CN113557404A - 板式热交换器以及具备该板式热交换器的热泵装置 - Google Patents

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Abstract

在将沿层叠方向邻接的2张导热板中的正面侧的导热板设为第1导热板、将背面侧的导热板设为第2导热板时，在第1导热板以及第2导热板各自的集管部的一部分形成有相互接触且不通过流体的非流路区域。第1导热板的非流路区域的周缘部具有向上侧凸出的凸部，第2导热板的非流路区域的周缘部具有向下侧凹陷的凹部。凸部的空间部与凹部的空间部沿层叠方向重叠而形成空洞部，在形成空洞部的板部分形成有使空洞部与外部连通的连通口。

Description

板式热交换器以及具备该板式热交换器的热泵装置
技术领域
本发明涉及将多个导热板层叠而构成的板式热交换器以及具备该板式热交换器的热泵装置。
背景技术
用于在不同的2个流体之间进行热交换的板式热交换器成为如下的结构：将多张导热板层叠，在该导热板之间交替地形成第1流路以及第2流路，在第1流路中流动的水与第2流路中流动的制冷剂之间进行热交换。
在这种板式热交换器中，当将板式热交换器使用为蒸发器的情况下，存在水在板式热交换器内结冰、板式热交换器因结冰所导致的水的膨胀而破损的课题。以往，提出了防止这样的因结冰导致的板式热交换器的破损的技术(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：日本专利第5805189号公报
另外，在板式热交换器中，为了抑制导热板之间的因内压引起的导热板变形而对导热板设置有加强用的凹凸形状。具体而言，在第1导热板设置加强用的凸部，并且在重叠于该凸部侧的第2导热板设置凹部，并通过使凸部的上表面与凹部的底面接触并焊接，来进行加强。
由于第1导热板与第2导热板交替地重叠层叠，所以在第2导热板的凹部的开口侧重叠第1导热板。由此，被重叠的第1导热板的凸部与第2导热板的凹部在层叠方向重叠而形成空洞部，空洞部的周围被焊接而封闭。但是，若在空洞部的周围存在焊接不良，则在流路中流动的水流入并滞留于空洞部，存在空洞部内的水结冰而使导热板破损的课题。
焊接不良不对导热板的导热性能、静态强度以及老化强度等导热板本来的功能产生影响，在制造阶段难以进行检测。但是，如果在产品出厂前能可靠地检测焊接不良，则可避免因结冰导致的破损而非常有效。专利文献1虽然是防止因结冰导致的板式热交换器破损的技术，但是以正常地进行了焊接的正规的成品为对象的技术，而不是能够检测因焊接不良导致的结冰的技术。
发明内容
本发明是鉴于这样的点而完成的，其目的在于，提供能够在出厂前检测焊接不良的板式热交换器以及具备该板式热交换器的热泵装置。
本发明涉及的板式热交换器是利用多个被层叠的导热板之间的各个空间形成了流路的板式热交换器，该板式热交换器的特征在于，在将沿层叠方向邻接的2张导热板中的正面侧的导热板设为第1导热板、将背面侧的导热板设为第2导热板时，第1导热板与第2导热板交替地层叠，第1导热板以及第2导热板分别具有利用在流路中流动的流体进行热交换的热交换部和设置于热交换部中的流体的流动方向的两端部的集管部，在第1导热板以及第2导热板各自的集管部的一部分形成有相互接触且不通过流体的非流路区域，第1导热板的非流路区域的周缘部具有向上侧凸出的凸部，第2导热板的非流路区域的周缘部具有向下侧凹陷的凹部，凸部的空间部与凹部的空间部在层叠方向重叠而形成空洞部，在形成空洞部的板部分形成有使空洞部与外部连通的连通口。
根据本发明，由于成为在非流路区域形成的空洞部经由连通口与外部连通的构成，所以当空洞部因焊接不良而与热交换部连通的情况下，在出厂前的气密检查中检查用空气会从连通口漏出，能够检测焊接不良。
附图说明
图1是本发明的实施方式1涉及的板式热交换器40的侧视图。
图2是本发明的实施方式1涉及的板式热交换器40的加强用侧板4的主视图。
图3是本发明的实施方式1涉及的板式热交换器40的导热板2的主视图。
图4是本发明的实施方式1涉及的板式热交换器40的导热板3的主视图。
图5是本发明的实施方式1涉及的板式热交换器40的加强用侧板4的主视图。
图6是对本发明的实施方式1涉及的板式热交换器40的将导热板2与导热板3层叠了的状态进行说明的图。
图7是本发明的实施方式1涉及的板式热交换器40的分解立体图。
图8是图6的A－A剖视图。
图9是图4的A－A剖视图。
图10是图3的A－A剖视图。
图11是从正面侧观察本发明的实施方式1涉及的板式热交换器40中的第1导热板3与第2导热板2的分解立体图。
图12是本发明的实施方式1涉及的板式热交换器40中的第1导热板3与第2导热板2重叠的状态的主要部分立体图。
图13是本发明的实施方式1涉及的板式热交换器40中的第1导热板3与第2导热板2重叠的部分的图6的B－B的位置处的剖视立体图。
图14是与图13相同的剖视位置处的端面图。
图15是本发明的实施方式1涉及的板式热交换器40中的将第1导热板3与第2导热板2重叠的状态的外周缘部分的剖视图。
图16是本发明的实施方式2涉及的热泵装置100的回路结构图。
图17是图16所示的热泵装置100的制冷剂的状态的莫里尔线图。
具体实施方式
实施方式1.
