JP6934608B2 - 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

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効率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、熱交換器は高効率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効率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、熱交換効率の向上及び小型化は限界に近づきつつある。

一方、熱エネルギーを交換するために使用される熱交換器の中には、流路を有するプレートフィンを積層して構成したプレートフィン積層型熱交換器が知られている。

このプレートフィン積層型熱交換器は、プレートフィンに形成された流路を流れる冷媒と、積層されたプレートフィの間を流れる第２流体との間で熱交換を行うもので、冷媒量が少なく冷媒圧が低い車両用の空気調和機において使用されている（特許文献１参照）。

図１０、図１１は上記特許文献１記載のプレートフィン積層型熱交換器を示し、この熱交換器１００は、冷媒が流れる伝熱流路１０１（図１１参照）を有する多数のプレートフィン１０２を積層したプレートフィン積層体１０３の両側端面にエンドプレート１０４を積層配置し、前記伝熱流路１０１の左右両端部に流入側ヘッダ流路１０５及び流出側ヘッダ流路１０６を形成して構成してある。

実用新案登録第３１９２７１９号公報

上記特許文献１記載のプレートフィン積層型熱交換器は、プレートフィン１０２に凹溝をプレス成形して流路１０１を形成しているので、当該伝熱流路１０１の断面積をフィンチューブ型の伝熱管に比べさらに小さくでき、熱交換効率を高め小型化することができる。

しかしながら、上記特許文献１記載のプレートフィン積層型熱交換器のプレートフィン１０２は、その伝熱流路１０１を流れる冷媒の流入用のヘッダ流路１０５と流出用のヘッダ流路１０６がプレートフィン１０２の左右両端部に分けて設けられているので、流路長が短く冷媒と空気との熱交換効率が低いものとなってしまう上に、流路長を長くしようとすればプレートフィン１０２の長さ寸法が大きくなって大型化してしまうものであった。

そこで出願人は図１２に示すように冷媒の流入及び流出用ヘッダ流路１０５、１０６をプレートフィン１０２の一端部側に纏めて設け、伝熱流路１０１を他端部側でＵターンさせて流入及び流出用ヘッダ流路１０５、１０６に接続する構成として、伝熱流路１０１を長くしつつプレートフィン１０２の寸法を短くし、冷媒と空気の熱交換効率を高めると同時により小型化を促進できるものを提案している。

この場合、プレートフィン１０２の他端部側でＵターンさせて流入用ヘッダ流路１０５に繋がる伝熱往き流路１０１−１と流出用ヘッダ流路１０６に繋がる伝熱戻り流路１０１−２とが隣接する形となるので、双方の伝熱流路１０１−１、１０１−２間で熱が移動する。よって、上記伝熱往き流路１０１−１と伝熱戻り流路１０１−２との間に断熱スリット１０７を設けてこれら両者間の熱移動を抑制し高い熱交換性能を維持する構成としている。

しかしながら、上記伝熱往き流路１０１−１と伝熱戻り流路１０１−２との間に断熱スリット１０７を設けると、プレートフィン１０２の伝熱往き流路１０１−１側の部分と伝熱戻り流路１０１−２側の部分とが断熱スリット１０７によって広範囲に分断される形となり、プレス時や炉中ロウ付け時にプレートフィン１０２にひずみが生じやすくなって、ロウ付け不良等の接合不良を起こし、品質がばらつくという課題があった。

本発明はこのような点に鑑みてなしたもので、その目的とするところは接合不良を防止して高品質、且つ、小型、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を提供することにある。

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一つもしくは複数の伝熱流路を備えるとともに前記伝熱流路に沿って複数の突起Ａを設け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、前記伝熱流路は前記一対のヘッダ流路の間で少なくとも一回以上Ｕターンする形状とするとともに、前記伝熱流路のうち流入側のヘッダ流路に繋がる伝熱流路Ａと当該伝熱流路ＡからＵターンして前記伝熱流路Ａに隣接する伝熱流路Ｂとの間、または流出側のヘッダ流路に繋がる伝熱流路Ａと当該伝熱流路ＡからＵターンして前記伝熱流路Ａに隣接する伝熱流路Ｂとの間のいずれか一方に設けた突起Ｂを、前記プレートフィンの他の部分に設けた突起Ａより多く切り起こし形成して設けた構成としてあり、冷凍システムは前記プレートフィン積層型熱交換器を用いた構成としてある。

