熱電方式冷却ローラー (生産終息品)

熱電方式冷却ローラー

写真:熱電方式冷却ローラー
  • 水を一切使用しない熱電方式タイプの冷却ローラー
  • 冷却装置の定期メンテナンス時間を大幅に短縮
  • 熱電変換デバイス搭載で瞬冷可能となり、冷却装置の立上げ時間を大幅に短縮

冷却ローラーとは

通常商業用印刷機では表面印刷後インク乾燥の為、ヒーターを用いて約100℃近辺まで紙の温度を上げる。この後裏面印刷時の印字品質の安定の為、常温(約25℃)まで温度を下げる。
(紙が高温状態で印刷するとインクが上手く付かなく、印刷ムラが発生する) そのため、紙の温度を常温まで下げる手段として冷却ローラー(現状水冷式)が用いられる。

印刷機内部・冷却ローラの位置

現行水冷式ローラーの課題

  1. 水漏れによる印刷機内部品への腐食(=故障)
  2. 定期メンテナンス後のローラー冷媒(水)の処理(=廃棄業者への依頼)

    *冷媒(水)には、
    ①防腐剤(錆止め)
    ②不凍液(凍結防止)を入れる
    ⇒冷媒交換後の廃液処理が面倒

  3. 数本ローラー使用時の配管による広スペース化(=設置スペース確保)
  4. 印刷機立上げ/立下げじの結露(=印字品質/紙破れなど)

    結露の写真

    ⇒現行15分程度で結露が発生する

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熱電変換デバイス搭載冷却ローラーとは

水を一切使用せず、冷却ローラー内に熱電変換素子(ペルチェ素子)を搭載し、ペルチェ効果を利用することで、瞬時にローラーを冷却できる商品である。

熱電変換デバイス搭載冷却ローラー写真

  • 水漏れによる印刷機内部品への腐食がない
  • 定期メンテナンス時間を大幅に短縮
  • 冷却システムのコンパクト化を実現
  • 熱電変換デバイス搭載で、瞬冷可能となり立上げ時間を大幅に短縮
基本仕様
項目 内容
1 冷却方式 熱電方式(別途、放熱ブロア必要)
2 冷却領域 ローラー直径150 mm × 冷却幅300 mm
3 外形寸法(最大寸法) 直径200 mm ×長さ550 mm
4 重量 約 13kg
5 冷却性能 MAX 400 W/ローラー1本(紙送り速度75 m/分)
6 消費電力 MAX 450 W(放熱ブロア含まず)
7 給電方法 スリップリングにてDC60 V(MAX)印加

※上記2、3、4、6は、お客様のご要望に応じカスタマイズ対応します

水漏れによる印刷機内部品への腐食がない

水を一切使用しない熱電式の冷却ローラーの為、水漏れによる印刷機内部品への腐食がない

左に腐食した配管、右に水冷式ローラーの水漏れイメージ

定期メンテナンス時間を大幅に短縮

水の定期交換や廃液処理、ローラー/冷却チラー/配管内の清掃が不要
水冷式に比べメンテナンス時間を大幅短縮(6日×8時間→1日×0.5時間)

  • Before
    • 水の定期交換
    • 廃液処理
      • 防腐剤(錆止め)
      • 不凍液(凍結防止)
    • 清掃
      • ローラー
      • 冷却チラー
      • 配管内の清掃
  • After
  • 熱電変換デバイス搭載冷却ローラーのスナップリング部分を囲った図

冷却システムのコンパクト化を実現

業界初の水を一切使用しない熱電式の冷却ローラーで、冷却システムのコンパクト化を実現、商業用印刷機などの設置場所の自由度を向上(水冷式で必要な配管や冷却チラーが不要、設置スペースを約40%低減)

設置スペースを約40%低減の図

熱電変換デバイス搭載で、瞬冷可能となり立上げ時間を大幅に短縮

ローラー内部で熱電変換デバイスをヒートシンクと冷却板で挟みこむ構造により、ローラー表面の熱をローラー内部に取り込む事で瞬時の冷却可能となる冷却の到達時間を1/6に短縮(30分→5分)

熱電変換デバイス搭載冷却ローラー断面図による熱移動イメージ

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開発技術

  • 熱電変換デバイスの素子高密度化
  • 熱電素子の微細加工プロセス
     
  • *熱電素子の微細加工(現行対比:1/4体積)
    ※2mm角×1mm(t)⇒ 1mm角×1mm(t)

    ⇒単位面積当たりの素子密度比較
    ・現行品 :16素子/cm2
    ・高密度品 :28素子/cm2(約2倍)

    冷却時間が約2倍早くなる。

  • 冷却駆動時のローラー表面温度バラツキ対策
  • 熱解析による最適放熱部材設計
    (冷却板、ヒートシンク形状)
    1. 冷却板(かまぼこ形状)

      →ローラー内径と同形状

      かまぼこ形状イメージ

    2. 放熱用ヒートシンク(山形状)

      →ローラー回転時の風当り配慮

      山形状イメージ

    ローラー表面温度バラツキ
    ±1℃以内(有効領域内)

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その他の用途展開

    • 食品業界
    • ・冷却ドラム
      キャラメル、チョコレート冷却
      ・混練装置
      うどん、そばなどの温調練り機器
    • ゴム加工業界
    • ・冷却ロール
      ゴムシート、レザーシート加工の加温及び冷却
    • 印刷業界/写真業界
    • UV照射器用冷却ユニット

      UV照射器用冷却ユニット

    • 医療業界
    • 低温プレート

      低温プレート

    • 車載業界
    • 簡易エアコン

      簡易エアコン

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