CN111837010A - 板式热交换器、具备板式热交换器的热泵装置以及具备热泵装置的热泵式制冷制热供热水系统 - Google Patents

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Abstract

板式热交换器层叠有多个传热板，该传热板在四角具有开口部，各个传热板彼此的一部分被钎焊接合，供第一流体流动的第一流路和供第二流体流动的第二流路以各个传热板为界交替地形成，并且四角的开口部分别相连，形成有使第一流体流入流出的第一集管以及使第二流体流入流出的第二集管，其中，夹着第一流路或者第二流路的传热板之中的至少一方的传热板通过重叠两个金属板而构成，在两个金属板之中，位于第二流路侧的金属板比位于第一流路侧的金属板薄。

Description

板式热交换器、具备板式热交换器的热泵装置以及具备热泵 装置的热泵式制冷制热供热水系统
技术领域
本发明涉及具备双壁结构的板式热交换器、具备板式热交换器的热泵装置以及具备热泵装置的热泵式制冷制热供热水系统。
背景技术
以往已知有以下板式热交换器，该板式热交换器层叠有多个传热板，该传热板将表面成形为凹凸或者波形且在四角具有开口部，在传热板的外壁部以及开口部周边进行钎焊接合，交替地形成出供第一流体流动的第一流路和供第二流体流动的第二流路，另外四角的开口部分别相连，形成出相对于第一(第二)流路使第一(第二)流体流入流出的第一(第二)集管，其中，各传热板通过重叠了两个金属板的双重壁(双壁)构成(例如参照专利文献1)。
专利文献1的板式热交换器即便在因腐蚀以及冻结等原因而意外地在任意传热板上产生裂纹的场合，由于传热板为双壁结构，所以也能防止两流路贯通而导致制冷剂向室内侧泄漏。另外，通过由检测传感器来检测流出到外部的泄漏流体，使具备板式热交换器的装置停止，从而能防止该装置的破损等。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014－66411号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在专利文献1的层叠结构中，在重叠的两个金属板之中的任一者上产生裂纹的场合，需要使泄漏流体向外部流出，故而两个金属板仅仅是紧贴而不是金属接合。因而，在两个金属板之间存在空气层，这就有了形成热阻而导致传热性能大幅降低这样的课题。另外，若为了提高传热性能而使两个金属板牢牢地紧贴，则泄漏流体难以向外部流出，泄漏流体的在外部的检测变得困难。
本发明是为了解决以上课题而做出的，其目的在于提供板式热交换器、具备板式热交换器的热泵装置以及具备热泵装置的热泵式制冷制热供热水系统，其能够抑制作为双壁结构缺点的传热性能的降低，同时即便在因腐蚀以及冻结等导致传热板意外产生裂纹的场合，也能防止两流体的混合而使流体向外部流出，在外部检测泄漏流体。
用于解决课题的方案
本发明所涉及的板式热交换器层叠有多个传热板，该传热板在四角具有开口部，各个上述传热板彼此的一部分被钎焊接合，供第一流体流动的第一流路和供第二流体流动的第二流路以各个上述传热板为界交替地形成，并且四角的上述开口部分别相连，形成有使上述第一流体流入流出的第一集管以及使上述第二流体流入流出的第二集管，其中，夹着上述第一流路或者上述第二流路的上述传热板之中的、至少一方的上述传热板通过重叠两个金属板而构成，在两个上述金属板之中，位于上述第二流路侧的金属板比位于上述第一流路侧的金属板薄。
发明的效果
根据本发明所涉及的板式热交换器，位于第二流路侧的金属板比位于第一流路侧的金属板薄。这样，通过使位于第二流路侧的传热板的厚度变薄，第一流体与第二流体之间的热交换效率变好，故而能使板式热交换器的热交换性能提高，并且可抑制制造成本。另外，即便在发生腐蚀以及冻结等的场合，也先从比位于第一流路侧的金属板薄的位于第二流路侧的金属板那侧发生泄漏。因而，通过由设置在外部的检测传感器检测第二流体的泄漏，可防止两流体的混合而使流体向外部流出，在外部检测泄漏流体。
附图说明
图1是本发明的实施方式1所涉及的板式热交换器的分解侧面立体图。
图2是本发明的实施方式1所涉及的板式热交换器的传热组装体的正面立体图。
图3是示出构成本发明的实施方式1所涉及的板式热交换器的传热板的两个金属板之间的局部示意图。
图4是示出构成本发明的实施方式1所涉及的板式热交换器的传热板的两个金属板之间的第1变形例的局部示意图。
图5是示出构成本发明的实施方式1所涉及的板式热交换器的传热板的两个金属板之间的第2变形例的局部示意图。
图6是本发明的实施方式1所涉及的板式热交换器的传热组装体的图2中的A－A剖视图。
图7是本发明的实施方式2所涉及的板式热交换器的传热组装体的剖视图。
图8是本发明的实施方式2所涉及的板式热交换器的变形例的传热组装体的剖视图。
图9是本发明的实施方式3所涉及的板式热交换器的传热组装体的正面立体图。
图10是本发明的实施方式3所涉及的板式热交换器的传热组装体的图9中的A－A剖视图。
图11是本发明的实施方式4所涉及的板式热交换器的传热组装体的正面立体图。
图12是本发明的实施方式4所涉及的板式热交换器的传热组装体的图11中的A－A剖视图。
图13是本发明的实施方式5所涉及的板式热交换器的传热组装体的剖视图。
图14是本发明的实施方式6所涉及的板式热交换器的传热组装体的剖视图。
图15是本发明的实施方式7所涉及的板式热交换器的传热组装体的正面立体图。
图16是本发明的实施方式7所涉及的板式热交换器的传热组装体的图15中的A－A剖视图。