对本实施方式1涉及的板式热交换器40的基本结构进行说明。
图1是本发明的实施方式1涉及的板式热交换器40的侧视图。图2是本发明的实施方式1涉及的板式热交换器40的加强用侧板4的主视图。
图3是本发明的实施方式1涉及的板式热交换器40的导热板2的主视图。
图4是本发明的实施方式1涉及的板式热交换器40的导热板3的主视图。
图5是本发明的实施方式1涉及的板式热交换器40的加强用侧板4的主视图。图6是对本发明的实施方式1涉及的板式热交换器40的将导热板2与导热板3层叠的状态进行说明的图。图7是本发明的实施方式1涉及的板式热交换器40的分解立体图。
如图1所示，板式热交换器40交替地层叠有导热板2与导热板3。另外，对于板式热交换器40而言，在最前表面层叠有加强用侧板1，在最背面层叠有加强用侧板4。
如图2所示，加强用侧板1形成为大致长方形的板状。加强用侧板1在大致长方形的四角设置有第1流入管5、第1流出管6、第2流入管7、第2流出管8。如图3以及图4所示，导热板2以及导热板3分别与加强用侧板1同样地形成为大致长方形的板状，并在四角设置有第1流入口9、第1流出口10、第2流入口11以及第2流出口12。
在导热板2以及导热板3分别形成有具有波形的凹凸形状的波形状15以及波形状16。在从层叠方向观察的情况下，波形状15形成为大致V字状。在从层叠方向观察的情况下，波形状16形成为大致倒V字状。波形状15以及波形状16成为从第1流入口9以及第2流入口11朝向第1流出口10以及第2流出口12凸部与凹部反复出现的形状。
导热板2以及导热板3分别具有热交换部17、集管部18、以及外周凸缘部19。热交换部17是形成有波形状15或者波形状16的部分，且是利用在流路中流动的流体进行热交换的部分。集管部18是设置于热交换部17中的流体的流动方向的两端部的部分。在集管部18形成有第1流入口9、第1流出口10、第2流入口11以及第2流出口12。外周凸缘部19是从导热板的外周缘朝向邻接的导热板的外周缘延伸的部分。这里，如图7所示，外周凸缘部19形成为从导热板2以及导热板3各自的外周缘朝向背面侧延伸，但也可以形成为朝向正面侧延伸。
如图5所示，加强用侧板4与加强用侧板1等同样地形成为大致长方形的板状。在加强用侧板4不设置第1流入管5、第1流出管6、第2流入管7、第2流出管8。在图5中，为了参照而用虚线在加强用侧板4表示第1流入管5、第1流出管6、第2流入管7、第2流出管8的位置，但并不在加强用侧板4设置这些。此外，第1流入管5、第1流出管6、第2流入管7、第2流出管8并不是必须设置于加强用侧板1，也可以设置于加强用侧板4。该情况下，在加强用侧板1不设置第1流入管5、第1流出管6、第2流入管7、第2流出管8。另外，第1流入管5、第1流出管6、第2流入管7、第2流出管8也可以不必集中于加强用侧板1或者加强用侧板4的任一个。
如图6所示，在将导热板2与导热板3层叠了的情况下，通过朝向不同的大致V字状的波形状15以及波形状16相重合，由此在导热板2与导热板3之间形成引起复杂的流动的流路。
如图7所示，导热板2以及导热板3分别以第1流入口9彼此、第1流出口10彼此、第2流入口11彼此、第2流出口12彼此分别重叠的方式层叠。另外，加强用侧板1与导热板2以第1流入管5与第1流入口9重叠、第1流出管6与第1流出口10重叠、第2流入管7与第2流入口11重叠、第2流出管8与第2流出口12重叠的方式层叠。
而且，导热板2以及导热板3各自的外周凸缘部19以重叠的方式进行层叠，在该层叠体的正面侧以及背面侧进而以重叠的方式层叠加强用侧板1以及加强用侧板1，通过焊接等进行接合。在该状态下，导热板2以及导热板3各自的外周的外周凸缘部19彼此重叠，在接合时该重叠的部分也被接合。加强用侧板1以及加强用侧板1的外周的缘部也与邻接的导热板接合。另外，在从层叠方向观察的情况下，层叠于前表面侧的导热板的波形状的凹部与层叠于背面侧的导热板的波形状的凸部重叠的部分也被接合。
