CN102762934A - 三流体热交换器以及使用了该三流体热交换器的空气调节供热水系统 - Google Patents

Abstract

本发明能够实现空气调节循环、供热水循环以及自然能源循环所使用的三流体之间的热交换器的导热性能与小型化。三流体热交换器使用于具有空气调节用制冷剂回路、供热水用制冷剂回路、利用自然能源的温水制冷剂回路的空气调节供热水系统，并且在空气调节用制冷剂、供热水用制冷剂、温水制冷剂之间进行热交换，该三流体热交换器由空气调节用制冷剂与供热水用制冷剂所分别流动的多个内管（101、102）、以及内包多个内管且温水制冷剂（113）所流动的外壳（103）形成，内管（101、102）彼此在外壳（103）内形成由直行部分与弯曲部分构成的平面状的蛇行形状，分隔内管的各直行部分的分隔板（104）与该直行部分并行地在外壳（103）内形成矩形部，并且形成贯通内管的弯曲部分的开孔部。

Description

三流体热交换器以及使用了该三流体热交换器的空气调节供热水系统

技术领域

本发明涉及三流体热交换器以及使用了该三流体热交换器的空气调节供热水系统，尤其涉及如下空气调节供热水系统优选的三流体热交换器以及使用了该三流体热交换器的空气调节供热水系统，即、切换制冷与制热来进行的空气温度调节用制冷剂回路、进行热水储存的供热水用制冷剂回路、使用于蓄热箱的温水制冷剂回路通过三流体热交换器进行连接，从而形成冷冻循环。

背景技术

以提高空气调节机与供热水机的节能性为目的，专利文献1与专利文献2中，公开了组合了供热水用制冷剂回路与空气温度调节用制冷剂回路的空气调节供热水系统。该空气调节供热水系统是如下装置，即、具备供热水用制冷剂回路、空气温度调节用制冷剂回路、空气温度调节用冷温水回路，供热水用制冷剂回路与空气温度调节用制冷剂回路通过设于空气温度调节用冷温水回路内的水热交换器进行热交换。

专利文献1、2所公开的水热交换器是如下多管式热交换器，即、由外管与多条内管构成，将规定条数的内管用作空气温度调节用制冷剂回路、将剩余的内管用作供热水用制冷剂回路，并且，使空气温度调节用冷温水回路的冷温水在外管与内管的缝隙流通。在专利文献1、2中记载有宗旨，即、根据该多管式热交换器，供热水用制冷剂回路与空气温度调节用制冷剂回路利用冷温水而配置为热交换关系，从而，由于供热水用制冷剂回路的蒸发压力为水热源，因此不会如空气热源那样地变低而能够高效地进行高温热水的输出，并且还可以进行制冷及制热。

另外，专利文献3中，作为抑制供热水用热交换器的设置面积大型化的技术，公开了如下构成，即、通过螺旋状地卷绕多管式热交换器，来维持导热面积并使设置面积小型化。在专利文献3中记载有如下宗旨，即、根据该螺旋状卷绕的热交换器，在延长导热管的管长的情况下，也能够实现热交换器的小型化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭60-248963号公报

专利文献2：日本特开昭60-248965号公报

专利文献3：日本特开2005-69620号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，为了进一步提高空气调节供热水系统的节能性，作为制热、供热水的热源，考虑例如利用太阳能集热器所得到的温水等自然能源。在将上述的专利文献1与专利文献2所公开的系统设为即使相对于自然能源的温水回路也能够进行热交换的系统的情况下，除了供热水用制冷剂回路与空气温度调节用制冷剂回路的热交换用的中间热交换器，还需要增设供热水用制冷剂回路与自然能源的温水回路的热交换用的中间热交换器、和空气调节用制冷剂回路与自然能源的温水回路的热交换用的中间热交换器，从而产生装置大型化的课题。

另外，当如专利文献3所公开的多管式热交换器形成为由第一流体所流动的内管与第二流体所流动的内管两种构成的内管时，在用作能够在第一流体、第二流体、在外管内流动的第三流体之间进行热交换的三流体热交换器的情况下，由于第一流体与第二流体通过第三流体进行热交换，所以导热性能降低。

为了提高第一流体与第二流体的热交换性能，考虑对第一流体与第二流体所流通的内管进行接合。在此，对于接合而言，有机械式接合（例如，利用螺纹固定、带捆束的接合）、冶金接合（例如，利用作为焊接的一种的钎焊、压焊等的接合）方法。此外，钎焊（ロゥ付け）也称作钎焊（蝋付け）或者钎焊（ろぅ付け），以下，称作钎焊（ロゥ付け）。然而，在将该接合的构成应用于专利文献3所公开的小型化的机构的情况下，因内管彼此的接合而引起内管固化，从而难以使多管式热交换器旋转成螺旋状，难以实现小型化。

本发明的目的在于提供如下热交换器以及使用了该热交换器空气调节供热水系统，即、能够构成利用自然能源的空气调节供热水系统而进一步提高节能性能，并且，能够实现空气调节循环、供热水循环以及自然能源循环所使用的三流体间的热交换器的导热性能与小型化。

用于解决课题的方法

为了解决上述课题，本发明主要采用如下构成。

三流体热交换器其在流动于空气调节用制冷剂所循环的空气调节用制冷剂回路、供热水用制冷剂所循环的供热水用制冷剂回路、以及利用自然能源进行蓄热的温水制冷剂所循环的温水制冷剂回路的各个制冷剂回路的上述空气调节用制冷剂、上述供热水用制冷剂、上述温水制冷剂之间进行热交换，并且上述三流体热交换器由上述空气调节用制冷剂与上述供热水用制冷剂所分别流动的多个内管、以及内包上述多个内管且上述温水制冷剂所流动的外壳形成，不同的制冷剂所流动且已接合的内管彼此在上述外壳内形成由直行部分与弯曲部分构成的平面状的蛇行形状，分隔上述内管的上述蛇行形状的各直行部分的分隔板与上述内管的直行部分并行地配置于上述外壳内而形成矩形部，并且形成贯通上述内管的弯曲部分的开孔部。

另外，在上述三流体热交换器中，在使流动于上述外壳的温水制冷剂的流动方向反转的上述外壳的角部设置整流板，该整流板以使上述温水制冷剂的流动沿着上述内管的弯曲部分的方式进行引导。并且，上述分隔板的开孔部在大致中央部分设有仅相当于使上述内管在上述矩形部的纵向贯通的尺寸大小的开口，上述内管与上述开孔部的内侧边缘部接合固定，并且在上述内管的所通过的上述外壳的入口侧与出口侧的纵向的大致中央部分固定配置。并且，上述内管在弯曲了其弯曲部分之后，对内管彼此进行钎焊接合或者带固定而装填于上述外壳。

另外，在上述三流体热交换器中，上述空气调节用制冷剂与上述供热水用制冷剂所分别流动的多个内管由两条内管形成，上述两条内管上下重叠地接合。并且，上述空气调节用制冷剂与上述供热水用制冷剂所分别流动的多个内管由两条内管形成，上述两条内管配置于水平面上而接合，并且在上述内管的弯曲部分，将弯曲直径大的内管的内侧接合在弯曲直径小的内管的外侧。并且，上述外壳形成不锈钢制的箱型，上述温水制冷剂沿上述内管的轴向流动于被上述分隔板所分隔的外壳内。

