JP5932777B2 - プレート式熱交換器及びヒートポンプ装置 - Google Patents
プレート式熱交換器及びヒートポンプ装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5932777B2 JP5932777B2 JP2013510753A JP2013510753A JP5932777B2 JP 5932777 B2 JP5932777 B2 JP 5932777B2 JP 2013510753 A JP2013510753 A JP 2013510753A JP 2013510753 A JP2013510753 A JP 2013510753A JP 5932777 B2 JP5932777 B2 JP 5932777B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plate
- adjacent
- wave shape
- outlet
- heat exchanger
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 58
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 31
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 20
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 9
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 24
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 20
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 20
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 18
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 17
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 16
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 239000010721 machine oil Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
- F28D9/0043—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
- F28D9/005—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another the plates having openings therein for both heat-exchange media
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
- F28F3/025—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
- F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
- F28F3/042—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element
- F28F3/046—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element the deformations being linear, e.g. corrugations
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/12—Elements constructed in the shape of a hollow panel, e.g. with channels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2275/00—Fastening; Joining
- F28F2275/04—Fastening; Joining by brazing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
また、流出入口近傍は、波形状が形成されていない平面であり、受圧面積が大きくなる。そのため、流出入口に隣接する1つ目の波における接合部分にかかる応力は、波形状が形成されている伝熱面部分にかかる応力よりも大きい。したがって、流出入口に隣接する1つ目の波における重複部分は、特に接合強度を高くする必要がある。
特許文献2に記載されたプレート式熱交換器のように、伝熱面に設けた堰(補強溝)は、伝熱プレートの積層方向の変形については脆弱であるため、受圧面積が大きく破損し易い流出入口近傍の強度向上にならない。また、伝熱面に堰を設けてしまうと、流体の圧力損失が大きくなってしまう。
この発明は、プレート式熱交換器の耐圧強度を高くすることを目的とする。
流体の流入口及び流出口が設けられた複数のプレートが積層され、前記流入口から流入した前記流体が前記流出口へ向かって流れる流路が隣接するプレートの間に形成されたプレート式熱交換器であり、
各プレートには、前記流入口と前記流出口との間に、プレートの積層方向に変位する波形状であって、前記流入口側から前記流出口側へ向かって複数の頂部及び底部が繰り返し現れる波形状が形成され、
前記各プレートに形成されている波形状は、前記積層方向から見た場合にV字型となるものであって、
隣接するプレートは、前記積層方向から見た場合に、下側に積層されたプレートである下側プレートに形成された前記V字型の波形状の頂部と、上側に積層されたプレートである上側プレートに形成された前記V字型の波形状の底部とが重なる部分が接合され、
前記下側プレートに形成された前記V字型の波形状の頂部のうち、前記流入口と前記流出口との少なくともいずれかに隣接する頂部である隣接頂部は、平面状であり、
前記上側プレートに形成された波形状の底部のうち、前記隣接頂部と接合される底部である接合底部は、平面状であり、
