文字サイズ
標準
色の変更

サポイン技術紹介

  1. トップ
  2. サポイン技術検索
  3. 次世代航空機用ジェットエンジン向けの軽量コンパクトで高効率な熱制御システムを開発!

精密加工

次世代航空機用ジェットエンジン向けの軽量コンパクトで高効率な熱制御システムを開発!

長野県

中村製作所株式会社

2020年4月24日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 航空機用先進熱制御システム用ヒートシンクの製造技術開発
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 航空・宇宙
産業分野でのニーズ対応 高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(小型化・軽量化)、高効率化(同じ生産量に対するリソースの削減)、高効率化(生産性増加)、環境配慮、低コスト化
キーワード ヒートシンク、高効率フィン加工、軽量フィン加工、薄型フィン加工、大型フィン加工
事業化状況 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
事業実施年度 平成29年度~平成30年度

プロジェクトの詳細

事業概要

航空機エンジンの大型化、冷却系の熱負荷増大に伴い、熱交換器の大口径化、軽量化、コストダウンが求められており、これに向けた次世代エンジン用熱制御システムの開発が進められている。ここで用いられる空冷ヒートシンクの製造技術開発を行う。従来小型高性能要求の強い分野で用いられてきたマジックヒートシンク方式を航空機用の大型化と新規材料に対応が可能となる高度化に向けた技術開発を行う

開発した技術のポイント

あらかじめエンジンオイルの流路が構成されるように設計された押し出し成形材料の直接フィン形状を形成
・仕様例
‐フィンピッチ:4mm→2.6mm(狭ピッチ化)
‐フィン厚:0.8mm→0.4mm(50%減)
‐フィン重量:2.32kg→1.5kg(35%減)
※エンジンオイルの流路となるケース内にコルゲートフィンを収め、その上に空冷用のフィンを載せて一体にロウ付けした場合と比較

具体的な成果

・大型フィン加工機の開発
‐フィンピッチ2.1mm、フィン厚0.5mm、フィン高さ37.5mmで2500mmの長尺ヒートシンクが加工できる装置を
 開発
‐加工刃物の長寿命化の見通しあり
・流路一体加工の技術確立
‐冷却液流路が押出成形された材料に直接フィン加工を行う技術確立を行い、一体型ヒートシンクが達成
・フィン寸法精度と熱交換器性能への影響把握
‐大型フィン加工機において目標を上回る加工精度を実現
‐フィン寸法が熱交換器性能に影響する度合いを評価確認し、熱交換器システム設計に反映する情報を取得
・航空機用熱交換器システムでの評価
‐ヒートシンク部分の35%軽量化と大幅なコストダウンの見通しあり

試作した航空機熱制御システム用ヒートシンク
知財出願や広報活動等の状況

2018年2月1日 日刊工業新聞記事「ヒートシンク事業加速 オーロラフィン工法 航空機エンジン向けなど拡販」(中村製作所)
2019年11月5日 日刊工業新聞記事「軽量・低コスト・高効率 次世代向け 航空機エンジン熱制御」(住友精密工業)
2019年11月29日 日刊工業新聞「第16回 超モノづくり日本大賞」(中村製作所)
2019年12月10日 日刊工業新聞記事「2019年超モノづくり部品大賞 支える 日本力(にっぽんぶらんど)賞 航空機用先進熱制御システム用ヒートシンク 新型航空機への搭載提案」(中村製作所)

研究開発成果の利用シーン

航空機エンジン用熱交換器システム

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

製造工程を確立し、実機搭載に向けての試験用サンプル製作を実施中。地上での試験を経て、共同開発ユーザーによる実機採用へ向けての売り込み、とさらなる高性能化を目指した試作および性能評価を実施している。

提携可能な製品・サービス内容

素材・部品製造、試験・分析・評価

製品・サービスのPRポイント

・長さ2,500mmの長尺品の加工が可能な大型フィン加工機を開発し、狭ピッチ
・薄型フィンによる熱交換効率の高い軽量ヒートシンクを実現
・航空機の次世代熱交換システムにおけるフィン部分の35%軽量化及びヒートシンクの加工コストダウンに貢献
・実機搭載に向けさらなる高性能化のための試作製作継続中

今後の実用化・事業化の見通し

・4大航空機エンジンメーカー(英国RR社、仏国Snecma社、米国GE社、米国PW社)に今回開発した技術を継続的に紹介し、将来航空機エンジンへの搭載を提案する
・2025年頃に商業就航(EIS)が予想されるB797用エンジン、2030年代に商業就航(EIS)が予想されるA320X、B737X用エンジン等が当面の目標となる
・A320NEO、B737MAX、A350、B787などの既存の航空機についても、2ndソースとしての受注やマイナーチェンジ時の載せ替え等のチャンスがあるので、市場の動向把握に努める

事業化に向けた提携や連携の希望

航空機向け以外の大型フィン用途の開拓

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 中村製作所株式会社 本社・伊那工場
事業管理機関 公益財団法人長野県テクノ財団 伊那テクノバレー地域センター
研究等実施機関 住友精密工業株式会社 航空宇宙熱制御システム部
長野県工業技術総合センター 精密・電子・航空技術部門 加工部
国立大学法人岩手大学 理工学部 教授 廣瀬宏一
学校法人金沢工業大学 工学部 講師 福江高志
アドバイザー 住友精密工業株式会社

サポイン事業者 企業情報

企業名 中村製作所株式会社(法人番号:7100001019683)
事業内容 金属塑性加工事業(精密金型設計・製作、精密プレス部品加工)
社員数 71 名
生産拠点 本社・伊那工場(長野県上伊那郡箕輪町)の他、長野県安曇野市穂高にも工場を所有
本社所在地 〒399-4603 長野県上伊那郡箕輪町大字三日町493番地1
ホームページ http://www.nakamuramfg.co.jp/
連絡先窓口 生産技術課
メールアドレス s_kusabuka@nakamuramfg.co.jp
電話番号 0265-79-3880