JP5754969B2 - プレート熱交換器及びヒートポンプ装置 - Google Patents

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    • F25B30/00Heat pumps
    • F25B30/02Heat pumps of the compression type

Description

本発明は、冷媒と非加熱流体の間で熱交換を行うプレート熱交換器及びプレート熱交換器を使用したヒートポンプ装置に関する。
一般に複数枚のプレートを積層してロウ付けして流路を形成し、2系統の流路間で熱交換を行うプレート熱交換器が知られている。プレート熱交換器はロウ付けにより各要素が接合されるので、熱交換器本体を小型化できる特徴がある。
しかし、プレート熱交換器はロウ材により半永久的に接合されるため、製造時の伝熱プレートの積層間違いが発生すると、プレートのみの交換が出来ず、製造に用いた部材を廃却しなければならない。伝熱プレートの積層間違いはプレート熱交換器そのものの機能不全をもたらす。
また、積層間違いは、水と、R410Aを代表とする冷媒とが混合されることを意味し、万が一にでも積層間違いの製品が市場流出した場合には、人体および環境に悪影響を与える。そのため、伝熱プレートの積層間違いをロウ付け前に発見することは歩留まりの改善、製品の信頼性のためにも重要である。
伝熱プレートの積層間違いの発生は、個々の伝熱プレートが似ていることに起因する。一般的なプレート熱交換器では、1種類の伝熱プレートを交互に180度反転させ積層するか、もくしは2種類の伝熱プレートを交互に積層する方法を用いている。伝熱プレートの種類によらず、積層した後の外形では180度の反転有無および2種類の伝熱プレートの違いを把握することは困難である。
従来のプレート熱交換器は、上記の積層間違いに対して、伝熱プレートの一辺に余剰部材で他の3辺には無い異形状を施し、積層した後に余剰部材が交互になるようにし積層間違いを発見している(例えば特許文献1)。
しかし、余剰部材の使用は、伝熱性能や強度信頼性などには影響が無く、積層間違いの発見のみに使用するもので、製品としては必要のないものである。このため、材料の歩留まりの悪化となる。歩留まりの悪化が無く積層間違いを発見する方法が望まれる。
特開平9−89484号公報
この発明は、プレート熱交換器に使用される部材の歩留まり改善、プレート熱交換器自身の歩留まり改善、及びプレート熱交換器の強度向上を目的とする。
この発明のプレート熱交換機は、
一方側から他方側に向かって積層された複数のプレートの各プレートが、両側で隣接する他のプレートと接合されることにより、第1流体の流れる第1流路と、前記第1流体と熱交換する第2流体の流れる第2流路とが積層方向に交互に形成されたプレート熱交換器において、
前記複数のプレートの各プレートは、
長辺と短辺とを有する矩形の形状をなすと共に一方の短辺側と他方の短辺側とに前記第1流体と前記第2流体とのいずれかが通過する開口である流路孔が2つずつ形成され、
前記複数のプレートの一つ置きの各プレートは、
4つの前記流路孔のうち同じ位置の前記流路孔が、前記流路孔の周縁の一部から突き出す突き出し片が屈曲して前記開口から遠ざかる方向に延びる屈曲部であって、屈曲することで前記他方側で隣接する前記プレートである隣接プレートの同じ位置の前記流路孔の周縁近傍の平面に対向する状態とされた前記突き出し片の前記方側の表面が前記平面に密着する屈曲部を
備え、
それぞれの前記屈曲部は、
前記表面が、前記隣接プレートの同じ位置の前記流路孔の周縁近傍の前記平面に密着することにより、前記屈曲部を備える前記プレートと前記隣接プレートどうしの組で、前記一方側から前記他方側に向かう繰り返し構造を形成することを特徴とする。
この発明によって、プレート熱交換器に使用される部材の歩留まりを改善と、プレート熱交換器の歩留まりの改善を図ることができる。
実施の形態1におけるプレート熱交換器100の使用形態を示す図。 実施の形態1におけるプレート熱交換器100の分解斜視図。 実施の形態1におけるプレート熱交換器100の側面図。 実施の形態1におけるプレート熱交換器100の正面図(図3のA矢視)。 実施の形態1におけるプレート熱交換器100の背面図(図3のB矢視)。 図4のX−X断面図。 実施の形態1における伝熱プレート101a,101bを示す図。 実施の形態1における伝熱プレート101に形成された「コの字型構造体102」を説明する図。 実施の形態1における「コの字型構造体102」の効果を説明する図。 実施の形態1におけるサイドプレート105a,105bの絞り形状部を説明する図。 図6のノズル103の周辺構造を説明するための図。
実施の形態1.
