HVAC向け精密製造銅合金ダイカスト熱交換器

現代のHVAC（暖房・換気・空調）システムでは、住宅、商業、産業環境全体で安定した温度管理を実現するために、高効率で耐久性の高い熱交換器が使用されています。熱交換器部品は、コンデンサー、エバポレーター、または流体移送モジュールに使用されるかに関わらず、卓越した熱伝導性、耐食性、そして構造的健全性が求められます。銅合金ダイカストは、今日のHVACシステムが求める熱的・機械的要件を満たす精密で複雑な熱交換器部品を製造するための、非常に効果的な工法です。

Newayでは、HVAC用途に特化したカスタム銅ダイカストサービスを提供しています。高品質な銅および銅系合金を使用し、熱伝達効率を最大化しながら、生産数量にわたって一貫した品質を維持する高精度鋳造品をお届けします。

HVAC用熱交換器に銅合金を使用する理由

銅は、優れた熱伝導率（最大400 W/m·K）、内部スケール（スケーリング）に対する高い耐性、そして水や冷媒環境における自然な耐食性で広く知られています。押出部材やろう付けアセンブリと比較して、銅合金ダイカスト部品は、複雑で一体化された形状を実現できるため、効率を高めつつ組立工程や漏れリスクを低減できます。

主な特長

• 熱伝導率：銅合金により250～400 W/m·K

• 冷媒、グリコール、塩水（サリンサ溶液）に対する耐食性

• 寸法公差：接合・インターフェース面で±0.02 mm

• 使用温度範囲：HVAC環境で-40°C～200°C

• 耐疲労性：繰返しの熱応力や振動下でも信頼性を確保

銅合金は抗菌性も有しており、病院、食品加工、高衛生環境などのHVAC用途に最適です。

HVAC向け銅ダイカスト部品の用途

銅合金ダイカストは、フィン、流路、取付構造を一体化した高精度な熱伝達部品の製造を可能にします。

HVACダイカストに使用される銅合金

Newayでは、熱伝達要件および環境暴露条件に合わせて最適化した各種銅合金を使用しています。すべての材料は、鋳造用銅合金に関するISO 1634-1、ASTM B148、EN 1982規格に適合します。

クロム銅合金であるC18200は、熱伝導性、耐食性、鋳造性のバランスに優れ、HVACの耐圧部品で広く使用されています。

設計上の考慮点と公差

HVACの熱交換器部品は、効率的な熱交換とモジュール統合のために、複雑な内部流路、薄肉、そして厳しい公差が求められることが多くあります。

• 肉厚：フィンおよび流路で1.0～2.5 mm

• 公差：取付インターフェース、シール面、内部ボアで±0.02 mm

• 合わせ面の平面度：≤ 0.03 mm

• 流路間隔精度：複数経路にわたり≤ ±0.05 mm

• 表面粗さ：バレル研磨または機械加工後でRa ≤ 1.6 µm

ダイカストにより、内部マニホールド、ボス、アンダーカット、薄肉リブを1サイクルで成形でき、はんだ付け（接合）箇所を最小化し、熱流れの均一性を高めます。

表面処理と防食オプション

HVAC部品は湿気、冷媒、場合によっては軽度に腐食性のある環境にさらされます。Newayでは、銅合金部品向けに社内一貫の表面仕上げを提供しています：

• 電気めっき：耐食・耐酸化のためのスズめっきまたはニッケルめっき

• 粉体塗装：ファンハウジングや構造部品向けの保護コーティング

• 塗装：屋外システム向けの色分けや防錆プライマー

• CNC後加工：シール溝、位置決めピン、熱接触面の加工

• 組立：圧入マウント、インサートねじ、統合シール等を含む

すべての仕上げはRoHSおよびREACHに準拠しており、要求に応じてASTM B117およびISO 9227の塩水噴霧試験耐性基準を満たすことが可能です。

HVAC部品向け金型と生産

Newayは、フィン密度、内部流路、熱インターフェースに最適化した金型戦略により、社内一貫の金型製作を提供しています。

• 金型材質：銅の高い溶湯温度に耐えるよう焼入れしたH13工具鋼

• 金型寿命：銅合金ダイで100,000～300,000ショット

• サイクルタイム：肉厚とキャビティ設計により30～50秒

• ラピッドプロトタイピング：流体流動試験および初期熱検証を含む

• 鋳造サイズ範囲：20 mmの小型継手から300 mmの多流路ハウジングまで

少量生産および量産プログラムに対応しており、要望に応じてバッチ検査や熱性能検証も実施可能です。

事例：ダクト式HVACユニット向け銅製ヒートトランスファープレート

あるHVAC OEMは、新しい高効率ダクト式システム向けに、銅系の熱交換器コアを必要としていました。主な要件は以下の通りです：

• 熱伝導率 > 250 W/m·K

• 薄肉（1.4 mm）かつ内部にマイクロチャネル流路

• 表面仕上げ：機械加工後にRa ≤ 1.5 µm

• 内部圧力3.5 MPaで漏れなし

• 生産数量：年間200,000台

Newayは、熱性能と耐圧性を両立するC18200を選定しました。サイドコア付きの2キャビティ金型により、入口・出口ボスを一体化した部品を成形しました。鋳造後に機械加工と耐圧試験を実施し、湿潤環境での酸化を防ぐためにスズめっきを適用しました。最終製品は熱伝達目標を上回り、すべての疲労試験および破裂試験に合格しました。

HVACメーカーがNewayを選ぶ理由

Newayは、HVAC OEMおよびTier-1サプライヤー向けに、銅合金鋳造の包括的ソリューションを提供します：

• ISO 9001:2015認証の製造体制と完全な検査トレーサビリティ

• 熱最適化のための製造性設計（DFM）支援

• 鋳造＋CNC＋仕上げ＋組立をワンストップで提供

• 迅速な金型対応と安定したロット一貫性

• 大規模HVACプログラム向けのグローバル供給対応

小型のコネクタブロックから熱交換器シェル一式まで、Newayは量産スケールで高精度な実行力を提供します。

結論

銅合金ダイカストは、HVACシステムにおける熱交換器および流体部品を製造するための強力なソリューションです。高い熱性能、耐食性、設計自由度により、HVAC業界の進化するニーズに応える耐久性と省エネルギー性に優れた部品の製造を可能にします。Newayでは、高度な銅合金知見と堅牢な金型技術、品質管理を組み合わせ、システムを効率的かつ信頼性高く稼働させる部品を提供します。

HVACプロジェクトのご相談やお見積りのご依頼は、Newayへお問い合わせください。

よくある質問（FAQ）

1. HVAC用途で最高の熱性能を発揮する銅合金は何ですか？

2. 冷媒ベースのシステムに銅ダイカストは使用できますか？

3. 熱交換器の内部流路はどのように鋳造・検証されますか？

4. 高湿度のHVAC環境で酸化を防ぐ仕上げ方法は何ですか？

5. 試作の熱交換器部品はどれくらい早く納品できますか？