スクロールチラーとスクリューチラー：どちらを選ぶべきか？

新しいプロジェクトで産業用チラーを選択する際、まず適切なコンプレッサーの種類を決定する必要があります。渦巻式チラーとスクリュー式チラーは最も一般的な2つのタイプで、それぞれ独自の利点と適した用途があります。

この記事では、渦巻式チラーとスクリュー式チラーの違いについて説明します。両者の動作原理、冷却能力、電力消費量、コスト、用途などを比較することで、どちらがより適しているか判断できます。

スクロール式冷却機とスクリュー式冷却機の違いは何ですか？

動作原理

スクロール式チラーとスクリュー式チラーの主な違いは、コンプレッサーの種類です。

スクロールチラー–スクロールチラーのコンプレッサーは、2つのスクロールで構成されています。1つのスクロールは固定式、もう1つは可動式です。可動式スクロールは固定式スクロールと連動して回転し、冷媒ガスを圧縮します。

スクリュー式冷凍機–スクリュー式冷凍機のコンプレッサーは、2つのスクリューローターを使用してガスを圧縮します。2つの螺旋状ローターは形状が異なり、回転方向も異なります。ローターには螺旋状の溝があり、互いに噛み合う構造となっています。回転する際に、ガスをコンプレッサー内に引き込み、圧縮します。

冷却能力

スクロール式チラー–単一のスクロール式チラーの冷却能力は一般的に3kWから200kWの範囲にあり、ほとんどのスクロール式チラーは30トン未満です。スクロール式チラーは複数のユニットを並列接続でサポートします。冷却能力を200kWを超えるようにしたい場合は可能です。ただし、システムはより複雑になり、コストは大幅に増加します。

スクリュー式チラー–スクリュー式チラーは、100kWから3000kWまでの高い冷却能力で知られており、一部のモデルではさらに高い能力を達成可能です。また、並列接続も可能です。ただし、単一のチラーで大規模な冷却能力を実現できるため、通常は複数のユニットを並列接続する必要はありません。

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サイズ

スクロール式チラー–スクロール式チラーは主にモジュール式設計を採用しています。これらのユニットはコンパクトな設計となっており、長さ、幅、高さいずれも2メートル未満のサイズが一般的です。20トン（約70kW）のチラーをエレベーターで運ぶことが可能です。

スクリュー式チラー–スクリュー式チラーに採用されるコンプレッサーは比較的長く、そのコンデンサーとエバポレーターは一般的に大型のシェルアンドチューブ式です。そのため、サイズと重量が大きく、独立した広いスペースを確保する必要があります。

ノイズ

スクロール式チラー–チラーのノイズは一般的にコンプレッサーから発生します。スクロール式チラーのコンプレッサーは、運転中に約50～65デシベルのノイズを発生します（通常の会話は約60dBです）。一部のコンプレッサーブランドでは、ノイズを50デシベル以内に抑えることができます。

スクリュー式チラー–スクリュー式チラーの騒音は一般的に大きく、通常70から85デシベルの範囲です。特に起動時、コンプレッサーの騒音が非常に目立ちます。スクリューコンプレッサーの2つのローターが互いに噛み合うため、音が発生します。スクリューコンプレッサーが空冷式の場合、搭載されているファンも騒音の原因となります。

コスト

スクロール式チラーとスクリュー式チラーのコストは、一般的に調達、設置、運転、メンテナンスなどにおいて比較されます。

スクロール式チラー–スクロール式チラーの構造は比較的シンプルで、冷却能力が小さいため、調達コストも比較的低いです。一般的にモジュール式設計を採用しており、付属部品が少なく、設置が非常に簡単です。負荷が比較的小さい場合、スクロール式チラーの効率は高く、変頻コンプレッサーを使用すればさらにエネルギー効率が向上します。構造がシンプルであるため、メンテナンスもより便利です。

スクリュー式チラー–スクリュー式チラーは、多くの部品と複雑な構造を有する大型設備であり、大型の冷却塔やファンを装備する必要があります。これにより、購入費、設置費、メンテナンス費が増加します。

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メンテナンス

スクロールチラー–スクロールチラーはシンプルな構造で可動部品が少なく、日常のメンテナンスは主にコンデンサーとエバポレーター清掃、回路と冷媒の点検、フィルターの交換などです。スクロールチラーは修理が容易です。ただし、コンプレッサーが損傷した場合、通常は全体を交換する必要があります。

スクリュー式チラー–スクリュー式チラーは複雑な構造を有し、コンプレッサーの内部部品は比較的精密です。日常のメンテナンスでは、潤滑油、ベアリング、モーターの状態などを確認する必要があります。メンテナンスは困難であり、メンテナンス担当者は関連する資格を有する必要があります。交換可能な部品は多いですが、アクセサリーは高価です。

連続運転と寿命サイクル

スクロールチラー–スクロールチラーは、一般的に間欠運転または短期間から中期間のプロセス冷却に用いられ、1日あたり24時間未満の運転時間を有します。その平均的な寿命は約8年から12年です。

スクリュー式チラー–スクリュー式チラーは、全天候対応と高負荷条件での運転を想定して設計されています。高い信頼性と長い寿命を特徴とし、一般的には15年から20年程度の寿命を有します。実際の寿命は、使用頻度と定期的なメンテナンスの状況に依存します。

アプリケーション

スクロールチラー–スクロールチラーは、一般的に低負荷条件で使用され、小規模なプロジェクトや冷却需要の低い場所に適しています。例えば、研究室、小規模なプロセスフロー、医療機器の冷却などです。通常、小規模な機械室や屋上に設置されます。

スクリュー式チラー–スクリュー式チラーは、一般的に大規模な産業プロセスで使用され、連続的なプロセス冷却に適しています。例えば、化学工業、製薬業界、大規模な冷凍倉庫、重工業などです。大規模な空調システムでもスクリュー式チラーが使用されます。比較的大きな騒音のため、一般的には機械室や人里離れた場所に設置されます。

どの製品を選択すべきか？

スクロールチラーとスクリューチラーのどちらを選べばよいか分からない場合は、この表を参考にしてください。

ご質問	あなたの答えが	推奨タイプ
必要な冷却能力は大きいですか？(50 RT / 175 kW以上）	はい	スクリュー冷凍機
チラーを1日16時間以上運転しますか？	はい	スクリュー冷凍機
重工業環境で使用されますか？	はい	スクリュー冷凍機
騒音は重要な懸念事項ですか？	はい	スクロールチラー
スペースが限られているか、コンパクトな設計が必要か？	はい	スクロールチラー
予算は限られていますか？	はい	スクロールチラー
メンテナンスはよりシンプルにしたいですか？	はい	スクロールチラー
強力な冷却機能が必要ですか？	はい	スクリューチラー