これにより、ヘッダ流路の一方に繋がる伝熱流路Ａと当該伝熱流路Ａから折り返して前記伝熱流路Ａに隣接する伝熱流路Ｂとの間に設けた突起Ｂの切り起こし部分がスリット代わりとなって、前記伝熱流路Ａと伝熱流路Ｂとの間の熱移動を抑制することができるとともに、伝熱流路Ａ側部分と伝熱流路Ｂ側部分とをスリットのように分断することがないので、プレス時や炉中ロウ付け時にプレートフィンにひずみが生じて、ロウ付け不良等を起こすのを防止できる。よって、熱交換器の品質を安定させ向上させることができる。

本発明は、上記構成により、小型・高性能かつ高品質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とすることができる。

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要部を示す斜視図 同プレートフィン積層型熱交換器におけるプレートフィンの平面図 同プレートフィン積層型熱交換器における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におけるプレートフィンの要部拡大斜視図 本発明の実施の形態２におけるプレートフィン熱交換器のプレートフィンを示す平面図 本発明の実施の形態２におけるプレートフィン熱交換器のプレートフィンを示す平面図 本発明のプレート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冷凍サイクル図 同空気調和機の概略断面図 従来のプレートフィン積層型熱交換器の断面図 同従来のプレートフィン積層型熱交換器におけるプレートフィンの平面図 本出願人が提案するプレートフィンの平面図

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一つもしくは複数の伝熱流路を備えるとともに前記伝熱流路に沿って複数の突起Ａを設け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、前記伝熱流路は前記一対のヘッダ流路の間で少なくとも一回以上Ｕターンする形状とするとともに、前記伝熱流路のうち流入側のヘッダ流路に繋がる伝熱流路Ａと当該伝熱流路ＡからＵターンして前記伝熱流路Ａに隣接する伝熱流路Ｂとの間、または流出側のヘッダ流路に繋がる伝熱流路Ａと当該伝熱流路ＡからＵターンして前記伝熱流路Ａに隣接する伝熱流路Ｂとの間のいずれか一方に設けた突起Ｂを、前記プレートフィンの他の部分に設けた突起Ａより多く切り起こし形成して設けた構成としてある。

これにより、ヘッダ流路の一方に繋がる伝熱流路Ａと当該伝熱流路Ａから折り返して前記伝熱流路Ａに隣接する伝熱流路Ｂとの間に設けた突起Ｂの切り起こし部分がスリット代わりとなって前記伝熱流路Ａと伝熱流路Ｂとの間の熱移動、特に温度差の大きいヘッダ側で抑制することができるとともに、熱交換器全体の通風抵抗の増大を抑制し、かつ伝熱流路Ａ側部分と伝熱流路Ｂ側部分とをスリットのように分断することがないので、プレス時や炉中ロウ付け時にプレートフィンにひずみが生じて、ロウ付け不良等を起こすのを防止できる。よって、熱交換器の品質を安定させ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、突起Ｂは流入側のヘッダ流路に繋がる伝熱流路Ａと当該伝熱流路ＡからＵターンして前記伝熱流路Ａに隣接する伝熱流路Ｂとの間、及び流出側のヘッダ流路に繋がる伝熱流路Ａと当該伝熱流路ＡからＵターンして前記伝熱流路Ａに隣接する伝熱流路Ｂとの間の両方に設けた構成としている。
これにより、プレートフィンの中で何度もＵターンするような流路を構成した場合でも、冷媒同士の熱移動を抑制して高性能な熱交換器を提供することができる。また、この熱交換器を蒸発器、凝縮器、いずれの状態で使用しても、温度差が大きくなるヘッダ流路に繋がる伝熱流路両端部の伝熱流路Ａと当該伝熱流路ＡからＵターンして前記伝熱流路Ａに隣接する伝熱流路Ｂとの間での熱移動を抑制することができ、蒸発器、凝縮器、いずれの状態で使用しても、高性能な熱交換器とすることができる。

第３の発明は、第１〜２の発明において、突起Ａのそれぞれの切起こしの長さが、突起Ｂのそれぞれの切起こしの長さよりも長い構成としている。

これにより、前記突起Ｂ間の突起がない箇所が減少するため、前記伝熱流路Ａと伝熱流路Ｂとの間の熱移動をより抑制することが可能となる。

第４の発明は、第１〜３の発明において、ヘッダ流路に繋がる伝熱流路Ａと当該伝熱流路ＡからＵターンして前記伝熱流路Ａに隣接する伝熱流路Ｂとの間に設けた突起Ｂは積層方向に隣接する他のプレートフィンに当接する構成としている。

これにより、積層方向に隣接するプレートフィン同士が突起Ｂを介して重なる形となって伝熱流路を流れる流体の圧力に対する耐圧性が向上する。よって、伝熱流路Ａと伝熱流路Ｂとの間の熱移動の大部分を抑制して、熱交換効率を高め高性能化すると同時に、プレートフィンの耐圧性も高めて、品質を向上させることができる。

