小型・軽量なローターを活用し
省エネとVOC除去を両立する
「分散型排気循環 one-by-one
VOC除去システム」製造業で広く活用される乾燥工程の排気処理手法である「排気循環濃縮装置」。
このコア部品である「ローター」を小型化・軽量化した技術を核に、
社会価値と経済価値を両立させるVOC除去ソリューションを共に創造しませんか。

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募集内容

村田製作所の「小型・軽量ローター」を活用した「分散型排気循環 one-by-one VOC除去システム」の設備設計や製造販売などを担い、共にカタチにしていただけるパートナー
活用商材

小型で軽量なローターと、それを用いた「分散型排気循環」という新しいコンセプトの排気循環濃縮装置のVOC処理技術
※当商材は開発品であるため、仕様は事前の告知なく変更される場合があります。

MATCHING
POINT

・村田製作所の「小型・軽量ローター」を使用した「小型・分散型排気循環濃縮装置」の設備設計・製造・販売を担っていただける企業様
・村田製作所の「小型・軽量ローター」を使用した「小型・分散型排気循環濃縮装置」の設置に伴い、導入する工程への空調設計・施工を担っていただける企業様
・排気循環濃縮装置において高額な投資コストでお悩みの企業様

製造業の製造工程で発生するVOC（揮発性有機化合物）を含んだ有毒なガスを処理する排気循環濃縮装置や燃焼装置は、広大な設置面積と巨額の設備投資が必要で、稼働に多くのエネルギーを要する点が課題でした。この課題を解決すべく、当社の技術を結集し、排気循環濃縮装置のコア部品である「ローター」の20〜30％以上の小型化・軽量化に成功しました。
このローターを活用することで、設置面積や設備投資の課題を解決し、製造工程で発生する排熱をそのまま利用することで省エネに繋げられる排気循環濃縮装置「分散型排気循環 one-by-one VOC除去システム」の実現が可能となりました。
村田製作所では、このローターを活用した本システムの設備設計や製造販売などを担い、共にカタチにしていただける共創パートナー様を募集します。

排気循環濃縮装置について
「ローターの小型・軽量化」を実現する村田製作所の独自技術
「分散型排気循環 one-by-one VOC除去システム」の4つのメリット
「分散型排気循環 one-by-one VOC除去システム」の活用ビジョン
開発者の声

排気循環濃縮装置について

印刷、半導体、自動車などの製造業において、その製造工程で様々な有機溶剤が使用され、その際発生するVOC（揮発性有機化合物）を含んだ空気は「大気汚染防止法」に基づき排気処理が求められています。

その排気分解処理に使用されるのが、排気循環濃縮装置です。
排気循環濃縮装置は、ダクトを通って流れてきたVOCを含んだ空気を浄化するためのシステムで、その心臓部となるのが「ローター」と呼ばれるVOCを吸着する部品です。
このローターがゆっくりと回転することで空気に含まれるVOCを吸着し、浄化した空気を排出します。

当社では、VOC処理能力を維持したまま、20〜30％以上の小型化・軽量化したローターの開発に成功しました。これにより、排気循環濃縮装置の小型化を実現し、VOCの確実な除去と大幅な省エネの両立に貢献します。

村田製作所のローター構造

1吸着ゾーン

乾燥炉などから排出されたVOCがローターを通過する時にVOCを吸着します。これにより、VOCが取り除かれ浄化ガスとして排出されます。

2脱着 / 再生ゾーン

VOCを十分に吸着したローターは回転して脱着ゾーンへと移動し、熱によってローターからVOCが脱着され、非常に濃度の高いガスとして分離されます。この分離された濃縮ガスは、後工程の燃焼装置（RTO／CO／TO等）で無害なガスに処理されます。

3冷却ゾーン

加熱されたローターは、次の吸着に備えて冷却ゾーンで冷やされます。一方、吸着ゾーンで浄化されたクリーンな空気は、熱を持ったまま再び乾燥炉へと循環し、再利用されます。

