JP2020186889A - プレートフィン積層型熱交換器およびそれを用いた冷凍システム - Google Patents

Abstract

【課題】熱交換性能を向上させた高性能なプレートフィン積層型熱交換器とそれを用いた冷凍システムの提供。【解決手段】プレートフィン２ａの伝熱流路８を端部でＵターンする形状とするとともに、前記伝熱流路の折り返し通路部１５近傍あるいは折り返し通路部１５の一部に前記伝熱流路の背丈より高く隣接する他のプレートフィンに当接する凸部１６を設けて、積層方向に隣接する折り返し通路部１５同士の間に空隙を形成した構成としている。これにより、プレートフィンの伝熱流路の折り返し通路部同士の間に形成した空隙を介して伝熱流路の折り返し通路部に空気が流れるようになる。よって該伝熱流路の折り返し通路部を通風路及び熱交換領域として機能させ、熱交換性能を大きく向上させることができる。【選択図】図６

Description

本発明はプレートフィン積層型熱交換器とそれを用いた冷凍システムに関する。

一般に空気調和機や冷凍機等の冷凍システムは、圧縮機によって圧縮した冷媒を凝縮器や蒸発器等の熱交換器に循環させ、第２流体と熱交換させて冷房もしくは暖房を行うが、前記熱交換器の熱交換性能によってシステムとしての性能や省エネ性が大きく左右される。従って、熱交換器は高性能化が強く求められている。

このような中にあって、空気調和機や冷凍機等の冷凍システムの熱交換器は、一般的には、フィン群に伝熱管を貫通させて構成したフィンチューブ型熱交換器が用いられており、伝熱管の細径化を図って熱交換性能の向上及び小型化が進められている。

しかしながら、上記伝熱管の細径化には限度があるため、熱交換性能の向上及び小型化は限界に近づきつつある。

そこで出願人は、上記フィンチューブ型熱交換器をプレートフィン積層型熱交換器に代えて使用することを提案している（例えば、特許文献１参照）。

図１５、図１６は特許文献１記載のプレートフィン積層型熱交換器を示し、このプレートフィン積層型熱交換器は、冷媒の流入及び流出用ヘッダ流路１０１、１０２をプレートフィン１０３の一端部側に纏めて設け、前記流入及び流出用ヘッダ流路１０１、１０２の間に設けた伝熱流路１０４を他端部側でＵターンさせて流出入用ヘッダ流路１０１、１０２に接続する構成とし、かつ、更に前記伝熱流路１０４は複複数に分けて流入及び流出用ヘッダ流路１０１、１０２を繋いでいる。

このように構成したプレートフィン積層型熱交換器は、伝熱流路１０４となる凹状溝１０４ａをプレスによって形成できるので、この凹状溝１０４ａによって形成した伝熱流路１０４の断面積は従来のフィンチューブ型熱交換器のチューブに比べ極端に小さくすることができる。しかも、ヘッダ流路１０１とヘッダ流路１０２との間の伝熱流路１０４はＵターンさせ、且つ複数に分けているので、プレートフィン１０３を長くすることなく伝熱流路１０４を長くし、伝熱面積を増大できる。したがって、冷媒と空気の熱交換性能を高めると同時に小型化を促進でき、小型高性能な熱交換器とすることができる。

特開２０１８−６６５３４号公報

しかしながら、上記構成のプレートフィン積層型熱交換器は、Ｕターンさせた伝熱流路１０４の折り返し通路部１０４ｂは複数の伝熱流路１０４が合流するため多くの冷媒が流れので、その冷媒からの圧力に耐えるように当該伝熱流路１０４の折り返し通路部１０４ｂは積層方向に隣接する他方のプレートフィン１０３の伝熱流路１０４の折り返し通路部１０４ｂに背中合わせに当接させている。そのため、上記伝熱流路１０４の折り返し通路部１０４ｂではプレートフィン１０３の積層間隔を流れる第二流体の流れが遮られ、熱交換ロスが発生する、という課題があった。

