【技術ハンドブック】食品機械・装置に最適な電源スイッチの種類と選び方

なるほど 性能・安全性・耐久性など 必要な要素を丁寧に解説︕ 食品機械・装置に 最適な電源スイッチ の種類と選び方 パネル取り付け用 SUSボックス入り 耐圧防爆 20221121

目次 3ページ はじめに 4ページ 食品産業を取り巻く環境 5ページ 食品機械・装置に関する国内外の法令・規則 6ページ 食品機械・装置の種類について 6ページ 食品機械・装置に使用される電源スイッチの種類 8ページ 食品機械・装置に選ぶべき電源スイッチのポイントとは 9ページ 食品機械・装置の電源スイッチの導⼊事例 11ページ クラウスアンドナイマー社 電源スイッチのご紹介 20ページ まとめ - 2 -

はじめに 農林⽔産省の統計によると、近年のパンデミックの流⾏もありながらも食品産業の国内⽣産額は、 100兆円前後で推移しています。また、食品産業の就業者数も国内で約800万人であり、都道府 県ごとに⾒てみても、全製造業の中で、食品産業が占める就業者数が1位となっている都道府県は 約半数となっており、食品製造業が地域の雇用において重要な役割を果たしていることがうかがえます。 一方で、食品製造業は、⼩さく、柔らかく、形状が不安定な材料を取り扱うこと、⾼い衛⽣性、安全 性が求められることから機械化の導⼊が困難な職場が多く、多くの人⼿に頼らざるを得ない状況が⻑ 年続いています。業界の全体の方向性として、機械化、⾃動化、IT化、AIの導⼊促進が重要なテー マとなっており、近年は、⽣産ラインのモジュラー化により、⽣産⼯程ごとに食品機械装置が導⼊できる ようになったことで、徐々ではありますが⽣産効率性の向上が図られています。また、食品機械装置の 導⼊とともに、機械そのものの安全性の向上とそれを扱う作業者の安全性を確保する取り組みが今後 も課題となります。 本ハンドブックは、適切な電源スイッチを選択する方法を提供し、食品機械・装置がより安全性や衛 ⽣面で優れたものとなるようなヒントを幅広く盛り込みました。特に、食品機械装置の設計者、食品⼯ 場・現場の責任者・監督者には役⽴つ情報となっていますので、最後までご覧いただければ幸いです。 - 3 -

食品産業を取り巻く環境 Q 現在の国内食品産業における現状 の課題には、どんなものがあるの︖ ① 人材確保の難しさ ② 機械化、ICT活用による⽣産性向上 A ③ 安全で働きやすい環境の整備 食品業界は大きく分けると、食品製造業、食品 関連流通業、外食産業に分けられます。３分野 を合せた食品産業の国内⽣産額は約100兆円、 企業数は約80万、従業員数は800万人を超えま す。 しかしながら、「食」は⽣きるために⽋かせない産業であるにもかかわらず、⽣産年齢人⼝の減少により 国内の人材を対象とした人材確保が難しいため、人⼿不⾜に陥っているのが現状です。さらに、新た な法令の導⼊や運用が義務化されたことより、衛⽣管理の知識を有する人材の確保も深刻化してい ます。 そのため、人⼿不⾜を補うためには、機械化やICTの活用による生産性向上、外国人労働者を登 用などが急務となっています。それらを推し進めるためには、機械装置の安全性や使い勝⼿の向上、そ して、外国人にとっても働きやすい安全な環境を整備していくことが⽋かせません。 - 4 -