以下の実施の形態1ではプレート熱交換器100を説明する。
図1は、実施の形態1のプレート熱交換器100の使用形態を示す図である。図1を用いてプレート熱交換器100の使用形態を説明する。ヒートポンプユニット2(ヒートポンプ装置)は、圧縮機3、凝縮器4(第1の熱交換器)、電子膨張弁5、蒸発器6(第2の熱交換器)を備えている。
(1)圧縮機3は、電力を使用して冷媒7を圧縮し、冷媒7の持つエンタルピーおよび圧力を上昇させる。
(2)凝縮器4は、圧縮された冷媒7(第1流体)と被加熱流体(第2流体)との間で熱交換を行う。
(3)電子膨張弁5は、凝縮器4から出た冷媒7を断熱膨張させる。
(4)蒸発器6は、電子膨張弁5から出る冷媒7と外部加熱熱源との間で熱交換を行う。なお、図示はしていないが、ヒートポンプユニット2は、その他、余剰な冷媒7を貯めるレシーバ等の付属部品を備えてもよい。
圧縮機3〜蒸発器6は、冷媒7が循環する冷凍サイクル機構を構成する。たとえば、凝縮器4にプレート熱交換器100を用いる。これにより、外部加熱熱源の熱(蒸発器6によって吸熱した熱)を、プレート熱交換器100によって放熱することで、プレート熱交換器100に流入した水を加熱する。外部加熱熱源(蒸発器6の熱交換の相手)として利用される媒体として、空気、地熱などの他種の媒体が存在するが、プレート熱交換器100は、外部加熱熱源を使用する全ての給湯式ヒートポンプユニットに使用することが可能である。また、凝縮器4(第1の熱交換器)に限らず、プレート熱交換器100は、蒸発器6(第2の熱交換器)として使用されても構わない。
出湯水9(水9という場合もある)は水回路8を循環する。図1は間接加熱方式を示している。水9(第2流体)は、凝縮器4であるプレート熱交換器100に流入し、冷媒7によって加熱されてプレート熱交換器100から流出する。出湯水9はプレート熱交換器100から流出すると、上水10を構成する配管で繋がれたラジエータや床暖房などの暖房機器12に流入し、室内温調として使用される。また、水回路8の途中に出湯水9と上水10とを熱交換させる水−水熱交換タンク11を配置することにより、出湯水9で加熱された上水10を風呂やシャワーなどの生活用水に使用できる。
図2から図5は、プレート熱交換器100の外観形状を説明するための図である。
図2は、プレート熱交換器100の分解斜視図である。
図3は、プレート熱交換器100の側面図である。
図4は、プレート熱交換器100の正面図(図3のA矢視)である。
図5は、プレート熱交換器100の背面図(図3のB矢視)である。
以下にプレート熱交換器100の外観を具体的に説明する。図2に示すように、プレート熱交換器100では、冷媒流入口であるノズル103aから流入した冷媒7が冷媒流出口であるノズル103bから流出する冷媒流路が形成される。また、水流入口であるノズル103cから流入した水9が水流出口であるノズル103dから流出する水流路が形成される。
図3に示すように、プレート熱交換器100は、ノズル103が取り付けられる補強プレート104a、サイドプレート105a、伝熱プレート101a、伝熱プレート101b・・・・伝熱プレート101a、伝熱プレート101b、サイドプレート105b、補強プレート104bの順に積層される。ここで補強プレート104bはサイドプレート105bで覆われた状態であるため、図3では表示されていない。
図4に示すように、正面図(図3のA矢視)では、補強プレート104aに取付けられた4つのノズル103a〜103dが見える。
図5に示すように、背面図(図3のB矢視)では、補強プレート104bの表面が見える。
次に図6、図7を用いてプレート熱交換器100の構造を説明する。