图17是本发明的实施方式7所涉及的板式热交换器的传热组装体的图15中的B－B剖视图。
图18是本发明的实施方式8所涉及的板式热交换器的分解侧面立体图。
图19是本发明的实施方式8所涉及的板式热交换器的传热组装体的正面立体图。
图20是本发明的实施方式8所涉及的板式热交换器的传热板的正面立体图。
图21是本发明的实施方式8所涉及的板式热交换器的传热组装体的图19中的A－A剖视图。
图22是本发明的实施方式8所涉及的板式热交换器的传热组装体的图19中的B－B剖视图。
图23是本发明的实施方式8所涉及的板式热交换器的传热组装体的图19中的C－C剖视图。
图24是本发明的实施方式9所涉及的板式热交换器的分解侧面立体图。
图25是本发明的实施方式9所涉及的板式热交换器的传热组装体的正面立体图。
图26是本发明的实施方式9所涉及的板式热交换器的传热板的正面立体图。
图27是本发明的实施方式9所涉及的板式热交换器的传热组装体的图25中的A－A剖视图。
图28是本发明的实施方式9所涉及的板式热交换器的传热组装体的图25中的B－B剖视图。
图29是示出本发明的实施方式10所涉及的热泵式制冷制热供热水系统的构成的概略图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。另外，并不由以下说明的实施方式来限定本发明。另外，在以下的附图中，各构成部件的大小的关系有时会与实际不同。
另外，在以下的说明中，为了容易理解而适当地采用表示方向的用语(例如“上”、“下”、“右”、“左”、“前”、“后”等)，但这只是用于说明而已，这些用语并不限定本申请发明。另外，在以下所说明的实施方式中，在正面观看板式热交换器100、也就是在传热板1、2的层叠方向观看板式热交换器100的状态下，使用“上”、“下”、“右”、“左”、“前”、“后”。另外，“凹”、“凸”是指将向前方侧凸的部分设为“凸”，而将向后方侧凸的部分设为“凹”。
实施方式1.
图1是本发明的实施方式1所涉及的板式热交换器100的分解侧面立体图。图2是本发明的实施方式1所涉及的板式热交换器100的传热组装体200的正面立体图。图3是示出构成本发明的实施方式1所涉及的板式热交换器100的传热板1、2的两个金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间的局部示意图。图4是示出构成本发明的实施方式1所涉及的板式热交换器100的传热板1、2的两个金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间的第1变形例的局部示意图。图5是示出构成本发明的实施方式1所涉及的板式热交换器100的传热板1、2的两个金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间的第2变形例的局部示意图。图6是本发明的实施方式1所涉及的板式热交换器100的传热组装体200的图2中的A－A剖视图。
另外，在图1中，虚线箭头表示第一流体的流动，实线箭头表示第二流体的流动。另外，在图6中，涂黑的部分表示钎焊部52。
本实施方式1所涉及的板式热交换器100如图1所示那样具备多个传热板1、2，它们交替地层叠。传热板1、2如图1以及图2所示那样是具有平坦重叠面的圆角的矩形形状，在四角形成有开口部27～30。另外，也将传热板1、2的总称叫做传热组装体200。另外，在本实施方式1中，传热板1、2是圆角的长方形形状。
各传热板1、2如图6所示那样在后述的外壁部17以及开口部27～30周边被钎焊接合。并且，以第一流体和第二流体能进行热交换的方式，供第一流体流动的第一流路6和供第二流体流动的第二流路7以各传热板1、2为界而交替地形成。
另外，如图1以及图2所示那样，四角的开口部27～30分别相连，分别形成有相对于第一流路6使第一流体流入流出的第一集管40、以及相对于第二流路7使第二流体流入流出的第二集管41。传热板1、2为了确保流体的流速来实现性能提高，使流体流动的方向成为长度方向，使与之正交的方向成为宽度方向。
在第一流路6及第二流路7中，分别设有内部翅片4、5。另外，传热板1、2将两个金属板(1a和1b)、(2a和2b)重叠而构成为双壁。在此，所谓内部翅片4、5是指被夹入在两个金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间的翅片。
另外，如图6所示那样，设有内部翅片4的第一流路6侧是金属板1a、2a(以下也称为传热板A)，设有内部翅片5的第二流路7侧是金属板1b、2b(以下也称为传热板B)。
金属板1a、1b、2a、2b可使用不锈钢、碳素钢、铝、铜以及它们的合金等材质，以下就使用不锈钢的场合来进行说明。
如图1所示那样，在传热板1、2的层叠方向的最外面，配置有在四角形成开口部的第一加强用侧方板13以及第二加强用侧方板8。第一加强用侧方板13及第二加强用侧方板8是具有平坦重叠面的圆角的矩形形状。另外，图1中层叠在最前面的是第一加强用侧方板13，层叠在最后面的是第二加强用侧方板8。另外，在本实施方式1中，第一加强用侧方板13及第二加强用侧方板8是圆角的长方形形状。
在第一加强用侧方板13的开口部，设有供第一流体流入的第一流入管12以及供第一流体流出的第一流出管9、供第二流体流入的第二流入管10以及供第二流体流出的第二流出管11。
如图6所示那样，传热板1、2在端部设有在层叠方向弯折的外壁部17。
上述的第一流体例如是R410A、R32、R290、HFOMIX、CO2等制冷剂，上述的第二流体是水、乙二醇、丙二醇等防冻液或是它们的混合物。
