M-HEXA
マイクロ気液熱交換器
東京大学工学系研究科
鹿園研究室
株式会社イワモト
有限会社カンドリ工業
有限会社和氣製作所
産業と生活に活躍する熱交換器
プラント用熱交換器
冷蔵庫用エバポレータ
家庭用エアコン
自動車用熱交換器
「超小型」熱交換器を変える“M-HEXA”
プラント用熱交換器
M-HEXA
冷蔵庫用エバポレータ
家庭用エアコン
マイクロ気液熱交換器
自動車用用熱交換器
従来の熱交換器
フィンチューブ式
冷媒
冷風
温風
冷媒
熱交換器は、チューブ内を流れる冷媒の熱を空気に伝えます。
空気は熱伝導率が低いため、伝熱面積を稼ぐためにフィンを設けます。
→ただし、フィン効率が低下するという問題点があります。
熱交換器の小型化
フィンレス化と管の細径化
チューブ体積を減らし、チューブピッチを小さくするために細径化し,本数を増やします。
径×本数に比例してチューブ表面積が増え、熱交換機本体を小型化できます。
Water
3000
Flat Tube
Corrugated
Fin
Fin-less
Heat Exchangers
Fin
Micro
Tube
Tube
2000
Air
Automobile Compact
Heat Exchangers
Air Conditioner
Fin and Tube
Heat Exchangers
1000
Heat Transfer Area / Volume (m2/m3)
管の細径化に伴う熱交換器の変遷
0.3
0.5
0.7
フィン効率を上げるための工夫
■フィンピッチをつめる
■チューブを細く、多くする
■表面積が増える
1
2
3
Tube Diameter (mm)
5
7
■フィンが不要となる
■結果としてチューブの材料を問わなくなる
10
管の細径化の問題点
×
×
管を細くする
×
×
問題発生
①多数のチューブのハンドリング・加工が困難
②冷媒の分配が均一にできない
③バラつきが出るので気流が乱れる
気流方向に細径管を連結・固定化
×
×
×
×
問題解決
偏平管に変える
性能を維持したまま
①管本数が減るため加工が容易になる
②気流の乱れがなくなる
③シールが容易で信頼性が向上する。
“M-HEXA”マイクロ気液熱交換器の特徴
極細・小型の管を採用
↓
小型化を実現
銅、ステンレス、樹脂の順序で
材質の変化を表現
扁平管を採用
↓
加工が容易、信頼性向上
材質を選ばない
↓
銅、ステンレス、樹脂など
“M-HEXA”マイクロ気液熱交換器を実現する精密加工技術
精密プレスと曲げ加工
高信頼性のロウ付け
穴あけはあまり加工
性がよくないので和気
さんと相談します.
精密プレス(穴あけ)
“M-HEXA”マイクロ気液熱交換器を実現する精密加工技術
精密プレスと曲げ加工
高信頼性のロウ付け
精密プレス(穴あけ)
“M-HEXA”マイクロ気液熱交換器を実現する精密・高信頼性ロウ付け
炉で加熱されて「赤く」なり、
温度が冷めて金属色
精密・高信頼性のロウ付け
“M-HEXA”マイクロ気液熱交換器の応用製品のひろがり
水冷式プロジェクタ
M-HEXA
潜熱回収型給湯器
水冷式パソコン
マイクロ気液熱交換器
燃料電池車用熱交換器
自動車用熱交換器
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