CN208313093U - 热交换单元 - Google Patents

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CN208313093U CN201820222517.9U CN201820222517U CN208313093U CN 208313093 U CN208313093 U CN 208313093U CN 201820222517 U CN201820222517 U CN 201820222517U CN 208313093 U CN208313093 U CN 208313093U
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Abstract

本实用新型提供一种热交换单元包括：至少一个为面板状热交换器的一对板状构件；框体的嵌合部，嵌合于一对板状构件的下端部；以及拘束夹具，在嵌合于框体的嵌合部的一对板状构件的下端部的上方，来拘束一对板状构件，使一对板状构件间的间隔不会扩大。一对板状构件间的间隔随着朝向下方而变小的方式，将一对板状构件分别沿上下方向而配置。由此结构，能够达成热交换单元装配时的作业员的作业负担的减轻与作业的效率化。

Description

热交换单元
技术领域
本实用新型涉及一种具有面板(panel)状热交换器的热交换单元(unit)。
背景技术
本申请人等先前提出了一种供热水装置，其在热交换介质循环路径中具备压缩机、气体冷却器(gas cooler)、膨胀器及蒸发器，并将CO2作为热交换介质而构成热泵循环(heat pump cycle)，通过使作为热交换介质的CO2在压缩机的喷出侧成为超临界状态，由此，能够供给90℃左右的高温水(专利文献1)。
而且，本申请人提出了一种将构成热泵循环的供热水装置单元化、紧凑化的供热水单元(专利文献2)。
在专利文献3中，揭示了一种结构，其是在空调或用于供热水等的单元型设备中所设的热交换单元中，将一对面板状热交换器配置成V字状，由此，将单元本体设为中央部分变细的鼓形。由此，在将多台单元型设备排列配置时，防止通过热交换单元的空气的速度分布的恶化，且改良维护保养时的作业性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2007-303807号公报
专利文献2：日本专利特开2010-281552号公报
专利文献3：日本专利特开2007-163017号公报
实用新型内容
在具有面板状热交换器的单元型设备中，在狭窄的单元本体的内部将重量大的一对面板状热交换器配置成V字状的作业，对于作业员而言成为大的负担，因而期望作业负担的减轻与作业的效率化。
至少一实施方式的目的在于，鉴于所述问题，在具有面板状热交换器的热交换单元中，实现装配热交换单元时的作业员的作业负担的减轻与作业的效率化。
(1)至少一实施方式的热交换单元包括：
至少一个为面板状热交换器的一对板状构件；
框体的嵌合部，嵌合于所述一对板状构件的下端部；以及
拘束夹具，在嵌合于所述框体的所述嵌合部的所述一对板状构件的所述下端部的上方，来拘束所述一对板状构件，使所述一对板状构件间的所述间隔不会扩大，
所述一对板状构件间的间隔随着朝向下方而变小的方式，将所述一对板状构件分别沿上下方向而配置。
根据所述(1)的热交换单元，当将一对板状构件分别沿上下方向配置时，在所述嵌合步骤中使一对板状构件的下端部嵌合于框体的嵌合部，并且在所述拘束步骤中利用拘束夹具来拘束一对板状构件的上部，由此，可使一对板状构件稳定地定位于期望位置。
由此，一对板状构件一边被支撑于所述框体及所述拘束夹具，一边被定位于期望位置，因此能够减轻作业员的作业负担，且能够提高作业效率。
(2)一实施方式中，在所述(1)的热交换单元中，
所述拘束夹具使用支撑夹具来拘束所述一对板状构件，所述支承夹具被支撑于所述热交换单元的基础，且分别从两外侧支撑所述一对板状构件。
根据所述(2)的热交换单元，使用分别从两外侧来支承一对板状构件的支撑夹具作为拘束夹具，由此，能够一边将一对板状构件的重量附加于所述支撑夹具，一边将一对板状构件保持为所期望的姿势。因而，能够减轻作业员的作业负担，且能够提高作业效率。
(3)一实施方式中，在所述(1)或(2)的热交换单元中，还包括：
固定夹具，在通过所述拘束夹具拘束了所述一对板状构件的状态下，通过架设在所述一对板状构件的上端部间的连结件来固定所述一对板状构件。
根据所述(3)的热交换单元，通过所述连结件来固定一对板状构件的上端部，由此，能够将一对板状构件稳定保持为所期望的姿势。
(4)一实施方式中，在所述(3)的热交换单元中，还包括：
