工場における省エネ対策は、企業の持続可能性と競争力向上に不可欠な取り組みとなっています。近年、環境意識の高まりと共に、エネルギー効率の改善が重要な経営課題として認識されるようになりました。 本稿では、工場で実践可能な省エ…
メタンとは、良く燃える特徴を持ち、天然ガスの主成分になる気体です。 発生原因は自然由来と人間活動由来の2つがあります。 メタンは化学製品の原料になったり、輸送関連の燃料になったりなど、現代の人類の生活を維持する上で必要な…
私たちの身の回りで起こるさまざまな現象や、産業でのエネルギー利用には、目には見えない熱の移動が関わっています。その中でも潜熱は、物質が状態を変える際に吸収・放出される重要なものです。 例えば、雲ができる仕組みや台風の発達…
一酸化二窒素（N₂O）は、医療、食品産業、工業など多くの分野で活用される気体です。具体的には麻酔やエアロゾル噴射剤、ロケット推進剤、エンジンの性能向上などが挙げられます。 このような有効活用がされる一方、温室効果ガスとし…
私たちの地球には、太陽からの有害な紫外線を吸収し、生命を守るオゾン層という大切なバリアが存在します。しかし、この過去数十年にわたり高層大気の劣化がおきて、大規模な「オゾンホール」が観測されるようになり、社会全体の課題とい…
製造業や商業施設、公共機関において、エネルギーコストの高騰や環境負荷の低減が重要な課題になっています。そこで注目されているのがエネルギー診断です。 工場や施設のエネルギー使用状況を分析し、無駄な消費を改善することができる…
アルミニウムは、軽量でありながら強度や耐食性に優れ、多くの産業で利用される金属です。特に、酸素と反応して形成される保護膜により、自然に腐食を防ぐ能力を持っています。 しかし、環境条件や異種金属との接触、化学物質への暴露な…
工場内の暑さ対策は、従業員の健康や生産性の向上だけでなく、機器の性能維持など、企業活動全般にかかわる重要な課題です。長時間、高温環境が続くとさまざまなリスクが生じるため、工場全体で積極的に暑さ対策に取り組む必要があります…
工場の作業環境は、労働者の生産性や健康、製品の品質などに大きな影響を及ぼします。特に、高温環境下では作業効率の低下や健康リスクの増加、不良品の発生といった問題が発生しやすいです。 一方で、適切な温度管理をおこなえば、労働…
気候変動や資源不足といった地球規模の課題が深刻化する中、工場の省エネは単なるコスト削減の手段にとどまらず、持続可能な社会の実現に向けた取り組みとして期待されています。 また、現在のエネルギー消費や温室効果ガス排出の状況を…
脱炭素社会とは、地球温暖化の原因の1つである二酸化炭素の排出を、実質的にゼロにする社会のことです。 このまま二酸化炭素が増え続けると、地球の気温が高くなり、人類が住めなくなる可能性が高くなると警鐘が出されており、対策が必…
温室効果ガスとは、本来宇宙に逃げる熱を空気中に閉じ込めてしまい、地球の気温を上げる要因になる気体のことです。増加すると地球温暖化が進み、人類が生きられない環境になるでしょう。 温室効果ガスの種類や特徴などを知ることで、日…
ラジエーターは私たちの日常生活や産業において欠かせない存在です。工場の設備はもちろん、自動車やコンピューター、家庭の暖房に至るまで、さまざまな場所で使用されています。 そこでここでは、ラジエーターの役割や種類、そしてその…
給湯器とは、建物内の必要な箇所にお湯を供給する設備のことです。 温かいお湯は、料理や入浴、掃除などさまざまな場面で必要とされています。しかし、「普段何気なく使っているお湯が、どのようにして給湯器から供給されているのか、そ…
食品の保存から空調システムに至るまで、さまざまな場面で冷凍技術が活用されています。この技術は、今では私たちの日常生活に欠かせないものになりました。 この記事では、「冷凍とは一体何なのか」「どのような原理や装置が使われてい…
