JP2000180076A - 水・冷媒熱交換器 - Google Patents
水・冷媒熱交換器Info
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- JP2000180076A JP2000180076A JP10361132A JP36113298A JP2000180076A JP 2000180076 A JP2000180076 A JP 2000180076A JP 10361132 A JP10361132 A JP 10361132A JP 36113298 A JP36113298 A JP 36113298A JP 2000180076 A JP2000180076 A JP 2000180076A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 水・冷媒熱交換器にプレート式熱交換器を使
用し、これらを複数台組み合わせて熱交換性能の良いも
のを提供する。 【解決手段】 複数のプレート式熱交換器の間にそれぞ
れ気液分離器を設ける。上流側プレート式熱交換器の冷
媒液を気液分離器で分離し、下流側プレート式熱交換器
には冷媒液を排除した冷媒を流すようにする。下流側プ
レート式熱交換器に流入する冷媒の液分をできるだけ少
なくすることにより、熱交換器内の液膜を薄くでき、熱
交換器内の冷媒と水との熱交換が良くなる。各プレート
式熱交換器で生成された冷媒液は、最後尾のプレート式
熱交換器の冷媒出口に合流させる。
用し、これらを複数台組み合わせて熱交換性能の良いも
のを提供する。 【解決手段】 複数のプレート式熱交換器の間にそれぞ
れ気液分離器を設ける。上流側プレート式熱交換器の冷
媒液を気液分離器で分離し、下流側プレート式熱交換器
には冷媒液を排除した冷媒を流すようにする。下流側プ
レート式熱交換器に流入する冷媒の液分をできるだけ少
なくすることにより、熱交換器内の液膜を薄くでき、熱
交換器内の冷媒と水との熱交換が良くなる。各プレート
式熱交換器で生成された冷媒液は、最後尾のプレート式
熱交換器の冷媒出口に合流させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水と冷媒の間で熱
交換を行わせる水・冷媒熱交換器に関するもので、特に
プレート式熱交換器を複数直列に組み合わせる際の構成
に関するものである。
交換を行わせる水・冷媒熱交換器に関するもので、特に
プレート式熱交換器を複数直列に組み合わせる際の構成
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、冷媒を使って温水を作り供給する
給湯用のヒートポンプは、水・冷媒熱交換器を備え、こ
の水・冷媒熱交換器を冷媒回路の凝縮器として作用させ
ている。この水・冷媒熱交換器に圧縮機から吐き出され
た高温高圧の冷媒ガスを流入させ凝縮させて、水回路を
流れる水を加熱している。水回路は貯湯タンクにつなが
り、貯湯タンクに溜めた水を水・冷媒熱交換器に循環さ
せることにより温水を作っている。
給湯用のヒートポンプは、水・冷媒熱交換器を備え、こ
の水・冷媒熱交換器を冷媒回路の凝縮器として作用させ
ている。この水・冷媒熱交換器に圧縮機から吐き出され
た高温高圧の冷媒ガスを流入させ凝縮させて、水回路を
流れる水を加熱している。水回路は貯湯タンクにつなが
り、貯湯タンクに溜めた水を水・冷媒熱交換器に循環さ
せることにより温水を作っている。
【０００３】水・冷媒熱交換器にはローフィンチューブ
の二重管を使うものが多く、小容量の給湯器や温水器に
用いる際、熱交換性能を良くするためには、例えば、外
径５ミリメートル、内径４ミリメートルのような細い径
のローフィンチューブを使用していた。このように細い
径のローフィンチューブの二重管は、汎用的ではなく、
これを使った水・冷媒熱交換器は、高価なものであっ
た。
の二重管を使うものが多く、小容量の給湯器や温水器に
用いる際、熱交換性能を良くするためには、例えば、外
径５ミリメートル、内径４ミリメートルのような細い径
のローフィンチューブを使用していた。このように細い
径のローフィンチューブの二重管は、汎用的ではなく、
これを使った水・冷媒熱交換器は、高価なものであっ
た。
【０００４】そこで、高価なローフィンチューブの二重
管を使う代わりに安価なプレート式熱交換器を使用する
例もあった。
管を使う代わりに安価なプレート式熱交換器を使用する
例もあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、プレート式
熱交換器を凝縮器として使用した場合、冷媒回路を流れ
る冷媒がプレート式熱交換器内で凝縮液化して冷媒回路