図6は、図4のX−X断面に相当する断面である。「相当する」としたのは次の理由による。図6は、説明を簡単にするため、伝熱プレート101a,101bを合計で4枚だけ使用している。そして、積層の順番は、補強プレート104a、サイドプレート105a、伝熱プレート101b、101a、101b、101a、サイドプレート105b,補強プレート104bの順である。このように、図6は、図4とは同一ではないため「相当する」とした。
(伝熱プレート101a、伝熱プレート101b)
図7の(a),(b)はそれぞれ伝熱プレート101a,101bを示す図である。伝熱プレート101a,101bについては、どちらも同じ形状のプレートである。よって、図7の(a),(b)に示す伝熱プレート101a、伝熱プレート101bの大きさ、板厚は同様である。区別する必要のない場合は、たんに伝熱プレート101という。図7の(a)に示す伝熱プレート101aを点Pを中心に180度回転させたものが伝熱プレート101aである。したがって伝熱プレート101aと伝熱プレート101とは同一(略同一)の形状である。実施の形態1の説明では、図2において、V字形状の波模様のV字の頂点がノズル103a,103dの方向を向くものを伝熱プレート101aとし、180度反対方向を向く方を伝熱プレート101bとした。図7の(b)に示す伝熱プレート101bは、図7の(a)の伝熱プレート101aを点Pを中心として180度回転させた状態で、流路孔の符号をつけている。伝熱プレート101aと伝熱プレート101bとは四隅に流路孔106a〜106dを持つ。各伝熱プレートは、長手方向の流路孔106a、106bと、流路孔106c、106dとの間に流体を攪拌するための波形状107a,107bを持つ。波形状107a,107bは伝熱プレート101a,101bが積層され場合、積層方向に上下する形状である。伝熱プレート101aの波形状107aと伝熱プレート101bの波形状107bとは180度反転した形状である。前述のように、波形状107bは波形状107aに対して、波形状107aを点Pを中心に矢印方向に180度回転させた関係である。
図6に示すように、サイドプレート105aの下に伝熱プレート101bが配置され、伝熱プレート101bの下に伝熱プレート101aが配置される。積層された状態では、伝熱プレート101bに開けられた流路孔106a〜106dは、伝熱プレート101aに開けられた流路孔106a〜106dと重なり、流路を構成する。図7の(a)に示す伝熱プレート101aは、図2のサイドプレート105aの隣の伝熱プレート101aを想定している。図7の(a)の伝熱プレート101aに開けられた流路孔106a,106b,106c,106dは、それぞれ、ノズル103a,103b,103c,103dに対応する。流路孔106bには、後述するコの字型構造体102−1がプレートの裏側に形成されている。
(伝熱部108、基幹部109)
実施の形態1のプレート熱交換器100は、図6に示すように、伝熱プレート101aと伝熱プレート101bとを積層することで、第1流体と第2流体との間で熱交換を行うための流路を形成する伝熱部108を主たる構造とする。プレート熱交換器基幹部109(以下、基幹部109という)は、伝熱部108の上部にサイドプレート105aが配置され、伝熱部108の下部にサイドプレート105bが配置されることで構成される。すなわち伝熱部108は、複数枚の伝熱プレート101から構成される構造をいい、基幹部109とは、伝熱部108に、さらに、両側のサイドプレートを加えた構造をいう。基幹部109の上部に補強プレート104aが配置され、下部に補強プレート104bが配置されることで、補強プレート104aと補強プレート104bとによって基幹部109が挟まれる。前述のように、補強プレート104aにはノズル取付口(ノズル対応孔)が開けられている。ノズル取付口には、ノズル103a〜103dが取り付けられている。
(伝熱プレート101による流路の形成)
