富士電機株式会社 研究開発活動 (2014年3月期)

富士電機の研究開発では、最先端のエネルギー技術の追求により、安全・安心で持続可能な社会の実現に貢献する製品群を創出しています。また、研究開発の実行において全社のシナジーを発揮するとともにグローバル化を推進し、大学や研究機関、他の企業とのオープンイノベーションを強化しています。
当連結会計年度における富士電機全体の研究開発費は320億29百万円であり、各部門別の研究成果及び研究開発費は次のとおりです。
また、当連結会計年度末において富士電機が保有する国内外の産業財産権の総数は10,426件です。

■発電・社会インフラ部門
太陽光発電システム分野では、DC1,000V/660kW屋内型PCS(パワーコンディショナ)を開発し、製品メニューを拡大しました。このPCSは塩害地域で使用することが可能で、メガソーラの設置箇所が海岸部埋立地等に多い日本の事情に対応しています。
北九州スマートコミュニティー社会実証では、経済産業省が進める日本版ADR(Automated Demand Response、自動電力需要応答)の標準仕様について実証を行いました。EMS新宿実証センターからデマンドレスポンス指令を受けた地域エネルギーマネジメンシステム(CEMS)が、自動的に需要家へ展開し需要調整を行いました。
けいはんな実証事業では、夏季ピークカット実証において、蓄電池の充放電制御、空調機器などの負荷制御、熱源機器の運転切替え、テナントに対するデマンドレスポンスなどにより、ピークカット・ピークシフトの目標を達成しました。冬季では、熱源機器の負荷に応じた運転切替えを最適化し、更なるCO2削減を実現しました。ホテル客室に対するデマンドレスポンスも検証を継続しています。
スマートメータを初めて導入する東京電力㈱向けに、60A、30A計器を開発し、2014年度導入分として落札することができました。電力各社によるスマートメータの導入に向け、ラインアップを拡充するための開発と、量産準備を進めています。また、スマートメータ「Azos GFI」を開発し、発売しました。このスマートメータの型式承認を日本電気計器検定所から取得しており、高圧一括受電を行うマンションやオフィスビルを中心に多方面から引き合いをいただいております。
当連結会計年度における当部門の研究開発費は45億11百万円です。

■産業インフラ部門
AIR環境分野では、データセンター事業者、電子精密、食品薬品分野等、年間を通じて清浄な空気と冷房空調が必要な施設用に、間接外気冷房とヒートポンプを併用制御して大幅な省エネ化を図る空調機「F-COOLNEO」を開発し、発売しました。
受変電設備分野では、モールド変圧器「トップランナーモルトラ2014」を開発し、発売しました。「エネルギーの使用の合理化に関する法律」(省エネ法)に基づいて経済産業省が定めたトップランナー方式によるモールド変圧器のエネルギー消費効率の新基準に適合しています。
ガス機器分野では、一般住宅の台所で、ガス漏れや不完全燃焼、火災の煙を検知する、薄型化と低消費電力化とを実現した、住宅用火災(煙式)・ガス・CO警報器「KN-95」を開発し、発売しました。本警報器は、ガス消費者の安全確保に役立つとともに、ガス事業者の安全・安心な社会の実現に向けた取組みに貢献いたします。
工場の生産ラインや発電プラントなどに適用できる「MICREX-VieW XX(ダブルエックス)」を開発し、発売しました(2013年11月受注開始、2014年6月出荷開始予定)。プロセスオートメーション(温度・圧力・流量などの自動制御)、ファクトリーオートメーション(加工や組み立てにおける自動制御)の双方に対応し、お客さまの生産プロセスにおける各工程の状態の監視と制御を行い、プラントの安定稼働・安全運転や効率稼働に貢献いたします。
放射線機器分野では、高機能積算線量計「DOSEe nano」を東京電力(株)と共同開発し、発売しました。本線量計は積算放射線量を1nSv(ナノシーベルト、ナノ:10-9)から表示します。1μSv(マイクロシーベルト、マイクロ:10-6)からの表示であった従来製品に比べ高感度化しました。従来、把握できなかった日常生活における微量の被ばく線量を把握・管理できるように分単位の計測・記録ができます。
当連結会計年度における当部門の研究開発費は59億28百万円です。