すなわち、このプレートフィン積層型熱交換器を例えば家庭用の空気調和機に搭載した場合、その熱交換器は図１７に示すように二つの熱交換器ブロック１１０ａ、１１０ｂをその上部で突き合わせて送風ファン１１１の背面側と前面側を覆うように配置することになるが、この場合、前記熱交換器ブロック１１０ａ、１１０ｂの突合せ部、すなわちプレートフィン１０３の端部には伝熱流路１０４の折り返し通路部１０４ｂがあって、矢印Ｘで示す室内空気が前記伝熱流路１０４の折り返し通路部１０４ｂに遮られて当該部分を通過できず、矢印Ｙのような迂回流の身になることによって大きな熱交換ロスを発生する。

本発明はこのような点に鑑みてなしたもので、伝熱流路折り返し通路部での空気流れを確保して熱交換性能を向上させた高性能なプレートフィン積層型根交換機とそれを用いた冷凍システムを提供することを目的としたものである。

本発明は、上記目的を達成するため、その熱交換器は、流入及び流出用の一対のヘッダ流路に繋がる複数の伝熱流路を有したプレートフィンを多数積層して構成し、前記プレートフィンの伝熱流路はプレートフィンの端部でＵターンする形状とするとともに、前記プレートフィンのＵターンする伝熱流路の折り返し通路部近傍あるいは折り返し通路部の一部に前記伝熱流路の背丈より高い凸部を設け、前記凸部を積層方向に隣接する他のプレートフィンの伝熱流路の折り返し通路部近傍あるいは他のプレートフィンの折り返し通路部の凸部に当接させて前記伝熱流路の積層方向に隣接する折り返し通路部同士の間に空隙を形成した構成としている。

これにより、プレートフィンの伝熱流路の折り返し通路部同士の間も空隙を介して空気を流すことができる。よって該伝熱流路の折り返し通路部を通風及び熱交換領域として機能させ、熱交換性能を大きく向上させることができる。

本発明は、上記構成により、伝熱流路折り返し通路部での空気流れを確保して熱交換性能を向上させることができ、高性能なプレートフィン積層型根交換機とそれを用いた冷凍システムを提供することができる。

本発明の実施の形態１におけるプレートフィン積層型熱交換器の外観を示す斜視図 同プレートフィン積層型熱交換器の分解斜視図 同プレートフィン積層型熱交換器のプレートフィンを示す分解斜視図 同プレートフィン積層型熱交換器のプレートフィン積層体を示す斜視図 同プレートフィン積層型熱交換器のプレートフィンを示す平面図 同プレートフィン積層型熱交換器のプレートフィンの伝熱流路折り返し通路部を示す平面図 同プレートフィン積層型熱交換器のプレートフィンの伝熱流路折り返し通路部の要部断面図 （ａ）（ｂ）同プレートフィン積層型熱交換器のプレートフィンの伝熱流路折り返し通路部の他の例を示す平面図 本発明の実施の形態２におけるプレートフィン積層型熱交換器のプレートフィンを示す平面図 同プレートフィン積層型熱交換器のプレートフィンの伝熱流路折り返し通路部を示す平面図 本発明のプレートフィン積層型熱交換器を用いた実施の形態３における空気調和機の室内機を示す斜視図 同空気調和機の室内機を示す断面図 同室内機の熱交換器ブロックを示す斜視図、 同室内機の熱交換器ブロックによる作用効果を説明する説明図 本出願人が提案した従来のプレートフィン積層型熱交換器の外観を示す斜視図 同プレートフィン積層型熱交換器のプレートフィンを示す平面図 同プレートフィン積層型熱交換器を搭載した空気調和機の室内機を示す断面図

第１の発明は、熱交換機であり、この熱交換器は、流入及び流出用の一対のヘッダ流路に繋がる複数の伝熱流路を有したプレートフィンを多数積層して構成し、前記プレートフィンの伝熱流路はプレートフィンの端部でＵターンする形状とするとともに、前記プレートフィンのＵターンする伝熱流路の折り返し通路部近傍あるいは折り返し通路部の一部に前記伝熱流路の背丈より高い凸部を設け、前記凸部を積層方向に隣接する他のプレートフィンの伝熱流路の折り返し通路部近傍あるいは他のプレートフィンの折り返し通路部の凸部に当接させて前記伝熱流路の積層方向に隣接する折り返し通路部同士の間に空隙を形成した構成としている。

