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  6. 3-1. 冷却水の種類と特徴

温調機器
チラー 周辺情報

PCU-SL/PCU-R Series

3-1. 冷却水の種類と特徴

熱交換器の冷却水として一般的なものの種類と特徴を説明しています。

2-2.液冷式熱交換器(液体―液体)」で熱交換器の種類をご紹介いたしました。液冷式熱交換器を使用する場合、多く場合は冷却媒体として手に入りやすく、熱交換効率のいい水が使用されます。この項目ではその冷却水の種類と特徴についてご説明いたします。

各冷却水のメリット・デメリット

  メリット デメリット

井戸水

・使用料がない、あるいは水道に比べて安い

・水温が年間通して安定している

・大流量を確保しやすい

・掘削やポンプ設置などイニシャルコストがかかる

・雑菌や藻が繁殖しやすい

・場所によって水量・水質にばらつきがある

水道水

・水質が年間通して一定

・年間通して一定流量を確保しやすい

コストが高い

・水温が季節によって変動する

クーリングタワー

・水資源の節約になり、コストを下げることができる

・水の気化熱を利用するのでランニングコストが低い

・建屋1棟丸ごとなど大規模な冷却が可能

・水が蒸発することで循環水濃縮されるのでスケールが発生しやすい

・藻や菌が発生しやすくスライムの原因

・季節によって水温が大幅にばらつく

・冷却利用の多い夏場は流量が低下する

チラー水

水道代節約、電気代節約が可能

水量・水質が一定

・設備に合わせて温度・流量調節可能

・設備や運用に合わせてサイズ選定可能

 

・導入時の施工にコスト・手間がかかる

・空冷機を屋内設置すると排熱が発生する

 

水質による分類

水道水

水道水は水道法によって厳しく管理されています。水質基準項目は51項目あります。
この基準のため水質は安定しているが、イオン分が多く、特に塩素により消毒/殺菌しているので塩素イオンが多く含まれており、トリハロメタンと呼ばれる有機物を含んでいるのが特徴です。

 

井戸水 地下水を汲み上げて使用する工業用水。採取場所により水質にばらつきが大きい。水道水のような水質に関する処理を施していないため菌類・バクテリアを含んでおり、藻やスライムが発生しやすい場合があります。

 

純水 塩類や残留塩素がほとんどすべて除去された状態を指し、不純物を取り除く方法により、それぞれRO水(逆浸透膜を通した水)、脱イオン水(イオン交換樹脂などによりイオンを除去した水)などと呼ばれます。

 

超純水 純水の製造方法では取り除けない有機物や素粒子、気体なども様々な工程を経て取り除かれている純度100%の理論的に水に限りなく近い高純度の純水のこと。ハングリーウォーターとも呼ばれ物質を溶かし込む能力が高いので、超LSIなどの半導体製造工程でシリコンウェハの洗浄や、医薬品の製造などに用いられます。

注意したい水質トラブル

スケール

水中の不溶解成分が、配管内に付着・堆積したものがスケールです。スケールは主にカルシウム、シリカ、鉄錆などの無機物で、放置すると局部腐食を引き起こすほか、熱交換器内のチューブの伝熱面に付着すると熱交換率を低下させ、運転コストを増大させます。

 

スライム チラー循環水はその水温や循環中に残留塩素が消失する性質上、微生物の生育に適した環境になりやすく、水中に藻類・最近(バクテリア)・真菌(カビ)などが繁殖します。これらの微生物と、それらから分泌される粘性有機物が、スライム形成の原因です。
藻やスライムが引き起こす閉塞は、悪臭や健康被害の原因となる場合があります。

 

前の項目:2-3.チラーによる直接冷却
次の項目:4-1. 冷却対象への通水経路がある場合

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