日常生活から産業用途にいたるまで、私たちの身の回りにはさまざまな形で凝縮器（コンデンサ）が活躍しています。 凝縮器の基本的な仕組みは、気体を冷却して液体に変化させ、このプロセスで熱を放出するというものです。この原理を利用…
圧力は、私たちの生活のなかでの発生しているありふれた力です。熱交換器を活用したボイラーをはじめ、大規模工場などでも広く活用されています。 どこでも目に入るありふれた力だからこそ、圧力を利用した機械や設備を作るときは、その…
錆びに強いステンレスは、熱交換器にもよく使われる金属であり、家庭内から大型設備までさまざまな場所で活用されています。便利ですが、いつまでも錆びないというわけではなく、ある程度使い続けていると孔食が発生することもあります。…
物質における「相」は化学の基本のひとつであり、熱交換器の設計や運用を理解するうえでも押さえておきたい概念です。 相は、温度や圧力などの外部条件によって、液相、気相、固相といった異なる状態に変化します。これらの現象は日常生…
鉄棒の端を火にあてると、次第にその箇所が高温になります。そして、時間が経過すると、火にあたっていないもう一方の端も次第に熱くなります。このように、ある固体間、あるいは同一の固体の中でも温度差が生じることがありますが、温度…
冬の工場は室温が低く、労働環境が悪くなりがちです。ほとんどの工場には空調設備などの暖房が入っていますが、それだけでは寒さ対策が万全とはいえません。 現場で働く従業員が体調を管理し、作業効率を上げるには、暖房効率を高める必…
地球温暖化が進み、日本の平均気温は100年前と比較しても上昇傾向にあります。夏の暑い日が増え、エアコンは生活になくてはならない必需品になりました。季節によっては、ほぼ毎日エアコンを使用する方も多いのではないでしょうか。 …
冷媒は、熱エネルギーを運ぶ働きを持つ物質で、エアコンや冷蔵庫など身近な電気製品の熱交換器にも使われています。その特徴を知ることで、温度変換機能を持つ機器の仕組みを理解しやすくなるでしょう。 この記事では、冷媒の基本として…
同じ温度でも、湿度の高い場所と低い場所では、体感が大きく変わります。たとえば夏の暑い時期なら、湿度が高いところではジメジメした暑さを感じますが、低いところでは暑くてもカラッとした印象を受けやすいはずです。この違いはどうし…
工場に欠かせない装置のひとつが冷却装置です。 冷却は、対象から熱を取り除いて、温度を下げることを指します。たとえば、工場で使われる機器には精密に作られたものも多くあり、高温状態では想定したパフォーマンスを実現しにくくなり…
地球温暖化の原因といわれているのが二酸化炭素です。現在では多くの企業が地球温暖化対策として二酸化炭素の排出を控えるための活動をしていることでも知られていますが、具体的にはどこからどうやって発生するのでしょうか？ この記事…
物理学における熱とは、エネルギーの移動形態のひとつで、身近な現象からも多く観測可能です。 似た言葉には「温度」がありますが、この2つは明確に異なります。一般的に、温度は熱さや冷たさといったエネルギー量を数値で表したもので…
近年、夏になると多くの人が倒れるほどの暑さに見舞われるようになりました。これは、地球温暖化が深く関係しているといわれています。環境にやさしい取り組みや、その一環である商品を使ったことがある方もいらっしゃるでしょう。 私た…
蒸発は、液体の表面が気体になることを意味します。 たとえば鍋やヤカンに水を入れて火にかけると水蒸気が発生します。これは水という液体の表面が水蒸気という気体に変化する「蒸発」の一種です。 今回は、基本となる物質の状態変化を…
凝縮熱は、「気体」が凝縮して「同じ温度の液体」になるときに放出される熱のことをいいます。 実はこの凝縮熱、私たちの生活におけるさまざまな場面と密接に関わっているんです。 今回は、凝縮熱の基本として、凝縮とはどんな現象かを…
