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ワイヤレス温度センサーとは

ワイヤレス温度センサーとは、電源などの有線接続を必要とせず配管温度などを測定することができる温度センサーです。

従来型の有線の温度センサーでは、長い電源ケーブルを必要としたり、設置場所に制約がある場合があります。ワイヤレス温度センサーは、そのような制約を必要とせず、設置したい場所に設置することが可能です。工業的用途として配管温度の測定やコンクリート内部温度の測定などの温度監視などに用いられる他、教育用として理科学実験に使用されることもあります。電源ソースは主にバッテリー内蔵型と自己発電型に分かれます。

ワイヤレス温度センサーの使用用途

ワイヤレス温度センサーの主な用途は、産業用途における温度監視です。主な用途には下記のようなものがあります。

• 配管温度の測定
• 機械の状態監視 (プロセス産業や半導体工場におけるポンプ、モーター、圧縮機、ギアボックスなど）
• コンクリート内部温度の測定
• 小売・食品業における温度監視 (スーパーマーケット・ビニールハウス・保冷室・養殖場・保冷車)

特に、配管温度や機械の状態監視では、発電所、化学工場、石油精製所、食品加工施設など幅広い産業分野での活用が可能です。

また、ワイヤレス温度センサーは、教育用としても利用されています。温度の変化に関係する理科の単元は小学校から高校まで多々有り、様々な用途で利用することができます。過冷却・蒸留・中和熱などをはじめとする様々な実験で使用されており、防水型の製品は屋外で使用することも可能です

ワイヤレス温度センサーの原理

1. 測定機構

ワイヤレス温度センサーは、熱電対やサーミスタ、測温抵抗体などの一般的な温度センサーを使用して温度を感知しています。熱電対とは、2種類の金属を接続し、温度差で発生する起電力を使った温度センサーです。サーミスタや測温抵抗体は、物質抵抗と温度の相関をとることにより温度測定を行うセンサーです。

サーミスタは、狭い温度範囲を小型・高感度で測定するという特徴があり、測温抵抗体は広い温度範囲を直線性良くカバーできるもののサーミスタより感度が低いという特徴があります。尚、サーミスタには温度が上がると抵抗値が線形的に下がるNTCサーミスタと温度上昇時に抵抗値が大きくなる非線形的なPTCサーミスタとがあり、一般的に使用される素材は、ニッケル、コバルト、マンガン、鉄などの金属酸化物を主成分とした半導体セラミックです。測温抵抗体の主な素材は、白金、ニッケル、銅です。

2. 動力源

ワイヤレス温度センサーの動力源には、バッテリー内蔵型や、自己給電・発電型の製品があります。バッテリー内蔵型では、CR2032などのボタン電池や単3電池、単4電池、リチウム電池など、様々な種類があります。

また、バッテリーを必要とせず、自己給電が可能な種類の製品では、周囲の熱や振動などの発生源から周囲の廃エネルギーを収集して動作します。エネルギーソースには、温度差、振動、日光、磁場などが含まれます。バッテリーメンテナンスが不要となり、運用コストを削減することが可能です。

データの送受信

ワイヤレス温度センサーは、データロガーとのデータの送受信において、Wi-Fi、Zigbee、Lora、LoRaWAN、Bluetoothなどの各種無線通信を使用しています。製品や用途によって適したデータ通信方法が選択されます。例えば、LoRaWANは受信感度と電波干渉耐性に優れ、理想的な通信環境で10 km 以上の通信距離を実現することが可能であるため、作業エリアが広範囲に及ぶ場合に適しています。

ワイヤレス温度センサーの種類

ワイヤレス温度センサーには前述のように様々な種類があり、例えば、用途別では産業用配管測定や、機械測定、教育機関用理科学実験、などの種類があります。

測定温度範囲は製品によって異なるため、適したものを選択することが必要です。測定インターバルも製品によって異なりますが、リアルタイムデータ表示が可能なものもあります。防水規格のIP66/IP67を取得している製品は、水を扱う現場や屋外で使用することが可能です。

また、製品によっては防爆認証を取得しているため、石油化学プラントや塗装工場、薬品工場などの可燃性ガスを取り扱う工場や設備の第一類危険箇所に設置することができます。

ワイヤレス圧力センサーとは

ワイヤレス圧力センサーとは、電源や通信などの有線接続を必要とせず、工場やプラントにおけるゲージ圧などの圧力測定を行うことができる圧力センサーです。

工場やプラントにおいて、ゲージ圧、シールドゲージ圧、連成圧など、気体や液体の圧力を測定・管理することが必要な産業シーンは多々あります。従来型の有線の圧力センサーでは、長い電源ケーブルを必要としたり、設置場所に制約がある場合があります。ワイヤレス圧力センサーは、そのような制約を必要とせず、設置したい場所に設置することが可能です。電源ソースは主にバッテリー内蔵型と自己発電型に分かれます。また、教育用として理科学実験に使用される製品もあります。