伝熱プレート101aと伝熱プレート101bとが積層されることで、波形状107aと波形状107bとが点接触する。この点接触の部分が、ロウ付けされることで流路を形成する「柱」になる。例えば、伝熱プレート101aは水(純水、水道水あるいは不凍液を混合した水など)の流路を形成し、伝熱プレート101bは冷媒7(例えば、R410Aを代表とした、空気調和機に使用される冷媒)の冷媒流路を形成する。伝熱プレート101aと伝熱プレート101bとを各1枚ずつ積層することで水の流路が形成され、更に伝熱プレート101aを積層することで、「水−冷媒」の層が形成される。以下、伝熱プレート101の積層枚数を増やすことで、「水−冷媒−水−冷媒・・・」と交互に流路が形成(図2参照)される。これら積層された複数の伝熱プレートによって、図6に示すような伝熱部108が構成される。
(プレート熱交換器100の特徴)
実施の形態1のプレート熱交換器100の特徴を説明する。実態の形態1のプレート熱交換器100は、各構成要素がロウ付けによって接合される方式の熱交換器である。
図8は、伝熱プレート101に形成される「コの字型の構造体102」(以下、構造体102ともいう)を説明する図である。図8の(a)は、図7の(a)の伝熱プレート101aを更に詳しく表した図である。図8の(b)は、(a)のY−Y断面図である。なお、図8の(a)では、流路孔106bには、3つの構造体102(構造体102−1、102−2、102−3)が形成された場合を示した。図8の(a)のように、伝熱プレート101aは、波形状107とは反対側の流路孔106b孔の円周上に、45度間隔で3つのコの字型構造体102をもつ。プレート熱交換器100の特徴は、伝熱プレート101aが、図8に示すような、四方に空いている流路孔106a,106b,106c,106dの内1つに、コの字型の構造体102を有する点である。前述のように、伝熱プレート101aを180度回転したものが伝熱プレート101bであるので、プレート熱交換器100の伝熱プレート101は、いずれも「コの字型の構造体102」を有する。この構造体102によって、プレート熱交換器100には、構造体102の形成された流路孔の周囲には後述する柱121及び柱122が形成される。
(コの字型構造体102)
図8の伝熱プレート101の流路孔106bは、波形状とは反対側(波形状から遠ざかる方向)に、内側に下り曲がったコの字型構造体102を持つ。構造体102は、流路孔を打ち抜く際に廃却材となる部分を曲げて形成する。構造体102は、伝熱プレート101のどの流路孔に形成されても構わない。図8では、伝熱プレートの4つある孔のうち流路孔106b(冷媒が流出するノズル103bに相当する位置の流路孔)に対して設けた。
コの字型構造体102を更に説明する。コの字型構造体102が形成された伝熱プレートを使用するプレート熱交換器100は、図2に示すように、一方側(ノズル103を持つ補強プレート104a側)から他方側(補強プレート104b側)に向かって積層された複数の伝熱プレート101a,101bの各伝熱プレートが、両側で隣接する他の伝熱プレートと接合されることにより冷媒7(第1流体)の流れる第1流路と、冷媒7と熱交換する水9(第2流体)の流れる第2流路とが積層方向Dに交互に形成されている。各伝熱プレート101は、図2のように、長辺と短辺とを有する矩形の形状をなすと共に、一方の端辺側と他方の端辺側とに冷媒7と水9とのいずれかが通過する開口である流路孔が2つずつ形成されている。コの字型構造体102については次の様である。
