チラーメーカー-LNEYAサーモ冷凍株式会社
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チラーの温度範囲：チラーはどの温度に設定すべきですか？
チラー温度範囲とは、チラーが供給できる温度の上限と下限のことです。機器の寿命やプロセスの安定性に影響します。チラーの温度はどのくらいが良いのでしょうか？お客様のアプリケーションに適したチラー温度範囲とはどのようなものでしょうか？
この記事では、チラーの温度範囲選択に影響する主な要因と、チラーの標準温度をご紹介します。続きを読む
チラー温度セクションの主な要因
チラーの温度設定に影響を与える要因は数多くある。以下は、より一般的な要因の一部であります。
チラーの温度範囲
異なるチラーには異なる動作温度範囲があります。プロセスチラーを購入する際は、チラーメーカーと連絡を取り、チラーの温度範囲を決定する方法について相談する必要があります。これにより、設備が設定可能な最高温度と最低温度が決定されます。
産業用アプリケーション
プロセスによって必要な温度は異なります。チラーの温度範囲内で、用途に応じた適切な温度を設定する必要があります。例えば、レーザー機器は
20℃ (68 ℉)、食品保存は7℃ (44.6 ℉)、化学薬品は-20℃ (-4 ℉)、またはそれ以下が必要な場合があります。
冷却液
冷却液の粘度と熱伝導率は、温度によって大きく異なります。例えば、水は
0°C（32°F）未満で凍結し、熱交換に影響を及ぼし、パイプを損傷する可能性があります。したがって、使用される冷却液の種類は、チラーの温度範囲と一致する必要があります。
冷媒
冷媒の蒸発温度は、チラーシステムが到達できる最低温度を決定します。
R134a、R410A、R404A、R507など、一般的に使用される冷媒は蒸発温度が異なり、異なる温度範囲の冷却器に適しています。より低い温度条件を冷却器に求める場合は、低温用冷媒（R23、R170、CO₂）を使用する必要があります。
周囲温度
周囲温度はチラーの冷却能力に影響を与えます。例えば、空気冷却式チラーは周囲温度が高すぎると設定温度に迅速に到達することが困難になり、最低出口水温も制限されます。水冷却式チラーも冷却水の温度に依存しています。
チラーの標準温度
チラーの理想的な温度とは？一般的な冷凍機の標準温度を様々な角度からご紹介します。
| カテゴリー | 種類 | 一般的な温度範囲 |
| クーラント別 | 水 | 5°C ~ 30°C (41°F ~ 86°F) |
| グリコール | -40°C ~ 10°C (-40°F ~ 50°F) | |
| オイル | -80°C ~ +350°C (-112°F ~ +662°F) | |
| 冷却方式別 | 空冷チラー | 5°C ~ 35°C (41°F ~ 95°F) |
| 水冷式チラー | 5°C ~ 35°C (41°F ~ 95°F) | |
| コンプレッサータイプ別 | スクロールチラー | 5°C ~ 30°C (41°F ~ 86°F) |
| スクリューチラー（通常） | 5°C ~ 35°C (41°F ~ 95°F) | |
| スクリューチラー（低温） | -40°C ~ 5°C (-40°F ~ 41°F) | |
| 温度範囲別 | 高温チラー | +30°C ~ +95°C (86°F ~ 203°F) |
| 低温チラー | -35°C ~ -5°C (-31°F ~ 23°F) | |
| 超低温チラー | -40°C ~ -120°C (-40°F ~ -184°F) | |
| 用途別カテゴリークーラント別 冷却方式別 | 半導体チラー | 5°C ~ 20°C (41°F ~ 68°F) |
| CNCチラー | 5°C ~ 25°C (41°F ~ 77°F) | |
| レーザーチラー | 15°C ~ 30°C (59°F ~ 86°F) | |
| スピンドルチラー | 20°C ~ 30°C (68°F ~ 86°F) | |
| 溶接チラー | 10°C ~ 30°C (50°F ~ 86°F) | |
| MRIチラー | 5°C ~ 35°C (41°F ~ 95°F) |
クーラント
水
水は0℃以下で凍ります。従って、冷却水として水を使用するチラーの温度範囲は、一般的に5℃～30℃です。
グリコール
