紫外線(UV)から赤外線(IR)までの光ソリューション

今月の「光活用術」ストーリー

ワインボトルが紫外線に関係していることをご存知ですか。

ワインボトルのUV処理

ブドウの収穫は今ピークに達しています。熟したブドウが収穫され、味わい深いワインに加工されます。ワインが充填される前に、ボトル内には細菌などの付着が一切ないことが重要です。ボトルとカップは特殊な紫外線で殺菌処理することができます。

200nm〜300nmの波長のUVC照射は、強い殺菌作用があります。UVCは、ウイルス、細菌、酵母、真菌といった微生物のDNAに吸収され、その構造を破壊し、数秒で生きた細胞を不活性化します。UV照度が十分高いと、化学物質を添加して殺菌する必要がないため、この殺菌方法は信頼性が高く環境に配慮した方法となります。さらに、微生物は紫外線に対して耐性がありません。

ワインがボトルに充填された後、ラベルが貼られますが、それによってワインボトルが一層引き立ち、世界に一つのユニークなものになります。

ラベル印刷とそれによる差別化は、デジタル印刷アプリケーションに大きな可能性があることを示しています。

印刷インクは、ボトルにラベル貼りされる前に完全に乾燥または硬化されていなければならないだけでなく、ラベルを並べ、裁断し、折り畳む、あるいは他の方法で処理しなければなりません。

塗料またはインクによりますが、UVランプまたは赤外線ヒーター、あるいはその両方の組み合わせは、確実に乾燥または硬化するために用いられています。UVおよびIRソリューションは、個々の印刷プロセス要件に合わせて正確に調整され、プロセスの効率化に貢献しています。

特殊光源が排出されている汚染物質を分析するのに役立つことをご存知ですか。

大気汚染モニタリング

都市に漂っているスモッグは、最もよく知られた大気汚染です。しかし、その中には、目に見えるもの、目に見えないものがあります。一般に、自動車や工場などから排出される煙は生物や環境に有害な影響を及ぼす汚染物質が含まれており、それによって空気が汚れることを大気汚染としています。主な汚染物質にはオゾン、二酸化窒素、揮発性有機化合物(VOCs)、粒子状の粉塵があります。

特に夏の気だるく曇った日には、大気汚染は冬季よりも悪化しています。 夏は日照時間が長く、一般に大気が安定しており空気が停滞します。ちょうど空に居座っているような状態です。

大気汚染は、発電所、自動車、飛行機、船舶などからの排出物が大気汚染の原因となっています。排出量を制限するには、それらを測定する必要があります。 ヘレウスでは、費用対効果と再現性の高い精密な分析を可能にする分析ランプを開発しています。

例えば、 光イオン化検出 (PID)ランプ は、VOCガスの検出、ガスクロマトグラフィー(GC)、質量分析のためのサンプルイオン化において最もよく用いられています。高輝度 重水素ランプ は、ハイエンドHPLC機器やUV-Vis分光光度計に最適です。

測光装置用 キセノンフラッシュランプモジュール の詳細についてはこちらをご覧ください。また、排出監視用の新しいNOxモジュールソリューションについては、 こちら からお問い合わせください。

赤外線の熱と紫外線(UV)がバーベキューの鍵を握っていることをご存知ですか。

IR and UV systems for a successful barbecue

暑い夏の間、特に夕刻に外で涼み過ごされる人は多いと思います。特に欧米では、夕方から夜にかけて家族や友人と庭でバーベキューパーティーを楽しむことが多いです。そのバーベキューでは、ソースやケチップなどの調味料が重要になります。もしそれらがないと、グリルされたソーセージやステーキの味は半減してしまいます。幅広い種類の調味料は、バーベキューには欠かせません

実は、赤外線およびUVは、バーベキューソースをボトルに充填するプロセスにおいて重要な役割を担っています。

赤外線の熱はガラス瓶の破損を防ぎます。

ボトルの充填時に液体とガラスの温度差が42℃を超えると、熱ショックが生じガラスが割れる恐れがあります。この温度差を臨界レベル以下に保つために、空のボトルを温水ですすぎ、次に予熱し、充填する前にスチームオーブンで乾燥させます。このプロセスは、水と蒸気を利用するため非常にエネルギー集約型であり、スチームオーブンは、ベルト停止中に十分迅速にスイッチを切ることができません。一方、赤外線オーブンは、ボトルを予熱するために現在採用されていますが、エネルギー効率が高いことが特長です。赤外線オーブン内に取り付けられたPIDコントローラによって、充填に適したボトルの正確な温度を制御することができます。ヘレウスの カーボン赤外線ヒーター (CIR®)は中波長の放射線を放出します。ガラスはこの波長領域をよく吸収するので、このプロセスに最適です。加えて、カーボン赤外線ヒーターは非常に応答性と制御性に優れているため、緊急時のプロセス停止時などにおいて、ボトルが過熱しないよう防ぐことができます。

