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監修:有限会社テクネット

地中探査レーダーとは

地中探査レーダーとは、電波を利用して地面の内部構造を測定する装置です。

レーダーは対象物に電磁波を照射し、その反射や散乱を計測して位置・形状を把握する技術です。地中探査レーダーは、地表から高周波の電磁波を送信して地下にある物質から返ってくる反射信号を受信し、深さや構造を推定します。送受信装置と表示用のモニターで構成されており、得られた情報をリアルタイムで解析できるため、地下に埋設された配管や障害物などを視覚的に捉えやすい点が特徴です。

電波は地質や含水率などの条件によって減衰しやすさが異なり、測定できる深度や精度は使用する周波数帯によって変化します。一般的には、周波数が高いほど細部を検出しやすくなる一方、到達可能な深さは浅くなります。土木や建設の現場における安全確認や調査だけでなく、考古学分野の探索やインフラの維持管理など、様々な場面で導入されています。

ただし、周囲のノイズや地下環境によっては測定結果が不明瞭になる場合もあります。適切な周波数設定や測定条件の調整によって、正確な情報を得られるよう工夫が必要です。小型軽量化も進み、携帯して使いやすい機器も登場しています。

地中探査レーダーの使用用途

地中探査レーダーは以下のような用途で使用されます。

1. インフラ

インフラ設備の維持管理や災害対策に活用される場面も増えています。例えば、道路の空洞化を早期に見つけたり、老朽化した下水管や電気ケーブルの位置を確認したりする作業に役立ちます。点検業務を効率化しつつ、事故やトラブルを未然に防ぐための重要な技術です。また、災害時には地中に埋もれた障害物を検知し、復旧作業を円滑に進めるための手段としても期待されます。

2. 土木

建築物や道路を建設する際の地盤調査で活用されています。コンクリート内部の鉄筋配置や基礎構造のチェックにも役立ち、掘削前のリスク評価に寄与する重要な計測手段です。工事現場の安全性や施工品質の向上にもつながります。地盤の硬さや地下水位なども把握できるため、適切な施工方法を計画するうえで欠かせない存在となっています。建設現場の効率化にも大きく貢献する技術です。

3. 考古学

埋蔵文化財の発掘や遺跡調査でも用いられます。発掘前に地下の様子を可視化し、遺構や遺物を効率的に探索できるため、文化財の保護や研究の効率化に寄与します。物理的な破壊を最小限に抑えた調査が可能になる点も大きな利点です。

従来は大掛かりな掘削が必要だった分野にも、非侵襲的なアプローチとして重宝されています。遺跡全体の構造を把握したうえで、必要に応じた範囲のみを集中的に調べられる点も強みです。

本記事は地中探査レーダーを製造・販売する有限会社テクネット様に監修を頂きました。

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気液分離器とは

気液分離器とは、気体と液体を分離させる装置のことです。

用途には、気体を泡として含む液体からの気液分離や、液滴を含んだ気流からの液滴の除去などがあります。気液分離器は、セパレーターやモジュレーターと呼ばれることもあります。水性と油性の液体を分離する液液分離器 (コアレッサー) と気液分離を兼ねた装置もあります。

分離する原理には多様なものがあり、代表的な例は、板やメッシュ構造に液滴を機械的にぶつけることで液体を滴らせて捕集する方式 (邪魔板方式やメッシュ方式) 、遠心力で比重が大きい液体を除く方式 (遠心力式) 、液体の表面張力を利用して微細構造に液体を捕集する方式 (表面張力方式) などがあります。気体を利用する配管において、液体をフィルターに吸着させる装置 (エレメント) も気液分離装置と呼ばれることがあります。

気液分離器の使用用途

気液分離器の使用用途には、以下のようなものがあります。

1. 蒸気や空気の供給ライン

水滴分を除去した蒸気や空気を供給するため、蒸気や空気を直接吹きかける設備の気体供給ラインに用います。これは、吹きかける工程では液滴が付着するのが不都合であるためです。蒸気を使用する例としては、蒸し工程、ゴム製品の加硫工程やスチームアイロンの使用、空気を使用する例では塗装用のスプレーガンやエアブロー装置などがあります。

