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図1:産業プラント内の冷却水処理システムのパイプライン。出典:Aquatherm。

MINKクロー真空テクノロジーによる完璧な真空供給

Aquatherm社は、プラントエンジニアリングやビル整備用のPP-R(ポリプロピレンランダム共重合体)配管システムの世界的なトップメーカーです。同社は、アッテンドールンの本社とレーデベルグの子会社工場で、年間3,800万mのパイプと、パイプライン建設用継手など、4,000万個以上の成形部品を製造しています。アッテンドールン工場では、外部サイロから押出成形ラインへの材料供給や、押出成形機のスクリュー部での溶融材料の脱気に、Busch Vacuum SolutionsのMINKクロー真空テクノロジーを活用し、製造プロセス全体でMINK真空ポンプのみを利用しています。

Aquatherm社について

Aquatherm社は、PP-Rを使用したプラスチック製パイプラインシステムの世界的なトップメーカーです(図1)。応用分野には、飲用水、暖房システム、消火スプリンクラーシステム、空調 冷蔵テクノロジー、表面加熱および冷却システムなどがあります。製品ラインナップは、7つの製品ラインの17,000品目以上で構成されています。同社の製品は、世界中のさまざまな建物や船舶に使用されています。具体的には、ハンブルグのコンサートホール Elb Philharmonic Hall、ケルンの有名な近代建築 Crane Houses、ベルリンのショッピングモール Mall of Berlin、ハーグの欧州特許庁、バルセロナのAgbar Tower 、アテネ、北京、シドニー、バンクーバーの各オリンピック会場、ハイアット、ヒルトン、マリオットの国際チェーンを含む数多くの一流ホテルおよびリゾート、ドバイのリゾート Blue Waters Apartments、ドバイの超高層ビル Dubai Frame、およびドイツのクルーズ会社AIDAのクルーズ船などが挙げられます。

世界中で製品の可用性を確保し、現地でのサービスを提供するために、Aquatherm社は世界70か国以上で長年のパートナーと密接に協力しています。ドイツ、イタリア、イギリス、アメリカ、カナダで600人以上の従業員が働いています。同社は、ドイツのアッテンドールン本社とレーデベルグでのみ製造を行っています。1973年に設立されたこのファミリー企業は、現在2代目によって経営されています。

設置について

今から20年以上前、 Aquatherm 社は材料供給のために従来のオイル潤滑真空ポンプによる真空生成から、当時の新技術であるMINKクロー真空テクノロジーへの切り替えに着手しました。当時の利点も、現在と同様に経営陣にとって明白なものでした。MINKクロー真空ポンプは潤滑油や作動液を使わない、完全にドライな圧縮原理を採用しています。MINK真空ポンプの可動部は、互いに接触することがないため 部品の潤滑を必要とするような摩擦が生じません。摩擦がないということは、摩耗もないということです。メンテナンス担当のMarkus Korthにとってこれは、スペアパーツの交換や、オイルなどの作動流体に関わる作業が不要になるということを意味します。Aquatherm社は週7日、3交代制で操業しているため、24時間安定して真空供給を行う必要があります。そのため、社内のメンテナンスチームが予防的措置として真空ポンプのギアオイルを毎年交換しています。

現在、Aquatherm社では、計29基のMINKクロー真空ポンプを材料供給に使用し、合計で22の材料供給システムに真空を供給しています。すべての真空ポンプ(図2)が機械室に設置されており、簡単にアクセスすることができます。この20年間で、MINKクロー真空ポンプの台数は、Aquatherm社の成功とそれに伴う生産量の増加と並行して増加してきました。
この真空テクノロジーには他にも利点があります。クロー式真空テクノロジーは、他の原理と比較し最も効率の高い方式です。MINKクロー真空ポンプは、潤滑油を必要としない内部摩擦の無い動作原理のため、エネルギー効率に優れます。20年前に最初のMINK真空ポンプが納入されて以来、Aquatherm社で変更されたのは、IE1モーターがエネルギー効率クラスIE3という今のスタンダードモーターに交換されたという点のみです。

プロセスについて

PP-Rは、ペレット状の原料としてAquatherm社に納入された後、合成押出成形機で添加剤、安定剤、顔料を加えて処理され、マスターバッチが作成されます。

ポリオレフィン系の熱可塑性樹脂であるPP-Rは、耐熱性や機械的強度に優れるため、飲用水や暖房用の設備に適しています。飲用水設備に使用される場合、衛生面から、その絶対的な耐食性が非常に重要となります。パイプラインシステムは、一般産業用途の圧力ラインおよび真空ラインでも使用されます。

19台の押出成形機(図3)のうち10台では、MINKクロー真空ポンプを使用して溶融PP-Rの脱気が行われています。押出成形機に直接取り付けられたBuschのスタンディングフィルターは、溶融材料の化学反応、温度負荷、せん断応力に起因する水蒸気、残留モノマー、およびその他の副生成物や劣化物が真空ポンプに入り込み、故障の原因となるのを防ぎます。
17年以上にわたり、Aquatherm社は溶融材料の脱気にもMINKクロー真空ポンプを使用してきました。脱気が必要な10台の押出成形機は、常時稼働している2基のMINKクロー真空ポンプにそれぞれ並列接続されています。いずれの真空ポンプも、別途機械室に設置されており、 安全のため、真空ポンプの吸気口にはインレットフィルターが取り付けられています。それでも万が一、真空ポンプ内に副生成物ができた場合に備え、2基の予備ポンプが準備されており、すぐに入れ替え可能です。汚染や副生成物の生じた真空ポンプは、メンテナンスチームが簡単に分解、洗浄、再組み立てを行うことができます。メンテナンスチームの作業後はすぐに運用できる状態となります。Maintenance ManagerであるMarkus Korthは次のように述べています。
“当社のメンテナンススタッフは、MINKクロー真空ポンプを20分で解体できます。“
従来の水封式真空ポンプに比べて、メンテナンスの手間がかからず、メンテナンスコストが大幅に削減されます。水封式真空ポンプは封液として水を使用するため、それを毎日チェックし、必要に応じて補充する必要がありました。さらに、水の循環システム全体を定期的に清掃する必要もありました。また、封液としての水を適切に処理するにも時間とコストがかかっていました。MINKクロー真空テクノロジーを約20年間使用してきたAquatherm社のチームは、非常に満足しています。高い安全性と信頼性、エネルギー効率の高い運用と低いメンテナンスコストによる優れた経済性が、その理由です。