My opinions 浅田 茂 Shigeru-Asada

色々な雑談ネタの整理ページ by 浅田 茂(Shigeru-Asada)

日記

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左足ブレーキとは

  

2ペダルの自動車運転テクニックとして、右足はアクセル専用,左足はブレーキ専用として使い分ける運転方法。アクセルとブレーキの踏み間違いが起こらない、ブレーキを踏むまでのタイムロスが少ないので、停止距離が短くなって事故防止につながる、車庫入れや曲がりくねった道などで加減速がスムーズにできる等のメリットがある。


私の左足ブレーキ運転歴

  

私は約30年前に安全運転テクニックとして左足ブレーキを使い始め、それ以来ずっと実践している(約50万km)。その間、左足ブレーキに問題を感じた事はなく、逆に左足ブレーキに助けられた(制動距離が短くなったので事故を回避できた)経験は2回くらいある。アクセルとブレーキの踏み間違いも、もちろん無い。おかげで?この30年間は無事故だ。私は長距離(1日1000km以上)も時々ドライブするので、左足ブレーキの疲れにくさも優れた点だ
 ワイワイガヤガヤ


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私が左足ブレーキ運転テクをお勧めする理由
   
私が左足ブレーキを採用したのは、当時の自動車評論家であった徳大寺有恒氏が勧めておられた、というのが大きい。事故を防ぎ安全にドライブする上で必須のテクニックだと思った。踏み間違いによる悲惨な事故が後を絶たないが、これに対する最善の解ではないかと思う。私自身も左足ブレーキを採用する以前に一度だけブレーキのつもりでアクセルを踏んでパニックになりかけた経験があり、右足で2つのペダルを目視せずに踏み分けるというのは根本的な問題のある危険な操作方法だと気づいたからである。

    
普通に考えれば正反対の動作(Go-Stop)をする2つのペダルを近接配置し目視確認もしないで右足のみで踏み分けるとなると確実にヒューマンエラーが出る。マンマシンインターフェイスとしてそんな設計は安全上あり得ない。自動車が最初から2ペダルであれば、そんな設計をすれば殺人行為的な設計ミスとして非難されただろう。
  こんな操作方法を警察や行政が許しているのがそもそもの問題だ。これで事故を起こした人は裁判所の判断を求めてみたらどうか?目視確認ができないのだから、とっさの場合に踏みまちがえて暴走事故を起こしたとしても、100%運転者責任にできるのかどうか疑問だ。システムの問題が認められ、かなりの確率で事故が不可避だったと認められ、更にそれを回避する方法(左足ブレーキ等)が存在し広く知られているのに怠慢で義務化も普及努力もしなかったとすれば行政にもメーカーにも責任が生じると思う。まあ逃げられると思うけどね
 原理的な話として右足アクセル,左足ブレーキであれば人はペダルを目視確認しなくても間違わずに操作できる。右がアクセル、左がブレーキという事を理解して体得していればすむ事だから目視確認は必要ない。
 しかし右足のみで近接した2つのペダルを目視確認もせずに踏み分ける事は確実にはできない。誰にでも必ず間違える可能性がある。どちらかのペダルに右足がある時には間違えにくいが、どちらのペダルにも足が乗っていない状態からブレーキペダルを踏むときに、間違えてアクセルを踏むのを防ぎきれないのが大問題なのだ。このミスはパニック状態では当然の様に起こるだろう。
 これは自動車の運転という危険度の高い作業に対して、右足のみでのアクセルとブレーキの踏み替えは絶対使ってはならない危険な操作方法であることを示唆する。
 右足と左足で2ペダルを使い分ける方式(左足ブレーキ)ではアクセルとブレーキを間違える事は原理的には無くせる。それでも間違える事があったとしたら、それはシステム設計の問題ではなく個人の資質の問題だ。ここに右足で踏み分ける方式との根本的な差がある。右足のみで踏み分ける方式の場合は能力的に全く問題の無い人が十分に気を付けていたとしても踏み間違いは防ぎきれないのだ。また両足を使う左足ブレーキ方式は一度まちがっても修正が比較的容易だ。これも更に高い安全設計になっている事を示す材料だ。

