CN110651164B - 板式热交换器及热泵式供热水系统 - Google Patents

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Abstract

板式热交换器(1)层叠有多张第一传热板(30)或第二传热板(40),第一传热板(30)或第二传热板(40)具备:形成有使流体流入流出的流入流出孔的板部(39、49);在板部(39、49)的一面侧延伸,并在与板部(39、49)的一面侧相邻的板部(39、49)之间形成用于供流体流动的流路的第一外周壁部(31)或第二外周壁部(41);以及安装在流路内的第一内翅片(38)或第二内翅片(48)。第一内翅片(38)或第二内翅片(48)载置于板部(39、49)的一面的、与流路内的第一流体流入流出孔(32、35)、第二流体流入流出孔(43、46)分离的位置。

Description

板式热交换器及热泵式供热水系统
技术领域
本发明涉及板式热交换器及热泵式供热水系统。
背景技术
板式热交换器包括具有层叠多张传热板而成的结构的板式热交换器,该传热板形成有用于供流体流动的流路。
例如,专利文献1公开了具备层叠多张传热板而成的结构的板式热交换器,该传热板具有流路和与流路连通并使流体流入流出的流体流入流出孔。
在专利文献1记载的板式热交换器中,流路形成为俯视观察为矩形的凹陷状。并且,流体流入流出孔与该流路的凹陷相邻。另外,在流路的凹陷处,遍及整体地配置有内翅片,由此提高了热交换效率。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2008/023732号
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1记载的板式热交换器中,流体流入流出孔与流路的凹陷相邻。因此,流体容易流到内翅片的与流体流入流出孔相邻的部分。然而,流体难以流到内翅片的远离流体流入流出孔的其他部分。其结果是,在内翅片整体中,流体的压力损失大。由此,板式热交换器的热交换效率下降。
本发明为了解决上述课题而作出,其目的在于提供一种热交换效率高的板式热交换器及热泵式供热水系统。
用于解决课题的方案
为了实现上述目的,本发明的板式热交换器层叠有多张传热板,所述传热板具备:板部,所述板部形成有使流体流入流出的流入流出孔;外周壁部,所述外周壁部在板部的一面侧延伸,并在与板部的一面侧相邻的板部之间形成用于供流体流动的流路;及内翅片,所述内翅片安装在流路内。内翅片载置于板部的一面的、与流路内的流入流出孔分离的位置,流入流出孔的整周与未配置内翅片的空间相接。
发明效果
根据本发明的结构,由于内翅片载置于板部的一面的、与流路内的流入流出孔分离的位置,因此内翅片不会覆盖流入流出孔。另外,由于流入流出孔的整周与未配置内翅片的空间相接,因此在流入流出孔的周边能确保供流体流动的充分的空间。在未配置内翅片的空间内,流体向流路整体扩展,因此在本发明中,流体的压力损失小。其结果是,能够提高热交换效率。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的板式热交换器的分解立体图。
图2是图1所示的II-II线的剖视图。
图3是图1所示的III-III线的剖视图。
图4是图1所示的IV-IV线的剖视图。
图5是本发明的实施方式1的板式热交换器所具备的第一传热板的主视图。
图6是在本发明的实施方式1的板式热交换器的第一传热板及第二传热板形成的第一通路孔、第二通路孔的剖视图。
图7是本发明的实施方式1的板式热交换器所具备的第二传热板的主视图。
图8是本发明的实施方式1的板式热交换器所具备的第一传热板的端部的放大俯视图。
图9是图8所示的IX区域的立体图,(A)是从正面观察时的立体图,(B)是从背面观察时的立体图。
图10是本发明的实施方式1的板式热交换器所具备的第二传热板的端部的放大俯视图。
图11是示出本发明的实施方式1的板式热交换器中第一凸部与第二凸部的位置关系的放大俯视图。
图12是在本发明的实施方式1的板式热交换器形成的第一流体供给管、第一流体流入流出孔、第二通路孔的剖视图。
图13是本发明的实施方式2的板式热交换器所具备的第一传热板的端部的放大俯视图。
图14是本发明的实施方式2的板式热交换器所具备的第二传热板的端部的放大俯视图。
图15是示出本发明的实施方式2的板式热交换器中第一凸部与第二凸部的位置关系的放大俯视图。
图16是本发明的实施方式2的板式热交换器的第一流体供给管、第二流体供给管的概念性剖视图。
图17是本发明的实施方式3的板式热交换器所具备的第二传热板的端部的放大俯视图。
图18是本发明的实施方式3的板式热交换器的第一流体供给管、第二流体供给管的概念性剖视图。
图19是本发明的实施方式4的板式热交换器的层叠体的放大剖视图。
图20是本发明的实施方式5的热泵式供热水系统的框图。
图21是本发明的实施方式6的板式热交换器所具备的第一传热板的端部的放大俯视图。
图22是本发明的实施方式6的板式热交换器所具备的第二传热板的端部的放大俯视图。
图23是示出本发明的实施方式6的板式热交换器中第一凸部与第二凸部的位置关系的放大俯视图。
图24是表示本发明的实施方式1的板式热交换器的第一管状壁的凸缘的变形例的剖视图。
图25是表示本发明的实施方式1的板式热交换器的第一流体供给管、第一流体流入流出孔、第二通路孔的变形例的剖视图。
图26是在本发明的实施方式1的板式热交换器所具备的第一传热板配置的第一内翅片及在第二传热板配置的第二内翅片的立体图,(A)是偏置型翅片的立体图,(B)是平板型翅片的立体图,(C)是波型翅片的立体图,(D)是百叶窗型翅片的立体图,(E)是褶皱型翅片的立体图,(F)是销型翅片的立体图。
图27是图8所示的X区域的后视图,(A)是第一凸部形成为圆形时的后视图,(B)是第一凸部形成为楔形时的后视图,(C)是第一凸部形成为椭圆形时的后视图,(D)是第一凸部形成为三角形时的后视图,(E)是第一凸部形成为四边形时的后视图,(F)是第一凸部形成为圆弧形时的后视图。
图28是表示本发明的实施方式1的板式热交换器所具有的第一凸部的变形例的放大俯视图。
图29是表示本发明的实施方式1的板式热交换器所具有的第一凸部的另一变形例的放大俯视图。
具体实施方式
以下,参照附图,详细说明本发明的实施方式的板式热交换器及热泵式供热水系统。需要说明的是,在图中,对相同或同等的部分标注同一附图标记。在图示的正交坐标系XYZ中,板式热交换器的左右方向为X轴,上下方向为Z轴,与X轴和Z轴正交的方向为Y轴。以下,适当引用该坐标系进行说明。
