ ン 軸 受 け の シ ャ フ ト はレッチングの影響を受けない改良型ファンを1 本ものを通し、駆動していた。しかしマグネッMINI-VT-SHED に搭載した。改良型ファンの「可否」を調べるため、HC 湧き出しを調べた。確認をした結果、バックグラウンドチェックで、CARBモード 24 時間（CARB モード：18.3℃ → 40.6℃ →18.3℃ /24h）での MINI-VT-SHED 内部からの HC 発
生量は 0.05mg（規制値：0.05g/40.6℃（4h））。気密保持性能を確認するリテンションチェックで、
CARB モード 24 時間で ± 1％以内（規制値：± 3％以内 /CARB（24h））であり、問題がなかった。

図2

MINI-VT-SHED 調和機ファン（従来型）—55—

IIC REVIEW/2022/04. No.67

写真 6

写真 7

ファンバランス測定 1

ファンバランス測定 2

3. おわりに

参考文献

カーボンニュートラルが進むことで、二輪車 /（1） 環境省 脱炭素ポータル：カーボンニュートラ

四輪自動車および、農機具等のガソリン燃料を使

ルとは、https://ondankataisaku.env.go.jp/carbon_

用した内燃エンジンは数が減少し、次世代燃料をneutral/about/（2） 佐浦毅、穂積清介：環境規制対応試験装置、使用した動力源へ移行する。これに伴い EVAPO規制も同様となる。

IIC REVIEW、No.65、2021/04、pp.32-34

しかしまだカーボンニュートラルへの移行期間（3） The United Nations Economic Commission for

では、現状の規制をクリアしなくてはならない。

Europeホームページ：Global Technical Regulations

このため HC の計測の需要は今後増えると予想さ（GTRs）、https://unece.org/transport/standards/

れる。

transport/vehicle-regulations-wp29/global-

現在当社は室内容積 1.6m3 の小型 VT-SHED と室technical-regulations-gtrs、No.13（Hydrogen and

内容積 0.5m3 の MINI-VT-SHED を所有している。

fuel cell vehicles）、No.19（EVAPorative emission

この 2 台の VT-SHED で、いつ受託試験の依頼がtest procedure for the Worldwide harmonized Light

来ても精度良く HC 蒸散量の計測に対応する。

vehicle Test Procedure（WLTP EVAP））

制御システム事業部
ジャプス部 技術グループ課長

佐浦毅

TEL. 0565-86-1501
FAX. 0565-86-1502—

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