传热板1、2通过在两个金属板(1a和1b)、(2a和2b)中的使第一流体与第二流体进行热交换的热交换区域涂敷防接合材料(例如防止金属氧化物为主成分的钎焊料流动的材料)，将铜等的钎焊片(钎焊料)夹在中间而构成。如图6所示那样，金属板1a、1b、2a、2b分别在钎焊部52被局部地钎焊接合而形成一体，在两个金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间的热交换区域形成有微流路16。
另外，在两个金属板(1a和1b)、(2a和2b)的外壁部17之间，形成有与外部相连的外部流路15。
另外，微流路16跟与外部相连的外部流路15连通，在泄漏流体流经微流路16之后，从外部流路15向外部流出。
也可以如图3所示那样，不接合两个金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间的热交换区域，而在热交换区域整体形成微流路16。另外，也可以如图4所示那样，在两个金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间的热交换区域呈带状地涂敷防接合材料，将铜等的钎焊片夹在中间，呈带状地形成有多个微流路16。另外，也可以如图5所示那样，在两个金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间的热交换区域呈格子状地涂敷防接合材料，将铜等的钎焊片夹在中间，呈格子状地形成有多个微流路16。
另外，外部流路15也通过上述说明的任意方法而形成在外壁部17。另外，微流路16以及外部流路15也可以形成为带状以及格子状以外的图形。
本实施方式1所涉及的金属板1a、1b、2a、2b或者内部翅片4、5是相同材质的金属材料，但并不限定于此。各个金属板1a、1b、2a、2b以及内部翅片4、5也可以是不同种类金属或者包层金属材料。
另外，能进行传热板1、2的各金属板1a、1b、2a、2b的单独设计。例如，能够使位于第二流路7侧的金属板1b、2b(以下称为传热板B)比位于第一流路6侧的金属板1a、2a(以下称为传热板A)的厚度薄。
接着，对本实施方式1所涉及的板式热交换器100中的流体的流动以及微流路16的作用进行说明。
如图1所示那样，从第一流入管12流入的第一流体经由第一集管40向第一流路6流入。流入到第一流路6的第一流体经过内部翅片4的内部及第一出口集管(未图示)而从第一流出管9流出。同样地，在第二流路7中流动着第二流体，经由传热板1、2的双壁，第一流体与第二流体进行热交换。
在此，由于在第一流路6内设有翅片高度以及间距小的内部翅片4，所以，借助流路细径化所带来的传热促进和前缘效应，可提高第一流路6的传热性。因而，可以在第一流路6中流通传热性比第二流体低的第一流体。由此，能够补偿第一流体的传热性的低水平，使得板式热交换器100的性能提高。
另外，通过在两个金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间形成微流路16，即便意外地出现高压且易腐蚀的第一流路6侧的传热板A损坏而流经第一流路6的第一流体发生泄漏现象，泄漏的第一流体也会在流经微流路16之后，经过外部流路15向板式热交换器100的外部流出。并且，能由设置在外部的检测传感器检测第一流体的泄漏。另外，传热板1、2由于构成为双壁，所以，泄漏的第一流体不会流向第二流体侧，可抑制不同种类流体混合。
另外，通过传热板1、2的各金属板1a、1b、2a、2b的单独设计，传热板A位于第一流路6侧，传热板B位于第二流路7侧，传热板B的厚度比传热板A的厚度薄。
这样，通过使传热板B比传热板A薄，即便在流经第二流路7的例如水等的第二流体发生冻结现象，也会先从比传热板A薄的传热板B那侧发生泄漏。因而，通过由设置在外部的检测传感器检测第二流体的泄漏，可防止发生例如R410A、R32、R290、HFOMIX、CO2等制冷剂即第一流体的泄漏。
另外，通过使传热板B的厚度变薄，第一流体与第二流体之间的热交换效率变好，故而，能提高板式热交换器100的热交换性能，并且能抑制制造成本。
以上，板式热交换器100层叠有多个传热板1、2，该传热板在四角具有开口部27～30，各个传热板1、2彼此的一部分被钎焊接合，供第一流体流动的第一流路6和供第二流体流动的第二流路7以各个传热板1、2为界交替地形成，并且四角的开口部27～30分别相连，形成有使第一流体流入流出的第一集管40以及使第二流体流入流出的第二集管41，其中，夹着第一流路6或者第二流路7的传热板1、2之中的至少一方的传热板1、2通过重叠两个金属板(1a和1b)、(2a和2b)而构成，在两个金属板(1a和1b)、(2a和2b)之中，位于第二流路7侧的金属板1b、2b比位于第一流路6侧的金属板1a、2a薄。
根据本实施方式1所涉及的板式热交换器100，位于第二流路7侧的金属板1b、2b比位于第一流路6侧的金属板1a、2a薄。这样，通过使位于第二流路7侧的金属板1b、2b的厚度变薄，第一流体与第二流体之间的热交换效率变好，故而能使板式热交换器100的热交换性能提高，并且能抑制制造成本。另外，通过使金属板2a、2b比金属板1a、1b薄，即便在流经第二流路7的例如水等第二流体发生冻结现象，也会先从比金属板1a、1b薄的金属板2a、2b那侧发生泄漏。因而，通过由设置在外部的检测传感器来检测第二流体的泄漏，能够防止发生例如R410A、R32、R290、HFOMIX、CO2等制冷剂即第一流体的泄漏。
实施方式2.