内に液膜を作るので、熱交換器内で冷媒と水との熱交換
が悪くなる。特に、プレート式熱交換器内の下流側で
は、冷媒液が多くなって液層が増え、熱交換効率の低下
が著しい。
熱交換器を凝縮器として使用した場合、冷媒回路を流れ
る冷媒がプレート式熱交換器内で凝縮液化して冷媒回路
内に液膜を作るので、熱交換器内で冷媒と水との熱交換
が悪くなる。特に、プレート式熱交換器内の下流側で
は、冷媒液が多くなって液層が増え、熱交換効率の低下
が著しい。
【０００６】本発明の目的は、水・冷媒熱交換器にプレ
ート式熱交換器を使用する場合に熱交換性能の良い水・
冷媒熱交換器を提供するものである。
ート式熱交換器を使用する場合に熱交換性能の良い水・
冷媒熱交換器を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、複数
の略平板状の伝熱プレートを所定の間隔をおいて重ね合
わせて夫々の伝熱プレート間に冷媒流路と水流路とを交
互に形成したプレート式熱交換器を複数組み合わせ、夫
々のプレート式熱交換器の水流路同士を水配管で直列に
接続すると共に、夫々のプレート式熱交換器の冷媒流路
同士を冷媒配管で直列に接続して構成された水・冷媒熱
交換器において、プレート式熱交換器の冷媒流路同士を
つなぐ冷媒配管に気液分離器を配設し、この気液分離器
の液出口を最後尾のプレート式熱交換器の冷媒出口に合
流させたことを特徴とする。
の略平板状の伝熱プレートを所定の間隔をおいて重ね合
わせて夫々の伝熱プレート間に冷媒流路と水流路とを交
互に形成したプレート式熱交換器を複数組み合わせ、夫
々のプレート式熱交換器の水流路同士を水配管で直列に
接続すると共に、夫々のプレート式熱交換器の冷媒流路
同士を冷媒配管で直列に接続して構成された水・冷媒熱
交換器において、プレート式熱交換器の冷媒流路同士を
つなぐ冷媒配管に気液分離器を配設し、この気液分離器
の液出口を最後尾のプレート式熱交換器の冷媒出口に合
流させたことを特徴とする。
【０００８】請求項１記載の発明によれば、複数のプレ
ート式熱交換器と気液分離器とを組み合わせて水・冷媒
熱交換器を構成する。凝縮器として使用する場合、上流
側プレート式熱交換器から出る冷媒の液分を気液分離器
で分離するので、下流側プレート式熱交換器には、液分
の少ない冷媒が供給され、液膜や液層ができにくく、冷
媒と水との伝熱性を良くすることができる。
ート式熱交換器と気液分離器とを組み合わせて水・冷媒
熱交換器を構成する。凝縮器として使用する場合、上流
側プレート式熱交換器から出る冷媒の液分を気液分離器
で分離するので、下流側プレート式熱交換器には、液分
の少ない冷媒が供給され、液膜や液層ができにくく、冷
媒と水との伝熱性を良くすることができる。
【０００９】請求項２の発明は、複数の略平板状の伝熱
プレートを所定の間隔をおいて重ね合わせて夫々の伝熱
プレート間に冷媒流路と水流路とを交互に形成したプレ
ート式熱交換器を複数組み合わせ、夫々のプレート式熱
交換器の水流路同士を水配管で直列に接続すると共に、
夫々のプレート式熱交換器の冷媒流路同士を冷媒配管で
直列に接続して構成された水・冷媒熱交換器において、
気液分離器の液出口には逆止弁が設けられていることを
特徴とする。
プレートを所定の間隔をおいて重ね合わせて夫々の伝熱
プレート間に冷媒流路と水流路とを交互に形成したプレ
ート式熱交換器を複数組み合わせ、夫々のプレート式熱
交換器の水流路同士を水配管で直列に接続すると共に、
夫々のプレート式熱交換器の冷媒流路同士を冷媒配管で
直列に接続して構成された水・冷媒熱交換器において、
気液分離器の液出口には逆止弁が設けられていることを
特徴とする。
【００１０】請求項２記載の発明によれば、この水・冷
媒熱交換器は、凝縮器として使用できると共に、気液分
離器の液出口に逆止弁を設けることにより、蒸発器とし
て使用することもできるので、冷水、温水両用のヒート
ポンプ熱交換器として使用できる。
媒熱交換器は、凝縮器として使用できると共に、気液分
離器の液出口に逆止弁を設けることにより、蒸発器とし
て使用することもできるので、冷水、温水両用のヒート
ポンプ熱交換器として使用できる。
【００１１】請求項３の発明は、複数の略平板状の伝熱
プレートを所定の間隔をおいて重ね合わせて夫々の伝熱
プレート間に冷媒流路と水流路とを交互に形成したプレ
ート式熱交換器を複数組み合わせ、夫々のプレート式熱
交換器の水流路同士を水配管で直列に接続すると共に、
夫々のプレート式熱交換器の冷媒流路同士を冷媒配管で
直列に接続して構成された水・冷媒熱交換器において、
少なくとも３個のプレート式熱交換器を備え、冷媒の流
れに対して上流側の冷媒配管に気液分離器を設けたこと
を特徴とする。