(实施方式1)
实施方式1的板式热交换器是为了在2个流体之间进行热交换而将形成有用于供一方的流体流动的流路的第一传热板与形成有用于供另一方的流体流动的流路的第二传热板层叠而成的板式热交换器。在该板式热交换器中,为了使流体容易向第一传热板和第二传热板的流路流动而在形成于流路的、流体的流入流出孔的周边设置空间。另外,在该板式热交换器中,流体经由该空间向设置于流路的内翅片流动,由此压力损失小。参照图1-图4,说明板式热交换器的结构。在以下的说明中,将两个流体称为第一流体、第二流体。
图1是本发明的实施方式1的板式热交换器1的分解立体图。图2是图1所示的II-II线的剖视图。图3是图1所示的III-III线的剖视图。图4是图1所示的IV-IV线的剖视图。需要说明的是,在图2-图4中,省略多个第一传热板30和第二传热板40中的一部分的第一传热板30和第二传热板40。
如图1-图4所示,实施方式1的板式热交换器1具备交替地层叠多张第一传热板30与第二传热板40而成的层叠体100,第一传热板30形成有用于供第一流体流动的流路,第二传热板40形成有用于供与第一流体进行热交换的第二流体流动的流路。层叠体100由第一加强板10与第二加强板20夹入而被加强。
以下,首先对板式热交换器1的结构中的第一加强板10和第二加强板20的结构进行说明。接下来,说明第一传热板30、第二传热板40的结构。
第一加强板10是对层叠体100进行加强并连接有用于供给、排出在层叠体100中流动的第一流体和第二流体的连接管的板。如图1所示,第一加强板10形成为角被修圆的矩形形状。并且,第一加强板10与XZ平面平行且在板式热交换器1中配置于最靠+Y侧。在第一加强板10设有包围第一加强板10的外周的第一加强外周壁部11。如图2及图3所示,第一加强外周壁部11与在层叠体100内位于最靠+Y侧的第二传热板40具有的后述的第二外周壁部41接合。另外,第一加强外周壁部11形成为随着从第一加强板10的周缘朝向+Y方向而向第一加强板10的外侧倾斜的形状。
另外,如图1所示,在第一加强板10的+X端设有用于向层叠体100供给第一流体和第二流体的第一流体供给管12、第二流体供给管13。第一流体供给管12和第二流体供给管13沿Z方向排列配置,分别在+Y方向上延伸。在此,第一流体供给管12和第二流体供给管13分别连接于用于供给第一流体和第二流体的未图示的连接管。经由上述连接管分别向第一流体供给管12、第二流体供给管13供给第一流体、第二流体。在第一流体供给管12中,第一流体向箭头F所示的方向流动,在第二流体供给管13中,第二流体向箭头S所示的方向流动。
另一方面,在第一加强板10的-X端设有用于从层叠体100排出第一流体和第二流体的第一流体排出管14、第二流体排出管15。第一流体排出管14和第二流体排出管15形成为与上述的第一流体供给管12及第二流体供给管13相同的形状。第一流体排出管14与第二流体排出管15沿Z方向排列。并且,分别在+Y方向上延伸。第一流体排出管14、第二流体排出管15分别连接于用于排出第一流体、第二流体的未图示的连接管。在第一流体排出管14、第二流体排出管15中,向上述连接管排出第一流体、第二流体。
相对于此,第二加强板20是不具备与第一流体和第二流体的连接管连接的部分的、用于对层叠体100进行加强的板。第二加强板20是形成为具有与第一加强板10相同的外形的矩形形状。第二加强板20与第一加强板10平行地配置。另外,第二加强板20在板式热交换器1中配置于最靠-Y侧,与第一加强板10之间夹入有层叠体100。在第二加强板20上,为了与夹入的层叠体100中的位于最靠-Y侧的第一传热板30的第一外周壁部31接合而设有将外周包围并从外周向其外侧倾斜的第二加强外周壁部21。第二加强外周壁部21的形状与第一加强外周壁部11相同。
接下来,参照图5-图7,说明上述的层叠体100的第一传热板30及第二传热板40。
图5是第一传热板30的主视图。图6是在第一传热板30及第二传热板40形成的第一通路孔33、36、第二通路孔42、45的剖视图。图7是第二传热板40的主视图。
第一传热板30是在板式热交换器1内用于供第一流体流动的构件。如图5所示,第一传热板30具有板部39和包围板部39的外周的第一外周壁部31。
板部39形成为角被修圆的矩形形状。板部39的形状、大小与上述的第一加强板10、第二加强板20相同。
如图2-图4所示,第一外周壁部31从板部39的外周向+Y侧延伸。并且,第一外周壁部31随着向+Y侧延伸而朝向板部39的外侧倾斜。第一外周壁部31的+Y端与相对于板部39而位于+Y侧的第二传热板40具有的后述的第二外周壁部41相接。由此,将通过第一外周壁部31包围板部39而形成的空间的+Y侧闭锁。在层叠体100形成有多个这样的第一外周壁部31包围的空间。
如图5所示,为了使第一流体在上述的第一外周壁部31包围的空间与空间之间流通而在板部39的+X端侧和-X端侧形成有用于使第一流体流入流出的第一流体流入流出孔32和35。如后所述,在第二传热板40也形成有第二外周壁部41包围板部49的空间。为了使第二流体向形成于该第二传热板40的空间流通而在板部39的+X端侧和-X端侧形成有供第二流体流入流出的第一通路孔33和36。
第一流体流入流出孔32、35是沿Y方向贯通第一传热板30的圆孔。第一流体流入流出孔32与35具有相同的内径。第一流体流入流出孔32、35在图2所示的层叠体100中,形成于与第一加强板10的第一流体供给管12、第一流体排出管14沿Y方向观察时重叠的位置。
第一通路孔33、36是沿Y方向贯通第一传热板30的圆孔,具有与第一流体流入流出孔32、35相同的内径。第一通路孔33、36相对于第一流体流入流出孔32、35配置在-Z侧。并且,如图3所示,第一通路孔33、36形成于与第一加强板10的第二流体供给管13、第二流体排出管15沿Y方向观察时重叠的位置。另外,在第一通路孔33、36上,为了与第二传热板40的后述的第二流体流入流出孔43、46连通而设有与第一通路孔33、36的内周壁连续的第一管状壁34、37。在第一管状壁34、37的+Y端,如图6所示,为了与第二传热板40的板部49接合而设有从第一管状壁34、37的外壁向径向延伸的凸缘300。需要说明的是,在图1及图2-图5中,为了便于理解而图示出省略了凸缘300的第一管状壁34、37。
相对于此,第二传热板40是在板式热交换器1内用于供第二流体流动的构件。与第一传热板30同样,第二传热板40具有图7所示的板部49和包围板部49的外周的第二外周壁部41。
