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ボルテックスチューブについての概要、用途、原理などをご説明します。また、ボルテックスチューブのメーカー1社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。
ボルテックスチューブとは、圧縮気体を高温・低温の2つの気流に分離することができる装置です。
−40℃〜−60℃程度の超低温空気を発生することができる小型のピンポイント型の冷却装置として、工業的に使用されています。冷媒を必要とせず、駆動部品が無いため取り扱いが容易です。溶液やオイル冷却方法に比較して後処理が簡単であり、フロンガスなどを必要としないことから環境にやさしい冷却方法であるとされます。
ただし、圧縮気体は別途用意する必要があるため、コンプレッサーなどが必要です。別名には、ボルテックス管、ランク・ヒルシュ管、ヒルシュ管などの名称があります。
ボルテックスチューブは、主にボルテックスクーラーに使用されています。ボルテックスクーラーは、工業生産の現場などで冷却ツールとして使われている装置です。主な用途例には下記のようなものがあります。
また、ボルテックスチューブは、冷風だけでなく温風も取り出すことができるため、クーラーとしてだけでなく温める用途でも用いることが可能です。具体的な使用例として、歯科用ドライヤーが挙げられます。
ボルテックスチューブは、気体の高速回転によって発生する、渦流、圧縮、膨張、圧力差を利用して低温風と高温風に分離する仕組みです。具体的な分離の仕組み・流れは次の通りです。
得られる冷風温度、冷却熱量は、用いる圧縮空気の圧力、温度、風量や、ボルテックスチューブのバルブで調整する冷風量、高温風量の比率によって異なります。
ボルテックスチューブは、可動部や冷媒を必要としない装置です。通常の構造は下記の構成から成ります。
ボルテックスチューブには、温度範囲、流量、冷却能力、出力温度、フロー容量、騒音レベルなどの点で様々な種類があります。ノズル付きとなっている製品はチューブだけのものよりも、取り扱いが容易です。
また、らせん状のフィンを管の中に内蔵させるなどして、より効果を高めた構造の製品も開発されています。用途に合わせて様々な種類の製品が開発・販売されているため、使用目的に合わせて適切なものを選択することが必要です。
参考文献
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jsmemag/73/615/73_KJ00003075798/_pdf
https://yamatoh-tk.co.jp/research-and-development/
https://www.text-hack.com/2021/10/term-voltexcooler.html
https://www.monotaro.com/k/store/%E3%83%9C%E3%83%AB%E3%83%86%E3%83%83%E3%82%AF%E3%82%B9%20%E3%83%81%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%83%96/
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
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