由此，供从第1流入管5流入的第1流体从第1流出管6流出的第1流路13形成于导热板3的背面与导热板2的前表面之间。同样，供从第2流入管7流入的第2流体从第2流出管8流出的第2流路14形成于导热板2的背面与导热板3的前表面之间。从外部流入第1流入管5的第1流体在通过各导热板2以及导热板3的第1流入口9相重合而形成的通路孔中流动而流入各第1流路13。流入第1流路13的第1流体一边向短边方向逐渐扩展，一边向长边方向流动而从第1流出口10流出。从第1流出口10流出的第1流体在通过第1流出口10相重合而形成的通路孔中流动，从第1流出管6向外部流出。
同样，从外部流入第2流入管7的第2流体在通过各导热板2以及导热板3的第2流入口11相重合而形成的通路孔中流动，流入各第2流路14。流入第2流路14的第2流体一边向短边方向逐渐扩展，一边向长边方向流动而从第2流出口12流出。从第2流出口12流出的第2流体在通过第2流出口12相重合而形成的通路孔中流动，从第2流出管8向外部流出。
在第1流路13流动的第1流体和在第2流路14流动的第2流体当在形成有波形状15以及波形状16的热交换部17流动时经由导热板2以及导热板3进行热交换。
第1流体例如是水等。第2流体例如是制冷剂的CO2、R410A或者HC等。
接下来，对本实施方式1涉及的板式热交换器40的集管部18的结构进行说明。
图8是图6的A－A剖视图。图9是图4的A－A剖视图。图10是图3的A－A剖视图。其中，图8～图10的A－A的剖面位置相同。
如图8所示，第1导热板3以及第2导热板2各自的集管部18形成了相互分离且供流体通过的流路区域20与相互接触而不通过流体的非流路区域21。
以下，对流路区域20以及非流路区域21的具体结构进行说明。
如图8以及图9所示，第1导热板3的集管部18具有形成了第1流入口9的凸区域20a与形成了第2流入口11的凹区域21a。另外，如图8以及图10所示，第2导热板2的集管部18也具有形成了第1流入口9的凹区域20b与形成了第2流入口11的凸区域21b。第1导热板3的凸区域20a向上侧凸出，第2导热板2的凹区域20b向下侧凹陷。由此，凸区域20a与凹区域20b相互分离而形成供流体通过的流路区域20。流路区域20成为第1流路13，供第1流体流动。即，从第1流入口9流入的第1流体在通过流路区域20后向第1导热板3的热交换部17与第2导热板2的热交换部17之间的第1流路13流动。
另一方面，第1导热板3的凹区域21a向下侧凹陷，第2导热板2的凸区域21b向上侧凸出。由此，凹区域21a与凸区域21b相互接触，被焊接而成为在导热板的表面方向不通过流体的非流路区域21。因此，在非流路区域21不流动第1流体。
这里，对位于导热板的长边方向的两端部的集管部18中的、形成有第1流入口9以及第2流入口11的一侧的集管部18进行了说明，但形成有第1流出口10以及第2流出口12的一侧的集管部18也是同样的结构。即，形成有第1流出口10的第1导热板3以及第2导热板2各自的集管部18与形成有第1流入口9的集管部18同样地形成流路区域20。另外，形成有第2流出口12的第1导热板3以及第2导热板2各自的集管部18与形成有第2流入口11的集管部18同样地形成非流路区域21。
通过以上结构的第1导热板3与第2导热板2交替地重叠多张，由此在导热板彼此之间交替地形成从第1流入口9向第1流出口10流动的流路和从第2流入口11向第2流出口12流动的流路。
接下来，对本实施方式1涉及的板式热交换器40的集管部18的更详细的结构进行说明。