食品機械・装置に関する国内外の法令・規則 Q 食品機械・装置に関係する国内外 の法令や規則を教えて︕ 食品機械・装置に関係する おもな法令・規則は... A • 労働安全衛生規則第107条 • HACCP (ハサップ) 食品機械・装置を開発するにあたっては下記の法令・規則を満たすような設計としなければ、ユーザーは法令や規 則にそった運用ができなくなる恐れがあります。 労働安全衛⽣規則第107条 掃除、給油、検査、修理⼜は調整の作業を⾏う場合の規則です。規則では、労働 者に危険を及ぼすおそれのあるときは、機械の運転を停止しなければならない。そして、 機械の運転を停止したときは、当該機械の起動装置に錠を掛 け、当該機械の起動 装置に表示板を取り付ける等同項の作業に従事する労働者以外の者が 当該機械 を運転することを防止するための措置を講じなければならないと定められています。 HACCP (ハサップ) HACCP制度の対象は、食品に関わる全ての事業者および営業者です。そして 2021年6月をもって完全義務化となりました。HACCPはあくまで衛生管理の⼿法 ですが、ISO22000やFSSC22000のような認証規格と関連付けて語られます。 HACCPの内容としては、異物混⼊や食中毒菌汚染などの問題（危害要因）を衛 ⽣管理計画を元に調査・把握して、各々で全ての⼯程（原材料⼊荷から製造、製 品出荷まで）を衛⽣管理し、製品・食品の安全性を向上させるためのものとなります。 そして、その要求内容から、食品機械・装置は食品に直接触れるために清掃が不可 ⽋になり、⽔洗や薬品洗浄に耐えうる構造にする必要性がでてきます。海外ではアメ リカ、EU,カナダ、オーストラリア、中国、韓国などで導⼊されており。海外に市場展開 しようとする場合にはHACCPはほぼ必須と言えます。 - 5 -

食品機械・装置の種類について Q そもそも食品機械・装置って どんなものがあるの︖ 代表的な食品機械・装置を紹介するね︕ A （例） 工程別 食品機械・装置 洗浄機 計量器 梱包機 前処理 調理 検査 梱包 ⾦属検査機 混合機 コンベア - 6 -

食品機械・装置に使用される電源スイッチの種類 Q 食品機械・装置に使用されている 電源スイッチの種類を教えて︕ 電源スイッチとして使用されているのは… • ブレーカー • ロッカースイッチ A • ディスコンスイッチ ブレーカー JIS C 8201-2 (IEC60947-2)にて規定された回路遮断器です。本来の目 的は、過負荷や短絡などの要因で異常な過電流が流れたときに電路を開放し、 電源供給を遮断することにより負荷回路や電線を保護するために用いる器具で す。しかしながら、国内では、ブレーカーにも開閉能⼒があるために回路を開閉さ せる目的でよく使用されています。 ロッカースイッチ JIS C 4526-1 (IEC 61058-1)にて規定された機器用スイッチです。操作ボ タンの両端をシーソーのように交互に押すことで電気回路の接続/遮断を⾏うス イッチです。操作ボタンの状態がそのままオン/オフの状態を示すので、人が視覚 的にオン/オフを確認でき、誤操作を防げます。断路器としての機能はありません。 ディスコンスイッチ JIS C 8201-3 (IEC 60947-3)にて規定された断路用開閉器です。負荷 開閉器と断路器の機能を併せ持ちます。特に溶着時にはハンドルがOFF位 置に回らないため、作業者が異常に気付き、事故を未然に防ぐことができます。 ハンドルの色などの条件を満たせば非常停止用途としても使用できます。 - 7 -

食品機械・装置に選ぶべき電源スイッチのポイントとは Q 食品機械・装置に選ぶべき 電源スイッチのポイントとは︖ 食品機械・装置に要求されるポイントは ① 防塵防⽔性能 A ② 耐久性 ③ 安全性 トータル性能では『ディスコンスイッチが優位』です。 ① 防塵防⽔性能 衛⽣管理のために清掃と洗浄に耐えうることが強く求められます。そのため保護等級(IP)に対する要 求は⾼く IP65~IP66 のように防塵防水性能に優れたものが使用される傾向にあります。また、更 に温⽔の⾼圧洗浄にも耐えうるIP69kが必要になる場合もあります。 ②耐久性 電源スイッチとして使用する場合には、例えば、朝、昼、晩と一⽇当たり3回の操作を毎⽇1年間続 けると約1,000回になります。数年間使用するだけで数千回の操作となりますので、回路保護を主目 的とするブレーカーよりも、開閉操作の耐久性に優れるスイッチ/開閉器を使用することが望ましいと 考えられます。 ③安全性 労働安全衛⽣規則107条より、機器を停止させてメンテナンスする際には鍵をかける必要があります ので、施錠が可能なパドロックハンドルを備える電源スイッチが望ましいと考えられます。また、溶着時 の事故を防ぐために開路時の断路特性が保証された断路器の特性を満たすものであることもポイント と言えます。 - 8 -