ケチャップメーカーは、効率的なUVを用いて製造工場内の空気を殺菌しています。

バーベキューソースやケチャップには通常、砂糖、トマトペースト、酢、塩、調味料が含まれています。それらによってソースやケチャップの旨みが増します。しかし、人間が美味しいと感じるだけでなく、空気中に存在するカビや酵母、ウイルスもその旨みを美味しいと感じています。そのような菌は自然に空気中に存在しており、包装前の中間生成物に付着することで腐敗させてしまうので、製造プロセスにおいて問題になっています。

Wiso Feinkost GmbHは、よく知られている38のブランドソースを月350トン以上製造している会社です。同社では、ヘレウスの専門家に相談し、この問題を迅速に解決するために、コスト効率のよい方法を見出しました。室内の空気はUVでろ過され殺菌されるので、防腐剤を添加する必要がなくなりました。

「最終的には、空気を確実にかつ持続的に殺菌するソリューションが必要です」と、Wiso Feinkost GmbH のマネージングディレクターであるAlex Wiegand氏はコメントしています。ヘレウスのUVの専門家との会議で費用対効果の高い、実用的な解決策が見つかりました。正確に計算されたオゾンフリーのUVランプを、市販の洗浄可能なHEPAフィルターに設置しました。その効率的な方法は実にシンプルです。ウイルスとカビの胞子は、サイズと性質が異なります。カビ胞子は比較的大きく、フィルターによって捕らえることができますが、ウイルスは捕えるには小さすぎ、フィルターの内部でUVによって不活性化されます。ウイルスより早く捕えられたカビ胞子は、より長時間UV照射されます。そうすることで、彼らは少ないエネルギー量で不活性化されます。

ガラス業界での赤外線加熱プロセス UVによる空気殺菌 については、それぞれの詳細ページをご覧ください。

ガス触媒赤外線システムがフィットネスジムにあるトレーニングマシンに使われていることをご存知ですか。

トレーニングマシンのコーティング向けガス触媒赤外線システム

毎年夏を前にすると、誰もがプールや湖で最高のスタイルを見せたいので、フィットネスジムに通う人が増えます。

トレーニングマシンは、表面の滑らかさと光沢を保つために粉体塗装が施されていますが、その乾燥用としてヘレウスのガス触媒赤外線システムが使われています。

米国イリノイ州シカゴのライフフィットネス社のトレーニングマシンは、加熱により硬化する粉体塗装でコーティングされています。製品ラインの成長予測に基づいて製造工場の拡張が必要でしたが、スペースは限られていました。これまでは、対流式オーブンのみが使われていました。いくつかの部品は2種類のトップコートを必要とし、一次トップコートの後に再度掛けなおし、二次トップコートを乾燥していました。粉体汚染を防止する一方で、一次コーティングと二次コーティングラインを連続ラインに統合するために、二次コーティングの部品を再度掛け直すのに必要なスペースを再度検討しました。スペース不足で機械リフトが利用できないため、このプロセスは人間工学的な問題となっていました。ライン速度は2.4m/minで稼働していましたが、ダブルコーティングの効果で2つのコート部品の部品歩留まりはわずか50%でした。課題解決のための1つの選択肢は、二次コートを塗布する前に一次コートを硬化させるために別の対流オーブンを追加することでしたが、設置スペースは非常にかぎられていたため、これは実行可能な選択肢ではありませんでした。

最も賢明な解決策は、ヘレウスの2つのガス触媒赤外線システムを追加することでした。米国のビューフォードにあるテストセンターで試験した結果良好だったため、2つのラインシステムが設置されました。今日では、2つのラインが平行に稼働しています。1つは一次コーティングのみの部品用、もう1つは一次二次コーティングを要する部品用です。各ラインにはガス触媒赤外線システムに対応する塗装ブースがあります。最終硬化のために、ラインは既存の対流式オーブンを通過します。このシステムは要求されたライン速度2.4m/minを達成しました。オプションとして3m/minにすることも可能です。さらに重要なことは、ライン速度が変化していなくても、粉体塗装工場の生産量が倍になったことです。ヘレウスのガス触媒赤外線システム技術の導入により、天然ガスと電気料金をさらに削減できるようになりました。最新技術の採用により、地方自治体の補助金が適用され、支出全体を削減することができました。

ガス触媒赤外線システムの詳細については、 こちら をご参照ください。

フラッシュランプシステムがパッケージングに使われていることをご存知ですか。

フラッシュランプシステムによるスマートなパッケージング

スマートなパッケージングは製品を包むだけではありません。パッケージングによって製品の識別と物流情報が分かり、盗難や製品の著作権侵害から保護します。そのスマートさの核心となっているのは、小型のチップやRFIDラベル、プリンテッドエレクトロニクスがあります。このような目的のために、金属インクを印刷した後、導電性を得るために焼結します。低コストの銅インクは、銅が酸化するよりも高速に焼結されるので、特にフラッシュランプが適しています。

