본문 바로가기 주메뉴 바로가기

공정개선장치

공기냉각장치

Vortex Tube (보텍스튜브)

압축공기만을 이용하여 영하 46도까지의 공기를 얻는다.
작고 가벼우며 움직이는 부분이 없어 고장이 전혀 없다!
작은 용량으로도 국부 냉각에 특히 효과적!
목록으로 카탈로그

 보텍스튜브란

 

다양한 산업 분야에서 냉각을 위한 찬 공기를 얻을 수 있는 간단한 장치로서 저렴한 비용과 신뢰성이 특징유지 보수 없이 반영구적 사용이 가능. 

일반적인 압축 공기를 동력원으로 사용하며 움직이는 부분이 없는 구조로써 압축공기의 기류를 분리하여 찬 바람을 얻는다

 

 • -46℃ ~ + 127 ° C 온도

• 최대 28 ~ 4,248 리터/분의 압축공기 소모.
• 최대 2,570Kcal / hr 의 냉각용량

  

온도, 유량 및 냉각용량은 온기 출구 쪽 제어 밸브를 사용하여 광범위한 범위로 조정 가능!.

  

 

■ 왜 EXAIR 보텍스튜브인가?

 

EXAIR Vortex Tubes는 스테인레스 스틸로 제작되었으며, 스테인레스 스틸의 내마모성과 부식 및 산화에 대한 내성으로 인해 보텍스튜브는 신뢰할 수 있고 유지 보수가 필요 없이 반 영구적 사용(수명) 보장한다.

 

 

 

■ 보텍스튜브 작동 원리

 

2016-08-03 14-05-16.jpg

 

 

보텍스튜브는 보통의 압축공기(Compressed Air : 3-10kg/cm²)가 공급되면 전기나 어떤 약품도 필요없이 제품 구조만으로써 스스로 냉,온 두 가지 공기 기류로 분리해내는 획기적 냉각장치이다.

 

압축공기가 배관을 통해 보텍스튜브로 공급되면 일차로 보텍스(와류) 회전실에 투입되어 1,000,000 RPM으로 초고속 회전을 하게 된다.

이 회전공기(1차 보텍스)는 온기 출구쪽으로 향하다가 일부는 조절밸브에 의해 온기 출구로 배출(30℃ ~ 90℃)되고 나머지 공기는 조절 밸브에서 회송되어 2차 보텍스를 형성하면서 냉기 출구 쪽으로 나가게 되는데 이때 2차 보텍스의 흐름은 1차 보텍스 흐름의 안쪽에 있는, 보다 낮은 압력의 지역을 통과하면서 열량을 잃고 냉기 출구쪽으로 향하게 된다.

회전하는 두 개의 공기흐름(동일방향,동일 각속도 회전)에 있어서 내부 흐름의 공기 입자는 바깥 흐름의 공기 입자와 1회전하는 시간이 동일(동일 각속도)하므로 실제 운동속도는 바깥 흐름보다 낮다. 이 운동 속도의 차이는 운동 에너지가 줄었음을 의미하며 이 상실된 운동에너지는 열로 변환되어 바깥 흐름의 공기의 온도를 상승시키고 내부흐름은 더욱더 온도가 내려간다.

 

 

■ 공기냉각기의 온도와 흐름을 제어하는 구조도

 

dddddddd.jpg

 

 차가운 기류와 온도(짧고 뭉툭한 쪽)는 반대편(긴 쪽)뜨거운 공기 배출구의 1자형 나사(노란색)를 조정하여 쉽게 조정 할 수 있다. 나사를 열면 온구의 배출양이 커짐으로 인해 냉기 쪽 토출 양은 줄어 들고 온도는 차가워 진다. 반대로 나사를 닫으면 냉기의 양이 증가하며 냉기 온도는 올라간다. 보텍스튜브의 차가운 배출구로 향하는 공기의 비율을 "냉비" 라고 한다. 대부분의 어플리케이션에서 80 %의 냉비는 냉각 공기량을 최대화하며 낮은 냉비 (50 % 미만)은 최저 기온을 생산하지만 차가운 공기양은 적어 진다.  사용자의 용도에 따라서 이 냉비를 조절하여 차가운 온도 및 유량을 얻을 수 있다. 보텍스 튜브 모델별로 냉각 용량이 Kcal / hr 로 표시되어 있다.

 

대부분의 산업용 어플리케이션, 즉 프로세스 냉각, 부품 냉각, 챔버 냉각은 최대의 냉각을 필요로 하며 32XX 시리즈 Vortex Tube를 사용한다. 특정 "극저온(cryogenic)"어플리케이션, 즉 냉각 랩 샘플, 회로 테스트, 열 박음 등에는 34XX 시리즈 Vortex Tube가 가장 적합하다.