■パワエレ機器部門
パワーサプライ分野では、IT機器や工場の生産ラインにおける停電時のバックアップ電源としてUPSの需要が増加するアジアを始めとする海外市場向けに三相4線式の大容量UPS「7000HX-T4」を開発し、初号機を納品しました。設備容量は500kVAを基準とし、並列冗長システム、待機冗長システム等の高信頼性UPSシステムの構築が可能となります。当社独自のパワー半導体であるRB-IGBTを用いた新3レベル変換回路により高い装置効率(96.5%)を実現し、電力損失の低減と省エネ化を推進します。さらに、従来機種と比べ、設置面積が30%以上小さくなり、省スペースを実現します。
ドライブ分野では各種一般産業機械のモータ可変速用途向けに、当社シリーズでは最小で、かつ簡単操作で好評を得ている低圧コンパクトインバータ「FRENIC-Mini」の出力容量を従来の0.1kWから3.7kWまでの範囲を上限15kWまでとし、ラインアップを拡充しました。同じ操作で適用できるモータ容量が大きくなり、用途を広げることができます。また、ユーザが独自に機能追加できるカスタマイズ機能を標準搭載して好評を得ている低圧スタンダードインバータ「FRENIC-Ace」の出力容量を従来の18.5kW～75kWの範囲から5.5kW～220kWの範囲にラインアップを拡充しました。空調用途向けに冷却塔ファン、冷却水ポンプなどの運転をきめ細かく制御する機能を搭載し、主にアジア市場で好評を得ている「FRENIC-HVAC」の入力電圧を400Vだけでなく200Vも追加拡充しました。このことにより、日本市場において、防塵、防水構造により省スペース化に貢献します。
回転機分野では、2015年4月から始まる「トップランナー規制」に対応した「低圧三相プレミアム効率モータ」を開発し、発売しました。銅損・鉄損・風損・軸受け損の低減などを図り、JIS C4034-30:2011規定のIE3相当の効率値を達成し、省エネを図ることができます。また、従来製品と同じ取合い寸法なので容易に置換えができます。
器具分野では、受配電回路の保護・計測に最適で、過電流保護から電力品質監視まで、必要な機能に合わせて機種選択が可能な電子式オートブレーカ「BXシリーズ」及び、配電盤設計の標準化、コンパクト化、簡単に取付けができるなどの特長を持った低圧気中遮断器「DWシリーズ」を開発し、発売しました。また、従来機種と比べ40%小形化した多回路用電力監視装置「F-MPC04P」のモデルチェンジ品を開発し、発売しました。
高圧受配電向けでは、前面パネルの取付け穴を統一し、盤加工の省力化や取り付け作業の容易化を実現し、絶縁性能の向上、RoHS指令への対応に加え、グリスアップ期間の延長などライフサイクルコストも低減した「マルチVCB(固定形)」のモデルチェンジ品を開発し、発売しました。また、小形化と取扱い性の向上並びにRoHS指令に対応した「高圧交流負荷開閉器(LBS)」のモデルチェンジ品を開発し、発売しました。
太陽光発電設備向けでは、保持電流を低く抑え低消費電力を実現した電磁接触器「SC-N14、16形」及び、太陽電池パネルをストリング(10～20枚の太陽電池パネルからなる発電のまとまり)単位で12回路まで計測できる監視ユニット「F-MPC PVシリーズ」を開発し、発売しました。「G-TWINシリーズ」の直流回路用ブレーカでは、DC600Vの125AF、250AF品を従来の4極から3極にすることで設置面積を25%削減しました。また、設備の絶縁劣化を常時監視し地絡事故を防ぐ監視ユニット「ビジローム(Vigilohm)シリーズ」では5MWレベルの大規模システム用と750kWまでの中規模システム用の2種類を開発し、発売しました。
中国アジア市場向けでは、「経済形押しボタン付電磁接触器(6～32A)」及び電磁開閉器「FJシリーズ」に40～95A品を開発し、発売しました。また、幅広い時限仕様(0.5秒～12時間)を持つ経済形スーパータイマ「ST7-C形」を開発し、発売しました。
当連結会計年度における当部門の研究開発費は75億25百万円です。