フリックしてご覧ください。

村田製作所のローターの動作原理

【本ローターによって吸着可能な溶剤】

BTX（ベンゼン/トルエン/キシレン）等の「芳香族炭化水素系」
「炭化水素系」
「エステル系」等、製造業で広く使われる一般的な有機溶剤

※これら以外にも、電池業界の「NMP」や化成品業界の「アルコール」等、用途別の有機溶剤も適応可能です。ぜひお問合せください。

「ローターの小型・軽量化」を実現する村田製作所の独自技術

革新的な「ローターの小型・軽量化」は、村田製作所が長年培ってきた複数の独自技術の掛け合わせによって実現されています。

技術01高熱伝導性素材による支持体と独自構造

ローターの担持体に、一般的なセラミックではなく熱伝導性の高い素材を採用。VOC吸脱着時の加熱・冷却が極めて効率的に行えるため、小さなサイズでも高い処理能力を発揮することができます。さらに、村田製作所独自のローターの構造を持つことも、高性能と小型化の両立に貢献しています。そして、ローターの「小型化」は、「軽量化」というメリットにもつながっています。

技術02高精度なスラリー設計技術

吸着剤の性能を最大限引き出すため、村田製作所の主力製品「積層セラミックコンデンサ（MLCC）」の開発で培ったスラリー（塗料）設計技術を応用。分散させやすい微細化した吸着剤スラリーをローターのハニカム構造にμm（マイクロメートル）オーダーでムラなく均一に塗工することで、最小限のサイズで最大限の吸着性能を実現します。

ローター内部およびスラリー内の
粒子構造図イメージ

他社

粒子が大きく、均一に塗工されていなければ、分散時にVOCガスの浸透性や流動性が担保されにくい

ムラタ

スラリー（塗料）設計技術により、粒子を微細かつ均一に塗工できる。これにより、粒子が分散しやすくなり、VOCガスの浸透性や流動性が担保され、高効率な吸脱着が可能になる

最小限のサイズで
最大限の吸着性能を実現

技術03開発を加速するマテリアルズ・インフォマティクス（MI）

AIを用いたマテリアル・インフォマティクス技術をVOC吸着剤の選定に活用しています。例えば、従来は実験室での評価が必要だった吸着・脱着の最適温度条件をシミュレーションで予測したり、吸着エネルギーを計算したりすることで、判断を迅速に行うことができます。その他にも様々な項目でマテリアル・インフォマティクスを活用することによって、不適切な材料を早期に除外し、有望な材料の効率的な探索と開発時間の短縮を可能にしています。

VOC吸着前
VOC吸着後

吸着剤のVOC吸着
シミュレーションイメージ

DFT（密度汎関数理論）のサロゲートモデルを使ったシミュレーションで様々な吸着剤のVOC吸着レベルを高速かつ正確に評価できる

（※左：VOCが吸着する前の吸着剤　右：VOC（トルエン）が吸着した後の吸着剤）

「分散型排気循環 one-by-one VOC除去システム」の4つのメリット

村田製作所の小型・軽量ローターによって実現できる、各生産設備の近傍に設置する排気循環濃縮装置「分散型排気循環 one-by-one VOC除去システム」。装置がコンパクトになることで、生産現場では様々なメリットが生まれます。

メリット01排気・排熱の再利用による省エネルギー

小型化により、VOCを排出する設備の近傍に排気循環濃縮装置を置けるため、浄化したクリーンな空気を、熱を持ったまま再び乾燥工程などに利用することが可能です。これにより、これまで空気を温めるために使っていた予備ヒーターや、給気の湿度調整に必要であった調湿機などが不要となり、エネルギーコストの削減に寄与します。また、Scope1あるいはScope2（※）の削減にも力を発揮します。
（※）企業の温室効果ガス排出量を把握するためのもので、「Scope1」は企業が事業活動において直接排出するガスを指し、「Scope2」は企業が他社から購入した電力、熱、蒸気エネルギー使用に伴う間接的な排出ガスを指します。