ヘレウスのフラッシュランプシステムにより、基材にダメージを与えることなく、ミリ秒単位でスマートなパッケージング用の銅インクを焼結することが可能になりました。

銅インクは、RFIDやスマートなパッケージング用のプリントエレクトロニクスでは、銀インクに代わるコスト効率のよいものです。しかし、基材上の銅インクの焼結は、難しい課題となっています。ヘレウスではPromethean Particles社、Dycotec Materials社と協業して実験を行いました。その結果、キセノンフラッシュランプは、印刷されたインク中の銅ナノ粒子を容易かつ迅速に溶解し、高導電性と高安定性のある電子回路を形成したことを示しました。

銀とは異なり、銅は空気中で急速に酸化し、焼結をより困難に、あるいは焼結すらできなくします。今のところ、銅インクは不活性ガス下において炉の中で焼結されることが多くですが、これはどの生産ラインにも適していない特殊な環境を必要とし、比較的時間がかかります。一方で、キセノンフラッシュシステムは、ミリ秒以内に大量のエネルギーをインクに照射します。これにより、インクが急速に焼結するため、酸化プロセスが起こりません。さらに、フィルムや紙などの基材は、この急速なエネルギーによってほとんど加熱されないため、熱ダメージがありません。

今回の実験にご協力いただいた会社

  • イギリス・ノディンガムを拠点とするPromethean Particles社(ナノマテリアルメーカー)
  • イギリス・スウィンドンを拠点とするDycotec Materials社(インク、コーティング剤メーカー)
  • 金属インク焼結用キセノンフラッシュランプシステムの開発はイギリス・ケンブリッジにあるヘレウス・ノーブルライト社

「お客様との話し合いから、低コストのインクシステムによるデジタルアディティブプロセスの必要性が明らかになっています。当社の新しい大量生産施設により、年間1,000トン以上の高品質ナノ粒子を生産する能力を実証することができました」とPromethean Particles社のCEO、Laurie Geldenhuys氏はコメントしています。Dycotec Materials社のマネージング・ディレクター、リチャード・ディクソン博士は、「Promethean Particles社のナノ材料を使用して、高い周波数で動作するインクジェットヘッドを用いて処理可能で安定性安定性を兼ね備えた高固体インクを製造することができました。ヘレウスのフラッシュランプシステムでインクを処理することで、約3mΩ/□/ミルの優れた導電率を達成することができました。」とコメントしています。

ヘレウス・ノーブルライトのキセノンフラッシュランプアプリケーションマネージャであるMartin Brown氏は、「フラッシュランプによるインクの焼結は、フットプリントが非常に大きく、運転コストが高く、処理時間が長い従来のオーブンによる処理に対して大きな利点があります。銅インクの場合、当社のキセノンフラッシュランプ技術は、銅の酸化問題を克服する高速処理方法として特に適しています。」とコメントしています。

金属インクの焼結の詳細については、 こちら をご覧ください。

イースターエッグのラッピングにヘレウスの光源が使われていることをご存知ですか?

パッケージの表面処理に使われるUV

高エネルギーのUVを用いることにより、パッケージ表面の細菌を最高99.9%まで低減することが可能です。

これによって、ヨーグルト、カードまたはミルクなどの食品の保存期間を延長することができます。また、きれいに包まれたイースターエッグは、カップ、キャップ、缶、袋、ガラス、またはボトルネックのような包装材だけでなく、蓋などもUVで効率的に殺菌することができます。

高強度で熱影響のないUVをほんの数秒照射するだけで、細菌、酵母、真菌などの微生物を死滅させることができます。化学的および熱的方法と比較して、UV殺菌は非常に信頼性が高く、経済的であり、なんと言っても環境に優しい方法なので、有機製品、チョコレート、粉ミルクなどのの処理に特に適しています。

詳しくは、「 パッケージの表面殺菌について(英語) 」をご覧ください。

こちらの詳しい資料をご希望の方は、 info.hkk@heraeus.com までご連絡ください。

赤外線ヒーターがチョコレートの製造に欠かせないものだということをご存知ですか。

チョコレートの製造に欠かせない赤外線ヒーター

毎年バレンタインデーには、チョコレートを買い求めに多くの人がデパートやスーパーに行きます。チョコレートは宝石や花束よりも好んで送られるギフトであるといわれています。しかし、そのチョコレートがどのように作られているのかあまり知られていません。ヘレウスのカーボン赤外線ヒーターはその製造で重要な役割を担っています。

加熱プロセス は プラリネの製造に重要な役割を担っています。最初の重要な加熱ステップは、チョコレートの中に充填する前に型を予熱することです。

チョコレートの品質は、その種類によりますが、精密に30℃の加熱にかかっています。その温度は必要加熱温度の1℃上げることも下げることもできません。もし温度に変化が生じた場合、チョコレートは外観や味に違いが生じ、もろくなり、ブルーム現象が起こります。イギリス・ネストンにあるヘレウスのアプリケーションセンターでのテストでは、パイロメーターを取り付けた カーボン赤外線ヒーター が、パラリネの製造に必要な最適な温度を精密に維持することが確認されました。

