デュアルチャンネルカスケードチラー方式の仕組み

二重チャンネルカスケードチラー方式は、チラー技術の最先端に位置しており、半導体製造や最新の電気自動車（EV）技術、その他の多様な産業における特定の零下冷却ニーズに対応しています。従来の単一チャンネルチラーを越えて、二重チャンネル方式は2つの独立したが相互に連携するチラーを統合し、より高い柔軟性と作業温度の制御・維持に対するさらに精密な管理を可能にします。これらの各産業では、ごくわずかな温度変動さえも生産歩留まり、品質、エネルギー効率に大きな影響を与えるため、極めて微細な温度管理が不可欠です。熱管理技術分野における12年以上の経験を基に、蘇州凌恒精密工業有限公司（Suzhou Lingheng Precision Industry Co., Ltd.）は、2.5D／3D半導体およびEV（電気）パワートレイン（小売）テストにおける過酷な温度制御技術要件に応えるべく、このシステムを最適化しました。対応温度範囲は-100～+200°C、温度勾配は0.1°Cです。

デュアルチャンネルカスケードチラー方式の動作原理

二重チャンネルカスケードチラー・システムの最も顕著な特徴は、システムの二重チャンネル設計とカスケード冷凍サイクルです。各チャンネルは閉鎖型の冷凍ループを運転し、2つのループは熱交換器を介して接続され、カスケード熱伝達を実現します。この設計により、極端な温度条件での応用において、二重チャンネルカスケードチラー・システムの運転が最適化され、各段階で異なる冷媒の利点を活用できます。半導体製造における二重チャンネルカスケードチラー・システムの応用例として、エッチングおよび成膜プロセスの温度を安定させたまま、2つの独立したプロセスモジュールを同時に冷却することが挙げられます。二重チャンネルカスケードチラー・システムに搭載されたPLC制御装置は、リアルタイムの負荷変動に応じて2つのチャンネルの冷却能力を調整し、温度の安定性を維持するためのシームレスな運転を提供します。システムの全金属パネル構造は放熱性を向上させ、EMIを低減し、過酷な産業環境下での信頼性の高い運転をさらに確実にします。

デュアルチャンネルカスケードチラー系統の設計特徴

高級二重チャンネルカスケードチラー系統は、冷却性能を高水準で発揮するために複数の部品が連携して動作する構成となっています。これらの部品には、二重独立式圧縮機、カスケード熱交換器、温度制御センサーおよび制御ユニットが含まれます。各独立式圧縮機は、-100℃から+200℃という広範な温度域において全体的な効率を実現するために、異なる温度範囲を担当するように設計されています。カスケード熱交換器は2つのチャンネルで効率的な熱伝達を積極的に促進し、冷却効率の低下を最小限に抑えます。システム内に戦略的に配置された温度制御センサーは、PLC制御ユニットにリアルタイムでデータを送信し、±0.1℃の制御限界内でリアルタイムの調整を行います。さらに、蘇州凌恒（Suzhou Lingheng）の二重チャンネルカスケードチラー系統には、特別に設計された循環液体ポートおよび補完的な通信インターフェースが備わっており、半導体ファブや自動車組立工場で使用されるさまざまなOEM装置との接続を容易にします。このような構成部品により、二重チャンネルカスケードチラー系統は、多数の産業用途に対して信頼性が高く、適応性に優れた装置となっています。

二重チャンネルカスケードチラーシステムの重要産業における応用

デュアルチャンネルカスケードチラーシステムは、高精度の熱管理が求められる産業分野で優れた性能を発揮します。半導体産業では、チップレットや3Dパッケージングなどの工程において、熱的不安定性が最大40%の歩留まり損失を引き起こす可能性があるため、このシステムは極めて重要です。デュアルチャンネルカスケードチラーシステムにより、37%の安定した温度損失を維持でき、効率性とコストの両方を改善します。新エネルギー産業では、EVのパワートレイン試験やバッテリー安全性の最適化に広く活用されています。自動車生産におけるダイカスト金型に対して安定した冷却を提供し、8°Cを超える温度差に起因する気孔欠陥を回避することで、不良率を15%削減します。さらに、デュアルチャンネルカスケードチラーシステムは、Sudzo LinghengのCO2ベースモデル（GWP=1、オゾン層破壊係数ODPなし）のように、カギリ修正案の環境基準を満たすカーボンニュートラルの期待を上回っています。このため、カーボンフットプリントの削減を目指す産業分野にとって理想的なシステムとなっています。

従来システムと比較した二重チャンネルカスケードチラー方式の利点

デュアルチャンネルカスケードチラー系統は、シングルチャンネルチラーや他の従来の系統に比べて多くの利点があります。この系統の2チャンネル設計により、優れた柔軟性が実現され、性能を損なうことなく複数のプロセスや機器を同時に冷却することが可能になります。カスケード冷凍サイクルにより、低温域での高い到達性能を実現します。これにより、-50°C以下の温度範囲を達成することが困難な単段式チラーを上回ります。もう一つの主な利点はエネルギー効率です。この系統のインバーター技術により、常に高速で運転するのではなく、需要に応じて圧縮機の回転速度を変化させます。この設計により大量のエネルギーを節約できます。また、この設計と冗長構成によって、デュアルチャンネルカスケードチラー系統の信頼性も高められています。つまり、一方のチャンネルがメンテナンスを必要とする場合でも、もう一方のチャンネルが引き続き運転を継続できるため、重要なメンテナンス期間中でもダウンタイムが発生しません。さらに、系統のコンパクトな設計により工場内の床面積を大幅に節約できます。また、電磁干渉が少ないため、半導体やデータセンター用途で使用される感度の高い電子機器とも互換性があります。

適切なデュアルチャンネルカスケードチラーの選定方法

適切なデュアルチャンネルカスケードチラーの購入は、チラー自体の特性だけでなく、ユーザーの特定の要件にも依存します。カスケードチラーを選定する際には、まずシステムの温度範囲とその精度に注目する必要があります。この点において、システムは広い温度範囲で動作可能であり、温度を±0.1°C以内に維持できることが求められます。冷却要件を評価し、システムの冷却能力がプロセスの冷却ニーズ、特に半導体エッチングやEVバッテリー試験など高負荷の用途に対応できるかどうかを判断する必要があります。また、既存の装置へのシステム統合は極めて重要です。そのため、カスタマイズ可能なインターフェースや循環ポートが不可欠であり、冷却プロセスにおける中断を防ぐことができます。環境規制への適合も非常に重要であり、低GWP（地球温暖化係数）かつゼロODP（オゾン層破壊係数）のシステムを選ぶべきです。これは、カスケード式デュアルチャンネルシステムに関する現在の国際基準に合致するためです。蘇州玲恒のカスケードデュアルチャンネルシステムの強みは、業界での12年間の実績、国内の販売ネットワーク、およびClass 100のクリーンルームでの生産体制にあります。これらは一貫した高品質の製品供給とアフターマーケットサポートを実現しています。これらのシステムは生産プロセスの改善を促進し、産業の発展を後押しします。