伝熱性能3倍のプレート熱交換器を開発、三菱電機：冷媒使用量を削減

三菱電機は、ヒートポンプ式冷熱機器に向けたプレート熱交換器を開発した。従来に比べ伝熱性能を3倍に高めた。これによってプレートの数を削減でき、熱交換機内部の冷媒使用量を従来のおよそ3分の1に削減できるという。

[馬本隆綱，EDN Japan]

平板状のプレート間に微細なオフセットフィンを実装

　三菱電機は2026年9月、ヒートポンプ式冷熱機器に向けたプレート熱交換器を開発したと発表した。従来に比べ伝熱性能を3倍に高めた。これによってプレートの数を削減でき、熱交換機内部の冷媒使用量を従来のおよそ3分の1に削減できるという。

プレート熱交換器の構造比較。左が従来構造、右が開発品の構造［クリックで拡大］ 出所：三菱電機

　ヒートポンプ式冷熱機器では、冷媒規制強化などにより次世代冷媒への転換や使用量の削減が求められている。R32などの次世代冷媒は、地球温暖化係数が低いものの、その多くは可燃性があり、使用する量を最小限に抑える必要がある。

　同社は今回、平板状のプレートとプレートの間に微細なオフセット構造のフィンを実装した。しかも、流体の流出入部の周囲に液分布の均一化を促す分配流路を設けた。分配流路の位置については、独自の解析技術を用いてシミュレーションを行い、最適化した。これによって、プレート全域に気液二相の冷媒を均一に行き渡らせることに成功した。

　さらに、伝熱性能を向上させたことでプレート数を減らすことが可能となった。具体的には熱交換器内部の冷媒使用量を3分の1に削減できるという。開発した技術は、業務用や家庭用の冷熱機器だけでなく、電気自動車などにも適用できるとみている。

気液二相の冷媒を流した冷媒用プレートの液冷媒の流れ［クリックで拡大］ 出所：三菱電機