新冷媒への転換急がれる工作機械用制御盤クーラー

　マシニングセンターを含む工作機械は、制御盤内に格納されたサーボアンプ、プログラマブルコントローラー（ＰＬＣ）、インバーターなどの制御機器によりコントロールされている。これらの制御機器は発熱を伴うため、制御盤内の温度上昇による工作機械の停止や制御機器の寿命低下につながり、それを防ぐための一つの手段として制御盤クーラーがある。制御盤クーラーは圧縮機を使用した冷凍サイクルで構成され、冷媒の使用で冷却することができる。この冷媒はフロン類が一般的に使用されているが、世界的にオゾン層破壊防止、地球温暖化防止という観点から、フロン類の使用を廃止、または抑制の動きが高まり、新しい冷媒の使用が求められている。

◇オーム電機（浜松市北区）　機器事業部機器開発Ｇ　長田　英樹

冷媒をめぐる規制と対策

　フロン類の規制は１９７０年代にオゾン層破壊が問題化した際にその原因物質とされた時から始まる。ウィーン条約やモントリオール議定書では９６年までにクロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）が先進国において全廃となっている。オゾン破壊係数の低いハイドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）やハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）が代替フロンとして利用され始めたが、後にＨＣＦＣはモントリオール議定書でオゾン層破壊物質に指定された。先進国では２０２０年までに生産中止されることが定められている。

　また、１９９０年代には代替フロンが温室効果ガスとして問題となり、９７年の京都議定書により規制が行われつつある。欧州のＦガス規制など、各国でのフロン類に関する規制が行われる中、日本では２００１年に制定された「フロン回収破壊法」を、１５年４月に「フロン排出抑制法」に改正。フロンの製造から使用、廃棄までのライフサイクル全体にわたる包括的な対策を行うことになった。

　その中では「低ＧＷＰ冷媒」への転換を求められている。ＧＷＰは二酸化炭素を１として、他の温室効果ガスがどれだけ温暖化する能力を持っているか表した数字で、地球温暖化係数と呼ばれる。

　従来から使用されている冷媒のＧＷＰの例として、カーエアコンに使用されているＨＣＦ―１３４ａは１３００、家庭用エアコンに使用されていたＨＣＦ―４１０Ａは１９２０となっている。フロン排出抑制法ではカーエアコンは１８年までにＧＷＰを１５０以下、家庭用エアコンは２３年までにＧＷＰを７５０以下などの目標が定められている。

　また現在、モントリオール議定書の改正が検討されており、ＨＦＣの生産量の段階的削減が議論されている。今年５月に富山県で開催されたＧ７（先進７カ国）富山環境大臣会合の首脳宣言においても、同議定書改正の１６年中の採択を支持している。

広がる低ＧＷＰ冷媒利用

　ＧＷＰが１未満の「ＨＦＯ―１２３４ｙｆ」は、「ＨＦＣ―１３４ａ」と特性が良く似ており、カーエアコン用として欧州および北米で実用化されている。欧州ではカーエアコン規制により、１７年１月１日から全ての新車においてＧＷＰ１５０以上の冷媒が使用禁止になっている。

　家庭用エアコンは「ＨＦＣ―３２」を使用した製品が１２年に発売された。現在、日本国内では主流になっており、国際的にも広がりをみせている。このＨＦＣ－３２は、ＧＷＰが６７７で、従来使用されていた「ＨＦＣ―４１０Ａ」のおよそ３分の１となっている。また、自然界に存在する物質で冷媒としての性質を持つ自然冷媒についても、さまざまな製品が開発されている。

　二酸化炭素（ＣＯ２）は家庭用ヒートポンプ給湯器「エコキュート」に使用され、広く普及してきているほか、コンビニやスーパーマーケットの冷凍ショーケースや自動販売機などにも使用されている。家庭用冷蔵庫については日本、欧州でイソブタンが普及している。アンモニア、プロパンなどを使用した冷凍機・空調機についても実用化され、さまざまな分野での冷媒の低ＧＷＰ化が進んでいる。

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制御盤用クーラーの低ＧＷＰ化

　国際的に低ＧＷＰ冷媒への転換が進む中、今後はＣＯ２などの自然冷媒やＨＦＯ冷媒を使用した冷凍機、空調機などが増えてくると考えている。

　当社ではこの７月にＨＦＯ―１２３４ｙｆを使用した制御盤用クーラーを９機種発売した。

　制御盤用クーラーの冷媒を従来のＨＦＣ冷媒からＨＦＯ―１２３４ｙｆにすることで、冷却能力、消費電力、外形寸法、重量はほとんど変わることなく、従来１３００であったＧＷＰを１未満にすることができる。

　また、ＨＦＣ冷媒を使用した制御盤用クーラーは、フロン排出抑制法において、３カ月に１回の簡易点検の対象となっている。工作機械ユーザーの中には、一つの工場内に制御盤用クーラーを数百台使用しているケースもあり、簡易点検とはいえ、かなりの時間と労力を要している。制御盤用クーラーがフロン排出抑制法の規制対象外になることで、簡易点検が削減でき、ユーザーにとっての維持管理費を大きく低減できる。

　今回発売した９機種については比較的小型機種であるが、今後、ラインアップを増やし、さまざまな制御盤に対応できるようにしていく。