工業用チラー組をアプリケーションで利用する場合、基本的な知識を理解することが重要です。これにより、より効果的に活用できるようになります。この記事では、チラーの概念、原理、種類、構成部品、および応用について解説しています。準備が整いましたら、読み始めてください。

チラーとは何ですか？

プロセス用チラーは、熱を冷却が必要な場所から移動させる冷却装置です。この装置は、精密な温度制御が必要なさまざまなプロセス工程で広く使用されています。

なぜ冷却装置が必要なのでしょうか？

もしあなたのプロセスが温度に非常に敏感な場合、例えば化学反応や半導体プロセスなどでは、正確な温度制御を行うためにチラーが必要になるかもしれません。多くの設備は連続運転後に廃熱を発生させます。設備が過熱により損傷を受けるのを防ぐため、チラーシステムで冷却する必要があります。

チラーはどのように機能するのでしょうか？

チラーの動作原理

• 相変化：相変化は物質の状態の変化であり、一般的な相変化には固体、液体、気体間の変化が含まれます。この過程では温度は変化しませんが、大量の熱を吸収または放出します。
• 潜熱：物質が相変化を起こす際に熱を吸収または放出しますが、温度は変化しません。
• 顕熱：物質が熱を吸収または放出する際には温度が変化しますが、相変化は起こりません。
• 熱伝達：熱は常に高温の物体から低温の物体へ伝達されます。

冷却サイクル

チラーは、冷媒と冷却が必要なプロセスとの熱交換により冷却を実現します。このプロセスは、コンプレッサー、凝縮器、膨張弁、蒸発器の連携により完了します。

コンプレッサーは気体状の冷媒を圧縮し、この工程は冷媒の圧力と温度を上昇させるためです。凝縮器では、高温の冷媒が外部（水または空気）と熱交換を行い、液状に変化します。

膨張弁の通路は非常に狭く、膨張弁を通過する際、冷媒は狭い空間から広い空間へ移動します。これにより、冷媒の圧力と温度が低下します。その後、低温の液状冷媒は蒸発器で熱を吸収し蒸発します。最後に、気体の冷媒はコンプレッサーに戻り、循環作業を継続します。これが冷媒循環です。

LNEYAチラーの動作原理

チラーの構成部品

工業用チラーの主要な構成部品には、コンプレッサー、コンデンサー、膨張弁、および蒸発器が含まれます。実際の運用では、その他の部品を追加する場合もあります。

コンプレッサー：コンプレッサーで圧縮された気体状の冷媒は、高い温度と圧力を持っています。一般的なコンプレッサーには、遠心式、渦巻式、およびスクリュー式があります。

凝縮器：凝縮器は圧縮された冷媒ガスを冷却して液体にします。風冷式と水冷式のチラーでは、凝縮方式が異なります。風冷式チラーはファンで風を吹き付けて冷却し、水冷式チラーは冷却塔の冷却水を使用します。

膨張弁：膨張弁の通路は非常に狭く、液体の冷媒が通過する際、圧力と温度が変化します。一般的な膨張弁には電子膨張弁と熱力膨張弁があります。

蒸発器：熱交換プロセスは蒸発器内で発生します。液体の冷媒はここで冷媒から熱を吸収し、気体へと蒸発します。

チラーの種類

冷凝器による分類

冷凝器の種類によって、チラーは水冷式チラーと風冷式チラーに分類されます。

水冷式チラー

水冷式チラーは水を利用して高温の冷媒の熱を吸収するため、通常、冷却塔、ポンプ、配管が装備されています。その全体的な設置面積は比較的広くなりますが、冷却効率は非常に高いです。

風冷式チラー

風冷式チラーはファンで大量の空気を冷媒に送り込み、冷媒の温度を低下させます。そのため、環境条件に高い要求があります。環境温度が高すぎると、効率が低下します。

コンプレッサーの種類による分類

コンプレッサーの種類によって、チラーはスクリュー式チラー、渦巻式チラー、および遠心式チラーに分類されます。

スクリュー式チラー

このチラーはスクリューコンプレッサーを使用します。スクリューローターで冷媒を圧縮します。水冷式と風冷式の2種類があります。体積が大きく、大規模な工業施設に適しています。

渦巻式チラー

渦巻式チラーは渦巻コンプレッサーを使用し、動的と静的な2つの渦巻ディスクを備えています。体積が小さく、中小規模の施設に頻繁に使用されます。

離心式チラー

離心式コンプレッサーは連続回転式機械で、高速回転により遠心力を発生させます。回転速度が高く、出力も大きいため、大規模な冷却が必要な施設に用いられます。

LNEYA には、循環チラー水チラーなど、さまざまなタイプのチラーがあります。

チラーの応用

チラー組は、複数の業界の製造工程で広く活用されています。以下は、その代表的な応用例です：

レーザー切断

レーザー切断機は連続運転後、レーザー装置と作業ヘッドから大量の熱が発生します。適切な冷却が行われない場合、熱応力により装置が損傷を受け、高額な修理や交換費用が発生する可能性があります。

射出成形

金型の迅速な冷却を実現し、製品の脱型効率と製品バッチの一貫性を向上させるため、射出成形工程ではチラー組を用いて金型の温度を制御します。

半導体テスト

半導体部品の異なる極限温度下での性能をテストするため、製造者は通常、半導体チラーを用いて恒温環境を提供します。

化学反応

異なる化学反応に適した環境温度を創出するため、研究者はチラーとジャケット反応釜を組み合わせて使用します。

チラーは化学反応や試験プロセスに使用できます

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LNEYAはチラー組の設計と製造において15年以上の経験を有しており、より高品質な製品を提供し、業界の多様な温度制御の課題に完璧に対応できるよう支援します。

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