一个以上的风扇(fan)，安装于所述连结件，使所述风扇位于所述一对板状构件间。
根据所述(4)的热交换单元，将风扇安装于连结件，由此，不仅将连结件作为一对板状构件的定位夹具，还能够将其兼用作风扇的支撑部。由此，能够简化热交换单元的装配工序。
(5)一实施方式中，在所述(1)～(4)中的任一热交换单元中，还包括：
侧面面板，安装在所述拘束步骤被拘束的所述一对板状构件间，，所述侧面面板阻断在所述一对板状构件的长边方向两端所形成的开口。
根据所述(5)的热交换单元，在一对板状构件间，利用所述侧面面板来阻断在一对板状构件的长边方向两端所形成的开口，由此能够形成在热交换单元的运转时穿过面板状热交换器并通过一对板状构件间的空气流路。由此，能够提高热交换单元与空气的热交换效率。
(6)一实施方式中，在所述(1)～(5)中的任一热交换单元中，还包括：
接水盘(drain pan)，安装在所述框体，。
根据所述(6)的热交换单元，因为有所述接水盘，在热交换单元的运转时，附着于面板状热交换器的外表面的冷凝水向下方滴落的排水能够被所述接水盘承接，并从热交换单元排出。
而且，能够将框体直接用作一对板状构件及接水盘的支撑部，从而能够使热交换单元的制造简化且低成本化。
根据至少一实施方式，能够达成装配热交换单元时的作业员的作业负担的减轻与作业的效率化。
附图说明
图1是表示一实施方式的热交换单元的装配工序的工序图。
图2是表示一实施方式的装配中的热交换单元的立体图。
图3是表示一实施方式的装配中的热交换单元的立体图。
图4是表示一实施方式的装配中的热交换单元的立体图。
图5是表示一实施方式的装配后的热泵单元的立体图。
图6是一实施方式的热泵单元的系统图。
图7是一实施方式的热交换单元中所设的面板状热交换器的正面图。
[符号的说明]
10：热交换单元；
12(12a、12b)：板状构件；
14：基础；
16：框体；
16a：底部；
16b：侧部；
17：嵌合部；
18：拘束夹具；
20：墩座；
22(22a、22b)：支撑夹具；
23a：支柱；
23b：抵顶部；
24：连结件；
26：风扇；
28：固定夹具；
30：侧面面板；
32：接水盘；
40：热泵单元；
42：箱形机壳；
42a：正面；
42b：背面；
44：热泵循环构成设备；
46：空气导入口；
48：空气流出口；
50：热交换介质循环路径；
52：压缩机；
54：冷凝器；
56：膨胀阀；
58：热交换介质导入管；
60：热交换介质排出管；
62：热交换介质罐；
64：冷却水路；
65：冷却水泵；
66：液气热交换器；
67：第1开闭阀；
68：第2开闭阀；
70、72：支撑板；
74(74a、74b、74c、74d、74e、74f、74g、74h、74i、74j)：导热管；
76：入口集管；
78：出口集管；
80：框架；
a：空气流；
o：开口；
r：热交换介质；
s：间隙；
S10～S22：步骤。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本实用新型的若干实施方式。但是，作为实施方式而记载或者在附图中所示的构成零件的尺寸、材质、形状、其相对配置等并非意图将本实用新型的范围限定于此，只不过是单纯的说明例。
例如，“在某方向上”、“沿着某方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或“同轴”等表示相对或绝对配置的表达，不仅表示严格意义上的此种配置，也表示带有公差、或者可获得相同功能的程度的角度或距离而相对地位移的状态。
例如，“相同”、“相等”及“均质”等表示事物为相等状态的表达，不仅表示严格相等的状态，也表示存在公差、或可获得相同功能的程度的差异的状态。
例如，四边形状或圆筒形状等表示形状的表达，不仅表示几何学上严格意义上的四边形状或圆筒形状等形状，也表示在可获得相同效果的范围内包含凹凸部或倒角部等的形状。
另一方面，“配备”、“配设”、“具备”、“包含”或“具有”一个构成要素的表达，并非将其他构成要素的存在除外的排他性表达。
一实施方式的热交换单元10如图1所示，首先，将一对板状构件12(12a、12b)(参照图3)分别在基础14上沿上下方向进行配置(步骤S10)。
步骤S10中，一对板状构件12的至少一个者为面板状热交换器，且以一对板状构件间的间隔朝向下方而变小的方式沿上下方向配置。面板状热交换器如后所述，由多个导热管排列成面板状，在多个导热管之间具有可供空气通过的间隙。
步骤S10中，如图2所示，在基础14的上方设置框体16，在步骤S10中，使一对板状构件12的下端部嵌合于框体16的嵌合部17(步骤S12)。