ワイヤレス圧力センサーの使用用途

ワイヤレス圧力センサーは、発電所、化学工場、石油精製所、食品加工施設など様々な産業用途で使用されています。

多くの産業設備における製造プロセスでは加圧ガスや加圧容器を使用しています。加圧リークの流出や加圧容器の膨張は、製造プロセスの安全な稼働を妨げる障害となり、圧力の監視は重要です。主な使用目的には下記のようなものがあります。

• ゲージ監視のオンライン化、リモート計測
• バルブ・弁の漏れ監視
• 配管・フィルター詰り監視
• ガス、液体流量計測
• タンクレベル計測
• ガス、液体フィルターモニタリング
• 工場におけるプロセスコントロール

また、ワイヤレス圧力センサーは、教育用としても利用されています。主な用途はボイルの法則や風船内の圧力の測定など、様々な物理・化学実験です。

ワイヤレス圧力センサーの原理

1. 測定機構

ワイヤレス圧力センサーは、気体や液体の圧力をダイヤフラムを介して、感圧素子で計測し、電気信号に変換し出力します。

半導体ピエゾ抵抗拡散圧力センサは、ダイヤフラムの表面に半導体ひずみゲージを形成する圧力センサーです。圧力によってダイヤフラムが変形して発生する、ピエゾ抵抗効果による電気抵抗の変化を電気信号に変換しています。ピエゾ抵抗効果とは、抵抗に加わった応力によって電気導電率すなわち抵抗率が変化する現象です。尚、応力によって起こる分極現象であるピエゾ効果とは異なります。

静電容量形圧力センサは、ガラスの固定極とシリコンの可動極を対向させてコンデンサを形成します。圧力によって可動極が変形して発生する静電容量の変化を電気信号に変換する仕組みです。

2. 動力源

ワイヤレス温度センサーの動力源には、バッテリー内蔵型や、自己給電・発電型の製品があります。バッテリー内蔵型では、ボタン電池や単3電池、単4電池、リチウム電池など、様々な種類があります。

また、バッテリーを必要とせず、自己給電が可能な種類の製品では、周囲の熱や振動などの発生源から周囲の廃エネルギーを収集して動作します。エネルギーソースには、温度差、振動、日光、磁場などが含まれます。バッテリーメンテナンスが不要となり、運用コストを削減することが可能です。

4. データの送受信

ワイヤレス温度センサーは、データロガーとのデータの送受信において、Wi-Fi、Zigbee、Lora、LoRaWAN、Bluetoothなどの各種無線通信を使用しています。製品や用途によって適したデータ通信方法が選択されます。例えば、LoRaWANは受信感度と電波干渉耐性に優れ、理想的な通信環境で10 km 以上の通信距離を実現することが可能であるため、作業エリアが広範囲に及ぶ場合に適しています。また、一部の製品ではスマートフォンを用いて状態確認が行うことが可能です

ワイヤレス圧力センサーの種類

ワイヤレス圧力センサーには、多くの種類があり、製品によって仕様や機能が異なっています。圧力レンジや、耐久温度など、適している用途は製品によって異なるため、用途に合わせて適切なものを選択することが必要です。

1. データ管理

製品によっては、データをCSVで保存でき、統計的な設備の維持・管理が可能です。また、機械式圧力計に圧力センサと通信モジュールを搭載した製品では、通信出来ない状態でも、現場で圧力計の指示値を確認することで圧力値の読み取りが可能です。サンプリング周期も0.1秒単位や分単位など製品によって異なりますが、リアルタイムデータ表示が可能なものもあります。

2.  防水、防塵

防水規格のIP65を取得している製品は、水を扱う現場や屋外で使用することが可能です。多くの製品では腐食性のある気体・流体への使用ができませんが、一部の製品では汚染された水やスチーム、多少腐食性のある流体の計測も可能です。

防爆認証を取得している製品は、石油化学プラントや塗装工場、薬品工場などの可燃性ガスを取り扱う工場や設備の第一類危険箇所に設置することができます。

ベアリング温度センサーとは

ベアリング温度センサーとは、ベアリング (軸受) の温度を測定し、ベアリングの異常を発見するために使用される温度センサーです。

ベアリングは、運転開始後に上昇しますが、一定時間経過すると室温より10〜40℃程度高い温度で定常状態になります。ベアリングの温度が定常状態にならず異常に上昇する場合は何らかの不具合が起こっているため対処が必要です。ベアリング温度センサーは、このような不具合を早期に検知するために使用されます。特に重要なベアリングは、焼付きなどによって損傷すると機器のダウンタイムが発生することを意味するため、温度センサーが使用されることが多いです。

ベアリング温度センサーの使用用途

ベアリング温度センサーは、様々な機械に使用されるベアリングのモニタリングのために使用されるセンサーです。ベアリング内部の温度を測定することで、ベアリングの異常昇温をすばやく発見し、不具合の迅速な検出と事故の防止に役立ちます。

