SCROLL

"The best in the world" of scroll スクロールの世界一

APPRECIATION 30年のご愛顧に感謝

世界初のオイルフリースクロールコンプレッサ誕生から遅れることわずか2年、
ドライスクロール真空ポンプは世界初の誕生から28年目を迎え、
スクロールコンプレッサとともに大きく成長を遂げて参りました。
このご愛顧に感謝して、プレゼントキャンペーンを実施いたします。
キャンペーンの詳細は当ページの下部にございます。
今後も益々のご愛顧をよろしくお願い申し上げます。

世界初
ドライスクロール
真空ポンプ

コンパクトで高真空、低振動、低騒音、省エネの利点を持つ世界初の「ドライスクロール真空ポンプ」は、オイルフリースクロールコンプレッサの技術を応用して開発され、1993年にリリースされました。
真空ポンプは理化学・分析装置、半導体分野などあらゆる工業分野で高い評価を得て現在に至ります。
基本的な構造はコンプレッサと同じでも、似て非なるもの。ゼロから挑戦したドライスクロール真空ポンプだけに求められた技術的な難しさが多々あったといいます。当時、プロジェクトメンバーのひとりだった、当社社員真空開発グループの土屋勝に、開発エピソードを語ってもらいました。

ドライスクロール真空ポンプ

世界初のドライスクロール真空ポンプは、
オイルフリースクロールコンプレッサが
発売された2年後の1993年にリリースされました。
開発に向かった経緯について教えてください。

当時、当社のスプレーガンとコンプレッサ以外の新規事業ということで検討を開始しました。コンプレッサがスクロール形式での開発をしていたので、この方式は真空ポンプにも有意義なタイプであろうということで、同時並行でプロジェクトが立ち上がりました。開発期間は約5年くらいだったと思います。

真空開発グループ 土屋 勝
真空開発グループ 土屋 勝

開発で苦労した点を教えてください。

まずコンプレッサと真空ポンプとの違いをご説明します。コンプレッサは大気圧を吸ってそれを数十倍に圧縮します。入口と出口の圧縮の差圧が大きいのが特徴です。それに対して真空ポンプは、吸い込む大気圧を減圧するもので、吸い込む気体を薄く、すなわち分子の数を減らすことで真空状態を作るものです。

  同じスクロール機構ですが、根本的に係る力の大きさも違うし、圧縮と真空ということで圧力への方向も違います。つまり、使われる部品の強度や、その部品がどう機能するか、その挙動などもまったく異なります。例えばシール材ですが、加圧の大小にかかわらずシールしなければならないので強度を必要としますし、その表面処理がコンプレッサとは根本的に違ってきます。真空に特化した形で開発したのが苦労した点だと思います。

ISP(ドライスクロール真空ポンプ)作動状況
ISP(ドライスクロール真空ポンプ)作動状況

やっぱりすごい スクロール 7つの世界一

01 FIRST DEVELOPMENT 世界初の開発

スクロール開発プロジェクトの若手メンバー(当時)として立ち上げから発売まで開発に携わった、当社社員 先端技術研究所の佐藤和昭に、誕生までの裏側を語ってもらいました。

スクロール開発プロジェクトチーム(1986年結成)
スクロール開発プロジェクトチーム(1986年結成)

Q.なぜスクロールという機構を選んで、
  何を実現しようとしたのですか。

当時、工業用コンプレッサのオイルフリー機はオイル式に対して、「価格が高い。性能が劣る。耐久性がない」等多くの課題があり、汎用用途での使用は少なかった時代でしたが、オイルフリー機で差別化を図って行くとの方針から、オイルフリーに適した低騒音,低振動,コンパクト性を有し、それらの課題を克服できる可能性を秘めた機構の一つとしてスクロールの開発プロジェクトが始まったと思います。
開発着手当初は、あくまでスクロールの機構はオイルフリー化の手段で、これほどオイルフリーに最適な機構だとは思っていませんでした。
なぜ最適なのかと言うと、オイルフリー機はオイルを使用しませんので、シールは狭い隙間での非接触シールか耐摩耗樹脂による接触シールとなります。非接触シールでは、隙間からの漏れと隙間の管理が課題となり、接触シールでは、シール材の摩耗が課題となります。
スクロールの機構は、非接触シールに於いて、図のように狭い隙間のシール幅が非常に長く、複数取れ、その隙間を通って洩れようとする圧力差を小さくでき、漏れを最小限にできます。旋回運動のため摺動速度が遅く、押し付け力が小さい為、摩耗も最小限にできることです。非接触シール、接触シールと旋回運動を最適に組み合わせることで低騒音,低振動,コンパクトで高性能な耐久性のあるオイルフリー機を実現することができましたが、これを実現するためには多くの難題を克服しなければなりませんでした。