■電子デバイス部門
パワー半導体分野では、モジュール製品として、産業用途向けに、小容量用途のパワー集積モジュールSmall-PIM(600V/10、15、20、30、50A及び1,200V/10、15、25、35A)を開発し、発売しました。最新の第6世代IGBT(Vシリーズ)を適用し、外部接続用端子には、はんだ付け用の端子と圧入実装が可能なプレスフィット端子の2種類を選択することができます。はんだ付け用の端子では優れたはんだ濡れ性を確保しました。また近年需要が増えてきているプレスフィット端子はプリント板への実装や置換えが容易になり実装コストが削減できます。
また、溶接機などにおけるスイッチングの高速化の要求に対して、スイッチング周波数50kHzまでの高速動作が可能な高速IGBTモジュール(素子定格1,200V/150A及び300A、2in1)を開発し、発売しました。エネルギー・環境分野では、2in1大容量IGBTモジュール1,700V/650A及び1,000Aの新系列製品を量産開始しました。本製品は特に1MW以上の風力システムにおける低周波出力に対応するため、発電ダイオードへの厳しい負荷動作に適したIGBT/FWDチップを最適設計することにより、安定した電力変換性能と長期信頼性確保を両立させています。フェーズチェンジタイプのサーマルコンパウンド(塗布処理後ゴム状が一定温度以上でグリース状に変化)を塗布した1,200V/1,400A及び1,700V/1,400A 2in1のIGBTモジュールを開発し、発売しました。IGBTモジュールを実装するときに、サーマルコンパウンドが薄くかつ均一に拡がるように塗布パターンを最適化してあるため、ユーザは実装工程の簡素化と優れた放熱特性を同時に得ることができます。更に、IPM(インテリジェントパワーモジュール)に最新の第6世代IGBTを適用して600V/100、150、200A、1,200V/50、75、100A製品系列を開発し、ラインアップを拡充しました。なお、高放熱DCBを採用したので、従来に比べパワー密度が30%向上しました。
ディスクリート製品として、現行のスーパージャンクションMOSFET「Super J-MOS」の超低オン抵抗、低スイッチング損失などの特性はそのままに、内蔵ダイオードの高速化を併せて実現したスーパージャンクションMOSFET 「Super J-MOS FREDシリーズ」を開発し、発売しました。本製品は、UPS、サーバ、通信電源、LED照明、PCS等の共振回路部、インバータ回路部に最適です。
IC製品として、液晶テレビなどの民生機器や産業機器の電源用途向けに、第2世代電流共振ICを開発、発売しました。スタンバイ電力を従来比1/3となる80mWに削減し、業界初の2次側過負荷保護機能を内蔵しています。また、民生機器や産業機器の力率改善が必要な電源用途向けに第3世代臨界モードPFC-ICを開発し、発売しました。軽負荷時の効率を従来比7%向上しました。パワー半導体に周辺回路を内蔵した、ローサイドIPS(Intelligent Power Switch)を開発し、発売しました。本製品は、CPUの短絡や負荷断線が検出できるとともに、出力段パワーMOSFETのオン抵抗を低減することにより、従来と同じSOP-8パッケージを採用しながら定格出力電流を1Aから2Aに増やすことができました。更に、スイッチング特性を最適化したことで、ステッピングモータへの適用が可能になり、自動車電装システムの環境規制や低燃費化に貢献します。
さらに車載用途向けに、1MPa対応の油圧検出用相対圧センサを量産開始しました。感度を従来の3.5倍にし、エンジンオイル耐性を付加した小型セルパッケージを適用することで、エンジン制御におけるオイル管理や吸排気カムの制御などが容易になり、低燃費化に貢献します。
感光体分野では、新興国市場向け複写機用に、汎用型有機材料と当社独自の高機能型有機材料とを組合せ、製造コストを抑制しながら印刷可能数8万ページを確保した複写機用感光体を開発し、発売しました。また、毎分40枚の高速印刷が可能なA4モノクロ複合機に対応した高感度・高耐久型感光体を開発し、発売しました。
ディスク媒体分野では、1枚当たりの記憶容量が1TBの3.5インチアルミディスク媒体において、層構成とプロセスの最適化による特性改善品の本格量産を開始しました。また、1枚当たりの記憶容量が500GBの2.5インチガラスディスク媒体において、新液体潤滑剤及び多層記録層の材料最適化を適用した特性改善品の本格量産を開始しました。さらに、640GBの次世代2.5インチガラスディスク媒体の製品開発を継続するとともに、熱アシスト記録技術を適用する予定の1TBの2.5インチガラスディスク媒体の開発を進めています。
当連結会計年度における当部門の研究開発費は93億72百万円です。

■食品流通部門
自販機分野では、2014年機の缶・ペットボトル自販機を開発し、発売しました。ヒートポンプによる高効率熱利用技術の高度化、及び蓄熱技術と断熱技術を適用した節電機能の高度化など、更なる省エネを実現しています。物品自販機では、国内外に対応する技術の開発を行っています。販売機構をお弁当などの多様な商品や変更に対応ができる構造としました。
通貨機器分野では、グローバル展開を目指した新しい検銭・鑑別技術、セキュリティ技術、紙幣搬送技術の製品化に向けた開発を行っています。
冷凍冷蔵ショーケース分野では、インバータ制御型ショーケースを開発し、発売しました。店舗の空調・照明などと連携した統合省エネルギーシステムの開発を重点的に推進し、実店舗での省エネ検証を行いました。
流通システム分野では、低温流通における事業拡大に向け、冷凍冷蔵倉庫の温度モニタリングや省エネシステムを開発し、2014年3月に顧客に納入し、導入していただきました。加えて、次世代保冷コンテナ「D-BOX」(保冷温度-5～+5℃)とD-BOXの定温管理や個体識別管理、稼働率管理(稼働時間、空き時間、保守計画)、エネルギー管理を行う「ハイクオリティコールドチェーンシステム」を開発し、発売しました。
当連結会計年度における当部門の研究開発費は46億86百万円です。

■その他部門
当連結会計年度における当部門の研究開発費は5百万円です。