차가운 공기 배출구에 온도계를 삽입하고 온기출구에서 나사를 조정하여 온도를 설정하기 만하면 된다. 냉기 온도가 압축 공기 온도보다 28 ° C 낮으면 최대 냉각 상태 (80 % 냉비)가 이루어진다

 

  

■ 용 도


1. 자동차공장,부품공장등에서 CNC, 로봇, 용접 등에서의 냉각 
2. 금속절삭 가공시 칩 냉각(정밀도와 수명을 대폭 향상시킨다.) 
3. 절단, 연마시 발생하는 열을 냉각(밴드Saw, Drilling, Milling, 공구연마등) 특히 드릴 가공시 금속 가루로 인한 드릴 파손이 잦다.  

   보텍스 튜브의 찬공기가 이러한 찌끄러기를 날려 보내므로,냉각과 아울러 드릴 수명을 대폭 연장시킨다. 
4. 전자 부품의 급속냉각, 납땜부분 냉각
5. 각종 전기 판넬, 제어반, CCTV등의 냉각 
6. IC, Thermostat등 검사공정에서 프레온 가스를 대체하여 사용된다. 
7. 유리,주물, 제철공장에서의 금속냉각 
8. 자동포장기계(고속절단, 봉합시)냉각 
9. 보석, 귀금속, 치과기공 등에서 냉각 
10. 열박음

 

   

■ 특 징


1. 냉매나 전기 또는 화학 약품을 일체 사용하지 않아 근본적으로 안전하다. 
   압축공기를 공급하는 즉시 초저온 공기(-65℃까지)를 발생시킨다. (냉각용량 : 32kcal/Hr ~ 2,570kcal/Hr)
2. 작고 가벼우며 움직이는 부분이 없어 고장이 전혀 없다. (무보수, 반영구적 수명)
3. 작은 용량으로도 국부 냉각에 특히 효과적이다.
4. 초저온 공기의 사용량/희망온도에 따라 조절 가능하다.
5. 설치비, 운영비가 매우 저렴하다.
6. 스테인레스스틸로 제작되어 매우 견고하다.

7. 제너레이터 호환 교체 가능.
8.
찬 공기를 즉시 발생시킨다

 

 

■ 공기냉각기 사양 선정방법

 

EXAIR의 공기냉각기는 소형,중형,대형의 세 가지 크기가 있다. 소형은 소형끼리,중형은 중형끼리,대형은 대형끼리 동일한 가격과 동일한 사이즈이다. 동일한 크기라도 속에 들어 있는 소위 “제너레이터”에 의하여 냉각용량이 결정되는데 필요로 하는 냉각용량에 따라 제너레이터를 바꿔 끼움으로써 적합한 공기냉각기를 사용할 수 있다. 예를들어, 3215 MODEL 보텍스튜브가 충분한 냉각용량을 제공하지 않으면 유량을 425에서 708, 850 또는 1,133 (리터/분)으로 업그레이드 하기 위해서는 보텍스튜브 내 제너레이터만 교환하면 된다. 

하지만 냉각용량이 커지면 가격은 동일하지만 압축공기 사용량이 많아 지므로 부적절한 선택이 될 수 있다. 

시간당 냉각용량 (Kcal/hr.) 요구사항 또는 유량 및 온도 요구사항을 알고 있는 경우, 아래 명시된 사양 정보에 나와 있는 성능 차트에 따라 적절한 보텍스튜브를 선택하면 된다. 

3200 시리즈는 냉각효율이 가장 우수한 제품이며 대부분의 냉각목적에 널리 사용되는 모델이다.
3400 시리즈의 공기냉각기는 가장 낮은 온도의 바람이 필요할 경우 사용하는데 이때의 냉비(공급량에 비한 찬 바람의 양)는 50% 이하이어야 한다. - 18도 이하의 온도가 필요할 경우에만 선택한다.