図8に示すように、各伝熱プレート101は、4つの流路孔のいずれかの流路孔(図8(a)では流路孔106bとした)」が、流路孔の周縁の一部から突き出すと共に屈曲して流路孔を形成している開口から遠ざかる方向に延びる構造体102(屈曲部)を備えている。この構造体102は、他方の側(補強プレート104a,104bのうち、補強プレート104bの側)で隣接する伝熱プレートの積層方向において対応する流路孔の周縁近傍に密着する(図9で後述する)。なお、図8(a)に示すように、伝熱プレート101aは、一方の端辺側の2つの流路孔と他方の端辺側の2つの流路孔との間の長辺の方向における領域に、積層方向に上下する波形状107が形成されている。そして、構造体102は、(a)のY−Y断面を示す(b)のように、波形状107から遠ざかる方向123に延びている。
図9は、構造体102の効果を説明する図である。なお図9は構造体102の効果を説明する便宜的な図であるので、正確な断面図ではない。図9の(a)は、伝熱プレート101が正常な積層順序で積層された状態を示す。図9の(b)は、伝熱プレート101の積層順序を誤った場合を示す。図9の(a−1)、(b−1)は、図8のY−Y断面と同じ方向でみた状態である。図9の(a−2)、(b−2)は、それぞれ(a−1)、(b−1)に対応する、図8のZ−Z断面(積層後)に相当する。伝熱プレート101aと伝熱プレート101bとを積層することで、伝熱プレート101aのコの字型構造体102が伝熱プレート101bの流路孔周辺の平面部に接触し、柱121(図9の(a−2))が形成される。以下、伝熱プレート101の積層枚数を増やすことにより、柱121全部で、冷媒流路孔を支える柱122(繰り返し構造)になる。柱121は伝熱プレート101の積層を間違えた場合では形成されることが無い。よって、流路孔の目視により柱の有無を見分けることで積層間違いを確認することにも効果を発揮する。すなわち、伝熱プレート101に積層後に、流路孔を斜め方向から覗き込むことで、積層の間違いを発見できる。
図9の(b−2)に示すように、伝熱プレート101を正規順番に積層しない場合、一直線に並ぶ予定のコの字型構造体102が欠けて空間が生じる。この生じた空間を目視で確認することにより、積層ミスの有無を判別できる。よって、間違った積層のままロウ付けすることがなくなるため、歩留まりが良くなる。また、きちんと積層された場合はコの字型構造体102がロウ材で隣の伝熱プレート101と接合されるため、コの字型構造体102そのものを、プレート熱交換器100を支える柱121とすることで、強度向上を図ることができる。
圧力破壊および圧力疲労破壊ともに、プレート熱交換器100の破壊されやすい部位は、プレート熱交換器100に流体を供給するために必要な流路孔周辺の部位である。一般的なプレート熱交換器では、熱交換面積拡大のために伝熱プレートの表面に波形状を設けている。上下の伝熱プレートどうしの波形状と波形状とが接触する箇所(下側の伝熱プレートの波の山と上側の伝熱プレートの波の底との接触部位)は、全てロウ付けされる。そして、ロウ付けされた箇所は、全て柱として存在する。それに対して流路孔周辺部位は伝熱部分ではなく、波形状が存在しないか、波形状が存在したとしても極端に少ない。そのため、従来のプレート熱交換器では流路孔周辺部は、支えとなる柱が少ない。強度向上のためには流路孔周辺部にも柱が多く存在することが好ましい。しかし、流路孔周辺部の面積は限られており、また、柱を形成し、かつ流路を遮らない構造は、限られてくる。
そこで、実施の形態1のプレート熱交換器100では、流路孔周辺部に積層ミス確認用に設けたコの字型の構造体102をロウ付けし、柱121(繰り返し構造の柱122)として用いる。これにより、プレート熱交換器100の信頼性向上を図ることができる。図9に示すように、コの字型の構造体102は、下側の伝熱プレート101の流路孔周辺部の波形状の形成されていない箇所に接触し、ロウ付けされることで柱121が形成される。柱121は歩留まり改善および積層ミス確認の効果があり、さらに、従来使用している部材で形成できる。よって、新たな部材を追加することなく、強度向上を図ることができる。また、形成された柱121は流路孔の周辺、伝熱部である波部とは流路孔を挟んで反対側(短辺側)に形成されるので、冷媒7の流路を阻害することなく、強度の向上を図ることができる。