图11是从正面侧观察本发明的实施方式1涉及的板式热交换器40中的第1导热板3与第2导热板2的分解立体图。图12是本发明的实施方式1涉及的板式热交换器40中的第1导热板3与第2导热板2重叠的状态的主要部分立体图。图13是本发明的实施方式1涉及的板式热交换器40中的第1导热板3与第2导热板2重叠的部分的图6的B－B的位置处的剖视立体图。图14是与图13相同的剖面位置处的端面图。
在第1导热板3的凸区域20a形成有向下侧凹陷的多个凹部。具体而言，作为多个凹部，具有俯视下呈三角形状的一对凹部22a和形成于第1导热板3的角部周缘部的圆弧状的凹部23a。另外，在第1导热板3的凹区域21a形成有向上侧凸出的多个凸部。具体而言，作为多个凸部，具有俯视下呈三角形状的一对凸部24a与形成于第1导热板3的角部周缘部的圆弧状的凸部25a。此外，一对凹部22a以及一对凸部24a的形状只是一个例子，不限定于三角形状，也可以为四边形状或者圆柱状等。
在第2导热板2的凹区域20b形成有向上侧凸出的多个凸部。具体而言，作为多个凸部，具有俯视下呈三角形状的一对凸部22b与形成于第2导热板2的角部周缘部的圆弧状的凸部23b。另外，在第2导热板2的凸区域21b形成有向下侧凹陷的多个凹部。具体而言，作为多个凹部，具有俯视下呈三角形状的一对凹部24b与形成于第2导热板2的角部周缘部的圆弧状的凹部25b。此外，一对凸部22b以及一对凹部24b的形状只是一个例子，不限定于三角形状，也可以为四边形状或者圆柱状等。
通过将如以上那样构成的第1导热板3与第2导热板2重叠而在由凸区域20a与凹区域20b形成的流路区域20中，一对凹部22a与一对凸部22b面接触，并且凹部23a与凸部23b面接触。这些面接触的部分被焊接而成为承受各流路内的内压的支柱部，实现了导热板的强度提高。
另一方面，在由凹区域21a与凸区域21b形成的非流路区域21中，一对凸部24a的空间部与一对凹部24b的空间部沿上下方向重叠而形成一对空洞部。一对空洞部在板式热交换器40的制造工序中的真空焊接时，周围在真空状态下被焊接而成为封闭空间。另外，凸部25a的空间部与凹部25b的空间部彼此沿上下方向重叠而形成空洞部30(参照图13以及图14)。
本实施方式1的特征在于：在构成空洞部30的板部分形成使空洞部30与外部连通的连通口32。以下，对具体的构造进行说明。
这里，在图11以及后述的各图中，将第1导热板3的外周凸缘部19设为第1外周凸缘部19a，将第2导热板2的外周凸缘部19设为第2外周凸缘部19b来进行区别。作为构成空洞部30的板部分的凸部25a以及凹部25b如上所述形成于导热板的角部周缘部，如图13以及图14所示，凸部25a的一部分由第1外周凸缘部19a形成。第1外周凸缘部19a的下端部与第2外周凸缘部19b的外侧重叠，形成了由凸部25a与凹部25b封闭的空洞部30。
在第1外周凸缘部19a形成有从第1外周凸缘部19a的下端19aa向上方延伸的切口31。切口31的上端面31a的高度位置高于凹部25b的底面25ba的高度位置。由此，如图12所示，切口31形成与空洞部30连通的连通口32，成为空洞部30通过连通口32与外部连通的结构。
这里，若构成连通口32的切口31延伸形成至凸部25a的顶部，则导致空洞部30与在第1导热板3和重叠于其上表面侧的第2导热板2之间形成的第2流路14连通。因此，切口31、换言之连通口32始终形成于第1外周凸缘部19a。此外，这里由切口31形成了使空洞部30与外部连通的连通口32，但也可以由贯通孔形成。
接下来，对上述结构的作用进行说明。
连通口32为了在板式热交换器40的出厂前对焊接不良进行检测而设置。这里，首先对第1导热板3与第2导热板2的焊接不良进行说明。
图15是本发明的实施方式1涉及的板式热交换器40中的使第1导热板3与第2导热板2重叠了的状态的外周缘部分的剖视图。
在第1导热板3与第2导热板2重叠的状态下，在图中的由虚线围起的外周缘部分形成间隙50。在焊接时，焊料未遍及该间隙50的情况成为焊接不良。