①円周方向隙間からの漏れ
①円周方向隙間からの漏れ ①円周方向隙間からの漏れ
吸込(外周)から吐出(中心)までに複数の三日月形のエアポケットと非接触のシール線が左右にでき、中心に行くに従いエアーポケットは徐々に小さくなり、圧縮をしていく構造。各シール線の隙間が髪の毛の一本程度と狭くて長く、ポケット間の圧力差が小さいため、洩れにくく、圧力バランスの良い構造となっている。

Q.これらの難題を
 どのように克服していきましたか?

誰もやったことがない開発で参考にするものがなくほとんど手探り状態のなか、特に難しかったのは、「スクロール特有の旋回運動を作り出す」ことです。当時オイルフリー式では困難とされてきたなかで、世界初のピンクランク機構を考案し安定した旋回運動を高い精度で実現できました。さらに旋回スクロールのクリアランスを容易に調整できる機構も加えることもでき、この成功がなければ、先には進めなかっただけに、この機構はオイルフリー化の最大の発明となっています。
次は「リップ付きチップシール」です。チップシールは圧縮空気を閉じ込める接触シールで、オイルフリー機ではオイルのシール効果がないため,当時のオイルフリーで使用している材料では、不安定なシールで効果が上がらず、すぐ摩耗してしまうという課題がありました。シール性を高め、圧縮効率を上げるために、数多くの試作を試みましたが、上手く行かず膠着状態の中、図のように、小さな切り込み(リップ)を交互に数ミリ於きに作ったところ、このリップ間に圧力差が生じ、その差圧でこのうろこのようなリップが全て押し上がりシール効果が飛躍的に向上し安定的なシールに生まれ変わりました。摩耗の問題は、材料メーカと共同で数種類の耐摩耗性樹脂を開発し、最適な接触表面粗さを探り当て、過酷な数多くの耐久試験を重ね1万時間の耐久性を実現しました。

②スクロールの旋回運動
③リップ付チップシール
リップ付チップシール リップ付チップシール

Q.開発において、苦労した点、
 難しかった点は何ですか?

しいて苦労した点を挙げると、当初計画した開発期間が過ぎ、すでに5年が経過していました。
製品化の目途は十分に立っていましたが、品質上の不安定要素が払拭できない状況で延長していた開発期限が再び訪れ、発売に踏み切るかどうかの判断に迫られました。プロジェクト内で多くの議論がなされ最終的には開発期間の1年延期に踏み切りました。検証を積み重ね不安要素を解消し発売に漕ぎつけることができました。そのおかげで発売後に大きな問題を発生させることもなく信頼性の高い製品であることが証明できました。

0.75kW以上の工業用オイルフリースクロールコンプレッサにおける、当社調べによるものです。

佐藤 和昭
佐藤 和昭

02 GLOBAL SUPPLY 世界一の生産販売台数

1991年に世界初のスクロールコンプレッサを開発して以来、この30年間、トップシェアーを連続して維持し続け、グラフの様に毎年、着実に成長を積み重ね、おかげ様で、累計55万台を突破いたしました。その間、世界マップの様に欧州,北米,南米,中国,韓国,東南アジアに製造販売拠点を着々と設立しエリアを拡大し、現在では、ほぼ全世界の主だった地域のお客様に弊社のスクロールコンプレッサを供給しています。
30年間の長きに渡り、これ程多数のスクロールコンプレッサを御使用頂き、誠にありがとうございます。ご愛顧頂いている全世界の数多くのお客様に心より深く感謝をいたします。今後、品質向上と信頼性を高め、お客様にさらにご満足いただけるよう、進化を続けてまいりますので、何卒宜しくお願いいたします。