而且，在步骤S10中，在嵌合于框体16的嵌合部17的、一对板状构件的下端部的上方，通过拘束夹具18来拘束一对板状构件12，使一对板状构件间的间隔不会扩大(步骤S14)。
根据此实施方式，在步骤S12中，使一对板状构件12的下端部嵌合于框体16的嵌合部17，并且，在拘束步骤S14中，利用拘束夹具18来拘束一对板状构件12的上部，由此，能够将一对板状构件12稳定地定位于沿着上下方向的期望位置。
如此，使一对板状构件12一边支撑于框体16及拘束夹具18一边定位于期望位置，因此能够减轻作业员的作业负担，且能够提高作业效率。
一实施方式中，面板状热交换器(板状构件12)如图7所示，在支撑板70及支撑板72间并列设有多个导热管74(74a、74b、74c、74d、74e、74f、74g、74h、74i、74j)，在导热管74(74a～74j)之间形成空气可流通的间隙s。多个导热管74连接于入口集管(header)76与出口集管78，中途经弯曲加工而作为蛇行管配置于支撑板70及支撑板72间。流入至入口集管76的热交换介质r被分流至多个导热管74，与通过间隙s的空气流进行热交换后，从出口集管78流出。在支撑板70及支撑板72间架设有框架80。
另外，图7中，省略了导热管74的一部分的图示。
一实施方式中，一对板状构件12(12a、12b)两者均为面板状热交换器，一对面板状热交换器以一对面板状热交换器间的间隔朝向下方变小的方式而配置成V字形状。
由此，与仅一对板状构件中的其中一个为面板状热交换器的情况相比，能够使热交换介质与空气流的热交换量达到两倍。
一实施方式中，如图2所示，框体16具有四边形，具有底部16a及侧部16b，在侧部16b的内侧形成有嵌合部17。将一对板状构件12的下端部嵌合至嵌合部17而固定。而且，框体16被固定于竖立设置在基础14上的墩座20。
一实施方式中，如图3所示，在步骤S14中，使用支撑夹具22(22a、22b)作为拘束夹具18来拘束一对板状构件12，所述支撑夹具22(22a、22b)被支撑于基础14，且分别从两外侧支撑一对板状构件12。
根据此实施方式，使用分别从两外侧支撑一对板状构件12的支撑夹具22来作为拘束夹具18，由此，能够一边使一对板状构件12的重量附加于所述支撑夹具22，一边将一对板状构件保持为所期望的姿势。因而，能够减轻作业员的作业负担，且能够提高作业效率。
一实施方式中，支撑夹具22包含竖立设置于基础14的支柱23a与从支柱23a的上端朝板状构件侧延伸的抵顶部23b，抵顶部23b抵接于一对板状构件12的横向两端部的外侧面，支撑一对板状构件12。
一实施方式中，也可未必在基础14上设置支撑夹具22，也可由设在基础14周围的支撑部予以支撑。
一实施方式中，如图1所示，步骤S16中，如图4所示，在通过拘束夹具18拘束了一对板状构件12的状态下，在一对板状构件12的上端部间架设连结件24，通过连结件24来固定一对板状构件12的上端部。
根据此实施方式，通过连结件24来固定一对板状构件12的上端部，由此，能够将一对板状构件12稳定保持为沿着上下方向的所期望的姿势。
一实施方式中，如图4所示，一对连结件24被安装于一对板状构件12的上端部的两端。由此，能够将一对板状构件12稳定支撑为所期望的姿势。
一实施方式中，如图1所示，在步骤S18中，如图5所示，将一个以上的风扇26安装于连结件24，使一个以上的风扇26位于一对板状构件间。
根据此实施方式，通过将风扇26安装于连结件24，不仅将连结件24作为一对板状构件12的定位夹具，还能够兼用作风扇26的支撑部。由此，能够简化热交换单元10的装配工序。
一实施方式中，步骤S16中，不仅利用一对连结件24，而且在一对连结件24的中间且在一对板状构件12的上端部，安装风扇固定专用的固定夹具28。
由此，能够将多个风扇26稳定地安装于一对板状构件12的上部。
一实施方式中，如图1所示，步骤S20中，如图4所示，在步骤S14中经拘束的一对板状构件间，安装侧面面板30，所述侧面面板30阻断一对板状构件12的长边方向两端所形成的开口o。
根据此实施方式，在一对板状构件间，利用侧面面板30来阻断一对板状构件12的长边方向两端所形成的开口o，由此能够形成在热交换单元10的运转时穿过面板状热交换器而通过一对板状构件间的空气流路。由此，能够提高热交换单元10与空气的热交换效率。
图4及图5中，仅有形成在一对板状构件12两侧的一对开口o中的其中一个开口o被侧面面板30遮挡，但在另一个开口o处也安装侧面面板30。
一实施方式中，如图4所示，侧面面板30的上边通过连结件24而固定。如此，连结件24也兼用作将侧面面板30固定于开口o的夹具。由此，能够简化步骤S20。
一实施方式中，如图1所示，步骤S22中，如图5所示，在框体16中安装接水盘32。
