(57)【要約】【課題】信頼性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の提供。【解決手段】第１流体が並行に流れる複数の伝熱流路１４を有する流路領域と、前記流路領域の各伝熱流路に連通するヘッダ流路Ａ８及びヘッダ流路Ｂ１０を有したヘッダ領域と、を備えるとともに、前記伝熱流路１４は前記プレートフィン２ａに凹状溝を設けて形成し、かつ、前記出口側のヘッダ流路Ｂ１０と伝熱流路１４群とを結ぶ連絡流路１１の断面積が前記複数の伝熱流路１４を合わせた流路合計総断面積以下とした構成としてある。これにより、ヘッダ流路と伝熱流路群とを結ぶ連絡流路１１の断面積は小さなものとなって耐圧性能を向上させることができ、長期間使用していても連絡流路部分での変形を防止することができる。【選択図】図７
2020176791.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１流体が流れる流路を有するプレートフィン積層体の各プレートフィン積層間に第２流体を流して、前記第１流体と前記第２流体との間で熱交換する熱交換器であって、前記プレートフィン積層体のプレートフィンは、前記第１流体が並行に流れる複数の伝熱流路を有する流路領域と、前記流路領域の各伝熱流路に連通する入口側のヘッダ流路及び出口側のヘッダ流路を有したヘッダ領域と、を備えるとともに、前記伝熱流路は前記プレートフィンに凹状溝を設けて形成し、かつ、前記出口側のヘッダ流路と伝熱流路群とを結ぶ連絡流路の断面積が前記複数の伝熱流路を合わせた流路合計総断面積以下としたプレートフィン積層型熱交換器。
【請求項２】
前記連絡流路の断面積は複数の伝熱流路の少なくとも１本の流路断面積以下とした請求項１に記載のプレートフィン積層型熱交換器。
【請求項３】
前記連絡流路の断面積は３ｍ２以下とした請求項１に記載のプレートフィン積層型熱交換器。
【請求項４】
冷凍サイクルを構成する熱交換器を前記第１〜第３のいずれか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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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）。
【０００７】
図１１、図１２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１２参照）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いる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実用新案登録第３１９２７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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伝熱流路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。
【００１０】
しかしながら、上記プレートフィン積層型熱交換器は、ヘッダ流路１０５，１０６の面積が各流路１０１の面積に比べ極端に大きいため、前記ヘッダ流路１０５，１０６部分の冷媒の圧力が大きなものとなってエンドプレート１０２のヘッダ流路１０５，１０６を有する部分（図１０ではＸで示すプレートフィン積層型熱交換器の上下部分）が外方に膨張変形するという傾向がみられる。
【００１１】
そこで出願人は図１３に示すようにヘッダ流路部分での膨張変形を防止すべくエンドプレート１０２の少なくとも前記ヘッダ流路が設けられている部分に当該部分が外方へ膨張変形するのを抑制する膨張変形抑制手段１０７を設けることを提案している。
【００１２】
これにより、冷媒の流量が多く圧力の高い熱交換器であっても、ヘッダ流路領域部分での外方への膨張変形を抑制し、ヘッダ流路領域部分での変形問題は解消することができた。
【００１３】
また、出願人は図１４に示すようにプレートフィン１０２のヘッダ流路１０５，１０６との間に設ける伝熱流路１０１を複数に分岐して熱交換性能を高めることも提案している。
【００１４】
しかしながら、伝熱流路１０１を複数に分岐した場合、長期間使用していると、ガス冷媒側のヘッダ流路１０６と分岐した各伝熱流路１０１とを繋ぐ連絡流路１０８部分で変形が生じる等、耐圧性に問題があることがわかってきた。
【００１５】