板部49形成为与第一传热板30的板部39相同的形状、大小。另外,第二外周壁部41形成为与第一传热板30的第一外周壁部31相同的形状、大小。并且,如图2-图4所示,第二外周壁部41的+Y端与相对于板部49而位于+Y侧的第一加强板10具有的第一加强外周壁部11或第一传热板30具有的第一外周壁部31相接。其结果是,通过第二外周壁部41包围板部49的外周而形成的空间的+Y侧由第一加强板10或第一传热板30闭锁。在层叠体100形成有多个这样的第二外周壁部41包围的空间。
为了使第二流体在上述的第二外周壁部41包围的空间与空间之间流通,在板部49的+X端侧和-X端侧,如图7所示,形成有用于使第二流体流入流出的第二流体流入流出孔43和46。另外,在板部49的+X端侧和-X端侧,为了使第一流体在通过第一传热板30的第一外周壁部31包围而形成的上述的空间中流通而形成有供第一流体流入流出的第二通路孔42和45。
第二流体流入流出孔43、46是贯通板部49的圆孔。第二流体流入流出孔43、46具有与第一通路孔33、36相同的内径。另外,如图3所示,第二流体流入流出孔43、46形成于与第一加强板10的第二流体供给管13、第二流体排出管15沿Y方向观察时重叠的位置。由此,在第二流体流入流出孔43中,在第二流体从第二流体供给管13供给到层叠体100内的情况下,第二流体经由沿Y方向观察时重叠的第一通路孔33向Y方向顺畅地流通。另外,在第二流体流入流出孔46中,第二流体经由第一通路孔36向Y方向、即向第二流体排出管15流通。
另外,第二通路孔42、45是贯通板部49的圆孔。第二通路孔42、45具有与第一流体流入流出孔32、35相同的内径。如图2所示,第二通路孔42、45形成于与第一加强板10的第一流体供给管12、第一流体排出管14沿Y方向观察时重叠的位置。另外,在第二通路孔42、45上,为了与第一流体供给管12、第一流体排出管14或第一流体流入流出孔32、35连通而设有与第二通路孔42、45的内周壁连续的在+Y方向上延伸的第二管状壁44、47。由此,在第二通路孔42中,在从第一流体供给管12供给第一流体的情况下,第一流体向处于Y方向的第一流体流入流出孔32流通。在第二通路孔45中,第一流体向沿Y方向观察时重叠的第一流体流入流出孔35和第一流体排出管14流通。在第二管状壁44、47,如图6所示,为了与第一传热板30的板部39接合而设有与第一管状壁34、37相同的形状的凸缘300。需要说明的是,在图1-图4及图7中,为了便于理解而图示出省略了凸缘300的第二管状壁44、47。
在第一传热板30、第二传热板40的X方向中间部,为了提高与供给的第一流体、第二流体的热交换效率,如图5及图7所示,分别配置有第一内翅片38、第二内翅片48。另外,虽然图5及图7未图示,但是为了防止供给的第一流体、第二流体引起的层叠体100的变形而在第一传热板30、第二传热板40上分别设有第一凸部50、第二凸部60。接下来,说明第一内翅片38、第二内翅片48、第一凸部50及第二凸部60。
图8是第一传热板30的端部的放大俯视图。图9是图8所示的IX区域的立体图。图10是第二传热板40的端部的放大俯视图。图11是表示第一凸部50和第二凸部60的位置的放大俯视图。
需要说明的是,图9(A)示出从正面观察第一凸部50时的立体图,图9(B)示出从背面观察第一凸部50时的立体图。
如图8及图10所示,第一内翅片38、第二内翅片48具有沿Z方向凹凸且沿X方向延伸的波状的翅片部。由此,在第一内翅片38、第二内翅片48中,在第一流体、第二流体向X方向流动的情况下,第一流体、第二流体沿翅片部流动。向第一内翅片38、第二内翅片48的翅片部传递第一流体、第二流体的热量,其结果是,第一流体与第二流体进行热交换。
上述的波状的翅片部固定于第一内翅片38、第二内翅片48分别具有的未图示的XZ俯视观察下为矩形形状的基板部。在此,在第一内翅片38中,基板部的宽度方向的长度与处于第一传热板30的+Z端的第一外周壁部31和处于第一传热板30的-Z端的第一外周壁部31的间隔相同。基板部的长度方向的长度比第一流体流入流出孔32和第一流体流入流出孔35的X方向的间隔小。另外,在第二内翅片48中,基板部的宽度方向的长度与处于第二传热板40的+Z端的第二外周壁部41和处于第二传热板40的-Z端的第二外周壁部41的间隔相同。基板部的长度方向的长度比第二流体流入流出孔43和第二流体流入流出孔46的X方向的间隔小。并且,在第一内翅片38和第二内翅片48中,基板部的宽度方向朝向Z方向,基板部的长度方向朝向X方向。
如图1-图3、图5、图7、图8及图10所示,第一内翅片38和第二内翅片48载置于第一传热板30和第二传热板40的+Y面。为了使第一流体和第二流体容易流入流出,第一内翅片38和第二内翅片48的+X端与第一流体流入流出孔32、第二流体流入流出孔43分离。由此,第一流体、第二流体在从第一流体流入流出孔32、第二流体流入流出孔43侧朝向第一内翅片38、第二内翅片48侧流动的情况下,容易在Z方向上扩展。其结果是,第一流体、第二流体在第一内翅片38、第二内翅片48的Z方向整体上容易均匀地流动。另外,由于遍及第一流体流入流出孔32、第二流体流入流出孔43的整周地存在未配置第一内翅片38、第二内翅片48的空间,因此第一流体、第二流体容易向第一流体流入流出孔32、第二流体流入流出孔43周边扩展。
另外,第一内翅片38和第二内翅片48的-X端与第一流体流入流出孔35、第二流体流入流出孔46分离。因此,第一流体流入流出孔35、第二流体流入流出孔46也遍及整周地存在未配置第一内翅片38、第二内翅片48的空间。由此,第一流体、第二流体容易从第一内翅片38、第二内翅片48向第一流体流入流出孔35、第二流体流入流出孔46流入。
需要说明的是,为了使第一流体、第二流体容易流动,第一内翅片38与第一流体流入流出孔35分离的距离及第二内翅片48与第二流体流入流出孔46分离的距离优选为相对于第一流体流入流出孔35、第二流体流入流出孔46的直径的1/20~1/4。上述距离相对于第一流体流入流出孔35、第二流体流入流出孔46的直径更优选为1/16~1/8。另外,上述距离优选比第一内翅片38、第二内翅片48具有的波状的翅片部的波的X方向的间距或沿Z方向相邻的翅片部与翅片部的间距大,详细而言,优选为上述间距的1.5~2.0倍。第一内翅片38与第一流体流入流出孔32分离的距离及第二内翅片48与第二流体流入流出孔43分离的距离也同样设定。
