冷却塔（クーリングタワー）とは？仕組み・種類・用途・メーカーをわかりやすく解説

冷却塔（クーリングタワー、Cooling Tower）は、水を循環させて熱を外気中に放散する装置です。

チラーや熱交換器、温調ユニットなどの冷却システムと組み合わせて使用され、工場設備・ビル空調・発電設備などの熱負荷を効率的に下げる役割を担っています。

この記事では、冷却塔の仕組み・種類・用途・代表メーカーをわかりやすく解説します。

冷却塔とは？（基礎知識）

冷却塔は、加熱された冷却水を空気と接触させて冷やし、再び設備に戻すための装置です。

水が蒸発する際の気化熱を利用して冷却する仕組みで、外気温よりも低い温度まで水を冷やすことが可能です。

チラーや熱交換器、温調ユニットの「冷却源」として設置されることが多く、エネルギー効率と安定運転に大きく関わります。

仕組みと構造

冷却塔の基本構造は次の要素から成り立ちます。

• 充填材（フィル）：水と空気を効率的に接触させるための熱交換媒体。
• 散水装置：温水を均等に分散し、冷却効率を高める。
• ファン・送風機：空気を塔内に取り込み、水と接触させる。
• 水槽（ベイスン）：冷却された水を一時的に貯留する部分。
• モーター・減速機：送風機を駆動する動力源。
• ケーシング：外気と水を導く塔体構造。FRPや鋼板製が多い。

動作原理

冷却塔は「蒸発潜熱」を利用して冷却を行います。

1. 設備から戻った温水を塔の上部から散水。
2. ファンで外気を取り込み、水と空気を接触させる。
3. 水の一部が蒸発し、その気化熱によって残りの水が冷却される。
4. 冷却された水が下部の水槽に集まり、再び設備へ循環。

この繰り返しにより、継続的な熱放散が行われます。

冷却塔の種類

① 通風方式による分類

• 強制通風式（Forced Draft）：ファンを下部に設置し、空気を押し上げる方式。コンパクトで低騒音。
• 誘引通風式（Induced Draft）：ファンを上部に設置し、空気を引き上げる方式。冷却効率が高く一般的。
• 自然通風式（Natural Draft）：大型塔で自然上昇気流を利用。発電所などで採用。

② 構造による分類

• 開放式（湿式）冷却塔：水と空気が直接接触。冷却効率が高く、最も一般的。
• 密閉式（ドライ／セミドライ式）：冷却水がコイル内を循環し、外気と直接触れない。メンテナンス性に優れる。

③ 設置形態による分類

• パッケージ型：小型・中型設備用。工場・ビル空調で多用。
• フィールド組立型：大型プラント・発電所用。現地施工で対応。

用途

• チラー・熱交換器の冷却源
• 空調システム（冷水循環）の放熱
• 発電・化学プラントの冷却ライン
• 射出成形・金型冷却水の熱放散
• 冷凍機・油圧装置の二次冷却

選定のポイント

• 必要冷却水量（L/min）と冷却範囲（℃）
• 設置場所の外気温・湿度条件
• 設置スペース・騒音規制
• 通風方式（誘引／強制）
• 水質管理・スケール対策

主なメーカーと特徴

荏原冷熱システム株式会社

冷却塔業界のトップメーカー。誘引通風式・密閉式・大型フィールド型まで幅広く対応。
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荏原製作所株式会社

工場・発電所用の大型冷却塔を多数手がける。高効率・長寿命設計。
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新晃工業株式会社

ビル空調・産業設備向け冷却塔を展開。静音・省エネ・防錆設計に強み。
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三菱電機株式会社

空調設備用のコンパクト冷却塔を展開。チラーとのシステム連携に優れる。
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共立冷熱株式会社（KYORITSU）

中小規模向けパッケージ型冷却塔に特化。設置性・メンテナンス性が高い。
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メーカー比較表

購入先・通販サイト

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Q&A

Q. 冷却塔とチラーの違いは？

A. チラーは冷媒で液体を直接冷却する装置、冷却塔はチラーや設備の排熱を外気へ放出する装置です。
チラーの「冷却源」として冷却塔が機能します。

Q. 開放式と密閉式のメリットは？

A. 開放式は冷却効率が高い一方、水質管理が必要です。
密閉式はスケールや藻の発生が少なく、メンテナンス性に優れています。

Q. 冬季に冷却塔は止めた方が良い？

A. 冬季でも冷却が必要な場合は運転を続けますが、凍結防止ヒーターやドレン対策が必要です。

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