若这样的焊接不良如在图12中由虚线包围的部分所示沿着导热板的外周缘形成，则热交换部17与空洞部30经由焊接不良部分连通。若热交换部17与空洞部30连通，则作为第1流体的水会从热交换部17经由焊接不良部分流入空洞部30而滞留于空洞部30。若在空洞部30滞留水，则在板式热交换器40被使用为蒸发器的情况下，滞留于空洞部30内的水结冰而膨胀，存在导热板破损的担忧。
鉴于此，在本实施方式1中，如上所述成为使空洞部30与外部连通的构成。由此，当存在热交换部17与空洞部30连通的焊接不良的情况下，能够在制造阶段的气密检查时如以下那样对焊接不良进行检测。即，在气密检查时，检查用空气从第1流入口9被供给至第1流路13。若热交换部17与空洞部30因焊接不良而连通，则供给至第1流路13的检查用空气经由热交换部17流入空洞部30，并从连通口32向外部漏出。因此，通过对检查用空气从连通口32的泄漏进行检测，能够对焊接不良进行检测。通过这样能够对焊接不良进行检测，可防止次品向市场流出。
另外，在实施方式1中，如图11～图13所示，在第2外周凸缘部19b也设置有切口33。该切口33为了不覆盖层叠于第2导热板2的更下侧的第1导热板3的连通口32并使其露出而设置。因此，只要是第2导热板2的第2外周凸缘部19b不覆盖连通口32的尺寸关系，则也可以不设置切口33。
这里，连通口32的大小只要是能够供使用检查用空气而使用的气体、例如氮气或者氧气以0.1MPaG左右通过的程度的大小即可。
如以上说明那样，实施方式1提供一种通过多个被层叠的导热板间各自的空间而形成了流路的板式热交换器40，导热板具有利用在流路中流动的流体进行热交换的热交换部17和设置于热交换部17中的流体的流动方向的两端部的集管部18。当将沿层叠方向邻接的2张导热板中的正面侧的导热板设为第1导热板3、将背面侧的导热板设为第2导热板2时，在第1导热板3以及第2导热板2各自的集管部18的一部分形成有相互接触而不通过流体的非流路区域21。第1导热板3的非流路区域21的周缘部具有向上侧凸出的凸部25a，第2导热板2的非流路区域21的周缘部具有向下侧凹陷的凹部25b。凸部25a与凹部25b在层叠方向重叠而形成空洞部30，在形成空洞部30的板部分形成有使空洞部30与外部连通的连通口32。
通过该结构，当存在焊接不良的情况下，在气密检查时检查用空气从空洞部30漏出。因此，通过对检查用空气的泄漏进行检测，能够检测焊接不良。其结果是，能够防止具有焊接不良的次品流向市场。
在实施方式1中，在第1导热板3的外周缘形成有第1外周凸缘部19a。凸部25a的一部分由第1外周凸缘部19a形成，在第1外周凸缘部19a形成有连通口32。
通过该结构，连通口32形成于第1外周凸缘部19a，而不形成于凸部25a的顶部。因而，不存在空洞部30与在第1导热板3的上表面侧形成的流路连通的情况。
在实施方式1中，连通口32由切口31或者贯通孔形成。
这样，连通口32能够由切口31或者贯通孔形成。
在实施方式1中，在第2导热板2的外周缘形成有第2外周凸缘部19b。在第2外周凸缘部19b形成有使层叠于第2导热板2的下侧的第1导热板3的连通口32露出的切口33。
通过该结构，能够防止第1导热板3的连通口32被第2外周凸缘部19b覆盖。
在实施方式1中，在长方形的第1导热板3以及长方形的第2导热板2各自的四角形成有成为作为流体的第1流体或者第2流体的流出流入口的通路孔。供第1流体流动的第1流路13与供第2流体流动的第2流路14在邻接的第1导热板3与第2导热板2之间沿层叠方向交替地形成。第1流路13是使从在邻接的第1导热板3以及第2导热板2的长边方向的一侧设置的通路孔亦即第1流入口9流入的第1流体从在长边方向的另一侧设置的通路孔亦即第1流出口10流出的流路。第2流路是使从在邻接的第1导热板3以及第2导热板2的长边方向的一侧设置的通路孔亦即第2流入口11流入的第2流体从在长边方向的另一侧设置的通路孔亦即第2流出口12流出的流路。在第1导热板3以及第2导热板2各自的热交换部17形成有沿层叠方向移位的波形状。
