熱交換器の選定について

1.はじめに
　当社のつくる熱交換器は内部を流れる冷媒液の熱量を使って外部を通過する空気を冷やしたり、暖めたりする為のものです。熱交換器は12.7φ〜19.05φの管群で構成され外部放熱用フィンが取り付けられています。

2.冷媒液の種類
　管内を流れる主な冷媒には次のものがあります。
フロン：Ｒ22、Ｒ404Ａ、Ｒ407Ｃ、Ｒ410Ａ
自然冷媒：ＮＨ₃（アンモニア）、ＣＯ₂（炭酸ガス）、Ｈ₂Ｏ（水）

3.管の種類
　代表的なものは銅管です。管の外径は12.7φ、15.88φ、19.05φの3種類あり、アンモニア以外は使用可能で熱伝導率が良く最も一般的に使われています。その他にはアルミ管があり、アンモニア冷媒に適しますが腐食に弱く耐蝕加工したものが使われます。軽量であることが利点ですが、高度な溶接技術も必要で、アンモニア冷媒以外は一般的ではありません。ステンレス管はアンモニアにもフロンにも使用可能ですが、熱伝導率が銅、アルミと比べると小さいのでより大きな伝熱面積を必要とし、かつ重量も重くなり材料費も高価になりますから特に耐蝕性を要求される条件で使われます。

4.フィンの種類
　代表的なものはアルミフィンです。その他には銅フィン、ステンレスフィンがあります。

5.管−フィンの組合わせと耐蝕性
　最も一般的な組合せは銅管+アルミフィンです。冷蔵庫に使われるようなマイナス温度であれば空気中の水分は氷結しますので純アルミでも腐食することはありません。プラス温度で使われる時は空気中の水分と酸素によりアルミが腐食されやすくなります。そのため樹脂をコーティングしたアルミフィンの使用をお勧めします。また、食品工場などで殺菌洗浄をするか、その環境の近くで使用する場合は洗浄液のミストが浮遊して金属を腐食しますので銅管+銅フィンの組合せをお勧めします。特に耐蝕性を有する組合せはステンレス管+ステンレスフィンが有効です。ただし、ステンレスにもＳＵＳ304、ＳＵＳ306、ＳＵＳ316など種類が多くありますのでその選定に留意することと、温度や水分によってはステンレスも錆ますのでステンレス＝錆ないという盲信は危険です。

6.伝熱面積：Ｓ（ｍ²）
　熱交換器はその能力を外表面積で表し、管面積と放熱フィン面積の合計です。
　伝熱管面積＝管の外径×π×管長
　伝熱フィン面積＝（幅×縦−管の貫通部面積）×2（表裏）
　熱交換器の列×段×有効長（ＥＬ）＝総管長（ｍ）
　総管長×単位伝熱面積＝熱交換器の伝熱面積 です。
製品案内−プレートフィンコイルのページに伝熱面積計算を載せてあります。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　株式会社原製作所