プレートを所定の間隔をおいて重ね合わせて夫々の伝熱
プレート間に冷媒流路と水流路とを交互に形成したプレ
ート式熱交換器を複数組み合わせ、夫々のプレート式熱
交換器の水流路同士を水配管で直列に接続すると共に、
夫々のプレート式熱交換器の冷媒流路同士を冷媒配管で
直列に接続して構成された水・冷媒熱交換器において、
少なくとも３個のプレート式熱交換器を備え、冷媒の流
れに対して上流側の冷媒配管に気液分離器を設けたこと
を特徴とする。
【００１２】請求項３記載の発明によれば、凝縮器とし
て使用する場合、冷媒の流速を速くして、冷媒がプレー
ト式熱交換器内にできる液膜を吹き飛ばすので、気液分
離器の使用する数を減らし、コストダウンを図ることが
できる。
て使用する場合、冷媒の流速を速くして、冷媒がプレー
ト式熱交換器内にできる液膜を吹き飛ばすので、気液分
離器の使用する数を減らし、コストダウンを図ることが
できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００１４】図１はプレート式熱交換器１の分解構造図
で、四隅部に流体の流出入口となる開口部が設けられた
略平板状の伝熱プレート２で形成される。この伝熱プレ
ート２を所定間隔をおいて複数枚重ねあわせ、開口の周
りをシール部材で封止し、伝熱プレート２の周縁部をろ
う付けすることにより、冷媒流路と水流路とを交互に形
成する。冷媒流路と水流路とは、上下１対の開口を有
し、この開口が流体の流出入口である。この流出入口
は、一方を入口と設定すれば他方が出口となる。図２は
気液分離器３の構造図である。気液分離器３は入口４か
ら流入した冷媒を冷媒ガスと冷媒液とに分離し、ガス出
口５、液出口６から流出する。この液出口６は冷媒液が
一定量溜まると液出口６を開放し一定量未満では液出口
６を閉鎖する。
で、四隅部に流体の流出入口となる開口部が設けられた
略平板状の伝熱プレート２で形成される。この伝熱プレ
ート２を所定間隔をおいて複数枚重ねあわせ、開口の周
りをシール部材で封止し、伝熱プレート２の周縁部をろ
う付けすることにより、冷媒流路と水流路とを交互に形
成する。冷媒流路と水流路とは、上下１対の開口を有
し、この開口が流体の流出入口である。この流出入口
は、一方を入口と設定すれば他方が出口となる。図２は
気液分離器３の構造図である。気液分離器３は入口４か
ら流入した冷媒を冷媒ガスと冷媒液とに分離し、ガス出
口５、液出口６から流出する。この液出口６は冷媒液が
一定量溜まると液出口６を開放し一定量未満では液出口
６を閉鎖する。
【００１５】図３は本発明の第１の実施形態による水・
冷媒熱交換器の構成図である。本発明による水・冷媒熱
交換器は、凝縮器として使用され、水と冷媒とがプレー
ト式熱交換器１内で熱交換して温水が作られる。
冷媒熱交換器の構成図である。本発明による水・冷媒熱
交換器は、凝縮器として使用され、水と冷媒とがプレー
ト式熱交換器１内で熱交換して温水が作られる。
【００１６】水・冷媒熱交換器の水流路と冷媒流路とに
ついて説明すると、図３に示すように、水・冷媒熱交換
器の水流路は第１のプレート式熱交換器１Ａと第２のプ
レート式熱交換器１Ｂとが水配管８（点線で示す）で接
続される。水配管８が第２のプレート式熱交換器１Ｂの
水入口９ｂに接続され、第２のプレート式熱交換器１Ｂ
の水出口１０ｂと第１のプレート式熱交換器１Ａの水入
口９ａとが水配管８で接続される。第１のプレート式熱
交換器１Ａの水出口１０ａに水配管８が接続され、水・
冷媒熱交換器の水流路が形成される。
ついて説明すると、図３に示すように、水・冷媒熱交換
器の水流路は第１のプレート式熱交換器１Ａと第２のプ
レート式熱交換器１Ｂとが水配管８（点線で示す）で接
続される。水配管８が第２のプレート式熱交換器１Ｂの
水入口９ｂに接続され、第２のプレート式熱交換器１Ｂ
の水出口１０ｂと第１のプレート式熱交換器１Ａの水入
口９ａとが水配管８で接続される。第１のプレート式熱
交換器１Ａの水出口１０ａに水配管８が接続され、水・
冷媒熱交換器の水流路が形成される。
【００１７】水・冷媒熱交換器の冷媒流路は、第１のプ
レート式熱交換器１Ａと気液分離器３と第２のプレート
式熱交換器１Ｂとの間を冷媒配管１２で接続され構成さ
れる。第１のプレート式熱交換器１Ａの冷媒入口１３ａ
に冷媒配管１２が接続され、第１のプレート式熱交換器
１Ａの冷媒出口１４ａと気液分離器入口４、気液分離器
ガス出口５と第２のプレート式熱交換器１Ｂの冷媒入口
１３ｂとがそれぞれ冷媒配管１２で接続される。気液分
離器液出口６と第２のプレート式熱交換器１Ｂの冷媒出
口１４ｂとが冷媒配管１２でそれぞれ合流配管１５に接
続される。
レート式熱交換器１Ａと気液分離器３と第２のプレート
式熱交換器１Ｂとの間を冷媒配管１２で接続され構成さ