0.75kW以上の工業用オイルフリースクロールコンプレッサ、または、0.1kW以上の工業用オイルフリースクロール真空ポンプにおける、当社調べによるものです。

累計生産販売台数の推移 累計生産販売台数の推移
エリア別生産販売規模 エリア別生産販売規模

03 RYOGA 世界最高速自動組立/
世界最高水準品質

Q.「RYOGA」導入の経緯を教えてください。

1991年より当社より発売されているオイルフリー・スクロールコンプレッサは、おかげさまで国内はもとより世界各地で愛用され、今やコンプレッサのスタンダードのひとつとなりました。スクロールコンプレッサは、髪の毛1本程度の数十ミクロン単位という高い精度が求められる商品なのですが、発売以来、熟練した職人たちの手によって、研ぎ澄まされた感覚をもとに精巧に組み立てられていました。
しかし時代の流れで、将来にわたって産業人口が減少していくなかで、いつまでも職人たちの手に頼るわけにはいきません。また生産ボリュームが厚くなった時は社内から人員を集めて乗り切る、といった人海戦術的なことも行なわれ、そんな時はどうしても作業成熟度にばら付きがあり、品質に若干の差が生じてしまっていました。
ビジネスモデルのひとつとして「当日受注、当日出荷」を掲げる当社としては、スクロールコンプレッサは、つねに高い品質と安定した生産が求められます。生産について”人への依存“から脱却するために、”職人の手の感覚”を完全自動化にすることで、高品質の均一化を目指したのが自動組立機「RYOGA」なのです。

Q.それまで職人の技に託していた
  組立作業を自動化するにあたって
  苦労されたことを教えてください。

どんな商品もそうですが「生産工程で確かな精度がなければ、確かな性能が発揮されない」という性質を、特にオイルフリー・スクロールコンプレッサは強く持っています。
例えば、スクロールコンプレッサの肝となる2枚の渦巻きラップの組み合わせ精度に、数十ミクロン単位の管理が必要なのですが、これを調整するボルトのトルク値や素材の塑性変形などが、それまで職人の手の感覚で製作されていました。それを「RYOGA」では、職人の感覚を独自の計算式にして、ミクロン単位で精度の維持を図っています。
特に難しかった点は、手の感覚だけでやっていたミクロン単位の組立作業をアルゴリズムとして計算して自動化することです。数万台という組み立ての手作業をひとつひとつ計算に当て込み、個体差も加えて、プログラムに導くという、気の遠くなるような作業でした。 旋回運動を作り出すための機構は、1本のクランク主軸と3本の補助クランク軸で構成されており、それらを組み立てる時に、それまでは人の腕の感覚だけて、全ての軸を同心に合わせて、各軸を所定の位置にあるベアリングに挿入し、回しながら徐々に各軸を中心に集めて組み込んでいました。この”回しながら各軸を中心に集める”という作業を自動化するのが特に難しかったですね

グローバル生産戦略部 穂積 寛之
グローバル生産戦略部 穂積 寛之

Q.「RYOGA」が導入されて、
  現場での変化はありましたか?

2020年は、コロナ渦による厳しい情勢の中、以前の様に、人に依存した生産体制では、品質の維持、安定した生産量の確保や納期どおりの出荷が困難であった可能性があります。RYOGAにより人に依存しない安定的な生産量の確保が可能となり、熟練工より一桁良い精度での組立による品質向上が図れるようになり本当に良かったと思います。今後ともより一層、信頼性の高いスクロール製品の生産とお客様への御提供に努めてまいります。

