プロセス冷却の解説：メリット、方法、産業用途

最新鋭の産業システムでさえ、特定のポイントで高レベルの熱を放出します。これは、材料と設備が過熱すると損傷する可能性があるため厄介です。システム全体を取り除くのではなく、この問題に対処する他の方法があります。ここでプロセス冷却が登場します。

プロセス冷却とは？ どう機能するか？

このプロセスは、業界で生成される不要な熱を取り除き、すべてをスムーズに稼働させるために機能します。製品の製造プロセスで使用される設備が過熱すると、その設備が損傷し、製品自体も損傷する可能性があります。このような場合、プロセス冷却は設備を冷やし、設備と製品を保護し、産業プロセスに必要な運転温度を維持するために使用されます。多くの業界では、プロセス冷却は損傷した製品と優れた完成品の違いを生み出します。

どの業界がプロセス冷却を使用するか？

プロセス冷却を必要とする業界には以下が含まれます：

• 乳製品 – 牛乳、アイスクリーム、チーズ、ヨーグルトなどの製品が含まれます。これらはすべて、望ましくない食感や不要なバクテリアの増殖を防ぐために冷却を必要とします。プロセス冷却は、これらの製品の製造時にも、それらとそれらを製造する設備を冷やすために使用されます。
• 化学品 – 例には修正液、消毒用アルコール、ガラスクリーナー、バッテリー酸、不凍液が含まれます。これらおよびほとんどの他の化学品の製造には極度の注意が必要です。製造中、一定の温度を常に維持する必要があります。理想の温度から外れると、化学品が損傷し、危険なものになる可能性があります。
• プラスチック – この材料は至る所にあり、私たちは完全にそれに囲まれています。おもちゃ、事務用品、家具、すべてがある種のプラスチックを含んでいます。押出と成形プロセス中の効果的な冷却は、完璧な完成品の生産と高価な失敗の違いを生みます。理想的な温度の達成と維持は、高品質プラスチックの生産に不可欠です。
• 発酵飲料 – ビールやワインを飲む人は、これらの美味しい飲み物を作り出すプロセス冷却に感謝すべきです。発酵プロセスでは、温度を常に慎重に制御する必要があります。ビールの完璧な温度は華氏68〜72度（約20〜22℃）です。この温度を超えると、発酵プロセスが遅くなるか、完全に止まってしまいます。
• 印刷物 – デジタル時代にもかかわらず、多くの印刷物がまだ生産されています。これらには雑誌、包装、ポスター、本、新聞、パンフレットなどが含まれます。印刷プロセスの一部として、システム内の摩擦の結果として熱が生成されます。このプロセスの減速や製品の損傷を避けるため、冷却が必要です。
• 金属製品 – ほとんどの金属製品の建設における必須プロセスは溶接です。建物、キッチン家電、車、いずれも溶接されている可能性が高いです。溶接は非常に高温を使用するため、効果的なプロセス冷却ソリューションが不可欠です。溶接設備が適切に冷却されないと、損傷しやすく、劣った仕上がりになります。
• ジュエリー – ほとんどのジュエリーは放電加工機械で作られます。これらは電気放電を使用して、切断される材料を成形します。硬い材料に使用される高精度プロセスです。プロセスで使用される水は非常に速く熱くなるため、最適な温度を維持するために堅牢なプロセス冷却ソリューションが必要です。
• レーザー – これらはバイナリコードを光ファイバーケーブルを通じて運び、インターネットを提供します。類似技術はレーザー眼科手術やエンターテインメントにも使用されます。Blu-rayとDVDプレーヤーはレーザーを使用してディスクから情報を読み取ります。レーザーの使用は極端な温度を生み出し、最適なパフォーマンスのために設備を安定化させる冷却が必要です。冷却は過熱防止と、レーザーの精度を含む設備の寿命延長にも役立ちます。

利用可能なプロセス冷却ソリューションは？

産業プロセス中に冷凍、熱除去、および/または温度維持のために使用できる、プロセス冷却用の多数の機器があります。特定の業界では熱交換器が不要な熱を取り除くために使用され、他の業界ではノースロープチラーのような大型冷凍システムが使用されます。様々な温度、様々な流量と流体で動作する多様なチラーがあり、プロセス冷却ソリューションにより多くの汎用性と効率を可能にします。堅牢な運用のために、一部のチラーは華氏0度（約-18℃）以下の温度で動作します。フルードチャネルブランケットを産業用チリングシステムに追加して、容器全体にターゲットを絞った完全な冷却を可能にできます。

チラーのタイプ

チラーの2つの主要カテゴリには、吸収式と圧縮式があります。吸収式チラーは熱を使って冷媒をシステム内で循環させるのに対し、圧縮式チラーは機械式圧縮機を使って冷媒をシステム内で強制循環させます。これらの中で最も一般的に使用されるのは圧縮式チラーです。圧縮式チラーには2つのタイプがあります。水冷式と空冷式です。各タイプは同じコンポーネントを含み、メカニズムも似ています。主な違いは熱をどう排出するかです。

• 水冷式チラー – コンデンサーを通して水をポンプで送り、冷却塔を通じて排出します。このプロセスは空冷式よりもはるかに効率的で、エネルギーをより少なく使用します。これは主に水の比熱が非常に高いためです。寿命は空冷式チラーよりもはるかに長いです。
• 空冷式チラー – コンデンサーのチューブに露出した空気を強制的に通過させます。水冷式より多くのエネルギーを必要としますが、定置冷却に最適です。設置も非常に簡単で、建物の外部に設置できるため追加スペースは不要です。しかし、循環問題と詰まりが発生しやすいです。

水冷式と空冷式チラーは、使用する圧縮機技術のタイプに基づいてさらに分類されます。これらには、スクリュー駆動、レシプロ、遠心、スクロール圧縮機が含まれます。