三菱電機株式会社は、ヒートポンプ式冷熱機器向けに、業界最高水準（2026年9月14日現在 当社調べ、定置のヒートポンプ式冷熱機器において）となる従来比3倍（当社の冷房と暖房を行う定置の空調用のプレート熱交換器との比較）の伝熱性能を実現したプレート熱交換器を開発しました。伝熱性能の向上によってプレートの層数を減らすことができ、熱交換器内部の冷媒使用量を従来の約3分の1に削減することが可能になります。これにより、環境負荷の低減と安全性の向上につながるとしています。

微細フィンと分配流路の最適配置で均一な流れを実現

カーボンニュートラル社会の実現に向けた冷媒規制強化などを背景に、ヒートポンプ（外気と屋内の間で熱を移動させることで、高いエネルギー効率で暖房や冷房したり、水を温めたりする機器）式冷熱機器では、次世代冷媒への転換や使用量削減が求められています。R32などの次世代冷媒は地球温暖化係数が低いものの、多くが可燃性を持つため、漏洩時の安全性を確保するには使用量を抑える必要があります。

冷媒使用量は熱交換器の伝熱性能を高めることで削減できますが、従来の溝付きプレート積層構造では性能が不足していました。また、平板状プレート間に伝熱を促す微細なオフセット構造（波形構造を隣接する列で流れ方向にずらして配置する構造）のフィンを実装すると、気液二相の冷媒がプレート全域に均一に行き渡らないという課題がありました。

同社は今回、流体の流出入部に液分布の均一化を促す分配流路を設置しました。独自の解析技術を用いて微細フィン間を流れる冷媒の複雑な流れをシミュレーションし、分配流路の位置を最適化することで、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ました。

冷媒使用量を削減し環境負荷低減と安全性向上を両立

今回の開発により、ヒートポンプ式冷熱機器向けとして業界最高水準となる従来比約3倍の伝熱性能を達成しました。伝熱性能の向上に伴いプレートの層数を削減できるため、熱交換器内部の冷媒使用量を3分の1に抑えられます。

地球温暖化係数の高いフロン系冷媒に対する規制が進み、可燃性のある次世代冷媒への転換が進むなか、冷媒使用量の削減を通じて環境負荷低減と安全性向上の両立に貢献します。

車載システムや空調機など幅広い製品への適用を計画

開発された技術は、水を用いた冷熱機器だけでなく、電気自動車などのヒートポンプシステムや水を用いた空調機など、幅広い製品への応用が可能です。

同社は今後、業務用や家庭用の冷熱機器をはじめ、電気自動車などで水や冷却液を用いたヒートポンプシステムなどへの適用を進め、カーボンニュートラル社会の実現に貢献していく方針です。

三菱電機グループの概要とお問い合わせ先

三菱電機グループは、社会システム、エネルギーシステム、防衛・宇宙システム、FAシステム、自動車機器、ビルシステム、空調・家電、デジタルイノベーション、半導体・デバイスなどの事業を展開しています。

• 創業：1921年
• グループ会社数：世界に200以上
• 従業員数：約15万人
• 2025年度連結売上高：5兆8,947億円

本件に関するお問い合わせ先は以下の通りです。

• 窓口：三菱電機株式会社 先端技術総合研究所
• 住所：〒661-8661 兵庫県尼崎市塚口本町八丁目1番1号
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• URL：https://www.MitsubishiElectric.co.jp/corporate/randd/inquiry/index_at.html

本記事は三菱電機株式会社の発表をもとに作成しました。

Dellows News編集部

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