以下，对本发明的实施方式2进行说明，省略有关与实施方式1重复构成的说明，对与实施方式1相同的部分或者相当的部分标注相同的附图标记。
图7是本发明的实施方式2所涉及的板式热交换器100的传热组装体200的剖视图。图8是本发明的实施方式2所涉及的板式热交换器100的变形例的传热组装体200的剖视图。另外，图7以及图8是与实施方式1的图6相当的图。
在本实施方式2所涉及的板式热交换器100中，如图7所示那样，传热板1由两个金属板1a、1b构成，而传热板2由一个金属板2a构成。另外，金属板1a、1b、2a的厚度分别相同。
在两个金属板1a、1b之间的热交换区域，形成有微流路16。另外，在两个金属板1a、1b的外壁部17之间，形成有与外部相连的外部流路15。另外，外部流路15与微流路16连通。
在本实施方式2所涉及的板式热交换器100的变形例中，如图8所示那样，传热板2由两个金属板2a、2b构成，而传热板1由一个金属板1a构成。另外，金属板1a、1b、2a的厚度分别相同。
在两个金属板2a、2b之间的热交换区域，形成有微流路16。另外，在两个金属板2a、2b的外壁部17之间，形成有与外部相连的外部流路15。该外部流路15与微流路16连通。
这样，通过将传热板1、2中的一方由一个金属板1a、2a构成，可减少金属板1a、1b、2a、2b的加工，能抑制制造成本。
实施方式3.
以下，对本发明的实施方式3进行说明，省略有关与实施方式1以及2重复构成的说明，对与实施方式1以及2相同的部分或者相当的部分标注相同的附图标记。
图9是本发明的实施方式3所涉及的板式热交换器100的传热组装体200的正面立体图。图10是本发明的实施方式3所涉及的板式热交换器100的传热组装体200的图9中的A－A剖视图。
在本实施方式3所涉及的板式热交换器100中，如图9以及图10所示那样，传热板1由两个金属板1a、1b构成，而传热板2由一个金属板2a构成。另外，金属板1a、2a和金属板1b的厚度不同，金属板1b比金属板1a、2a薄。
在两个金属板1a、1b之间的热交换区域，形成有微流路16。另外，在两个金属板1a、1b的外壁部17之间，形成有与外部相连的外部流路15。该外部流路15与微流路16连通。
这样，通过将传热板1、2中的一方由一个金属板1a、2a构成，能减少金属板1a、1b、2a、2b的加工，可抑制制造成本。
另外，通过使金属板2a、2b比金属板1a、1b薄，即便流经第二流路7的例如水等的第二流体发生冻结现象，也会先从比金属板1a、1b薄的金属板2a、2b的那侧发生泄漏。因而，通过由设置在外部的检测传感器检测第二流体的泄漏，可防止发生例如R410A、R32、R290、HFOMIX、CO2等制冷剂即第一流体的泄漏。
另外，通过使金属板1b、2b的厚度变薄，第一流体与第二流体之间的热交换效率变好，故而，可提高板式热交换器100的热交换性能，并且能抑制制造成本。
实施方式4.