すなわち、上記ガス冷媒が流れる連絡流路１０８は圧損低下等の観点からその断面積はガス冷媒側の各伝熱流路１０１を合わせた総断面積よりも大きく形成している。そのため、連絡流路１０８に流れる冷媒は各伝熱流路１０１を流れる冷媒の伝熱流路本数分以上とかなり多く流れることになる。したがって、連絡流路１０８部分では断面積が大きくなって広くなった外壁面全域に大量の冷媒による大きな圧力がかかり続ける。そのため、長期間使用しているうちに前記連絡流路１０８部分は、その壁面に加わり続けている圧力に耐えきれずに変形が始まる、ということがわかってきた。
【００１６】
本発明はこのような点に鑑みてなしたもので、連絡流路部分の変形を防止することによって信頼性を向上させた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。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、上記目的を達成するため、その熱交換器は、第１流体が流れる流路を有するプレートフィン積層体の各プレートフィン積層間に第２流体を流して、前記第１流体と前記第２流体との間で熱交換する熱交換器であって、前記プレートフィン積層体のプレートフィンは、前記第１流体が並行に流れる複数の伝熱流路を有する流路領域と、前記流路領域の各伝熱流路に連通する入口側のヘッダ流路及び出口側のヘッダ流路を有したヘッダ領域と、を備えるとともに、前記伝熱流路は前記プレートフィンに凹状溝を設けて形成し、かつ、前記出口側のヘッダ流路と複数の伝熱流路とを結ぶ連絡流路の断面積は前記複数の伝熱流路を合わせた流路合計総断面積以下とした構成としている。
【００１８】
これにより、ヘッダ流路と伝熱流路群とを結ぶ連絡流路に掛かる第１流体の圧力は小さなものとなって耐圧性能を向上させることができ、長期間使用していても連絡流路部分での変形を防止することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、上記構成により、連絡流路部分での変形を防止して信頼性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。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】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】同プレートフィン積層型熱交換器の分解斜視図
【図３】同プレートフィン積層型熱交換器のプレートとエンドプレートを示す分解斜視図
【図４】（ａ）（ｂ）同プレートフィン積層型熱交換器の各プレートを示す平面図
【図５】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積層状態を示す分解斜視図
【図６】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積層斜視図
【図７】図６のＡ−Ａ線断面図
【図８】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変形例を示す分解斜視図
【図９】本発明のプレート積層型熱交換器を用いた実施の形態２における空気調和機の冷凍サイクル図
【図１０】同空気調和機の概略断面図
【図１１】従来のプレートフィン積層型熱交換器の断面図
【図１２】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
【図１３】本出願人が提案す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１４】同本出願人が提案するプレートフィンの平面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
第１の発明は、熱交換器であり、この熱交換器は、第１流体が流れる流路を有するプレートフィン積層体の各プレートフィン積層間に第２流体を流して、前記第１流体と前記第２流体との間で熱交換する熱交換器であって、前記プレートフィン積層体のプレートフィンは、前記第１流体が並行に流れる複数の伝熱流路を有する流路領域と、前記流路領域の各伝熱流路に連通する入口側のヘッダ流路及び出口側のヘッダ流路を有したヘッダ領域と、を備えるとともに、前記伝熱流路は前記プレートフィンに凹状溝を設けて形成し、かつ、前記出口側のヘッダ流路と前記複数の伝熱流路とを結ぶ連絡流路の断面積は前記複数の伝熱流路を合わせた流路合計総断面積以下とした構成としている。
【００２２】
これにより、ヘッダ流路と伝熱流路群とを結ぶ連絡流路に掛かる第１流体の圧力は小さなものとなって耐圧性能を向上させることができ、長期間使用していても連絡流路部分での変形を防止することができる。
【００２３】
第２の発明は、第１の発明において、前記連絡流路の断面積は複数の伝熱流路の少なくとも１本の流路断面積以下とした構成としている。
【００２４】
