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アルミ鋳物・ダイカストに関する技術コラムです

2024.06.03

空冷・水冷冷却の課題とは?それらを解決する冷却装置<RC急速冷却ユニット>をご紹介!

冷却装置は、機械や電子機器などワークの温度を適切に保つために使用される装置です。工場内の設備・ワークにおいて過熱による損傷を防ぎ、効率的な運転を確保するために不可欠です。

今回は、空冷と水冷、従来の冷却装置の仕組みと、アルミダイカスト技術ナビを運営する株式会社 日本高熱工業社が開発した、従来の冷却装置の問題点を解決する<RC急速冷却ユニット>を紹介いたします!

冷却の現況

工場でワークを冷却するためなどに用いられる冷却装置はこれまで空冷式と水冷式、2つの冷却方法が一般的に用いられてきました。ここでは、2つの冷却方法のメリットとデメリットを紹介いたします。

空冷式冷却

空冷式冷却装置は、空気を冷媒として使用し、ファンやフィンを通じて熱を放散させるシステムです。設備構成が簡単でメンテナンスが容易であるというメリットがございますが、効率が水冷式と比べてやや低いため、冷却時間が長く生産性が悪いというデメリットがございます。

水冷式冷却

水冷式冷却装置は、水を冷媒として使用し、熱交換器を通じて熱を効率的に移動させるシステムです。水は高い比熱容量を持ち、大量の熱を運搬できるため、冷却効率が高く、サイクルを早くすることができます。一方で、割れが発生する可能性が高まる他、冷却に水を使用するため、水残りが発生してしまう恐れがあります。

 

ワーク冷却の課題

従来の冷却装置において、ワークの冷却が進みにくい理由としては2つあります。

① ライデンフロスト現象の発生

従来の水冷冷却において、高温のワークにミストを散布した際、ワークとミストの間に水蒸気層が発生し、熱交換が阻害されます。

② 速度境界層による阻害

従来の空冷冷却において、通常の送風をワークに衝突させた際、速度境界層によって送風がワークの熱を奪うことが阻害されます。

 

高効率な冷却を実現!<RC急速冷却ユニット>

RC急速冷却ユニットはミスト、エアーを組み合わせて制御する事が可能です。エアーだけでも一般的な送風機と比較して優位性がございます。

RC急速冷却ユニットの特徴

01 冷却時間の大幅短縮
  • ミストによる高効率な冷却
  • 速度境界層の抑制
02 省エネ・カーボンニュートラル
  • 圧搾空気1㎡あたり6-9kWを仕様
  • 工場エアーを使用しない機器構成を採用
03 ミスト or 空冷の実証コンサルティング
  • 複雑な形状のワークに対応
  • あらゆる材質に対応
  • 多彩な冷却モードを搭載

 

RC急速冷却ユニットの性能

エルボ管の冷却

900℃から50℃まで 45秒で冷却

送風機との比較

400℃50℃で同一ワークを一般的な送風機と比較して60%の冷却時間の短縮

空冷と空冷+ミストの比較

3kgのSUS製ワークを400℃から50℃まで
エアーのみの場合で125秒
更にミスト追加で35秒で冷却しました。

⇒ 90秒の冷却時間の短縮

 

まとめ

今回は、空冷と水冷、従来の冷却装置の仕組みと、アルミダイカスト技術ナビを運営する株式会社 日本高熱工業社が開発した、従来の冷却装置の問題点を解決する<RC急速冷却ユニット>を紹介いたしました!ワーク冷却の冷却効率でお悩みの方はぜひお問い合わせください!

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