ベアリングの使用用途

ベアリングとは、軸・シャフトなどの回転体を正確で滑らかに支持するための機械部品であり、軸受と呼ばれることもあります。ベアリングは、産業用機械、自動車や航空機、鉄道車両、家電製品などをはじめとするさまざまな工業製品に幅広く使用されています。

特に、ディーゼルエンジンなどのピストンエンジンでは、クランクシャフトを適切な位置で支え、エンジンブロック内で回転できるようにベアリングが使用されています (メインベアリング/主軸受)。ディーゼルエンジンは、船舶、発電、産業用途など様々なシーンで利用されています。

ベアリング温度センサーの原理

 1. ベアリングの異常昇温の原因

ベアリングは、動作開始と共にゆっくりと温度が上昇し始め、通常1-2時間後に定常状態に達します。 ベアリングの常温は、機械の熱容量、熱放散、速度、負荷によって異なりますが、不具合がある場合軸受温度が急激に上昇し、異常高温になります。下記は異常昇温の原因となる主な不具合の例です。

• 潤滑剤の極度の不足もしくは過多、潤滑剤不適
• 軸受の取付け不良
• 軸受内部すきまの過小あるいは荷重の過大
• 密封装置の摩擦過大
• はめあい面のクリープ

2. ベアリング温度センサーの機構

ベアリング温度センサーは、ベアリングチャンバーの外側の温度から内部温度を推測するものや、 油穴を利用して軸受外輪の温度を直接測定するものなどがあります。製品によってはベアリングのグリースニップル取付穴に直接ネジ止め可能です。

温度を感知するセンサー機構は熱電対や測温抵抗体などです。熱電対とは、2種類の金属を接続し、温度差で発生する起電力を使った温度センサーです。サーミスタや測温抵抗体は、物質抵抗と温度の相関をとることにより温度測定を行うセンサーです。サーミスタは、狭い温度範囲を小型・高感度で測定するという特徴があり、測温抵抗体は広い温度範囲を直線性良くカバーできるもののサーミスタより感度が低いという特徴があります。

ベアリング温度センサーの種類

ベアリング温度センサーは、様々な製品が販売されています。動作温度も様々であり、例えば-40～105℃、-15〜60℃、0〜1200℃以下などの範囲で測定できる製品などがあり、製品によっては規定の温度でアラームを鳴らすことも可能です。

また、ディーゼルエンジンで使用されるベアリング温度センサーには、ピストンクラウンまで上昇する潤滑油の温度を測定する潤滑油センサーとセットで温度監視を行うことができるものがあります。また、製品によってはワイヤレス通信と自己発電システムにより完全無線化が可能です。リチウム電池を動力としている製品もあります。

また、温度の他、振動の速度や加速度エンベロープなどを同時に測定できるセンサーや、タブレット、スマートフォンやスマートウォッチとBluetoothで通信可能なセンサー製品、クラウドとの連携が充実している製品もあります。過酷な工業条件で使用されることから、防水防塵・耐炎・防爆などの基準を満たしている製品も多いです。

監修:株式会社TOSEI

業務用布団乾燥機とは

業務用布団乾燥機とは、コインランドリーやその他各種施設などで使用される布団専用の乾燥機です。

敷き布団専用乾燥機や、マットレス乾燥機などがあり、シングル布団1枚用の小型のものから複数枚の布団乾燥が可能な超大型のものまで様々なものがあります。家庭用の、布団に温風を送り込んで乾燥させる小型の機械とは異なり、業務用の布団乾燥機は、布団を丸ごと入れるボックス型の装置です。また、ドラム型の業務用洗濯乾燥機の中にも、布団の乾燥に対応しているものがあります。

業務用布団乾燥機の使用用途

1. 概要

業務用布団乾燥機は、コインランドリーやクリーニング店など、洗濯乾燥を業務として行う施設で導入されています。通常の洗濯乾燥機と異なり、布団乾燥機は数十分の短時間で布団の乾燥を完了することが可能です。

また、寝具を大量に使用する各種施設 (病院、福祉介護施設、公共施設、ホテルなど) でも導入されています。大量の寝具を短時間で効率的に乾燥させ、カビやダニの発生を防ぎ、衛生的に管理することができます。

2. 業務用布団乾燥機で得られる効果

敷き布団は、一晩にコップ約1杯～1.5杯分の汗を吸い取っていると言われており、アレルゲンとなるダニやカビの温床になる場合があります。アレルゲンとなるダニは掃除機や家庭用の洗濯機では除去することができず、天日干しではなかなか死滅させることができない場合もあります。

ダニを死滅させるには50度以上の熱で20～30分間温める必要があるとされており、業務用布団乾燥機が有効です。また、ダニだけでなく、細菌も高温殺菌され、除菌効果も期待できます。

業務用布団乾燥機の原理

1. 敷き布団専用乾燥機

コインランドリーなどで使用されている敷き布団専用乾燥機は、大きなボックス型の形状をしており、中の三角台に敷き布団1枚を掛けて固定します。ふとん全体に約18,000個の通気穴が面するようになっており、この通気穴から100℃以上の熱風が送り込まれ、乾燥が進行します。必要な乾燥時間は、ポリエステル100％の敷布団1枚あたりにつき、約20～30分、綿の敷布団で約50～60分です。