これにより、連絡流路はその壁面の表面積を伝熱流路の壁面表面積レベルまで抑えて当該連絡流路部分に掛かる第１流体からの圧力を大幅に低下させ、その変形をより確実に防止でき、信頼性を大きく向上させることができる。
【００２５】
第３の発明は、第１の発明において、前記連絡流路の断面積は３ｍ２以下とした構成としている。
【００２６】
これにより、連絡流路の壁面に掛かる冷媒等の第１流体の圧力を家庭用及び業務用エアコンに規定されている圧力以下に抑えることができ、家庭用及び業務用エアコン等の第１流体となる冷媒量が多く圧力も高い機器であっても連絡流路部分の変形を確実に防止して信頼性の高い熱交換器とすることができる。
【００２７】
第４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３の発明のいずれか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。
【００２８】
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特徴である小型、高性能効果を生かしつつ信頼性の高い冷凍システムとすることができる。
【００２９】
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。
【００３０】
なお、本開示の熱交換器は、以下の実施の形態に記載したプレートフィン積層型熱交換器の構成に限定されるものではなく、以下の実施の形態において説明する技術的思想と同等の熱交換器の構成を含むものである。
【００３１】
（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はプレートフィン積層型熱交換器のプレートとエンドプレートを示す分解斜視図、図４（ａ）（ｂ）はプレートフィン積層型熱交換器の各プレートを示す平面図、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積層状態を示す分解斜視図、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積層斜視図、図７は図６のＡ−Ａ線断面図である。
【００３２】
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、略弓型形状の一端部側に、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。
【００３３】
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を挟持した形でロー付けされ、ボルト・ナット若しくはカシメピン軸等の締結手段９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。
【００３４】
また、プレートフィン積層体２を構成するプレートフィン２ａは、図４に示す一対のプレート６ａ、６ｂをロー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）が流れる伝熱流路を有する流路領域と流路領域の各伝熱流路に連通する入口側及び出口側のヘッダ流路を有したヘッダ領域とを備えた構成としてあり、図６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。
【００３５】
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、その一方のプレート６ａに、管Ａ４及び管Ｂ５に繋がるヘッダ流路Ａ８およびヘッダ流路Ｂ１０となる開口８ａ，１０ａ及びその開口縁に設けたリング状凹溝８ｂ，１０ｂと、リング状凹溝８ｂ，１０ｂより導出した連絡流路用凹溝１１ａと、連絡流路用凹溝１１ａの端部に設けた分流路用凹溝１２ａと、分流路用凹溝１２ａ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１４ａが設けてある。
【００３６】
一方、他方のプレート６ｂには、ヘッダ流路Ａ８およびヘッダ流路Ｂ１０となる開口８ｃ，１０ｃ及びその開口縁に設けたリング状凹溝８ｄ，１０ｄと、前記プレート６ａの連絡流路用凹溝１１ａの端部と対向する部分に位置する分流路用凹溝１２ｂと、分流路用凹溝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１４ｂとが設けてある。
【００３７】
そして、上記一対のプレート６ａ、６ｂは、上記開口８ａ，１０ａと８ｃ，１０ｃ及びその開口縁に設けたリング状凹溝８ｂ，１０ｂと８ｄ，１０ｄ同士、及び分流路用凹溝１２ａと１２ｂ及び流路形成用凹溝１４ａと１４ｂ同士がそれぞれ合致するようにしてロー付け等により接合し、開口８ａ，１０ａ，８ｃ，１０ｃ及びその開口縁のリング状凹溝８ｂ，１０ｂ，８ｄ，１０ｄ部分でヘッダ流路Ａ８およびヘッダ流路Ｂ１０を形成し、連絡流路用凹溝１１ａで連絡流路１１を形成し、分流路用凹溝１２ａ，１２ｂと流路形成用凹溝１４ａ，１４ｂ同士で分流路１２と伝熱流路１４を形成している。