第５の発明は冷凍システムであり、この冷凍システムは冷凍サイクルを構成する熱交換器を前記第１〜第４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が小型・高性能かつ高品質なものであるから、省エネ性及び品質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はプレートフィン積層型熱交換器の分解斜視図、図３プレートフィン積層型熱交換器の要部を示す斜視図、図４はプレートフィン積層型熱交換器におけるプレートフィンの平面図、図５はプレートフィン積層型熱交換器におけるプレートフィンの分解斜視図、図６はプレートフィン積層型熱交換器におけるプレートフィンの要部拡大斜視図である。

図１、図２に示すように、本実施の形態の熱交換器１は、短冊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ある。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５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、図５に示すように、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略Ｕ字状に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、図３に示すように、ヘッダ流路Ａ９およびヘッダ流路Ｂ１０、連絡流路１１、分流路１２、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４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あり、ヘッダ流路Ａ９に繋がる２本の伝熱往き流路８−１とヘッダ流路Ｂ１０に繋がる６本の伝熱戻り流路８−２とに区分けしてある。

そして、上記プレートフィン２ａは、前記伝熱流路８同士の間の平坦面に複数の突起Ａ１５がプレスもしくは切り起こしによって設けてある。この突起Ａ１５は積層方向に隣接する他のプレートフィン２ａに当接してプレートフィ２ａの積層間隔を保持するとともにロウ付けされて各プレートフィン２ａを連結一体化している。

さらに、前記プレートフィン２ａは、前記ヘッダ流路Ａ９に繋がる２本の伝熱往き流路８−１とヘッダ流路Ｂ１０に繋がる６本の伝熱戻り流路８−２のうちの互いに隣接する伝熱流Ａ８Ｘと伝熱流路Ｂ８Ｙとの間にも突起Ｂ１６が設けてある。この突起Ｂ１６は特に切り起こしによって形成してあり、前記プレートフィン２ａの他の部分に設けた突起Ａ１５よりも短いピッチで数多く設けてある。そして、前記突起Ａ１５と同様、積層方向に隣接する他方のプレートフィンに当接しロウ付けされている。

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、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、図６に拡大して示すように、そのプレートフィン２ａの伝熱往き流路８−１群と伝熱戻り流路８−２群の隣接する伝熱流路Ａ８Ｘと伝熱流路Ｂ８Ｙとの間との間に突起Ｂ１６を切起こし形成し、且つ、数多く設けてあるから、この切り起こし形成した突起Ｂ１６がスリットのような役割を果たす形となる。したがって、伝熱往き流路８−１群と伝熱戻り流路８−２群の隣接する伝熱流路Ａ８Ｘと伝熱流路Ｂ８Ｙとの間で生じる熱移動の大部分を抑制することができ、熱交換効率を上げて高性能化できる。

そして、上記突起Ｂ１６は個々に独立して切り起こし形成したものであるから、前記伝熱往き流路８−１群側部分と伝熱戻り流路８−２群側部分とは連結状態となっているので、エンドプレート３ａ、３ｂを積層して炉中ロウ付けする際、プレートフィン２ａにひずみが生じるのを防止できる。したがって、プレートフィン２ａ同士、のロウ付け接合を確実なものとすることができ、ロウ付け不良等の接合不良を防止して品質を安定させることができる。

また、本実施の形態では、プレートフィン２ａの伝熱流路８はヘッダ流路Ａ９とヘッダ流路Ｂ１０との間で１回Ｕターンする構成としているので、この熱交換器を蒸発器、凝縮器、いずれの状態で使用して冷媒の流入側及び流出側が入れ替わっても、温度差が大きくなるヘッダ流路Ａ９とヘッダ流路Ｂ１０に繋がる伝熱流路Ａ８Ｘと当該伝熱流路Ａ８ＸからＵターンして前記伝熱流路Ａ８Ｘに隣接する伝熱流路Ｂ８Ｙとの間での熱移動を抑制することができ、蒸発器、凝縮器、いずれの状態で使用しても、高性能な熱交換器とすることができる。

また、伝熱流路Ａ８Ｘとこれに隣接する伝熱流路Ｂ８Ｙとの間に設けた突起Ｂ１６は積層方向に隣接する他方のプレートフィン２ａに当接する形としてあるので、積層方向に隣接するプレートフィン同士が突起Ｂを介して連結重合する形となって伝熱流路Ａ８Ｘとこれに隣接する伝熱流路８Ｙを流れる冷媒の圧力に対する耐圧性が向上する。よって、熱交換効率を高め高性能化すると同時に、プレートフィン２ａの耐圧性も高めて、品質を向上させることができる。特に突起Ｂ１６は他の部分に比べ数多く設けてあるので当該部分の耐圧性を大きく向上させることができると同時に剛性も高いものとすることができる。