2. 家庭用布団乾燥機との違い

家庭用布団乾燥機は、小型の本体機器に付属したホースを布団のあいだに入れて、ホースから出る温風を送り込む (もしくは、乾燥マットを用いて温風を送り込む) 仕組みです。

一方、業務用布団乾燥機は、布団全体を装置に収め、丸ごと熱風で乾燥させます。家庭用布団乾燥機が基本的に電気式であるのに対し、業務用布団乾燥機はガス式で強力な乾燥機能を持ちます。短時間で効率的に乾燥を行うことができ、ダニや細菌の死滅効果も高いです。

業務用布団乾燥機の種類

1. 概要

業務用布団乾燥機には、上記で挙げた敷き布団専用乾燥機の他にも、平面乾燥を行う製品、3〜8枚などの複数枚の乾燥が可能な大型の施設用製品や、マットレス・布団兼用の乾燥機など、様々な製品があります。

基本的には熱風乾燥ですが、中には消毒薬を併用して、ダニや細菌を死滅させることができる製品や、スチーマー機能を備えている製品もあります。

コインランドリー用の製品では、決済機能が搭載されており、硬貨による決済などが可能です。また、感染症対策としてタッチレスパネルを採用している製品もあります。

2. リフレッシュスチーマー

リフレッシュスチーマーとは、布団乾燥機の一種ですが、高温のスチームで消臭と除菌を行うことができます (乾燥のみのコースも選択可能) 。スチームを使用することにより、細菌の除菌効果、ダニの死滅効果において、より高い効果を得ることが可能です。また、消臭除菌剤を併用して噴霧することもできます。

本記事は業務用布団乾燥機を製造・販売する株式会社TOSEI様に監修を頂きました。

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監修:オプテックス株式会社

駐車場照明とは

駐車場照明とは、駐車場を照らすための照明機器を言います。

駐車場には立体駐車場や地下駐車場などもありますが、一般的に屋外に設置されるものであり、日没から日の出までなど、通常は長時間連続して点灯し続けることが求められます。広いスペースに多くの照明が設置されることも多く、メンテナンスも極力少なくできることが重要です。これらの理由から、現在ではLED照明が主流になっています。

駐車場照明は夜間など暗い時間帯に、駐車場を利用する人たちの利便性や安全面から、大切な役割を担うものです。また車上荒らしなどの犯罪を抑制するためにも、駐車スペースや通路はもちろん、駐車場全体が明るく照らされていることが望ましいとされています。

駐車場照明の使用用途

駐車場照明は、明るさが低い駐車場において明るさを向上させることにより、駐車場の利便性や安全性を高める、または防犯を目的として設置されます。個人住宅の駐車場に設置されるものから、大型商業施設、病院や様々な役所などの公共施設、街中にあるコインパーキングのような有料駐車場などにも設置されています。

駐車場の形態としては平面駐車ができる駐車場、駐車するそれぞれの車が自走して駐車できる立体駐車場、また地下駐車場であれば、駐車場利用時間内は常に明るさを保つために駐車場照明が必要です。

駐車場照明の種類

駐車場照明は、設置したい場所に合わせて、適正な明るさや光が届く範囲のものを選ぶことが大切です。光害 (ひかりがい) という、照明の設置方法や照明の明るさや向きが不適切なことによって、周辺環境に悪影響や迷惑になることを避けなければなりません。

光源については現在はLEDが主流で、60,000時間などの高寿長であることは大きなメリットです。

駐車場照明の種類によっては、調光ができたり、タイマーによって点灯時間が選択できたりするタイプもあります。消費電力を抑えるためにも、周囲の明るさによって照明の明るさも変えられることは大切な機能です。

また、人感センサーを備え、普段は最小限の明るさで照らし、人や車が通るときは明るく照らすものもあります。

また電源ユニットは、従来は安定器と配線によって接続が必要なものもありましたが、現在は本体に内蔵された製品もあります。その他、電源や配線工事が不要なソーラー式照明もあります。

設置場所については支柱に取り付けるタイプの他、地中埋込型の駐車場照明もあります。足元を照らすことはもちろん、地上に支柱などもないため、駐車場全体がすっきりとした見栄えになります。耐荷重も高く、大型トラックの重量に耐えられるのも特徴の一つです。一般的なスポットライトだけでなく、駐車スペースや走行路を示すバーライト・テープライトなどのライン形状の製品を選ぶこともできます。

駐車場照明のその他情報

駐車場照明の明るさ

駐車場の照明に求められる明るさは、駐車場法施行令の第十三条に記載があります。この法令によると自動車の車路の路面は10ルクス以上、自動車の駐車の用に供する部分の床面は2ルクス以上と定められています。以下で説明しますが照度は照明からの距離によって変わるので、照明設備の明るさと照らせる範囲を確認して設置することが重要です。