パイロメーターは赤外線加熱の前にプラスチックの型を制御し、型に赤外線ヒーターを当てる時間を特定します。この加熱ステップのあと、ほかに取り付けられたパイロメーターで、チョコレートが充填に最適な温度に達したかどうかを確認します。

チョコレートの半分を合わせる際、パイロメーターは加熱プロセス前の段階でチョコレートの温度を測り、赤外線ヒーターを制御します。これによって、半分に成型されたチョコレートは、30℃の温度で1つに成型されます。

赤外線ヒーターを用いることは、製品の品質や外観を著しく向上するだけではありません。特にカーボン赤外線ヒーターは応答性に優れているため、緊急時などに製造ラインを迅速に停止することができます。このため、工場の機械に損傷を与えることがありません。

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ヘレウスのUVライトがクルーズ船にも使われていることをご存知ですか。

 バラスト水のUV殺菌

コンテナ船やクルーズ船などの大型船舶は、バラスト水と呼ばれる水を必要とし、その水で船の安定性と質量のバランスを取ります。 バラスト水は、プランクトン、水生無脊椎動物、魚類の幼虫だけでなく病原体などの小さな生物を含み、すべての港で船に積み込まれ、別の港で荷降ろしされるまで世界中を旅します。 このような海外から持ち込まれた生成生物を含む水は生態系に影響を与えているため、排水する前に適切な処理が必要になります。強いUVを用いることによって、このような生物をバラスト水のタンク内で死滅させ、拡散を最小限することができます。

将来的にはバラスト水の環境に適合した処理システムは、すべての海洋船舶に不可欠となり、これは国際海事機関(IMO)によって定義されています 。その1つの可能性として、バラスト水を強力なUVで殺菌処理する方法があります。 254ナノメートルの波長のUVは、細菌や病原体のDNAを破壊し、それらを不活性にします。 ヘレウスは、最新のバラスト水処理用の特別なUVランプモジュールと電源を開発し、製造しています。

水殺菌に関する詳しい情報は、 バラスト水のUV殺菌(英語) をご覧ください。

ヘレウスのUVがキッチンを清潔に保つのに役立っていることをご存知ですか。

油脂や臭気のUV殺菌

ドイツでは、ガチョウはクリスマスの伝統的料理として食されています。しかし、自宅で調理するよりもレストランなどで食されることが多いようです。脂肪分のあるガチョウを調理する際、脂を多く出るため、レストランの経営者にとっても簡単な料理ではありません。キッチンのレンジフードの油脂分離器は、排出される空気中の油脂の95%までしか捕らえる事ができません。 残りは、フードや排気ダクト内に堆積されます。これは、時間の経過と共に油脂の臭気の原因になり、また火災の原因にもなります。また、空気中の油脂が堆積し、清掃が非常に困難になります。

UV技術による高効率の臭気と煙の低減

商業用キッチンの排気フードにヘレウスのUVコントロールシステムを設置すると、UVを用いて環境に優しい方法で清掃することができます。

高エネルギーな185nm(VUV)でのUV処理は、油脂および臭気の分子を破壊し、中和します。 これにより、フードの表面を清潔に保つことができ、排気ダクトの掃除がとても容易になります。 毎日手作業で行っていた掃除はほとんど不要になります。

強力なヘレウスのVUVランプは、最高80℃の周囲温度でも非常に効率的に作動します。 さらに、最大10,000時間の長い寿命により、サービス間隔を最小限に抑えることができます。

UVを用いた空気殺菌の詳しい情報は こちら をご覧ください。

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赤外線ヒーターがドイツのクリスマスケーキ「シュトレーン」のカビの発生を抑えていることをご存知ですか。

食品に使われる赤外線技術

ドイツではクリスマスシーズンになると、よくシュトレンというクリスマスケーキを食べます。おいしいだけではなくカビが発生することもありません。

パッケージする前にヘレウスの赤外線システムを用いると、カビの発生が大幅に減少します。クリスマシュトレンの場合、125℃で6秒の加熱で十分な効果が得られます。焼きたてのパンを用いた試験では、中波長赤外線ヒーターでわずか4秒間照射し、パンは3〜4日長く日持ちしました。

赤外線ヒーターはパンの細菌を減らします

大規模なベーカリーにおける主な問題の1つに、ベーキングとパッキングとの間のパン表面のモールド(カビ)の発生があります。 カビ胞子はベーカリー環境内に自然に存在し、包装前パンが冷えるとカビが発生します。

ヘレウスは、イギリス・ネストンにあるアプリケーションセンター内と、いくつかのベーカリーにおいて、カビ予防技術としての赤外線照射の有効性を実証するためにテストを実施しました。 最終パッキングの前にパンを数秒間加熱すると、カビ発生が防止されることが示されました。 短時間加熱は、パンの味または硬さに悪影響を及ぼすことはありませんでした。ヘレウスでは、この技術の有効性をベーカリーに発信し、テスト施設を利用する機会を提供しています。