また、本実施の形態の熱交換器は、伝熱流路８をＵターンさせて形成しているので、既述した通りプレートフィン２ａの長さを短くしつつ伝熱流路長は長く確保して熱交換性能を高めることができる。したがって、伝熱流路８のＵターン化による熱交換性能の向上と前記切り起こし形成した突起Ｂ１６による熱移動抑制効果が合わさって高性能な熱交換器とすることができる。

（実施の形態２）
図７Ａおよび図７Ｂは本実施の形態２のプレートフィン熱交換器におけるプレートフィンの平面図である。

本実施の形態２ではヘッダ流路Ａ９とヘッダ流路Ｂ１０とを繋ぐ伝熱流路８は１本で構成し、ヘッダ流路Ａ９とヘッダ流路Ｂ１０との間を複数回Ｕターンさせた形状としてある。

そして、突起Ｂ１６は一方のヘッダ流路Ａ９に繋がる一端側の伝熱流路Ａ８Ｘと当該伝熱流路Ａ８ＸからＵターンして前記伝熱流路Ａ８Ｘに隣接する伝熱流路Ｂ８Ｙとの間とともに、他方のヘッダ流路Ｂ１０に繋がる他端側の伝熱流路Ａ８Ｘと当該伝熱流路Ａ８ＸからＵターンして前記伝熱流路Ａ８Ｘに隣接する伝熱流路Ｂ８Ｙとの間にも設けた構成としてある。

これにより、ヘッダ流路Ａ９とヘッダ流路Ｂ１０との間の伝熱流路８を１本で構成し、ヘッダ流路Ａ９とヘッダ流路Ｂ１０との間を複数回Ｕターンさせた形状の熱交換器としてこれを、蒸発器、凝縮器、いずれの状態で使用しても、前記実施の形態１と同様、温度差が大きくなるヘッダ流路Ａ９、ヘッダ流路Ｂ１０に繋がる伝熱流路Ａ８Ｘと当該伝熱流路Ａ８ＸからＵターンして前記伝熱流路Ａ８Ｘに隣接する伝熱流路Ｂ８Ｙとの間での熱移動を抑制することができ、蒸発器、凝縮器、いずれの状態で使用しても、高性能な熱交換器とすることができる。

この中で、特に図７Ａに記載の構成では、突起Ｂ１６のうち、ヘッダ流路Ａ９、Ｂ１０の近傍にあるものを他のものより配置密度を高くしている。

このように配置することにより、プレートフィン２ａの剛性を保ちつつ、高密度で配置した突起Ｂ１６近傍の伝熱抵抗を他の部分より大きく確保し、流路間の温度差が顕著であるヘッダ流路近傍での熱移動を抑制するので、高性能な熱交換器とすることができる。

また、図７Ｂに記載の構成では、突起Ｂ１６のうち、ヘッダ流路Ａ９、Ｂ１０の近傍にあるものの長さ寸法を他のものより長くしている。
このような構成とすることにより、プレートフィン２ａの剛性を保ちつつ、高密度で配置した突起Ｂ１６近傍の伝熱抵抗を他の部分より大きく確保し、流路間の温度差が顕著であるヘッダ流路近傍での熱移動を抑制するので、高性能な熱交換器とすることができる。

なお、その他の構成及び作用効果は実施の形態１と同様であり、同一部分には同じ番号を付与して説明は省略する。

（実施の形態３）
図８は実施の形態１または２における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冷凍サイクル図、図９は同空気調和機の室内機を示す概略断面図である。

図８、図９において、この空気調和機は、室外機５１と、室外機５１に接続された室内機５２から構成されている。室外機５１には、冷媒を圧縮する圧縮機５３、冷房暖房運転時の冷媒回路を切り替える四方弁５４、冷媒と外気の熱を交換する室外熱交換器５５、冷媒を減圧する減圧器５６、室外送風機５９が配設されている。また、室内機５２には、冷媒と室内空気の熱を交換する室内熱交換器５７と、室内送風機５８とが配設されている。そして、前記圧縮機５３、四方弁５４、室内熱交換器５７、減圧器５６、室外熱交換器５５を冷媒回路で連結してヒートポンプ式冷凍サイクルを形成している。

なお、本実施形態による冷媒回路には、テトラフルオロプロペンまたはトリフルオロプロペン、ジフルオロメタンまたはペンタフルオロエタンまたはテトラフルオロエタンを、単体、もしくはそれぞれ２成分混合または３成分混合した冷媒を使用している。

