チラーは冷凍サイクルに基づいて動作します。コンプレッサーは冷媒を圧縮し、温度と圧力を高めます。高温高圧の冷媒ガスは空冷式コンデンサーに入り、そこで周囲空気に熱を放出して凝縮し、液体になります。液体冷媒は膨張弁を通過し、圧力と温度が低下した後、蒸発器に入ります。蒸発器では、冷媒がグリコール水溶液から熱を吸収し、冷却します。冷却されたグリコール水溶液は石鹸型に送られ、石鹸の凝固過程で発生する熱を吸収します。
石鹸型用空冷式グリコールチラーの特長と利点
不凍性：水にグリコールを添加することで凍結を防止し、パイプラインの凍結リスクを回避して低温でもチラーを正常に動作させます。これは、石鹸型冷却システムにおける安定した冷却維持に不可欠です。
設置容易性：水冷式チラーとは異なり、空冷式グリコールチラーは冷却塔や関連する水循環システムを必要としないため、設置と移動が容易で、特に水資源が不足している場合や設置スペースが限られている場合に適しています。
広い温度制御範囲：一般的に+5℃～+35℃の温度制御範囲に対応しており、様々な生産プロセスにおける石鹸型冷却のさまざまな冷却要件に対応できます。
多重保護機能：コンプレッサー過負荷保護、高電圧・低電圧保護、ポンプ過負荷保護などの機能を備えており、チラーの安全で安定した動作を確保し、寿命を延ばします。
産業用空冷式グリコールチラーの適切なサイズ選定は、総熱負荷を計算し、チラーの冷却能力と一致させることにかかっています。以下に手順を追って説明します。
1. 基本原則：冷却能力と熱負荷の一致
重要なのは、チラーが除去する必要がある熱量（熱負荷、kWまたは室温）を計算し、その値以上の冷却能力を持つチラーを選択することです（安全マージンを10～20%追加してください）。
2. 総熱負荷の計算（3つの重要な要素）
石鹸の配合による熱：主な熱源は、石鹸が凝固する際の発熱反応です。以下の式で概算します。
熱負荷（kW）＝1バッチあたりの石鹸の質量（kg）×石鹸の比熱（≈2.1 kJ/kg·°C）×必要な温度降下量（°C）÷冷却時間（秒）。
例：石鹸100kgを1時間で60℃から30℃まで冷却する場合 → (100 × 2.1 × 30) ÷ 3600 = 1.75 kW。
金型と環境からの熱：金型材料からの熱（例：鋼鉄はアルミニウムよりも熱容量が高い）、周囲温度（高温の作業場は負荷を増加させる）、配管／ポンプからの熱増加（ベース負荷の約5～10%）を加算します。
生産速度：連続バッチ（例：1時間あたり2バッチ）で稼働している場合は、1バッチあたりの熱負荷にバッチ頻度を乗じます。
3. チラーの冷却能力への変換
冷却能力の単位：1RT（冷凍トン）= 3.517 kW、1kW = 860 kcal/h。
計算外の発熱（例：断熱不良、ピーク生産時）を考慮し、チラーの過負荷を回避するために10～20%の安全マージンを追加してください。
例：計算上の総熱負荷 = 10 kW → 冷却能力11～12 kW（3.1～3.4 RT）のチラーを選択してください。
4. その他のサイズ確認
グリコール溶液流量：チラー内蔵ポンプが、すべての金型を循環させるのに十分な流量（L/分）を供給できることを確認してください。流路が狭い金型では、効率的な熱伝達のためにより高い流量が必要です。
温度制御範囲：チラーが必要な設定温度に到達できることを確認してください（石鹸型の冷却には通常10～25℃が必要です。この範囲に対応するチラーを選択してください）。
周囲条件：空冷式チラーは、放熱に周囲の空気を利用しています。高温エリア（35℃以上）に設置する場合は、5～10%サイズアップすることで効率の低下を補うことができます。