2ペダルのクルマであれば右足と左足を使い、ブレーキの足とアクセルの足に分けて専門化し、操作間違いを防ぐのが通常の安全設計だ。それがそうなっていないのは、3ペダルのマニュアルシフト車というものが昔はかなり存在していたからだ。しかし今の世の中(20〜30年前から)は2ペダルが普通なので、右足のみでの2ペダルの踏み替えは多くの人にとって大きな危険を内在した負の遺産テクニックとなっている。

3ペダル車であればブレーキとアクセルをまちがえたとしても、クラッチを踏めば動力は遮断されるので、大事には至らなかった。しかしオートマ車は違う 
 EU圏などでは未だに3ペダル車が多いので、EU圏のクルマは右足操作からなかなか抜け出せない。しかしそんなのに付き合うわけにはいかない。そもそも2ペダルと3ペダルを同じような運転方法で共用きるようにしたのが基本的な間違いだ。最初から2ペダル車は従来とは全く違うクルマとして割り切り、ブレーキ一ペダルを左に寄せて大型化し2ペダル車に最も適した運転方法を精査して採用するべきだった。この最初の判断ミスで自動車社会は恐らく数万人を超える犠牲者を出す事になった。基本設計がいかに大切かだ。 

私が左足ブレーキをこれまで特にお勧めして来なかった理由

    
私は左足ブレーキの良さは身にしみて分かっている。しかし20年ほど前にネットでその様な話をしたことがあるが、世の中には頭の柔軟性がゼロの人たちも多くて、その様な人たちには左足でブレーキを踏む事が全く受け入れられないのだ。これは信じられない様な話だが、実際にこの様な人は結構いる。冷静に考えれば左足ブレーキが優れているのは疑問の余地がないのに頑として受け付けない。
 実践したことがないくせに文句をつけるのは良くないなー  実践したことのある人は、こんな当たり前の事をなぜ分からないんだろうとイライラするのだ  反対する人たちは勘違いや感情的反対のみでまともな議論をしたがらない。だからもーいーや、となってしまうのだ  まーどっちもどっちだね

あまりにも頭が硬くてほぐせそうにないので、あきらめてこの主張は取り下げた。評論家の徳大寺さんもだんだんトーンダウンした。しかし最近は少し情勢が変わってきて左足ブレーキの採用が必要ではないかと言い始めている専門家?もいる。


しかし20年前〜30年前に左足ブレーキ肯定派が石頭軍団に負けず、もう少し頑張って世の中に左足ブレーキをひろめていたら、昨今の暴走事故(アクセルとブレーキの踏み間違い事故)はかなり減っただろう。そのほかの交通事故も減っただろう。もしかすると20年間で1000人以上の命が助かったかもしれない。そうすればあの可哀相な犠牲者も出なくて済んだかもしれない、と思うと少し後悔している。だから今後は積極的に人に勧めようと思う。これまで人に勧めなかったのは上記の理由以外にもヘタに勧めて事故でも起こされて私のせいにされたらイヤだから、という理由があった事は確かだ。でもこの姿勢は良くないね。他の左足ブレーキ実践者も自分では良いことは分かっているが、同様の理由で他人に勧めるという事はしてこなかったのだろう。
 本当は行政や警察が動くのが良いんだけどね。そのためにはまずマスコミが動くべきか?それとも我々の様な個人発信でもまとまれば力になるか?データの収拾,分析も重要だ。左足ブレーキ運転者は踏み間違い暴走事故では圧倒的に低い事故率だろう。たぶんゼロだ。追突事故でも半分くらいの事故率になるのではないかと思っている。この様なデータを集めれば大きな説得力になるのだが、これには警察が動いてくれないと難しいかもしれない。もしこの数値が明らかになり、保険会社が保険料の「左足ブレーキ運転者割引」でも始めたら一気に普及するだろう。

私の勧める左足ブレーキへの移行方法

まず安全な道路等で左足ブレーキの訓練をするのだが、最初から左足ブレーキにするのではなく、従来通り右足でブレーキを踏むと共に、同じペダルに左足ものせるのだ。このとき左足のカカトは床に着けるようにする。右足のカカトは浮かせる。最初は左足にはあまり力を入れない。だんだん慣れてきたら左足の力の割合を強めていく。最後には右足がなくても左足でブレーキングできるようにする。
 移行期間は運転時間で10〜20時間程度を考えておこう。ただし習熟には個人差が大きいので、特に意識しなくても左足ブレーキングが出来るようになるまでは移行期間だと思って特に慎重に。