明るさを示す単位

日中の明るさや照明、テレビやPCモニターなどの明るさには、様々な単位が用いられます。前述の駐車場法施行令に記載されているルクスは照度といい、単位面積あたりに入射する光束量を示したものです。単位はルクス (lux またはlx) が用いられます。

光束とは、光源からある方向に放射された光の明るさのことであり、単位はルーメン (lm) です。照度は距離によって変化するものであり、光源からの距離の2乗に反比例するという「照度の逆2乗則」があります。

一方でルーメンは照明器具固有の値で変わりません。ルクスとルーメンは、例えば地震が発生した際に、観測地点によって震度は異なりますが、地震の規模を表すマグニチュードは一定の値であるのと類似の関係にあります。

本記事は駐車場照明を製造・販売するオプテックス株式会社様に監修を頂きました。

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監修:株式会社TOSEI

コインランドリー洗濯機とは

コインランドリー洗濯機とは、コインランドリーに設置されている業務用の洗濯機です。

一般的にはドラム型の形状をしており、家庭用の洗濯機よりも大型で、集金機能が付帯しています。一般には乾燥機能付きのものが多く、現金の他にもプリペイドカードでの決済に対応しているものや、靴用洗濯乾燥機など、製品によって機能は様々です。尚、コインランドリー洗濯機のメーカーの中には、製品提供の他にもコインランドリーの開業支援や開業・経営セミナーを行なっているメーカーもあります。

コインランドリー洗濯機の使用用途

コインランドリー洗濯機は、コインランドリーで一般消費者などを顧客として使用されています。コインランドリー洗濯機は家庭用に比べて大型 (容量15kg〜) であるため、大量の洗濯物を洗濯することが可能です。通常、コインランドリーは24時間営業であるため、早朝や深夜などの時間帯や天気を問わない洗濯ニーズに対応します。

また、乾燥機能では家庭用よりも高温での乾燥ができるため、ダニ、花粉、雑菌、臭い、ハウスダスト対策にもなります。また、家庭では洗濯しにくく、クリーニングでは費用のかかる寝具などの大型洗濯物も洗濯可能です。具体的な下記のようなものに対応している場合があります。

• 羽毛布団、敷布団、こたつ布団
• 毛布、シーツ、タオルケット、マット
• じゅうたん、ラグ、カーペット
• カーテン

コインランドリー洗濯機の原理

コインランドリー洗濯機は基本的に下記のような流れで使用されます。

1. 洗濯機に洗濯物を入れて、ドアを閉める
2. 洗濯コースを選択して表示された料金を投入する
3. 洗濯機がロックされ、指定したコースの洗濯が行われる
4. 洗濯終了後、ロックが解除される

コインランドリー洗濯機はドラム型もしくは縦型の渦巻き式です。多くの機種では、洗濯物を入れる前にドラム内を洗浄する機能がついています。洗濯の基本的な仕組み自体は、通常の家庭用洗濯機と同様ですが、コインランドリー洗濯機は製品によっては電解水やファインバブル水を利用していたり、水の勢いが強くなっていたりするため、汚れ落ち効果が強力です。

また、乾燥にはガスが用いられ、家庭用洗濯乾燥機よりも強力に乾燥させることができます。洗濯も乾燥も一般に家庭用洗濯機よりも短時間で完了します。

コインランドリー洗濯機の種類

コインランドリー洗濯機には主に下記のような種類があります。

• コイン式全自動洗濯乾燥機
• コイン式全自動洗濯機
• コイン式渦巻き洗濯機
• コイン式ガス衣類乾燥機
• コイン式靴用洗濯乾燥機
• コイン式敷布団乾燥機

コイン式全自動洗濯乾燥機は、最も一般的なドラム式のコインランドリー洗濯機です。洗い・すすぎ・脱水・乾燥までを1台で行うことができます。コイン式全自動洗濯機とコイン式渦巻き洗濯機は乾燥機能がなく、洗い・すすぎ・脱水までで洗濯が完了します。乾燥機にかけられない衣類などはこちらが使用されます。渦巻き洗濯機は縦型の洗濯機です。

靴用洗濯乾燥機や敷布団乾燥機などは、特定の目的に特化している種類の洗濯機・乾燥機です。また、通常の全自動洗濯乾燥機でも、敷布団コース、羽毛布団コース、強力洗浄コース、毛布コース、おしゃれ着洗い機能など、業務用ならではのコースなどが搭載されている製品もあります。決済機能では、硬貨の他にプリペイドカードに対応しているものや、感染症対策としてタッチレスパネルを採用しているものもあります。

コインランドリー洗濯機と家庭用洗濯機の違い

コインランドリー洗濯機と家庭用洗濯機の違いは主に下記のようなものがあります。

• 容量が大型 (20kg、30kgを超えるものもある)
• 布団、毛布、シーツ、カーペットなど様々なものに対応
• 価格が高額 (数十万円～数百万円程度、乾燥機などが付くと高額になる)
• コース選択などの機能が充実しており、機種によってはドライクリーニングも可能
• 業務用のパワーで洗浄力が高く、機種によっては温水、電解水、除菌水、などが使用可能であり、清潔性が高い