根据此实施方式，通过在框体16中安装接水盘32，从而在热交换单元10的运转时，附着于面板状热交换器的外表面的冷凝水向下方滴落的排水可被接水盘32承接，并从热交换单元10排出。
而且，能够将框体16直接用作一对板状构件12及接水盘32的支撑部，从而能够使热交换单元10的制造简化且低成本化。
热交换单元10的装配后，将支撑夹具22(22a、22b)去除。
一实施方式中，如图5所示，热交换单元10被组装至热泵单元40中。热泵单元40在箱形机壳(casing)42的内部且上部区域设有热交换单元10，在下部区域设有热泵循环构成设备44。
热交换单元10中，一对板状构件12(12a、12b)的至少一个包含面板状热交换器。在箱形机壳42的上部区域的正面42a及背面42b，至少在内侧设有面板状热交换器的区域形成有空气导入口46，在风扇26处形成有空气流出口48。
在箱形机壳42的内部，形成从空气导入口46穿过面板状热交换器而到达空气流出口48的空气流路，通过风扇26运转，形成通过所述空气流路的空气流a。
通过形成空气流a，能够提高流经面板状热交换器的导热管的热交换介质r与空气的热交换性能。
图6表示热泵单元40的热泵循环构成设备44。
图6中，在热交换介质循环路径50中设有压缩机52等热泵循环构成设备44。热泵循环构成设备44除了压缩机52以外，还包括冷凝器54、膨胀阀56及包含面板状热交换器的板状构件12。
进而，热交换介质导入管58在冷凝器54的下游侧连接于高压区域的热交换介质循环路径50，热交换介质排出管60在膨胀阀56的下游侧连接于低压区域的热交换介质循环路径50，且具备连接热交换介质导入管58及热交换介质排出管60的热交换介质罐(tank)62。
一实施方式中，如图6所示，经压缩机52压缩的热交换介质在冷凝器54中通过流经冷却水路64的冷却水而受到冷却。在冷却水路64中，设有将冷却水送往冷凝器54的冷却水泵65。经冷凝器54冷却的热交换介质在液气热交换器66中与从面板状热交换器(板状构件12)输送的热交换介质进行热交换而经冷却后，经过膨胀阀56而减压。
经过膨胀阀56而减压的热交换介质在面板状热交换器中以空气作为热源而气化。如图7所示，面板状热交换器是由多个导热管74呈面板状排列，通过风扇26形成通过多个导热管74之间的空气流a。在面板状热交换器中经气化的热交换介质在液气热交换器66中与从冷凝器54输送的热交换介质进行热交换而经加热成为过热状态后，被送往压缩机52进行压缩。
一实施方式中，通过第1开闭阀67及第2开闭阀68的开闭动作，将热交换介质循环路径50的热交换介质的一部分贮存在热交换介质罐62中，或者使贮存在热交换介质罐62中的热交换介质返回热交换介质循环路径50，由此，能够对流经热交换介质循环路径50的热交换介质的流量进行调整。
热泵单元40中，能够将经冷凝器54加热的热水作为热源而供给至需求目标。
一实施方式中，对于热交换介质，使用在压缩机52的出口侧成为超临界状态的热交换介质(例如CO2)。通过使用此热交换介质，能够生成90℃左右的热水。本实施方式中，使用气体冷却器来作为冷凝器54。
[产业上的可利用性]
根据一实施方式，在具有面板状热交换器的热交换单元中，能够达成装配热交换单元时的作业员的作业负担的减轻与作业的效率化。

Claims (6)

1.一种热交换单元，其特征在于包括：
至少一个为面板状热交换器的一对板状构件；
框体的嵌合部，嵌合于所述一对板状构件的下端部；以及
拘束夹具，在嵌合于所述框体的所述嵌合部的所述一对板状构件的所述下端部的上方，拘束所述一对板状构件，使所述一对板状构件间的间隔不会扩大，
所述一对板状构件间的间隔随着朝向下方而变小的方式，将所述一对板状构件分别沿上下方向而配置。
2.根据权利要求1所述的热交换单元，其特征在于，
所述拘束夹具使用支撑夹具来拘束拘所述一对板状构件，所述支撑夹具被支撑于所述热交换单元的基础，且分别从两外侧支撑所述一对板状构件。
3.根据权利要求1或2所述的热交换单元，其特征在于还包括：
固定夹具，在通过所述拘束夹具拘束了所述一对板状构件的状态下，通过架设在所述一对板状构件的上端部间的连结件来固定所述一对板状构件。
4.根据权利要求3所述的热交换单元，其特征在于还包括：
一个以上的风扇，安装于所述连结件，使所述风扇位于所述一对板状构件间。
5.根据权利要求1或2所述的热交换单元，其特征在于还包括：
侧面面板，安装在所述拘束夹具被拘束的所述一对板状构件间，阻断在所述一对板状构件的长边方向两端所形成的开口。
6.根据权利要求1或2所述的热交换单元，其特征在于还包括：
接水盘，安装在所述框体。
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