以下，对本发明的实施方式4进行说明，省略有关与实施方式1～3重复构成的说明，对与实施方式1～3相同的部分或者相当的部分标注相同的附图标记。
图11是本发明的实施方式4所涉及的板式热交换器100的传热组装体200的正面立体图。图12是本发明的实施方式4所涉及的板式热交换器100的传热组装体200的图11中的A－A剖视图。
在本实施方式4所涉及的板式热交换器100中，如图11以及图12所示那样，在两个金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间的热交换区域，形成有微流路16。另外，在两个金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间，沿着外壁部17的内侧，形成有与微流路16连通的周围泄漏通路14。该周围泄漏通路14位于外壁部17的内侧且微流路16的外侧，周围泄漏通路14的流路宽度(流路剖面积)形成为大于微流路16的流路宽度(流路剖面积)。另外，周围泄漏通路14既可以遍及整周地形成，也可以断续地形成。
另外，在两个金属板(1a和1b)、(2a和2b)的外壁部17之间，形成有与外部相连的外部流路15，外部流路15与周围泄漏通路14连通。
另外，微流路16以及周围泄漏通路14跟与外部相连的外部流路15连通，在泄漏流体流经微流路16以及周围泄漏通路14之后，从外部流路15向外部流出。
这样，通过在金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间形成泄漏通路14，从而在发生了第一流体的泄漏的场合，从微流路16流向周围泄漏通路14，于是，泄漏的第一流体迅速合流。并且，经过形成在周围泄漏通路14的外侧的外部流路15，向板式热交换器100的外部流出。因而，即便在与外部相连的外部流路15的一部分堵塞的场合，也能使泄漏流体在泄漏通路14合流之后从其他的外部流路15向外部流出。另外，通过使泄漏流体在泄漏通路14合流，能够确保更早检测泄漏的流出流量。另外，由于能够减少外部流路15的数量，所以，通过这样构成可容易确定朝向外部的流出部位，容易进行在外部检测流出流体的检测传感器的配置，进而能够减少检测传感器的数量，可抑制成本。
实施方式5.
以下，对本发明的实施方式5进行说明，省略有关与实施方式1～4重复构成的说明，对与实施方式1～4相同的部分或者相当的部分标注相同的附图标记。
图13是本发明的实施方式5所涉及的板式热交换器100的传热组装体200的剖视图。另外，图13是与实施方式1的图6相当的图。
在本实施方式5所涉及的板式热交换器100中，如图13所示那样，两个金属板1b、2b的外壁部17之间被钎焊接合，而两个金属板(1a和1b)、(2a和2b)的外壁部17之间未被钎焊接合。因而，在两个金属板(1a和1b)、(2a和2b)的外壁部17之间整体形成有与外部相连的外部流路15。
这样，通过在两个金属板(1a和1b)、(2a和2b)的外壁部17之间整体形成与外部相连的外部流路15，可抑制因外壁部17之间的钎焊料滞留在外壁部17的底部而造成外部流路15堵塞。
实施方式6.
以下，对本发明的实施方式6进行说明，省略有关与实施方式1～5重复构成的说明，对与实施方式1～5相同的部分或者相当的部分标注相同的附图标记。
图14是本发明的实施方式6所涉及的板式热交换器100的传热组装体200的剖视图。另外，图14是与实施方式1的图6相当的图。
在本实施方式6所涉及的板式热交换器100中，如图14所示那样，在位于第二流路7侧的金属板1b、2b上设有防腐蚀层55。该防腐蚀层55例如是树脂涂层、玻璃涂层等。
通过在位于第二流路7侧的金属板1b、2b设置防腐蚀层55，钎焊料等不同金属侵入传热板1、2，可防止因在第二流路7流动的第二流体的影响导致侵入传热板1、2的不同金属脱落。另外，作为防腐蚀层55的厚度，在能防止第二流体的浸入的范围内可以较薄，例如优选设成50μm以内。
这样，通过在位于第二流路7侧的金属板1b、2b设置防腐蚀层55，可防止侵入传热板1、2的不同金属脱落。另外，由于能够将位于第二流路7侧的金属板1b、2b的厚度设计成更薄，所以，第一流体与第二流体之间的热交换效率变好，可提高板式热交换器100的热交换性能，并且能抑制制造成本。
实施方式7.
以下，对本发明的实施方式7进行说明，省略有关与实施方式1～6重复构成的说明，对与实施方式1～6相同的部分或者相当的部分标注相同的附图标记。
图15是本发明的实施方式7所涉及的板式热交换器100的传热组装体200的正面立体图。图16是本发明的实施方式7所涉及的板式热交换器100的传热组装体200的图15中的A－A剖视图。图17是本发明的实施方式7所涉及的板式热交换器100的传热组装体200的图15中的B－B剖视图。
在本实施方式7所涉及的板式热交换器100中，如图15～图17所示那样，传热板1由两个金属板1a、1b构成，而传热板2由一个金属板2a构成。另外，金属板1a、2a和金属板1b的厚度不同，金属板1b比金属板1a、2a薄。
另外，在金属板1b的外壁部17的内侧且微流路16的外侧的一部分，如图17所示那样实施向第二流路7侧突出的凸形状的加工。另一方面，在金属板1b的外壁部17的内侧且微流路16的外侧的其他部分，如图16所示那样未实施向第二流路7侧突出的凸形状的加工。另外，在金属板1a的外壁部17的内侧且微流路16的外侧，未实施凸形状的加工。
也就是，通过在金属板1a、1b之间，如图15以及图17所示那样仅对金属板1b的一部分实施凸形状的加工，从而形成泄漏点54。另外，在两个金属板1a、1b的外壁部17之间形成有外部流路15a、15b，但外部流路15a不与外部相连，外部流路15b与外部相连。也就是，外部流路15a、15b的仅一部分与外部相连。
这样，使金属板1b比金属板1a、2a薄，并且在金属板1b的外壁部17的内侧且微流路16的外侧的一部分形成泄漏点54。通过这样构成，金属板1b的形成有泄漏点54的部分厚度也薄地被施加了凸形状的加工，因而，相比其他的部分强度变弱。因而，即便在流经第二流路7的例如水等的第二流体发生冻结现象，也是先从金属板1b的形成有泄漏点54的部分发生破坏，先从此处开始泄漏。其结果，通过由设置在外部的检测传感器检测第二流体的泄漏，可防止发生例如R410A、R32、R290、HFOMIX、CO2等制冷剂即第一流体的泄漏。
实施方式8.