これにより、プレートフィンの伝熱流路の折り返し通路部同士の間に形成した空隙を介して伝熱流路の折り返し通路部にも空気を流すことができる。よって該伝熱流路の折り返し通路部を通風路及び熱交換領域として機能させ、熱交換性能を大きく向上させることができる。

第２の発明は、第１の発明において、前記伝熱流路は一つもしくは複数の流路毎にグループ分けしてＵターンさせるとともに、前記プレートフィンの伝熱流路の折り返し通路部は、前記複数の流路毎の伝熱流路が合流するマニホールドと、前記マニホールド同士を繋ぐ接続流路とからなる構成とし、且つ、凸部は前記マニホールドを前記接続流路よりも背丈を高くして構成し、前記凸部となるマニホールドを積層方向に隣接する他のプレートフィンのマニホールドに当接させて前記伝熱流路の積層方向に隣接する折り返し通路部同士の間に空隙を形成した構成としている。

これにより、伝熱流路の折り返し通路部となる接続流路と積層方向に隣接する他方のプレートフィンの折り返し通路部となる接続流路との間に形成した空隙を介してプレートフィン端部の伝熱流路折り返し通路部に空気を流すことができる。

しかも、上記プレートフィンの伝熱流路は一つもしくは複数流路毎にグループ分けしてＵターンさせ、その折り返し通路部は複数流路毎の合流部となるマニホールドとこのマニホールド同士を繋ぐ接続流路とに分けて構成しているので、マニホールド及び接続流路に合流して流れる流体の流量は伝熱流路全ての流体を一つにまとめて合流させる場合に比べ少なくすることができる。

よって、マニホールド及び接続流路の断面積は伝熱流路全ての流体が合流する場合に比べ小さくでき、耐圧性の問題を発生させることなく伝熱流路の折り返し通路部同士間に空隙を設けて通風路及び熱交換領域として機能させ、熱交換性能を向上させると同時に信頼性も大きく向上させることができる。

第３の発明は、第１の発明において、前記伝熱流路は一つもしくは複数の流路毎にグループ分けしてＵターンを数回繰り返す形状とするとともに、凸部は前記プレートフィンの伝熱流路折り返し通路部近傍部分に折り返し通路部とは別に設け、前記凸部を積層方向に隣接する他のプレートフィンに当接させて前記伝熱流路の積層方向に隣接する折り返し通路部同士の間に空隙を形成した構成としている。

これにより、プレートフィンの伝熱流路の折り返し通路部と積層方向に隣接する他のプレートフィンの折り返し通路部との間に形成した空隙を介してプレートフィン端部の伝熱流路折り返し通路部にも空気を流すことができる。

また、伝熱流路は一つもしくは複数の流路毎にグループ分けしてＵターンを数回繰り返す形状としているので、伝熱流路の折り返し通路部は各伝熱流路を流れる流体の流量と同じとなるので、流体を一つにまとめて合流させる場合のような耐圧性の問題が発生することはなく、熱交換性能を向上させつつ信頼性も大きく向上させることができる。

しかも、前記プレートフィンの伝熱流路折り返し通路部近傍部分に折り返し通路部とは別に設けた凸部によって隣接する他のプレートフィンの伝熱流路の折り返し通路部との間に空隙を設けているので、折り返し通路部の全長域を空隙とすることができ、その分空気の通過面積が増大して熱交換性能が向上し、より高性能な熱交換器とすることができる。

第４の発明は冷凍システムであり、この冷凍システムは熱交換器と送風ファンを備え、前記熱交換器を前記第１〜第３の発明に記載のプレートフィン積層型熱交換器としたものである。

これにより、この冷凍システムは、プレートフィン積層型熱交換器の熱交換性能が高いので、省エネ性の高い高性能な冷凍システムとすることができる。

以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるプレートフィン積層型熱交換器の外観を示す斜視図、図２は同プレートフィン積層型熱交換器の分解斜視図、図３は同プレートフィン積層型熱交換器のプレートフィンを示す分解斜視図、図４は同プレートフィン積層型熱交換器のプレートフィン積層体を示す斜視図、図５は同プレートフィン積層型熱交換器のプレートフィンを示す平面図、図６は同プレートフィン積層型熱交換器のプレートフィンの伝熱流路折り返し通路部を示す平面図、図７は同プレートフィン積層型熱交換器のプレートフィンの伝熱流路折り返し通路部の要部断面図、図８（ａ）（ｂ）は同プレートフィン積層型熱交換器のプレートフィンの伝熱流路折り返し通路部の他の例を示す平面図である。

