JP6177459B1 - プレート式熱交換器および冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Abstract
Description
<プレート式熱交換器>
図1〜図3を参照して、実施の形態1に係るプレート式熱交換器100について説明する。プレート式熱交換器100は、第1流体と第2流体とが熱交換する第1熱交換ユニット10と、第1熱交換ユニット10において熱交換された第1流体と第3流体とが熱交換する第2熱交換ユニット20とを備える。第1熱交換ユニット10は、第1の面と、第1の面と対向する第2の面とを有している。第2熱交換ユニット20は、第3の面と、第3の面と対向する第4の面とを有している。第1熱交換ユニット10の第2の面は、第2熱交換ユニット20の第3の面と後述する仕切プレート4を介して接続されている。プレート式熱交換器100において、第1熱交換ユニット10の第1の面は、第2の面および第3の面を挟んで、第2熱交換ユニット20の第4の面と対向している。第1の面、第2の面、第3の面および第4の面は、曲面であってもよいし、平面であってもよい。
図4〜図12に示されるように、第1伝熱プレート1、第2伝熱プレート2,3、仕切プレート4,第1および第2出入口プレート5,6の平面形状は、たとえば略矩形状である。第1伝熱プレート1、第2伝熱プレート2,3、仕切プレート4,第1および第2出入口プレート5,6は、上記積層方向に重なる通路孔同士が互いに接続されている。各プレート間は、たとえばろう付けにより接続されている。
第1熱交換ユニット10は、たとえば4枚の第1伝熱プレート1と1枚の第1出入口プレート5により構成されている。4枚の第1伝熱プレート1および1枚の第1出入口プレート5は、それぞれの長手方向が鉛直方向に沿うように配置され、積層されている。各第1伝熱プレート1は、通路孔11が通路孔12に対して鉛直方向の上方または下方に位置するように配置されている。第1出入口プレート5は、第2流体の第2流入口51が第2流出口52に対して鉛直方向の下方に位置するように配置されている。
次に、プレート式熱交換器100の作用効果について説明する。
次に、図13を参照して、実施の形態2に係るプレート式熱交換器101について説明する。実施の形態2に係るプレート式熱交換器101は、基本的には実施の形態1に係るプレート式熱交換器100と同様の構成を備えるが、第1流体の第1流出口62から流出した第1流体が、第3流体の第3流入口63から第3流体として流入可能に設けられている点で異なる。
実施の形態1および実施の形態2に係るプレート式熱交換器100は、第1伝熱プレート1と第2伝熱プレート2とがいずれも同数であるが、これに限られるものでは無い。たとえば、図16を参照して、第1熱交換ユニット10に含まれる第1伝熱プレート1の数が第2熱交換ユニット20に含まれる第2伝熱プレート2,3の数よりも多くてもよい。たとえば、4枚の第2伝熱プレート2,3を含む第2熱交換ユニット20に対し、第1熱交換ユニット10は6枚の第1伝熱プレート1を含んでいてもよい。このようにすれば、第1熱交換ユニット10において第1流体と第2流体との間で熱交換可能な領域を大きくすることができる。
Claims (7)
- 第1の面および前記第1の面と対向する第2の面を有し、第1流体と第2流体とが熱交換するための第1熱交換ユニットと、
第3の面および前記第3の面と対向する第4の面を有し、前記第1熱交換ユニットの前記第2の面と前記第3の面とが接続されるように配置され、かつ前記第1熱交換ユニットにおいて熱交換された前記第1流体と、第3流体とが熱交換するための第2熱交換ユニットとを備え、
前記第1熱交換ユニットは、前記第2流体を入出するための第2流入口および第2流出口を含み、
前記第2熱交換ユニットは、前記第1流体を入出するための第1流入口および第1流出口と、前記第3流体を入出するための第3流入口および第3流出口とを含み、
前記第1流入口および前記第1流出口は前記第2熱交換ユニットの前記第4の面上に設けられており、
前記第2流入口および前記第2流出口は前記第1熱交換ユニットの前記第1の面上に設けられており、
前記第3流入口および前記第3流出口は前記第2熱交換ユニットの前記第4の面上に設けられており、
前記第2熱交換ユニットは、伝熱面を有し、前記伝熱面に垂直な方向に互いに積層されている複数の第2伝熱プレートをさらに含み、
前記複数の第2伝熱プレートには、前記伝熱面に対して前記垂直な方向の前記第1の面側に突出している凸部と、前記第1流体を流通させるための通路孔とが設けられており、前記通路孔は、前記凸部の頂面上に設けられており、
前記凸部の前記頂面は、前記垂直な方向において前記第1の面側において隣り合う仕切プレートまたは他の前記第2伝熱プレートと接触している、プレート式熱交換器。 - 前記第1流体の前記第1流出口から流出した前記第1流体が、前記第3流体の前記第3流入口から前記第3流体として流入可能に設けられている、請求項1に記載のプレート式熱交換器。
- 前記第1熱交換ユニットは複数の第1伝熱プレートを含み、
前記第1伝熱プレートの数は前記第2伝熱プレートの数以上である、請求項1または請求項2に記載のプレート式熱交換器。 - 複数の前記第1伝熱プレートの各々は、前記第1流体または前記第2流体を流通させるための通路孔を4つ有し、
複数の前記第2伝熱プレートの各々は、前記第1流体または前記第3流体を流通させるための通路孔を5つ有している、請求項3に記載のプレート式熱交換器。 - 前記第1流体が流れる前記第2伝熱プレートの前記通路孔は、水平方向において前記第2伝熱プレートの中央に位置し、かつ鉛直方向の下方に配置された第1通路孔と、前記第1通路孔に対し鉛直方向の上方に配置された第2通路孔とを有している、請求項4に記載のプレート式熱交換器。
- 請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の前記プレート式熱交換器と、前記プレート式熱交換器に前記第1流体を吐出するための圧縮機とを備える、冷凍サイクル装置。
- 前記第1流体および前記第3流体は冷媒を含み、
前記第2流体は不凍液または水の少なくともいずれか一方を含む、請求項6に記載の冷凍サイクル装置。
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