【００３８】
なお、上記伝熱流路１４は、図４のプレートフィン全体図に示すように、プレートフィン２ａの外形と同様略弓型に屈曲させたうえＵターンする形状としてあり、図５、図６に示すように、ヘッダ流路Ａ８に繋がりガス冷媒が流れる側となる２本の伝熱往き流路１４−１群とヘッダ流路Ｂ１０に繋がり液冷媒が流れる側となる６本の伝熱戻り流路１４−２群との間にこれら両者間の熱移動を防止する断熱スリット１６が形成している。
【００３９】
そして、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の長手方向に沿って適宜設けた複数の突起１５（図４参照）によって伝熱流路１４同士の間に空気が流れる積層間隔Ｔ１（図７参照）を形成している。
【００４０】
また、上記連絡流路１１同士間にも間隔Ｔ２を形成しており、この間隔Ｔ２を介しても空気が流れるようにして熱交換効率を高めている。
【００４１】
ここで、上記ガス冷媒が流れる側の連絡流路１１は前記各伝熱流路１４を合わせた流路合計総断面積、ここではガス冷媒が流れる側となる６本の伝熱戻り流路１４−２群の各伝熱流路を合わせた流路合計総断面積以下の断面積となるように形成している。特に本実施の形態では連絡流路１１の断面積は伝熱戻り流路１４−２群の伝熱流路１本の断面積以下に設定している。
【００４２】
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。
【００４３】
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Ａ８内に流入する。ヘッダ流路Ａ８内に流入した液冷媒は、図６及び図７に示す流路構成から明らかなように、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１４の伝熱往き流路１４−１群へ流れる。各プレートフィン２ａの伝熱往き流路１４−１群に流れた冷媒はＵターンし伝熱戻り流路１４−２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。
【００４４】
そして、上記伝熱流路１４の伝熱往き流路１４−１から伝熱戻り流路１４−２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。
【００４５】
上記のようにして熱交換が行われるが、前記ガス化した冷媒が流れる伝熱戻り流路１４−２群からのガス冷媒をヘッダ流路Ｂ１０へと流すガス冷媒側の連絡流路１１はその断面積を前記複数の伝熱戻り流路１４−２群の各伝熱流路を合わせた流路合計総断面積以下としているから、その内部を流れる冷媒流量は少ないものとなる。したがって、連絡流路１１の壁面に掛かる冷媒圧力は小さなものとなって耐圧性能が向上する。よって、長期間使用していても連絡流路部分での変形を防止することができる。
【００４６】
特に本実施の形態では、上記連絡流路１１の断面積は複数の伝熱戻り流路１４−２群の少なくとも１本の流路断面積以下としているから、その壁面に掛かる圧力は大幅に低減でき、当該連絡流路部分での変形をより確実に防止し、信頼性を大きく向上させることができる。
【００４７】
また、上記連絡流路１１の断面積は、３ｍ２以下としておくと、連絡流路１１の壁面に掛かる冷媒の圧力を家庭用及び業務用エアコンに規定されている圧力以下に抑えることができる。したがって、既述したように冷媒量が多い熱交換器、あるいは圧縮比率が高い環境対応型の冷媒を用いた熱交換器であっても、プレートフィン積層体２のガス冷媒側の連絡流路１１部分の膨張変形を防止できる。そして、冷媒の圧力をより高い状態で使用して、効率の高い熱交換器とすることができる。
【００４８】
また、上記の如く連絡流路１１の断面積を、複数の伝熱戻り流路１４−２群の各伝熱流路を合わせた流路合計総断面積以下、もしくは、伝熱戻り流路１４−２群の少なくとも１本の流路断面積以下、あるいは３ｍ２以下とすることによって、図７に示すように連絡流路１１同士の間にも間隔Ｔ２を形成することができる。これにより、当該間隔Ｔ２にも空気を流すことができ、連絡流路１１の耐圧性を確保しつつ熱交換効率を高めることができる。
【００４９】
即ち、連絡流路１１の耐圧性を確保するためには、例えば積層方向に重なる連絡流路１１の外壁面同士を突き合わせれば連絡流路１１の断面積を小さくしなくても耐圧を確保することができるが、この場合、上記連絡流路１１同士間の間隔がなくなるので当該部分を熱交換領域として利用できなくなる。しかしながら、本実施の形態のように構成すれば、前記した如く連絡流路１１同士間にも間隔Ｔ２を形成して熱交換領域として使用でき、熱交換効率を高めることができる。