(サイドプレート105)
図10は、伝熱部108の上下部を挟み込むサイドプレート105a、サイドプレート105bを示す図である。(103a)等は、図2の、どのノズルに対応するかを示している。サイドプレート105a、105bは、大きさ、板厚が伝熱プレート101と同様であり、四隅に流路孔105a−1〜105a−4、105b−1〜105b−4を持ち、波形状107の無い平面構造のプレートである。図6に示すように、サイドプレート105aは伝熱部108の上部に配置され、サイドプレート105bは伝熱部108の下部に配置されて、基幹部109を構成する。
(絞り形状部110a)
図6、図10に示すように、サイドプレート105aは、流路孔105a−1、105a−4の周辺に、絞り加工によって形成された凹形状の絞り形状部110aを有する。流路孔105a−1の絞り形状部110aは、円形の流路孔105a−1の縁に沿って一周形成される。流路孔105a−4の絞り形状部110aも同じである。なお凹形状とは、図6において、サイドプレート105aからサイドプレート105b方向に向かう積層方向Dに突き出る形状を凹形状といい、積層方向Dと反対方向に突き出る形状を凸形状という。
サイドプレート105bは、流路孔105b−1の周辺に絞り加工によって形成された凸形状の絞り形状部110bと、流路孔105b−4の周辺に絞り加工によって形成された凸形状の絞り形状部110cとを有する。それぞれの絞り形状部は、各サイドプレートに隣接する伝熱プレート101a、101bの流路孔のうち、積層された場合にノズル103a,103bに対応する流路孔(積層時に、それぞれのノズルの中心線方向に存在する流路孔)にロウ付けされる。これにより、絞り形状部110a,110b,110cが、伝熱プレート101とサイドプレート105との流路孔周りに柱を形成する。よって、プレート熱交換器100の強度を向上することが可能となる。
(絞り形状部110c)
図10の(b)に示すように、サイドプレート105bは、流路孔105b−4の周囲に、絞り形状部110bとは形状の異なる絞り形状部110cを有する。絞り形状部110cは、絞り形状部110bの内、コの字型構造体102と接触する部分を平坦に保った形状である。この平坦な部分を設けることで、サイドプレート105bに隣接する最下層の伝熱プレート101aに設けたコの字型構造体102を担ぐことを回避する。図10の(b)に示すように、平坦部でコの字型構造体102−1〜102−3(図8の(a)に対応して3か所に設けた場合を示した)を支持するので、サイドプレート105bを確実にロウ付けすることが可能となる。
図11は、図6のノズル103a側の拡大図である。図11のように、絞り形状部110a、110bにより、サイドプレート105aとサイドプレート105bとで形成される非伝熱空間111(流体が流入しない空間)に、冷媒が流入することを防ぐ。非伝熱空間111は平面と波形状107により形成される空間であり、伝熱に関して有効性を得ることが出来ない空間である。このため、この非伝熱空間111に冷媒が流入することを防ぐことにより、余分な放熱および冷媒流速の低下を防ぐことが可能となる。
(補強プレート105)
図6に示すように、基幹部109の上部に補強プレート104a(外側プレート)が取り付けられ、下部に補強プレート104bが取り付けられる。補強プレート104(耐圧プレートとも呼ばれる)は、伝熱プレート101及びサイドプレート105に対して約5倍の厚みを持つ。プレート熱交換器100では、補強プレート104aは、図2、図4等に示すように4つの流路孔を持つ。また、補強プレート104bは、図5に示すように、流路孔106を持たない。補強プレート104a,104bにより、プレート熱交換器100は、基幹部109に流れる流体によって発生する圧力の変動疲労およびプレート熱交換器100の圧力と大気圧との差により生じる力に耐えることが可能になる。
