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2000W 高圧ブロワ「70DCFシリーズ」のご紹介

2000Wクラス70DCFシリーズ製品写真

多くのお客様の声を反映し、新シリーズ2000Wクラスの高圧ブロワ 「70DCFシリーズ」が誕生しました。2013年4月以降、日本国内で先行してサンプル受付を開始します。販売に先立ち、省エネとハイパワーの両立を実現した高圧ブロワ「70DCFシリーズ」のご紹介をいたします。

ブラシレスモーターの採用で産業機器の省エネに貢献

経済産業省のアナウンスでは、2015年度から国内の産業用モーターには欧州に並ぶ水準の効率化を義務付け、消費電力の削減を促す規制がはじまります。(参考規格 IEC60034-2-1、JIS C 4034-30(IEコード))
規制は三相誘導電動機のみでなく、産業界全体が高効率化の流れにあります。

ミネベアの高圧ブロワでは、「60DCFシリーズ」の発表当初からブラシレスモーターを採用しており、ハイパワーの実現を図りながら、同時に高効率/省エネ化を念頭にお客様環境へ貢献してまいりました。

このたびの「70DCFシリーズ」においてもその思想を踏襲し、ブラシレスモーターを採用いたしました。

「よりパワーのある風が欲しい」

図1:既存60DCF-475(1200W)と要望特性
図1:既存60DCF-475(1200W)と要望特性

小型・軽量/ハイパワーの既存モデル「60DCFシリーズ」は、リリース当初より様々な分野のお客様に幅広い用途でご愛用いただいております。多くのお客様にお使いいただくうち「このままでより静圧を高く、より風量を多くしたシリーズが出来ないか」とのご要望を相次いで受けるようになりました。

そこでお客様の声を纏めると、既存モデル「60DCFシリーズ」と比べた際、静圧/風量ともに約30%程度高めた特性にご要望が集まっていることが分かり、これを次期モデルのターゲットに設定しました。

徹底した見直しとブラッシュアップ

図2:高圧ブロワ概念図
図2:高圧ブロワ概念図
(3つのファクターに分け、それぞれ徹底的に見直した)

すでに「60DCFシリーズ」で最高静圧19kPaの実力があることから、既存ブロワ部に少し手を加えることで"パワーのある風"を実現出来るかと試作を始めましたが、狙った特性は出ませんでした。

そこで解決策を模索する中、新製品「70DCFシリーズ」の開発では部分的なパワーアップではなく、「60DCF」をいくつかのブロックに分けてそれらをベースとし、各ブロックに対して徹底して解析していくという手法をとることにしました。

具体的には"ブロワ部""モーター部""ドライバー部"という、大きく3つにブロック分けしたファクターの各部を1から丁寧に見直し、総合したときに製品全体としてお客様の要望特性が出せる改良を目指しました。

ブロワ部

羽の厚み、大きさ、段数、枚数、羽を覆うケーシングについても様々な組み合わせパターンの中から最適化したものでサンプル試作を重ね、ブロワ部自体の効率を4%上げることに成功しました。

モーター部

マグネットについては、昨今の流れをくみレアアースフリーとし、磁場解析を行い最適化を図りました。

またローターについては、インナーローター型高速ブラシレスモーターを得意としていた背景から、所有するノウハウと実績の蓄積データを活用し、「60DCFシリーズ」のアウターローター型のブラシレスモーターからインナーロータータイプへ変更することにしました。また、同時にハイパワーを出す場合にも振動対策がされるよう設計に配慮しました。

加えて他の解析、試作を度重ねる事で、最終的にはモーター単独効率約95%(弊社測定)を達成することが出来ました。

ドライバー部

ドライバー部では、トータル効率を約5%向上させることに成功いたしました。

これは電源部に用いているPFC(Power Factor Correction)部に新しい方式と素子を用い発熱を抑えた事(放熱フィンの小型化含む)と、モータードライバー素子の見直しを行った結果です。

また、お客様が使用される信号入力部分については、60DCFシリーズのお客様要望を取り入れ専用の速度コントロール入力用電源を出力し、外部に抵抗を接続するだけで駆動出来る様改善いたしました。

出力部分については回転速度パルス出力を独立し、各種エラー出力と分離して取り扱えるよう様に改善いたしました。

これらの入出力部は強化絶縁処置を施し、安全性確保をしております。

システム全体で30%の効率アップ

こうして「ブロワ部」「モーター部」「ドライバー部」の3つの大きなファクターをそれぞれ徹底して見直す事で、トータルの効率を約30%向上*1させる事が出来ました。

その結果として、製品特性はお客様の要望曲線を上回り、70DCF-371としての特性カーブを得ることができました。

ブラシレスブロワ最高峰のハイパワー最大静圧28kPa、最大風量4.8m3/min*2が確認されています。多くのお客様の声から各部を徹底的に解析することで、ハイパワーでありながら小型・省エネも実現する、理想の高圧ブロワ、新商品「70DCF-371」を誕生させることが出来ました。

*1 弊社従来機比較
*2 当社調べ

図3:新製品「70DCF-371」の特性とお客様の要望特性
図3:新製品「70DCF-371」の特性とお客様の要望特性

高圧ブロワラインアップ

ハイパワーのミネベアの高圧ブロワは、図4に示すシリーズを予定しております。
第一弾として、2000W入力の"70DCF-371高静圧タイプ"を開発し、順次シリーズを拡充してまいります。
高圧ブロワには、全モデル共通して以下の特長があります。

・小型/軽量設計 床置きに縛られない自由な設置が可能です
・独立したブロワ部とドライバー部 必ずしもドライバーがブロワ付近にある必要はなく、自由な設計をしていただけます。またどちらかに問題が生じた場合は単独供給をすることも可能です。業務停止を最低限にとどめることができドライバー一体型にはない高メンテナンス性を提供します。

図4:高圧ブロワラインアップ
図4:高圧ブロワラインアップ

表1 高圧ブロワスペック一覧
型式 入力電力
(W)
入力電圧
(V)
最大風量
(m3/min)
最大静圧
(kPa)
電流
(A)*1
外形
(mm)*2
重量
(kg)*2
B D B D
70DCF-371
NEW
2000 AC180~AC264 4.8 28
25 *3
8.5 φ176×220 299×203×90 9.0 4.0
60DCF-475 1200 AC180~AC264 4 19 5 φ165×134 231×202×80 3.0 3.5
60DCF-477 800 AC180~AC264 5.5 9.5 3.5 φ165×134 231×202×80 3.0 3.5
60DCF-478 600 AC90~AC264 3 11 6 at AC100
3 at AC200
φ165×134 231×202×80 3.0 3.5

2013年3月時点のデータです。販売中の製品スペックにつきましては、各製品ページにてご確認ください。

*1 参考値(at 240V)
*2 B:ブロワ D:ドライバー
*3 連続領域1m3/min

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