【００５０】
なお、連絡流路１１の断面積を小さくすることによって懸念される圧損については、伝熱流路１４、すなわち圧損が大きくなるガス側冷媒が流れる伝熱戻り流路１４−２の伝熱流路を複数設けて多パス型としているので、１流路当たりの流量が小さくなって、性能へ与える影響を最小限に抑えることができ、実用上問題ないレベルとすることができる。
【００５１】
また、本実施形態の熱交換器は、前記プレートフィン２ａに設ける伝熱流路１４群は略Ｕ字状に形成して折り返すようにしているから、プレートフィン２ａを大きく（長さ寸法を長く）することなく冷媒流路長を長くすることができる。
【００５２】
これにより、熱交換器の小型化を図りつつ、冷媒と空気の熱交換効率を高め、冷凍システムの効率を向上させることができる。
【００５３】
なお、上記熱交換器１は伝熱流路１４がＵターンする形態のもので説明したが、これは図８に示すようにプレートフィン２ａの一端側にヘッダ流路管Ａ８、反対側にヘッダ流路管Ｂ１０を設けてこれらの間を繋ぐ伝熱流路１４は一方向のみの直線状のものであってもよいものである。この場合、前記実施の形態で説明した伝熱往き流路１４−１群と伝熱戻り流路１４−２群は同じ伝熱流路１４となって、ガス冷媒側となるヘッダ流路、例えば出口側のヘッダ流路Ｂ１０側の連絡流路１１の断面積は伝熱往き流路１４−１群と伝熱戻り流路１４−２群が一緒になる伝熱流路１４の流路合計総断面積以下、もしくは、少なくとも１本の流路断面積以下、あるいは３ｍ２以下とすればよいものである。
【００５４】
以上、本実施の形態では、熱交換器を蒸発器として使用した場合を例にして説明したので、便宜上、上記ガス冷媒側となるヘッダ流路を出口側のヘッダ流路、液側のヘッダ流路を入口側のヘッダ流路と称しているが、凝縮器として使用する場合は出口側と入口側が逆になるものである。よって、本発明の請求項で言う出口側のヘッダ流路はガス冷媒側となるヘッダ流路を意味し、入口側のヘッダ流路は液側のヘッダ流路を意味する。
【００５５】
（実施の形態２）
本実施の形態２は、実施の形態１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である。
【００５６】
図９は空気調和機の冷凍サイクル図、図１０は同空気調和機の室内機を示す概略断面図である。
【００５７】
図９、図１０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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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熱交換器を使用することにより、当該熱交換器が小型、高性能で、信頼性の高いプレートフィン積層型熱交換器であるから、省エネ性及び信頼性の高い冷凍システムとすることができる。
【００６２】
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、本発明はこれら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。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、上記したように、ヘッダ流路と伝熱流路とを繋ぐ連絡流路部分での変形を防止して信頼性が高く、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。
【符号の説明】
【００６４】
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
８  ヘッダ流路Ａ
８ａ，８ｃ  開口
８ｂ，８ｄ  リング状凹溝
９  締結手段（ボルト・ナット）
１０  ヘッダ流路Ｂ
１０ａ，１０ｃ  開口
１０ｂ，１０ｄ  リング状凹溝
１１  連絡流路
１１ａ，１１ｂ  連絡流路用凹溝
１２  分流路
１２ａ，１２ｂ  分流路用凹溝
１４  伝熱流路
１４−１  伝熱往き流路
１４−２  伝熱戻り流路
１４ａ  流路形成用凹溝
１４ｂ  流路形成用凹溝
１５  突起
１６  断熱スリット
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
【図１】
2020176791.tif 000003
【図２】
2020176791.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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