(ノズルのカシメ加工)
図2、図4、図6等に示すように、補強プレート104aの4つの流路孔のそれぞれには、冷媒および水を基幹部109に流入させるためのノズル103a〜103dが取り付けられる。ノズル103の取付位置(取付箇所)は、補強プレート104a、104bの流路孔の数によって決まる。実施の形態1のプレート熱交換器100では補強プレート104aには4つの流路孔を設け、補強プレート104bには設けていないが、1枚の補強プレートに最大4つの流路孔を設けるとすれば、1台のプレート熱交換器100に対して、合計8つのノズル103を取り付けることになる。図11に示すように、冷媒7が流入するノズル103aは、端部に補強プレート103aの流路孔とはまり合う押し込み部112を有している。押し込み部112の先端は、補強プレート104aの下よりも1mm以上出るように構成されている。図11の寸法Hが、1mm以上である。プレート熱交換器100をロウ付けで接合する工程の前に、ノズル103aの押し込み部112を補強プレート104aの流路孔に挿し込み、押し込み部112をカシメ加工する。このカシメ加工により補強プレート104aとノズル103aとを仮固定した状態で、補強プレート104aが基幹部109に積層され、プレート熱交換器100全体が仮組みされて、仮組みのプレート熱交換器100がロウ付け工程に送られる。
(ロウ付け工程)
仮組み状態のプレート熱交換器100では、伝熱プレート101aと伝熱プレート101bとの間、および伝熱部108とサイドプレート105aおよびサイドプレート105bとの間、基幹部109と補強プレート104aおよび補強プレート104bとの間にロウ材として用いられる銅条が挟みこまれる。更に補強プレート104aとノズル103a〜103dとの間にもロウ材である銅が配置される。ロウ材が配置された仮組み状態のプレート熱交換器100はロウ付け工程において真空加熱炉に入れられ、真空状態でのロウ付が行われる。このロウ付け工程で銅が融解し、各要素の接合面に浸透する。浸透した銅が冷えることにより各要素同士が半永久的に接着され、プレート熱交換器100が形成される。
以上の実施の形態1では、流体の出入り口となる4隅の流路孔のうち1つにのみコの字型の構造体102を持つ伝熱プレートを互いに180度回転させて積層した一対の伝熱プレートを、上部の伝熱プレートのコの字型構造体が下部の伝熱プレートに接することにより、上下の伝熱プレートの流路孔を結ぶ柱121を形成する。そして一対の伝熱プレートを複数対重ねることによって、プレート熱交換器の流路孔をつなぐ柱122(繰り返し構造)が形成される。この柱122(繰り返し構造)によって、ロウ付け前に流路孔をのぞき、形成された柱を視認することで、ロウ付け前に積層ミスの有無を確認できる。また、柱122(繰り返し構造)がロウ付けされて、強度が向上する。
100 プレート熱交換器、2 ヒートポンプユニット、3 圧縮機、4 凝縮器、5 電子膨張弁、6 蒸発器、7 冷媒、8 水回路、9 出湯水、10 上水、11 水−水熱交換タンク、12 暖房機器、13 上水利用機器、100 プレート熱交換器、101,101a,101b 伝熱プレート、121 柱、102 コの字型構造体、103 ノズル、104,104a,104b 補強プレート、105,105a,105b サイドプレート、106a,106b,106c,106d 流路孔、107 波形状、108 伝熱部、109 基幹部、110 絞り形状部、111 非伝熱空間、112 押し込み部。

Claims (5)