以下，对本发明的实施方式8进行说明，省略有关与实施方式1～7重复构成的说明，对与实施方式1～7相同的部分或者相当的部分标注相同的附图标记。
图18是本发明的实施方式8所涉及的板式热交换器100的分解侧面立体图。图19是本发明的实施方式8所涉及的板式热交换器100的传热组装体200的正面立体图。图20是本发明的实施方式8所涉及的板式热交换器100的传热板2的正面立体图。图21是本发明的实施方式8所涉及的板式热交换器100的传热组装体200的图19中的A－A剖视图。图22是本发明的实施方式8所涉及的板式热交换器100的传热组装体200的图19中的B－B剖视图。图23是本发明的实施方式8所涉及的板式热交换器100的传热组装体200的图19中的C－C剖视图。
在本实施方式8所涉及的板式热交换器100中，如图18～图23所示那样，在两个金属板(1a和1b)、2a之间，沿着长度方向分别形成有分隔通路31、32。另外，分隔通路31、32分别经过外部流路15与外部相连。
另外，在设置泄漏点54的场合，优选的是，分隔通路31、32与一部分的泄漏点54连通，经过外部流路15b而与外部相连。
另外，如图21～图23所示那样，通过对金属板1a实施凸形状的加工，对金属板1b实施凹形状的加工，将它们接合，从而形成分隔通路31或者分隔通路32。另外，如图21所示那样，分隔通路31与分隔通路32连通。
另外，在第一流路6中，分隔通路31的凸外壁(或者金属板1a的凸形状)与金属板2a被钎焊接合，成为第一流路6的分隔部。另外，在第二流路7中，分隔通路32的凹外壁(或者金属板1b的凹形状)与金属板2a被钎焊接合，成为第二流路7的分隔部。
另外，如图19所示那样，在第一流路6的分隔部，可将第一流路6的流动实现成为U形流动。对于第一流路6的U形流动，第一流体从开口部27流入第一流路6，朝向开口部29，沿着在第一流路6的外壁部17与第一流路6的分隔部之间形成的流路流动。然后，沿着开口部29以及开口部30的周围流路进行U形转向，朝向开口部28，沿着形成在第一流路6的外壁部17与第一流路6的分隔部之间的流路流动，从开口部28流出。
另外，如图20所示那样，在第二流路7的分隔部，可将第二流路7的流动实现成为U形流动。对于第二流路7的U形流动，第二流体从开口部29流入第二流路7，朝向开口部27，沿着在第二流路7的外壁部17与第二流路7的分隔部之间形成的流路流动。然后，沿着开口部27以及开口部28的周围流路进行U形转向，朝向开口部30，沿着形成在第二流路7的外壁部17与第二流路7的分隔部之间的流路流动，从开口部30流出。
这样，形成了分隔通路31与分隔通路32连通而与泄漏点54以及外部流路15相连的构成。通过这样构成，在发生流体的泄漏的场合，在流经微流路16之后，从微流路16流入高度比微流路16高的分隔通路31、32，能更早地向外部流出。因而，可确保能实现泄漏检测的流出流量，可缩短泄漏的检测时间。另外，通过分隔通路31、32的导入，可实现面内流路的U形流动，通过大幅地减小面内流路宽度也能改进面内流路的面内分配性。因而，可提高板式热交换器100的热交换性能。
实施方式9.