図１、図２に示すように、本実施の形態の熱交換器１は、略弓型形状のプレートフィン２ａを積層したプレートフィン積層体２の両側に平面視が略同一形状のエンドプレート３ａ、３ｂを接合一体化して構成している。そして、その一端部側に、蒸発器として用いる場合には入口となり凝縮器として用いる場合は出口となる管Ａ４及びその逆となる管Ｂ５とを有している。

上記プレートフィン積層体２の両側のエンドプレート３ａ、３ｂは、プレートフィン積層体２を挟持した形でロウ付けされ、ボルト・ナット若しくはカシメピン軸等の締結手段７によりその長手方向両端部を連結固定し、熱交換器としての剛性を保持している。

また、プレートフィン２ａは、図３に示す一対のプレート６ａ、６ｂをロウ付け等により接合して冷媒等の第１流体（以下、冷媒と称する）が流れる伝熱流路８を有する構成としてあり、図３に示すように多数積層して各プレートフィン２ａ同士の間に空気等の第２流体（以下、空気と称する）が流れる積層間隔を形成している。そして、上記プレートフィン２ａに設けた前記伝熱流路８を流れる冷媒と各プレートフィン２ａ同士の間の積層間隙を流れる空気との間で熱交換する。

上記プレートフィン２ａを構成する一対のプレート６ａ、６ｂは、管Ａ４及び管Ｂ５に繋がるヘッダ流路Ａ９およびヘッダ流路Ｂ１０となる開口９ａ、１０ａ及びその開口縁に設けたリング状凹溝９ｂ、１０ｂと、リング状凹溝９ｂ、１０ｂより導出した連絡流路用凹溝１１ａ、１１ｂと、連絡流路用凹溝１１ａ、１１ｂの端部に設けた分流路用凹溝１２ａ、１２ｂと、分流路用凹溝１２ａ、１２ｂより分岐形成した複数の並行した流路形成用凹溝８ａが設けてある。

そして、上記一対のプレート６ａ、６ｂを向かい合わせにロウ付けして、ヘッダ流路Ａ９およびヘッダ流路Ｂ１０、連絡流路１１、分流路１２、複数の伝熱流路８を形成している。

上記構成のプレートフィン２ａは、図５のプレートフィン全体図に示すように、伝熱流路８をプレートフィン２ａの端部側で屈曲させてＵターンする形状としている。そして、この例では、前記伝熱流路８を二本の流路毎にグループ分けしてＵターンさせるとともに、前記Ｕターンさせた伝熱流路８の折り返し通路部１５は、図６に示すように、前記複数の流路毎、ここでは二本の伝熱流路８、８が合流するマニホールド１６と、前記マニホールド１６同士を繋ぐ接続流路１７とで構成している。

前記二本の流路毎にＵターンさせた伝熱流路８は入り口側のヘッダ流路Ａ９に繋がる６本の伝熱往き流路８−１とヘッダ流路Ｂ１０に繋がる２本の伝熱戻り流路８−２とに区分けされた形となる。

さらに、前記マニホールド１６は、図７に示すように、その背丈を前記接続流路１７の背丈より高くし、積層方向に隣接する他のプレートフィン２ａのマニホールド１６に当接させ、前記伝熱流路８の積層方向に隣接する折り返し通路部１５同士の間に空隙１８を形成する構成としている。

なお、上記構成のプレートフィン積層体２のプレートフィン２ａは、当該プレートフィン２ａの伝熱流路８の長手方向に沿って適宜設けた複数の突起１９（図３参照）によって空気が流れる積層間隔を形成している。