2. 冷媒の循環

エアコンや冷凍・冷蔵庫など、冷媒を用いた冷凍サイクルにおいて、循環している冷媒の気体と液体を分離することに用います。この目的は、液体冷媒を蒸発器に誘導する一方で、気体冷媒は蒸発器を通さずに直接圧縮機に誘導することで流路の抵抗を減少させ、循環効率を向上させることです。

3. 排気再循環を行う自動車用エンジン

エンジン技術の一つである排気再循環において、排気中の凝縮水を捕集するのに用います。排気再循環は、排気をエンジンに戻すことで燃費の向上と排気ガスの窒素酸化物減少を達成する技術です。窒素酸化物を含んだ凝縮水が経路部品を傷めやすいため、気液分離を行い、水滴を除去します。

4. 化学反応生成物の気液分離

化学反応でガスを生産する工程において、生成物のガスと、再利用する液体を分離するときに用いられます。バイオマスを超臨界水中で分解して可燃性のガスを得る工程で、生成したガスと水を分離するのに気液分離器を用いることが検討されています。

5. 気泡の除去

液体窒素を扱うときに、気液分離器を用いることがあります。液体窒素はごく低温であるため、徐々に気体窒素が発生しており、液体として送達するのが難しいときがあるためです。気液分離器を用いて気体窒素を除去することで、スムーズな送達が可能となります。エンジンオイルについても、スムーズに循環させるため、気液分離器を循環系に組み込むことがあります。

ホットランナーシステムとは

ホットランナーシステムとは、プラスチックの射出成形において、溶融樹脂を送り込む流路を加熱し、成形部分のみが固化する (ランナー部分の樹脂が固着しない) ようになっている技術、及びその機構です。

ホットランナーではない、流路部分が非加熱の構造はコールドランナーと呼ばれています。コールドランナーの場合、樹脂を流す流路であるスプルー・ランナーも金型内で冷却され、スプルー・ランナー内の樹脂も成形品と共に取り出され、成形後に取り除く処理が必要です。

ホットランナーは、スプルー・ランナーが溶融状態に保たれて成形品のみが得られます。ランナーの廃棄処理が不要で、冷却が不要な分工程時間が短いことが利点です。別名では「ランナーレス成形」とも呼ばれることがあります。

ホットランナーシステムの構造は、スプル・ランナーと呼ばれる流路、流路を保持する金属パーツであるマニホールド、流路を加熱するヒーターや、その他センサー等の電子部品で構成されています。樹脂流路の加熱には、電気ヒーターが使用されることが一般的です。

ホットランナーシステムの使用用途

ホットランナーシステムは、様々な業種のプラスチック射出成形で使用されています。ホットランナーシステムはコールドランナーシステムよりも初期費用は高くなる傾向にありますが、ランナーの廃棄がなくなるため、長期的にはコストダウンが見込めます。

1. 自動車産業

自動車産業では、バンパー、インパネ、ドアトリム、ヘッドライト、テールレンズなど様々な部位にプラスチック製品が使用されています。このようなプラスチック部品の製造にホットランナーシステムが活用可能です。それ以外にエンジン周りの部品でもプラスチック製品が使用されています。

2. 食品包装

食品包装では、カップ、ガムケース、ペットボトル、バターケースなど、様々な形状の包装容器の製造が射出成形で行われています。ホットランナーシステムは、このようなプラスチック包装を効率的に製造することに活用されます。

3. 雑貨・化粧品・医療

日用品として使用される様々なプラスチック製品や、化粧品・シャンプーなどのボトル容器も射出成形で製造されています。また、医療機器部品などの細かなプラスチックも射出成形の製造物です。これらの製品では、一つ一つが小さくなることが多く、廃棄ランナーが出ると材料効率が悪くなりやすい傾向にあります。ホットランナーシステムを利用することで、これらの製品も廃棄率を抑えて製造することが可能です。

溶接フランジとは

溶接フランジとは、溶接で配管に接続するフランジ部品です。

フランジは管や機器の着脱を容易にするための円形の接合部です。溶接フランジは、溶接により管と一体化させるフランジ製品です。溶接部とフランジが一体になることで気密性や強度が高まり、高圧や高温環境においても安定した性能を発揮します。ねじ込み式の接続方法と比べると取り付けやメンテナンス時にやや手間がかかりますが、丈夫で漏れにくい配管接合が可能です。