上記構成からなる空気調和機は、冷房運転時には、四方弁５４を圧縮機５３の吐出側と室外熱交換器５５とが連通するように切り換える。これにより、圧縮機５３によって圧縮された冷媒は高温高圧の冷媒となって四方弁５４を通って室外熱交換器５５に送られる。そして、外気と熱交換して放熱し、高圧の液冷媒となり、減圧器５６に送られる。減圧器５６では減圧されて低温低圧の二相冷媒となり、室内機５２に送られる。室内機５２では、冷媒は室内熱交換器５７に入り室内空気と熱交換して吸熱し、蒸発気化して低温のガス冷媒となる。この時室内空気は冷却されて室内を冷房する。さらに冷媒は室外機５１に戻り、四方弁５４を経由して圧縮機５３に戻される。

暖房運転時には、四方弁５４を圧縮機５３の吐出側と室内機５２とが連通するように切り換える。これにより、圧縮機５３によって圧縮された冷媒は高温高圧の冷媒となって四方弁５４を通り、室内機５２に送られる。高温高圧の冷媒は室内熱交換器５７に入り、室内空気と熱交換して放熱し、冷却され高圧の液冷媒となる。この時、室内空気は加熱されて室内を暖房する。その後、冷媒は減圧器５６に送られ、減圧器５６において減圧されて低温低圧の二相冷媒となり、室外熱交換器５５に送られて外気と熱交換して蒸発気化し、四方弁５４を経由して圧縮機５３へ戻される。

上記のように構成された空気調和機は、その室外熱交換器５５或いは室内熱交換器５７に前記実施の形態で示した小型・高性能かつ高品質な熱交換器を使用することにより、信頼性及び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。例えば、本実施の形態では、突起Ｂ１６は積層方向に隣接する他のプレートフィン２ａに当接する形としているが、当接しないものであってもよいものである。このように、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、小型・高性能かつ品質の高い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
２ プレートフィン積層体
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
８ａ 流路形成用凹溝
８ｂ 流路形成用凹溝
８Ｘ 伝熱流路Ａ
８Ｙ 伝熱流路Ｂ
９ ヘッダ流路Ａ
１０ ヘッダ流路Ｂ
１１ 連絡流路
１２ 分流路
１５ 突起Ａ
１６ 突起Ｂ
５１ 室外機
５２ 室内機
５３ 圧縮機
５４ 四方弁
５５ 室外熱交換器
５６ 減圧器
５７ 室内熱交換器
５８ 室内送風機

Claims (5)

1. 流入及び流出用の一対のヘッダ流路に繋がる一つもしくは複数の伝熱流路を備えるとともに前記伝熱流路に沿って複数の突起Ａならびに突起Ｂを設け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、前記伝熱流路は前記一対のヘッダ流路の間で少なくとも一回以上Ｕターンする形状とするとともに、前記伝熱流路のうち流入側のヘッダ流路に繋がる伝熱流路Ａと当該伝熱流路ＡからＵターンして前記伝熱流路Ａに隣接する伝熱流路Ｂとの間と、流出側のヘッダ流路に繋がる伝熱流路Ａと当該伝熱流路ＡからＵターンして前記伝熱流路Ａに隣接する伝熱流路Ｂとの間とに設けた突起を突起Ｂとし、前記プレートフィンの前記突起Ｂ以外の場所に設けた突起を突起Ａとして、突起Ｂを突起Ａより多く切り起こし形成して設けたプレートフィン積層型熱交換器。
2. 突起Ｂは流入側のヘッダ流路に繋がる伝熱流路Ａと当該伝熱流路ＡからＵターンして前記伝熱流路Ａに隣接する伝熱流路Ｂとの間、及び流出側のヘッダ流路に繋がる伝熱流路Ａと当該伝熱流路ＡからＵターンして前記伝熱流路Ａに隣接する伝熱流路Ｂとの間の両方に設けた請求項１に記載のプレートフィン積層型熱交換器。
3. 前記突起Ｂのそれぞれの切起こしの長さが、前記突起Ａのそれぞれの切起こしの長さよりも長いことを特徴とする請求項１〜２のいずれか一項に記載の熱交換器。
4. ヘッダ流路に繋がる伝熱流路Ａと当該伝熱流路ＡからＵターンして前記伝熱流路Ａに隣接する伝熱流路Ｂとの間に設けた突起Ｂは積層方向に隣接する他のプレートフィンに当接する構成とした請求項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。
5. 冷凍サイクルを構成する熱交換器を前記請求項１〜４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。

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