另外，在上述三流体热交换机中，上述外壳是树脂制的弯曲的构造，上述弯曲的构造形成在使流动于上述外壳的温水制冷剂的流动方向反转的上述外壳的两端部，以使上述温水制冷剂的流动沿着上述内管的弯曲部分的方式进行引导。并且，上述弯的构造构成为，与上述内管的直行部分的轴向垂直的上述外壳的截面形成为大致圆管状。并且，上述外壳与上述分隔板由树脂一体成型。

另外，本发明以如下空气调节供热水系统为对象，其具有：使用了上述的三流体热交换器的、具有上述空气调节用制冷剂回路的空气调节系统；使用了上述的三流体热交换器的、具有上述供热水用制冷剂回路的供热水系统；以及使用了上述的三流体热交换器的、具有上述温水制冷剂回路的利用自然能源的蓄热系统。

发明的效果

根据本发明，作为空气调节、供热水的热源，能够利用太阳能、地热等自然能源（可再生能源），从而能够进一步提高空气调节供热水系统的节能性。

另外，在使以往的多管式热交换器直接弯曲为螺旋状的情况下，最小弯曲半径由外管的直径来决定，相对于此，根据本发明，最小弯曲半径由内管的直径来决定，从而与现有技术相比，能够维持导热性能并能够使三流体热交换器小型化。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的空气调节供热水系统的整体构成的系统图。

图2是表示涉及本发明的实施方式的三流体热交换器的第一实施例的内管弯曲构造与外管构造的俯视图。

图3是从与管轴方向垂直的面观察涉及本实施方式的三流体热交换器的第一实施例的内管以及外管的直行部分的剖视图。

图4是从与管轴方向垂直的面观察涉及本实施方式的三流体热交换器的第一实施例的内管以及外管的弯曲部分的剖视图。

图5是表示涉及本实施方式的三流体热交换器的第一实施例的内管的弯曲部分、外管（外壳）、分隔板的整体构造的示意图。

图6是表示在本实施方式的三流体热交换器中、在形成外管的箱型外壳内通过钎焊接合来使两条内管上下重叠的第二实施例的剖视图。

图7是表示在本实施方式的三流体热交换器中、在形成外管的箱型外壳内通过钎焊接合来使两条内管以平面状组合的第三实施例的剖视图。

图8是表示在本实施方式的三流体热交换器中、形成外管的树脂制外壳的端部的弯曲构造与树脂制外壳内的内管弯曲构造的第四实施例的俯视图。

图9是从与管轴方向垂直的面观察涉及本实施方式的三流体热交换器的第四实施例的内管以及外管（树脂制外壳）的直行部分的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式的三流体热交换器以及使用了该三流体热交换器的空气调节供热水系统进行详细说明。首先，对本发明的实施方式的利用自然能源的空气调节供热水系统的概要进行说明，接着，对本实施方式的利用自然能源的空气调节供热水系统所使用的三流体热交换器的构成、功能以及效果进行说明。

图1是表示本发明的实施方式的空气调节供热水系统的整体构成的系统图。该空气调节供热水系统的基本的构成具有：主要由空气调节用压缩机21、四通阀22、三流体热交换器（热回收用热交换器）23、空气调节侧热源侧热交换器24、膨胀阀27、空气调节用利用侧热交换器28构成的空气调节系统；主要由供热水用压缩机41、供热水用利用侧热交换器42、膨胀阀43、三流体热交换器23、供热水用热源侧热交换器44构成的供热水系统；主要由自来水供给口78、热水储存箱70、供热水用利用侧热交换器42、温水供给口79构成的热水储存系统；主要由太阳能集热器4、太阳能用热交换器91构成的太阳能集热系统；主要由自来水供给口78、蓄热箱50、中间温水配管52、53、三流体热交换器23、太阳能用热交换器91、供热水余热热交换器92、温水供给口79构成的蓄热系统；以及主要由空气调节用利用侧热交换器28、供热水余热热交换器92、室内热交换器61构成的室内空气调节用冷温水系统。

另外，从其他的视点来看，本实施方式的空气调节供热水系统具有：通过切换制冷运转与制热运转来进行运转的空气调节用制冷剂回路5；进行供热水的供热水用制冷剂回路6；与在空气调节用制冷剂回路5及供热水用制冷剂回路6中循环的制冷剂进行热交换来使蓄热了温热或冷热的水循环的中间温水循环回路（热介质回路）7；与空气调节用制冷剂回路5进行热交换来进行室内的空气调节的空气调节用冷温水循环回路8；与供热水用制冷剂回路6进行热交换来进行供热水的供热水回路9；使蓄热了利用太阳能集热器4集热的太阳能的传热介质循环的太阳能集热用热介质循环回路10；用于将在供热水回路9中的温水向外部供给的出热水路径11；以及与太阳能集热用热介质循环回路10进行热交换来使蓄热了温热的水循环、并与空气调节用冷温水循环回路8进行热交换的供热水余热温水循环回路12。另外，本实施方式的空气调节供热水系统是具有配置于室外的热泵单元1、包括配置于室内的室内热交换器的室内单元2、配置于室外的供热水·蓄热箱单元3、以及配置于室外的太阳能集热器4的单元构成。

另外，图1所示的本实施方式的空气调节供热水系统基于控制装置1a所产生的运转控制，能够形成运转模式1~运转模式5，以下，对这些运转模式的概略进行说明。

在作为运转模式1的制冷·供热水运转中，空气调节循环是压缩式制冷运转，空气调节用热源侧热交换器24向外部空气散热，在三流体热交换器23中空气调节用配管23a向供热水用配管23b与蓄热中间温水配管23c双方散热，空气调节用利用侧分割热交换器28a、28b从室内空气调节用冷温水循环回路8吸热，并利用该吸热使室内制冷。另外，在该制冷·供热水运转中，供热水循环是压缩式供热水运转，供热水用热源侧交换器44从外部空气吸热，在三流体热交换器23中供热水用配管23b从空气调节用配管23a吸热而促进供热水用制冷剂的气化，供热水用利用侧热交换器42对流向热水储存箱70的供热水用温水进行散热。

在该运转模式1中，因将空气调节循环的废热作为供热水循环的热源而升高供热水循环的蒸发温度、降低空气调节循环的冷凝温度，由此能够减少供热水循环的耗电量、空气调节循环的耗电量，进而提高系统效率。

在作为运转模式2的制热·供热水运转中，空气调节循环是压缩式制热运转，空气调节用热源侧热交换器24从外部空气吸热，在三流体热交换器23中空气调节用配管23a从蓄热中间温水配管23c吸热，空气调节用利用侧分割热交换器28a、28b向室内空气调节用冷温水循环回路8散热，而使室内制热。另外，在该制热·供热水运转中，供热水循环是压缩式供热水运转，供热水用热源侧交换器44从外部空气吸热，在三流体热交换器23中供热水用配管23b从蓄热中间温水配管23c吸热而促进供热水用制冷剂的气化，供热水用利用侧热交换器42对流向热水储存箱70的供热水用配管72的温水进行散热。另外，对于从空气调节用利用侧分割热交换器28a、28b吸热的室内空气调节用冷温水循环回路8的空气调节用冷温水而言，在供热水余热热交换器92中向供热水余热温水循环回路12的温水散热，从而进一步促进热利用。