在第一内翅片38与第一流体流入流出孔35之间及第二内翅片48与第二流体流入流出孔46之间未设置结构物。另外,在第一内翅片38与第一流体流入流出孔32之间及第二内翅片48与第二流体流入流出孔43之间也未设置结构物。因此,层叠体100的强度局部性地弱而容易变形。因此,为了保持层叠体100的形状以维持第一流体和第二流体顺畅地流动的状态,在上述的内翅片与流入流出孔之间配置有上述的第一凸部50、第二凸部60。
需要说明的是,配置在第一内翅片38和第一流体流入流出孔35之间的第一凸部50具备与配置在第一内翅片38和第一流体流入流出孔32之间的第一凸部50同样的结构。另外,配置在第二内翅片48和第二流体流入流出孔46之间的第二凸部60具备与配置在第二内翅片48和第二流体流入流出孔43之间的第二凸部60同样的结构。因此,以下,以配置在第一内翅片38和第一流体流入流出孔32之间的第一凸部50、及配置在第二内翅片48和第二流体流入流出孔43之间的第二凸部60为例进行说明。
如图8所示,第一凸部50在第一内翅片38的第一流体流入流出孔32侧的区域、即第一传热板30上的+X侧区域配置多个。为了使第一流体的流动扩散而随机配置每一个第一凸部50。第一凸部50分别从第一传热板30的板部39的+Y面向+Y侧突出。
如图9所示,第一凸部50分别形成为前端、即+Y端被闭塞的圆筒形。第一凸部50的直径为第一流体流入流出孔32的直径的1/14~1/15。另外,第一凸部50的直径优选比第一内翅片38与第一流体流入流出孔35分离的距离、及第二内翅片48与第二流体流入流出孔46分离的距离小,详细而言,为上述距离的2/3~1/3。并且,第一凸部50形成为,在第一传热板30和第二传热板40形成了层叠体100的状态(以下,称为形成有层叠体100的状态)下,+Y端与第二传热板40的-Y面抵接的高度。由此,在形成有层叠体100的状态下,第一凸部50作为第二传热板40与第一传热板30之间的支柱而维持供第一流体流动的流路的形状。
另外,如图10所示,第二凸部60在第二内翅片48的第二流体流入流出孔43侧的区域、即第二传热板40上的+X侧区域配置多个。虽然未图示,但是第二凸部60形成为,在第一传热板30和第二传热板40形成了层叠体100的状态下,+Y端与第一传热板30的-Y面抵接的高度。由此,在形成有层叠体100的状态下,第二凸部60作为第一传热板30与第二传热板40之间的支柱而维持供第二流体流动的流路的形状。并且,如图11所示,在形成有层叠体100的状态下,第二凸部60随机配置在沿Y方向观察时与第一凸部50不重叠的位置、即与第一凸部50错开的位置。
接下来,参照图12,说明板式热交换器1中的第一流体、第二流体的流动。在以下的说明中,用于供给热交换对象的第一流体、第二流体的连接管连接于板式热交换器1,由此将第一流体、第二流体向第一流体供给管12、第二流体供给管13供给。另外,用于排出第一流体、第二流体的连接管连接于板式热交换器1,由此将热交换后的第一流体、第二流体从第一流体排出管14、第二流体排出管15排出。另外,在以下的说明中,根据需要而参照图1。
图12是第一流体供给管12、第一流体流入流出孔32、第二通路孔42的剖视图。
首先,说明第一流体的流动。第一流体从外部经由第一流体供给管12向层叠体100供给。如图12所示,被供给的第一流体在第二传热板40的第二通路孔42、第一传热板30的第一流体流入流出孔32中向箭头F的方向、即-Y方向流动。在此,在第二通路孔42形成有第二管状壁44。相对于此,在第一流体流入流出孔32未形成包围外周的管状壁。因此,第一流体不仅向-Y方向流动,而且也向从第一流体流入流出孔32朝向第一内翅片38侧的方向(即,箭头F1的方向)流动。由此,第一流体沿第一传热板30的+Y面流动。在第一传热板30的+Y面中,在第一流体流入流出孔32与第一内翅片38之间设置有仅存在第一凸部50的空间。因此,第一流体在该空间内,从第一流体流入流出孔32沿Z方向向第一传热板30整体扩展,以均匀的分布向第一内翅片38流入。
流入到第一内翅片38的第一流体与第一内翅片38进行热交换。在进行了热交换之后,第一流体向未图示的第一传热板30的第一流体流入流出孔35侧流动。在第一流体流入流出孔35附近,在与第一内翅片38之间设有仅存在第一凸部50的空间。因此,在该空间中,第一流体的压力损失小。其结果是,第一流体向第一流体流入流出孔35侧顺畅地流动。在第一流体流入流出孔35侧,第一传热板30的-X端被第一外周壁部31闭锁。相对于此,第一传热板30的板面的一部分通过第一流体流入流出孔35而开放。因此,第一流体经由第一流体流入流出孔35向第一流体排出管14侧流动。即,第一流体向位于+Y侧的第二传热板40的第二通路孔45流动。并且,第一流体经由第二通路孔45流入第一流体排出管14而向外部排出。
接下来,说明第二流体的流动。第二流体如图1的箭头S所示从外部经由第二流体供给管13向层叠体100供给。供给的第二流体经由第二传热板40的第二流体流入流出孔43、第一传热板30的第一通路孔33向-Y方向流动。在此,在第一通路孔33形成有第一管状壁34。相对于此,在第二流体流入流出孔43未形成包围外周的管状壁。因此,第二流体不仅向-Y方向流动,而且也从第二流体流入流出孔43向第二内翅片48侧流动。并且,第二流体沿第二传热板40的+Y面流动,向第二内翅片48流入。
流入到第二内翅片48的第二流体与第二内翅片48进行热交换。然后,第二流体从第二内翅片48向第二流体流入流出孔46侧流动。在第二内翅片48与第二流体流入流出孔46之间设有仅存在第二凸部60的空间,因此第二流体以压力损失小的状态向第二流体流入流出孔46侧流动。在第二流体流入流出孔46侧,第二传热板40的+Y端由第二外周壁部41闭锁。相对于此,第二传热板40的板面的一部分通过第二流体流入流出孔46而开放。因此,第二流体经由第二流体流入流出孔46向第二流体排出管15侧流动。即,第二流体向处于+Y侧的第一传热板30的第一通路孔36或处于+Y侧的第二流体排出管15流动。并且,第二流体通过第二流体排出管15向外部排出。
传递到第一内翅片38和第二内翅片48的热量向第一传热板30和第二传热板40传递。第一传热板30与第二传热板40交替层叠,因此传递到第一传热板30和第二传热板40的热量在第一传热板30与第二传热板40之间进行热交换。其结果是,在板式热交换器1内,进行第一流体与第二流体的热交换。