通过该结构，当在供第1流体流动的第1流路13存在焊接不良的情况下，在气密检查时检查用空气从连通口32漏出。因此，通过对检查用空气的泄漏进行检测，能够检测焊接不良。其结果是，在第1流体为水的情况下，能够防止存在因结冰而产生破损的可能性的次品流向市场。
此外，本发明的板式热交换器40不限定于上述各图所示的构造，能够在不脱离本发明主旨的范围内例如如以下那样进行变形并实施。
切口31只要至少形成于在形成供水流动的流路的2张导热板的非流路区域21形成的凸部25a即可，可以进一步形成于多个位置。例如，若切口31为1处，则由于与其他的导热板层叠时的方向被限定，所以也可以在四个角部周缘部全部形成切口31。关于切口33也同样，形成位置不限定于1处，可以进一步形成于多个位置。
在上述的板式热交换器40中，形成空洞部30的凸部25a以及凹部25b形成于角部周缘部，但不必一定限定于该位置，只要是集管部18的周缘部即可。
在上述的板式热交换器40中，通过使导热板2与导热板3重叠而形成，但也可以通过使导热板2彼此或者导热板3彼此上下颠倒并重叠而形成。通过这样使相同的导热板上下颠倒来使用，能够实现部件规格的共通化，可实现成本降低。
实施方式2.
在实施方式2中，对使用了板式热交换器40的热泵装置100的回路结构的一个例子进行说明。
在热泵装置100中，作为制冷剂，如上所述，例如可使用CO2、R410A或者HC等。虽然也存在如CO2那样高压侧成为超临界区域的制冷剂，但这里以使用了R410A作为制冷剂的情况为例进行说明。
图16是本发明的实施方式2涉及的热泵装置100的回路结构图。图17是关于图16所示的热泵装置100的制冷剂的状态的莫里尔线图。在图17中，横轴表示比焓，纵轴表示制冷剂压力。
热泵装置100具备通过配管将压缩机51、热交换器52、膨胀机构53、液体收容器(receiver)54、内部热交换器55、膨胀机构56、热交换器57依次连接并供制冷剂循环的主制冷剂回路58。此外，在主制冷剂回路58中，在压缩机51的排出侧设置有四通阀59，能够切换制冷剂的循环方向。另外，在热交换器57的附近设置有风扇60。另外，热交换器52是上述实施方式中说明的板式热交换器40。
并且，热泵装置100具备通过配管从液体收容器54与内部热交换器55之间连接至压缩机51的注入管的注入回路62。在注入回路62依次连接有膨胀机构61与内部热交换器55。
在热交换器52连接有供水循环的水回路63。此外，在水回路63连接有热水器、暖气片或者地板下采暖设备等散热器等利用水的装置。
首先，对热泵装置100的制热运转时的动作进行说明。在制热运转时，四通阀59被设定为实线方向。此外，该制热运转不仅包含在空调中使用的制热，也包含对水加热而形成热水的热水供给。
在压缩机51中成为高温高压的气相制冷剂(图17的点1)被从压缩机51排出，在冷凝器且成为散热器的热交换器52中进行热交换而液化(图17的点2)。此时，在水回路63中循环的水被从制冷剂散出的热加热，而利用于制热或者热水供给。
在热交换器52中液化了的液相制冷剂被膨胀机构53减压，而成为气液二相状态(图17的点3)。在膨胀机构53中成为气液二相状态的制冷剂在液体收容器54与被压缩机51吸入的制冷剂进行热交换，被冷却而液化(图17的点4)。在液体收容器54中液化了的液相制冷剂向主制冷剂回路58与注入回路62分支流动。