在该运转模式2中，在空气调节用热源侧热交换器24与供热水用热源侧交换器44以外部空气为热源来运转的情况下，能够进行与以往的空气调节机及供热水机相同的运转。另外，在使用三流体热交换器23而以蓄热介质为热源来运转的情况下，通过使用太阳能、设备废热等的外部空气以外的更加高温的热源，能够提高效率。并且，在外部空气温度低、空气调节用热源侧热交换器24或者供热水用热源侧交换器44结霜的情况下，高温的制冷剂（通过从高温的蓄热介质吸热来成为高温制冷剂）向这些热交换器24、44流动，从而能够消除结霜。

在作为运转模式3的制冷自然循环并用·供热水运转中，空气调节循环是压缩式制冷运转与自然循环制冷运转的并用运转，在压缩式制冷运转的情况下，被空气调节用压缩机21压缩的空气调节用介质通过膨胀阀27b，空气调节用利用侧分割热交换器28a从室内空气调节用冷温水循环回路8吸热而使室内制冷，而在自然循环制冷运转的情况下，不使用空气调节用压缩机21，空气调节用介质从设置于高的位置的具有冷凝器功能的空气调节用热源侧热交换器24通过膨胀阀27a，空气调节用利用侧分割热交换器28b从室内空气调节用冷温水循环回路8吸热而使室内制冷。此时，由于该吸热而气化的空气调节用介质返回至空气调节用热源侧热交换器24。另外，在该制冷自然循环并用·供热水运转中，供热水循环是压缩式供热水运转，供热水用热源侧交换器44从外部空气吸热，在三流体热交换器23中供热水用配管23b从空气调节用配管23a吸热，供热水用利用侧热交换器42对流向热水储存箱70的供热水用温水进行散热。另外，三流体热交换器23的蓄热中间温水配管23c从空气调节用配管23a吸热，利用该吸热来对流向蓄热箱50的蓄热中间温水进行加热。

在该运转模式3中，空气调节负载的一部分能够不经由压缩机21而向外部空气散热，从而能够减少压缩机的工作量。并且，作为供热水用的蒸发器，在仅使用三流体热交换器23的情况下，通过升高供热水循环的蒸发温度，也能够提高供热水循环的效率。

在作为运转模式4的供热水循环利用·外部空气并用制冷自然循环运转中，空气调节循环是由供热水循环利用与外部空气所引起的自然循环并用运转，该自然循环并用运转中的一个为，空气调节用介质从设置于高的位置的具有冷凝器功能的空气调节用热源侧热交换器24通过膨胀阀27a，空气调节用利用侧分割热交换器28b从室内空气调节用冷温水循环回路8吸热而使室内制冷。此时，由于该吸热而气化的空气调节用介质返回至空气调节用热源侧热交换器24。该自然循环并用运转中的另一个为，在三流体热交换器23中空气调节用配管23a被运转中的供热水循环的供热水用配管23b吸热，使空气调节用介质冷凝，之后通过膨胀阀27b，空气调节用利用侧分割热交换器28a从室内空气调节用冷温水循环回路8吸热而使室内制冷。另外，在该供热水循环利用·外部空气并用制冷自然循环运转中，供热水循环是压缩式供热水运转，供热水用热源侧交换器44从外部空气吸热，供热水用利用侧热交换器42对流向热水储存箱70的供热水用温水进行散热。

在该运转模式4中，即使外部空气温度高某种程度，也可以仅使供热水循环的压缩机41运转，不使空气调节循环的压缩机21动作，能够进行制冷运转，从而系统整体能够减少耗电量。

在作为运转模式5的外部空气利用自然循环制冷运转中，空气调节循环是不使用空气调节用压缩机21的外部空气自然循环运转，在该自然循环运转中，空气调节用介质从设置于高的位置的具有冷凝器功能的空气调节用热源侧热交换器24通过膨胀阀27a，空气调节用利用侧分割热交换器28b、28a从室内空气调节用冷温水循环回路8吸热而使室内制冷。此时，由于该吸热而气化的空气调节用介质返回至空气调节用热源侧热交换器24。另外，在该外部空气利用自然循环制冷运转中，供热水循环是压缩式供热水运转，供热水用热源侧交换器44从外部空气吸热，供热水用利用侧热交换器42对流向热水储存箱70的供热水用温水进行散热。并且，在三流体热交换器23中供热水用配管23b从蓄热中间温水配管23c吸热，而促进供热水用膨胀阀43的后流的供热水用制冷剂的气化。

在该运转模式5中，不使空气调节循环的压缩机动作，就能够进行制冷运转，从而能够减少耗电量。

在全部上述的运转模式1~运转模式5中，在太阳能用热交换器91中，从太阳能集热用配管83向供热水余热温水循环回路12散热，而总是有效地利用太阳能。

接下来，对本发明的实施方式的空气调节供热水系统所使用的各构成要素的连接构造进行说明。热泵单元1具有空气调节用制冷剂回路5与供热水用制冷剂回路6。并且，在空气调节用制冷剂回路5与供热水用制冷剂回路6之间配置有三流体热交换器23。该三流体热交换器23构成为，能够在循环于空气调节用制冷剂回路5的制冷剂、循环于供热水用制冷剂回路6的制冷剂、循环于中间温水循环回路7的热介质的三流体间进行热交换，起到热回收用热交换器的功能。具体而言，三流体热交换器23构成为，空气调节用制冷剂所流动的空气调节用制冷剂导热管23a、与供热水用制冷剂所流动的供热水用制冷剂导热管23b以接合的状态插入到中间温水循环回路7的水所流动的外管23c中。而且，该三流体热交换器23的具体的构造表示本发明的主要特征，但对此，在后面使用附图进行详细叙述。

空气调节用制冷剂回路5是空气调节用制冷剂循环的回路，其用制冷剂配管来连接如下部件而形成为环状：对空气调节用制冷剂进行压缩的空气调节用压缩机21；切换制冷剂的流路的四通阀22；三流体热交换器23；与由风扇25送入的大气进行热交换的空气调节用热源侧热交换器24；第一制冷剂箱26a；第二制冷剂箱26b；对空气调节用制冷剂进行减压的第一膨胀阀27a及第二膨胀阀27b；以及与空气调节用冷温水循环回路8进行热交换的空气调节用利用侧热交换器28。此外，在本实施方式中，空气调节用利用侧热交换器28被二分割为第一空气调节用利用侧分割热交换器28a、与第二空气调节用利用侧分割热交换器28b，第一空气调节用利用侧分割热交换器28a与第二空气调节用利用侧分割热交换器28b用制冷剂配管以串联的方式连接。

另外，对空气调节用制冷剂回路5的构成的详细进行说明。空气调节用制冷剂回路5首先具有空气调节用制冷剂主回路5a，该空气调节用制冷剂主回路5a用制冷剂配管依次连接如下部件而形成为环状：空气调节用压缩机21的排出口21b；四通阀22；三流体热交换器23；第一制冷剂箱26a；第一膨胀阀27a；第二空气调节用利用侧分割热交换器28b；第一空气调节量利用侧分割热交换器28a；四通阀22；以及空气调节压缩机21的吸入口21a。

空气调节用制冷剂回路5构成为在该空气调节用制冷剂主回路5a上设置五个空气调节用制冷剂分支回路。第一空气调节用制冷剂分支回路是与三流体热交换器23并联连接的空气调节用制冷剂分支回路，具体而言，是如下空气调节用制冷剂分支回路，即、从位于四通阀22与三流体热交换器23之间的分支点I分支，经由空气调节用热源侧热交换器24，而在位于三流体热交换器23与第一制冷剂箱26a之间的分支点J合流。

