チラーのオープンループ回路とは？

チラーシステムにおけるループとは、以下のような循環経路全体を指す。冷却剤蒸発器出口から機器を通って蒸発器入口に戻る。この経路には、チラーの蒸発器、冷却される機器、プロセス、パイプラインが含まれます。冷却回路には、オープンループとクローズドループの2種類があります。この記事では、オープンループとは何かを説明します。

オープンループ回路とは？

オープン・クーリング・ループとは、クーラントが循環過程のどこかで外界と直接接触することを意味する。ループ内の水タンクまたはリザーバは大気に開放されており、クーラントと周囲の空気が直接接触します。

開ループ回路の構造

典型的なオープンループは、チラー、オープンリザーバー、水ポンプ、冷却対象の機器またはプロセスで構成される。チラーシステムの蒸発器は冷媒を蒸発させ、熱を吸収して冷却水を冷却します。オープンシステムであるため、リザーバーは加熱された冷却水を貯蔵し、空気と直接接触する。循環水ポンプの機能は、冷却水をリザーバから冷却が必要な機器またはプロセスへ移送することです。

オープンループ回路冷却システムはどのように機能するのですか？

の冷媒が冷えた後工業用冷凍機蒸発器で蒸発すると、クーラントの熱を吸収し、クーラントの温度は設定値まで下がります。循環ポンプによって駆動され、低温のクーラントはパイプラインに沿って装置やプロセスに運ばれます。プロセスや装置から熱を吸収したクーラントは、開放水槽に戻り、水ポンプに押されて再び蒸発器に送られ、次のサイクルに入ります。

オープンループ回路の利点

- 水位の可視化
水タンクが開いているため、水位センサーを追加することなく、クーラントの水位を直接確認することができます。水位が低くなっても、機械を止めてベントしたりパイプラインを取り外したりすることなく、いつでも水を追加することができます。

- メンテナンスが容易
開放回路は水槽＋水ポンプのシンプルな構造。設置時に何度もガス抜きをする必要がなく、デバッグが便利です。循環経路が短く、不純物が詰まりにくい。水槽内に不純物があっても分解洗浄が容易です。

- 分岐液供給
開放回路は、バランスバルブや圧力制御ロジックを必要とせず、複数のプロセスや機器に一定の圧力で液体を供給することができます。

- サーマルバッファー
開放回路で使用される水タンクは、高温の冷却水を貯蔵することができます。プロセスの瞬間的な熱負荷が増加した場合、水タンクに貯蔵された冷却水は熱バッファとして機能し、急激な温度変動を回避し、チラー冷凍システムの瞬間的な圧力を下げることができます。

- 低いイニシャルコスト
オープンループ・チラーは、密閉式膨張タンク、圧力コントローラー、複雑なパイプライン・シールを使用せず、イニシャルコストが低い。

オープンループ回路の限界

開放型の水槽では、クーラントが空気と直接接触し、空気中の水分やダスト、オイルミストなどの不純物を直接吸収してしまいます。特にグリコールは吸湿性が高く、吸水後は濃度、粘度、凝固点などの物性が変化し、性能劣化の原因となります。

クーラントに不純物が多いとパイプラインに蓄積し、パイプラインの閉塞を引き起こす。また、高温のクーラントは蒸発しやすいため、定期的に補充する必要がある。伝熱オイルのような毒性、腐食性、揮発性のある液体をクーラントとして使用すると、気化して開放系で漏れ、安全上の危険が生じる。

オープンループ回路のメンテナンス

開放回路内のクーラントは高温で蒸発しやすいので、液面低下によるポンプの空運転やエア吸入を防ぎ、ポンプのキャビテーション損傷を防ぐため、定期的に補充すること。水タンクは、不純物が配管に詰まるのを防ぐため、少なくとも3ヶ月に1回は点検・清掃を行う必要がある。また、熱交換効率を確保するため、冷却システムの劣化や腐食を防ぐために、クーラントを定期的に交換する必要がある。

結論

開放回路は一般的に、精度や清浄度が厳密に要求されない作業条件で使用されます。半導体、MRI、CNC工作機械などの精密機器やプロセスの温度制御には、閉回路式冷凍機が最適です。LNEYAでは標準的なクローズドループ・サーキット・チラーそしてカスタマイズ・サービス.LNEYAでは、お客様の用途に合わせた温度制御ソリューションを取り揃えております。