在主制冷剂回路58中流动的液相制冷剂在内部热交换器55与被膨胀机构61减压而成为气液二相状态的在注入回路62中流动的制冷剂进行热交换，进一步被冷却(图17的点5)。在内部热交换器55中被冷却了的液相制冷剂被膨胀机构56减压而成为气液二相状态(图17的点6)。在膨胀机构56中成为气液二相状态的制冷剂在成为蒸发器的热交换器57中与外部空气进行热交换而被加热(图17的点7)。然后，被热交换器57加热的制冷剂在液体收容器54被进一步加热(图17的点8)，并被压缩机51吸入。
另一方面，在注入回路62中流动的制冷剂如上所述被膨胀机构61减压(图17的点9)，在内部热交换器55中进行热交换(图17的点10)。在内部热交换器55进行了热交换的气液二相状态的制冷剂(注入制冷剂)保持气液二相状态从压缩机51的注入管流入压缩机51内。
在压缩机51中，从主制冷剂回路58吸入的制冷剂(图17的点8)被压缩以及加热至中间压力(图17的点11)。注入制冷剂(图17的点10)与被压缩以及加热至中间压力的制冷剂(图17的点11)合流，温度降低(图17的点12)。然后，温度降低了的制冷剂(图17的点12)进一步被压缩以及加热而成为高温高压，并被排出(图17的点1)。
此外，在不进行注入运转的情况下，使膨胀机构61的开度为全闭。即，在进行注入运转的情况下，膨胀机构61的开度大于规定的开度，但在不进行注入运转时，使膨胀机构61的开度小于规定的开度。由此，制冷剂不流入压缩机51的注入管。
这里，膨胀机构61的开度由微型计算机等控制部通过电子控制来控制。
接下来，对热泵装置100在制冷运转时的动作进行说明。在制冷运转时，四通阀59被设定为虚线方向。此外，该制冷运转不仅包含在空调中使用的制冷，也包含从水夺取热而形成冷水以及进行冷冻等。
在压缩机51中成为高温高压的气相制冷剂(图17的点1)被从压缩机51排出，在冷凝器且成为散热器的热交换器57中进行热交换而液化(图17的点2)。在热交换器57中液化了的液相制冷剂被膨胀机构56减压，而成为气液二相状态(图17的点3)。在膨胀机构56中成为气液二相状态的制冷剂在内部热交换器55中进行热交换，被冷却而液化(图17的点4)。在内部热交换器55中，使在膨胀机构56中成为气液二相状态的制冷剂与使在内部热交换器55中液化了的液相制冷剂在膨胀机构61减压而成为气液二相状态的制冷剂(图17的点9)进行热交换。在内部热交换器55中进行了热交换的液相制冷剂(图17的点4)向主制冷剂回路58与注入回路62分支流动。
在主制冷剂回路58中流动的液相制冷剂与在液体收容器54中将被压缩机51吸入的制冷剂进行热交换，进一步被冷却(图17的点5)。在液体收容器54中冷却了的液相制冷剂被膨胀机构53减压而成为气液二相状态(图17的点6)。在膨胀机构53中成为了气液二相状态的制冷剂在成为蒸发器的热交换器52中进行热交换而被加热(图17的点7)。此时，通过制冷剂吸热，使得在水回路63中循环的水被冷却而利用于制冷或者冷冻。
然后，在热交换器52中被加热的制冷剂在液体收容器54中进一步被加热(图17的点8)，并被压缩机51吸入。
另一方面，在注入回路62中流动的制冷剂如上所述被膨胀机构61减压(图17的点9)，并在内部热交换器55中进行热交换(图17的点10)。在内部热交换器55中进行了热交换的气液二相状态的制冷剂(注入制冷剂)保持气液二相状态从压缩机51的注入管流入。
压缩机51内的压缩动作与制热运转时相同。
此外，在不进行注入运转时，与制热运转时同样使膨胀机构61的开度为全闭，从而制冷剂不流入压缩机51的注入管。
由于本实施方式2的热泵装置具备实施方式1的板式热交换器40，所以在板式热交换器40中，能够通过出厂前的气密检查来对焊接不良进行检测。
此外，在本实施方式2中，对热泵装置是进行制冷运转以及制热运转的空调机的情况进行了说明，但也可以作为对冷藏冷冻仓库等进行冷却的冷却装置或者热水供给装置等。
【附图标记说明】