如以上所述,在本发明的实施方式1的板式热交换器1中,第一内翅片38与第一流体流入流出孔32、35分离。另外,第二内翅片48与第二流体流入流出孔43、46分离。并且,第一流体流入流出孔32、35和第二流体流入流出孔43、46的整周与未设置第一内翅片38、第二内翅片48的空间相接。因此,在处于第一内翅片38与第一流体流入流出孔32、35之间的空间中,第一流体向第一内翅片38整体扩展,第一流体不会偏向第一内翅片38的一部分地流动。另外,在处于第二内翅片48与第二流体流入流出孔43、46之间的空间中,第二流体向第二内翅片48整体扩展,第二流体不会偏向第二内翅片48的一部分地流动。其结果是,在板式热交换器1中,第一流体和第二流体的压力损失小。
在第一内翅片38与第一流体流入流出孔32、35之间设有第一凸部50。另外,在第二内翅片48与第二流体流入流出孔43、46之间,在沿Y方向观察时与第一凸部50错开的位置设有第二凸部60。因此,在板式热交换器1中,层叠体100不容易在第一流体及第二流体的压力下变形。其结果是,能够防止层叠体100变形而压力损失增加的情况。另外,第一凸部50与第二凸部60设置于沿Y方向观察时错开的位置。因此,通过第一凸部50和第二凸部60而在Y方向观察下的不同部分加强第一传热板30和第二传热板40。其结果是,与将第一凸部50和第二凸部60在沿Y方向观察时的相同位置设置相同个数的情况相比,能够进一步提高板式热交换器1的强度。详细而言,与将第一凸部50和第二凸部60配置于沿Y方向观察时相同的位置或重叠的位置的情况相比,将第一凸部50和第二凸部60在沿Y方向观察时错开配置的情况能够确保与流动的流体的压力相应的必要的耐压强度。另外,由于能够以少的第一凸部50、第二凸部60的个数确保耐压强度,因此能够抑制第一凸部50、第二凸部60引起的流体的压力损失。
在第一管状壁34、37、第二管状壁44、47设有凸缘300。因此,通过将凸缘300钎焊于第一传热板30、第二传热板40的板面,能够提高第一管状壁34、37与第二传热板40的接合强度、及第二管状壁44、47与第一传热板30的接合强度。其结果是,能够防止第一流体从接合部泄漏而侵入第二流路或者第二流体从接合部泄漏而侵入第一流路的情况。
另外,通过将第一传热板30的第一外周壁部31与第二传热板40的第二外周壁部41钎焊,能防止第一流体及第二流体向外部泄漏。另外,能提高层叠体100的强度。
(实施方式2)
在实施方式1的板式热交换器1中,第一凸部51设置在第一流体流入流出孔32和第一通路孔33的附近。另外,第二凸部61设置在第二流体流入流出孔43和第二通路孔42的附近。相对于此,在实施方式2的板式热交换器2中,第一凸部51仅设置在第一流体流入流出孔32的附近。另外,第二凸部61仅设置在第二流体流入流出孔43的附近。以下,参照图13-图16,说明实施方式2的板式热交换器2。在实施方式2中,说明与实施方式1不同的结构。
图13是本发明的实施方式2的板式热交换器2所具备的第一传热板30的端部的放大俯视图。图14是本发明的实施方式2的板式热交换器2所具备的第二传热板40的端部的放大俯视图。图15是示出本发明的实施方式2的板式热交换器2中第一凸部51与第二凸部61的位置关系的放大俯视图。
如图13所示,第一凸部51仅形成于第一传热板30的形成有第一流体流入流出孔32的+X侧且+Z侧的区域。第一凸部51在该区域随机地配置多个。第一凸部51各自的形状、大小与实施方式1的第一凸部50相同。
另一方面,如图14所示,第二凸部61仅形成于第二传热板40的形成有第二流体流入流出孔43的+X侧且-Z侧的区域。第二凸部61也在该区域配置多个。第二凸部61各自的形状、大小与实施方式1的第二凸部60相同。第二凸部61各自的配置为随机的。但是,在形成有层叠体100的状态下,如图15所示,第二凸部61配置于与第一凸部51在沿Y方向观察线时不重叠的位置。
需要说明的是,虽然未图示,但是第一凸部51在第一传热板30的形成有第一流体流入流出孔35的-X侧且+Z侧的区域也随机配置。第二凸部61在第二传热板40的形成有第二流体流入流出孔46的-X侧且-Z侧的区域也随机配置。并且,在形成有层叠体100的状态下,第二凸部61配置于与第一凸部51在沿Y方向观察时不重叠的位置。
接下来,参照图16,说明板式热交换器2中的第一凸部51、第二凸部61的作用。图16是本发明的实施方式2的板式热交换器2的第一流体供给管12、第二流体供给管13的概念性剖视图。需要说明的是,在以下的说明中,与实施方式1同样,以用于供给热交换对象的第一流体、第二流体的连接管连接于第一流体供给管12、第二流体供给管13的情况为前提。
如图16所示,从第一流体供给管12供给第一流体,当第一流体如箭头F所示流动时,由于第一流体的流动而在形成于第一传热板30的第一流路内作用有压力。另一方面,从第二流体供给管13供给第二流体,当第二流体如箭头S所示流动时,在形成于第二传热板40的第二流路内作用有压力。
此时,由于在第一流体流入流出孔32附近设有第一凸部51,因此第一流路的耐压强度在第一流体流入流出孔32附近升高,其结果是,不容易变形。另一方面,虽然在第一流路内的第一通路孔33附近未设置第一凸部51,但是在与第一流路在Y方向上相邻的第二流路内的第二流体流入流出孔43附近设有第二凸部61。由于被第二凸部61支承,因此第一流路内的第一通路孔33附近也不容易变形。由此,第一流体不会被第一传热板30的变形妨碍而顺畅地在第一流体流入流出孔32中流动。另外,由于在第一通路孔33的附近未设置第一凸部51,因此与实施方式1的情况相比,第一流体更容易从第一流体流入流出孔32向第一通路孔33的附近流动。由此,第一流体在第一传热板30内容易向-Z侧扩展。第一流体以第一传热板30的Z方向的流量更均等的状态流动。
另外,由于在第二流体流入流出孔43附近设有第二凸部61,因此第二流路的耐压强度在第二流体流入流出孔43附近高,其结果是,不容易变形。另一方面,虽然在第二流路内的第二通路孔42附近未设置第二凸部61,但是在与第二流路在Y方向上相邻的第一流路内的第一流体流入流出孔32附近设有第一凸部51。由于被第一凸部51支承,因此第二流路内的第二通路孔42附近也不容易变形。由此,第二流体不会被第二传热板40的变形妨碍而顺畅地在第二流体流入流出孔43中流动。在第二通路孔42中,由于在其附近未设置第二凸部61,因此与实施方式1相比,第二流体更容易从第二流体流入流出孔43向第二通路孔42的附近流动,在第二传热板40内容易向-Z侧扩展。第二流体以第二传热板40的Z方向的流量更均等的状态流动。
需要说明的是,在未图示的第一传热板30的第一流体流入流出孔35附近也设有第一凸部51。在第二传热板40的第二流体流入流出孔46附近也设有第二凸部61。因此,在第一流体流入流出孔35和第二流体流入流出孔46的附近也同样地,层叠体100不容易变形,第一流体、第二流体顺畅地流动。