 

 

3200 시리즈 공기냉각기 사양
3400 시리즈 공기냉각기 사양
Model #
압축공기사용량
(리터/분)
냉각용량 (Kcal/hr)**
크기
Model # 압축공기사용량
(리터/분)
크기
3202 57
34
소형
3402 57 소형
3204
113 69 소형
3404 113 소형
3208
227 139 소형
3408 227 소형
3210
283 164 중형 3410 283 중형
3215
425 252 중형 3415 425 중형
3225
708 428 중형 3425 708 중형
3230
850 504 중형 3430 850 중형
3240
1,133 706 중형 3440 1,133 중형
3250
1,416 857 대형
3450 1,416 대형
3275
2,124 1,285 대형
3475 2,124 대형
3298
2,832 1,714 대형
3498 2,832 대형
3299
4,248 2,570 대형
3499 4,248 대형

* 압축공기사용량은 6.9 Bar의 압력 기준 ** 냉각용량 (Kcal/hr)도 6.9 Bar의 압력 기준
** 3400 냉각용량 (Kcal/hr)은 해당 없음. 단,3400 시리즈를 에어컨용으로는 사용하지 마십시오.


 

 
사용량
공기
소모량
(리터/분)
냉각용량 (Kcal/hr)
소음기 포함시 크기
(소음기를 포함하지 않은 크기는 상기 카테고리의 도면을 참고해 주시기 바랍니다.)
 
고효율형
최저온형

 
 
3202
3402
57
34
  

vortex_1.gif

 

3204
3404
113
69
3208
3408
227
139

3210
3410
283
164
    

vortex_2.gif

 

3215
3415
425
252
3225
3425
708
428
3230
3430
850
504
3240
3440
1,133
706

 
 
3250
3450
1,416
857
   

vortex_3.gif

 

3275
3475
2,124
1,285
3298
3498
2,832
1,714
3299
3499
4,248
2,570

 

  

아래의 공기냉각기 성능표는공급되는 압축공기에 대비한 온도 강하(또는 상승)에 대한 개략적 수치가 표시되어 있다. 온도의 강하(상승)은 냉비(%)및 공급압력과 공급공기의 온도에 따라 달라진다. 공급 압력이 일정하다고 할 때에 공기냉각기는 ±0.5°C 정도의 오차를 갖고 있다.

   

공급공기
압력단위
(kg/cm)
냉기의 비율
20%
30%
40%
50%
60%
70% 80%
1.4
34.4
33.3
31.1
28.3
24.4
20 15.6
8.3
13.9
20 28.3
35.6
46.1 59.4
2 40.9
39.6
37.1 33.8
29.2
24 18.1
9.8
16.4
24
33.3
42.6
54.6
69.5
3 50.4
48.7
45.7
41.6
36
29.7
21.9
12
19.9
29.6
40.3
52.3
66.5
83.5
4 56.9
54.7
50.9
46.1
40 32.9
25.1
13.2
21.9
32.4
43.9
57.1 72.5
91.2
5 61.6
59
54.8
49.4
43 35.4
26.9
13.7
23.3
34.2
46.5
60.9 77.2
97.1
6 65.4
62.7
58.2
52.7
45.6 37.6
28.6
14.1
24.3
35.8
48.6
63.9 81
102.1
7 68.6
65.8
61.4
55.7
48.0 39.6
30.0
14.4
25.1
37.3
50.2
66.3 84.2
106.3
8 71.1
68.2
63.8
57.3
50.0 40.8
30.4
14.4
25.4
38.1
51.8
67.9 86.1
107.9

* 하늘색으로 음영처리된 수치는 공급공기 온도보다 내려가는 온도의 크기
** 주황색으로 음영처리된 수치는 공급공기 온도보다 올라가는 온도의 크기



■ 기타 고려 사항

 

배압 관련: 찬바람이 나오는 쪽에 막히거나 저항이 많아 배압이 걸리면 공기냉각기의 성능이 떨어진다. 배압이 0.1 BAR 이하이면 성능에 변화가 없지만 0.3 BAR 의 배압이 걸리게 되면 약 2.8°C 나 성능이 떨어진다.

 

필터: 깨끗하고 건조한 압축공기를 사용하여야 한다. 25 micron 이하의 필터를 사용하고 EXAIR # 9003 필터 (20 micron) 를 사용하면 유량도 충분하다.

 

공급공기의 온도: 공기냉각기에 공급되는 압축공기의 온도가 높으면 높을수록 온도의 강하도 작다 
(위의 성능표 참조 ~ 온도 강하 및 상승은 공급공기의 온도를 기준으로 한 것임)

 

소음기: EXAIR는 찬바람 출구 및 뜨거운 바람 출구용 소음기를 기본으로 공급한다. 다만, 찬 바람이나 뜨거운 바람쪽 공히 덕트에 연결할 경우에 소음기는 통상 소음기를 사용치 않는다.

