真空蒸気加熱・気化冷却の原理

真空蒸気加熱・気化冷却とは

通常100℃以下の温度域の加熱には温水が多く使用されますが、真空技術を利用すると、熱源である蒸気の温度そのものを60℃や90℃にすることができます。この蒸気で加熱を行うためのシステムが真空蒸気加熱システムです。

同様に、従来、冷却水を使用する冷却工程も真空技術を用いて冷却することができます。冷却水を循環させるのではなく、吹き付けた水が真空下で蒸発するときの蒸発潜熱で冷却を行います。これが真空気化冷却システムです。

加熱・冷却の原理と特長

■真空蒸気加熱システム

100℃以下の温度域で使用される熱交換器に、加熱源として低温の飽和蒸気を供給するためのシステムです。

真空ポンプで系内を大気圧以下に減圧し、正圧の蒸気（100℃以上の飽和蒸気）を制御弁で減圧して真空蒸気（100℃以下の飽和蒸気）を生成します。

• 特長
• 圧力を決めれば温度が一義的に決まるので制御性が良い
• 凝縮潜熱伝熱であるため、非常に速い加熱ができる
• 凝縮潜熱伝熱であるため、均一な加熱ができる

• 温水加熱との比較
• 温度ムラのない均一な加熱ができる
• 温水などに比べて素早い加熱ができる
• 製品と熱源の温度差（ヒートショック）を小さくできる
• 設備の省スペース化が図れる

●潜熱（蒸気）加熱

素早い加熱と均一な加熱が可能です

●顕熱（温水）加熱

加熱速度は蒸気加熱より遅く、場所により温度ムラがあります

■真空気化冷却

従来の水冷却に代わり、水が蒸発する際の潜熱を利用して冷却を行うシステムです。真空ポンプで伝熱面および系内を真空にし、吹き付けられた水が低温で蒸発することにより冷却を行います。

• 特長
• 蒸発潜熱伝熱であるため、非常に速い冷却ができる
• 蒸発潜熱伝熱であるため、均一な冷却ができる

• 冷水冷却との比較
• 温度ムラのない均一な冷却ができる
• 素早い冷却ができる
• 少量の水で大きな冷却ができる

●潜熱（気化）冷却

素早い冷却と均一な冷却が可能です

●顕熱（冷水）冷却

冷却速度は気化冷却より遅く、場所により温度ムラがあります