赤外線は、調理済みの食事やチョコレート製品など、既に食品分野で広く使用されています。 ほとんどの場合、カーボン赤外線ヒーターが使用されています。これは、表面が非常に迅速に加熱され、1℃の最大偏差で設定した温度を維持するからです。

ベーキングツールでの微生物削減のためのカーボン赤外線ヒーター

I赤外線加熱は短時間で大量のエネルギーを加熱物に伝達します。 ヒーター、湿度およびご要望の生産ラインの速度に応じて、殺菌は120℃〜160℃の間で10〜30秒以内に処理することが可能です。

カーボン赤外線ヒーターは、非常に有効な中波長領域と十分に高い表面出力があるため、細菌は1分以内に多孔質表面上で死滅させることができます。 カーボン赤外線ヒーターの優れた効果のために、赤外線熱はいくつかの深い層に存在する細菌にも到達します。

パン・菓子製造業では、カーボン赤外線システムは、ベーキングモールド、コンベヤーベルトおよび他のベーキング用具を迅速かつ安全に殺菌します。 バクテリアと胞子を殺菌することによって、真菌とカビの形成が最小限に抑えられます。 ヘレウス のカーボン赤外線ヒーターは特に扱いやすい製品です。 この応答時間は1〜2秒で、予期せぬコンベアシステムの停止の場合には、焼いた食品を過熱する危険はありません。 また、特にコンパクトであり、既設設備への後付けも容易です。

ここで表面と梱包材の滅菌に関するUV技術の詳細をお読みください。

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赤外線ヒーターが自動車製造に欠かせないものだということをご存知ですか。

infrared heat for automotive production

車に乗って車内を見渡すと、実にさまざまな部品があることに気が付きますが、それらの部品は、製造プロセス中に少なくとも一度は赤外線ヒーターが使われています。ミラー、カーペット、液体容器、フロントやリアガラス、燃料タンクやブレーキ・ライニングなど、赤外線ヒーターは成形、熱硬化、熱溶着またはバリ取りといったさまざまな個所に応用されています。

自動車の製造における赤外線加熱は、エアーバッグの製造を始め、実に200以上の分野で応用されています。

赤外線はより効率の良い生産プロセスを創り出しています。

自動車産業において赤外線技術がよく活用されているのはなぜでしょうか。1つの理由に、赤外線技術は、どのような素材でも適切な加熱プロセスを創り上げることができるため、非常に汎用性があることが挙げられます。また、赤外線システムは加熱対象物に効率よく加熱できるため、プロセスの速度を上げ、生産性も向上することができることも理由の一つです。

赤外線は自動車産業において非常に幅広いアプリケーションがあります。

プラスチックのハンドル、ハウジング部品、カバー、サクションホース、蓋などの生産において、 鋭角なバリを回避することはできません 。赤外線の熱は、プラスチック部品の表面を非接触で、かつほんの数秒で加熱するため、バリは簡単に溶けてなくなります。

燃料タンクの生産ラインには、アッセンブリの過程で水系コーティング乾燥がありますが、 赤外線システムでその表面乾燥を速く効率よく行うことができるため 、生産性を向上することができます。赤外線ヒーターは処理能力とエネルギー効率の両方を最大限に高めることができます。

また、赤外線はカーウィンドウの生産において 、成形品の熱可塑性封止材を精密に接着させるために使用されています。

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ヘレウスのファイバーライトがビールのテイストを保っていることをご存知ですか。

ヘレウスのファイバーライトがビールのテイストを保っていることをご存知ですか。

ビール会社はこぞって各社の自慢のテイストや品質について宣伝します。テイストは主観に基づくものでよく議論されますが、ビールの品質は分光計で簡単に測定できます。

ランベルト・ベールの法則はベールの法則と呼ばれることがありますが、サンプル中に含まれる吸光度を表します。分析をするためには、センサー、分光計、光源、この場合はヘレウスの小型のVis-UV光源であるファイバーライト、が必要になります。分光学的品質管理試験は低価格かつ迅速なサンプル分析が可能です。ビール醸造所にある品質管理プロセス中に分光計を導入することで、時間と経費を削減することができます。非破壊分析で、かつ複雑なサンプルの準備が不要で、リアルタイムなデータ取りが可能です。

ヘレウスの ファイバーライト は、小型で分光システムに組み込むことが容易です。機械メーカーにとっては、複雑な光学デザインが不要なため設計のための時間とコストを削減でき、製品を市場に迅速に紹介することができます。小型な形状はポータブルタイプまたは卓上式ユニットでの使用に理想的で、フレキシブルにデザインすることができます。制御盤と電源が内蔵されています。ヘレウスのファイバーライトは機械メーカーの開発および製造コストを低減する一方で、長寿命という特長のためエンドユーザーの所有コストも削減します。

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医薬品業界で使われるバイアルやアンプル瓶の製造工程にアニール処理が必要不可欠であることをご存知ですか。