尚、この両足ブレーキングはそのままでも良い。つまり通常状態が両足でブレーキを踏む、というのも有りだ。というか最も安全なブレーキング方法とも言える。踏み間違い暴走事故も左足ブレーキ並に起こりにくいだろう。
 これが意外といい感じなんだ。なんといっても安心感がある。それに移行期間が短くて済む。(ほとんど瞬時移行可能だ)

左足のみでのブレーキングが有利なのは、車庫入れや曲がりくねった道などでアクセルとブレーキを頻繁に切り換える必要があるときだけだ。だから特に上手な(器用な)運転にこだわらなければ両足ブレーキが通常となっても全く問題ない。 多少ドンに見えても安全第一という人にお勧め。両足ブレーキでも左足は常時ブレーキペダル上に置くのが良い。左足カカトは床に付ける。


また通常は左足ブレーキであっても、緊急ブレーキの時には両足ブレーキにしなくてはならない。そのためには安全そうな道でのドライブ時には右足や両足ブレーキも時々まぜて使う訓練を日常的にした方が良い。その方が気分転換にもなるし、運転に集中できるし、疲れも少なくなる?
  緊急時には右も左も総動員でブレーキング 


左足ブレーキ反対派の主張とそれへの反論

左足ブレーキ反対派の主張は以下のものがほとんどである。
    
①慣れるまで危険である。
②アクセルとブレーキを同時に踏んでしまう危険がある。
③左足で踏ん張らないと身体が支えられない。
④現在の車はペダル位置が左足ブレーキに適していない車種もある。
⑤3ペダル車(マニュアル車)に乗ったときに操作をまちがえる。
⑥左足では微妙なブレーキ操作はできない。

①については前記した両足ブレーキという移行過程を入れれば全く問題ない。

②については、実践した事の無い人の杞憂又はいちゃもんであり、安全上の問題は無い。パニック時に両足を踏ん張ってアクセルとブレーキを同時に踏み込む危険があるとも言うが(私としてはありえないと思うが)、右足で踏ん張ってアクセルのみを踏み込むのに比べれば100倍ましだ。それに私流の左足ブレーキ操作の場合、パニックブレーキ時には両足ブレーキを使うのでアクセルを踏む心配は無い。

③は全くバカな主張。身体はシートとシートベルトで支えるもの。左足は踏ん張る為のものではない。左足で踏ん張らなくても普通に運転できなくてはならない。そうでなければ3ペダル車なんて運転できない。また左足ブレーキではカカトを床に着けているので足は安定しているし、疲れる事もない。フルブレーキング時にはカカトが浮くが、ブレーキを強く踏んでいるので、十分安定する。反対派で「フルブレーキング時には左足で踏ん張って右足でブレーキを力一杯踏むのだ」などとわけの分からない事を言う人がいるが、単純な力学問題で左足で床を踏ん張れば、その分だけ右足のブレーキ踏力が弱まるので危険だ。緊急ブレーキの時にはブレーキのみに力を集中して他には力が分散しないように力一杯、踏ん張るのが正しい。この時の応力はシートが受け止める。これは原理的にシートにしか受け止められない。左足では不可能。尚、普段は左足ブレーキでも緊急ブレーキは両足で踏む。理由は別記した。これらの場合ABSは必須な装備になるが、ABSは安全運転を心がけるには最低限必要な装備だ。だから自分のクルマに付いているかどうか確認しておこう。

④については、その様な車種があるのかもしれない(未調査)。しかしこれまでのクルマ(フォードテルスター,トヨタコロナ,ホンダレジェンド,レクサスGSとLS)では全く問題無かった。ショールームでもよく見ているが左足ブレーキに適さない車は見たことがない(見る車種に片寄りはあるが)。どちらにしろ左足ブレーキに適していないクルマはクルマ選びの候補から外せば良いだけ。安全第一だ(EU圏のクルマは要注意。不安があれば選択肢から外す)