次に上記のように構成したプレートフィン積層型熱交換器について、これを空気調和機の熱交換器として用いた場合を例にしてその作用効果を説明する。

本実施の形態の熱交換器は、例えば蒸発条件で使用されている時、管Ａ４から気液二相状態の液冷媒がプレートフィン積層体２の入り口側のヘッダ流路Ａ９内に流入する。ヘッダ流路Ａ９内に流入した液冷媒は、各プレートフィン２ａの連絡流路１１及び分流路１２を介して伝熱流路８の伝熱往き流路８−１群へ流れる。各プレートフィン２ａの伝熱往き流路８−１群に流れた冷媒は他端側の分流路１３でＵターンし伝熱戻り流路８−２群、ヘッダ流路Ｂ１０を介して管Ｂ５より冷凍システムの冷媒回路へと流出する。

そして、上記伝熱流路８の伝熱往き流路８−１から伝熱戻り流路８−２群を介して管Ｂ５へと流れる際に冷媒はガス化し、前記プレートフィン積層体２のプレートフィン積層間隔を通り抜ける空気と熱交換する。

ここで、上記プレートフィン積層型熱交換器は、後述するが、図１２に示すように家庭用の空気調和機に搭載した場合、その熱交換器は二つの熱交換器ブロック１ａ、１ｂをその上部で突き合わせて送風ファン５３の背面側と前面側を覆うように配置することになり、二つの熱交換器ブロック１ａ、１ｂの突き合わせ部分が通風路に位置することになる。したがって、従来の構成では既述した通り当該突合せ部分に空気を流すことができず、大きな熱交換ロスが発生していた。

しかしながら、本実施の形態のプレートフィン積層型熱交換器は、二つの熱交換器ブロック１ａ、１ｂの突き合わせ部分となる部分、すなわち、プレートフィン２ａの伝熱流路８がＵターンする折り返し通路部分が、複数の流路毎の伝熱流路８が合流するマニホールド１６と、前記マニホールド１６同士を繋ぐ接続流路１７とからなっている。そして、上記マニホールド１６は隣接するマニホールド１６同士が当接して接続流路１７同士間は空隙１８が形成されている。

したがって、送風ファン５３によって吸引される空気は前記接続流路１７同士間の空隙１８を通過することができ、伝熱流路８の折り返し通路部分も通風路及び熱交換領域として機能することになる。よって、熱交換性能を大きく向上させることができる。

また、上記伝熱流路８はこの例では二本の流路毎にグループ分けしてＵターンさせ、その折り返し通路部１５は複数流路毎の合流部となるマニホールド１６とこのマニホールド１６同士を繋ぐ接続流路１７とに分けて構成しているので、マニホールド１６及び接続流路１７に合流して流れる流体の流量は伝熱流路全ての流体を一つの流路に纏めて合流させる場合に比べ少なくすることができる。

よって、マニホールド１６及び接続流路１７の断面積は伝熱流路全ての流体が合流する場合に比べ小さくでき、耐圧性の問題を発生させることなく伝熱流路８の折り返し通路部同士間に空隙１８を設けて通風路及び熱交換領域として機能させ、熱交換性能を向上させると同時に信頼性も大きく向上させることができる。

なお、本実施の形態では、伝熱流路８の折り返し通路部１５をマニホールド１６と接続流路１７とに分けて構成することにより空隙１８を形成したものを例示したが、これに限定されるものではなく、折り返し通路部１５を一つの流路にしてその一部に凸部を設ける、あるいは折り返し通路部の近傍に当該折り返し通路部１５とは別に凸部を設ける等して、空隙１８を形成するようにしてもよい。

例えば、図８の（ａ）に示すように、伝熱流路８の折り返し通路部１５となる伝熱往き流路８−１と伝熱戻り流路８−２とを繋ぐ一つのマニホールド１６の一部に背丈の高い凸部１６ａを設けて高低差をつけ、この高低差を利用して空隙１８を形成するようにしてもよい。

或いは、図８の（ｂ）に示すように、伝熱流路８の折り返し通路部１５となる伝熱往き流路８−１と伝熱戻り流路８−２とを繋ぐマニホールド１６とは別にプレートフィン２ａの平坦面に前記マニホールド１６より背丈の高い凸部１６ｂを設け、この凸部１６ｂを隣接する他のプレートフィン２ａに当接させて前記マニホールド１６同士の間に空隙１８を形成するようにしてもよい。