Heraeus glasspolarimeter

薬や錠剤は小型のガラス瓶やアンプルに包装されています。そのような瓶は安全性と高い清浄度が必須条件になりますが、特殊形状をしたガラス瓶への包装はメーカーにとっても課題となっています。ガラスは加熱状態で成形されますが、その状態では熱歪み(残留熱応力)があり、クラック防止のためそれを取り除く必要が あります。熱歪みはアニール処理によって緩和されますが、それには制御された加熱と、その後の徐冷工程が不可欠です。この加熱方法にはさまざまな技術がありますが、ヘレウスが新しく開発した赤外線炉「Max Oven」は使用上の大きなメリットがあります。

赤外線炉「MAX Oven」 – お客様の必要条件を満たすカスタムの赤外線炉

温風によるそのようなガラス瓶のアニール処理は時間がかかり、広い設備スペースが必要になります。ヘレウスの新しいコンセプトで開発された 赤外線炉「MAX Oven」 は、対流式オーブンやバッチ炉と異なり、必要なエネルギーを短時間で投入できます。MAX Ovenのプロセスチャンバーおよびフィーダーシステムは純石英材でできており、耐衝撃性に非常に優れ、不純物粒子がガラスに混入する可能性を最小限にします。カニューレやガラス瓶は底の部分が比較的厚く、壁面は非常に薄くなっています。そのため、底と壁面の加熱速度が異なります。MAX Ovenには石英材 QRC® nano が使われているため、赤外線輻射によって均一な加熱が得られます。

ガラス製品のアニール処理が数分で完了

ガラス製品のアニール処理の際、まずMAX Ovenに入れて600℃に加熱し、そのまま短時間その温度を維持します。その後Max Ovenから外し冷却します。ヘレウスのアプリケーションセンターで行われた試験では、ガラスは毎秒50℃昇温し、徐冷時間を含めたアニール処理時間はたった5分でした。試験に用いたMax Ovenの出力は15kWで、温度はガラスのアニール処理に適した600℃に維持します。アニール処理にかかる時間は、従来の電気加熱方式の5分の1で、電力消費は最大90%削減することができます。この結果、アニール処理時間が短縮化され、エネルギー効率が向上し、運転コストも削減することが可能です。

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夏の数か月間、UV光が水質の安全性を確保していることをご存知ですか。

プールの安全性を維持している紫外線(UV)殺菌

浄化設備で浄化された地方自治体からの廃水は、川、湖、沿岸水などの水循環に再び戻されます。飲料水として利用される、または廃水が水遊びなどの場へ流れる場合には、特殊な浄化処理が必要になります。もし廃水の細菌数値が高い場合、水浴びしたり泳ぐような衛生状態ではありません。

塩素やオゾンなどの化学薬品やろ過システムを使用する従来の水浄化処理に加えて、信頼性があり環境に配慮した、そして経済的な方法として、紫外線(UV)による水殺菌が非常に重要になります。

ドイツ・バイエルン州とミュンヘンは、同都市を流れるイザール川の水質改善プロジェクトを始動させました。夏の数か月水遊びなどの際の水質の安全性を確保するためです。イザール川の一部はイザール運河に流れており、エネルギー発電に使われています。その結果、バードテルツとフライジングの間を流れる、それ以外のイザール川では水の流れが非常に少ない状態になります。この地域にある浄化設備からの浄化された廃水を流すことにより、十分に処理されているにもかかわらず水の汚染度は依然として高く、多くの病原体を含んでいました。欧州規模の「イザール川をきれいに」というプロジェクトは、紫外線(UV)による廃水殺菌という方法が導入されました。廃水は浄水設備における最終浄水段階でUV殺菌処理され、川に戻されるというものです。廃水中の細菌数値を著しく減少させることが目的で、水遊びの時期にイザール川の衛生的な水質を確保し、なおかつEUの厳しい水質基準も満たすことができました。

ヘレウスは水処理に対して様々なUVソリューションを提供しています。そのUVソリューションには、コンパクトな中圧UVランプ、低圧UVランプ、高出力アマルガムランプが使用されています。

水殺菌に関する詳しい情報は、 水殺菌用UVテクノロジー(英語) をご覧ください。

河川プロジェクト「イザール川をきれいに・・・紫外線(UV)殺菌の採用」に関する詳しい資料をご希望の方は、 info.hkk@heraeus.com までご連絡ください。

シャベルの潤色に赤外線ヒーターが使用されていることをご存知ですか。

シャベルの潤色に用いられる赤外線ヒーター

バラを植えたり、菜園を掘ったりする時に欠かせないショベル。潤色されたシャベルのブレードは色がきれいなだけではなく、防錆や防食のため表面がコーティングされています。そうしたシャベルのメタルブレードの粉体塗装、機械部品、縁、エンジンハウジングのコーティングには、赤外線ヒーターが用いられ硬化されています。

ガーデニングの道具は汚れや豪雨などによくさらされます。また太陽の光によって色褪せたりすることがよくあります。

このため、シャベルなどのガーデニングの道具は、高品質で優れたコーティングが施されていることが非常に重要になります。コーティングがきちんと施されていることにより、見た目の美しさがあり、使っているうちにかけてくることがなくなります。またコーティングが施されていることで、シャベルも長持ちします。