⑤については3ペダル車がほぼ絶滅したので、一般の人には関係ない。3ペダル車に乗る可能性が厳密にはゼロではないから、という理由だけで3ペダル対応の危険な運転方法を普段から採用するというのはマイナスが大きすぎる。

⑥については実践したことのない人の勝手な思い込み。この様な意見の人は左足ブレーキを少しやって簡単にあきらめた人に多い。もう少し(数時間)訓練すれば右足と同じ様に微調整できる様になる事が理解できたはず。だいたい利き足でないと微妙なブレーキ操作が出来ないと主張するなら、利き足が左足の人は右足ブレーキができない、という事になるが、当然そんなことはない。左足利きの人も普通に右足ブレーキをしている。それでも特に下手だということはないはず。

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左足ブレーキでの運転方法の詳細
   
左足ブレーキの正式な方法、というのはないかもしれないが、私が長年実践して、良いと思った方法を示す。

純粋な左足ブレーキングの場合、通常は左足のカカトは床につけ、ツマサキ側でブレーキペダルを操作する。つまりアクセルを踏む時と同じ足の形だから長時間でも疲れないし微妙な力加減もしやすい。左足ブレーキが疲れるという人は左足を浮かしているのだろう。フルブレーキングで思い切り力を入れて踏む場合にはカカトを床から離す(意識しなくても踏み込めば勝手にカカトは床から浮く)。これに右足も参加させ両足で踏む。

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色々と試行錯誤の結果、このストーリーはほぼ完成した?かな? 新しい物理法則の提案や各部の修正をし、この宇宙の成り立ちを説明するストーリーを1つにまとめてリリースします。

とりあえず私が私に説明するのに、宇宙の成り立ちに関する説明不可能な所がなくなった? 私の感想では、たぶんこのストーリーは正しい!  じとー (汗)

         おそろしやー   ついにここまできてしまったか - - - -



    文字が小さいので、各項の右下にある拡大ボタンをクリックしてください。

    又はPDF版が見やすいので、ダウンロードしてじっくりどうぞ。私の絶対
    の自信がある??宇宙誕生ストーリです! 



                                          PDF版はこちら   

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幸せについての考察と80:20の法則(雑談)

①幸せとは?

人生全般について、全ての人が求める普遍的な価値,目的とは「幸せになる事」だろう。もちろん何が幸せかは個人個人の価値観の差が大きいので、一律に何が幸せとは言えないだろうが。

また、例えば経済的に裕福になることが最も幸せと感じる人にとっても、裕福になる過程と十分に裕福になった瞬間は幸せを感じるだろうが、その状態が長く続くと、それをさほど幸せとも感じなくなる事だろう。

それらを考えてみると幸せを語るには下記の「幸せ度」という尺度と、「幸せ感」という尺度が必要な様に思う。

幸せ度 : 健康,良い仕事,名誉,良い家族や仲間,カネ,異性,クルマ,家など
              欲しいものをたさん手に入れるほど一般的に幸せ度は上がるだろう。
              ただし個人価値観により、それらの影響する重さ(比率)は違ってく
              るが、少なとも他人から見れば、これらをたくさん手に入れた人は幸
              せそうに見える。

幸せ感幸せ度は、ある程度は客観的に数値化しやすい量だ。しかし幸
        が高ければ、それだけでその人が幸せと感じるかどうかは別問題だ
       という気がする。そして本当に必要なのは「幸せ度高さではなく、
       の人が幸せだと感じる事、つまり「幸せ感」の高さだろう。

幸せ感の定義

幸せ度を数値化してHとすれば、しあわせ感HF≒dH/dt ではなかろうか?まり幸せ感とは幸せ度の大きさにはあまり関係がなく、幸せ度Hが増加している時にのみ幸せ感が得られ、幸せ度Hが低下している時にはマイナスの幸せ感(不幸感)を感じる。下図はこの関係を図示したもの。

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ここではAさんとBさんで、人生におけるしあわせについて比較している。Aさんは比較的貧しい家庭で育ち、地道に無難に幸せを求めてきた人。しかしBさんに比べると人生を通して得た幸せ度は圧倒的に低い。