れる。第１のプレート式熱交換器１Ａの冷媒入口１３ａ
に冷媒配管１２が接続され、第１のプレート式熱交換器
１Ａの冷媒出口１４ａと気液分離器入口４、気液分離器
ガス出口５と第２のプレート式熱交換器１Ｂの冷媒入口
１３ｂとがそれぞれ冷媒配管１２で接続される。気液分
離器液出口６と第２のプレート式熱交換器１Ｂの冷媒出
口１４ｂとが冷媒配管１２でそれぞれ合流配管１５に接
続される。
【００１８】次に、水・冷媒熱交換器での水と冷媒の流
れについて説明する。水は貯湯タンク（図示せず）を出
て第２のプレート式熱交換器１Ｂの水入口９ｂから流入
し、このプレート式熱交換器１Ｂ内で高温高圧の冷媒と
熱交換され、第２のプレート式熱交換器１Ｂの水出口１
０ｂから流出する。この水が水配管８を通って第１のプ
レート式熱交換器１Ａの水入口９ａから流入し、第１の
プレート式熱交換器１Ａ内で高温高圧の冷媒と熱交換し
て第１のプレート式熱交換器１Ａの水出口１０ａから流
出する。このように、水が水・冷媒熱交換器内を流れ温
水が作られる。一方、冷媒は水の流れとは反対方向に流
れる。圧縮機（図示せず）から高温高圧の冷媒ガスとし
て吐出された冷媒が第１のプレート式熱交換器１Ａの冷
媒入口１３ａから流入する。この冷媒が第１のプレート
式熱交換器１Ａ内で水流路を流れる水と熱交換する。第
１のプレート式熱交換器１Ａ内で冷媒ガスは、一部が凝
縮して液化する。液とガスの混入した冷媒ができる。こ
の液とガスの混入した冷媒が第１のプレート式熱交換器
１Ａの冷媒出口１４ａから流出すると、冷媒は気液分離
器３に流入する。ここでガスと液とに分離される。気液
分離器３内で分離された冷媒ガスは、気液分離器３のガ
ス出口５から流出し、第２のプレート式熱交換器１Ｂの
冷媒入口１３ｂに流入する。第２のプレート式熱交換器
１Ｂ内に流入した冷媒ガスは、第２のプレート式熱交換
器１Ｂ内で水流路を流れる水と熱交換する。第２のプレ
ート式熱交換器１Ｂ内では冷媒ガスが凝縮され、その多
くが液化され冷媒液となる。冷媒液と冷媒ガスの混入し
た冷媒が第２のプレート式熱交換器１Ｂの冷媒出口１４
ｂから流出し、合流配管１５に流れる。
れについて説明する。水は貯湯タンク（図示せず）を出
て第２のプレート式熱交換器１Ｂの水入口９ｂから流入
し、このプレート式熱交換器１Ｂ内で高温高圧の冷媒と
熱交換され、第２のプレート式熱交換器１Ｂの水出口１
０ｂから流出する。この水が水配管８を通って第１のプ
レート式熱交換器１Ａの水入口９ａから流入し、第１の
プレート式熱交換器１Ａ内で高温高圧の冷媒と熱交換し
て第１のプレート式熱交換器１Ａの水出口１０ａから流
出する。このように、水が水・冷媒熱交換器内を流れ温
水が作られる。一方、冷媒は水の流れとは反対方向に流
れる。圧縮機（図示せず）から高温高圧の冷媒ガスとし
て吐出された冷媒が第１のプレート式熱交換器１Ａの冷
媒入口１３ａから流入する。この冷媒が第１のプレート
式熱交換器１Ａ内で水流路を流れる水と熱交換する。第
１のプレート式熱交換器１Ａ内で冷媒ガスは、一部が凝
縮して液化する。液とガスの混入した冷媒ができる。こ
の液とガスの混入した冷媒が第１のプレート式熱交換器
１Ａの冷媒出口１４ａから流出すると、冷媒は気液分離
器３に流入する。ここでガスと液とに分離される。気液
分離器３内で分離された冷媒ガスは、気液分離器３のガ
ス出口５から流出し、第２のプレート式熱交換器１Ｂの
冷媒入口１３ｂに流入する。第２のプレート式熱交換器
１Ｂ内に流入した冷媒ガスは、第２のプレート式熱交換
器１Ｂ内で水流路を流れる水と熱交換する。第２のプレ
ート式熱交換器１Ｂ内では冷媒ガスが凝縮され、その多
くが液化され冷媒液となる。冷媒液と冷媒ガスの混入し
た冷媒が第２のプレート式熱交換器１Ｂの冷媒出口１４
ｂから流出し、合流配管１５に流れる。
【００１９】気液分離器３内で分離された冷媒液は、い
ったん気液分離器３内に溜まる。冷媒液が一定量溜まる
と、液出口６が開放され、液出口６から流出する。気液
分離器３の液出口６は、合流配管１５と接続されている
ので、第２のプレート式熱交換器１から流出された冷媒
と合流配管１５で合流する。
ったん気液分離器３内に溜まる。冷媒液が一定量溜まる
と、液出口６が開放され、液出口６から流出する。気液
分離器３の液出口６は、合流配管１５と接続されている
ので、第２のプレート式熱交換器１から流出された冷媒
と合流配管１５で合流する。
【００２０】尚、冷媒は第１のプレート式熱交換器１Ａ
内で液化すると共に、液分が気液分離器３を通して合流
配管１５に流れ、第２のプレート式熱交換器１Ｂに流入
する冷媒の容積は減少するので、第２のプレート式熱交
換器１Ｂの断面流路面積は第１のプレート式熱交換器１
Ａの２分の１で良い。従って、第２のプレート式熱交換