第二空气调节用制冷剂分支回路是迂回空气调节用压缩机21的吸入口21a与排出口21b的空气调节用制冷剂分支回路，具体而言，是利用空气调节用制冷剂旁通配管29将位于第一空气调节用利用侧分割热交换器28a与四通阀22之间的分支点A、和位于四通阀22与分支点I之间的分支点B连接起来而形成的空气调节用制冷剂分支回路。此外，在分支点A设有三通阀34a，在分支点B设有三通阀34b。

第三空气调节用制冷剂分支回路是如下空气调节用制冷剂分支回路，即、从位于三流体热交换器23与分支点J之间的分支点D分支，依次经由第二制冷剂箱26b、第二膨胀阀27b，而在位于第一空气调节用利用侧分割热交换器28a与第二空气调节用利用侧分割热交换器28b之间的分支点E合流。此外，在分支点D设有三通阀34d，在分支点E设有三通阀34e。

第四空气调节用制冷剂分支回路是空气调节用制冷剂分支回路，即、从位于设置在第三空气调节用制冷剂分支回路上的第二膨胀阀27b与分支点E之间的分支点H分支，在位于设置在空气调节用制冷剂主回路5a上的第一膨胀阀27a与第二空气调节用利用侧分割热交换器28b之间的分支点G合流。

第五空气调节用制冷剂分支回路是用制冷剂配管来对位于分支点I与空气调节用热源侧热交换器24之间的分支点C、和位于第二空气调节用利用侧分割热交换器28b与分支点E之间的分支点F进行连接而形成的空气调节用制冷剂分支回路。此外，在分支点F设有三通阀。

在此，三流体热交换器23是空气调节用制冷剂导热管23a、供热水用制冷剂导热管23b、热介质导热管（中间温水制冷剂导热管）23c以相互热接触的方式一体构成的热回收用热交换器。另外，第一膨胀阀27a以及第二膨胀阀27b通过调整阀的开度，能够对空气调节用制冷剂的压力进行减压，并且，能够对在三流体热交换器23与空气调节用热源侧热交换器24流动的空气调节用制冷剂的流量比率进行调整。另外，第一空气调节用利用侧分割热交换器28a以及第二空气调节用利用侧分割热交换器28b设置在比空气调节用热源侧热交换器24低的位置上，而该低位置设置用于形成空气调节用制冷剂的自然循环。此外，作为在空气调节用制冷剂回路5中循环的空气调节用制冷剂，例如可以使用R410a、R134a、HFO1234yf、HFO1234ze。

接下来，空气调节用冷温水循环回路（空气调节用传热介质循环回路）8具有以下两个回路，即、与空气调节用制冷剂回路5进行热交换的空气调节用冷温水主回路8a、和与供热水余热温水循环回路12进行热交换的供热水余热用冷温水分支回路8b。此外，在该空气调节用冷温水循环回路8内流动的传热介质是水（冷水或者温水），但在寒冷地区使用的情况下，也可以代替水而使用乙二醇等载冷剂。

如图1所示，空气调节用冷温水主回路8a是用空气调节用冷温水配管65a、65b、65c来依次对设置在住宅60的室内热交换器61、空气调节用冷温水循环泵67、第二空气调节用利用侧分割热交换器28b、以及第一空气调节用利用侧分割热交换器28a进行连接而形成为环状的回路。在该空气调节用冷温水主回路8a，以立体交叉的方式（所谓倾斜交叉式）设有第一空气调节用冷温水分支管66a以及第二空气调节用冷温水分支管66b。

而且，第一空气调节用冷温水分支管66a的一端通过三通阀62a与空气调节用冷温水配管65a连接，该空气调节用冷温水配管65a连接室内热交换器61与第二空气调节用利用侧分割热交换器28b，另一端不通过三通阀而与空气调节用冷温水配管65c直接连接。另外，第二空气调节用冷温水分支管66b的一端通过三通阀62b与空气调节用冷温水配管65c连接，该空气调节用冷温水配管65c连接室内热交换器61与第一空气调节用利用侧分割热交换器28a，另一端不通过三通阀而与空气调节用冷温水配管65a直接连接。通过对三通阀62a与三通阀62b进行操作，能够对水流向空气调节用利用侧热交换器28a、28b的方向进行切换。

另外，设有用于迂回室内热交换器61的第三空气调节用冷温水分支管66c。该第三空气调节用冷温水分支管66c的一端通过三通阀62c与空气调节用冷温水配管65a连接，另一端不通过三通阀而与空气调节用冷温水配管65c直接连接。此外，在室内热交换器61中流动的水与在第三空气调节用冷温水分支管66c中流动的水的流量比率能够根据三通阀62c的接口的开度来进行调整。

供热水余热用冷温水分支回路8b是用供热水余热用冷温水配管63连接第一空气调节用利用侧分割热交换器28a的出口与空气调节用冷温水循环泵67的入口、且在该供热水余热用冷温水配管63设置有后述的供热水余热热交换器92而形成的环状的回路。此外，在供热水余热用冷温水配管63上，在供热水余热热交换器92与空气调节用冷温水循环泵67之间的位置，安装有二通阀64a。

在这样构成的空气调节用冷温水循环回路8中，在关闭二通阀64a的情况下，从空气调节用冷温水循环泵67送出的水在空气调节用冷温水主回路8a内循环。另一方面，在打开二通阀64a的情况下，从空气调节用冷温水循环泵67送出的水不仅在空气调节用冷温水主回路8a内循环，也在供热水余热用冷温水分支回路8b内循环。因而，在打开二通阀64a的情况下，能够通过供热水余热热交换器92，将从第一空气调节用利用侧热交换器28a以及第二空气调节用利用侧热交换器28b接受的温热传递到供热水余热温水循环回路12。

接下来，供热水用制冷剂回路6是供热水用制冷剂循环的回路，其用制冷剂配管来连接如下部件而形成为环状：压缩供热水用制冷剂的供热水用压缩机41；与供热水回路9进行热交换的供热水用利用侧热交换器42；供热水用制冷剂箱46；对供热水用制冷剂进行减压的供热水用膨胀阀43；三流体热交换器23；以及与被风扇45送来的大气进行热交换的供热水用热源侧热交换器44。

接着，对供热水用制冷剂回路6的构成的详细进行说明。供热水用制冷剂回路6首先具有供热水用制冷剂主回路6a，该供热水用制冷剂主回路6a用制冷剂配管来依次连接供热水用压缩机41的排出口、供热水用热交换器42、供热水用制冷剂箱46、供热水用膨胀阀43、三流体热交换器23、以及供热水用压缩机41的吸入口而形成为环状。

供热水用制冷剂回路6在该供热水用制冷剂主回路6a上设有两个供热水用制冷剂分支回路。第一供热水用制冷剂分支回路是与三流体热交换器23并联连接的空气调节用制冷剂分支回路，具体而言，是如下供热水用制冷剂分支回路，即、从位于供热水用膨胀阀43与三流体热交换器23之间的分支点K分支，经由供热水用空气调节用热源侧热交换器44，而在位于三流体热交换器23与供热水用压缩机41的吸入口41a之间的分支点L合流。

第二供热水用制冷剂分支回路48是用制冷剂配管来从供热水用制冷剂箱46连接至位于分支点K与供热水用热源侧热交换器45之间的分支点M而形成的供热水用制冷剂分支回路48。该第二供热水用制冷剂回路48是供热水用迂回配管。另外，在分支点M设有三通阀。此外，在供热水用利用侧热交换器42的出口的附近的位置设有二通阀，在三流体热交换器23的出口的附近位置设有二通阀，另外，在供热水用利用侧热交换器44的入口以及出口的附近位置分别设有二通阀，在分支点L与压缩机41之间的位置设有二通阀。

