冷却システムに垂直型熱交換器ユニットを使用する理由

省スペースで性能が安定し、保守が容易な冷却システム技術への需要の高まりにより、データセンターや医薬品業界などの分野でも注目されています。性能が安定し、保守が容易な冷却システム技術において、LiTEAMは熟練した垂直型熱交換器ユニットを備えています。従来の熱交換システムにおける垂直空間の活用に焦点を当てた、ソフトウェア制御型熱管理ソリューションとしてこれらのシステムに採用されています。独自の熱制御機能を提供し、垂直型冷却システムの発展を促進しています。
   

クロスフロー式垂直熱交換器を上記の冷却システム構成に統合することで、空間の充填性と冷却性能が向上します。レーザー加工ワークショップや冷却サイクルシステム、スタックオンスタック構造を持つデータセンターにおける最大限の空間冷却に使用されます。この垂直クロスフローは、垂直方向のフィラー空間を極めて効果的に利用できるという独自の利点を持ち、冷却床面積を最小限に抑えながら、閉鎖型冷却コア向けのスタックオンスタック型データセンターに対し、クロス配置による空間充填を可能にします。

例えば、中規模の垂直型熱交換器ユニット（リエーム社製）は床面積1.2m²しか必要としませんが、同等の性能を持つ水平型ユニットは3.5m²を占めます。両者の熱伝達能力は同じです。この省スペース性により、冷却システムをより小型のエンクロージャーに統合することが可能になったり、同じ敷地面積内で他の機械設備を追加するためのスペースを確保できます。この構成は、都市部の工場、コンパクトなデータセンター、または敷地の拡張なしに冷却システムを拡張したい施設にとって特に有利です。

簡単な設置、軽量化、信頼性の高い冷却性能

垂直型熱交換器ユニットは、冷却システムが最適な冷却性能で機能することを保証するために、最大の熱伝達係数を提供します。liatemの垂直型熱交換器ユニットは、流体の動きをマクロ的に改善し、ミクロンレベルでの熱交換を高めるために垂直配置を採用しています。垂直方向の配置により、向流方向に移動する高温流体と低温流体がよりスムーズに流れ、重力によって下方へと移動しやすくなります。高温流体は下降し、低温流体は上昇します。この構成により、2種類の流体が一貫して十分に接触することが可能になります。この向流式の流れは、流体間の温度差を最大化します。この特性により、垂直型熱交換器ユニットは単位あたりより多くの熱を伝達できます。さらに、垂直配置は流体の滞留領域、つまり流体が閉じ込められて緩やかにしか動かない水平方向の滞留ゾーンを低減します。

例えば、製薬冷却システムにおいてプロセス流体を60°Cから25°Cまで冷却する場合、リエテムの垂直型熱交換装置を使用すると、同じサイズの水平型ユニットと比較して20％の時間で作業が完了します。このように向上した熱交換効率により、冷却システムは所望の温度をより迅速に達成でき、プロセス流体や設備の過熱を回避できるため、品質が向上し、より信頼性の高い生産が可能になります。

垂直型の熱交換器ユニットにより、冷却システムのメンテナンスが容易になり、作業時間をさらに短縮できます。垂直設計であれば重要な部品へのアクセスが容易であり、水平型ユニットとは異なり、技術者が這い回ったり、屈んだりして硬直したユニットに対応する必要がありません。垂直構造では、自然に流体を排出できるため、メンテナンスや清掃もより簡単です。例えば、底部のバルブを開けることでユニット内の流体を完全に排出でき、残留物や熱交換用流体が少なく済むため、熱交換効率も向上します。

垂直型熱交換器を備えた食品加工ユニットについて考える。衛生上の理由から定期的なメンテナンスが必要である。垂直型ユニットの分解、清掃、再組立には2時間かかるのに対し、水平型ユニットでは4時間がかかる。つまり、メンテナンスが簡素化されることで冷却システムの停止時間を短縮できるだけでなく、システム部品の作動状態を維持することで装置寿命を延ばし、冷却システム全体の運用コストを低減できる。

垂直型ユニットと併用して動作する水平型熱交換器は、流体損失が少なく、全体としてより優れた性能を発揮し、システム性能を向上させる。流体分配スペーサー設計の改善により、レベル3の最適化が実現する。Liatemの垂直型熱交換器ユニットは、上部に流体入口を持つ構成である。この構成により、底部に入口を持つ設計の不十分な水平型ユニットが抱える流体損失や、流入流体圧力ゾーンの不均衡による未冷却領域の発生といった問題を解決する。

複数の機械に供給するカスタマイズされた製造用冷却システムにおいて、垂直型熱交換器ユニットが接続されたすべての装置への流体供給を均等に調整し、ある機械が過剰に冷却されたり、別の機械が過熱したりするのを防ぎます。流体の均等な分配を維持することで、過冷却および過熱を防止します。これにより、冷却システム全体のバランスが保たれ、温度の不均衡による損傷や予期せぬ運転停止を回避できます。

まとめ

垂直熱交換器は、システムの全高を低減できるため、冷却システムにおいて実績のある方法です。これにより、熱伝達効率の向上、メンテナンス性の改善、冷却媒体の分配効率の向上が実現されます。産業用システムでも、あるいは空間、性能、メンテナンスが最適にバランスされたLiatem社の垂直熱交換器でも、こうした利点を十分に活かす設計となっています。また、その点についても説明が必要です。スペースと効率の両面で冷却システムの強化と最適化を目指す企業にとって、垂直熱交換器ユニットは費用対効果が高く、信頼性の高いソリューションです。低価格でありながら冷却効率を確保でき、長期的に安定した冷却性能を保証します。