  1. 一方側から他方側に向かって積層された複数のプレートの各プレートが、両側で隣接する他のプレートと接合されることにより、第1流体の流れる第1流路と、前記第1流体と熱交換する第2流体の流れる第2流路とが積層方向に交互に形成されたプレート熱交換器において、
    前記複数のプレートの各プレートは、
    長辺と短辺とを有する矩形の形状をなすと共に一方の短辺側と他方の短辺側とに前記第1流体と前記第2流体とのいずれかが通過する開口である流路孔が2つずつ形成され、
    前記複数のプレートの一つ置きの各プレートは、
    4つの前記流路孔のうち同じ位置の前記流路孔が、前記流路孔の周縁の一部から突き出す突き出し片が屈曲して前記開口から遠ざかる方向に延びる屈曲部であって、屈曲することで前記他方側で隣接する前記プレートである隣接プレートの同じ位置の前記流路孔の周縁近傍の平面に対向する状態とされた前記突き出し片の前記方側の表面が前記平面に密着する屈曲部を
    備え、
    それぞれの前記屈曲部は、
    前記表面が、前記隣接プレートの同じ位置の前記流路孔の周縁近傍の前記平面に密着することにより、前記屈曲部を備える前記プレートと前記隣接プレートどうしの組で、前記一方側から前記他方側に向かう繰り返し構造を形成することを特徴とするプレート熱交換器。
  2. それぞれの前記屈曲部は、
    前記突き出し片が、前記流路孔の周縁のうちの同じ箇所から突き出すことを特徴とする請求項1記載のプレート熱交換器。
  3. 前記突き出し片は、
    矩形の形状をなすことを特徴とする請求項1または2に記載のプレート熱交換器。
  4. 前記複数のプレートの各プレートは、
    前記一方の短辺側の2つの前記流路孔と前記他方の短辺側の2つの前記流路孔との間の前記長辺の方向における領域に、前記積層方向に上下する波形状が形成され、
    前記屈曲部は、
    前記波形状から遠ざかる方向に延びることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のプレート熱交換器。
  5. 圧縮機と、第1の熱交換器と、膨張機構と、第2の熱交換器とが配管で接続されたヒートポンプ装置において、
    前記第1の熱交換器、前記第2の熱交換器の少なくともいずれかとして、
    一方側から他方側に向かって積層された複数のプレートの各プレートが、両側で隣接する他のプレートと接合されることにより、第1流体の流れる第1流路と、前記第1流体と熱交換する第2流体の流れる第2流路とが積層方向に交互に形成されたプレート熱交換器であって、
    前記複数のプレートの各プレートは、
    長辺と短辺とを有する矩形の形状をなすと共に一方の短辺側と他方の短辺側とに前記第1流体と前記第2流体とのいずれかが通過する開口である流路孔が2つずつ形成され、
    前記複数のプレートの一つ置きの各プレートは、
    4つの前記流路孔のうち同じ位置の前記流路孔が、前記流路孔の周縁の一部から突き出す突き出し片が屈曲して前記開口から遠ざかる方向に延びる屈曲部であって、屈曲することで前記他方側で隣接する前記プレートである隣接プレートの同じ位置の前記流路孔の周縁近傍の平面に対向する状態とされた前記突き出し片の前記方側の表面が前記平面に密着する屈曲部を
    備え、
    それぞれの前記屈曲部は、
    前記表面が、前記隣接プレートの同じ位置の前記流路孔の周縁近傍の前記平面に密着することにより、前記屈曲部を備える前記プレートと前記隣接プレートどうしの組で、前記一方側から前記他方側に向かう繰り返し構造を形成することを特徴とするプレート熱交換器
    を備えたことを特徴とするヒートポンプ装置。
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