前記下側プレートに形成された前記V字型の波形状の頂部のうち、前記隣接頂部以外には凸状の頂部を有し、
前記上側プレートに形成された波形状の底部のうち、前記接合底部以外には凸状の底部を有し、
前記隣接頂部と前記接合底部とが接合される接合面積は、前記隣接頂部以外の凸状の頂部と前記接合底部以外の凸状の底部とが接合される接合面積よりも大きい
ことを特徴とする。
実施の形態1に係るプレート式熱交換器30の基本構成を説明する。
図1は、プレート式熱交換器30の側面図である。図2は、補強用サイドプレート1の正面図(積層方向から見た図)である。図3は、伝熱プレート2の正面図である。図4は、伝熱プレート3の正面図である。図5は、補強用サイドプレート4の正面図である。図6は、伝熱プレート2と伝熱プレート3とを積層した状態を示す図である。図7は、プレート式熱交換器30の分解斜視図である。
図3,4に示すように、各伝熱プレート2,3は、補強用サイドプレート1と同様に、略矩形の板状に形成され、四隅に第1流入口9、第1流出口10、第2流入口11、第2流出口12が設けられる。また、各伝熱プレート2,3は、プレートの積層方向に変位する波形状15,16が形成されている。波形状15,16は、積層方向から見た場合に、伝熱プレート2,3の短辺方向の両端側に両端部を有し、両端部から長辺方向にずれた位置に折り返し点を有する略V字状に形成されている。特に、伝熱プレート2に形成された波形状15と、伝熱プレート3に形成された波形状16とでは、略V字状の向きが逆向きになっている。
図5に示すように、補強用サイドプレート4は、補強用サイドプレート1等と同様に、略矩形の板状に形成される。補強用サイドプレート4は、第1流入管5、第1流出管6、第2流入管7、第2流出管8が設けられない。なお、図5では、補強用サイドプレート4に、第1流入管5、第1流出管6、第2流入管7、第2流出管8の位置を破線で示すが、補強用サイドプレート4にこれらが設けられているわけではない。
図6に示すように、伝熱プレート2と伝熱プレート3とを積層した場合、向きの異なる略V字状の波形状15,16が重なり合うことにより、伝熱プレート2と伝熱プレート3との間に複雑な流れを引き起こす流路が形成される。
外部から第1流入管5へ流入した第1流体は、各伝熱プレート2,3の第1流入口9が重なり合うことで形成された通路孔を流れ、各第1流路13へ流入する。第1流路13へ流入した第1流体は、短辺方向へ徐々に広がりながら、長辺方向へ流れて、第1流出口10から流出する。第1流出口10から流出した第1流体は、第1流出口10が重なり合うことで形成された通路孔を流れ、第1流出管6から外部へ流出する。
同様に、外部から第2流入管7へ流入した第2流体は、各伝熱プレート2,3の第2流入口11が重なり合うことで形成された通路孔を流れ、各第2流路14へ流入する。第2流路14へ流入した第2流体は、短辺方向へ徐々に広がりながら、長辺方向へ流れて、第2流出口12から流出する。第2流出口12から流出した第2流体は、第2流出口12が重なり合うことで形成された通路孔を流れ、第2流出管8から外部へ流出する。
第1流路13を流れる第1流体と第2流路14を流れる第2流体とは、波形状15,16が形成された部分を流れる際、伝熱プレート2,3を介して熱交換される。なお、第1流路13と第2流路14とにおいて、波形状15,16が形成された部分を熱交換流路17(図3,4,6参照)と呼ぶ。
図8は、実施の形態1に係る伝熱プレート2を示す図である。図9は、実施の形態1に係る伝熱プレート3を示す図である。図10は、実施の形態1に係る伝熱プレート2と伝熱プレート3とを積層した状態を示す図である。図11は、図8のA−A’断面図である。図12は、図8のB−B’断面図である。図13は、図9のC−C’断面図である。図14は、図9のD−D’断面図である。図15は、図10のE−E’断面図である。図16は、図10のF−F’断面図である。
そのため、図10,15に示すように、隣接頂部18と接合底部19とが重なる重複部分20(図10において斜線で示す領域)は、点ではなく面となる。したがって、隣接頂部18と接合底部19とがロウ付けにより接合される接合面積を大きくすることができ、接合強度を高くすることができる。つまり、伝熱プレート3における第1流出口10及び第2流入口11側の1つ目の波と、伝熱プレート2との接合強度を高くすることができる。
しかし、隣接頂部18と接合底部19とを平面状にすることで、隣接頂部18と接合底部19との間に多少の隙間があったとしても、ロウ付けによる接合をすることができる。
そのため、図16に示すように、他頂部21と他底部22とが重なる重複部分23は、点となる。したがって、他頂部21と他底部22とがロウ付けにより接合される面積を小さくすることができ、熱交換流路17における有効な熱交換面積が小さくならない。また、圧力損失を抑えることができる。
つまり、伝熱プレート3に形成された波形状16の頂部のうち、第1流入口9及び第2流出口12に隣接する波形状16(1つ目の波)の頂部を平面状に形成してもよい。また、伝熱プレート3における第1流入口9及び第2流出口12に隣接する波形状16(1つ目の波)の頂部と接合される、伝熱プレート2に形成された波形状15の底部を平面状に形成してもよい。これにより、第1流出口10及び第2流入口11側と同様に、伝熱プレート3における第1流入口9及び第2流出口12側の1つ目の波と、伝熱プレート2との接合強度を高くすることができる。
つまり、伝熱プレート2に形成された波形状15の頂部のうち、第1流出口10及び第2流入口11に隣接する波形状15(1つ目の波)や、第1流入口9及び第2流出口12に隣接する波形状15(1つ目の波)の頂部を平面状に形成してもよい。また、伝熱プレート2における第1流出口10及び第2流入口11に隣接する波形状15(1つ目の波)や、第1流入口9及び第2流出口12に隣接する波形状15(1つ目の波)の頂部と接合される、伝熱プレート3に形成された波形状16の底部を平面状に形成してもよい。これにより、伝熱プレート2の背面側及び伝熱プレート3の前面側と同様に、伝熱プレート3の背面側及び伝熱プレート2の前面側についても、伝熱プレート2における1つ目の波と、伝熱プレート3との接合強度を高くすることができる。
また、流出入口に隣接する波形状15,16の波高の寸法aが小さくなった場合であっても、ロウ付けにより接合することができる。そのため、量産する場合においても、安定した強度を持ったプレート式熱交換器30を提供することができる。