本記事はコインランドリー洗濯機を製造・販売する株式会社TOSEI様に監修を頂きました。

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監修:オプテックス株式会社

出庫警報システムとは

出庫警報システムとは、駐車場などから車両が道路に出ることを周囲に知らせるシステムのことです。

例えば駐車場から車両が道路へ出ようとする場合、一般道路であれば歩道を横切らなければなりません。歩行者の安全を守るため、出庫警報システムによって車両が歩道を通過しようとしていることを伝えることによって、事故の発生を予防することができます。交通量の多い道路であれば、車両同士の接触事故を防ぐ役割も担います。

出庫警報システムは駐車場を管理する、車路管理システムの一つです。車路管理システムには出庫警報システム以外に、駐車場が満車になったことを知らせる満車管理システムや、駐車場を利用している車の台数を知らせる在車管理システム、車を駐車場の空きスペースなどに誘導する場内誘導システムなどがあります。

出庫警報システムの使用用途

出庫警報システムは、主に駐車場から車両が出ようとしていることを、周囲の人や通行中の車両に知らせるために設置されます。設置される場所の多くは駐車場ですが、駐車場が設置されている場所は店舗や商業施設、マンション、病院、公共施設、地下駐車場などです。工場で大型トレーラーが多く入出庫するゲートにおいても、出庫警報システムが設置されることがあります。

道路への出入りが多い施設においては、周囲の通行人や他の車との接触事故を減らすためにも、出庫警報システムを設置しておくことが安全上有効な手段の一つです。一方で大規模な土木、建築工事現場では出庫警報システムの設置は時間とコストの面から不向きと考えられます。多くは誘導員による安全管理が行われています。

出庫警報システムの原理

出庫警報システムは、大きく3つの要素で構成されています。まず車両の接近を検知するセンサー、センサーが検知した信号から警報を発するか否かを判断する制御装置やシステムの電源装置、そして車両の出庫を知らせる表示として出庫注意灯や回転灯があります。

出庫警報システムはセンサーの種類や出入り口の幅、車線数などによって種類がありますが、いずれの場合でも3つの構成要素によって成り立っているシステムです。

出庫管理システムの種類

出庫管理システムの種類として、車両の接近や通過を検知するセンサーの種類で説明します。

ループコイル

ループコイルは車両を検知するセンサーとして、多く使われています。ループコイルは車両の金属を検知するセンサーであり、道路にコイルを埋め込んで設置するものです。道路の表面から5~10cmほどの深さに、1~4周ほどの電線をコイル状に埋め込み、電流を流します。するとコイルに磁界が発生し、車両が近づくことによってインダクタンスが変化するため、インダクタンスの変化量にある閾値を設けておくことによって、車両の通過が検知できます。

ループコイルは人や動物を検知することはなく、雨や雪などによる環境変化に対しても信頼性や耐久性が高いセンサーです。ループコイルが発生する磁界は微弱なため、人体への影響もありません。

赤外線ビームセンサー

赤外線ビームセンサーは、赤外線の投光器と受光器を設置しておき、車両が赤外線ビームを遮断することによって検知が行われます。車両の進行方向に2列の赤外線ビームセンサーを設置しておけば、遮断順によって車両の進行方向が分かり、出庫する場合に警報を発することができます。

マイクロ波センサー

マイクロ波センサーはマイクロ波を送信し、対象物によって反射された電波との周波数の差分を取ることによって、物体の検知や移動速度が検出できるセンサーです。マイクロ波センサーにも検知方式による違いがあり、出庫警報システムにおいてはマイクロ波FMCWセンサーや、マイクロ波ドップラーセンサーなどが用いられています。

本記事は出庫警報システムを製造・販売するオプテックス株式会社様に監修を頂きました。

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硬爪とは

硬爪とは、主に旋盤で被削材となるワークを旋盤のチャックに固定するための治工具の一つです。硬爪と同じ役割を果たすものに生爪がありますが、目的に応じて使い分けられるものです。

硬爪も生爪も旋盤のチャックに取り付けられるものであり、多くは3つセットで使われます。旋盤のチャックには油圧や空気圧を利用するパワーチャックと、手動のスクロールチャックがありますが、硬爪も生爪もどちらにも利用されます。

硬爪は生爪に比べて硬いのが特徴です。硬さが高いために摩耗しにくく、繰り返しの使用に対しても高い耐久性があります。一方で生爪は被削材の形状に合わせて、成形加工を施してから使用するものです。事前に成形することによって被削材をより確実に固定できるようになるため、精度の高い加工に向いています。逆に硬爪はあまり精度を必要としない、粗加工に用いられる爪です。

硬爪は、オニ爪やハードジョーという名称で呼ばれることもあります。

硬爪の使用用途

硬爪は主に汎用旋盤などの工作機械で加工をする際に、ワークをチャックに固定するために使用されます。爪がワークと接してねじ締結などによって固定されることによって、ワークが加工できるようになります。旋盤のようにワークが回転する場合、硬爪は円周上120°間隔で3つセットで使用されるのが一般的です。