供热水用压缩机41能够与空气调节用压缩机21相同地通过变换器控制来控制容量，旋转速度从低速至高速为止可变。供热水用利用侧热交换器42以使供热水用制冷剂导热管与供热水用水导热管相接触的方式构成。供热水用膨胀阀43通过调整阀的开度，能够对供热水用制冷剂的压力进行减压，并且，能够对供热水用制冷剂在三流体热交换器23与供热水用热源侧热交换器44流动的供热水用制冷剂的流量比率进行调整。作为在供热水用制冷剂回路6中循环的供热水用制冷剂，例如可以使用R134a、HFO1234yf、HFO1234ze。

接下来，供热水回路9是用供热水用配管72来连接热水储存箱70的下部与供热水用利用侧热交换器42的一端、并用供热水用配管73来连接供热水用利用侧热交换器42的另一端与热水储存箱70的上部而形成为环状的回路。在供热水用配管72，设有供热水用循环泵71、以及对在供热水回路9内流动的水的流量进行检测的供热水用流量传感器（未图示）。通过驱动供热水用循环泵71，来使热水储存箱70内的水向供热水用利用侧热交换器42流动，在该供热水用利用侧热交换器42与供热水用制冷剂进行热交换而成为温水，并向热水储存箱70返回。此外，在供热水用利用侧热交换器42中，供热水用制冷剂的流动与水的流动成为对流。

接下来，太阳能集热用热介质循环回路10是用太阳能集热用配管82、83来连接太阳能集热器4与太阳能用热交换器91而形成为环状的回路。在太阳能集热用配管82上，设置有用于使太阳能集热用热介质循环的太阳能集热用循环泵85。通过驱动太阳能集热用循环泵85，来使被太阳能集热器4加热的热介质在太阳能集热用热介质循环回路10内循环，并在太阳能用热交换器91中流动的期间，与供热水余热温水循环回路12进行热交换。

接下来，中间温水循环回路（热介质回路）7是用中间温水用配管52来连接蓄热箱50的下部与三流体热交换器23的一端、并用中间温水用配管53来连接三流体热交换器23的另一端与蓄热箱50而形成为环状的回路。在中间温水用配管52上设置有中间温水用循环泵51。通过驱动中间温水用循环泵51，来使中间温水循环回路7内的水向三流体热交换器23流动，并在该三流体热交换器23一边与空气调节用制冷剂回路5以及供热水用制冷剂回路6进行热交换一边向蓄热箱50返回。蓄热箱50中填充有蓄热材料，从三流体热交换器23得到的温热或者冷热被该蓄热箱50蓄热。此外，蓄热箱50与用于向蓄热箱50供给自来水的自来水供给配管78连接。

接下来，供热水余热温水循环回路12如下形成为环状的回路，即、用供热水余热温水用配管94来连接蓄热箱50的下部与太阳能用热交换器91的一端，用供热水余热温水用配管95来连接太阳能用热交换器91的另一端、和设置于热泵单元1并与空气调节用冷温水循环回路8进行热交换的供热水余热热交换器92的一端，用配管96来连接供热水余热热交换器92的另一端与蓄热箱50的上部。在供热水余热温水用配管94上设置有供热水余热温水用循环泵93。通过驱动供热水余热温水用循环泵93，来使蓄热箱50内的水在太阳能用热交换器91与太阳能集热用热介质循环回路10进行热交换、另外在供热水余热热交换器92一边与空气调节用液循环回路7进行热交换一边流动，并向蓄热箱50返回。

此外，太阳能用热交换器91中的在太阳能用热交换器91中流动的两个流体的流动方向为对流，同样，在供热水余热热交换器92中流动的两个流体的流动方向也为对流。

接下来，出热水路径11具有如下三个路径：用于将储存于热水储存箱70内的温水向利用者供给的温水供给路径74；用于将在蓄热箱50蓄热的中间温水向利用者供给的中间温水供给路径75；以及用于将自来水向热水储存箱70、蓄热箱50以及利用者供给的自来水供给路径76。

温水供给路径74构成为，具备一端与热水储存箱70连接而另一端与温水供给口79连接的温水供给配管74a、以及一端与热水储存箱70连接而另一端与温水供给配管74a的中途连接的温水供给配管74b，并且在温水供给配管74a与温水供给配管74b合流的部分设有三通阀77。中间温水供给路径75构成为，具备一端与蓄热箱50连接而另一端与温水供给配管74a的中途连接的中间温水供给配管75a、以及一端与蓄热箱50连接而另一端与中间温水供给配管75a的中途连接的中间温水供给配管75b，并且在中间温水供给配管75a与温水供给配管74a合流的部分设有三通阀77。自来水供给路径76构成为，具备从供给自来水的自来水供给口78连接至热水储存箱70的自来水供给配管76a、从该自来水供给配管76a的中途分支而与蓄热箱50连接的自来水供给配管76b、以及从自来水供给配管76a的中途分支而与温水供给配管74a的中途连接的自来水供给配管76c，并且在自来水供给配管76c与温水供给配管74a合流的部分设有三通阀77。

根据这样构成的出热水路径11，通过对各个三通阀77进行适当地开闭操作，不仅从温水供给口79向利用者分别供给自来水、在蓄热箱50蓄热的中间温水、在热水储存箱70储存的温水，还能够以混合了自来水、中间温水以及温水中的至少两种水的状态从温水供给口79向利用者供给。

对于控制装置1a而言，输入未图示的遥控器与在本实施方式的设于空气调节供热水系统的各部位的温度传感器的信号，基于这些信号，对空气调节用压缩机21、供热水用压缩机41、四通阀22、膨胀阀27、43、循环泵51、67、71、85、93进行控制。

以上，主要如运转模式的说明所叙述，本实施方式的空气调节供热水系统是通过使用上述的三流体热交换器而不论空气调节·供热水负载的大小均能够高能效且任意地同时运转空气调节机与供热水机的系统。另外，作为空气调节、供热水的热源，能够利用太阳能、地热等自然能源，从而能够进一步提高空气调节供热水系统的节能性。

接着，以下，参照图2~图9对本发明的实施方式的三流体热交换器进行说明。图2是表示涉及本发明的实施方式的三流体热交换器的第一实施例的内管弯曲构造与外管构造的俯视图。图3是从与管轴方向垂直的面观察涉及本实施方式的三流体热交换器的第一实施例的内管以及外管的直行部分的剖视图。图4是从与管轴方向垂直的面观察涉及本实施方式的三流体热交换器的第一实施例的内管以及外管的弯曲部分的剖视图。图5是涉及本实施方式的三流体热交换器的第一实施例的内管的弯曲部分、外管（外壳）、分隔板的整体构造的示意图。

另外，图6是表示在本实施方式的三流体热交换器中、在形成外壳的箱型外壳内通过钎焊接合来使两条内管上下重叠的第二实施例的剖视图。图7是表示在本实施方式的三流体热交换器中、在形成外壳的箱型外壳内通过钎焊接合来以平面状组合两条内管的第三实施例的剖视图。图8是表示在本实施方式的三流体热交换器中、形成外管的树脂制外壳的端部的弯曲构造与树脂制外壳内的内管弯曲构造的第四实施例的俯视图。图9是从与管轴方向垂直的面观察涉及本实施方式的三流体热交换器的第四实施例的内管以及外管（树脂制外壳）的直行部分的剖视图。