暑い日に水を撒くと涼しく感じるのは、気化熱によるものです。 気化熱は、昔から暮らしの中で活用されてきました。現在は、生活の中だけでなく、さまざまなテクノロジーに活用されています。 今回は、そんな気化熱の仕組みと、気化熱が…
室内を冷やすクーラーは、快適に過ごすための機械ともいえるでしょう。暑い時期や高温処理を行う工場などに欠かせず、今や欠かせない家電のひとつです。 クーラーはどのような原理で動いているのでしょうか。 よく似た機械にエアコンが…
伝熱係数は、固体と流体の温度差によって生まれる熱の移動量を示す数値です。伝熱形態の3つのうち、主に対流伝熱に適用されます。 熱交換器や冷却装置などの設計において、伝熱係数は非常に重要なポイントです。なぜなら高温から低温へ…
気化は、液体に含まれる水分子の集まり方が変化して起こる現象です。水分子の動きが活発になればなるほど、液体はその形を保てなくなり気体に変化していきます。この現象を技術化することで、私たちはとても快適に暮らせるようになりまし…
ファンコイルユニットとは、送風機と熱交換器をユニット化した空調方式です。 主にホテルや病院など建物全体での空調管理が必要な場所で採用されています。このような場所ではエアコンよりもファンコイルユニットのほうが消費電力を抑え…
ボイラーとは、圧力容器に入れた液体を加熱して蒸気や温水を作る装置です。圧力容器には第一種と第二種があり、それぞれ点検の頻度や製造にあたっての許可申請など扱いが異なります。2つのうち、より厳しく規制されているのは第一種圧力…
冷蔵庫が冷えるのは、気化熱と気体の圧縮によるものです。 冷媒ガスが気化熱によって庫内の熱を吸収して気体になったものを圧縮機で液体にします。そして液体から熱のみを排出したらまた気体になるというサイクルを繰り返しています。こ…
排熱回収によって得られるメリットは、燃料の削減とコストカットです。 排熱を回収してエネルギーとして利用できれば、電力や燃料にかかる経費を抑えながら二酸化炭素の排出も削減できます。さらに、一定の条件を満たしていれば、再生可…
チラーは製造現場において、製造設備や計測装置を温度調節する目的で、広く利用されています。性能や機能が様々な上に広範な用途が求められることもあり、製品も多種多様です。ここではチラーの仕組み、チラーの種類、チラーの用途など、…
蒸気は身近な熱エネルギーの１つであり、工場、旅館・ホテル、病院など産業・公共施設の大半で様々な目的で利用されています。この蒸気利用において極めて重要なのが、蒸気ドレンの除去と回収と言われています。 この記事では、蒸気と蒸…
AHUとは多数の人が集まる、規模が大きな建物に設置される大型の空調設備です。AHUはエアハンドリングユニット（Air Handling Unit）の略称であり、エアハンとも呼ばれます。 AHUは熱交換器をはじめとする複数…
熱交換システムとは熱の性質を活用した仕組みのことです。熱は温度の高いところから低いところに移動する性質を持っています。この性質を活用して液体や気体を温める、もしくは冷やす装置として設置されるのが、熱交換システムです。 熱…
冷却フィンは、全熱交換器やエアコンといった電化製品で広く活用されている熱交換機器です。熱の性質を活用しており動力を伴わずに熱交換できることから、電化製品の省エネ性能を高める効果も期待できます。 しかし、電気機器の一部であ…
全熱交換器は省エネ型換気設備です。環境負荷の低減と空気環境の基準を満たす機器として注目されています。 旧来の全熱交換器は、設置に際して配管機器の設置や機器を設置するためのスペースの確保が懸念材料でした。また後付けの全熱交…
全熱交換器は換気しながら空調機能をサポートして、省エネ効果を高める効果が期待できる換気機器です。全熱交換器は熱と湿度を交換する仕組みによって、室温の維持に貢献します。 熱を交換する仕組みは、全熱交換器のほかにエアコンや冷…