器１Ｂの伝熱プレート２の枚数は、第１のプレート式熱
交換器１Ａの伝熱プレート２の枚数のおよそ２分の１に
することができる。
内で液化すると共に、液分が気液分離器３を通して合流
配管１５に流れ、第２のプレート式熱交換器１Ｂに流入
する冷媒の容積は減少するので、第２のプレート式熱交
換器１Ｂの断面流路面積は第１のプレート式熱交換器１
Ａの２分の１で良い。従って、第２のプレート式熱交換
器１Ｂの伝熱プレート２の枚数は、第１のプレート式熱
交換器１Ａの伝熱プレート２の枚数のおよそ２分の１に
することができる。
【００２１】このように上流側プレート式熱交換器１Ａ
内で生成された冷媒の液分をできるだけ取り除き、下流
側プレート式熱交換器１Ｂに流入する液分を少なくして
いるので、冷媒液がプレート式熱交換器の内側に付着し
てできる液膜が厚くならないで、冷媒と水との熱交換が
良くなり、水・冷媒熱交換器の性能が上がる。
内で生成された冷媒の液分をできるだけ取り除き、下流
側プレート式熱交換器１Ｂに流入する液分を少なくして
いるので、冷媒液がプレート式熱交換器の内側に付着し
てできる液膜が厚くならないで、冷媒と水との熱交換が
良くなり、水・冷媒熱交換器の性能が上がる。
【００２２】図４は本発明の第２の実施形態による水・
冷媒熱交換器の構成図である。第１の実施形態にさらに
プレート式熱交換器１と気液分離器３とがそれぞれ１個
ずつ組み合わされる。この水・冷媒熱交換器の水流路は
３個のプレート式熱交換器１が水配管８で直列に接続さ
れる。水配管８が第３のプレート式熱交換器１Ｃの水入
口９ｃに接続され、第２のプレート式熱交換器１Ｂの水
出口１０と第２のプレート式熱交換器１Ｂの水入口９ｂ
とが水配管８で接続される。さらに、第２の第２のプレ
ート式熱交換器１Ｂの水出口１０ｂと第１のプレート式
熱交換器１Ａの水入口９ａとが接続される。第１のプレ
ート式熱交換器１Ａの水出口１０ａに水配管８が接続さ
れ、水・冷媒熱交換器の水流路が形成される。
冷媒熱交換器の構成図である。第１の実施形態にさらに
プレート式熱交換器１と気液分離器３とがそれぞれ１個
ずつ組み合わされる。この水・冷媒熱交換器の水流路は
３個のプレート式熱交換器１が水配管８で直列に接続さ
れる。水配管８が第３のプレート式熱交換器１Ｃの水入
口９ｃに接続され、第２のプレート式熱交換器１Ｂの水
出口１０と第２のプレート式熱交換器１Ｂの水入口９ｂ
とが水配管８で接続される。さらに、第２の第２のプレ
ート式熱交換器１Ｂの水出口１０ｂと第１のプレート式
熱交換器１Ａの水入口９ａとが接続される。第１のプレ
ート式熱交換器１Ａの水出口１０ａに水配管８が接続さ
れ、水・冷媒熱交換器の水流路が形成される。
【００２３】水・冷媒熱交換器の冷媒流路は、第１の実
施形態の水・冷媒熱交換器に第２の気液分離器３Ｂと第
３のプレート式熱交換器１Ｃとが冷媒配管１２で接続さ
れ構成される。第２のプレート式熱交換器１Ｂの冷媒出
口１４ｂと第２の気液分離器３Ｂの入口４ｂ、第２の気
液分離器３Ｂのガス出口５ｂと第３のプレート式熱交換
器１Ｃの冷媒入口１３ｃとがそれぞれ冷媒配管１２で接
続される。第１の気液分離器３Ａの液出口６ａが第２の
気液分離器３Ｂの入口１３ｂと接続され、第２の気液分
離器３Ｂの液出口６ｂと第３のプレート式熱交換器１Ｃ
の冷媒出口１４ｃとが冷媒配管１２でそれぞれ合流配管
１５に接続される。
施形態の水・冷媒熱交換器に第２の気液分離器３Ｂと第
３のプレート式熱交換器１Ｃとが冷媒配管１２で接続さ
れ構成される。第２のプレート式熱交換器１Ｂの冷媒出
口１４ｂと第２の気液分離器３Ｂの入口４ｂ、第２の気
液分離器３Ｂのガス出口５ｂと第３のプレート式熱交換
器１Ｃの冷媒入口１３ｃとがそれぞれ冷媒配管１２で接
続される。第１の気液分離器３Ａの液出口６ａが第２の
気液分離器３Ｂの入口１３ｂと接続され、第２の気液分
離器３Ｂの液出口６ｂと第３のプレート式熱交換器１Ｃ
の冷媒出口１４ｃとが冷媒配管１２でそれぞれ合流配管
１５に接続される。
【００２４】尚、第１のプレート式熱交換器１Ａ、第２
のプレート式熱交換器１Ｂと第３のプレート式熱交換器
１Ｃとの断面流路面積は４：２：１である。この場合
も、第２、第３のプレート式熱交換器１Ｂ、１Ｃの枚数
を第１の実施形態と同様に減らしていくことができる。
のプレート式熱交換器１Ｂと第３のプレート式熱交換器
１Ｃとの断面流路面積は４：２：１である。この場合
も、第２、第３のプレート式熱交換器１Ｂ、１Ｃの枚数
を第１の実施形態と同様に減らしていくことができる。
【００２５】第２の実施形態の水・冷媒熱交換器は、第
１の実施形態に比べ、プレート式熱交換器１と気液分離
器３とが１個ずつ増えた分プレート式熱交換器１内で生
成される冷媒液をこまめに分離し取り除くので、水・冷