Bさんは裕福な家庭で育ち、未成年の時は多くのものを与えられ、高度な教育も受けた。そのため25歳くらいまでは更に多くのものを獲得し、他人からみた幸せ度は非常に高くなった。しかしその後の人生は失っていくものが多い人生だった。しかし人生の最後で比較してもAさんよりは幸せ度は高い。

この二人の幸せについて、幸せ感 HF≒dH/dt として図示したのが上図下の幸せ感のグラフになる。Aさんは絶対的な幸せ度は低かったものの、生涯を通じて幸せ度の低下する場面が少なかったので、生涯での幸せ感はBさんよりも高い。もちろんこの図は簡略化した図であり、実際の幸せ度はもっと細かくデコボコしているだろう。そしてその変化のたびに「幸せ感」のグラフは小刻みに大きく上下することになるが全体的,平均的な傾向としては上図下の様になったという話しだ。

ここで50歳の時の両者を比べて見ると、Bさんのほうが3.5倍も幸せ度が高い。にもかかわらず、幸せ感で比較するとAさんは+0.1であり、Bさんは-1.2となり、圧倒的にAさんのほうが幸せだと言える。

しかし、こう考えると人生の初めは幸せ度が出来るだけ低い方が生涯での幸せ感は高くできる可能性が高い事になる。幼少の頃、あまりに裕福で才能にあふれ、なんでも手に入れてきた様な人は、その後の人生でも常にそれよりも多くの幸せ度を獲得し続けていかない限り強い幸せ感は得られず、少しでも幸せ度の要素を手放して幸せ度が低下すると、その絶対値が高くても不幸感を強くあじわってしまう事になる。

そう考えると、私の世代あたり(戦後から1960年頃までに生まれた人)はラッキーだったのかもしれない。この世代は幼少の頃は社会全体がとても貧乏だった。つまり特に経済的なしあわせ度は非常に低かっただろう。多くの人が食事もままならず、粗末な家に住み、ツギハギの服を着、自分のクルマを持つことなど夢ですらなかった。(少なくとも私の幼児期で私の地域では)

だからこの世代は経済的には幸せ度の急上昇の中で過ごす事ができ、大きな幸せ感を得る事ができた。これが1970年代以降に生まれた人では幼少期から既に裕福な社会であり、経済的な要素の上昇に伴う幸せ感は得られなかっただろう。もちろんこれは全体としての平均的な話であり、個々の人を見ると様々であろうが。

そしてもう一つ、生涯を通じての幸せ感を高めるためには老後になっても幸せ度を出来るだけ減らさない様にする事だ。一般的には50歳を過ぎるころから健康や収入や知人など、ほとんどの幸せ度に貢献するファクタが減っていくのが通常だろう。だから老後は不幸感をあじわいやすい。(ボケはこの必然的不幸感からの救済なのかも)

そんななかで、出来るだけ不幸感を減らすには、老後でも幸せ感の低下しないファクタを出来るだけ多くもっておくことは重要だ。死ぬ瞬間まで幸せ度に貢献するものとしては、良い家族,友人関係や名誉な事などがある。それ以外にも色々さがして見るべきだろう。

子供の生涯の幸せ感を高める事を考えてあげるのなら、あまり恵まれた環境で育てるべきではないだろう。過保護も良くない。いっそのこと、小〜中学生くらいまでは親元を離れて厳しい合宿生活をさせるのも良いかもしれない。そして基礎知識をスパルタ式でたたき込む。基礎知識は強制的にでもたたき込まないと、その後の応用や知恵の拡大も難しい。合宿生活だと当然イジメ問題もでるだろうが、出来るだけ大人は介入しないで子供社会のルールにまかせる。イジメをくぐりぬけるのも自ら防ぐ方法を考えるのも訓練であり試練だ。そのようにして、出来るだけ幸せ度の低い幼少時代を過ごさせる。それが生涯を通じての幸せ感の増大につながる。