0.75kW以上の工業用オイルフリースクロールコンプレッサにおける、当社調べによるものです。

04 LINEUP 世界一
ワイドラインナップ

発売後、スクロール製品の市場浸透が進むにつれて、市場から出力レンジの拡大の要求や高圧需要に応えるために、ラインナップの拡大を図り現在に至っています。発売後、スクロール製品の市場浸透が進むにつれて、市場からの要求で、高圧機を加え、合わせて出力レンジの拡大を行ってきました。1993年には、ドライスクロール真空ポンプを世界で初めて開発し,出力レンジの拡大を図ってきています。さらに高出力域のコンプレッサ本体と多台搭載コンプレッサを開発投入しラインナップの拡大を行い現在に至っています。今後とも独自性を生かした新しいラインナップの拡大を図って行く計画です。

0.75kW以上の工業用オイルフリースクロールコンプレッサ、または、0.1kW以上の工業用オイルフリースクロール真空ポンプにおける、当社調べによるものです。

コンプレッサ本体

(0.75kW~7.5kW, 0.8MPa仕様, 1.0MPa仕様 8機種)

SL-140EB
SL-140EB
SL-105E
SL-105E
SLー210
SLー210
形式 電動機
定格
出力
(kW)
最高
使用圧力
(MPa)
SL-105E 0.75 0.7
SL-140EB 1.5/2.2 0.8/1.0
SL-165E 3.7 0.8
SL-1651E 1.0
SL-205 5.5 0.8
SL-2051 1.0
SL-210 7.5 0.8
SL-2101 1.0

コンプレッサセット

(0.75kW~30kW, 0.8MPa, 1.0MPa仕様,各ドライヤ有無 34機種)

SLP-07EED
SLP-07EED
SLP-22EFPD
SLP-22EFPD
SLP-55EGD
SLP-55EGD
SLP-150EGD
SLP-150EGD
SLP-220EFD
SLP-220EFD
カタログダウンロード

※電子カタログのダウンロードには登録が必要となります。

真空ポンプ

(0.1kW~2.4kW, 到達圧力1~750 Pa, 11機種)

ISP-250E
ISP-250E
ISP-1000E
ISP-1000E
DVSLー500E
DVSLー500E
形式 電動機
定格
出力
(kW)
到達
圧力
(Pa)
設計
排気
速度
(L/min)
ISP-50 0.1 10 60
ISP-90 0.15 5 108
ISP-250E 0.4 1.6 300
ISP-500C 0.6 1 600
ISP-1000E 1.4 1 1200
DVSL-100C-B 0.3 50 120
DVSL-500E 1.1 30 516
DVSL-1002E 2.4 30 1024
GVS-250 0.75 750 255
GVS-500E 1.2 500 512
GVS-1000E 2.2 500 1031

05 SILENT 世界一の静音性

圧倒的な静けさ

オイルフリースクロールコンプレッサはトルク変動が少ないことから、構造的に低騒音を実現しやすく、なかでも当社製は世界でもトップクラス。
今年、更に静音性を突き詰めた新モデルを発売し、30年を迎えてますます進化し続けています。

0.75kW以上の工業用オイルフリースクロールコンプレッサにおける、当社調べによるものです。

06 ENERGY SAVING 世界最高水準の省エネ性

優れた省エネ制御
「停めるが価値!」

搭載された複数のコンプレッサ本体をお客様の空気使用量に応じて適切な台数を運転させ、必要のないコンプレッサ本体を停止させ電気代を極限まで削減する制御。

この複数台搭載機は、スクロールの開発をしていく段階の中で判明していった特長である、「振動が少ない、始動性が良い、小形でコンパクト、スクロールの本体機能を維持する周辺機器が不要」を活かすことで、他のコンプレッサでは困難な複数台搭載ができることに気付いたことと、この複数台搭載機が、お客様に大きなメリットをもたらすだけでなく、開発や生産にとってもメリットがあることから開発され実現したものです。
開発当時の1980年代は、コンプレッサに対して環境対応があまり求められていない時代でしたが、開発当初から、将来必ず、低騒音、低振動、クリーンエア、省エネ、メンテナンスフリーへと認識が変っていくことを意識して開発を行ってきた結果、現在スクロールコンプレッサは、持続可能な開発目標(SDGs)の推進に貢献できる環境対応型コンプレッサとして進化し続けています。

0.75kW以上の工業用オイルフリースクロールコンプレッサにおける、当社調べによるものです。