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UACJ Technical Reports,Vol.2 (2015) 35 UACJ Technical Reports, Vol.2 (2015),pp. 35-37 Products Products 1.はじめに 地球温暖化,オゾン層破壊等の環境問題への関心の高 まりとともに,ルームエアコンやパッケージエアコンに 代表される空調機器の省エネルギー化および省冷媒化の 要求が高まっている。 さらに,銅地金価格の高騰を背 景に,空調機器用熱交換器に使用されている銅を,ア ルミニウムへ移行する要望が高まってきている。 当社は,東南アジア,インド等の地域において需要 が伸びている冷房専用エアコンに注目し,その室外機 用熱交換器としてオールアルミ熱交換器を開発し,そ の量産を開始した。これらは,円管およびプレート フィンを使用した従来のクロスフィンタイプ CF 熱交ではなく,扁平多穴管およびコルゲートフィンを使用 したパラレルフロータイプ PF熱交”ならびに円管お よびプレートフィンを使用したサーペンタインタイプ “S 熱交”である(Fig. 1)。その販売拠点として, タイに 販売会社を設立し, 販売体制の確立を図っている 1) 2.特 徴 PF 熱交および S 熱交それぞれの特徴を Table 1 に示 す。PF熱交の特徴は,高集積化によりCF熱交よりも 軽量化およびコンパクト化が可能で,同等サイズであ れば 1.5 倍程度の熱交性能の向上が見込めるほか,省冷 媒化も可能である。 S熱交の特徴は,①フィン配置の 最適化による高性能化とコストダウンの両立,②溶接 点数軽減による信頼性向上,③高い通風性を有する表 空調用オールアルミ熱交換器 二宮 淳司* All Aluminum Heat Exchanger for Air Conditioner Junji Ninomiya* Fig. 1 UACJ all aluminum heat exchanger series. Corrugated fin PF heat exchanger S heat exchanger Aluminum fin Aluminum inner grooved tube Aluminum micro channel tube Outdoor unit heat exchanger (cooling only), Middle-large size Outdoor unit heat exchanger (cooling only), Small size Application Application Development to a room air-conditioner of the processing technique cultivated with evaporator for refrigertor * (株)UACJ 技術開発研究所 第五研究部 No. 5 Research Department, Research & Development Division, UACJ Corpration

UACJ Technical Reports Vol.2 No.1(2015年度)...PF heat exchanger Corrugated fin S heat exchanger Aluminum fin Aluminum inner grooved tube Aluminum micro channel tube Outdoor

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 UACJ Technical Reports,Vol.2 (2015)   35

UACJ Technical Reports, Vol.2 (2015),pp. 35-37

ProductsProducts

1.はじめに

地球温暖化,オゾン層破壊等の環境問題への関心の高まりとともに,ルームエアコンやパッケージエアコンに代表される空調機器の省エネルギー化および省冷媒化の要求が高まっている。 さらに,銅地金価格の高騰を背景に,空調機器用熱交換器に使用されている銅を,アルミニウムへ移行する要望が高まってきている。

当社は, 東南アジア, インド等の地域において需要が伸びている冷房専用エアコンに注目し,その室外機用熱交換器としてオールアルミ熱交換器を開発し,その量産を開始した。これらは,円管およびプレートフィンを使用した従来のクロスフィンタイプ“CF熱交”ではなく,扁平多穴管およびコルゲートフィンを使用

したパラレルフロータイプ“PF熱交”ならびに円管およびプレートフィンを使用したサーペンタインタイプ

“S熱交”である(Fig. 1)。その販売拠点として, タイに販売会社を設立し, 販売体制の確立を図っている1)。

2.特 徴

PF熱交およびS熱交それぞれの特徴をTable 1に示す。PF熱交の特徴は,高集積化によりCF熱交よりも軽量化およびコンパクト化が可能で,同等サイズであれば1.5倍程度の熱交性能の向上が見込めるほか,省冷媒化も可能である。 S熱交の特徴は,①フィン配置の最適化による高性能化とコストダウンの両立,②溶接点数軽減による信頼性向上,③高い通風性を有する表

空調用オールアルミ熱交換器二 宮 淳 司 *

All Aluminum Heat Exchanger for Air Conditioner

Junji Ninomiya*

Fig. 1 UACJ all aluminum heat exchanger series.

