水を冷却剤とするサステナブルな冷却技術用真空ポンプ

より良い冷却剤のためのグローバル探査

冷却は年間を通して、多くの業界、例えば、産業製造プロセスあるいは機械やキャビネットの冷却の他にITやオフィス、住居用ビルなどでで必要とされています。エネルギーコストの上昇及びエネルギー効率規定に従って、更に、損傷したIT機器、機械あるいはフードロスによる高い損失において冷却は重要な役割を果たします。

ほとんどの冷却システムはフッ素ガス、アンモニアあるいはプロパンなどの従来からの冷却剤に頼っています。但し、これらの従来の冷却剤は環境、安全性あるいは人体への健康のいずれかに脅威を示します。フッ素ガスはオゾンの枯渇や地球温暖化を増長させ、その間、アンモニアは有毒性でプロパンは引火性です。従って、安全、清潔、サステナブル、そして廉価な冷却剤の幅広い模索が続いておりました。

天然水は最高の効率性を可能とし、排出を減少させます

この技術の発明者はパイオニアとして、R718とも呼ばれる純水を自然冷媒として使用する冷却システムを設計した。この技術により、このソリューションは世界で初めて量産された唯一の水冷式冷凍機となった。この技術の核心は、高度にエネルギー駆動する冷媒としての水が、連続的に蒸発、圧縮、凝縮される閉回路で機能することである。

主な利点は技術の卓越した効率性とサステナビリティにあります。現行の従来からの冷却システムと比べても最大80％の省エネを可能にし、また、CO2排出もほとんどゼロです。水のみを使用するため、技術は人間あるいは環境に対して危険性を晒すことはありません。リサイクルを含むシステムの充填、サービス及びメンテナンスは簡単で、従来の冷却剤に対して使用されていた安全基準等に頼る必要はありません。

水ベース技術用に最先端の真空ポンプが必要

全ての操作中に維持されなくてはならないシステム内での正確で一定した真空のおかげで、水を冷却剤として使用することができます。正しい真空の下でのみ、水は冷却剤として使用される水に必要な温度変化を行います。これは真空ポンプの高い要求があります。10から100 mbarabsの範囲内および5℃から45℃の温度範囲内で作動する必要があります。更に、ポンプはオイルフリーで稼働し、メンテナンスなしで長期間信頼性をもって稼働しなくてはなりません。

小さな設置面積と一般的に高い堅牢性が不可欠であり、ポンプはチラー内の厳しい蒸気環境に対応できなければなりません。そのため、ダイヤフラムポンプ技術はこの課題にとって理想的であり、最終的にシステムメーカーとダイヤフラムポンプ技術のリーダーであるKNF社とのコラボレーションにつながりました。

水ベース技術用に特別にカスタマイズされた真空ポンプ

システムで使用される最終ポンプはKNF N 813.3 シリーズに基づいており、特定のカスタマー仕様に合わせてあります。より高い回転速度のために、モータはデジタルパラメトリック化されています。これが可能なのは、ブラシレスDCモータが自社開発部品であるため、KNFが高度なデジタル調整を行うことができるためです。吸引側では、ポンプには恒久的なオープンガスバラスト、フィルター及びノズル付きのヘッドプレートがはめ込まれています。ガスバラストはポンプからの結露を取り除き、理想的な性能を確保するのに役立ちます。

強力な性能と高いモーターの回転速度にもかかわらず、真空ポンプは非常に静かで低振動で作動します。これはチラーを低ノイズ稼働が重要である住宅用ビルや製造プロセスで使用する可能性を増やしてくれます。この例はポンプのようなひとつのコンポーネントの質がシステム全体にどれだけ重要な影響を与え、異なる分野での適応性があるかを示しています。また、ポンプを共同でカスタマイズすることで、他の方法では不可能であった解決策を導き出すことができることも示しています。