メリット02設備全体の小型化による設備投資コストの抑制

「セントラル型」で必要だった建築物や、工場内に張り巡らされた巨大なダクトが必要なくなります。さらに、濃縮処理されたVOCを後工程のRTO（蓄熱式脱臭装置）に送る際の排気風量も、従来の1/10～1/20に削減できるため、RTO自体の小型化による省エネルギー性能の向上も可能です。これら要素により排気循環濃縮装置設備の更新や新規導入時のコストを抑制することができます。

メリット03柔軟な工場レイアウトと段階的な増設

装置が小型・軽量なため、工場内の限られたスペースにも容易に導入できます。生産ラインを増設したい場合も、大規模なセントラル設備を入れ替える必要はなく、必要なラインの分だけ装置を追加する、という柔軟な対応が可能です。また、導入により既存セントラル装置の負荷低減にもつながります。

メリット04リスク分散による安全性の向上

処理機能を各所に分散させることで、万が一の装置トラブルの際も影響を最小限に留め、生産ライン全体の停止といった事態を回避できます。また、可燃性ガスが含まれるVOCを大きなダクトで移送する必要がなくなるため、火災などのリスク低減にもつながります。

「分散型排気循環 one-by-one VOC除去システム」の活用ビジョン

装置が小型で設置しやすくなることで、これまで排気循環濃縮装置の導入が難しかった現場や、よりきめ細やかな対応が求められる工程にも活用の可能性が広がります。工場全体のVOC処理マネジメントをより高いレベルで行うことで、各業界の企業様には、さらに大きなメリットを享受いただけると考えています。

【活用領域】

印刷・塗工業界: インク・塗料の乾燥工程
化学・半導体業界: 各種製造・乾燥工程・洗浄工程
自動車業界: 塗装の乾燥工程
その他、乾燥工程を持つあらゆる製造業

お問い合わせ

村田製作所では、独自の小型・軽量ローターを活用した「分散型排気循環 one-by-one VOC除去システム」の設備設計や製造販売などを担い、共にカタチにしていただけるパートナーを募集します。
本技術に関心のある企業様は、お問い合わせフォームにてお気軽にお問合わせください。
※当商材は開発品であるため、仕様は事前の告知なく変更される場合があります。

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開発者の声

村田製作所 技術・事業開発本部技術企画・新規事業推進統括部 粟谷　皐平（あわや　こうへい）: 当社で開発してきた、GHG削減（scope1/2）や公害防止と省エネを両立する本取組は、幅広く活用される乾燥工程等、様々な製造業種に価値貢献できると考えております。環境とコストの両側面へ寄与し、持続可能なものづくりに向けて、お客様に対する環境ソリューションビジネスの1つとして提供していきます。生産設備とファシリティ設備を複合した小型分散設置（one by one）という、新しい市場セグメントの創出に共感してくださるパートナー様と、ぜひ協業させていただきたいと思います。

セラミックコンデンサ事業本部生産統括部 眞田　幸雄（さなだ　ゆきお）: 当社の製造部門を活用したテストベッド環境を構築し「確からしさ」の検証も併せて行っています。この点で、一般の乾燥設備へ導入した場合の優位性・制約などの解明も進めており、社外のお客様へ、より有用なソリューションをご提供できるよう進めていきます。

技術・事業開発本部技術企画・新規事業推進統括部 志柿　雅彦（しがき　まさひこ）: 脱炭素への社会的要請が高まるなか、多くの企業様が省エネに取り組まれていますが、コスト対効果の面で次の一歩をためらう声も少なくありません。当社のソリューションは、従来にないアプローチで大幅な省エネを実現し、お客様の課題解決に貢献します。新たな価値創造にともに挑戦していただける企業様、ぜひお気軽にご連絡ください。

技術・事業開発本部技術企画・新規事業推進統括部 澤井　康二（さわい　こうじ）: 当社が強みとする「材料から製品までの垂直統合型」の技術開発を「VOC処理」と「省エネ」という環境領域で活かすことができる本ソリューションに、大きな可能性を感じています。一方で、これを社会実装していくためには、社外パートナー様との協業が必要不可欠と認識しています。皆様とともに新しい価値創出に取り組んでいけましたら幸いです。