用途: HRHCシリーズの密閉式冷却・加温循環装置(動的温度制御システム)は、リアクター、オートクレーブ、パイロット・ミニプラント、二重壁リアクター、アドバンストフローリアクター、蒸留装置、材料試験装置、組合せ化学装置、半導体装置、真空チャンバー等に接続可能です。
利点と機能: - 密閉循環により高い温度制御精度を保持し、循環媒体の寿命を延長。
- 製品ファミリで広い動作温度域(構成により −100°C~+350°C まで対応例あり)。
- フィードフォワード+PIDの賢い制御で遅れやオーバーシュートを低減。
- 高いプロセス安定性と再現性。
- プレート熱交換器と最適化された加熱回路で加熱・冷却速度を向上。
- モデルにより約0.5 kW~500 kW の冷却能力を選択可能。
- 4インチ、7インチ、10インチのTFTタッチディスプレイをオプションで選択可能。
- 包括的な警報および安全機能を搭載。
- 該当構成では高温からの迅速冷却が可能。
- リモート/PC制御とデータ記録用のソフトウェアオプション(適切なハードウェアで通信距離約200 mまで)。
- 省スペース設計でラボやパイロット設備に適合。
構造設計: 高効率プレート熱交換器を備えた完全密閉配管により熱媒体量を低減し、急速な温度立ち上がりを実現。閉ループの液循環は拡張容器を機械的に連結しており、容器温度は制限される(通常 ≤60°C)。メリット:
- 拡張容器内の媒体のみが空気に接触するため揮発・酸化リスクを低減。
- 通常運転において高温側での熱媒体の揮発は発生しにくい。
- 多くの連続制御レンジ(例:−80°C~190°C、−70°C~220°C、−88°C~170°C、−55°C~250°C、−30°C~300°C)において圧力上昇なく媒体交換の必要なし。
表示機能: - 全てのプロセス制御温度を表示。
- 拡張容器の液面表示。
- 冷凍システムの稼働状態表示。
- ヒーター稼働状態表示。
- 循環ポンプ稼働状態表示。
- 制御モード選択:試料温度/熱媒体温度。
- 温度上限・下限の設定。
- ジャケットと反応物温度の差(オフセット)設定。
- 液切れアラーム。
- コンプレッサーの手動/自動運転選択。
- 温度曲線の表示、ズーム、PCへのエクスポート(オプションソフト)。
- レシピ/手順の設定と表示。
- アラームログと注記表示。
プロセス制御の原理: マスタ(主)ループ+セカンダリループの二重ループPID構成にPVからのフィードフォワードを併用。マスタPID出力とフィードフォワード信号が合成されてセカンダリループの目標値となり、遅れとオーバーシュートを抑え正確な温度勾配を実現します。
高い再現性/制御精度: フィードフォワード+PID(PLCオプション)と多点フィードバックにより熱媒体およびプロセス試料の高い再現性と厳密な制御を実現;代表的精度:媒体 約±0.5°C、試料 約±1°C(機種に依存)。
循環ポンプ: 高温対応の磁気駆動ポンプまたはシールド駆動の漏れ防止ポンプを採用し、漏れリスクを低減。低騒音かつ高流量で極端な温度域に適合します。
電子膨張弁: 電子膨張弁(EEV、Emerson推奨)は細かいステップ制御(0–750 step/min)で冷媒量を精密に制御し、制御精度を向上させます。
構成ソフトウェア(オプション): - HRHC を PC に接続(Ethernet 等の適切なインターフェースオプションが必要)。
- 画面キャプチャやデータをコンピュータに保存。
- 適切なハードウェアで通信距離約200 mまで対応。
- 温度設定が容易、リアルタイム画面と曲線記録。
- プログラム選択とアラーム履歴の記録。
安全保護: 位相順検出・漏電保護、冷凍回路高低電圧保護、ポンプ過負荷保護、コンプレッサー過負荷保護、高低液面アラーム、少なくとも2系統の独立した過温保護、水保護、循環ライン遮断保護など多数の保護・自己診断機能を内蔵します。
接続配管(概要): - フッ素ゴムホース:−30°C~200°C、Φ12×16、Φ16×22、Φ20×26。
- 金属断熱管:−60°C~250°C、DN15、DN20、DN25、M24×1.5、M30×1.5、M38×1.5。
データインターフェース & ソフト(標準): - PT100 温度センサ入力。
- USB データエクスポート。
- RS485(MODBUS RTU)インターフェース。
- アラーム接点出力。
熱伝導媒体: 使用温度域や外部循環要件に応じて適切な媒体を選定してください。LABFREEZ は 10 L、25 L、30 L、200 L の容器で供給しています。
オプション(例): - 4–20 mA 温度測定入力。
- 4–20 mA 設定入力。
- Ethernet および RS232(MODBUS)オプション。
- コンピュータ操作ソフト(Ethernet オプションが必要)。
- タッチスクリーン搭載の外部制御ボックス。
技術仕様: - 媒体温度域(例・ファミリ):−70°C ~ +250°C(特別構成で −100°C ~ +350°C のバリアントあり)。
- 制御方式:Feedforward + PID、PLC オプションおよびモデルフリーの自己チューニングあり。
- 温度制御モード:試料温度と循環液温度の独立制御可。
- プログラムエディタ:複数プログラム群(例:5プログラム×40ステップ、機種により20群×45ステップ等)。
- 通信プロトコル:RS485(MODBUS RTU、標準)。
- 外部フィードバック:PT100(標準)または 4–20 mA(オプション)。
- フィードバック点:媒体入口・出口および反応物(3点フィードバック対応)。
- 制御精度:媒体 約±0.5°C、試料 約±1°C(典型)。
- 加熱出力例:2.5、3.5、5.5、7.5、10、15 kW(機種依存)。
- 冷却能力:機種依存;ファミリ内の代表値あり。
- 循環ポンプ:磁気駆動、低高温対応。
- コンプレッサー:Tecumseh または Emerson Copeland スクロール推奨(機種依存)。
- 膨張弁:Danfoss/Emerson TEV および Emerson EEV を使用。
- 蒸発器:高効率プレート熱交換器。
- 操作パネル:7" カラータッチスクリーン標準、他サイズはオプション。
- 安全性:自己診断、過負荷保護・熱保護、高圧スイッチ等多数の保護機能。
- 密閉循環:高温での油飛散防止、低温での吸湿防止;低温運転向け自動補給機能あり。
- 冷媒:通常 R404A / R23(低温要件により選定)。
- 接続サイズ:一般的に G1/2、G3/4、G1 等;モデルによりねじ・フランジ等の選択肢あり;空冷/水冷仕様あり。
- 代表的質量/電力:質量は約190 kg以上;消費電力と電源は機種に依存(例:5.2、8、11、15、20、28 kW)。