以下，对本发明的实施方式9进行说明，省略有关与实施方式1～8重复构成的说明，对与实施方式1～8相同的部分或者相当的部分标注相同的附图标记。
图24是本发明的实施方式9所涉及的板式热交换器100的分解侧面立体图。图25是本发明的实施方式9所涉及的板式热交换器100的传热组装体200的正面立体图。图26是本发明的实施方式9所涉及的板式热交换器100的传热板2的正面立体图。图27是本发明的实施方式9所涉及的板式热交换器100的传热组装体200的图25中的A－A剖视图。图28是本发明的实施方式9所涉及的板式热交换器100的传热组装体200的图25中的B－B剖视图。
在本实施方式9所涉及的板式热交换器100中，如图24～图28所示那样，在两个金属板(1a和1b)之间，沿着长度方向形成有分隔通路31、32。另外，优选的是，分隔通路31、32分别与一部分的泄漏点54连通，经过外部流路15b而与外部相连。
另外，如图24～图28所示那样，分隔通路31、32通过对金属板1a施加凸形状并与金属板1b接合而形成。
在此，分隔通路31、32如图27～图28所示那样，通过针对各金属板1a实施凸形状的加工而形成，但并不限定于此。例如，也可以通过对金属板1a实施凸形状的加工而对金属板2a实施凹形状的加工来形成分隔通路31、32。
另外，在第一流路6中，分隔通路32的凸外壁(或者金属板1a的凸形状)与金属板2a被钎焊接合，成为第一流路6的第一分隔部。另外，在第一流路6中，分隔通路31的凸外壁(或者金属板1a的凸形状)与金属板2a被钎焊接合，成为第一流路6的第二分隔部。另外，在第二流路7中没有分隔部。
另外，如图25所示那样，在第一流路6的分隔部，可将第一流路6的流动实现成为两个U形流动。对于第一流路6的两个U形流动，第一流体从开口部27流入第一流路6，朝向开口部29，沿着形成在第一流路6的外壁部17与第一流路6的第一分隔部之间的流路流动。然后，沿着开口部29的周围流路及第二分隔部进行第一次U形转向，朝向开口部30，沿着形成在第一分隔部与第二分隔部之间的流路流动。然后，沿着开口部30的周围流路及第一分隔部进行第二次U形转向，沿着形成在第一流路6的外壁部17与第一流路6的第二分隔部之间的流路流动，从开口部28流出。
另外，如图26所示那样，由于没有第二流路7的分隔部，所以，第二流体从上述开口部29向第二流路7流入，朝向开口部30，横向流动，沿着在第二流路7的外壁部17之间形成的流路，从开口部30流出。
这样，分隔通路31、32形成为与泄漏点54以及外部流路15相连的构成。通过这样构成，在发生流体的泄漏的场合，在流经微流路16之后，从微流路16流入高度比微流路16高的分隔通路31、32，能更早地向外部流出。因而，可确保能实现泄漏检测的流出流量，可缩短泄漏的检测时间。另外，通过分隔通路31、32的导入，可实现面内流路的两个U形流动，通过大幅地减小面内流路宽度也能改进面内流路的面内分配性。因而，可提高板式热交换器100的热交换性能。
实施方式10.
以下，对本发明的实施方式10进行说明，省略有关与实施方式1～9重复构成的说明，对与实施方式1～9相同的部分或者相当的部分标注相同的附图标记。
图29是示出本发明的实施方式10所涉及的热泵式制冷制热供热水系统300的构成的概略图。
本实施方式10所涉及的热泵式制冷制热供热水系统300具备收纳在框体内的热泵装置26。热泵装置26具有制冷剂回路24和热介质回路25。制冷剂回路24通过依次利用配管连接压缩机18、第二热交换器19、由膨胀阀或者毛细管等构成的减压装置20以及第一热交换器21而构成。热介质回路25通过依次利用配管连接第一热交换器21、制冷制热供热水装置23以及使热介质循环的泵22而构成。
在此，第一热交换器21是实施方式1～9所说明的板式热交换器100，进行在制冷剂回路24中循环的制冷剂与在热介质回路25中循环的热介质的热交换。另外，热介质回路25所使用的热介质只要是水、乙二醇、丙二醇或者它们的混合物等能与制冷剂回路24的制冷剂进行热交换的流体即可。
另外，在板式热交换器100中，以在比第二流路7传热性高的第一流路6中流动着制冷剂而在第二流路7流动着热介质的方式，将板式热交换器100组装到制冷剂回路24中。
另外，将以下板式热交换器100组装到制冷剂回路24中：在该板式热交换器100中，夹设在第一流路6与第二流路7之间的传热板1、2由于具有与外部相连的外部流路15，所以，即便在第一流路6发生腐蚀现象或者在第二流路7发生冻结现象等，流向第一流路6的制冷剂也不会向第二流路7泄漏。
制冷制热供热水装置23具备热水储存箱(未图示)和对室内进行空气调节的室内机(未图示)等。在将热介质设为水的场合，通过在板式热交换器100使水与制冷剂回路24的制冷剂进行热交换来加热，将加热后的水储存在热水储存箱(未图示)中。另外，室内机(未图示)通过将热介质回路25的热介质导入室内机内部的热交换器而与室内空气进行热交换，从而对室内进行制冷制热。另外，制冷制热供热水装置23的构成并不特别限定于上述的构成，只要是可利用热介质回路25的热介质的热能来进行制冷制热以及供热水的构成即可。