另外，在图2~图9中，101表示空气调节用内管，102表示供热水用内管，103表示外壳（箱型的外管），104表示分隔板，105表示整流板，107表示空气调节用制冷剂流路，108表示供热水用制冷剂流路，110表示温水入口，111表示温水出口，113表示内管直行部分温水流路，114表示内管弯曲部分温水流路，115表示大径部，116表示小径部，117表示隔热材，118表示热交换器入口侧，119表示热交换器出口侧，121表示内管接合部，122表示内管·分隔板接合部，123表示内管高度保持用引导件，130表示树脂制外壳，135表示树脂制外壳弯曲部，136表示树脂制外壳上下平面部，137表示树脂制外壳角曲面部。

第一实施例

以下，参照图2~图4，对本发明的实施方式的第一实施例进行说明。图2是表示涉及本实施方式的三流体热交换器的第一实施例的内管弯曲构造与外管构造的俯视图。图3是从与管轴方向垂直的面观察涉及本实施方式的三流体热交换器的第一实施例的内管以及外管的直行部分的剖视图。图4是从与管轴方向垂直的面观察涉及本实施方式的三流体热交换器的第一实施例的内管以及外管的弯曲部分的剖视图。

在不锈钢制的箱型的外壳103内收纳有四条蛇行形状的铜制的空气调节用以及供热水用内管101、102。在此，对蛇行形状进行说明，从图2所示的内管101、102的图示构造可知，内管101、102形成由直行部分与弯曲部分构成的往返路径，将该往返路径的形状称作蛇行形状，以下为相同的意思。上述的直行部分不一定只限定于直线形状，也包括具有稍微非直线形状的形状。并且，内管的去路与返回路在严密的意思方面不限定于平行路。而且，该内管的蛇行形状的弯曲部分是大径部115与小径部116组合的形状。根据图3的图示例，空气调节用内管101与供热水用内管102相互通过钎焊121来接合，相互以容易热传导的方式收纳。即，空气调节用内管101或者供热水用内管102分别配置于对角线上，邻接的内管彼此、即内管101与102彼此进行钎焊接合121。此外，作为固定内管101、102彼此的方法，除了钎焊接合121，也可以通过卷绕带来对捆束的内管的最外周进行固定。

在内管中，两条为空气调节用内管101，剩余的两条为供热水用内管102，各自内管成为空气调节用制冷剂与供热水用制冷剂的流路107、108。在供不同的制冷剂流动的内管101、102彼此加工成蛇行形状之后，如图3所示，在内管101、102的直行部分，内管101与内管102彼此钎焊接合121。并且，在内管101、102的弯曲部分，以大径部115的弯曲部分的内侧与小径部116的弯曲部分的外侧接触的方式（参照图4）进行钎焊接合121。两条内管101、102是相同内径的圆管。

不锈钢制的箱型外壳103成为自然能源的温水回路（中间温水制冷剂回路7）（参照图1）。在外壳103上设有分隔板104与整流板105。整流板105设置在使流动于外壳103的温水制冷剂的流动113的方向反转的外壳103的角部（在图2的图示例中为左右端），以使温水制冷剂的流动沿内管的弯曲部分的方式进行引导。整流板105分别设置在外壳103的两端部，抑制温水制冷剂的乱流。由图3所示的剖视图亦可知，分隔板104以与外壳103的上壁部及下壁部抵接的方式沿温水流路113设置于左右端间，并且，如图4所示，在内管的弯曲部分的位置，分隔板104设有由内管101、102所贯通的空间与形成温水流路114的空间构成的开孔部。

在箱型的外壳103的内部空间，将分隔板104并行设置于内管101、102的直行部分，由此，在外壳103中流动的自然能源的温水回路以在分别形成于空气调节用内管101与供热水用内管102内的制冷剂回路的外周围流动的方式形成流路。即，如图1所示，形成内管直行部分温水流路113与内管弯曲部分温水流路114。

如图4所示，分隔板104由矩形状的板构成，该矩形状的板形成将外壳103的内部分隔的空间，以使在外壳103的内部流动的温水的流路形成内管直行部分温水流路113与内管弯曲部分温水流路114。分隔板104的端部分别固定于外壳103。在分隔板104所形成的空间内插入有内管101、102。内管101、102的弯曲部分所贯通的分隔板104的开孔部的壁面（在图4的图示例中为开孔部的左端侧的上下侧面）、与内管101、102的弯曲部分的一部分通过钎焊来接合，从而形成内管·分隔板接合部122。并且，在图4中，通过在分隔板104的上下中央部分设置分隔板104的开孔部，来形成内管高度保持用引导件123，从而能够在外壳103的高度方向上大致中央部分配置内管101、102。另外，内管101、102在三流体热交换器的入口侧118与出口侧119也与外壳103接合。这样，由于内管101、102固定于外壳103和分隔板104，从而在热交换器内能稳定地进行固定。

在图5中，在被对外壳103的内部进行分隔的分隔板104划分的空间中，从外壳103的温水入口110进入的温水制冷剂沿内管101、102的管轴方向而形成流路113。由于内管101、102配置在被划分的空间中的大致中央部分，因而温水制冷剂相对于内管而实现均衡的热传递性能。温水制冷剂在外壳103内反转多个回流路的流动方向而从温水出口出去。为了抑制外壳103与外部空气的热转移，如图3所示地由隔热材117包围外壳103。

如上所述，涉及本实施方式的第一实施例由于利用箱型的外管103与蛇行的内管101、102来构成多管式三流体热交换器，因而能够维持导热性能，并能够使热交换器小型化。另外，由于在弯曲加工内管101、102之后形成内管接合部121，因而能够缩小内管的弯曲半径而有助于小型化。另外，内管101、102通过在其弯曲部分与分隔板104接合，由此能够在外壳103内的中央部进行固定配置，因而外壳内的流体能均匀地在内管101、102的整个周围流动，所以导热性能良好。另外，通过设置整流板105，即使在流动方向变化大的弯曲部分的部位，也有难以产生流体的乱流的效果。

第二实施例

以下，参照图6对本发明的实施方式的第二实施例进行说明。图6是表示在本实施方式的三流体热交换器中、在形成外壳的箱型外壳内通过钎焊接合来使两条内管上下重叠的第二实施例的剖视图。

在不锈钢制的箱型的外壳103内沿上下收纳有两条蜿蜒状弯曲的铜制的内管101、102。在图示例中，空气调节用内管101配置在上面，供热水用内管102配置在下面，但各内管的上下配置也可以相反。两条内管均为同型，由于各内管101、102上下配置，因此内管的弯曲直径全部相同。即，由于内管101与102为上下重叠配置，因此在其弯曲部分中不会产生弯曲的小径部与大径部（参照图2的大径部115与小径部116）。

内管中的一条成为空气调节用的流路，剩余的一条成为供热水用的流路，供不同的制冷剂流动的内管彼此上下重叠，并通过钎焊来接合121。外壳103成为自然能源的温水回路（图1所示的中间温水制冷剂回路7）。为了抑制与外部空气的热转移，由隔热材117包围外壳103。两条内管101、102是相同内径的圆管。在进行内管的101、102的弯曲部分的弯曲加工之后，若进行钎焊接合121，则能够使弯曲部分的弯曲半径成为小径部，并且，由于内管上下配置，因而在内管101与102中不会使弯曲直径不同，从而容易进行加工。