イジメ問題を含め特に日本社会で思うのは、過度に犠牲者がでるのを避けたがるところだ。何事にも「ゼロ」は目指してはならない。これは費用対効果の観点から導かれる。過度に犠牲者ゼロを目指すと、その反作用で他の面で犠牲者や被害が大幅に増加する。総合的に犠牲者や損害が最小になるポイントを見つけなくてはならない。イジメ犠牲者もゼロは無理で非合理だ。どの様な事故等もゼロは目指すべきでない。


② 80:20の法則 

パレートの法則ともいう。例えば多くの人が働く企業でみた場合、上位20%の人が利益の80%を稼ぎだしている、といった法則だ。これは法則と言う名前は一応ついているが、単なる経験則であり、数値自体もカウントしてみると、全くこの通りではない。しかし少ない割合の社員がほとんどの利益を稼ぎだすというのは、多くの企業で当たっているだろう。

では稼ぎの悪い80%の人を切り捨てて上位20%だけを集めれば良いのかというと、かならずしもそうではないらしい。上位20%だけをあつめても、そのうちやはりその中の上位20%が利益の大部分を稼ぎだすという構造になってしまうらしい。これは稼ぎの悪い80%だけを集めても同様で、そのうちその中の20%が頑張って80%の利益を稼ぎだす。

では稼ぎの悪い80%は無駄なのか?必ずしもそうとは言えない気がする。稼ぎの悪い80%が存在する事により上位20%が頑張れるのではないか?あるいは稼ぎに直接つながらない働きをしている場合もあるだろう。企業を経営する立場になると特別に稼ぎの悪い人たち(下位5〜10%程度)は切り捨てたくなる。しかし稼ぎの悪い人にもそれなりの役割がある、というのが集団の特性なのかもしれない。

















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熱風ヒーター用のオールインワンなコントローラ FCM-NR が完成した。 

画期的なデジタル流量制御技術に加え、マイコンを最大限活用することにより高機能と低コストを実現している。ここに至るまでの開発ストーリはここを参照

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2つの熱風モード(熱風温度,エアー流量)を持つ事ができ、それを切り換えて使用できる。それ以外のモードは停止と冷風がある。これらはパネルのプッシュボタンで簡単に順不同で選択できる。それに加え、外部制御でこれらを切り換える事もできる。

今後は熱風ヒータを使う人は必ずこのコントローラが欲しくなるだろう。

◎ FCM-NRはマスフローコントローラ機能と熱風温度調節機能を組み合わせ
  たもの。
◎ 設定範囲 : エアー流量→5〜100L/min. 熱風温度→常温〜1200℃
    
◎対応する熱風ヒータの機種: 定格電圧→100〜240v, 定格電流→10A-max.
 
◎ 熱風の流量と温度を2組設定可能(Heat1,Heat2)で、それを切り換えて
  使用できる。例えば低流量で待機させておいて、必要時にのみ大流量に切
  り換えるとか、低温度で予熱してから高温熱風で仕上げるなどの使い方が
  可能。
 
◎ 各種の安全機能,便利機能を搭載。例えば外部からHeat1とHeat2の切換
  えも可能

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使い方はかんたん。まず下記の手順で接続をします。
 
 ①コンプレッサーからのレギュレータ,フィルターを通した綺麗なエアーを接続
  する。(φ6樹脂チューブ)
 ②熱風ヒータへエアーを接続する。(φ6樹脂チューブ)
 ③ヒータからの熱風温度センサ(熱電対)を接続する。
 ④ヒータからの電源リード線を接続する。
 ⑤電源を接続する。(100v〜240v 12A以上)
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 次に運転操作です。
  
 右にある4つのプッシュボタンで4種類の状態を自由に切り換え可能です。順
 序はなく任意に選択が可能です。
 
①停止(Stop)    停止状態です。ただしヒータの保護のため、熱風ヒータが
                          温のあいだは最低流量のエアーを出し続けます。
②冷風(Cool Air) 常温の冷風です。冷風が欲しい時や、高温の熱風ヒータ
                          急いで冷却したいときに使用します。流量は任意に設定で
                          きます。
③加熱①(Heat1)  表示下段に設定した数値(熱風温度,エアー流量)が表示さ
                          れ、この数値になるようにヒータがコントロールされます。そ
                          の時の実際の熱風温度,エアー流量は表示器の上段に表
                          示されます。
④加熱②(Heat2) 表示下段で設定した数値が表示されており、この数値になる
            ようにヒータがコントロールされます。上記では熱風温度75                           0℃,エアー流量60L/min.に設定されています(表示の下段)。
            表示の上段は実際のヒータの状態です。747℃で59.6L/m
                          運転中であることを示します。設定値との間には多少の誤
                          差あり。 