資源エネルギー庁の調査によれば、我が国の最終エネルギー消費量の約40%が熱利用です。このうち民生部門の熱消費が約65%、産業部門の熱消費が約56%などとなっており、熱は重要な最終エネルギーになっています。 ところが一次エ…
工場を始めとした産業部門では、加熱、冷却、蒸発、冷蔵・冷凍など様々な熱供給用途で熱交換器が用いられています。そんな中で工場から排出される下水、処理済み廃液、汚泥など低温熱回収の熱交換器として古くから利用されているのが「ス…
空調設備は管理が不適正だと室内空気の汚染や温度・湿度の調整不能などの要因になります。よって建築物衛生法の適用を受ける建物は、「建築物環境衛生管理基準」に基づき浮遊粉塵量、CO2濃度、相対湿度など7項目の「空気環境の基準」…
NEDO(新エネルギー・産業技術総合開発機構)によれば、産業、運輸、民生のあらゆる分野において日本国内で消費される化石燃料を中心とした一次エネルギーの約6割が、未利用のまま「排熱」として大気中に放出されています。 参考：…
熱交換器はさまざまな場面で活用されていますが、スチームヒーターもその内の1つです。スチームヒーターを使用すれば、石油や電気などを熱源として使用する暖房器具と比べて、省エネにつながります。ここでは、スチームヒーターの仕組み…
熱交換器周辺には、様々な機器が使われています。熱交換器で処理した熱を効果的に利用するためには、本体だけでなく周辺機器が果たす役割も重要です。そのため熱交換器を使用する際に、どのような周辺機器が使われているのか事前に知って…
地球温暖化を防止するには、温室効果ガスの排出量を減らさなければなりません。ただ、温室効果ガスがどこから排出されているのか、気になる人も多いでしょう。ここでは、温室効果ガス排出量の内訳について説明していきます。 国別に見た…
熱交換器を使用すると、熱を低温の場所から高温の場所へ移動させることもできます。このことに関して不思議に感じている人も多いでしょう。ここでは、なぜ低温の場所から熱を移動させられるのか、その仕組について説明していきます。 熱…
熱交換器を長年使用していると、設置当初よりも性能が落ちてきたと感じることがあるでしょう。そのようなときには、原因を特定することが大切です。ここでは、熱交換器の調子が悪いときに、考えられる原因を紹介していきます。 配管内部…
最近ではさまざまなところで省エネ対策が行われていますが、規模の小さい工場だと難しいと感じている経営者も多いでしょう。ここでは、中小規模の工場でも簡単に始められる省エネ対策について紹介していきます。 低コストでできる省エネ…
排熱利用とは、工場設備などから発生する排熱を大気中に捨てずに有効活用することです。地球環境保護に貢献できてコスト削減にもつながるため、さまざまなところで導入が進んでいます。ここでは、排熱利用の具体例を国内と海外の事例に分…
熱は温度が高い方から低い方へ移動しますが、低い方から高い方へ移動することはありません。これは分子の運動が大きく関係しています。では、なぜ温度が高い方から低い方へ移動するのか、その理由について見ていきましょう。 熱の正体 …
夏の暑い日には欠かせないエアコンにも、熱交換器が使われています。エアコンはどんな仕組みで室内を冷暖房しているのでしょうか。またエアコン内で熱交換器はどんな役割を果たしているのでしょうか。 ここでは、エアコンが部屋を暖めた…
熱交換器を使用するにあたって、使用期限は気になるものです。買い替えには高額な費用がかかるため、できるだけ長く使えることが望ましいでしょう。ここでは、熱交換器の寿命と長持ちさせるコツについて説明していきます。 熱交換器の寿…
アルミニウムは高い熱伝導率だけではなく多くの特徴を持っています。例えば軽量であることと加工のしやすさ、導電性の高さなど。 現在では生活用品のほとんどにアルミが使われています。軽く例を挙げるならパソコンや半導体、宇宙服や航…