また硬爪は、加工精度をあまり必要としない粗加工時に使用されます。硬爪は硬くて耐久性がある一方で、生爪のようなワーク形状に合わせた成形加工を施すことを前提にはしていません。そのためワークを点接触で固定する場合が多く、固定力の強さにおいては成形された生爪に劣ります。また爪が硬いため、ワークとの接点に傷や凹みなどを生じさせてしまう可能性もあるので注意が必要です。

硬爪は汎用旋盤で多く用いられますが、NC旋盤、マシニングセンタ、ボール盤、フライス加工において使用されることもあります。

硬爪の特徴

硬爪の特徴は頑丈であることから、何度でも繰り返し使用できることです。通常は靱性のある合金鋼を熱処理することによって、硬さを高くしています。

硬爪は表面が加工されていない黒皮付きのワークを旋盤などで切削加工する際にも適しています。また生爪のようにワークに合わせた事前の成形をすることもありません。

逆に硬爪ではワークと点接触になることが多く、高い加工精度を要求される加工には向いていません。硬爪は硬さが高いことから、ワークを固定する際に強い力でクランプしてしまうと、ワークに傷や凹みを生じさせてしまう可能性もあります。

硬爪の選び方

硬爪は汎用旋盤などには、標準で付属していることが多い治工具です。また硬爪は生爪同様に旋盤に使用されているチェックに合わせた製品から選ぶことができます。チェックメーカーに合わせて、寸法が異なる複数の製品から選べるようになっているのが一般的です。また多くは1セット3つで販売されています。

硬爪は同じチェックメーカーのものでも、形状によってチェック把握範囲が設定されており、チェックできる外径や内径の寸法が定められています。また最高使用回転数にも注意が必要です。硬爪は旋盤で用いられる際には、硬爪自体も回転するため遠心力が発生します。遠心力によってワークの把握力も低下するため、定められた最高使用回転数以下で使用することが安全上、とても重要です。最高回転数以外には、最大静的把握力、ハンドルトルクも定められています。ハンドルトルクは硬爪の把握力を発生させるものであり、適切なトルクで締め付ける必要があります。

また同じチェックメーカーであっても使用できるチェックが指定されている場合もあるので、事前に確認してから選ぶことが大切です。

インデックステーブルとは

インデックステーブルとは、部品や材料を精確な角度で回転させるための装置です。

一般的にはウェハなどの半導体基板を乗せたまま回転させるために使用することが多いです。微細な角度調整が可能で、非常に高い精度での位置決めができます。これにより、加工品質が向上します。

また、食品加工分野でインデックス方式のターンテーブルをインデックステーブルと呼ぶこともあります。

また、プログラムによる操作が可能な場合が多いです。これにより、作業の標準化や生産性の向上を図ることができます。、同じ加工条件での作業が容易になり、再現性も向上します。

インデックステーブルの使用用途

インデックステーブルは様々な用途で使用されます。以下はその一例です。

1. 半導体

半導体業界では、インデックステーブルはウェハの加工工程で重要な役割を担っています。例えば、露光工程ではウェハを特定の角度で回転させることによって、均一に光を照射してパターン転写を精密に行います。エッチング工程では、ウェハの表面に対して均一にエッチングを施すために、ウェハを回転させながら処理することも多いです。

また、洗浄工程でもインデックステーブルを使用してウェハを回転させながら洗浄することで、表面の汚れや残留物を効率的に除去します。このように、インデックステーブルの精密な回転機能が半導体製造の精度と効率を高めています。

2. 機械加工

インデックステーブルは機械加工で中心的な役割を果たします。部品を回転させながら切削加工をを行う場合などに使用されます。これにより、一度のセットアップで部品の複数の面や側面を加工することができ、加工時間が短縮されるとともに、一貫した加工品質が維持されます。

また、金型製作では、精密な角度調整が求められるため、インデックステーブルを使用することで金型の形状や穴の位置を正確に加工することが可能です。これにより、製品の精度が向上し、製造工程を効率化することができます。

インデックステーブルの原理

インデックステーブルは、平面の上に取り付けられた部品を回転させるための装置です。回転はギアを使用して実現します。この回転運動によって、部品や材料を所定の角度に正確に位置決めすることが可能です。テーブル本体や回転機構などによって構成されます。

テーブル本体は部品や材料を取り付けるための平面部分です。一般的には鉄などの堅牢な金属で構成されており、精密部品に対応するために厳格な寸法で管理されています。回転する部分と固定する部分に分かれており、回転機構と連動して動作します。

回転機構はテーブルを回転させる装置です。一般的にはステッピングモーターやサーボモーターが動力として使用されます。さらに、ギアやクランクを噛ませて回転角度を調整する仕組みです。