媒熱交換器の性能が更に良くなる。
１の実施形態に比べ、プレート式熱交換器１と気液分離
器３とが１個ずつ増えた分プレート式熱交換器１内で生
成される冷媒液をこまめに分離し取り除くので、水・冷
媒熱交換器の性能が更に良くなる。
【００２６】図５は本発明の第３の実施形態による水・
冷媒熱交換器の構成図である。気液分離器３Ａ、３Ｂの
液出口６ａ、６ｂに逆止弁１６Ａ、１６Ｂを接続したこ
とにより冷媒の流れが気液分離器３Ａ、３Ｂの液出口６
ａ、６ｂを通して流入しないので、蒸発器として使用で
きる。凝縮器、蒸発器として使用できるので、ヒートポ
ンプ用熱交換器となり、温水、冷水の供給が可能とな
る。
冷媒熱交換器の構成図である。気液分離器３Ａ、３Ｂの
液出口６ａ、６ｂに逆止弁１６Ａ、１６Ｂを接続したこ
とにより冷媒の流れが気液分離器３Ａ、３Ｂの液出口６
ａ、６ｂを通して流入しないので、蒸発器として使用で
きる。凝縮器、蒸発器として使用できるので、ヒートポ
ンプ用熱交換器となり、温水、冷水の供給が可能とな
る。
【００２７】図６は本発明の第４の実施形態による水・
冷媒熱交換器の構成図である。プレート式熱交換器１、
３個と気液分離器３、１個とで構成される。第２の実施
形態から気液分離器３を１個削除している。第２の気液
分離器３を削除し第１の気液分離器３Ａの液出口６ａか
ら第３のプレート式熱交換器１Ｃの冷媒入口１３ｃに接
続される。
冷媒熱交換器の構成図である。プレート式熱交換器１、
３個と気液分離器３、１個とで構成される。第２の実施
形態から気液分離器３を１個削除している。第２の気液
分離器３を削除し第１の気液分離器３Ａの液出口６ａか
ら第３のプレート式熱交換器１Ｃの冷媒入口１３ｃに接
続される。
【００２８】第３のプレート式熱交換器１Ｃに入る冷媒
は、従来のプレート式熱交換器の入口と同じであるが、
第２のプレート式熱交換器１Ｂ内ですでに熱交換器の枚
数が減っているので、第３のプレート式熱交換器１Ｃも
同じく枚数が減り、熱交換器全体としては、熱交換率を
上げ、気液分離器３を１個削除することによりコストダ
ウンを図ることができる。
は、従来のプレート式熱交換器の入口と同じであるが、
第２のプレート式熱交換器１Ｂ内ですでに熱交換器の枚
数が減っているので、第３のプレート式熱交換器１Ｃも
同じく枚数が減り、熱交換器全体としては、熱交換率を
上げ、気液分離器３を１個削除することによりコストダ
ウンを図ることができる。
【００２９】以上、一実施形態に基づいて本発明を説明
したが、本発明はこれに限定されるものではない。さら
に多くのプレート式熱交換器１と気液分離器３とを使用
して組み合わせれば、プレート式熱交換器１内の冷媒液
による液膜を減らすことができ水・冷媒熱交換器として
の熱交換率を上がることができる。
したが、本発明はこれに限定されるものではない。さら
に多くのプレート式熱交換器１と気液分離器３とを使用
して組み合わせれば、プレート式熱交換器１内の冷媒液
による液膜を減らすことができ水・冷媒熱交換器として
の熱交換率を上がることができる。
【００３０】また、第２、第３の実施形態では第１の気
液分離器３Ａの液出口６ａを第２の気液分離器３Ｂの入
口１４ｂと接続しているが、第１の気液分離器３Ａの液
出口６ａを合流配管１５と接続させても良い。
液分離器３Ａの液出口６ａを第２の気液分離器３Ｂの入
口１４ｂと接続しているが、第１の気液分離器３Ａの液
出口６ａを合流配管１５と接続させても良い。
【００３１】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、水・冷媒
熱交換器を凝縮器として使用する場合、冷媒の液分を分
離し取り除きながら熱交換するので、熱交換器内の冷媒
液量を低く抑えることができ伝熱性の良いものとなる。
熱交換器を凝縮器として使用する場合、冷媒の液分を分
離し取り除きながら熱交換するので、熱交換器内の冷媒
液量を低く抑えることができ伝熱性の良いものとなる。
【００３２】請求項２記載の発明によれば、気液分離器
の液出口に逆止弁を設けることにより、気液分離器の液
出口から冷媒液が逆流することがなく、蒸発器として使
用することができる。蒸発器、凝縮器として使用できる
ので、ヒートポンプ用熱交換器となり、温水、冷水の供
給が可能となる。
の液出口に逆止弁を設けることにより、気液分離器の液
出口から冷媒液が逆流することがなく、蒸発器として使
用することができる。蒸発器、凝縮器として使用できる
ので、ヒートポンプ用熱交換器となり、温水、冷水の供
給が可能となる。
【００３３】請求項３記載の発明によれば、冷媒の流速
を速くし、プレート式熱交換器内を流れる冷媒で液膜を
吹き飛ばして液膜をできにくくする。気液分離器の使用