若使用第二实施例的构成，则内管的形状相同而构成简单，从而能够廉价且简易地制作三流体热交换器。另外，由于内管的条数少，因而能够使内包内管的外壳（外管）的尺寸缩小，从而能够实现三流体热交换器的小型化。

此外，在第二实施例中，以两条内管为相同内径的圆管为例进行了说明，但也可以根据在各个内管中流动的制冷剂的种类、特性来使各内管的直径不同，在这种情况下，根据直径大的内管的弯曲直径来决定内管整体的弯曲部分的弯曲直径，使直径小的内管与该决定了的弯曲直径对应地弯曲即可。

第三实施例

以下，参照图7，对本发明的实施方式的第三实施例进行说明。图7是表示在本实施方式的三流体热交换器中、在形成外壳的箱型外壳内通过钎焊接合来平面状地重叠两条内管的第三实施例的剖视图。

在不锈钢制的箱型的外壳103收纳有两条蜿蜒状地弯曲的铜制的内管101、102。内管101、102的蛇行形状是组合了图2所说明的内管的直行部分、与由大径部115和小径部116构成的弯曲部分的形状。内管中的任一条是空气调节用的流路，剩余的一条是供热水用的流路，在内管的弯曲部分，内管101、102彼此构成为，大径部115的弯曲部分的内侧与小径部116的弯曲部分的外侧接触，相互以钎焊来接合121而形成为平面板形状。在此，在进行了内管的弯曲部分的弯曲加工之后，若进行钎焊接合121，则能够缩小弯曲直径，从而能够有助于三流体热交换器的小型化。外壳103成为自然能源的温水回路（图1所示的中间温水制冷剂回路7）。两条内管101、102是相同内径的圆管。

若使用第三实施例，则内管的形状相同而构成简单，从而能够廉价且简易地制作三流体热交换器。由于内管的条数少，因而能够使内包内管的外壳（外管）的尺寸缩小，从而能够实现三流体热交换器的小型化。另外，由于平面状地配置内管，因而能够抑制三流体热交换器的高度，从而能够进一步实现小型化。

此外，在第三实施例中，以两条内管为相同内径的圆管为例进行了说明，但也可以根据在各个内管中流动的制冷剂的种类、特性来使各内管的直径不同，在这种情况下，根据直径大的内管的弯曲直径来决定内管整体的弯曲部分的弯曲直径，使直径小的内管与该决定了的弯曲直径对应地弯曲即可。

第四实施例

以下，参照图8与图9，对本发明的实施方式的第四实施例进行说明。图8是表示在本实施方式的三流体热交换器中、形成外管的树脂制外壳130的端部的弯曲构造135与树脂制外壳130内的内管弯曲构造的第四实施例的俯视图。图9是从与管轴方向垂直的面观察涉及本实施方式的三流体热交换器的第四实施例的内管101、102以及外管（树脂制外壳130）的直行部分的剖视图。

在图示例中，在树脂制的外壳130内收纳有四条具有蛇行形状的铜制的内管101、102。内管101、102是与图2相同地由直行部分与弯曲部分构成的蛇行形状，外壳130与分隔板104一体成型。内菅101、102在弯曲部分中以大径部115的内管的内侧与小径部116的内管的外侧对面的方式构成。而且，供不同的制冷剂流动的内管101、102彼此在对其弯曲部分进行了弯曲加工之后，以大径部115的弯曲部分的内侧与小径部116的弯曲部分的外侧接触的方式利用钎焊来接合121。内管101、102中的两条成为空气调节用的流路107，剩余的两条成为供热水用的流路108。

对作为本实施例的一个特征的树脂外壳130的构成进行说明，在图8的图示例中，树脂制外壳130的左右端部形成树脂制外壳弯曲部135，并且，如图8所示，外壳130的左右端部间的直行部分的剖面形成有：形成于外壳的上下表面的上下平面部136；以及与上下平面部136连接的外壳角曲面部137。

由空气调节用内管101与供热水用内管102构成的两条内管是相同内径的圆管。内管的弯曲部分的内管的小径部116与图4相同地通过固定部件而固定于分隔板104，并且，在树脂制外壳130的入口侧118与出口侧119，内管101、102通过密封部件而固定，通过这些固定，利用在流路113中形成的温水来对内管101、102均衡地进行热传递。树脂制外壳130成为自然能源的温水回路，并形成有内管直行部分温水流路113与内管弯曲部分温水流路114。

对于本实施例的外壳130而言，通过以树脂来成型外壳130，能够成为与外部空气的隔热性优异的热交换器。另外，通过树脂成型，能够更加自由地设计外壳的形状。即，在外壳为箱型的情况下，由于在内管的直行部分的两端部的角部容易产生温水乱流，因而设有整流板（参照图2中的整流板105），但通过树脂成型外壳130，能够使两端部成为沿内管的弯曲形状的形状，从而即使不设置整流板，也能够抑制在外壳中流动的流体的乱流。另外，外壳130的内管的直行部分的剖面构成上下平面部136与角曲面部137，大体形成为圆管状，从而耐压性高。通过使外壳130与分隔板104一体成型，能够减少部件数量，并能够廉价地进行制造。另外，在第四实施例中，由于也在对内管的弯曲部分进行了弯曲加工之后，对内管彼此进行钎焊接合121，而能够缩小弯曲直径，从而能够实现三流体热交换器的小型化。

此外，在第四实施例中，以两条内管为相同内径的圆管为例进行了说明，但也可以根据在各个内管中流动的制冷剂的种类、特性来使各内管的直径不同，在这种情况下，根据直径大的内管的弯曲直径来决定内管整体的弯曲部分的弯曲直径，使直径小的内管与该决定了的弯曲直径对应地弯曲即可。

第五实施例

本发明的实施方式的第五实施例是在图1所示的空气调节供热水系统的三流体热交换器中使用了作为上述的第一实施例~第四实施例而举例的三流体热交换器中的任一个的构成。

在图1中，在三流体热交换器23中流动如下三个流体，即、在中间温水制冷剂回路7中流动的中间温水、在空气调节用制冷剂回路5中流动的制冷剂、在供热水用制冷剂回路6中流动的制冷剂，并且在各个流体间进行热交换。换言之，在具有空气调节用制冷剂回路、供热水用制冷剂回路、以及热介质回路（中间温水制冷剂回路）的空气调节供热水系统中，根据各种的运转模式而在三流体热交换器23内在各个流体间进行高效的热交换，其中，热介质回路构成为在三流体热交换器中对在空气调节用制冷剂回路以及供热水用制冷剂回路内循环的各个制冷剂进行热交换而进行蓄热。

根据图1的系统构成，中间温水制冷剂回路7的中间温水在三流体热交换器23中总是向相同方向流动，但是若在中间温水制冷剂回路7中使用三通阀而在输入侧与输出侧设置倾斜交叉式回路，则能够根据控制指令来使中间温水在三流体热交换器23的流动方向相反，并且，也能够以使三流体热交换器23的入口与出口的连接相反的方式构成回路。此外，通过相反连接入口与出口，即使对在三流体热交换器23内流动的任意流体，都能够使该流体的流动方向相反。

而且，通过如下地设定三流体热交换器23内的流体的流动，能够提高热交换性能。即，在空气调节用制冷剂回路5的高压侧制冷剂、与供热水用制冷剂回路6的低压侧制冷剂进行热交换的情况（例如，制冷·供热水运转）下，将空气调节用制冷剂与供热水用制冷剂设为对流。另外，在利用空气调节用制冷剂回路5的低压侧制冷剂、供热水用制冷剂回路6的低压侧制冷剂、以及中间温水制冷剂回路7的自然能源的中间温水进行热交换的情况（例如，制热·供热水运转）下，相对于自然能源的中间温水，将空气调节用制冷剂与供热水用制冷剂设为对流。