インデックステーブルは、これらの原理と構造を利用して、部品や材料を正確な角度で回転させることができ、精密な加工や位置決めが求められる場面で非常に有用です。

インデックステーブルの選び方

インデックステーブルを選ぶ際は、以下を考慮することが重要です。

1. 駆動源

インデックステーブルの駆動源は選定において重要です。電力の場合は一般的にサーボモーターやステッピングモーターが使用されます。その他にも油圧や空圧で動作するインデックステーブルも販売されています。

2. サイズ

インデックステーブルを選ぶ際、サイズも重要です。テーブルのサイズは、加工する部品の大きさや形状に応じて決まります。

たとえば、加工する部品が大きい場合や複数の部品を一度に扱いたい場合は、直径の大きなテーブルが必要です。さらに、テーブルが対応できる最大荷重も考慮しなければなりません。重い部品や大きな部品を扱う場合には、その荷重容量が十分であることを確認する必要があります。

3. 回転精度

回転精度はテーブルが回転する際の位置決め精度を示す指標です。加工部品の品質に直結します。位置決め精度と再現性が高いインデックステーブルを選ぶことで、加工精度が確保され、安定した製品品質を維持することができます。

パーメンジュールとは

パーメンジュールとは、高い飽和磁束密度と優れた磁気特性を持つ合金材料です。

飽和磁束密度が高いということは、非常に強い磁場をかけても磁気が最大限に達することないという意味です。電磁石や変圧器のコアとして使用する際に、強い磁場を利用できます。したがって、小さなサイズでも多くの電流を流しつつ磁力を蓄えることができる点が特徴です。

また、透磁率も高いという利点があります。磁気透過率が高いということは、磁場が物質を通過するのが容易なため、磁気回路が効率よく働うことを意味します。例えば、変圧器として利用すると、電流を効率的に変換できるという利点があります。

これらの利点により、パーメンジュールは高性能な磁気デバイスや電子機器に適しています。

パーメンジュールの使用用途

パーメンジュールは様々な用途で使用されます。以下はその一例です。

1. 電力機器

電力業界では、パーメンジュールは主に変圧器のコア材料として使用されます。変圧器は電圧を変換する重要な役割を果たしており、その変換効率は非常に重要です。パーメンジュールは高い磁気飽和感度を持つため、変圧器のコアに使うとサイズをコンパクトに保ちながらも高い効率を実現できます。

2. 自動車

自動車業界では、パーメンジュールがモーターやセンサーに利用されます。モーターに使用することで、効率向上に寄与します。特に電気自動車 (EV) やハイブリッド車 (HEV) には小型で高効率なモーターが必要なため、パーメンジュールが有用です。

3. 無線機器

パーメンジュールは無線通信機器として利用される場合があります。無線通信機器は高い周波数で動作するため、磁気デバイスの性能が重要です。パーメンジュールの優れた磁気透過率により、信号が効率よく伝送され、通信の品質を向上できる場合があります。

4. 音響機器

スピーカーなどの音響機器では、パーメンジュールが磁気コアとして使用されることがあります。スピーカーは音質が非常に重要であり、パーメンジュールの高い磁気透過率と低いヒステリシス損失が音質に良い影響を与えます。これにより、よりクリアで高品質な音を再生することが可能です。

パーメンジュールの原理

パーメンジュールの結晶構造は、鉄とコバルトの結晶格子が組み合わさったものです。精密な製造プロセスにより均一な微細構造が形成されています。

鉄はパーメンジュールの主成分であり、基盤を形成します。磁性材料として一般的に使用され、パーメンジュールの磁気的特性の基礎となります。

コバルトは磁気飽和密度と透磁率を向上させるために添加されます。コバルト自体が高い磁気飽和密度と良好な透磁率を有します。したがって、特に磁気材料などの分野でも利用されることが多いです。

さらに、バナジウムを添加することで加工性を改善します。一般的には49%程度の鉄と49%程度のコバルトから製造され、2%程度のバナジウムを添加します。この比率は材料の磁気特性を最適化するために調整されています。

パーメンジュールの選び方

パーメンジュールを選ぶ際は、以下を考慮することが重要です。

1. サイズ・形状

パーメンジュールのサイズと形状について検討します。変圧器や電磁石のコアとして使用する場合、コアのサイズや形状が性能に直結するため、適切なサイズのパーメンジュールを選ぶことが重要です。

2. コスト・入手性

コストと入手性も重要な要素です。品質や特性によって価格が異なるため、予算内で必要な性能を持つ材料を見つけることが大切です。また、特定の種類やサイズのパーメンジュールをすぐに入手できることも確認する必要があります。

3. 信頼性

使用環境も考慮する必要があります。温度変化や湿度及び化学物質への耐性が求められる場合、その環境条件に耐えるパーメンジュールを選ぶことで、材料の性能を長期間にわたって維持することが可能です。

4. 品質

特定の規格や品質基準を満たすパーメンジュールが必要な場合、製品がその規格に合致していることを確認することが大切です。これにより、信頼性の高いパーツを使用することができ、デバイスの性能や安全性が保証されます。