食品機械・装置の電源スイッチの導入事例 Q 食品機器・装置メーカーで 電源スイッチに関するどんな課題があり それをどのように解決したのか何か 事例があれば教えてください︕ クラウスアンドナイマー社の電源スイッチを 例にして、いくつかの特徴的な導入事例を A 紹介しますね。 計量器メーカー: IP69k対応装置の開発に成功。新製品リリース。 課題 方法 結果 HACCP導⼊の影響から⾼い IP69k対応のパドロックハン 保護等級IP69k対応の新製 衛⽣性を要求するユーザーが ドル付きディスコンスイッチ製 品を発売できた。また、定格 多くなり、その結果として⾼温 品があることを⾒つけた。 電流が20A、25A、32Aと細 ⾼圧洗浄IP69kの対応が かくラインアップされていたので 強く求められ、従来から使用 適切な容量を選択できた。 してきた電源スイッチ(IP66) では対応ができなくなった。 保護等級IP66 保護等級IP69k ✔ 保護等級IP69k 防水 防塵 - 9 -

食品機械・装置の電源スイッチの導入事例 梱包機メーカー: ブレーカーからディスコンスイッチに変更で耐久性がアップ 課題 方法 結果 ブレーカーを電源スイッチ代わ スイッチ代わりにブレーカーを 電気的/機械的な耐久性が りに使用していたが、機械・装 使用することを止めて、ディス アップして、ユーザー様の故障 置の寿命よりも先にブレーカー コンスイッチを使用することにし 対応が少なくなり、品質面の が壊れることが多いという問題 た。 イメージがアップした。 を抱えていた。 ディスコンスイッチ UP 耐久性 品質 充填機メーカー: 丸型圧着端子対応問題が解決 課題 方法 結果 社内規定としても、ユーザー 丸型圧着端子対応のディスコ 丸型圧着端子対応の問題が 様からのご要求としても丸型 ンスイッチがあることを⾒つけた。 解決し、電源スイッチとして適 圧着端子を使用する必要が 切な用途の部品を使用でき あり、ブレーカーを使用したり、 る、または、部品点数が少なく 海外製ディスコンスイッチを端 て済むようになった。 子落とししたりして使用してい た。 丸型圧着端子必須!! 電気グリラーメーカー: ⾼温多湿環境下でも寿命が大幅にアップ 課題 方法 結果 厨房の⾼温多湿環境下でト スイッチ専業メーカーのカムス 接点不良の発⽣はほぼなくな ランス切り替えに様々な電源 イッチを採用した。 り、更に無故障の期間がおお スイッチを使用してきたが、どれ よそ6倍に延びた。 も5年ほどで接点不良が発⽣ する状況が続いていた。 高温 多湿 x6 - 10 -

クラウスアンドナイマー社 ディスコンスイッチのご紹介 他社とはここが違う 特長1 丸圧着端子配線対応 見過ごしがちですが、海外メーカー品が 主流のディスコンスイッチ製品では 丸型圧着端子配線対応品は希少です。 特長2 48mm 48mm小型パネル品あり 20A～63Aのディスコンスイッチは パネル面サイズ□64mmだけでなく □48mm小型パネルサイズ品あります。 特長3 防塵防水 IP69K 保護構造IP66を標準としており さらに特殊対応でIP69Kも対応可能。 食品機械などにも好適！ 20220921 - 11 - 48mm

クラウスアンドナイマー社 ディスコンスイッチのご紹介 パネル取り付けタイプ パネル面に取り付け穴を空けてスイッチのハンドル部をパネル前面に出し、スイッチの本体はパネル内側に なるよう取り付けます。食品機械・装置に組み込む場合に一般的に用いられる取り付け方法です。 ■特徴 • ⽇本で最もポピュラーな丸形圧着端子対応の端子構造 • 防塵防⽔対応 保護等級IP66 • 最大315A (380/440V:132kW) • 3極、4極、6極、８極対応可能など多極タイプあり • ⾚⻩色ハンドルの場合には非常停止スイッチとして使用可能 ■丸型圧着端子対応メインスイッチ (４つ穴 パネル取り付け, IP66, 3極, ⾚/⻩パドロックハンドル) 本資料記載の型式以外にも4,6,8極、⿊/灰ハンドル、補助接点付き、各種エンクロージャ⼊り、端子保護カバー等をご用意しております。お気軽にお問合せください。 - 12 -