符号的说明

1—热泵单元，1a—控制装置，2—室内单元，3—供热水·蓄热箱单元，4—太阳能集热器，5—空气调节用制冷剂回路，6—供热水用制冷剂回路，7—中间温水制冷剂回路，8—室内空气调节用冷温水循环回路，9—供热水回路，10—太阳能集热用热介质循环回路，11—外部出热水回路，12—供热水余热温水循环回路，21—空气调节用压缩机，22通阀，23—三流体热交换器（热回收用热交换器），23a—空气调节用配管，23b—供热水用配管，23c—蓄热中间温水配管，26—制冷剂箱，27—膨胀阀，28—空气调节用利用侧热交换器，28a—第一空气调节用利用侧分割热交换器，28b—第二空气调节用利用侧分割热交换器，29—空气调节用制冷剂迂回配管，34—三通阀，35—开闭阀，41—供热水用压缩机，42—供热水用利用侧热交换器，43—供热水用膨胀阀，44—供热水用热源侧热交换器，45—风扇，46—供热水用制冷剂箱，47—三通阀，48—供热水用制冷剂分支回路，50—蓄热箱，52—中间温水用配管，53—中间温水用配管，60-住宅，61—室内热交换器，62-三通阀，63-余热用冷温水迂回配管，64-二通阀，65—空气调节用冷温水配管，66—空气调节用冷温水迂回配管，67-室内空气调节用冷温水循环泵，70-热水储存箱，71-供热水用循环泵，72—供热水用配管，73—供热水用配管，74—温水供给路径，75—中间温水供给路径，76-自来水供给路径，77-三通阀，78-自来水供给口，79-温水供给口，81—太阳能集热用循环泵，82—太阳能集热用配管，83—太阳能集热用配管，91-太阳能用热交换器，92-供热水余热热交换器，93-供热水余热温水用循环泵，94-供热水余热温水用配管，95-供热水余热温水用配管，101-空气调节用内管，102-供热水用内管，103-外壳（箱型的外管），104-分隔板，105-整流板，107-空气调节用制冷剂流路，108-供热水用制冷剂流路，110-温水入口，111-温水出口，113-内管直行部分温水流路，114-内管弯曲部分温水流路，115-大径部，116-小径部，117-隔热材，118-热交换器入口侧，119-热交换器出口侧，121-内管接合部，122-内管·分隔板接合部，123-内管高度保持用引导件，130-树脂制外壳，135-树脂制外壳弯曲部，136-树脂制外壳上下平面部，137-树脂制外壳角曲面部。

Claims (15)

1.一种三流体热交换器，其在流动于空气调节用制冷剂所循环的空气调节用制冷剂回路、供热水用制冷剂所循环的供热水用制冷剂回路、以及利用自然能源进行蓄热的温水制冷剂所循环的温水制冷剂回路的各个制冷剂回路的上述空气调节用制冷剂、上述供热水用制冷剂、上述温水制冷剂之间进行热交换，其特征在于，

上述三流体热交换器由上述空气调节用制冷剂与上述供热水用制冷剂所分别流动的多个内管、以及内包上述多个内管且上述温水制冷剂所流动的外壳形成，

不同的制冷剂所流动且已接合的内管彼此在上述外壳内形成由直行部分与弯曲部分构成的平面状的蛇行形状，

分隔上述内管的上述蛇行形状的各直行部分的分隔板与上述内管的直行部分并行地配置于上述外壳内而形成矩形部，并且形成贯通上述内管的弯曲部分的开孔部。

2.根据权利要求1所述的三流体热交换器，其特征在于，

在使流动于上述外壳的温水制冷剂的流动方向反转的上述外壳的角部设置整流板，该整流板以使上述温水制冷剂的流动沿着上述内管的弯曲部分的方式进行引导。

3.根据权利要求1或2所述的三流体热交换器，其特征在于，

上述内管的弯曲部分是将弯曲直径大的内管的内侧钎焊接合在弯曲直径小的内管的外侧的形状。

4.根据权利要求1或2所述的三流体热交换器，其特征在于，

上述分隔板的开孔部在大致中央部分设有仅相当于使上述内管在上述矩形部的纵向贯通的尺寸大小的开口，

上述内管与上述开孔部的内侧边缘部接合固定，并且在上述内管所通过的上述外壳的入口侧与出口侧的纵向的大致中央部分固定配置。

5.根据权利要求1或2所述的三流体热交换器，其特征在于，

上述内管在弯曲了其弯曲部分之后，对内管彼此进行钎焊接合或者带固定而装填于上述外壳。

6.根据权利要求1或2所述的三流体热交换器，其特征在于，

上述分隔板的矩形部的各四边端部是与上述外壳抵接的构造。

7.根据权利要求1或2所述的三流体热交换器，其特征在于，

上述空气调节用制冷剂与上述供热水用制冷剂所分别流动的多个内管由两条内管形成，上述两条内管上下重叠地接合。

8.根据权利要求1或2所述的三流体热交换器，其特征在于，

上述空气调节用制冷剂与上述供热水用制冷剂所分别流动的多个内管由两条内管形成，上述两条内管配置于水平面上而接合，并且在上述内管的弯曲部分，将弯曲直径大的内管的内侧接合在弯曲直径小的内管的外侧。

9.根据权利要求1~8中任一项所述的三流体热交换器，其特征在于，

上述外壳形成不锈钢制的箱型，上述温水制冷剂沿上述内管的轴向流动于被上述分隔板所分隔的外壳内。

10.根据权利要求1所述的三流体热交换器，其特征在于，

上述外壳是树脂制的弯曲的构造，

上述弯曲的构造形成在使流动于上述外壳的温水制冷剂的流动方向反转的上述外壳的两端部，以使上述温水制冷剂的流动沿着上述内管的弯曲部分的方式进行引导。

11.根据权利要求10所述的三流体热交换器，其特征在于，

上述弯曲的构造构成为，与上述内管的直行部分的轴向垂直的上述外壳的截面形成为大致圆管状。

12.根据权利要求10或11所述的三流体热交换器，其特征在于，

上述外壳与上述分隔板由树脂一体成型。

13.根据权利要求1~12中任一项所述的三流体热交换器，其特征在于，

当上述空气调节用制冷剂回路的高压侧制冷剂、与上述供热水用制冷剂回路的低压侧制冷剂进行热交换时，上述空气调节用制冷剂与上述供热水用制冷剂成为对流。

14.根据权利要求1~12中任一项所述的三流体热交换器，其特征在于，

当上述空气调节用制冷剂回路的低压侧制冷剂、上述供热水用制冷剂回路的低压侧制冷剂、以及上述温水制冷剂回路的温水制冷剂进行热交换时，上述温水制冷剂、上述空气调节用制冷剂以及上述供热水用制冷剂成为对流。

15.一种空气调节供热水系统，其特征在于，具有：

使用了权利要求1~14中任一项所记载的三流体热交换器的、具有上述空气调节用制冷剂回路的空气调节系统；使用了权利要求1~14中任一项所记载的三流体热交换器的、具有上述供热水用制冷剂回路的供热水系统；以及使用了权利要求1~14中任一项所记载的三流体热交换器的、具有上述温水制冷剂回路的利用自然能源的蓄热系统。

Images