 ※このコントローラの熱風温度設定は1200℃でもできますが、現在の所、そ
     の温度を連続的に出せる熱風ヒータはありません。現在のところ超高温対
      応タイプでも1100℃程度です。また高温に設定するほどヒータの寿命が短く
      なりますので、必要以上に高い熱風温度には設定しないでください。 

更に詳しい情報はフィンテックのWebページをみてください。 




  

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薬液用テフロン(PTFE)ヒータの研究

ここで言うPTFE(テフロン)ヒータとは薬液加熱用ヒータの一種であり、下図の様な構造になっている。PTFEはハロゲンランプの光をほとんど吸収せずに透過させる、という特異な性質を利用したもの。接液部分がPTFEなので、どのような薬液の加熱にも対応できる。

また石英ガラス製ヒータの様に不純物の溶出も問題にならない。また割れる危険が少ないので薬液や超純水の重大な汚染もおこりにくい。

構造的には中心にハロゲンランプ→石英管→PTFE層→薬液層→PTFE層が同心円上に構成される。ハロゲンランプから出た光は石英,PTFE層ではほとんど吸収されずに素通りする。そして薬液に直接吸収される。吸収されなかった光エネルギーは、その外側のPTFE層を素通りして外部に逃げる。石英チューブはPTFEの強度の弱さをカバーするための構造。これがないと液圧でPTFEが変形し、ハロゲンランプに接触する。そうなると溶けて破損するため。

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下図はPTFEヒータの外カバー無しでの実験風景である。吸収する水の層が3mm以下なので、水がランプ放射熱を吸収する熱効率は75%弱となっている。約25%のロスは下写真を見れば分かるように光として透過して逃げている。

このままではカバーが無いので保護が十分ではないが、熱設計的にはこの方が安全。熱効率を上げるには、これを金箔やアルミ箔で巻けば熱効率90%台になる。しかしこの様な特殊ヒータに、そこまで熱効率を求めるべきかは疑問。用途の多くではこの程度で実用になるのではないか。

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①0.3L/minでの出口水温 測定結果
  入口水温9.3℃→出口44.3℃  ΔT=35.0K  ランプ 220v-995w(実測値)
  水に与えた電力P=4.2J/g/K×(300g÷60)g/s×35.0K=735J/s=735w
  従って熱効率はη=735w/995w=73.9%

②1.8L/minでの出口水温 測定結果
  入口水温9.3℃→出口15.1℃  ΔT=5.8K  ランプ 220v-995w(実測値)
  水に与えた電力P=4.2J/g/K×(1800g÷60)g/s×5.8K=730J/s=730w
  従って熱効率はη=730w/995w=73.4%


テフロン(PTFE)がハロゲンランプの光を素通りさせるのは、びっくりするほどすごい。フィンテック社の強力なハロゲンスポットヒータで加熱しても、ほとんど温度が上がらない。通常のプラスチックならすぐに焦げて火を吹くのだから、なかなか信じられないくらいだ。だから上記の様なインラインの薬液ヒータも考えられるし、投げ込みヒータも非常に有望だと思っている。

テフロン製の投げ込みヒータは以前から存在するが、液体への熱伝達はテフロンの中を熱が伝導していく構造だった。これでは単位面積あたりの伝熱量が少ない。多くしようとすればテフロンの内側の温度が上がるし、接液部では沸騰しやすくなる。

しかしハロゲンランプ+石英管+テフロン層の投げ込みヒータなら薬液への熱伝達は光がPTFEを素通りして薬液中に浸透する形で吸収,発熱が行なわれるので、単位面積あたり大きな熱エネルギーを与える事ができる。→20〜30w/cm^2

また石英ガラス製投げ込みヒータの様に破損の心配がほとんど無い→重大な汚染や漏電事故がおこりにくい。







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