■外形寸法 ●KHR20-80 ●KG126-316 ●C316 ●取付け穴寸法 単位︓ｍｍ 型式 A B C D1 D2 G H N Q R S L KHR20 48 36 4 15 5 60 56 33 49 KHR20B 64 48 4 15 5 60 56 40.1 49 KHR32 64 48 4 15 5 70 62 40.1 54 KHR63 64 48 4 15 5 86 90 40.1 62 KHR80 64 48 4 15 5 86 90 40.1 62 KG126 88 68 5.5 17 6 112 110 20 9 49.3 36 96 KG161 88 68 5.5 17 6 112 110 20 9 49.3 36 96 KG211 88 68 5.5 17 6 145 126 26 9 49.3 44 103 KG251 88 68 5.5 17 6 145 126 26 9 49.3 44 103 KG316 88 68 5.5 17 6 145 126 26 9 49.3 44 103 C316 130 104 7 20 7 128 150 9 86.5 117.2 - 13 -

樹脂ボックス入りタイプ 機械・装置の外に単体として設置する場合にはボックスタイプが便利です。特に、樹脂ボックスは軽量 で加⼯し易く、さらに防塵防⽔対応ですので屋内・屋外ともに使えます。 ■特徴 • ⽇本で最もポピュラーな丸形圧着端子対応の端子構造 • 防塵防⽔対応 保護等級IP66/IP67 • 軽量、ボックス加⼯がしやすい • 最大315A (380/440V:132kW) • 3極、4極、6極、８極対応可能など多極タイプあり • 耐紫外線(耐候)タイプ、耐化学薬品タイプのボックスあり ■樹脂製ボックス (3極+補助接点1NO,1NC、⾚/⻩パドロックハンドル、ポリカーボネートボックス) 定格 定格 モーター容量 モーター容量 通電電流 絶縁電圧 AC-23A AC-23A 補助接点 端子ネジ ボックスサイズ @3Φ200V @3Φ400V /ボルト (mm) 型式 20A 690V 4.5kW 10kW 1NO,1NC M3 190x100x93 KHR20 T203/40 KL11V 32A 690V 7.5kW 16kW 1NO,1NC M3.5 190x100x93 KHR32 T203/40 KL11V 63A 1000V 15kW 30kW 1NO,1NC M5 250x145x107 KHR63 T203/40 KL71V 80A 1000V 18.5kW 40kW 1NO,1NC M5 250x145x107 KHR80 T203*J-0010 KL71V 125A 690V 22kW 45kW 1NO,1NC M10 380x280x180 KG126 T203/45 STM 160A 690V 22kW 55kW 1NO,1NC M10 380x280x180 KG161 T203/45 STM 250A 690V 30kW 90kW 1NO,1NC M12 560x280x180 KG251 T203/46 STM 315A 690V 45kW 110kW 1NO,1NC M12 560x280x180 KG316 T203/46 STM 315A 1000V 55kW 132kW 1NO,1NC M12 560x280x180 C316 T203/46 STM - 14 -

■外形寸法 KHR20 T203/40 KL11V, KHR32 T203/40 KL11V HR63 T203/40 KL71V, KHR80 T203*J-0010 KL71V KG126 T203/45 STM, KG161 T203/45 STM KG251 T203/46 STM, KG316 T203/46 STM 47.8 C316 T203/46 STM 単位︓ｍｍ - 15 -