また、強度が高くなり、信頼性の高いプレート式熱交換器30であれば、冷媒の漏えいも少ないため、高圧冷媒であるCO2も使用可能となるし、炭化水素、低GWP(Global Warming Potential)冷媒といった可燃性冷媒も使用可能となる。
実施の形態1では、隣接頂部18や接合底部19を平面状に形成することについて説明した。実施の形態2では、隣接頂部18や接合底部19を所定の幅の平面にすることについて説明する。
一方、幅bを2ミリメートルより大きくすると、ロウ付け面積が大きくなり過ぎ、圧力損失が大きくなってしまう。また、場合によっては、ロウ付け面積が大きくなり過ぎて、隣接する重複部分のロウと連結して、流路を塞いでしまう。
実施の形態2では、隣接頂部18や接合底部19を所定の幅の平面にすることについて説明した。実施の形態3では、隣接頂部18や接合底部19を平面に近い緩やかな曲面にすることについて説明する。
一方、曲げ半径Rを10ミリメートルより大きくすると、ロウ付け面積が大きくなり、圧力損失が大きくなってしまう。また、場合によっては、ロウ付け面積が大きくなり過ぎて、隣接する重複部分のロウと連結して、流路を塞いでしまう場合がある。
実施の形態1−3では、隣接頂部18や接合底部19を平面状に形成することについて説明した。実施の形態4では、隣接頂部18や接合底部19に、互いに嵌り合う凹凸形状を形成することについて説明する。
隣接頂部18及び接合底部19に凸部24及び凹部25のような凹凸形状を形成することにより、伝熱プレート2,3が積層された場合の接合面積が大きくなり、接合強度が高くなる。
図22に示すように、凹凸形状を形成しない場合、重複部分20においてロウ材26が大きく広がり、下流側に流体が流れない死流域27ができ、圧力損失が大きくなる。一方、図23に示すように、凹凸形状を形成した場合、重複部分20においてロウ材26は凹凸形状の間に広がるため、ロウ材26が広がる面積を小さくできる。そのため、ロウ材26によってできる死流域27を小さくでき、圧力損失が大きくなることを防止できる。また、死流域27が小さくなれば、有効な熱交換面積が大きくなり、熱交換性能が高くなる。
実施の形態1−3では、隣接頂部18や接合底部19を平面状に形成することについて説明した。実施の形態5では、隣接頂部18と接合底部19との波高を他の波の波高よりも高くすることについて説明する。
図25に示すように、隣接頂部18の波高(図25の寸法c)を他頂部21の波高(図25の寸法a)よりも高くしている。図示していないが、同様に、接合底部19の波高を他底部22の波高よりも高くする。
隣接頂部18や接合底部19の波高を他の波の波高よりも高くすることにより、ロウ付け時における荷重で隣接頂部18や接合底部19が潰され凹み、平面状になる。そのため、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
実施の形態1−5では、隣接頂部18や接合底部19の形状を変更することについて説明した。実施の形態6では、隣接頂部18や接合底部19を形成する波の角度を変更することについて説明する。
波角度は、伝熱プレート2,3の長辺と平行な線28aと波の稜線28bとがなす角度である。図26,27に示すように、隣接頂部18や接合底部19を形成していない波の波角度θ1は例えば65度であり、隣接頂部18や接合底部19を形成する波の波角度θ2は例えば75度である。つまり、波角度θ2は、波角度θ1よりも大きい。言い換えれば、V字状に形成された波の折り返し角度は、隣接頂部18や接合底部19を形成する波の方が、隣接頂部18や接合底部19を形成していない波よりも大きい。
図26,27に示すように、波角度を大きくすることにより、重複部分20の面積が大きくなる。つまり、隣接頂部18や接合底部19を形成する波の波角度を大きくすることにより、接合面積が大きくなり、接合強度が高くなる。
図28に示すように、隣接頂部18や接合底部19を形成する波を部分的に長辺方向へ折り曲げた曲部29を設けている。これにより、隣接頂部18や接合底部19を形成する波の一部の波角度を大きくしている。一部の波角度を大きくした場合であっても、その部分における接合面積が大きくなり、接合強度が高くなる。
実施の形態7では、プレート式熱交換器30を用いたヒートポンプ装置100の回路構成の一例について説明する。
ヒートポンプ装置100では、冷媒として、例えば、CO2、R410A、HC等が用いられる。CO2のように高圧側が超臨界域となる冷媒もあるが、ここでは、冷媒としてR410Aを用いた場合を例として説明する。
図30は、図29に示すヒートポンプ装置100の冷媒の状態についてのモリエル線図である。図30において、横軸は比エンタルピ、縦軸は冷媒圧力を示す。
ヒートポンプ装置100は、圧縮機51と、熱交換器52と、膨張機構53と、レシーバ54と、内部熱交換器55と、膨張機構56と、熱交換器57とが配管により順次接続され、冷媒が循環する主冷媒回路58を備える。なお、主冷媒回路58において、圧縮機51の吐出側には、四方弁59が設けられ、冷媒の循環方向が切り替え可能となっている。また、熱交換器57の近傍には、ファン60が設けられる。また、熱交換器52は、上記実施の形態で説明したプレート式熱交換器30である。
さらに、ヒートポンプ装置100は、レシーバ54と内部熱交換器55との間から、圧縮機51のインジェクションパイプまでを配管により繋ぐインジェクション回路62を備える。インジェクション回路62には、膨張機構61、内部熱交換器55が順次接続される。
熱交換器52には、水が循環する水回路63が接続される。なお、水回路63には、給湯器、ラジエータや床暖房等の放熱器等の水を利用する装置が接続される。
熱交換器52で液化された液相冷媒は、膨張機構53で減圧され、気液二相状態になる(図30の点3)。膨張機構53で気液二相状態になった冷媒は、レシーバ54で圧縮機51へ吸入される冷媒と熱交換され、冷却されて液化される(図30の点4)。レシーバ54で液化された液相冷媒は、主冷媒回路58と、インジェクション回路62とに分岐して流れる。
主冷媒回路58を流れる液相冷媒は、膨張機構61で減圧され気液二相状態となったインジェクション回路62を流れる冷媒と内部熱交換器55で熱交換されて、さらに冷却される(図30の点5)。内部熱交換器55で冷却された液相冷媒は、膨張機構56で減圧されて気液二相状態になる(図30の点6)。膨張機構56で気液二相状態になった冷媒は、蒸発器となる熱交換器57で外気と熱交換され、加熱される(図30の点7)。そして、熱交換器57で加熱された冷媒は、レシーバ54でさらに加熱され(図30の点8)、圧縮機51に吸入される。