Corrugated finPF heat exchanger

S heat exchanger

Aluminum fin Aluminum inner grooved tube

Aluminum micro channel tube

Outdoor unit heat exchanger (cooling only),Middle-large size

Outdoor unit heat exchanger (cooling only),Small size

Application

ApplicationDevelopment to a roomair-conditioner of theprocessing techniquecultivated with evaporatorfor refrigertor

* (株)UACJ 技術開発研究所 第五研究部 No. 5 Research Department, Research & Development Division, UACJ Corpration

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面処理フィン適用による性能向上,④高い曲げ自由度による機器組み込み性の向上が特徴と言える。

PF熱交およびS熱交はそれぞれ,小型機から大型機まで幅広い機種対応が可能である。本熱交換器に適用されているアルミニウム板材ならびに押出材は,アルミニウムの開発で長年蓄積された『ろう付技術』,『防食技術』,『材料制御技術』,『熱設計技術』および『表面処理技術』を基盤としており,熱交換器の各種性能および信頼性向上に貢献している2)。

3.UACJ熱交換器の性能

3.1 熱交性能

UACJにて開発したPF熱交と市販品との熱交性能比をFig. 2に示す。熱交換器の熱交性能向上には,コルゲートフィンの形状による空気側の性能向上および扁

平多穴管の形状やヘッダ内分流の最適化により,熱交換器の高性能化を図っている。

3.2 耐食性

UACJの開発した熱交換器の耐食性能をFig. 3に示す。フィン材および扁平多穴管の組み合わせやそれぞれの腐食挙動の違いを見極め, 最適な構成を見出すことが熱交換器の耐食性向上に重要となる。そこで,UACJでは,熱交換器の扁平多穴管の孔食抑制をするために, フィンおよび扁平多穴管表面に犠牲防食機能を付与し,その組み合わせを最適化することで,高耐食化を実現している。

4.おわりに

冷房専用エアコンの室外機用熱交換器として開発したPF熱交およびS熱交の2種類のオールアルミ熱交換器は,長年培われた『ろう付技術』,『防食技術』,『材料制御技術』,『熱設計技術』および『表面処理技術』を結集したものである。 今後,海外展開拡大を視野に入れビジネス展開を図る予定である。

参考文献

1) 水田 貴彦,柿山 史郎:2012年度日本冷凍空調学会年次大会講演論文集 43-44.(2012).

2) 外山 智章,水田 貴彦,渡邉 貴道:2013年度日本冷凍空調学会年次大会講演論文集,(2013).

CF heat exchanger

PF heat exchanger

S heat exchanger

Tube type Cu inner grooved tube

Al micro channel tube

Al inner grooved tube

Fin materials Al Al AlThermal

performanceratio

100% 150% 100%

Joiningmethod Tube expansion Brazing Tube expansion

Merits -High thermal performance, Refrigerant

saving

Reduction of connecting points,

Free shape, Surface

treatment fin

ApplicationOutdoor unit heat

exchanger(cooling only),

Middle-large size

Outdoor unit heat exchanger

(cooling only), Small size

Table 1 Characteristic of UACJ all aluminum heat exchanger.

Fig. 2 Comparison of the heat transfer performances.

Other PF

100.0

UACJ PF

103.8

Hea

t tra

nsfe

r co

effici

ent r

atio

/%

96

98

100

102

104

106

Fig. 3 Comparison of the anti-corrosion of PF.

Test time of SWAAT/h

Max

imum

cor

rosi

on d

epth

of t

ube/

µm

Other B

Other A

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0 1000 2000 3000 4000

UACJA社(日本)B社(韓国)

UACJOther AOther B

UACJOther AOther B

200μm

UACJ PF

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 UACJ Technical Reports,Vol.2 (2015)   37

空調用オールアルミ熱交換器

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UACJ Corporation, Marketing & Sales Division,No. 2 Sales Department Tokyo Sankei Bldg., Otemachi 1-7-2, Chiyoda-ku, Tokyo 100-0004, Japan

TEL: +81-3-6202-2672 FAX: +81-3-6202-2031

二宮 淳司 (Junji Ninomiya)(株)UACJ 技術開発研究所 第五研究部