上記いずれの場合も伝熱流路８の折り返し通路部１５を通風路及び熱交換領域として機能させ、熱交換性能を大きく向上させることができる。

（実施の形態２）
図９は本発明の実施の形態２におけるプレートフィン積層型熱交換器のプレートフィンを示す平面図、図１０は同プレートフィン積層型熱交換器のプレートフィンの伝熱流路折り返し通路部を示す平面図である。

図９、図１０において、このプレートフィン２ａは伝熱流路８を一つもしくは複数の流路毎、この例では一本の流路にし、Ｕターンを数回繰り返す形状とするとともに、前記プレートフィン２ａの伝熱流路折り返し通路部近傍部分の平坦面２ｂに折り返し通路部１５とは別に当該折り返し通路部１５より背丈の高い凸部１６ａを設けてある。そして、前記凸部１６ａを積層方向に隣接する他のプレートフィン２ａの平坦面２ｂに当接させて前記伝熱流路８の積層方向に隣接する折り返し通路部１５同士の間に空隙を形成した構成としている。なお、上記凸部１６ａはプレートフィン２ａの伝熱流路８に沿って設けた突起１９を平坦面２ｂに設けることによって代用するなどしてもよいものである。

上記のように構成した本実施の形態のプレートフィン積層型熱交換器は、プレートフィン２ａの伝熱流路８の折り返し通路部１５と積層方向に隣接する他のプレートフィン２ａの折り返し通路部１５との間に凸部１６ａによって空隙１８が形成され、この空隙１８を介してプレートフィン端部の伝熱流路折り返し通路部にも空気を流すことができる。したがって前記実施の形態１と同様、伝熱流路８の折り返し通路部１５を通風路及び熱交換領域として機能させ、熱交換性能を大きく向上させることができる。

また、上記伝熱流路８を一つもしくは複数の流路毎にグループ分けしてＵターンを数回繰り返す形状としているので、伝熱流路８の折り返し通路部１５は各伝熱流路８を流れる流体の流量と同じとなる。したがって、冷媒が一つの流路にまとまって合流する場合のような耐圧性の問題が発生することはなくなる。よって、熱交換性能を向上させつつ信頼性も大きく向上させることができる。

しかも、前記プレートフィン２ａの伝熱流路折り返し通路部近傍部分に折り返し通路部１５とは別に設けた凸部１６ａによって隣接する他のプレートフィン２ａの伝熱流路８の折り返し通路部１５との間に空隙１８を設けているので、伝熱流路８の折り返し通路部１５自体に凸部を設ける必要がなくなって折り返し通路部１５の全長域と空隙１８とすることができ、その分空気の通過面積が増大して熱交換性能が向上し、より高性能な熱交換器とすることができる。

（実施の形態３）
図１１は前記実施の形態のいずれかに記載したプレートフィン積層型熱交換器を用いて構成した空気調和機の室内機を示す斜視図、図１２は同空気調和機の室内機を示す断面図、図１３は同室内機の熱交換器ブロックを示す斜視図、図１４は同室内機の熱交換器ブロックによる作用効果を説明する説明図である。

本実施の形態に係る空気調和機の室内機は、図１、図２に示すように、本体５１の内部に、開口部５２から取り入れた室内空気を熱交換する熱交換器１と、熱交換器１で熱交換された空気を室内に吹き出すための送風ファン５３とが設けられている。送風ファン５３は、本体５１の下方に設けられた吹出口５４より室内に空気を吹き出すように設けられており、吹出口５４には、空気の吹き出し方向を上下に変更する上下風向変更羽根５５と、空気の吹き出し方向を左右に変更する左右風向変更羽根５６とが設けられている。

空気調和機が空調運転を開始すると、上下風向変更羽根５５が開制御されて吹出口５４が開放される。この状態で送風ファン５３が駆動されることで、室内空気が開口部５２を介して室内機の内部に取り入れられる。取り入れられた室内空気は、熱交換器１を通過する際熱交換され、送風ファン５３により吹出口５４より吹き出される。