一方、インジェクション回路62を流れる冷媒は、上述したように、膨張機構61で減圧されて(図30の点9)、内部熱交換器55で熱交換される(図30の点10)。内部熱交換器55で熱交換された気液二相状態の冷媒(インジェクション冷媒)は、気液二相状態のまま圧縮機51のインジェクションパイプから圧縮機51内へ流入する。
圧縮機51では、主冷媒回路58から吸入された冷媒(図30の点8)が、中間圧まで圧縮、加熱される(図30の点11)。中間圧まで圧縮、加熱された冷媒(図30の点11)に、インジェクション冷媒(図30の点10)が合流して、温度が低下する(図30の点12)。そして、温度が低下した冷媒(図30の点12)が、さらに圧縮、加熱され高温高圧となり、吐出される(図30の点1)。
ここで、膨張機構61の開度は、マイクロコンピュータ等の制御部により電子制御により制御される。
主冷媒回路58を流れる液相冷媒は、レシーバ54で圧縮機51に吸入される冷媒と熱交換されて、さらに冷却される(図30の点5)。レシーバ54で冷却された液相冷媒は、膨張機構53で減圧されて気液二相状態になる(図30の点6)。膨張機構53で気液二相状態になった冷媒は、蒸発器となる熱交換器52で熱交換され、加熱される(図30の点7)。このとき、冷媒が吸熱することにより、水回路63を循環する水が冷やされ、冷房や冷凍に利用される。
そして、熱交換器52で加熱された冷媒は、レシーバ54でさらに加熱され(図30の点8)、圧縮機51に吸入される。
一方、インジェクション回路62を流れる冷媒は、上述したように、膨張機構61で減圧されて(図30の点9)、内部熱交換器55で熱交換される(図30の点10)。内部熱交換器55で熱交換された気液二相状態の冷媒(インジェクション冷媒)は、気液二相状態のまま圧縮機51のインジェクションパイプから流入する。
圧縮機51内での圧縮動作については、暖房運転時と同様である。
Claims (8)
- 流体の流入口及び流出口が設けられた複数のプレートが積層され、前記流入口から流入した前記流体が前記流出口へ向かって流れる流路が隣接するプレートの間に形成されたプレート式熱交換器であり、
各プレートには、前記流入口と前記流出口との間に、プレートの積層方向に変位する波形状であって、前記流入口側から前記流出口側へ向かって複数の頂部及び底部が繰り返し現れる波形状が形成され、
前記各プレートに形成されている波形状は、前記積層方向から見た場合にV字型となるものであって、
隣接するプレートは、前記積層方向から見た場合に、下側に積層されたプレートである下側プレートに形成された前記V字型の波形状の頂部と、上側に積層されたプレートである上側プレートに形成された前記V字型の波形状の底部とが重なる部分が接合され、
前記下側プレートに形成された前記V字型の波形状の頂部のうち、前記流入口と前記流出口との少なくともいずれかに隣接する頂部である隣接頂部は、平面状であり、
前記上側プレートに形成された波形状の底部のうち、前記隣接頂部と接合される底部である接合底部は、平面状であり、
前記下側プレートに形成された前記V字型の波形状の頂部のうち、前記隣接頂部以外には凸状の頂部を有し、
前記上側プレートに形成された波形状の底部のうち、前記接合底部以外には凸状の底部を有し、
前記隣接頂部と前記接合底部とが接合される接合面積は、前記隣接頂部以外の凸状の頂部と前記接合底部以外の凸状の底部とが接合される接合面積よりも大きい
ことを特徴とするプレート式熱交換器。 - 前記隣接頂部は、前記波形状の稜線と垂直方向の幅が1ミリメートル以上2ミリメートル以下の平面である
ことを特徴とする請求項1に記載のプレート式熱交換器。 - 流体の流入口及び流出口が設けられた複数のプレートが積層され、前記流入口から流入した前記流体が前記流出口へ向かって流れる流路が隣接するプレートの間に形成されたプレート式熱交換器であり、
各プレートには、前記流入口と前記流出口との間に、プレートの積層方向に変位する波形状であって、前記流入口側から前記流出口側へ向かって複数の頂部及び底部が繰り返し現れる波形状が形成され、
前記各プレートに形成されている波形状は、前記積層方向から見た場合にV字型となるものであって、
隣接するプレートは、前記積層方向から見た場合に、下側に積層されたプレートである下側プレートに形成された前記V字型の波形状の頂部と、上側に積層されたプレートである上側プレートに形成された前記V字型の波形状の底部とが重なる部分が接合され、
前記下側プレートに形成された前記V字型の波形状の頂部のうち、前記流入口と前記流出口との少なくともいずれかに隣接する頂部である隣接頂部は、曲げ半径が2ミリメートル以上10ミリメートル以下の曲面であり、
前記上側プレートに形成された波形状の底部のうち、前記隣接頂部と接合される底部である接合底部は、曲げ半径が2ミリメートル以上10ミリメートル以下の曲面であり、
前記下側プレートに形成された前記V字型の波形状の頂部のうち、前記隣接頂部以外には凸状の頂部を有し、
前記上側プレートに形成された波形状の底部のうち、前記接合底部以外には凸状の底部を有し、
前記隣接頂部と前記接合底部とが接合される接合面積は、前記隣接頂部以外の凸状の頂部と前記接合底部以外の凸状の底部とが接合される接合面積よりも大きい
ことを特徴とするプレート式熱交換器。 - 前記上側プレートに形成された波形状の頂部のうち、前記隣接頂部と接合される底部である接合底部と、前記隣接頂部とには、積層された場合に嵌り合うように、一方に凹部が形成され、他方に凸部が形成された
ことを特徴とする請求項1に記載のプレート式熱交換器。 - 前記隣接頂部は、他の頂部よりも波高が高く形成されていたものが、前記各プレートが積層された際の荷重により潰され平面状になった
ことを特徴とする請求項1に記載のプレート式熱交換器。 - 前記各プレートは、矩形であり、長辺方向の一端側に前記流入口が設けられるとともに、他方側に前記流出口が設けられ、
前記各プレートに形成された前記V字型の波形状は、短辺方向の両端側に両端部を有し、前記両端部から前記長辺方向にずれた位置に折り返し点を有し、
前記波形状のうち前記隣接頂部を形成する部分は、他の頂部を形成する部分よりも前記V字型の前記折り返し点における折り返し角度が大きい
ことを特徴とする請求項1に記載のプレート式熱交換器。 - 前記各プレートは、矩形であり、長辺方向の一端側に前記流入口が設けられるとともに、他方側に前記流出口が設けられ、