⾦属ボックス入りタイプ ■特徴 ●物理的なダメージに強く、接触の可能性がある場所に好適。 ●⾼防塵防⽔対応IP66(鉄), IP65/IP66(SUS)のため環境を選ばす設置可能。 屋根付き鉄ボックス(屋外仕様) 鉄ボックス (IP66) SUSボックス(IP65) SUSボックス(IP66) ●屋根付き鉄製ボックス (屋外仕様) ※モーター容量は負荷種別AC-23A 定格 定格 モーター容量 モーター容量 補助接点 端子ネジ ボックスサイズ 通電電流 絶縁電圧 @3Φ200V @3Φ400V /ボルト (mm) 型式 20A 800V 4.5kW 10kW 1NO,1NC M3 160x110x171 KHR20B T203*J-8019 JST 32A 800V 7.5kW 16kW 1NO,1NC M3.5 160x110x171 KHR32 T203*J-8019 JST ●鉄製ボックス (IP66) ※モーター容量は負荷種別AC-23A 定格 定格 モーター容量 モーター容量 補助接点 端子ネジ ボックスサイズ 通電電流 絶縁電圧 @3Φ200V @3Φ400V /ボルト (mm) 型式 20A 800V 4.5kW 10kW 1NO,1NC M3 200x150x120 KHR20B T203*J-8000 JST 32A 800V 7.5kW 16kW 1NO,1NC M3.5 200x150x120 KHR32 T203*J-8000 JST 63A 1000V 15kW 30kW 1NO,1NC M5 250x200x120 KHR63 T203*J-8000 JST 80A 1000V 18.5kW 40kW 1NO,1NC M5 250x200x120 KHR80 T203*J-8000 JST 125A 1000V 22kW 45kW 1NO,1NC M10 400x300x200 KG126 T203*J-8002 JST 160A 1000V 30kW 55kW 1NO,1NC M10 400x300x200 KG161 T203*J-8000 JST 210A 1000V 30kW 75kW 1NO,1NC M12 400x400x200 KG211 T203*J-8000 JST 315A 1000V 55kW 110kW 1NO,1NC M12 600x400x200 KG316 T203*J-8001 JST ●SUS製ボックス (IP65) ※モーター容量は負荷種別AC-23A 定格 定格 モーター容量 モーター容量 端子ネジ ボックスサイズ 通電電流 絶縁電圧 @3Φ200V @3Φ400V 補助接点 /ボルト (mm) 型式 20A 800V 4.5kW 10kW 1NO,1NC M3 200x150x120 KHR20B T203*J-8003 JSS 32A 800V 7.5kW 16kW 1NO,1NC M3.5 200x150x120 KHR32 T203*J-8003 JSS 63A 1000V 15kW 30kW 1NO,1NC M5 250x200x120 KHR63 T203*J-8003 JSS 80A 1000V 18.5kW 40kW 1NO,1NC M5 250x200x120 KHR80 T203*J-8003 JSS ●SUS製ボックス (IP66) ※モーター容量は負荷種別AC-23A 定格 定格 モーター容量 モーター容量 端子ネジ ボックスサイズ 通電電流 絶縁電圧 @3Φ200V @3Φ400V 補助接点 /ボルト (mm) 型式 20A 800V 4.5kW 10kW 1NO,1NC M3 200x120x100 KHR20B T203*J-8018 JSS 32A 800V 7.5kW 16kW 1NO,1NC M3.5 200x120x100 KHR32 T203*J-8020 JSS 63A 1000V 15kW 30kW 1NO,1NC M5 230x190x130 KHR63 T203*J-8015 JSS 80A 1000V 18.5kW 40kW 1NO,1NC M5 230x190x130 KHR80 T203*J-8010 JSS ※上記標準ラインアップでは配線穴なし、設置用ボックス取り付け⾦具なし、ドレーン穴ありです。配線加⼯ありも対応いたしますので、お気軽にお問い合わせください。 - 16 -

■外形寸法 ●鉄製ボックス (IP66) KHR20B T203*J-8000 JST, KHR32 T203*J-8000 JST KHR63 T203*J-8000 JST, KHR80 T203*J-8000 JST ●SUSボックス (IP65) KHR20B T203*J-8003 JSS, KHR32 T203＊J-8003 JSS KHR63T203*J-8003 JSS, KHR80 T203*J-8003 JSS ●SUS製ボックス (IP66) KHR20B T203*J-8018 JSS, KHR32 T203*J-8020 JSS KHR63 T203*J-8015 JSS, KHR80 T203*J-8010 JSS ●屋根付き鉄製ボックス (屋外仕様) KHR20B T203*J-8019 JST, KHR32 T203*J-8019 JST 単位︓ｍｍ - 17 -