する数を削減してコストダウンが図れる。
を速くし、プレート式熱交換器内を流れる冷媒で液膜を
吹き飛ばして液膜をできにくくする。気液分離器の使用
する数を削減してコストダウンが図れる。
【００３４】プレート式熱交換器を単独で水・冷媒熱交
換器として使用する場合には、プレート式熱交換器内の
下流側では冷媒に液分を多く含むようになるので、熱交
換が悪くなる。本発明のようにプレート式熱交換器と気
液分離器とを組み合わせたものを水・冷媒熱交換器の凝
縮器として使用した場合には、熱交換器内で生成される
液分を取り除きながら熱交換できるので、熱交換器の熱
交換を良くし、性能を上げることができる。
換器として使用する場合には、プレート式熱交換器内の
下流側では冷媒に液分を多く含むようになるので、熱交
換が悪くなる。本発明のようにプレート式熱交換器と気
液分離器とを組み合わせたものを水・冷媒熱交換器の凝
縮器として使用した場合には、熱交換器内で生成される
液分を取り除きながら熱交換できるので、熱交換器の熱
交換を良くし、性能を上げることができる。
【図１】本発明に係るプレート式熱交換器の分解構造図
である。
である。
【図２】本発明に係る気液分離器の構造図である。
【図３】本発明の第１の実施形態によるプレート式熱交
換器と気液分離器とを組み合わせた水・冷媒熱交換器の
構成図である。
換器と気液分離器とを組み合わせた水・冷媒熱交換器の
構成図である。
【図４】本発明の第２の実施形態によるプレート式熱交
換器と気液分離器とを組み合わせた水・冷媒熱交換器の
構成図である。
換器と気液分離器とを組み合わせた水・冷媒熱交換器の
構成図である。
【図５】本発明の第３の実施形態によるプレート式熱交
換器と気液分離器とを組み合わせた水・冷媒熱交換器の
構成図である。
換器と気液分離器とを組み合わせた水・冷媒熱交換器の
構成図である。
【図６】本発明の第４の実施形態によるプレート式熱交
換器と気液分離器とを組み合わせた水・冷媒熱交換器の
構成図である。
換器と気液分離器とを組み合わせた水・冷媒熱交換器の
構成図である。
【符号の説明】 １、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ プレート式熱交換器 ２ 伝熱プレート ３、３Ａ、３Ｂ 気液分離器 ４、４ａ、４ｂ、４ｃ 気液分離器の入口 ５、５ａ、５ｂ、５ｃ 気液分離器のガス出口 ６、６ａ、６ｂ、６ｃ 気液分離器の液出口 ８ 水配管 ９ａ、９ｂ 水入口 １０ａ、１０ｂ 水出口 １２ 冷媒配管 １３ａ、１３ｂ、１３ｃ プレート式熱交換器の冷媒入
口 １４ａ、１４ｂ、１４ｃ プレート式熱交換器の冷媒出
口
口 １４ａ、１４ｂ、１４ｃ プレート式熱交換器の冷媒出
口
Claims (3)
- 【請求項１】 複数の略平板状の伝熱プレートを所定の
間隔をおいて重ね合わせて夫々の伝熱プレート間に冷媒
流路と水流路とを交互に形成したプレート式熱交換器を
複数組み合わせ、夫々のプレート式熱交換器の水流路同
士を水配管で直列に接続すると共に、夫々のプレート式
熱交換器の冷媒流路同士を冷媒配管で直列に接続して構
成された水・冷媒熱交換器において、 プレート式熱交換器の冷媒流路同士をつなぐ冷媒配管に
気液分離器を配設し、この気液分離器の液出口を最後尾
のプレート式熱交換器の冷媒出口に合流させたことを特
徴とする水・冷媒熱交換器。 - 【請求項２】 複数の略平板状の伝熱プレートを所定の
間隔をおいて重ね合わせて夫々の伝熱プレート間に冷媒
流路と水流路とを交互に形成したプレート式熱交換器を
複数組み合わせ、夫々のプレート式熱交換器の水流路同
士を水配管で直列に接続すると共に、夫々のプレート式
熱交換器の冷媒流路同士を冷媒配管で直列に接続して構
成された水・冷媒熱交換器において、 気液分離器の液出口には逆止弁が設けられていることを
特徴とする水・冷媒熱交換器。 - 【請求項３】 複数の略平板状の伝熱プレートを所定の
間隔をおいて重ね合わせて夫々の伝熱プレート間に冷媒
流路と水流路とを交互に形成したプレート式熱交換器を
複数組み合わせ、夫々のプレート式熱交換器の水流路同
士を水配管で直列に接続すると共に、夫々のプレート式
熱交換器の冷媒流路同士を冷媒配管で直列に接続して構
成された水・冷媒熱交換器において、 少なくとも３個のプレート式熱交換器を備え、冷媒の流
れに対して上流側の冷媒配管に気液分離器を設けたこと