如以上所述,在本发明的实施方式2的板式热交换器2中,在第一通路孔33的附近未设置第一凸部51。然而,由于在相邻的第二流体流入流出孔43附近设有第二凸部61,因此能够通过少数的第一凸部51防止层叠体100的变形。另外,虽然在第二通路孔42的附近未设置第二凸部61,但是在相邻的第一流体流入流出孔32附近设有第一凸部51,因此能够通过少数的第二凸部61防止层叠体100的变形。其结果是,能够防止由于层叠体100的变形而第一流体及第二流体的流动被阻碍的情况。
(实施方式3)
在实施方式1的板式热交换器1中,在第一传热板30设有第一凸部50。另外,在第二传热板40设有第二凸部60。相对于此,实施方式3的板式热交换器3在第二传热板40设有第一凸部52和第二凸部62。以下,参照图17、图18,说明实施方式3的板式热交换器3。在实施方式3中,说明与实施方式1、2不同的结构。
图17是第二传热板40的端部的放大俯视图。图18是第一流体供给管12、第二流体供给管13的概念性剖视图。需要说明的是,在图17中,为了表示第一凸部52为凹陷而在凹陷标注斜线。
如图17所示,第二传热板40具备向+Y方向突出的多个第二凸部62和与第一流路的高度相同并向-Y方向突出的多个第一凸部52。并且,第二凸部62、第一凸部52分别配置于在Y方向上不重叠的位置。另外,第二凸部62、第一凸部52配置在第二传热板40内的比第二内翅片48靠+X侧的区域。详细而言,第二凸部62、第一凸部52配置在第二通路孔42附近和第二流体流入流出孔43的附近。
如图18所示,在形成有层叠体100的状态下,第二凸部62的+Y端与相对于具有该第二凸部62的第二传热板40而位于+Y侧的第一加强板10抵接。或者,第二凸部62的+Y端与相对于具有该第二凸部62的第二传热板40而位于+Y侧的第一传热板30抵接。由此,第二凸部62在第二传热板40与第一加强板10之间或第二传热板40与第一传热板30之间作为支柱发挥功能。
另一方面,第一凸部52的-Y端与相对于具有该第一凸部52的第二传热板40而位于-Y侧的第一传热板30抵接。由此,第一凸部52在第二传热板40与第一传热板30之间作为支柱发挥功能。
需要说明的是,虽然未图示,但是第二传热板40在比第二内翅片48靠-X侧的区域、即第二传热板40的第二通路孔45、第二流体流入流出孔46侧的区域也具有作为支柱发挥功能的第二凸部62及第一凸部52。
如以上所述,在本发明的实施方式3的板式热交换器3中,在第二传热板40设有向+Y方向突出的第二凸部62和向-Y方向突出的第一凸部52。第二凸部62和第一凸部52作为支柱发挥功能,因此层叠体100的强度高。其结果是,能够防止层叠体100变形而第一流体、第二流体难以流动的情况。通过设为本实施方式3的结构,由于在第一传热板30既未设置第一凸部52也未设置第二凸部62,因此能够减少第一传热板的加工费用。其结果是,能够降低板式热交换器3的成本。
(实施方式4)
实施方式4的板式热交换器4在第一传热板30设置具有与实施方式3记载的第二传热板40同样的形状的第一凸部52和第二凸部62。以下,参照图19,说明实施方式4的板式热交换器4。在实施方式4中,说明与实施方式1-3不同的结构。
图19是层叠体100的放大剖视图。
如图19所示,第一传热板30具备从板面向+Y方向突出的第二凸部62和从板面向-Y方向突出的第一凸部52。第二凸部62与第一凸部52从板面突出相同距离。另外,第二传热板40也具备具有相同形状的第二凸部62和第一凸部52。并且,第一传热板30具有的第二凸部62和第二传热板40具有的第一凸部52形成于在Y方向上重叠的位置。第一传热板30具有的第二凸部62的+Y端与第二传热板40具有的第一凸部52的-Y端相互抵接且被钎焊。由此,第一传热板30具有的第二凸部62和第二传热板40具有的第一凸部52作为层叠体100的支柱发挥功能。
虽然未图示,但是在实施方式4中,也与实施方式3同样,第一凸部52、第二凸部62配置在第一传热板30的处于比第一内翅片38靠+X侧的区域和处于比第一内翅片38靠-X侧的区域。另外,第一凸部52、第二凸部62配置在第二传热板40的处于比第二内翅片48靠+X侧的区域和比第二内翅片48靠-X侧的区域。
如以上所述,在本发明的实施方式4的板式热交换器4中,第一传热板30具有的第二凸部62和第二传热板40具有的第一凸部52作为层叠体100的支柱发挥功能。因此,第二凸部62和第一凸部52能够防止层叠体100的变形。其结果是,在板式热交换器4中,能确保第一流体、第二流体的流动。
另外,板式热交换器4具备的第一凸部52和第二凸部62与实施方式1-3的板式热交换器1-3具备的凸部相比,能够使凸部的高度为一半。因此,第一凸部52和第二凸部62的成形容易,能够减薄第一传热板30及第二传热板40的板厚。
(实施方式5)
实施方式5是使用了实施方式1的板式热交换器1的热泵式供热水系统5。参照图20,说明实施方式5的热泵式供热水系统5。
图20是热泵式供热水系统5的框图。
如图20所示,热泵式供热水系统5具备制冷剂回路80和与制冷剂回路80进行热交换的水回路90。
制冷剂回路80具备对制冷剂进行压缩的压缩机81、使制冷剂与水回路90的水进行热交换的板式热交换器1、膨胀阀82、以及使由膨胀阀82膨胀后的制冷剂与外气进行热交换的热交换器83。在制冷剂回路80中,压缩机81、板式热交换器1、膨胀阀82及热交换器83按照此顺序连接。
另一方面,水回路90具备使水循环的泵91以及制热供热水用水利用装置92。并且,水回路90连接于板式热交换器1。详细而言,水回路90具备制热供热水用水利用装置92、泵91及板式热交换器1。制热供热水用水利用装置92、泵91及板式热交换器1按此顺序连接,形成闭回路。
如以上所述,实施方式5的热泵式供热水系统5具备板式热交换器1。因此,制冷剂及水的压力损失小,热交换效率高。
(实施方式6)
参照图20-图23,说明实施方式6的板式热交换器6。在实施方式6中,说明与实施方式1-5不同的结构。