耐圧防爆構造タイプ 防爆エリア内では通常の電気機器は使用できず、防爆対応の製品が必 要になります。食品⼯場、飲料⼯場の防爆エリア内に機械・装置を導⼊ する場合には、その電源スイッチとして耐圧防爆構造のディスコンスイッチを 設置することは安全性の観点から非常に有効です。また、耐圧防爆対応 のディスコンスイッチは専用容器で設計されていますので、⼩型・軽量なた め、設置場所を追加で重量物対応に施⼯し直す必要性もありません。ま た、防爆エリア外に配線を引き回し、防爆エリア外でスイッチを設け開閉し ている場合に比べて、耐圧防爆構造のディスコンを機器の側に設置するこ とで電線コストが削減できるメリットもあります。 CHR10 T104 外観 特徴 • 耐圧防爆構造 Exd II C T6 防塵防⽔ IP66 • ‘軽量・省スペース • 負荷開閉可能 定格電流 最大55A • 丸型圧着端子対応 端子構造 耐圧 省スペース 防爆構造 ■ 標準仕様 ブレーカー • 容器材質 : アルミニウム合⾦鋳物 • 締付ボルト材質 : ステンレス鋼 • 使用周囲温度 : -20℃~+55℃ • 型式検定合格番号︓CML 19JPN1325X 一般的な耐圧防爆構造ブレーカー とのサイズ比イメージ図 ■ ラインアップ (4極 ※3極+１NOとして使用可) モーター開閉容量 モーター開閉容量 定格電流 重量 型式 AC-23A@3Φ 200 V AC-23A@3Φ 400 V 20 A 3.0 kW 7.5 kW 2.0 kg CHR10 T104*J-8010 FC4 25 A 4.0 kW 11 kW 2.0 kg CHR16 T104*J-8010 FC4 32 A 5.5 kW 15 kW 2.0 kg C26 T104*J-8010 FC4 50 A 7.5 kW 22 kW 3.2 kg C32 T104*J-8010 FC4 55 A 11 kW 30 kW 3.2 kg C42 T104*J-8010 FC4 - 18 -

クラウスアンドナイマー社 カムスイッチのご紹介 キースイッチ • IP66対応ですので屋外や洗浄のある食品機械でも安心 • 強制乖離機構/直接開路動作機構－安全回路使用可能(IEC60947-5適合) • キーで直接回すタイプの場合は最大32Aまでのカムスイッチに適用可能 • キーは10種類までのキー番号違いに対応可能 • 銘板なし、正方形銘板、⻑方形銘板に対応 • パネル取り付けはφ22の単穴取り付け(φ30単穴にもアダプターリングで対応可能) • 色々なキー抜け位置に対応 カムスイッチ • 定格電圧 最大1000V、定格電流 最大2400Aまでラインアップ • 防塵防⽔ 保護構造IP66/69kに対応 • 接点数、ノッチ角度、ノッチ数がカスタマイズ可能で多段の⽕⼒調整やトランスタップ切り 替えなど食品機器に必要な様々な回路に対応可能 • ⾼品質・⾼耐久性の産業用樹脂を筐体に使用していますので⾼寿命 • ハンドル形状、銘板文字もご指定いただけます。 - 19 -

まとめ ⽣活に⽋かせない『食』を扱う食品産業は、 徹底した衛⽣管理と労働⼒不⾜を補うための 効率化が求められています。国内ではますます 人⼝が減少する一方、世界全体では人⼝増 加が進んでおり、食品機械・装置の活躍できる 場は大きく広がっていると言えます。 それらを支える食品機械・装置はますます社会にとって重要な役割となり、国際規格や衛⽣規 格に則した製品開発も必要になっていくはずです。⽇本にはバラエティー豊かな食文化とそれらを作 ることができる技術があります。そして、その技術を食品機械・装置に反映できれば、国内のみなら ず海外市場も開拓できる大きなチャンスとなります。本ハンドブックがその機会を掴むためのヒントと なれば幸いです。 クラウスアンドナイマー株式会社 東京本社 〒105-0013 東京都港区浜松町 1-11-6 吉和田ビル 2F TEL (03)3436-6151 FAX (03) 3436-6325 大阪営業所 〒541-0054 大阪府大阪市中央区南本町2-4-6 インターワンプレイス本町405 TEL (06)4705-8281 FAX (06)4705-8299 Eメール sales-jp@krausnaimer.com Web サイト https://www.krausnaimer.com/jp_ja 20221121 - 20 -