 

공급공기 압력 조정: 최고의 효율을 얻기 위해서 공급공기 압력은 5.5 ~ 7.6 BAR 이어야 한다. 사용할 수 있는 최고의 17.2 BAR 이며 최소한 1.4 BAR 이상이어야 한다. 필요로 하는 찬바람의 양이나 그 온도에 대한 기준이 없을 경우에는 아래와 같은 EXAIR의 공기냉각기 키트를 구입하여 시험하는 것이 좋다. 공기냉각기 키트에는 공기냉각기, 냉 온 소음기, 필터, 그리고 다양한 사이즈의 제너레이터가 포함된다

 

 

 

■ 보텍스튜브 (Vortex Tube) 공기냉각기 모델


 

3200 시리즈 공기냉각기 사양
3400 시리즈 공기냉각기 사양
Model #
압축공기사용량
(리터/분) 
냉각용량 (Kcal/hr)** 
크기
Model # 압축공기사용량
(리터/분)
크기
3202 57
34
소형
3402 57 소형
3204
113 69 소형
3404 113 소형
3208
227 139 소형
3408 227 소형
3210
283 164 중형 3410 283 중형
3215
425 252 중형 3415 425 중형
3225
708 428 중형 3425 708 중형
3230
850 504 중형 3430 850 중형
3240
1,133 706 중형 3440 1,133 중형
3250
1,416 857 대형
3450 1,416 대형
3275
2,124 1,285 대형
3475 2,124 대형
3298
2,832 1,714 대형
3498 2,832 대형
3299
4,248 2,570 대형
3499 4,248 대형

* 압축공기사용량은 6.9 Bar의 압력 기준 ** 냉각용량 (Kcal/hr)도 6.9 Bar의 압력 기준
** 3400 냉각용량 (Kcal/hr)은 해당 없음. 단,3400 시리즈를 에어컨용으로는 사용하지 마십시오.

 

 

■ EXAIR 냉각 키트 (Cooling Kits) 

 

EXAIR 냉각 키트는 보텍스튜브, 제너레이터 세트, 냉소음기, 각종 피팅과 튜브, 수분분리기를 포함한다.

 

Model #

Description

3908

소형 냉각 키트, 냉각용량 139 Kcal/hr. 이하 

3930

중형 냉각 키트, 냉각용량 706 Kcal/hr. 이하

3998

대형 냉각 키트, 냉각용량 2,570 Kcal/hr. 이하

 ​  

  

■ EXAIR 보텍스튜브(Vortex Tube) 악세서리 및 부품

 ​ 

Model #

Description

3905

소형 보텍스튜브용 냉소음기 (57-227 리터/분)

3901

중형 보텍스튜브용 냉소음기 (283-1,133 리터/분)

3906

대형 보텍스튜브용 냉소음기 (1,416-4,248 리터/분) 

3903

소형/중형 보텍스튜브용 온소음기 (57-1,133 리터/분)

3907

대형 보텍스튜브용 온소음기 (1,416-4,248 리터/분)

3909

소형 보텍스튜브용 제너레이터 키트 (57-227 리터/분)

3902

중형 보텍스튜브용 제너레이터 키트 (283-1,133 리터/분)

3910

대형 보텍스튜브용 제너레이터 키트 (1,416-4,248 리터/분)

 

 

제너레이터 별도 구입하실 경우 - 용량(리터/분) 및 고효율형 ("R" ) 또는 최저온형("C") 를 표시

예:

15-R = 15 SCFM (425리터/분) 고효율형 제너레이터

50-C = 50 SCFM (1,416리터/분) 최저온형 제너레이터 

 

 
■ EXAIR 악세서리

 

 

Model #

Description

9001

Auto Drain Filter Separator, 3/8 인치 (통과 공기량 : 1,841 리터/분)

9032

Auto Drain Filter Separator, 1/2 인치 (통과 공기량 : 2,547 리터/분)

9002

Auto Drain Filter Separator, 3/4 인치 (통과 공기량 : 6,230 리터/분)

9005

오일 제거 필터, 3/8 인치 (통과 공기량 : 425-1,048 리터/분)

9006

오일 제거 필터, 3/4 인치 (통과 공기량 : 1,415-4,248 리터/분 

9015

밸브 및 써모스타트 키트, 120V, 50/60Hz, 1/4인치 나사연결 (1,133 리터/분) 

 

9015 밸브 및 써모미터 키트

비고) 위의 모든 유량값(리터/분)은 공급되는 압축공기의 압력이 (6.9 BAR)일 때를 기준으로 한 것이며, 

압력이 달라질 경우 모든 유량값은 정비례함.

 

 

보텍스튜브 도면 (Vortex Tube Dimensions)

 

 

vortex tube 5.jpg

 

 

 

보텍스튜브 (Vortex Tube) 동영상