Home > 解析事例・インタビュー > 関東精機株式会社 様

解析事例・インタビュー

関東精機株式会社 様
精密液温調整のプロフェッショナル、液温分布の理解にCFDを活用

[前編] 工作機械などの各種産業機械向けに精密液温調整装置を開発、製造する関東精機。同社は「ブランドを支えるブランドでありたい」との企業使命のもと、高精度なマシニングセンタや半導体露光装置など、究極の温度制御を求められる場面で高い信頼を得ている。そんな関東精機が熱に関する知見をより深めるために活用しているのが、熱流体解析ソフトウェア「STREAM」だ。

写真1 関東精機の主力製品「オイルマチック」の一例
ノンフロンオイルマチックVnx2200(写真左)
オイルマチックCシリーズ(写真右)

 関東精機は、国内外の生産現場で広く利用される精密液温調整装置を開発、製造する会社だ。また搬送機械などのFA製品も手掛ける。主力製品の「オイルマチック」(写真1)は、工作機械をはじめとする各種の産業機械に使用される油温調整装置だ。温調装置は一般的にチラーと呼ばれるが、海外を含む多くの生産現場では、他社の製品も含めて「オイルマチック」のブランドが浸透している。

 

 同社のルーツは、かつて金属加工を行っていたため、熱変位抑制の観点から、工作機械の油圧作動油向け温調装置を開発したことに始まる。1965年には「オイルマチック」と名付けて販売を開始し、工作機械のNC(数値制御)化、高速・高精度化と合わせて広く普及した。現在はオイルマチックのほかにも金型を冷却する「モールドマチック」、水・純水向けの「ピュアマチック」や、超低温に対応し研究機関などで使用される「アイスマチック」などを展開する。近年では高精度、高効率だけでなく環境関連の開発にも注力している。世界で初めてフロンの代わりに二酸化炭素を冷媒に採用したオイルマチックや、省エネルギーの装置開発に積極的に取り組む。

 

 ものづくりの現場における液温調整のプロフェッショナルである関東精機の最大の強みは、エンドユーザーの要望にきめ細かく対応するカスタマイズ力である。同社の製品は基本的にオーダーメイドであり、要望に応じた最適な仕様で提供される。温調機能をはじめ、現場に設置しやすい形状や、故障した場合にモジュールごと素早く入れ替えられるといった要望にきめ細かく応え、エンドユーザーから非常に高い評価を得ている。

写真2 関東精機株式会社 商品開発室 並木 渉 氏

顧客の設計にまで踏み込んだアドバイスも

 関東精機では、熱流体シミュレーションソフトウェア「STREAM」を導入してさまざまな熱問題を検討している。「当社の装置はただ冷却できれば終わりというものではありません。お客様の望む条件の元で、冷却効果が高くかつ省エネであることなども追求しており、その際にシミュレーションを活用しています」(並木氏・写真2)。

図1 プレス金型の断面における温度分布
流路と発熱部が離れており冷却効率が大幅に低下している。
※クリックで拡大

 

図2 金型における冷却水の温度分布図(左)と流速分布図(右)
左では流速が遅い場所ほど液温が高くなっている。
右では入り口と出口を最短距離で結ぶような場所に
流れが集中していることがわかる。※クリックで拡大

 解析を行った例の一つが、プレス金型内を流れる冷却水の様子だ。顧客が設計した金型全体の形状は円筒形で、素材を押出し成形する。素材には潤滑剤が塗布されているが、成形は何度かにわたって行われるため、塑性発熱により高温になるのは避けられない。そのため金型には冷却水を流す構造が組み込まれている。だが冷却が十分に行われず、潤滑剤の効果が下がってしまっていたという。そこで最も効率のよい冷却水の流し方を検討するため、STREAMを用いて解析を行った。

 

 解析の結果、冷却水の流れている部分と発熱部分が離れすぎているため、冷却効果が低下してしまっていることがわかった(図1)。また赤い部分は200度以上の高温になっていた。さらに解析の結果から流速分布を確認したところ、冷却水は円筒状に囲むように満たされているが、冷却水の流れには偏りがあり、流れが集中している場所と流れがほぼない場所がある事がわかった(図2)。

 

 解析によって、このままの構造ではどうしても高温になることは避けられないことがわかった。そこで依頼者に、このまま低温の冷却水を送るだけでは問題の解決は難しく、設計変更の必要があるとアドバイスしたという。

 

 「実際に内部で流体がどう流れるかまでを、従来の手計算で求めることは難しいです。私自身、思ったより流れの偏りが大きいという解析結果に驚きました。この結果を参考に、お客様が行った設計にまで踏み込んだ提案を行いました。このような提案ができることは、当社の強みとなっています」(並木氏)。

後編へ続く

※STREAMは、日本における株式会社ソフトウェアクレイドルの登録商標です。
※その他、本インタビュー記事に記載されている会社名、製品・サービス名は、各社の商標または登録商標です。
※本インタビュー記事の内容は2017年7月現在のもので、予告なしに変更する場合があります。また、誤植または図、写真の誤りについて弊社は一切の責任を負いません。​

プロフィール

 

関東精機株式会社
設立 1961年5月10日
事業内容 工作機械、半導体製造装置、高精度液温制御装置の開発、設計、製造、販売
産業用ロボット、自動組立機、専用機の開発、設計、製造、販売
代表者 代表取締役社長 魵澤 剛史
本社所在地 群馬県前橋市
URL https://www.kantoseiki.co.jp/

関連ソフトウェア製品

関連製品

関連製品
構造格子系汎用三次元熱流体解析システム
製品紹介ページヘ

このページを見た人はこのページも見ています

photo

アサヒビール株式会社

グラス内の気流解析を実施し『香りに出逢うグラス』を開発 ~グラスの形状から香りの拡散を予測する手法について~

  • SCRYU/Tetra
photo

株式会社ケーヒン 様

自動車業界においても年々高まる騒音対策。より要求の厳しい車内空調機器の音解析に励む

  • SCRYU/Tetra
photo

ムーンクラフト株式会社

CFDでより速く ――レーシングカーメーカーの新たな挑戦

  • SCRYU/Tetra
photo

金沢工業大学 工学部

工学部の教育現場でCFDを活用 基礎的な知識の習得に貢献

  • SCRYU/Tetra

※お客様の個人情報の取り扱いにつきましては、弊社個人情報保護方針をお読みになり同意の上お進みください。
※頂きましたご質問は、担当部署よりご回答申し上げます。内容によっては回答までに数日かかる場合がございます。
※お問い合わせの内容によっては(例:宣伝・勧誘・売込み等)、ご返信を差し上げられない場合がございます。

基板専用リアルタイム熱解析ツール PICLS

TOP