ここで、上記熱交換器１は、既述したように二つの熱交換器ブロック１ａ、１ｂをその上部で突き合わせて送風ファン５３の背面側と前面側を覆うように配置してあり、二つの熱交換器ブロック１ａ、１ｂの突き合わせ部分が通風路に位置するが、この熱交換器１は前記各実施の形態で説明したように二つの熱交換器ブロック１ａ、１ｂの突き合わせ部分となる伝熱流路８の折り返し通路部分が空隙を有していて図１４のＺで示すように当該折り返し通路部分も空気が流れるので、高い熱交換性能を発揮する。よって、省エネ性の高い高性能な空気調和機とすることができる。

以上、本発明に係るプレートフィン積層型熱交換器及びそれを用いた冷凍システムについて、上記実施の形態を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。つまり、今回開示した実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではなく、本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれるものである。

本発明は、上記したように、伝熱流路折り返し通路部での空気流れを確保して熱交換性能を向上させることができ、高性能なプレートフィン積層型根交換機とそれを用いた冷凍システムを提供することができる。よって、家庭用及び業務用エアコン等に用いる熱交換器や各種冷凍機器等に幅広く利用でき、その産業的価値は大なるものがある。

１ 熱交換器
１ａ、１ｂ 熱交換器ブロック
２ プレートフィン積層体
２ｂ 平坦面
２ａ プレートフィン
３ａ、３ｂ エンドプレート
４ 管Ａ
５ 管Ｂ
６ａ プレート
６ｂ プレート
７ 締結手段（ボルト・ナット）
８ 伝熱流路
８−１ 伝熱往き流路
８−２ 伝熱戻り流路
９ ヘッダ流路Ａ
１０ ヘッダ流路Ｂ
１１ 連絡流路
１２、１３ 分流路
１２ａ、１２ｂ 分流路用凹溝
１５ 折り返し通路部
１６ マニホールド（凸部）
１６ａ、１６ｂ 凸部
１７ 接続流路
１８ 空隙
１９ 突起
５１ 本体
５２ 開口部
５３ 送風ファン
５４ 吹出口
５５ 上下風向変更羽根
５６ 左右風向変更羽根

Claims (4)

1. 流入及び流出用の一対のヘッダ流路に繋がる複数の伝熱流路を有したプレートフィンを多数積層して構成した熱交換器であって、前記プレートフィンの伝熱流路はプレートフィンの端部でＵターンする形状とするとともに、前記プレートフィンのＵターンする伝熱流路の折り返し通路部近傍あるいは折り返し通路部の一部に前記伝熱流路の背丈より高い凸部を設け、前記凸部を積層方向に隣接する他のプレートフィンの伝熱流路の折り返し通路部近傍あるいは他のプレートフィンの折り返し通路部の凸部に当接させて前記伝熱流路の積層方向に隣接する折り返し通路部同士の間に空隙を形成したプレートフィン積層型熱交換器。
2. 前記伝熱流路は一つもしくは複数の流路毎にグループ分けしてＵターンさせるとともに、前記プレートフィンの伝熱流路の折り返し通路部は、前記複数の流路毎の伝熱流路が合流するマニホールドと、前記マニホールド同士を繋ぐ接続通路とからなる構成とし、且つ、凸部は前記マニホールドを前記接続通路よりも背丈を高くして構成し、前記凸部となるマニホールドを積層方向に隣接する他のプレートフィンのマニホールドに当接させて前記伝熱流路の積層方向に隣接する折り返し通路部同士の間に空隙を形成した請求項１に記載のプレートフィン積層型熱交換器。
3. 前記伝熱流路は一つもしくは複数の流路毎にグループ分けしてＵターンを数回繰り返す形状とするとともに、凸部は前記プレートフィンの伝熱流路折り返し通路部近傍部分に折り返し通路部とは別に設け、前記凸部を積層方向に隣接する他のプレートフィンに当接させて前記伝熱流路の積層方向に隣接する折り返し通路部同士の間に空隙を形成した請求項１に記載のプレートフィン積層型熱交換器。
4. 熱交換器と送風ファンを備え、前記熱交換器を前記請求項１〜３のいずれか一項に記載のプレートフィン積層型熱交換器とした冷凍システム。

Images