如实施方式1～9所说明的那样，板式热交换器100的热交换效率好，能应对可燃性制冷剂(例如R32、R290、HFOMIX等)，另外强度得到提高，可靠性高。因此，若在本实施方式10所说明的热泵式制冷制热供热水系统300上搭载板式热交换器100，则能够实现效率好、可抑制消耗电量、安全性得到提高、能使CO2排出量降低的热泵式制冷制热供热水系统300。
另外，在本实施方式10中，作为实施方式1～9所说明的板式热交换器100的应用例，对使制冷剂与水进行热交换的热泵式制冷制热供热水系统300进行了说明。但是，实施方式1～9所说明的板式热交换器100并不限于利用于热泵式制冷制热供热水系统300，可以利用于制冷用途冷冻机、发电装置、食品加热杀菌处理设备等大量的工业设备以及家庭用设备。
作为本发明的应用例，实施方式1～9所说明的板式热交换器100可应用于需要使制造变容易、使热交换性能提高且使节能性能提高的热泵装置26。
附图标记说明
1传热板，1a金属板，1b金属板，2传热板，2a金属板，2b金属板，4内部翅片，5内部翅片，6第一流路，7第二流路，8第二加强用侧方板，9第一流出管，10第二流入管，11第二流出管，12第一流入管，13第一加强用侧方板，14周围泄漏通路，15外部流路，15a外部流路，15b外部流路，16微流路，17外壁部，18压缩机，19第二热交换器，20减压装置，21第一热交换器，22泵，23制冷制热供热水装置，24制冷剂回路，25热介质回路，26热泵装置，27开口部，28开口部，29开口部，30开口部，31分隔通路，32分隔通路，40第一集管，41第二集管，52钎焊部，54泄漏点，55防腐蚀层，100板式热交换器，200传热组装体，300热泵式制冷制热供热水系统。

Claims (16)

1.一种板式热交换器，该板式热交换器层叠有多个传热板，该传热板在四角具有开口部，
各个上述传热板彼此的一部分被钎焊接合，供第一流体流动的第一流路和供第二流体流动的第二流路以各个上述传热板为界交替地形成，并且四角的上述开口部分别相连，形成有使上述第一流体流入流出的第一集管以及使上述第二流体流入流出的第二集管，其中，
夹着上述第一流路或者上述第二流路的上述传热板之中的至少一方的上述传热板通过重叠两个金属板而构成，
在两个上述金属板之中，位于上述第二流路侧的金属板比位于上述第一流路侧的金属板薄。
2.一种板式热交换器，该板式热交换器层叠有多个传热板，该传热板在四角具有开口部，
各个上述传热板彼此的一部分被钎焊接合，供第一流体流动的第一流路和供第二流体流动的第二流路以各个上述传热板为界交替地形成，并且四角的上述开口部分别相连，形成有使上述第一流体流入流出的第一集管以及使上述第二流体流入流出的第二集管，其中，
夹着上述第一流路或者上述第二流路的上述传热板之中的至少一方的上述传热板通过重叠两个金属板而构成，
两个上述金属板是相同的厚度。
3.如权利要求1或2所述的板式热交换器，其中，
夹着上述第一流路或者上述第二流路的上述传热板之中的一方的上述传热板由一个金属板构成。
4.如权利要求1～3中任一项所述的板式热交换器，其中，
在上述第一流路以及上述第二流路设有内部翅片。
5.如权利要求1～4中任一项所述的板式热交换器，其中，
在两个上述金属板之间具有：
微流路，该微流路形成在上述第一流体与上述第二流体进行热交换的热交换区域；以及
周围泄漏通路，该周围泄漏通路形成在上述微流路的外侧，并与外部连通。
6.如权利要求5中任一项所述的板式热交换器，其中，
在上述周围泄漏通路的外侧设有与外部相连的外部流路。
7.如权利要求1～6中任一项所述的板式热交换器，其中，
通过在上述金属板的一部分施加凸形状的加工而形成有泄漏点。
8.如权利要求1～7中任一项所述的板式热交换器，其中，
在端部具有外壁部，
上述外壁部之间未被钎焊接合。
9.如权利要求1～8中任一项所述的板式热交换器，其中，
在夹着上述第二流路的金属板上设有防腐蚀层。
10.如权利要求1～9中任一项所述的板式热交换器，其中，
在两个上述金属板之中的至少一方，通过施加凸形状或者凹形状的加工而形成有分隔通路。
11.如权利要求10所述的板式热交换器，其中，
在形成有多个上述分隔通路的场合，
上述分隔通路彼此连通。
12.如权利要求10或11所述的板式热交换器，其中，
上述分隔通路与上述一部分的泄漏点相连。
13.如权利要求10～12中任一项所述的板式热交换器，其中，
上述分隔通路的外壁与上述传热板被钎焊接合，成为上述第一流路或者上述第二流路的分隔部。
14.如权利要求10～13中任一项所述的板式热交换器，其中，
在上述第一流路或者上述第二流路中，面内流动是U形流动。
15.一种热泵装置，其中，该热泵装置具备：
制冷剂回路，该制冷剂回路连接有压缩机、热交换器、减压装置和权利要求1～14中任一项所述的板式热交换器，且供制冷剂循环；以及
热介质回路，该热介质回路供在上述板式热交换器中与上述制冷剂进行热交换的热介质循环。
16.一种热泵式制冷制热供热水系统，其中，该热泵式制冷制热供热水系统具备权利要求15所述的热泵装置、使用上述热介质的热能进行制冷制热以及供热水的制冷制热供热水装置、以及设在上述热介质回路且使上述热介质循环的泵。
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