メタル製品への質の高い、そして効率の良いコーティングはヘレウスの赤外線ヒーターで得ることができます。

赤外線加熱とは

赤外線 は輻射加熱です。必要な個所にのみ赤外線光エネルギーを透過し、摩擦熱を発生させます。制御性の良い赤外線ヒーターはお客様の加熱プロセスアプリケーションに精密に合わせて設計することが可能です。これにより、省エネ、プロセスの安定性の向上、生産性と品質の向上に寄与します。ヘレウスの赤外線ヒーターの最大エネルギー波長は3.5~5.5µmで、粉体塗装などの吸収スペクトルに厳密に一致しています。

ガス触媒赤外線システム - 効率が良く信頼性のある赤外線加熱プロセス

ガス触媒赤外線照射 は、 木材(MDF)など熱に弱い基材のコーティング、金属および非金属基板の粉体塗装、プラスチックの熱成形などのプロセスに理想的です。シャベルブレードのコーティングはこのガス触媒赤外線システムで硬化され、酸化や色褪せ、欠けて落ちることがなくなります。

ガス触媒赤外線ヒーターは、白金触媒を用いて反応にて得られる熱エネルギーを長波長赤外線に変換します。熱の生成中に発生する副生成物は水と二酸化炭素です。無炎の触媒反応は、窒素酸化物ガス(酸化窒素および二酸化窒素)または一酸化炭素を発生させることなく、175℃~480℃の制御可能な赤外線パネルの表面温度にします。

より詳しいガス触媒赤外線システムの資料をご希望の方は、 info.hkk@heraeus.com までご連絡ください。

砂糖生産中に発生するにおいを特殊な光源で抑えることができることをご存知ですか。

砂糖製造中に発生するにおいを抑える特殊光源

砂糖は健康的でバランスとの取れた食生活やアクティブなライフスタイルには欠かせないものです。製造プロセス中、よく目にする白砂糖が出来上がるまでには多くの過程を経ます。最終工程では糖蜜ができます。全工程では広範にわたって独特のにおいのある排気が発生します。高出力のUV照射は有機物成分に優れた効果があり、砂糖の製造中に発生するその独特なにおいを減少します。

この詳しい内容「スマートなUV技術で糖蜜が発生するにおいを低減する方法について」にご興味ありますか。ぜひ メール でご連絡ください。

ヘレウスのUVランプは、他の排気処理方法と比べ効果的で経済的なソリューションです。 UV酸化 についてご覧ください。

ヘレウスのUVソリューションやUVアプリケーションについてより詳しい資料をご希望の方は、 info.hkk@heraeus.com までご連絡ください。

ヘレウスのPIDランプがロンドンのヒースロー空港で大気質測定用に使用されていることをご存知ですか。

ヘレウスのPIDランプがロンドンの空港で大気汚染モニター用に使用されているヘレウスのPIDランプ

オゾン、窒素酸化物、揮発性有機化合物(VOCs)、また微粒子等の大気汚染物質の多くは、自動車の排気ガスですが、環境を汚染しているだけでなく、人々の健康にも被害を与えています。このため、大気の状態をリアルタイムにモニターして、大気汚染に影響する因子を調査することが重要です。

調査のプロジェクトでは、ヒースロー空港の周辺都市部の自動車や飛行機が原因の大気汚染を測定するために、50 か所の測定ステーションにセンサーが設けられました。

小型の電池駆動装置は6種類のガス、VOC、 チリ等を検知出来る数種のセンサーを内蔵しており、街灯の柱に取り付けられました。このセンサーシステムには、ヘレウスの光イオン化検知用ランプ(PID)が搭載されています。

ポータブルなVOC検知器(PID)は、ppbレベル濃度の揮発性有機化合物(VOC)の測定を迅速に検知し、PIDを使用したVOCのモニタリングは、都市の大気汚染状態の追跡調査に有効で、かつ経済的な方法です。ヘレウスのPIDランプは費用対効果が高く、再現性のある分析が可能です。

光イオン化とは、分子による高い光子エネルギーの吸収によってイオン化することを意味します。イオン化によって発生した電流は、分子濃度に比例しているため、様々な化合物の定量分析にはシンプルな方法になります。

この分析方法は非破壊のため、他の検知器を持ちるような拡大分析にも使われています。

ヘレウスは標準およびカスタム品のRF(高周波励起方式)やDC(電極放電方式)タイプの PIDランプ を製造しています。ポータブルな検知器にはより小型で少ないエネルギーを必要とするRFが、ラボなどでの機器にはDCタイプが適しています。

ヘレウスのPIDランプやそのアプリケーションについてより詳しい資料をご希望の方は、 info.hkk@heraeus.com までご連絡ください。

紙紙ナプキンの印刷に特殊な光源が使われていることをご存知ですか。

ナプキンの印刷に使われる赤外線ヒーター

紙ナプキンは、吸収性がよくきれいな柄が印刷されているので、よく使われています。しかし、通常このような特徴のある紙ナプキンの印刷は難しいです。表面のインクはナプキンの深い層に染み込み乾燥されます。インキと水分が完全に乾燥したのち、紙ナプキンは包装されます。インラインで許容時間内にこれらを行おうとすると、乾燥工程は特に効率よくしなければなりません。