を特徴とする水・冷媒熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10361132A JP2000180076A (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 水・冷媒熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10361132A JP2000180076A (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 水・冷媒熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000180076A true JP2000180076A (ja) | 2000-06-30 |
Family
ID=18472332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10361132A Pending JP2000180076A (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 水・冷媒熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000180076A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005337688A (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-08 | Hitachi Ltd | 冷凍装置 |
| JP2012220081A (ja) * | 2011-04-07 | 2012-11-12 | Toyota Central R&D Labs Inc | 凝縮器、及びこれを備えた凝縮システム |
| US8671714B2 (en) | 2008-04-21 | 2014-03-18 | Daikin Industries, Ltd. | Heat exchanger unit |
| JP2016504557A (ja) * | 2012-12-21 | 2016-02-12 | ヴァレオ システム テルミク | 空調回路のための冷媒供給源を伴うコンデンサ |
| JP2017156040A (ja) * | 2016-03-03 | 2017-09-07 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | 熱交換システム |
| CN114992917A (zh) * | 2022-05-19 | 2022-09-02 | 广东工业大学 | 以co2为工质的工质干度及过冷度可控的板壳式换热器 |
-
1998
- 1998-12-18 JP JP10361132A patent/JP2000180076A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005337688A (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-08 | Hitachi Ltd | 冷凍装置 |
| JP4497527B2 (ja) * | 2004-05-31 | 2010-07-07 | 日立アプライアンス株式会社 | 冷凍装置 |
| US8671714B2 (en) | 2008-04-21 | 2014-03-18 | Daikin Industries, Ltd. | Heat exchanger unit |
| JP2012220081A (ja) * | 2011-04-07 | 2012-11-12 | Toyota Central R&D Labs Inc | 凝縮器、及びこれを備えた凝縮システム |
| JP2016504557A (ja) * | 2012-12-21 | 2016-02-12 | ヴァレオ システム テルミク | 空調回路のための冷媒供給源を伴うコンデンサ |
| JP2019215154A (ja) * | 2012-12-21 | 2019-12-19 | ヴァレオ システム テルミク | 空調回路のための冷媒供給源を伴うコンデンサ |
| JP2017156040A (ja) * | 2016-03-03 | 2017-09-07 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | 熱交換システム |
| CN114992917A (zh) * | 2022-05-19 | 2022-09-02 | 广东工业大学 | 以co2为工质的工质干度及过冷度可控的板壳式换热器 |
| CN114992917B (zh) * | 2022-05-19 | 2023-08-15 | 广东工业大学 | 以co2为工质的工质干度及过冷度可控的板壳式换热器 |
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