首先,返回图20,详细说明板式热交换器6内的流动。在本实施方式中,设想第一流体为制冷剂,第二流体为水的情况。在通过热泵式供热水系统5进行制热的情况下,第一流体以高温高压气体单相状态从压缩机81向板式热交换器6的流入孔流入,由第一内翅片38(也称为翅片部)冷凝散热而成为气相与液相混杂的二相状态。并且,第一流体在完全液化之后,以高压液体单相状态从板式热交换器6的流出孔(也称为集管部)流出,再次返回压缩机81而进行循环。另一方面,第二流体始终为液体状态,从作为第一流体的制冷剂吸热成为温水,并向室内送水而对室内进行制热。另外,在通过热泵式供热水系统5进行制冷的情况下,虽然未图示,但是通过四通阀使制冷剂回路80内的流动反转。第一流体以低压二相状态从膨胀阀82向板式热交换器6的流出孔流入,由第一内翅片38进行蒸发吸热而成为气相的比例增加了的二相状态。并且,第一流体在完全气体化之后,以气体单相状态从板式热交换器6的流入孔流出。另一方面,第二流体始终为液体状态,在与第一流体进行了热交换之后,向室内送水而对室内进行制冷。这样,在第二流体侧,集管部、翅片部都始终为液体单相状态,相对于此,在第一流体侧,在制热的情况下出入口集管部为气体及液体单相状态,在制冷的情况下入口(在制冷的流动中为出口)集管部为气体单相状态,出口(在制冷的流动中为入口)集管部为液量比率大的二相状态。通常,即使流路形状相同,气体及液体单相状态(包括液体比率大的二相状态)的压力损失也比二相状态小,因此在第一流体侧,在板式热交换器6整体中所占的出入口集管部的压力损失相对小。因此,在向出入口集管部新附加流路阻力的情况下,第一流体侧与第二流体侧相比,对板式热交换器6整体的压力损失增加造成的影响小。
接下来,参照图21-图23,说明板式热交换器6的结构。
图21是本发明的实施方式6的板式热交换器6所具备的第一传热板30的端部的放大俯视图。图22是本发明的实施方式6的板式热交换器6所具备的第二传热板40的端部的放大俯视图。图23是示出本发明的实施方式6的板式热交换器6中第一凸部53与第二凸部63的位置关系的放大俯视图。
如图21所示,在处于第一传热板30的+X端的第一流体流入流出孔32和第一通路孔33的附近设置有第一凸部53。需要说明的是,虽然未图示,但是在处于第一传热板30的-X端的第一流体流入流出孔35和第一通路孔36的附近也设置有相同数量的第一凸部53。
相对于此,如图22所示,为了减小上述的流路阻力引起的压力损失增加的影响,在处于第二传热板40的+X端的第二流体流入流出孔43和第二通路孔42的附近设置有数量比第一凸部53少的第二凸部63。如图23所示,在形成有层叠体100的状态下,第二凸部63配置于与第一凸部53在沿Y方向观察时错开的位置。需要说明的是,虽然未图示,但是在处于第二传热板40的-X端的第二通路孔45和第二流体流入流出孔46的附近也设有数量相同的第二凸部63。
如以上所述,在本实施方式6的板式热交换器6中,由于在第一流体侧集中性地设置有凹坑(凹坑通常是指凹陷,但是在此所说的凹坑状是指通过第一传热板30的-Y面向+Y侧凹陷而形成的第一凸部53),因此能够进一步减小热泵式供热水系统5整体的性能恶化的影响。进而,在进行制冷运转的情况下,第一流体以气液的二相状态向第一流体侧的流出孔(相当于制冷运转时的流入孔)流入,但是通过流路阻力的附加而促进气液的混合,从而能够使第一流体从二相状态更接近于单相状态。因此,能够抑制板式热交换器6面内的气液流体成为偏向分布的情况,从而能够使气液流体以均匀的分布流动。其结果是,与实施方式1相比,能够进一步提高制冷剂侧的平均热传递率。
以上,说明了本发明的实施方式,但是本发明没有限定为上述的实施方式。例如,凸缘300的前端从第一管状壁34、37沿其径向延伸。然而,凸缘300的形状只要能够接合于第一传热板30、第二传热板40,则可以是任意的。
图24是表示第一管状壁34、37的凸缘的变形例的剖视图。图25是表示第一流体供给管12、第一流体流入流出孔32、第二通路孔42的变形例的剖视图。
如图24及图25所示,凸缘301可以从第一管状壁34、37的+Y端向第一通路孔33、36的内侧延伸。虽然未图示,但是凸缘301也可以设置于第二管状壁44、47。这种情况下,在第二管状壁44、47设置的凸缘301可以从第二管状壁44、47的+Y端向第二通路孔42、45的内侧延伸。需要说明的是,在凸缘300、301中,可以将设置于第一传热板30的凸缘称为第一凸缘,将设置于第二传热板40的凸缘称为第二凸缘。
在实施方式1-5中,第一内翅片38和第二内翅片48形成为具有沿Z方向凹凸且沿X方向延伸的波状的翅片部的形状。然而,在本发明中,第一内翅片38和第二内翅片48没有限定于此。翅片部的形状是任意的。
图26是在本发明的实施方式1的板式热交换器1具备的第一传热板30配置的第一内翅片38及在第二传热板40配置的第二内翅片48的立体图。需要说明的是,图26(A)-(F)分别示出偏置型翅片、平板型翅片、波型翅片、百叶窗型翅片、褶皱型翅片、销型翅片。
如图26所示,第一内翅片38和第二内翅片48的翅片部可以是图26(A)所示的槽的内侧壁交替地突出的偏置型翅片。另外,翅片部可以是图26(B)所示的多个平板平行地排列的平板型翅片。翅片部可以是图26(C)-(E)所示的俯视观察下为波状的波型翅片、百叶窗型翅片、截面波状的褶皱型翅片。也可以为图26(F)所示的销呈格子状排列的所谓销型的翅片。
另外,在实施方式1-5中,第一凸部50-53、第二凸部60-63为圆筒状。然而,在本发明中,第一凸部50-53、第二凸部60-63只要形成为从第一传热板30、第二传热板40的板面突出的凸状即可,第一凸部50-53、第二凸部60-63的形状是任意的。
图27是图8所示的X区域的后视图。需要说明的是,图27(A)示出实施方式1中说明的第一凸部50的从背面观察时的立体图。图27(B)-(F)分别示出沿Y方向观察时为楔形、椭圆形、三角形、四边形、圆弧形的第一凸部50。
如图27(B)-(F)所示,第一凸部50可以形成为沿Y方向观察时为楔形、椭圆形、三角形、四边形、圆弧形。另外,虽然未图示,但是第一凸部51-53、第二凸部60-63也同样地可以形成为沿Y方向观察时为楔形、椭圆形、三角形、四边形、圆弧形。在第一凸部50-53、第二凸部60-63为图27(B)所示的楔形的情况下,楔的前端可以朝向第一流体、第二流体流动的方向。这种情况下,能够进一步减小第一流体、第二流体的压力损失。
在实施方式1中,第一凸部50、第二凸部60的直径为第一流体流入流出孔32的直径的1/14~1/15。然而,本发明没有限定于此,第一凸部50、第二凸部60的大小是任意的。另外,第一凸部51-53及第二凸部61-63的大小也是任意的。
图28是表示本发明的实施方式1的板式热交换器1具有的第一凸部50的变形例的放大俯视图。图29是表示本发明的实施方式1的板式热交换器1具有的第一凸部50的另一变形例的放大俯视图。
