神師HVAC熱交換器:ダイキンヒートポンプ効率事例
Shenshiのチューブインチューブ熱交換器が、ダイキンHVACヒートポンプの効率を20%向上させながら、設置スペースを40 %削減した方法をご覧ください。技術仕様と設計に関する洞察を含む、実例をご覧ください。
競争の激しいHVAC製造の世界では、1平方インチも無駄になりません。現代の建築設計では、より小型で高出力のシステムが求められています。ダイキンのような業界リーダーにとって、これは重要なエンジニアリング課題です。ヒートポンプの設置面積を増やすことなく、効率を高めるにはどうすればよいのでしょうか?その答えは、システムの中核であるHVAC熱交換器にあります。
このケーススタディでは、Shenshi社がダイキン工業と提携し、この重大な課題をどのように克服したかを探ります。革新的な小型熱交換器を導入することで、ユニットの小型化というニーズを満たすだけでなく、ヒートポンプ全体の効率を大幅に向上させることに成功しました。革新的な設計が現実世界の課題をどのように解決するかを示す事例です。

課題:小型HVACユニットはより高い効率性を求める
ダイキンの新しいヒートポンプ製品ラインの主要目標は明確でした。パワフルかつコンパクトなユニットを開発する必要がありました。しかし、熱力学の法則は厳格です。一般的に、効率を高めるには熱伝達のための表面積を大きくする必要があり、HVAC熱交換器はより大きくかさばることになります。
現代のHVAC設計におけるスペース制約の問題
現代の建築トレンドは、ミニマリスト的な美観と空間の最適化を志向しています。そのため、HVACメーカーは機器の小型化を迫られています。ダイキンの場合、既存の熱交換器の設計は、新しいコンパクトユニットの筐体には大きすぎました。彼らは、ユニットを小型化して性能を犠牲にするか、性能を維持してサイズ要件を満たさないかという、典型的なエンジニアリングのジレンマに陥っていました。これは、ヒートポンプシステム用の標準的な熱交換器が不足する一般的な問題です。
ヒートポンプにとって高効率が必須である理由
同時に、エネルギー効率に対する市場と規制当局の要求はかつてないほど高まっています。ヒートポンプの性能は重要なセールスポイントです。消費者は光熱費の削減を望み、政府はより厳しい効率基準を義務付けています。性能を落とすことは許されません。課題は、非常に限られたスペース内で優れた熱性能を発揮できる熱交換器の設計を見つけることでした。

ヒートポンプ用高効率熱交換器が重要な理由
熱交換器はヒートポンプの心臓部です。熱エネルギーを伝達するという重要なプロセスが行われる場所です。この部品の効率は、システム全体に波及効果をもたらします。効率の悪い熱交換器は、コンプレッサーの負担を増大させ、消費電力の増加と摩耗の増加につながります。
高性能チューブインチューブ熱交換器は、冷媒から水へ、あるいはその逆方向へ、最大限の熱エネルギーを伝達します。これはつまり、次のことを意味します。
エネルギー消費量の削減
コンプレッサーの作業が減れば、エンドユーザーの電気代も減ります。
より高いパフォーマンス評価
効率評価 (SEER/HSPF) が向上すると、製品の競争力が高まります。
システム信頼性の向上
コンポーネントへの負担が軽減され、動作寿命が長くなります。
より速い加熱/冷却
効率的な熱伝達により、ユニットはより早く希望の温度に到達できます。
ダイキンにとって、HVAC 熱交換器の最適化は単なる改良ではなく、新しい製品ラインの潜在能力を最大限に引き出す鍵でした。

解決策:Shenshiのコンパクトなチューブインチューブ熱交換器
この課題に直面し、ダイキンは熱管理における神師の専門知識に着目しました。私たちは、狭いスペースでも高性能を発揮するよう特別に設計された最先端の同軸熱交換器を提案しました。従来のシェル&チューブ式やプレート式熱交換器とは異なり、当社の設計は、螺旋状の溝付き内管を備えた独自のチューブインチューブ構造を採用しています。
この革新的な熱交換器設計は乱流を生み出し、熱伝達効率を飛躍的に向上させます。螺旋状の構造により、より長いチューブをコンパクトな容積に収めることができ、物理的な寸法を増やすことなく表面積を最大化できます。これこそがダイキンが求めていた画期的な発明でした。
ShenshiのHVAC熱交換器の主な利点
当社のソリューションはダイキンに多面的なメリットをもたらしました。そのメリットは、単にスペース問題の解決にとどまらず、長期的な信頼性と性能の向上にも及びました。
高効率熱伝達
内側に溝が付いた螺旋状のチューブ設計により、乱流と表面積が最大化され、同じサイズの従来の設計に比べて最大30% 高い効率を実現します。
耐凍結性と耐腐食性
当社の耐腐食性熱交換器は、堅牢な材料で作られており、凍結融解サイクルなどの過酷な動作条件に耐えるように設計されており、長期的な信頼性を保証します。
お手入れ簡単
シンプルで連続したチューブ設計により、堆積物が蓄積する領域が最小限に抑えられ、メンテナンスと清掃が簡単になります。
防汚設計
乱流はチューブ壁を自然に洗浄し、時間の経過とともに性能を低下させるスケールや汚れの蓄積を軽減します。これは、ヒートポンプの最高効率を維持するために不可欠な機能です。
結果:ダイキンのヒートポンプ設計の変革
神石の小型熱交換器の導入は大成功を収めました。その効果は即座に測定可能で、ダイキンはこれまで不可能と思われていた製品の発売を可能にしました。
ダイキンは、当社のHVAC熱交換器を統合することで、部品に必要なスペースを40%削減し、同時にユニット全体の効率を20%も向上させることに成功しました。これにより、設計目標を達成するだけでなく、それを上回る成果を上げ、小型・高効率ヒートポンプ市場における新たなベンチマークを確立しました。

技術仕様
以下はダイキンヒートポンプに使用されているShenshiモデルの仕様です。
HVAC 熱交換器のニーズに Shenshi を選ぶ理由
ダイキンとのこの協業は、イノベーションと問題解決への当社のコミットメントを証明するものです。HVAC業界においては、性能、信頼性、そしてフォームファクターが最も重要であると認識しています。当社のチューブ・イン・チューブ熱交換器技術は、単なる部品ではなく、競争優位性をもたらします。
新しいシステムの設計でも、既存システムの改良でも、Shenshiはお客様の成功に必要な熱管理ソリューションを提供します。当社のエンジニアリングチームはお客様と緊密に連携し、お客様の仕様に正確に応えるヒートポンプ用熱交換器の開発に取り組んでいます。
シェンシーについて
2005年に設立された杭州神石省エネ技術有限公司(SHENSHI)は、エネルギー効率の高い熱伝達技術とマイクロ反応技術を専門とするハイテク企業です。低炭素熱管理のパイオニアとして、神石はエネルギー、海洋・オフショアエンジニアリング、水素、医薬品、先進製造などの業界向けに、高性能熱交換器とマイクロリアクターの設計・製造を行っています。
40 か国以上にソリューションを展開している Shenshi は、要求の厳しい産業用途向けに信頼性が高く、効率的で持続可能な熱技術を提供することに注力しています。