インキの種類によって、UVランプまたは赤外線ヒーターが乾燥や硬化工程に使われます。ヘレウスは、特別な ハイブリッド型カーボン赤外線ヒーター を複数層あり吸収性に優れたペーパーナプキンの水溶性インクの乾燥に提供しています。

UV硬化型印刷インキは、UV照射によって硬化する特殊な表色系です。インキが印刷される素材はなめらかで非吸収性の表面が望ましく、 UVランプ UV-LED によってインキ塗膜を数秒で硬化します。硬化した表面は耐化学薬品、接着性、耐傷付性、光沢感など様々な特性があります。

紫外線から赤外線までの光ソリューションの詳しい資料をご希望の方は、 info.hkk@heraeus.com までご連絡ください。

冬の間赤外線ヒーターが船の氷結防止に役立っていることをご存知ですか。

冬場の氷結防止に役立つ赤外線ヒーター

外部に設置される機器の正常な機能は、野外、氷、雪、氷点下の湿度などによって低下します。赤外線ヒーターが悪天候にもかかわらず機器の継続運転に貢献した3つの事例をご紹介します。

フィルタが氷結した場合、ガスタービンがスロットル調整された事例
ガスタービンは正しく機能するためには燃焼用空気が必要になります。このような空気は汚れや他の粒子などが含まれないように常にろ過されますが、冬の数か月間、冷たく湿った吸気によってろ過フィルターが氷結してしまいます。氷結したフィルターはほとんど空気を通さないため、ガスタービンはスロットル調整されるかスイッチを切っておく必要があります。多くの場合フィルタはフリース製で、大型のフィルターハウジングの中に多数のフィルタユニットで構成されています。ガスタービンは外部から吸気が供給され、特に低い外気温の際には冷たく湿った空気が供給されるため、フリースは容易に氷結してしまいます。このため、フィルタのろ過効果と流量を保護する必要があります。イギリスのプラント製造メーカーは異なる氷結防止システムを試験し、ドイツのガスコンプレッサー工場にヘレウス製赤外線システムを導入しました。このメーカーが行った試験は、赤外線ヒーターユニットは省エネルギーに優れ、他のどの技術よりも設置が容易であったことを示しています。設置された赤外線ヒーターユニットの台数は3台で、ある温度以下に外気が下がってきたら赤外線ヒーターが作動するよう温度自動調節器によって制御されています。また温度が規定値に達した段階で自動的にヒーターのスイッチが切れるように設定されています。赤外線ヒーターユニットは小型で、じとじとするような条件でも信頼性のある器機能を発揮します。

氷結したら開かない堰の水門
ドナウ川などの6つの堰では、ヘレウス製赤外線ヒーターが厳しい冬の時期でも水門が正常に作動するよう導入されています。そのヒーターは堰の調整門に平行して取り付けらています。石英ガラスは非常に低い熱膨張係数があるため耐熱衝撃に非常に優れています。このため、水がかかっても赤外線ヒーターの石英管が影響を受けることはありません。電気的な接続は耐水性の特許ハウジングで保護されています(このハウジングはヘレウスのお客様製のものになります)。

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プリンテッドエレクトロニクスに特殊な光源が必要になることをご存知ですか。

プリンテッドエレクトロニクス

プリンテッドエレクトロニクスや機能性コーティングの印刷は、携帯電話やクレジットカード(スマートカード)の一部、コピー防止、またはIDカードのセキュリティー機能として無線ICタグに使われています。

電子回路を形成するためには、プラスチックフィルム基板、紙、またはガラス基板上に有機材料または金属含有インクを塗布します。

乾燥、硬化、焼結は必要な導電性、半導体、誘電特性を得るために必要な方法です。UVランプ、UV LED、フラッシュランプ、温風炉、または赤外線システムといった光源システムがこの用途で使われています。

UV-LEDについて

赤外線システムについて

フラッシュランプシステムについて

プリンテッドエレクトロニクスに関するより詳しい光ソリューションの資料をご希望の方は、 info.hkk@heraeus.com までご連絡ください。

2015年に紹介した「光」活用術

エアバッグをより容易に膨らませる際に赤外線加熱が役立っていることをご存知ですか。

爆発物や麻薬の検出に特殊光源が使用され、社会と私たちの暮らしが守られていることをご存知ですか。

UVが厨房からの臭気を抑えていることをご存知ですか。

赤外線がジョウロの持ち手を持ちやすくしていることをご存知ですか。

太陽光のシミュレーションができることをご存知ですか。

ベビーフードの品質を確保するために特殊な光源が使用されていることをご存知ですか。

ガス触媒赤外線システムを使用しているからボートが美しく輝くということをご存知ですか。

都市部の大気質のモニタリングに特殊な光源が用いられていることをご存知ですか。

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