如图28所示,第一凸部50的直径可以比实施方式1的情况大。这种情况下,第一凸部50的个数可以比实施方式1的情况少。反之,也可以如图29所示,第一凸部50的直径比实施方式1的情况小。这种情况下,第一凸部50的个数可以比实施方式1的情况多。这样,第一凸部50可以根据其个数变更沿Y方向观察时的大小、即沿Y方向观察时的面积。第一凸部50的个数及面积可以根据要求的层叠体100的耐压性来确定。该情况对于第一凸部51-53及第二凸部60-63也是同样的。
在实施方式5中,板式热交换器1使用于热泵式供热水系统5。然而,本发明没有限定于此。板式热交换器1-4也可适用于制冷用冷却器。另外,板式热交换器1-4可以利用于发电装置、食品用加热杀菌处理设备等产业用及家庭用设备。通过在这样的设备中使用板式热交换器1-4,能够提高热交换效率。
本发明在不脱离本发明的广义的主旨和范围的情况下,能够进行各种实施方式及变形。另外,上述实施方式是用于说明本发明的方式,并没有限定本发明的范围。即,本发明的范围不是由实施方式而是由权利要求书表示。并且,在权利要求书内及与之等同的发明的意义的范围内实施的各种变形可看作在本发明的范围内。
本申请基于在2017年5月23日提出申请的日本国专利申请特愿2017-101390号。在本说明书中将日本国专利申请特愿2017-101390号的说明书、权利要求书、附图整体作为参照而援引于此。
附图标记说明
1-4、6板式热交换器,5热泵式供热水系统,10第一加强板,11第一加强外周壁部,12第一流体供给管,13第二流体供给管,14第一流体排出管,15第二流体排出管,20第二加强板,21第二加强外周壁部,30第一传热板,31第一外周壁部,32第一流体流入流出孔,33第一通路孔,34第一管状壁,35第一流体流入流出孔,36第一通路孔,37第一管状壁,38第一内翅片,39板部,40第二传热板,41第二外周壁部,42第二通路孔,43第二流体流入流出孔,44第二管状壁,45第二通路孔,46第二流体流入流出孔,47第二管状壁,48第二内翅片,49板部,50-53第一凸部,60-63第二凸部,80制冷剂回路,81压缩机,82膨胀阀,83热交换器,90水回路,91泵,92制热供热水用水利用装置,100层叠体,300、301凸缘,F、F1、S箭头。

Claims (10)

1.一种板式热交换器,所述板式热交换器交替层叠有多张第一传热板和多张第二传热板,
所述第一传热板具备:
第一板部,所述第一板部形成有使第一流体流入流出的第一流入流出孔;
第一外周壁部,所述第一外周壁部在该第一板部的一面侧包围该第一板部的外周而形成用于供第一流体流动的第一流路;及
第一内翅片,所述第一内翅片载置在所述第一板部的一面的、与所述第一流路内的所述第一流入流出孔分离的位置,
所述第二传热板具备:
第二板部,所述第二板部形成有使第二流体流入流出的第二流入流出孔;
第二外周壁部,所述第二外周壁部在该第二板部的一面侧包围该第二板部的外周而形成用于供第二流体流动的第二流路;及
第二内翅片,所述第二内翅片载置在所述第二板部的一面的、与所述第二流路内的所述第二流入流出孔分离的位置,
其中,
所述第二板部具有第一凸部和第二凸部,
所述第一凸部向所述第二板部的一面侧突出,与相邻于该一面侧的所述第一传热板具有的所述第一板部抵接,并配置在所述第二流路的、从所述第二流入流出孔到所述第二内翅片之间,
所述第二凸部向所述第二板部的另一面侧突出,与相邻于该另一面侧的所述第一传热板具有的所述第一板部抵接,并配置在所述第一流路的、从所述第一流入流出孔到所述第一内翅片之间。
2.根据权利要求1所述的板式热交换器,其中,
所述第一凸部与所述第二凸部配置在所述第二板部的从层叠所述第一传热板和所述第二传热板的层叠方向观察时错开的位置。
3.根据权利要求1所述的板式热交换器,其中,
所述第二板部分别具有多个所述第一凸部和多个所述第二凸部,
在所述第二板部,在压力比所述第一流体高的所述第二流体在所述第二流路中流动的情况下,所述第一凸部设置得比所述第二凸部多,在压力比所述第二流体高的所述第一流体在所述第一流路中流动的情况下,所述第二凸部设置得比所述第一凸部多。
4.根据权利要求1所述的板式热交换器,其中,
所述第一传热板各自具备的第一板部是平板,
所述第一凸部以及所述第二凸部与所述第一板部的板面抵接。
5.根据权利要求1所述的板式热交换器,其中,
所述第一板部具有第三凸部和第四凸部,
所述第三凸部向所述第一板部的一面侧突出,与相邻于该一面侧的所述第二传热板具有的所述第二板部的所述第二凸部抵接,从而保持所述第一流路的层叠所述第一传热板和所述第二传热板的层叠方向上的形状,
所述第四凸部向所述第一板部的另一面侧突出,与相邻于该另一面侧的所述第一传热板具有的所述第一板部的所述第一凸部抵接,从而保持所述第二流路的所述层叠方向上的形状。
6.根据权利要求1所述的板式热交换器,其中,
所述第一流入流出孔的整周与未配置所述第一内翅片的第一空间相接,所述第二流入流出孔的整周与未配置所述第二内翅片的第二空间相接,
在所述第一空间配置有所述第二凸部,在所述第二空间配置有所述第一凸部。
7.根据权利要求6所述的板式热交换器,其中,
所述第一板部及所述第二板部在俯视观察下形成为矩形,
所述第一内翅片以及所述第二内翅片在俯视观察下形成为长度方向比所述第一板部及所述第二板部短的矩形,
所述第一内翅片的宽度方向的边与所述第一流入流出孔分离,所述第二内翅片的宽度方向的边与所述第二流入流出孔分离。
8.根据权利要求1所述的板式热交换器,其中,
所述第一板部具有:由第一管状壁包围,使所述第二流体向形成于所述第二板部的所述第二流路流入或从形成于所述第二板部的所述第二流路流出的第一通路孔;以及设置于所述第一管状壁的端部,并与所述第二传热板接合的第一凸缘,
所述第二板部具有:由第二管状壁包围,使所述第一流体向形成于所述第一板部的所述第一流路流入或从形成于所述第一板部的所述第一流路流出的第二通路孔;以及设置于所述第二管状壁的端部,并与所述第一传热板接合的第二凸缘。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的板式热交换器,其中,
所述第一内翅片与所述第一流入流出孔分离的距离大于所述第一内翅片具有的翅片部与翅片部的间距,
所述第二内翅片与所述第二流入流出孔分离的距离大于所述第二内翅片具有的翅片部与翅片部的间距。
10.一种热泵式供热水系统,其中,
所述热泵式供热水系统具备权利要求1~9中任一项所述的板式热交换器,该板式热交换器进行制冷剂和水的热交换。
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