冷却剤としてグリコールを使用するチラーは、非常に低い温度に達することができます。グリコールと水の混合比にもよりますが、最低温度は一般的に
-40°C～10°Cです。
この
2つの混合物は不凍液と呼ばれることが多いが、グリコールは-40℃を下回ると粘度が上昇し、ポンプ効率と熱伝達が低下するため、現時点での使用は推奨されてはありません。
オイル
合成伝熱オイルは安定性が高く、高温でも分解しにくく、低温での流動性が良いです。そのため、オイルをクーラントとして使用するチラーは、一般的に
-80 ℃ (-112 ℉) から +350 ℃ (662 ℉) までの広い温度範囲と低い運転温度を持つ傾向があります。これはオイルの種類と冷却システムの設計によります。
冷却方式により
空冷式チラー
空冷式チラーの温度範囲は一般的に
5℃～35℃（41℉～95℉）です。一部の低温用空冷式チラーは温度を-40℃（-40℉）まで低下させることができますが、効率は非常に低くなります。これは、空冷式チラーの冷却能力が周囲温度に影響を受けるためです。
水冷式チラー
水冷式チラーの温度範囲は
5℃～35℃（41℉～95℉）です。低温水冷式チラーは、温度を-40℃（-40℉）またはそれ以下まで低下させることができます。その違いは、周囲の温度の影響を受けにくく、冷却効率がより高い点です。
コンプレッサータイプ別
スクロール式チラー
スクロール・チラーはスクロール・コンプレッサーを使用し、通常、中温用チラーです。出口水温の範囲は一般的に
5 ℃ (41 ℉) から30 ℃ (86 ℉) です。
スクリュー式チラー
スクリュー式チラーは、一般的に中温・低温用のチラーです。通常温度のスクリュー式チラーの温度範囲は、一般に
5℃（41℉）〜35℃（95℉）であり、低温用のユニットの温度範囲は-40℃（-40℉）〜5℃（41℉）です。
チラー温度範囲別
高温チラーの温度範囲は通常、+30 ℃ (86 ℉) ～ +95 ℃ (203 ℉) であり、一部の機種では +120 ℃ (248 ℉) またはそれ以上まで対応可能です。一般的には、高温冷水機には電気加熱モジュールが搭載されています。
一般的な低温チラーの温度範囲は -35 ℃ (-31 ℉) ～ -5 ℃ (23 ℉) で、一部の高性能な冷水機では -40 ℃ (-40 ℉) まで到達可能です。
超低温チラーは、通常、動作温度が-40℃（-40℉）から-120℃（-184℉）の冷水機を指し、一部は-150℃（-238℉）以下、さらに低い温度まで到達可能です。これらの機材は通常、複式冷凍技術と特殊な冷凍剤を使用しています。
チラー用途別
半導体チラーは、半導体製造装置の冷却に使用されます。例えば、露光装置、エッチング装置、イオン注入装置などです。温度範囲は通常5℃（41℉）から20℃（68℉）で、一部の工程では0℃（32℉）から25℃（77℉）が要求され、温度制御精度が極めて高い（＜±0.1℃）必要があります。
機械の過熱による損傷を防ぐため、CNCチラーの温度範囲は通常5℃（41℉）から25℃（77℉）です。
レーザーチラーは、レーザー、レーザーヘッド、光ファイバー、光学部品の冷却に使用され、温度範囲は15℃（59℉）から30℃（86℉）です。。
主軸チラーは、電主軸の温度を制御し、過熱による寿命や精度の低下を防ぐため、温度範囲は20℃（68℉）から30℃（86℉）です。
溶接チラーは、溶接ガン、溶接電源、溶接ヘッドの冷却に使用され、チラーの温度範囲は10℃（50℉）から30℃（86℉）です。
MRIチラーは、超伝導磁石の冷却システム、RF電源などの部品を冷却するために使用され、温度範囲は5℃（41℉）から35℃
（95℉）です。
上記のチラーの温度範囲は参考値です。なぜなら、他の要因（冷媒、冷却液、タイプ、複合冷却技術など）の影響により、チラーの温度範囲は変化する可能性があるためです。
結論
チラーの温度範囲は広ければ良いというものではありません。極端な温度を必要としない用途では、適切な上限温度と下限温度を選択する方が経済的で効率的です。
LNEYAでは-150℃～+350℃のチラーをカスタマイズすることができ、多くの産業向けに冷却システムを設計・製造してきました。お客様の用途に適したチラー温度が分からない場合は、弊社のチラーエキスパートが無料でご相談に応じます。
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