また、溶接フランジには様々なサイズや形状が存在し、接続する管の種類や仕様に応じて選定できます。主に炭素鋼やステンレス鋼などの素材が用いられ、用途に合わせた耐食性や耐熱性を確保することが可能です。特に、化学プラントや発電施設など、極端な温度変化や腐食性の強い流体を扱う場所では、高耐久性を有する溶接フランジが求められます。

さらに、使用条件に合わせた適切な溶接方法や溶接棒の選択も精度を左右する要因となります。長期的な安定運用を目指す上で、事前の設計段階からフランジ規格や溶接手順を十分に検討することが重要です。上記の注意点を踏まえることで、溶接フランジの長所を最大限に活かし、信頼性の高い配管系統を構築しやすくなります。

溶接フランジの使用用途

溶接フランジは以下のような用途で使用されます。

1. 工場・プラント

主に工場やプラントなど大規模な配管が整備される施設で用いられます。例えば化学プロセスラインやボイラー周辺の熱交換器など、高圧や高温の環境に耐えうる接続箇所として重宝されます。堅牢な気密性と耐久性が要求される場面に適しているため、漏れが重大なトラブルを招く可能性のある設備で特に有効です。また、配管が長距離にわたるインフラ設備でも継手の安全性が重要となり、溶接フランジの高い密閉性能が重宝されます。

2. 造船・海洋施設

造船や海洋構造物にも溶接フランジが使われています。船舶内のエンジン周辺や配管系統は振動や腐食のリスクが大きいため、強固な接続が不可欠です。溶接フランジは丈夫な構造を有するため、海水や振動などの過酷な条件下でも高い安定性を保つことが可能です。

加えて、海上施設では塩分による腐食が進行しやすく、定期点検やメンテナンスも重要となるため、耐久性の高い溶接フランジが安定稼働に寄与します。衝撃や揺れが生じやすい海洋環境でも、溶接部の剛性と密封性が維持されやすい点が評価されています。

3. その他

オフィスビルや上下水道などのインフラ整備にも溶接フランジが用いられます。ビルや施設内の給排水ラインでは、堅牢な接合が求められることが多いです。さらに、水処理プラントでは薬品や微生物による影響を受けやすく、フランジ部の腐食や劣化を抑える必要があるため、溶接フランジの高い密閉性や信頼性が適しています。耐食性に優れた素材を選択することで、長期間にわたり安定した配管設備を維持できる点もメリットの一つです。

ビームランプとは

ビームランプとは、一定の方向に光を集めることで効率を高めた電球や照明器具です。

光で簡単に照らすことができる点が、ビームランプの大きな特徴です。スポットライトや看板照明、商業施設のベース施設など建物やイベントなど様々な場所や場面で使用されます。ビームランプの種類は、大きく分けてLEDビームランプと白熱電球ビームランプの2つです。LEDビームランプは前面ガラスや反射鏡によって光を集めるタイプで、白熱電球ビームランプと比較するとエネルギー効率が高い上に、節電も期待できます。光色は昼白色や昼光色、電球色などがあります。一方、白熱電球ビームランプは反射板やレンズによって光を集めるタイプです。光を一方向に集めることで効率を高めることができ、より明るく光ります。光の幅を狭くしたものはレイランプと呼ばれています。

ビームランプの使用用途

ビームランプは以下の用途で使われています。

1. 看板照明

ビームランプは看板照明に使用されています。ビームランプの光によって看板に書かれている文字、描かれているイラスト・デザインを照らすことができます。視認性が高いため少し遠い場所にいる時でも看板をしっかりと確認可能です。高い宣伝効果の期待もできます。

2. 製品展示用スポットライト照明

製品展示用スポットライト照明にもビームランプが用いられています。製品を展示する際に使用することで、製品のアピールや良く見せたい場合に役立ちます。LEDビームランプは昼白色や昼光色、電球色など様々な光色があり、製品に合わせて光色を変えることが可能です。製品と相性の良い光色のビームランプであれば、展示の効果を高めることができます。

3. 広範囲照明

ビームランプは工事現場などの広範囲照明でも使用されています。広い場所を明るく照らすことができ、工事などの作業をする際に便利です。夜間でも作業がしやすくなり、ビームランプは安全性にも貢献します。