前記各プレートに形成された前記V字型の波形状は、短辺方向の両端側に両端部を有し、前記両端部から前記長辺方向にずれた位置に折り返し点を有し、
前記波形状のうち前記隣接頂部を形成する部分には、前記長辺方向における前記折り返し点側に曲がった曲部が形成された
ことを特徴とする請求項1に記載のプレート式熱交換器。 - 圧縮機と、第1熱交換器と、膨張機構と、第2熱交換器とが配管で接続された冷媒回路を備え、
前記冷媒回路に接続された前記第1熱交換器は、
流体の流入口及び流出口が設けられた複数のプレートが積層され、前記流入口から流入した前記流体が前記流出口へ向かって流れる流路が隣接するプレートの間に形成されたプレート式熱交換器であり、
各プレートには、前記流入口と前記流出口との間に、プレートの積層方向に変位する波形状であって、前記流入口側から前記流出口側へ向かって複数の頂部及び底部が繰り返し現れる波形状が形成され、
前記各プレートに形成されている波形状は、前記積層方向から見た場合にV字型となるものであって、
隣接するプレートは、前記積層方向から見た場合に、下側に積層されたプレートである下側プレートに形成された前記V字型の波形状の頂部と、上側に積層されたプレートである上側プレートに形成された前記V字型の波形状の底部とが重なる部分が接合され、
前記下側プレートに形成された前記V字型の波形状の頂部のうち、前記流入口と前記流出口との少なくともいずれかに隣接する頂部である隣接頂部は、平面状であり、
前記上側プレートに形成された波形状の底部のうち、前記隣接頂部と接合される底部である接合底部は、平面状であり、
前記下側プレートに形成された前記V字型の波形状の頂部のうち、前記隣接頂部以外には凸状の頂部を有し、
前記上側プレートに形成された波形状の底部のうち、前記接合底部以外には凸状の底部を有し、
前記隣接頂部と前記接合底部とが接合される接合面積は、前記隣接頂部以外の凸状の頂部と前記接合底部以外の凸状の底部とが接合される接合面積よりも大きい
ことを特徴とするヒートポンプ装置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2011/059543 WO2012143998A1 (ja) | 2011-04-18 | 2011-04-18 | プレート式熱交換器及びヒートポンプ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2012143998A1 JPWO2012143998A1 (ja) | 2014-07-28 |
JP5932777B2 true JP5932777B2 (ja) | 2016-06-08 |
Family
ID=47041151
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013510753A Active JP5932777B2 (ja) | 2011-04-18 | 2011-04-18 | プレート式熱交換器及びヒートポンプ装置 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9448013B2 (ja) |
EP (1) | EP2700894B1 (ja) |
JP (1) | JP5932777B2 (ja) |
KR (1) | KR101553759B1 (ja) |
CN (1) | CN103502766B (ja) |
ES (1) | ES2702057T3 (ja) |
RU (1) | RU2554706C2 (ja) |
WO (1) | WO2012143998A1 (ja) |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014125566A1 (ja) * | 2013-02-12 | 2014-08-21 | 三菱電機株式会社 | プレート式熱交換器及び冷凍サイクル装置 |
EP2871435A1 (en) * | 2013-11-07 | 2015-05-13 | Air To Air Sweden AB | A sheet for exchange of heat or mass transfer between fluid flows, a device comprising such a sheet, and a method of manufacturing the sheet |
JP6552499B2 (ja) * | 2013-12-10 | 2019-07-31 | スウェップ インターナショナル アクティエボラーグ | 改良された流れを有する熱交換器 |
CN107208983B (zh) * | 2015-01-22 | 2019-11-26 | 三菱电机株式会社 | 板式热交换器以及热泵式室外机 |
KR101676852B1 (ko) * | 2015-07-17 | 2016-11-17 | 현성씨티(주) | 조립성을 향상시킨 냉각탑용 필러 |
JP2017110887A (ja) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | 株式会社ノーリツ | プレート式熱交換器、温水装置およびプレート式熱交換器の製造方法 |
JP2018179340A (ja) * | 2017-04-06 | 2018-11-15 | 東京電力ホールディングス株式会社 | プレート式熱交換器 |
JP1653096S (ja) * | 2018-11-26 | 2020-02-17 | ||
JP1653095S (ja) * | 2018-11-26 | 2020-02-17 | ||
JP1653094S (ja) * | 2018-11-26 | 2020-02-17 | ||
US11306979B2 (en) | 2018-12-05 | 2022-04-19 | Hamilton Sundstrand Corporation | Heat exchanger riblet and turbulator features for improved manufacturability and performance |
KR20200114123A (ko) | 2019-03-27 | 2020-10-07 | 엘지전자 주식회사 | 공기조화 장치 |
KR20200114031A (ko) | 2019-03-27 | 2020-10-07 | 엘지전자 주식회사 | 공기조화 장치 |