1…加强用侧板；2…导热板(第2导热板)；3…导热板(第1导热板)；4…加强用侧板；5…第1流入管；6…第1流出管；7…第2流入管；8…第2流出管；9…第1流入口；10…第1流出口；11…第2流入口；12…第2流出口；13…第1流路；14…第2流路；15…波形状；16…波形状；17…热交换部；18…集管部；19…外周凸缘部；19a…第1外周凸缘部；19aa…下端；19b…第2外周凸缘部；20…流路区域；20a…凸区域；20b…凹区域；21…非流路区域；21a…凹区域；21b…凸区域；22a…凹部；22b…凸部；23a…凹部；23b…凸部；24a…凸部；24b…凹部；25a…凸部；25b…凹部；25ba…底面；30…空洞部；31…切口；31a…上端面；32…连通口；33…切口；40…板式热交换器；50…间隙；51…压缩机；52…热交换器；53…膨胀机构；54…液体收容器；55…内部热交换器；56…膨胀机构；57…热交换器；58…主制冷剂回路；59…四通阀；60…风扇；61…膨胀机构；62…注入回路；63…水回路；100…热泵装置。

Claims (6)

1.一种板式热交换器，通过多个被层叠的导热板之间的各个空间形成有流路，所述板式热交换器的特征在于，
在将沿层叠方向邻接的2张所述导热板中的正面侧的所述导热板设为第1导热板、将背面侧的所述导热板设为第2导热板时，所述第1导热板与所述第2导热板交替地层叠，
所述第1导热板以及所述第2导热板分别具有通过在所述流路中流动的流体进行热交换的热交换部和设置于所述热交换部中的所述流体的流动方向的两端部的集管部，
在所述第1导热板以及所述第2导热板各自的所述集管部的一部分形成有相互接触且不通过所述流体的非流路区域，
所述第1导热板的所述非流路区域的周缘部具有向上侧凸出的凸部，
所述第2导热板的所述非流路区域的周缘部具有向下侧凹陷的凹部，
所述凸部的空间部与所述凹部的空间部在所述层叠方向重叠而形成空洞部，在形成所述空洞部的板部分形成有使所述空洞部与外部连通的连通口。
2.根据权利要求1所述的板式热交换器，其特征在于，
在所述第1导热板的外周缘形成有第1外周凸缘部，
所述凸部的一部分由所述第1外周凸缘部形成，在所述第1外周凸缘部形成有所述连通口。
3.根据权利要求1或2所述的板式热交换器，其特征在于，
所述连通口是切口或者贯通孔。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的板式热交换器，其特征在于，
在所述第2导热板的外周缘形成有第2外周凸缘部，在所述第2外周凸缘部形成有使层叠于所述第2导热板的下侧的所述第1导热板的所述连通口露出的切口。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的板式热交换器，其特征在于，
在长方形的所述第1导热板以及长方形的所述第2导热板各自的四角形成有成为作为所述流体的第1流体或者第2流体的流出流入口的通路孔，
供所述第1流体流动的第1流路与供所述第2流体流动的第2流路在邻接的所述第1导热板与所述第2导热板之间沿所述层叠方向交替地形成，
所述第1流路是使从在所述第1导热板以及所述第2导热板的长边方向的一侧设置的作为通路孔的第1流入口流入的所述第1流体从在所述长边方向的另一侧设置的作为通路孔的第1流出口流出的流路，
所述第2流路是使从在所述第1导热板以及所述第2导热板的长边方向的一侧设置的作为通路孔的第2流入口流入的所述第2流体从在所述长边方向的另一侧设置的作为通路孔的第2流出口流出的流路，
在所述第1导热板以及所述第2导热板各自的所述热交换部形成有具有波形的凹凸形状的波形状。
6.一种热泵装置，其特征在于，
具备权利要求1～5中任一项所述的板式热交换器。
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