温調ユニットとは？仕組み・種類・用途・メーカーをわかりやすく解説

温調ユニット（Temperature Control Unit、略称TCU）は、チラーやヒーターを組み合わせて液体の温度を自動制御する装置です。

金型・装置・試験機などの温度を一定に保ち、安定した品質と生産性を維持するために使用されます。

この記事では、温調ユニットの仕組み・種類・用途・代表メーカーをわかりやすく解説します。

温調ユニットとは？（基礎知識）

温調ユニットは、冷却・加熱・循環を一体化した温度制御装置です。

冷却にはチラーや熱交換器を、加熱にはヒーターを用い、ポンプで熱媒を循環させながら設定温度に合わせて自動制御します。

成形機・化学装置・実験機器などでは、温度のわずかな変動が品質に影響するため、温調ユニットが安定稼働の鍵となります。

仕組みと構造

温調ユニットは以下の構成で成り立ちます。

• 熱媒タンク：冷却または加熱対象の液体（熱媒）を貯蔵。
• ヒーター：熱媒を加熱して目標温度まで昇温。
• チラー／熱交換器：冷却側として熱を奪う装置。
• 循環ポンプ：熱媒を装置や金型へ送る。
• 温度センサー：温度を検出して制御にフィードバック。
• 制御ユニット：PID制御などにより精密な温度調整を行う。

動作原理

温調ユニットは「加熱」と「冷却」を交互に行い、設定温度を保ちます。

1. 温度が低い場合：ヒーターが作動し、熱媒を加熱。
2. 温度が高い場合：チラーや熱交換器で冷却を行う。
3. 制御ユニットが温度センサーからの信号をもとに出力を自動調整。

これにより、±0.1℃単位の高精度温度制御が可能です。

温調ユニットの種類

① 熱媒の種類による分類

• 水式温調ユニット：純水または冷却水を熱媒とする。クリーン用途・汎用装置向け。
• オイル式温調ユニット：高温（200℃程度）まで対応可能。金型・樹脂成形などに使用。

② 冷却方式による分類

• 空冷式：外気を利用して冷却。設置が容易でメンテナンス性が高い。
• 水冷式：冷却水ラインを使用。効率が高く大型設備に適する。

③ 温度範囲による分類

• 低温タイプ：−20〜30℃程度。冷却重視の用途。
• 中温タイプ：常温〜120℃程度。汎用設備向け。
• 高温タイプ：200℃程度まで。金型・オイル用に多い。

用途

• 射出成形・押出成形の金型温度制御
• 化学・医薬・食品分野のプロセス温調
• レーザー加工機・分析装置・実験装置の温度安定化
• 塗装・乾燥・反応槽などの加熱／冷却制御
• FA装置の温度補償（制御盤・電子部品冷却）

選定のポイント

• 使用温度範囲と精度（±0.1〜1.0℃など）
• 熱媒の種類（水 or オイル）
• 冷却能力・加熱能力（kW単位）
• 設置環境（空冷／水冷）
• 制御機能（PID制御・デジタル設定・通信機能）

主なメーカーと特徴

カワタ株式会社（KAWATA）

樹脂成形機向け温調機の大手メーカー。水式・オイル式の両タイプを展開し、成形現場での安定温調に定評があります。
自社の乾燥・搬送・冷却機器との統合管理が可能で、省エネ・自動化対応モデルも豊富。
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オリオン機械株式会社

チラーと温調ユニットを一体化したモデルを多数展開。高精度制御・コンパクト設計が特徴。
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松井製作所株式会社

射出成形用温調機のトップメーカー。高温オイル式・デジタル制御モデルが豊富。
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九州オートメーション株式会社

高精度温調ユニットをOEM供給。半導体製造・分析装置向けに採用多数。
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ダイキン工業株式会社

冷凍・空調技術を応用した高信頼の温調ユニットを提供。空冷式・水冷式を展開。
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日立産機システム株式会社

FA対応の温調ユニットを展開。制御盤一体型で生産ラインと連携可能。
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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. チラーとの違いは？

A. チラーは冷却専用装置、温調ユニットは加熱・冷却の両方を行う制御装置です。
チラーの冷却能力を利用して温度を安定化させます。

Q. オイル式と水式、どちらを選べばいい？

A. 100℃を超える温度が必要な場合はオイル式、常温〜80℃程度の制御なら水式が適しています。

Q. 温度制御の精度はどのくらい？

A. 一般的な機種で±1℃以内、高精度モデルでは±0.1℃の安定制御が可能です。

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