KR20200114068A (ko) | 2019-03-27 | 2020-10-07 | 엘지전자 주식회사 | 공기 조화 장치 |
SE544426C2 (en) | 2019-04-03 | 2022-05-24 | Alfa Laval Corp Ab | A heat exchanger plate, and a plate heat exchanger |
DE102019210238A1 (de) * | 2019-07-10 | 2021-01-14 | Mahle International Gmbh | Stapelscheibenwärmetauscher |
EP3828489A1 (en) * | 2019-11-26 | 2021-06-02 | Alfa Laval Corporate AB | Heat transfer plate |
KR20210109844A (ko) | 2020-02-28 | 2021-09-07 | 엘지전자 주식회사 | 공기 조화 장치 및 그의 물 충전 방법 |
US11585575B2 (en) | 2020-07-08 | 2023-02-21 | Rheem Manufacturing Company | Dual-circuit heating, ventilation, air conditioning, and refrigeration systems and associated methods |
US12013135B2 (en) | 2020-08-06 | 2024-06-18 | Rheem Manufacturing Company | Systems and methods of detecting an obstructed furnace air filter using a flame sensor |
US12092352B2 (en) | 2020-08-06 | 2024-09-17 | Rheem Manufacturing Company | Systems and methods of detecting an obstructed furnace air filter using a pressure sensor |
US12018900B2 (en) * | 2021-03-08 | 2024-06-25 | Rheem Manufacturing Company | Systems and methods for heat exchange |
CN116336836A (zh) * | 2021-12-22 | 2023-06-27 | 丹佛斯有限公司 | 板式换热器 |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04347496A (ja) * | 1991-05-24 | 1992-12-02 | Hisaka Works Ltd | プレート式熱交換器 |
JPH07243781A (ja) * | 1994-03-04 | 1995-09-19 | Hisaka Works Ltd | プレート式熱交換器 |
JP3026231U (ja) * | 1995-12-22 | 1996-07-02 | 東洋ラジエーター株式会社 | オイルクーラ |
JPH08271173A (ja) * | 1995-03-31 | 1996-10-18 | Hisaka Works Ltd | プレート式熱交換器のプレート構造 |
JPH11248392A (ja) * | 1998-02-27 | 1999-09-14 | Daikin Ind Ltd | プレート型熱交換器 |
JPH11281283A (ja) * | 1998-03-26 | 1999-10-15 | Hisaka Works Ltd | プレート式熱交換器 |
JP2000193390A (ja) * | 1998-12-25 | 2000-07-14 | Daikin Ind Ltd | プレ―ト式熱交換器 |
JP2001280887A (ja) * | 2000-03-30 | 2001-10-10 | Hisaka Works Ltd | プレート式熱交換器 |
JP2004011936A (ja) * | 2002-06-03 | 2004-01-15 | Nissan Motor Co Ltd | 熱交換器 |
US20040256083A1 (en) * | 2003-05-08 | 2004-12-23 | Peter Rehberg | Plate-type heat exchanger with single-walled and double-walled heat transfer plates |
JP2005514576A (ja) * | 2001-12-17 | 2005-05-19 | アルファ ラヴァル コーポレイト アクチボラゲット | プレートパッケージ、プレートパッケージを製造する方法、プレートパッケージの使用、プレートパッケージを有するプレート熱交換器 |
WO2009112031A2 (en) * | 2008-03-13 | 2009-09-17 | Danfoss A/S | A double plate heat exchanger |
JP2012514174A (ja) * | 2008-12-29 | 2012-06-21 | アルファ・ラバル・ビカール | プレート、熱交換器及び熱交換器の製造方法 |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1500715A (en) * | 1974-05-24 | 1978-02-08 | Apv Co Ltd | Plate heat exchangers |
ATA166091A (de) * | 1991-08-23 | 1996-02-15 | Faigle Heinz Kg | Füllkörper |
JP3328329B2 (ja) | 1992-09-24 | 2002-09-24 | 株式会社日阪製作所 | プレート式熱交換器用プレート |
JP3543992B2 (ja) | 1994-03-28 | 2004-07-21 | 株式会社日阪製作所 | プレート式熱交換器 |
RU2100733C1 (ru) * | 1996-03-29 | 1997-12-27 | Алексей Иванович Худяков | Пластинчатый теплообменник и способ изготовления пластинчатого теплообменника |
JP3147065B2 (ja) | 1997-12-10 | 2001-03-19 | ダイキン工業株式会社 | プレート式熱交換器 |
JP2000266489A (ja) | 1999-03-15 | 2000-09-29 | Ebara Corp | プレート式熱交換器 |
RU2165571C1 (ru) * | 1999-08-05 | 2001-04-20 | Христолюбов Роберт Геннадьевич | Теплообменник пластинчатый противоточный |
DE19948222C2 (de) * | 1999-10-07 | 2002-11-07 | Xcellsis Gmbh | Plattenwärmetauscher |
US20030131979A1 (en) * | 2001-12-19 | 2003-07-17 | Kim Hyeong-Ki | Oil cooler |
US7343965B2 (en) * | 2004-01-20 | 2008-03-18 | Modine Manufacturing Company | Brazed plate high pressure heat exchanger |
SE527716C2 (sv) * | 2004-04-08 | 2006-05-23 | Swep Int Ab | Plattvärmeväxlare |
PT1630510E (pt) * | 2004-08-28 | 2007-04-30 | Swep Int Ab | Permutador de calor de placas. |
SE528879C2 (sv) | 2005-07-04 | 2007-03-06 | Alfa Laval Corp Ab | Värmeväxlarplatta, par av två värmeväxlarplattor samt plattpaket för plattvärmeväxlare |
WO2007036963A1 (en) * | 2005-09-30 | 2007-04-05 | Gianni Candio | Method for manufacturing a plate heat exchanger having plates connected through melted contact points and heat exchanger obtained using said method |
SE531472C2 (sv) * | 2005-12-22 | 2009-04-14 | Alfa Laval Corp Ab | Värmeväxlare med värmeöverföringsplatta med jämn lastfördelning på kontaktpunkter vid portområden |
WO2008128235A1 (en) * | 2007-04-16 | 2008-10-23 | Celltech Metals, Inc. | Flow-through sandwich core structure and method and system for same |
CN101256057A (zh) * | 2008-03-25 | 2008-09-03 | 丹佛斯钦宝(杭州)热交换器有限公司 | 具有干燥功能的板式换热器 |
SE532524C2 (sv) | 2008-06-13 | 2010-02-16 | Alfa Laval Corp Ab | Värmeväxlarplatta samt värmeväxlarmontage innefattandes fyra plattor |
JP4827905B2 (ja) | 2008-09-29 | 2011-11-30 | 三菱電機株式会社 | プレート式熱交換器、及びこれを搭載した空気調和機 |
JP5106453B2 (ja) | 2009-03-18 | 2012-12-26 | 三菱電機株式会社 | プレート式熱交換器及び冷凍空調装置 |
-
2011
- 2011-04-18 EP EP11863909.5A patent/EP2700894B1/en active Active
- 2011-04-18 ES ES11863909T patent/ES2702057T3/es active Active
- 2011-04-18 WO PCT/JP2011/059543 patent/WO2012143998A1/ja active Application Filing
- 2011-04-18 CN CN201180070214.0A patent/CN103502766B/zh active Active
- 2011-04-18 KR KR1020137025927A patent/KR101553759B1/ko active IP Right Grant
- 2011-04-18 US US14/005,586 patent/US9448013B2/en active Active
- 2011-04-18 RU RU2013151067/06A patent/RU2554706C2/ru active
- 2011-04-18 JP JP2013510753A patent/JP5932777B2/ja active Active
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04347496A (ja) * | 1991-05-24 | 1992-12-02 | Hisaka Works Ltd | プレート式熱交換器 |
JPH07243781A (ja) * | 1994-03-04 | 1995-09-19 | Hisaka Works Ltd | プレート式熱交換器 |
JPH08271173A (ja) * | 1995-03-31 | 1996-10-18 | Hisaka Works Ltd | プレート式熱交換器のプレート構造 |
JP3026231U (ja) * | 1995-12-22 | 1996-07-02 | 東洋ラジエーター株式会社 | オイルクーラ |
US6394178B1 (en) * | 1998-02-27 | 2002-05-28 | Daikin Industries, Ltd. | Plate type heat exchanger |
JPH11248392A (ja) * | 1998-02-27 | 1999-09-14 | Daikin Ind Ltd | プレート型熱交換器 |
JPH11281283A (ja) * | 1998-03-26 | 1999-10-15 | Hisaka Works Ltd | プレート式熱交換器 |
JP2000193390A (ja) * | 1998-12-25 | 2000-07-14 | Daikin Ind Ltd | プレ―ト式熱交換器 |
JP2001280887A (ja) * | 2000-03-30 | 2001-10-10 | Hisaka Works Ltd | プレート式熱交換器 |
JP2005514576A (ja) * | 2001-12-17 | 2005-05-19 | アルファ ラヴァル コーポレイト アクチボラゲット | プレートパッケージ、プレートパッケージを製造する方法、プレートパッケージの使用、プレートパッケージを有するプレート熱交換器 |
JP2004011936A (ja) * | 2002-06-03 | 2004-01-15 | Nissan Motor Co Ltd | 熱交換器 |
US20040256083A1 (en) * | 2003-05-08 | 2004-12-23 | Peter Rehberg | Plate-type heat exchanger with single-walled and double-walled heat transfer plates |
WO2009112031A2 (en) * | 2008-03-13 | 2009-09-17 | Danfoss A/S | A double plate heat exchanger |
JP2012514174A (ja) * | 2008-12-29 | 2012-06-21 | アルファ・ラバル・ビカール | プレート、熱交換器及び熱交換器の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20140008047A1 (en) | 2014-01-09 |
RU2013151067A (ru) | 2015-05-27 |
EP2700894A4 (en) | 2014-12-31 |
CN103502766A (zh) | 2014-01-08 |
KR101553759B1 (ko) | 2015-09-16 |
ES2702057T3 (es) | 2019-02-27 |
EP2700894B1 (en) | 2018-11-07 |
WO2012143998A1 (ja) | 2012-10-26 |
US9448013B2 (en) | 2016-09-20 |
EP2700894A1 (en) | 2014-02-26 |
KR20130127531A (ko) | 2013-11-22 |
RU2554706C2 (ru) | 2015-06-27 |
JPWO2012143998A1 (ja) | 2014-07-28 |
CN103502766B (zh) | 2016-05-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5932777B2 (ja) | プレート式熱交換器及びヒートポンプ装置 | |
JP5805189B2 (ja) | プレート式熱交換器及びヒートポンプ装置 | |
JP5661119B2 (ja) | プレート式熱交換器及びヒートポンプ装置 | |
CN108603732B (zh) | 板式热交换器及具备板式热交换器的热泵式制热供热水系统 | |
JP5859022B2 (ja) | プレート式熱交換器およびこの熱交換器を備えた冷凍サイクル装置 | |
WO2013183629A1 (ja) | プレート式熱交換器及びそれを備えた冷凍サイクル装置 | |
WO2018216245A1 (ja) | プレート式熱交換器及びヒートポンプ式給湯システム | |
JP5819592B2 (ja) | プレート式熱交換器及びヒートポンプ装置 | |
WO2013076751A1 (ja) | プレート式熱交換器及びそれを用いた冷凍サイクル装置 | |
JP7062131B2 (ja) | プレート式熱交換器及びそれを備えたヒートポンプ装置 | |
JP6177459B1 (ja) | プレート式熱交換器および冷凍サイクル装置 | |
US20240230246A9 (en) | Plate heat exchanger with improved connection strength | |
JP6028452B2 (ja) | 水熱交換器 | |
JP5940152B2 (ja) | プレート式熱交換器及びそれを備えた冷凍サイクル装置 | |
JP5595064B2 (ja) | プレート式熱交換器及びヒートポンプ装置 | |
CN111512112A (zh) | 板翅片层叠型热交换器和使用它的制冷系统 | |
JP2007010299A (ja) | 熱交換器および給湯装置 | |
JPWO2013076751A1 (ja) | プレート式熱交換器及びそれを用いた冷凍サイクル装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20141202 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141216 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150213 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150901 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151026 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160405 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160428 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5932777 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |