JP6418354B2 - Plate heat exchanger, heat pump device, and heat pump heating / hot water system - Google Patents

Plate heat exchanger, heat pump device, and heat pump heating / hot water system Download PDF

Info

Publication number
JP6418354B2
JP6418354B2 JP2018504299A JP2018504299A JP6418354B2 JP 6418354 B2 JP6418354 B2 JP 6418354B2 JP 2018504299 A JP2018504299 A JP 2018504299A JP 2018504299 A JP2018504299 A JP 2018504299A JP 6418354 B2 JP6418354 B2 JP 6418354B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plate
heat transfer
heat
fin
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
Application number
JP2018504299A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2018088006A1 (en
Inventor
発明 孫
発明 孫
伊東 大輔
大輔 伊東
寿守務 吉村
寿守務 吉村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Application granted granted Critical
Publication of JP6418354B2 publication Critical patent/JP6418354B2/en
Publication of JPWO2018088006A1 publication Critical patent/JPWO2018088006A1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-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
    • F28D9/02Heat-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 heat-exchange media travelling at an angle to one another
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/40Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

Description

本発明は、複数の伝熱プレートを積層して構成したプレート式熱交換器、ヒートポンプ装置およびヒートポンプ式暖房給湯システムに関するものである。   The present invention relates to a plate heat exchanger, a heat pump device, and a heat pump heating / hot water supply system configured by laminating a plurality of heat transfer plates.

従来、プレート式熱交換器は、複数の伝熱プレートが積層されて構成され、伝熱プレート間に第一流路および第二流路が交互に形成されており、第一流路および第二流路にそれぞれ流体を流して、これらの流体間で熱交換を行わせる構成となっている。   Conventionally, a plate heat exchanger is configured by laminating a plurality of heat transfer plates, and the first flow path and the second flow path are alternately formed between the heat transfer plates. Each of the fluids is allowed to flow and heat exchange is performed between these fluids.

この種のプレート式熱交換器として、断面形状が波形の凹凸形状を有する伝熱プレート同士で挟まれた空間で第一流路を形成し、第一流路に、伝熱プレートと同様に断面形状が波形の凹凸形状を有するインナーフィンを配置した構成のプレート式熱交換器がある(例えば、特許文献1参照)。このプレート式熱交換器では、伝熱プレートの凹凸形状とインナーフィンの凹凸形状とが伝熱プレートの積層方向に重ならずにズレた配置で、伝熱プレートとインナーフィンとが重なって接合されている。   As this type of plate-type heat exchanger, the first flow path is formed in a space sandwiched between heat transfer plates having a corrugated uneven shape, and the cross-sectional shape is similar to the heat transfer plate in the first flow path. There is a plate heat exchanger having a configuration in which inner fins having corrugated irregularities are arranged (see, for example, Patent Document 1). In this plate heat exchanger, the heat transfer plate and the inner fin are joined with the uneven shape of the heat transfer plate and the uneven shape of the inner fin shifted from each other without overlapping in the stacking direction of the heat transfer plate. ing.

特開2016−70558号公報JP-A-2006-70558

特許文献1のプレート式熱交換器では、伝熱プレートおよびインナープレートの両方が凹凸形状となっている。このため、これらを上述のように重ね合わせると、各プレート同士が格子状に点接触し、その点接触部分で接合されている。この点接触部分は複数箇所あるものの、点接触であるため、インナーフィンと伝熱プレートとの熱伝達が充分ではないという問題があった。   In the plate heat exchanger of Patent Document 1, both the heat transfer plate and the inner plate are uneven. For this reason, when these are overlapped as described above, the plates are point-contacted in a lattice shape and joined at the point contact portions. Although there are a plurality of point contact portions, there is a problem that heat transfer between the inner fin and the heat transfer plate is not sufficient because of the point contact.

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、インナーフィンと伝熱プレートとの間の熱伝達を向上することが可能なプレート式熱交換器、ヒートポンプ装置およびヒートポンプ式暖房給湯システムを提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a plate heat exchanger, a heat pump device, and a heat pump heating system that can improve heat transfer between an inner fin and a heat transfer plate. The purpose is to provide a hot water supply system.

本発明に係るプレート式熱交換器は、複数の伝熱プレートが積層され、伝熱プレート間に、第一流体が流れる第一流路および第二流体が流れる第二流路が積層方向に交互に形成されており、伝熱プレートは、積層方向の一方に凸となった凸部と凹となった凹部とが面内に形成された凹凸形状を有する伝熱部を備えて第一流体と第二流体との間で熱交換を行うプレート式熱交換器において、第一流路にインナーフィンが配置され、インナーフィンは、複数の通路孔が形成された平板状の平坦部と、通路孔の周縁に立設された伝熱壁とを有するプレートフィンであり、平板状の平坦部が、プレートフィンの一方側にある伝熱プレートの凹部と、プレートフィンの他方側にある伝熱プレートの凸部とに接触した状態で挟まれており、通路孔は、プレートフィンと伝熱プレートの一方との間の空間と、プレートフィンと伝熱プレートの他方との間の空間と、を連通しているものである。 In the plate heat exchanger according to the present invention, a plurality of heat transfer plates are stacked, and between the heat transfer plates, a first flow path through which the first fluid flows and a second flow path through which the second fluid flows alternately in the stacking direction. The heat transfer plate is provided with a heat transfer portion having a concavo-convex shape in which a convex portion that is convex in one direction in the stacking direction and a concave portion that is concave are formed in the plane. In a plate heat exchanger that exchanges heat between two fluids, an inner fin is disposed in the first flow path, and the inner fin includes a flat plate-like flat portion having a plurality of passage holes and a peripheral edge of the passage hole. A plate fin having a heat transfer wall erected on the plate, and a flat plate-shaped flat portion having a concave portion of the heat transfer plate on one side of the plate fin and a convex portion of the heat transfer plate on the other side of the plate fin And the passage hole is A space between one Tofin the heat transfer plate, and a space between the other plate fins and the heat transfer plate, in which communicates with.

また、本発明に係るヒートポンプ装置は、圧縮機、熱交換器、減圧装置、上記のプレート式熱交換器が接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、冷媒回路の冷媒とプレート式熱交換器で熱交換される熱媒体が流れる熱媒体回路とを備えたものである。   The heat pump device according to the present invention includes a compressor, a heat exchanger, a decompression device, a refrigerant circuit in which the above plate heat exchanger is connected, a refrigerant circuit that circulates refrigerant, a refrigerant in the refrigerant circuit, and a plate heat exchanger. And a heat medium circuit in which a heat medium to be heat exchange flows.

また、本発明に係るヒートポンプ式暖房給湯システムは、ヒートポンプ装置と、熱媒体の温熱を用いて暖房および給湯を行う暖房給湯装置と、熱媒体回路に設けられ、熱媒体を搬送するポンプとを備えたものである。   The heat pump heating and hot water supply system according to the present invention includes a heat pump device, a heating and hot water supply device that performs heating and hot water supply using the heat of the heat medium, and a pump that is provided in the heat medium circuit and conveys the heat medium. It is a thing.

本発明に係るプレート式熱交換器は、インナーフィンを構成するプレートフィンと伝熱プレートとが、プレートフィンの平坦部で伝熱プレートの凹凸形状に線接合する。そのため、プレートフィンと伝熱プレートとの熱伝達を向上することができる。また、本発明に係るヒートポンプ装置およびヒートポンプ式暖房給湯システムは、上記のプレート式熱交換器を備えたため、熱交換性能の向上を図ることができる。   In the plate heat exchanger according to the present invention, the plate fins constituting the inner fin and the heat transfer plate are linearly joined to the uneven shape of the heat transfer plate at the flat portion of the plate fin. Therefore, heat transfer between the plate fin and the heat transfer plate can be improved. Moreover, since the heat pump apparatus and the heat pump type hot water supply system according to the present invention include the plate type heat exchanger, the heat exchange performance can be improved.

本発明の実施の形態1に係るプレート式熱交換器100の分解斜視図である。1 is an exploded perspective view of a plate heat exchanger 100 according to Embodiment 1 of the present invention. 図1の第一伝熱プレート1の概略正面図である。It is a schematic front view of the 1st heat exchanger plate 1 of FIG. 図1の第二伝熱プレート3の概略正面図である。It is a schematic front view of the 2nd heat exchanger plate 3 of FIG. 図1のインナーフィン2の概略正面図である。It is a schematic front view of the inner fin 2 of FIG. 図1の伝熱セット4の積層方向の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the lamination direction of the heat-transfer set 4 of FIG. 本発明の実施の形態1に係るプレート式熱交換器100の第一流路5の構造斜視図である。It is a structure perspective view of the 1st channel 5 of plate type heat exchanger 100 concerning Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1に係るプレート式熱交換器100の第一伝熱プレート1と第二伝熱プレート3の間にプレートフィン2を配置して積層した構造の正面透視図である。FIG. 2 is a front perspective view of a structure in which plate fins 2 are arranged and stacked between a first heat transfer plate 1 and a second heat transfer plate 3 of a plate heat exchanger 100 according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1に係るプレート式熱交換器100の通路孔20aの形状例を示す正面図である。It is a front view which shows the example of a shape of the passage hole 20a of the plate type heat exchanger 100 which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2に係るプレート式熱交換器100において第一伝熱プレート1と第二伝熱プレート3の間にプレートフィン2を配置して積層した構造の第一流入連通路14周辺を、正面から透視した透視局部図である。In the plate heat exchanger 100 according to Embodiment 2 of the present invention, the periphery of the first inflow communication path 14 having a structure in which the plate fins 2 are disposed and stacked between the first heat transfer plate 1 and the second heat transfer plate 3 It is the see-through | perspective local view which saw through from the front. 本発明の実施の形態3に係るプレート式熱交換器100の伝熱セット4の一部の概略拡大断面斜視図である。It is a general | schematic expanded cross-section perspective view of a part of heat transfer set 4 of the plate type heat exchanger 100 which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態3に係るプレート式熱交換器100のプレートフィン2の通路孔20aの側面図である。It is a side view of passage hole 20a of plate fin 2 of plate type heat exchanger 100 concerning Embodiment 3 of the present invention. 本発明の実施の形態3に係るプレート式熱交換器100のプレートフィン2の通路孔20aの正面図である。It is a front view of passage hole 20a of plate fin 2 of plate type heat exchanger 100 concerning Embodiment 3 of the present invention. 本発明の実施の形態3に係るプレート式熱交換器100のプレートフィン2の通路孔20aの斜視図である。It is a perspective view of passage hole 20a of plate fin 2 of plate type heat exchanger 100 concerning Embodiment 3 of the present invention. 本発明の実施の形態3に係るプレート式熱交換器100の伝熱セット4の一部の概略拡大断面斜視図である。It is a general | schematic expanded cross-section perspective view of a part of heat transfer set 4 of the plate type heat exchanger 100 which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4に係るプレート式熱交換器100のプレートフィン2の通路孔20aの側面図である。It is a side view of passage hole 20a of plate fin 2 of plate type heat exchanger 100 concerning Embodiment 4 of the present invention. 本発明の実施の形態4に係るプレート式熱交換器100のプレートフィン2の通路孔20aの正面図である。It is a front view of passage hole 20a of plate fin 2 of plate type heat exchanger 100 concerning Embodiment 4 of the present invention. 本発明の実施の形態4に係るプレート式熱交換器100のプレートフィン2の通路孔20aの斜視図である。It is a perspective view of passage hole 20a of plate fin 2 of plate type heat exchanger 100 concerning Embodiment 4 of the present invention. 本発明の実施の形態4に係るプレート式熱交換器100のプレートフィン2の通路孔20aを第二流れ空間5b側から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the passage hole 20a of the plate fin 2 of the plate type heat exchanger 100 which concerns on Embodiment 4 of this invention from the 2nd flow space 5b side. 本発明の実施の形態4に係るプレート式熱交換器100の整流壁26の通路孔20aの変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the passage hole 20a of the rectification | straightening wall 26 of the plate type heat exchanger 100 which concerns on Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態5に係るプレート式熱交換器100の伝熱セット4の一部の概略拡大断面斜視図である。It is a general | schematic expanded cross-section perspective view of a part of heat transfer set 4 of the plate type heat exchanger 100 which concerns on Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態6に係るプレート式熱交換器100における概略断面図である。It is a schematic sectional drawing in the plate type heat exchanger 100 which concerns on Embodiment 6 of this invention. 本発明の実施の形態7に係るプレート式熱交換器100におけるプレートフィン面積比γの説明図である。It is explanatory drawing of the plate fin area ratio (gamma) in the plate type heat exchanger 100 which concerns on Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施の形態7に係るプレート式熱交換器100における性能検討効果図である。It is a performance examination effect figure in plate type heat exchanger 100 concerning Embodiment 7 of the present invention. 本発明の実施の形態8に係るヒートポンプ式暖房給湯システム200の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the heat pump type heating hot-water supply system 200 which concerns on Embodiment 8 of this invention.

以下、発明の実施の形態に係るプレート式熱交換器について図面等を参照しながら説明する。ここで、図1を含め、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、以下に記載する実施の形態の全文において共通することとする。そして、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、明細書に記載された形態に限定するものではない。また、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。   Hereinafter, a plate heat exchanger according to an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. Here, in FIG. 1 and the following drawings, the same reference numerals denote the same or corresponding parts, and are common to the whole text of the embodiments described below. And the form of the component represented by the whole specification is an illustration to the last, Comprising: It does not limit to the form described in the specification. Moreover, in the following drawings, the relationship of the size of each component may be different from the actual one.

また、以下の説明において、理解を容易にするために方向を表す用語(例えば「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」等)を適宜用いるが、これは説明のためのものであって、これらの用語は本願発明を限定するものではない。また、本実施の形態1では、プレート式熱交換器100を正面視、つまりプレート式熱交換器100を伝熱プレートの積層方向に見た状態において、「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」を使用する。また、「凹」と「凸」は、前方側に「凸」とし、後方側に凸の部分を「凹」とする。   Further, in the following description, terms indicating directions (for example, “up”, “down”, “right”, “left”, “front”, “back”, etc.) are used as appropriate for easy understanding. This is for explanation and these terms do not limit the present invention. Further, in the first embodiment, “up”, “down”, “right” in the state where the plate heat exchanger 100 is viewed from the front, that is, when the plate heat exchanger 100 is viewed in the stacking direction of the heat transfer plates. , “Left”, “Front”, “Rear” are used. In addition, “concave” and “convex” are defined as “convex” on the front side and “convex” on the rear side.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係るプレート式熱交換器100の分解斜視図である。図2は、図1の第一伝熱プレート1の概略正面図である。図3は、図1の第二伝熱プレート3の概略正面図である。図4は、図1のインナーフィン2の概略正面図である。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is an exploded perspective view of a plate heat exchanger 100 according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a schematic front view of the first heat transfer plate 1 of FIG. FIG. 3 is a schematic front view of the second heat transfer plate 3 of FIG. FIG. 4 is a schematic front view of the inner fin 2 of FIG.

本実施の形態1に係るプレート式熱交換器100はプレートフィン型であり、図1に示すように、第一伝熱プレート1と第二伝熱プレート3との間にインナーフィン2が配置された構成の伝熱セット4が複数積層されて構成されている。そして伝熱セット4が複数積層されることで、伝熱セット4を構成する第一伝熱プレート1と伝熱セット4を構成する第二伝熱プレート3との間に形成された第一流路5と、伝熱セット4同士の間に形成された第二流路6とが交互に積層された構成となり、第一流路5を流れる第一流体と第二流路6を流れる第二流体との間で熱交換を行うようになっている。第一流体は、例えば冷媒のR410A、R32、R290、COなどであり、第二流体は、例えば水などである。図1において実線矢印が第一流体、点線矢印が第二流体の流れを示している。The plate heat exchanger 100 according to the first embodiment is a plate fin type, and the inner fins 2 are arranged between the first heat transfer plate 1 and the second heat transfer plate 3 as shown in FIG. A plurality of heat transfer sets 4 having the above-described configuration are stacked. And the 1st flow path formed between the 1st heat-transfer plate 1 which comprises the heat-transfer set 4, and the 2nd heat-transfer plate 3 which comprises the heat-transfer set 4 because two or more heat-transfer sets 4 are laminated | stacked. 5 and the second flow path 6 formed between the heat transfer sets 4 are alternately stacked, and the first fluid flowing in the first flow path 5 and the second fluid flowing in the second flow path 6 Heat exchange between them. The first fluid is, for example, refrigerant R410A, R32, R290, CO 2 or the like, and the second fluid is, for example, water or the like. In FIG. 1, the solid line arrow indicates the flow of the first fluid, and the dotted line arrow indicates the flow of the second fluid.

また、伝熱セット4の積層方向の最外面には第一補強用サイドプレート7および第二補強用サイドプレート8が配置されている。図1において最前面に積層されている板が第一補強用サイドプレート7であり、最後面に積層されている板が第二補強用サイドプレート8である。   A first reinforcing side plate 7 and a second reinforcing side plate 8 are disposed on the outermost surface of the heat transfer set 4 in the stacking direction. In FIG. 1, the plate laminated on the foremost surface is the first reinforcing side plate 7, and the plate laminated on the rearmost surface is the second reinforcing side plate 8.

また、第一補強用サイドプレート7および第二補強用サイドプレート8は、図1に示すように角丸な矩形の板状に構成されている。第一補強用サイドプレート7の四隅には流体の流入口または流出口となる円形状の孔が形成されている。そして、各孔の周縁には円筒形状の流入管または流出管が設けられている。詳しくは、第一補強用サイドプレート7の右下には第一流体が流入する第一流入管10が設けられ、第一補強用サイドプレート7の右上には第一流体が流出する第一流出管11が設けられる。また、第二補強用サイドプレート8の左下には第二流体が流入する第二流入管12、左上には第二流体が流出する第二流出管13が設けられる。   Further, the first reinforcing side plate 7 and the second reinforcing side plate 8 are formed in a rounded rectangular plate shape as shown in FIG. Circular holes serving as fluid inlets or outlets are formed at the four corners of the first reinforcing side plate 7. A cylindrical inflow pipe or outflow pipe is provided at the periphery of each hole. Specifically, a first inflow pipe 10 through which the first fluid flows is provided at the lower right of the first reinforcing side plate 7, and a first outflow pipe through which the first fluid flows out at the upper right of the first reinforcing side plate 7. 11 is provided. A second inflow pipe 12 into which the second fluid flows in is provided at the lower left of the second reinforcing side plate 8, and a second outflow pipe 13 through which the second fluid flows out is provided at the upper left.

第一伝熱プレート1および第二伝熱プレート3は、図2および図3に示すようにいずれも角の丸い略矩形形状の板である。そして、第一伝熱プレート1および第二伝熱プレート3は、波形の凹凸形状(後述の図5参照)が繰り返された断面を有する伝熱部100a、100bを有している。第一伝熱プレート1および第二伝熱プレート3の材質は熱伝導が良好な金属、例えば、アルミニウム、銅、それらの合金などであることが望ましい。また、強度の向上も図るには、第一伝熱プレート1および第二伝熱プレート3の材質はステンレス鋼などであることが望ましい。   The first heat transfer plate 1 and the second heat transfer plate 3 are both substantially rectangular plates with rounded corners, as shown in FIGS. 2 and 3. And the 1st heat-transfer plate 1 and the 2nd heat-transfer plate 3 have the heat-transfer parts 100a and 100b which have the cross section where the uneven | corrugated uneven | corrugated shape (refer FIG. 5 mentioned later) was repeated. The material of the first heat transfer plate 1 and the second heat transfer plate 3 is preferably a metal having good heat conduction, such as aluminum, copper, or an alloy thereof. In order to improve the strength, the material of the first heat transfer plate 1 and the second heat transfer plate 3 is preferably stainless steel.

そして、第一伝熱プレート1および第二伝熱プレート3のそれぞれの四隅には、第一流入管10、第一流出管11、第二流入管12、第二流出管13に対応して、第一流入孔14a、14b、第一流出孔15a、15b、第二流入孔16a、16b、第二流出孔17a、17bが形成されている。第一流入孔14a、14bは第一流路5の流入口、第一流出孔15a、15bは第一流路5の流出口、第二流入孔16a、16bは第二流路6の流入口、第二流出孔17a、17bは第二流路6の流出口となる。   And in the four corners of each of the first heat transfer plate 1 and the second heat transfer plate 3, the first inflow pipe 10, the first outflow pipe 11, the second inflow pipe 12, and the second outflow pipe 13, One inflow hole 14a, 14b, first outflow hole 15a, 15b, second inflow hole 16a, 16b, and second outflow hole 17a, 17b are formed. The first inlet holes 14a and 14b are inlets of the first channel 5, the first outlet holes 15a and 15b are outlets of the first channel 5, the second inlets 16a and 16b are inlets of the second channel 6, The two outflow holes 17 a and 17 b serve as outflow ports of the second flow path 6.

なお、以下において、第一伝熱プレート1および第二伝熱プレート3を区別する必要がないときは、総称して「伝熱プレート」という。また、第一補強用サイドプレート7および第二補強用サイドプレート8を区別する必要がないときは、総称して「サイドプレート」という。   In the following, when it is not necessary to distinguish the first heat transfer plate 1 and the second heat transfer plate 3, they are collectively referred to as “heat transfer plates”. Further, when it is not necessary to distinguish the first reinforcing side plate 7 and the second reinforcing side plate 8, they are collectively referred to as “side plates”.

また、図4に示すように、インナーフィン2も伝熱プレートと同様に、角の丸い略矩形形状の板であり、外周には厚み方向に突出した外壁周縁21が設けられている。そして、インナーフィン2にも、第一流入管10、第一流出管11、第二流入管12、第二流出管13に対応する位置に、それぞれ第一流入孔14c、第一流出孔15c、第二流入孔16c、第二流出孔17cが形成されている。   Further, as shown in FIG. 4, the inner fin 2 is also a plate having a substantially rectangular shape with rounded corners like the heat transfer plate, and an outer wall peripheral edge 21 protruding in the thickness direction is provided on the outer periphery. The inner fin 2 also has a first inflow hole 14c, a first outflow hole 15c, a first inflow position at positions corresponding to the first inflow pipe 10, the first outflow pipe 11, the second inflow pipe 12, and the second outflow pipe 13, respectively. Two inflow holes 16c and a second outflow hole 17c are formed.

インナーフィン2は、全体が略平坦であることから、以下では、インナーフィン2をプレートフィン2と呼ぶことにする。プレートフィン2は、伝熱プレートの伝熱部100a、100bと対向する部分が平板状の平坦部20となっており、平坦部20には複数の通路孔20aが形成されている。通路孔20aは、図1および図4に示すように、伝熱プレートのリブ3cと対向する部分と、第二流入孔16cの周囲と、第二流出孔17cの周囲とには設けられていない。通路孔20aは、伝熱プレートの波形の周期より小さいサイズの孔、または、小さい幅のスリットなどとするとよい。   Since the entire inner fin 2 is substantially flat, the inner fin 2 is hereinafter referred to as a plate fin 2. In the plate fin 2, a portion facing the heat transfer portions 100 a and 100 b of the heat transfer plate is a flat plate-like flat portion 20, and a plurality of passage holes 20 a are formed in the flat portion 20. As shown in FIGS. 1 and 4, the passage hole 20 a is not provided in a portion facing the rib 3 c of the heat transfer plate, around the second inflow hole 16 c, and around the second outflow hole 17 c. . The passage hole 20a may be a hole having a smaller size than the corrugated period of the heat transfer plate, or a slit having a small width.

プレートフィン2は伝熱プレートよりも厚みが薄いものが望ましい。これは、プレートフィン2が配置されることで、プレート式熱交換器全体の大型化を避けるためである。   The plate fin 2 is preferably thinner than the heat transfer plate. This is for avoiding the enlargement of the whole plate type heat exchanger by arranging the plate fins 2.

また、プレート式熱交換器100の熱交換効率を向上して高性能化を図るには、プレートフィン2の材質を、熱伝導が良好な金属、例えば、アルミニウム、銅、それらの合金などであることが望ましい。   Further, in order to improve the heat exchange efficiency of the plate heat exchanger 100 and improve the performance, the material of the plate fins 2 is a metal having good heat conduction, such as aluminum, copper, or an alloy thereof. It is desirable.

また、プレート式熱交換器100の高性能化に加えて、強度の向上も図るには、プレートフィン2の材質を、第一伝熱プレート1および第二伝熱プレート3と同じ材質とすることが望ましい。プレートフィン2を第一伝熱プレート1および第二伝熱プレート3と同じ材質とすると、接合が容易となり、また、熱膨張率差による変形が生じ難く望ましい。   In addition to improving the performance of the plate heat exchanger 100, the plate fin 2 is made of the same material as the first heat transfer plate 1 and the second heat transfer plate 3 in order to improve the strength. Is desirable. If the plate fins 2 are made of the same material as that of the first heat transfer plate 1 and the second heat transfer plate 3, it is desirable that joining is easy and deformation due to a difference in thermal expansion coefficient hardly occurs.

そして、以上のように構成された、第一伝熱プレート1、プレートフィン2および第二伝熱プレート3のそれぞれの第一流入孔14a〜14cが重なり合うことで第一流体が通過する第一流入連通路14(後述の図7参照)が形成される。また、第一伝熱プレート1、プレートフィン2および第二伝熱プレート3のそれぞれの第一流出孔15a〜15cが重なり合うことで、第一流体が通過する第一流出連通路15(後述の図7参照)が形成される。同様にして、第一伝熱プレート1、プレートフィン2および第二伝熱プレート3のそれぞれの第二流入孔16a〜16cが重なり合うことで第二流体が通過する第二流入連通路16(後述の図7参照)が形成される。また、第一伝熱プレート1、プレートフィン2および第二伝熱プレート3のそれぞれの第二流出孔17a〜17cが重なり合うことで、第二流体が通過する第二流出連通路17(後述の図7参照)が形成される。   And the 1st inflow through which the 1st fluid passes because each 1st inflow hole 14a-14c of the 1st heat transfer plate 1, plate fin 2, and 2nd heat transfer plate 3 comprised as mentioned above overlaps. A communication path 14 (see FIG. 7 described later) is formed. Further, the first outflow holes 15 a to 15 c of the first heat transfer plate 1, the plate fin 2, and the second heat transfer plate 3 overlap each other, so that the first outflow communication passage 15 (described later) passes through the first fluid. 7) is formed. Similarly, the second inflow communication passage 16 (described later) through which the second fluid passes by overlapping the second inflow holes 16a to 16c of the first heat transfer plate 1, the plate fin 2, and the second heat transfer plate 3 respectively. 7) is formed. Further, the second outflow holes 17a to 17c of the first heat transfer plate 1, the plate fin 2, and the second heat transfer plate 3 overlap each other, whereby a second outflow communication passage 17 (described later) through which the second fluid passes. 7) is formed.

第一流入連通路14および第一流出連通路15は第一流路5に連通し、第二流路6には連通しない構成となっている。このため、外部から第一流入管10へ流入した第一流体は、第一流入連通路14を介して第一流路5へ流入する。第一流路5に流入した第一流体は、第一流路5内を通過した後、第一流出連通路15を介して第一流出管11から流出する。第一流路5内における第一流体の流れについては改めて説明する。   The first inflow communication path 14 and the first outflow communication path 15 communicate with the first flow path 5 and do not communicate with the second flow path 6. For this reason, the first fluid that has flowed into the first inflow pipe 10 from the outside flows into the first flow path 5 through the first inflow communication passage 14. The first fluid that has flowed into the first flow path 5 passes through the first flow path 5 and then flows out from the first outflow pipe 11 via the first outflow communication path 15. The flow of the first fluid in the first flow path 5 will be described again.

また、第二流入連通路16および第二流出連通路17は第二流路6に連通し、第一流路5には連通しない構成となっている。このため、外部から第二流入管12へ流入した第二流体は、第二流入連通路16を流れ、第二流路6へ流入する。第二流路6に流入した第二流体は第二流路6内を通過した後、第二流出連通路17を介して第二流出管13から流出する。   Further, the second inflow communication passage 16 and the second outflow communication passage 17 are configured to communicate with the second flow path 6 and not to communicate with the first flow path 5. For this reason, the second fluid that has flowed into the second inflow pipe 12 from the outside flows through the second inflow communication passage 16 and flows into the second flow path 6. The second fluid that has flowed into the second flow path 6 passes through the second flow path 6 and then flows out from the second outflow pipe 13 via the second outflow communication path 17.

図5は、図1の伝熱セット4の積層方向の部分断面図である。図6は、本発明の実施の形態1に係るプレート式熱交換器100の第一流路5の構造斜視図である。図6において実線矢印は第一流体の流れを示している。図7は、本発明の実施の形態1に係るプレート式熱交換器100の第一伝熱プレート1と第二伝熱プレート3の間にプレートフィン2を配置して積層した構造の正面透視図である。   FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the heat transfer set 4 in FIG. 1 in the stacking direction. FIG. 6 is a structural perspective view of the first flow path 5 of the plate heat exchanger 100 according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 6, the solid line arrows indicate the flow of the first fluid. FIG. 7 is a front perspective view of a structure in which the plate fins 2 are arranged and stacked between the first heat transfer plate 1 and the second heat transfer plate 3 of the plate heat exchanger 100 according to Embodiment 1 of the present invention. It is.

第一伝熱プレート1と第二伝熱プレート3とのそれぞれにおいて、波形は凸と凹が規則的に形成されている。そして、第一伝熱プレート1において波形の稜線は、図2に示したように左上から右下に向かって傾斜しており、また、第二伝熱プレート3において波形の稜線は、図3に示したように右上から左下に向かって傾斜している。よって、図6に示すように第一伝熱プレート1と第二伝熱プレート3とが重ねられた状態で、それぞれの波形の稜線方向が交差し、波型同士に角度を有するようになっている。このため、これらの各プレートを積層方向に透視すると、第一伝熱プレート1側の稜線と第二伝熱プレート3側の稜線とが格子状に交差している。   In each of the first heat transfer plate 1 and the second heat transfer plate 3, the corrugation is regularly formed with a convex and a concave. Then, the corrugated ridge line in the first heat transfer plate 1 is inclined from the upper left to the lower right as shown in FIG. 2, and the corrugated ridge line in the second heat transfer plate 3 is shown in FIG. As shown, it is inclined from the upper right to the lower left. Therefore, as shown in FIG. 6, in the state where the first heat transfer plate 1 and the second heat transfer plate 3 are overlapped, the ridge line directions of the respective waveforms intersect and the corrugations have an angle. Yes. For this reason, when these plates are seen through in the stacking direction, the ridge line on the first heat transfer plate 1 side and the ridge line on the second heat transfer plate 3 side intersect in a lattice pattern.

そして、第一流路5は、図5および図6に示すようにプレートフィン2を境に第一伝熱プレート1側の第一流れ空間5aと、第二伝熱プレート3側の第二流れ空間5bとに分けられている。第一流れ空間5aは、第一伝熱プレート1の波形の稜線方向に延びる小空間が、この稜線方向と交差する方向に複数形成された構成を有する。また、第二流れ空間5aも同様に、第二伝熱プレート3の稜線方向に延びる小空間が、この稜線方向と交差する方向に複数形成された構成を有する。そして、第一流れ空間5aと第二流れ空間5bとが、プレートフィン2に設けられた通路孔20aで連通している。   As shown in FIGS. 5 and 6, the first flow path 5 includes a first flow space 5 a on the first heat transfer plate 1 side and a second flow space on the second heat transfer plate 3 side with the plate fin 2 as a boundary. It is divided into 5b. The first flow space 5a has a configuration in which a plurality of small spaces extending in the corrugated ridge line direction of the first heat transfer plate 1 are formed in a direction intersecting the ridge line direction. Similarly, the second flow space 5a has a configuration in which a plurality of small spaces extending in the ridge line direction of the second heat transfer plate 3 are formed in a direction intersecting the ridge line direction. The first flow space 5a and the second flow space 5b communicate with each other through passage holes 20a provided in the plate fins 2.

第二流路6は、隣接する2つの伝熱セット4のうち、一方の伝熱セット4の第二伝熱プレート3と、他方の伝熱セット4の第一伝熱プレート1との間の空間で構成されている。第二伝熱プレート3の波形の稜線方向と第一伝熱プレート1の波形の稜線方向とは上述したように交差している。このため、第二伝熱プレート3と第一伝熱プレート1との接触部分、つまり、第二伝熱プレート3の波形の凹部3aが連なる凹稜線3aaと、第一伝熱プレート1の波形の凸部1bが連なる凸稜線1baとの接触部分は局所的であり、第二流体が自由に流通する第二流路6が第二伝熱プレート3と第一伝熱プレート1との間に形成されている。   Of the two adjacent heat transfer sets 4, the second flow path 6 is between the second heat transfer plate 3 of one heat transfer set 4 and the first heat transfer plate 1 of the other heat transfer set 4. It is composed of space. The corrugated ridge line direction of the second heat transfer plate 3 and the corrugated ridge line direction of the first heat transfer plate 1 intersect as described above. For this reason, the contact portion between the second heat transfer plate 3 and the first heat transfer plate 1, that is, the concave ridge line 3 aa in which the corrugated recesses 3 a of the second heat transfer plate 3 are continuous, A contact portion with the convex ridge line 1ba where the convex portions 1b are continuous is local, and a second flow path 6 through which the second fluid freely flows is formed between the second heat transfer plate 3 and the first heat transfer plate 1. Has been.

次に、以上のように構成されたプレート式熱交換器100における流体の流れおよびプレートフィン2の作用について説明する。
外部から第一流入管10へ流入した第一流体は、第一流入連通路14を介して第一流路5へ流入する。第一流路5に流入した第一流体は、第一流路5内を、プレートフィン2の左右の外壁周縁21に向けて徐々に広がりながら上方に向けて流れ、第一流出連通路15を介して第一流出管11から流出する。
Next, the flow of fluid and the action of the plate fins 2 in the plate heat exchanger 100 configured as described above will be described.
The first fluid that has flowed into the first inflow pipe 10 from the outside flows into the first flow path 5 through the first inflow communication passage 14. The first fluid that has flowed into the first flow path 5 flows upward in the first flow path 5 while gradually spreading toward the left and right outer wall peripheries 21 of the plate fins 2, and passes through the first outflow communication path 15. It flows out from the first outflow pipe 11.

ここで、第一流路5内にはプレートフィン2が設けられているため、第一流体は、通路孔20aを通って第一流れ空間5aと第二流れ空間5bとに交互に流れる。この際、通路孔20aによる乱流伝熱促進と前縁効果伝熱促進によって、第一流体の熱は、第一伝熱プレート1および第二伝熱プレート3のそれぞれの表面に接触して熱交換するだけでなく、プレートフィン2の表面とも効果的に熱交換する。つまり第一流路5内にプレートフィン2を配置することで、第一流体の伝熱面積が増える。そして、プレートフィン2の表面に伝わった熱は、熱伝導によりプレートフィン2の内部に伝わり、熱伝達により第一伝熱プレート1および第二伝熱プレート3のそれぞれの稜線部に伝わる。   Here, since the plate fins 2 are provided in the first flow path 5, the first fluid flows alternately through the passage holes 20a into the first flow space 5a and the second flow space 5b. At this time, the heat of the first fluid comes into contact with the respective surfaces of the first heat transfer plate 1 and the second heat transfer plate 3 by the turbulent heat transfer promotion and the leading edge effect heat transfer promotion by the passage hole 20a. In addition, it effectively exchanges heat with the surface of the plate fin 2. That is, by arranging the plate fins 2 in the first flow path 5, the heat transfer area of the first fluid increases. The heat transferred to the surface of the plate fin 2 is transferred to the inside of the plate fin 2 by heat conduction, and is transferred to the respective ridge lines of the first heat transfer plate 1 and the second heat transfer plate 3 by heat transfer.

このように、第一流体の熱が、第一流体から第一伝熱プレート1および第二伝熱プレート3に直接、伝達する経路の他に、プレートフィン2を介して第一伝熱プレート1および第二伝熱プレート3に伝達する経路が形成される。このため、第一流体の熱が効率的に第一伝熱プレート1および第二伝熱プレート3に伝わり、第一流路5の伝熱性を高めることができる。   In this way, in addition to the path through which the heat of the first fluid directly transfers from the first fluid to the first heat transfer plate 1 and the second heat transfer plate 3, the first heat transfer plate 1 via the plate fins 2. And the path | route which transmits to the 2nd heat-transfer plate 3 is formed. For this reason, the heat of the first fluid is efficiently transmitted to the first heat transfer plate 1 and the second heat transfer plate 3, and the heat transfer property of the first flow path 5 can be enhanced.

また、第二流路6には第二流体が流れており、第二流体の熱は、第二伝熱プレート3と、隣接する伝熱セット4の第一伝熱プレート1とに伝達され、結果として第一流体と第二流体との熱交換が行われる。   The second fluid flows through the second flow path 6, and the heat of the second fluid is transmitted to the second heat transfer plate 3 and the first heat transfer plate 1 of the adjacent heat transfer set 4, As a result, heat exchange between the first fluid and the second fluid is performed.

ここで、第一流路5の伝熱性は、第一流路5にプレートフィン2を設けたことで第二流路6よりも高くなる。このため、第一流路5には、第二流体よりも伝熱性の低い第一流体を流すとよい。これにより、第一流体の伝熱性の低さをカバーでき、結果的にプレート式熱交換器100の性能を向上することができる。なお、伝熱性の高低に関し、ガス相のみの流体、または液相とガス相とを含む二相の流体の方が、液相のみの流体よりも伝熱性が高くなる。   Here, the heat conductivity of the first flow path 5 is higher than that of the second flow path 6 by providing the plate fins 2 in the first flow path 5. For this reason, it is good to flow the 1st fluid with lower heat conductivity than the 2nd fluid to the 1st flow path 5. Thereby, the low heat conductivity of the first fluid can be covered, and as a result, the performance of the plate heat exchanger 100 can be improved. Regarding the heat transfer level, the heat transfer is higher in a fluid having only a gas phase or a two-phase fluid including a liquid phase and a gas phase than in a fluid having only a liquid phase.

次に、本実施の形態1に係るプレート式熱交換器100の特徴について図5〜図7を参照して説明する。
プレートフィン2は、積層方向の前後に配置された第一伝熱プレート1と第二伝熱プレート3とに挟まれた状態で接合されている。更に具体的には、プレートフィン2は、通路孔20aを有する平坦部20が、第一伝熱プレート1の波形の凹部1aが連なる凹稜線1aaと、第二伝熱プレート3の波形の凸部3bが連なる凸稜線3baとに、線状に接触して線接合されている。
Next, the features of the plate heat exchanger 100 according to Embodiment 1 will be described with reference to FIGS.
The plate fins 2 are joined in a state of being sandwiched between the first heat transfer plate 1 and the second heat transfer plate 3 that are arranged before and after in the stacking direction. More specifically, the plate fin 2 includes a flat ridge 20 having a passage hole 20 a, a concave ridge line 1 aa in which a corrugated concave portion 1 a of the first heat transfer plate 1 continues, and a corrugated convex portion of the second heat transfer plate 3. It is linearly contacted and line-connected to the convex ridgeline 3ba that 3b continues.

このように、プレートフィン2において第一伝熱プレート1の伝熱部100aと第二伝熱プレート3の伝熱部100bと接合される部分を平板状の平坦部20としたので、平坦部20と波形の伝熱部100a、100bとの接触部分が点ではなく線となる。このため、プレートフィン2を波形とした従来のように、接合部分が点接合となる構造に比べて、伝熱プレートとプレートフィン2との接触面積を拡大することができ、熱交換効率を高めることができる。   Thus, since the part joined with the heat-transfer part 100a of the 1st heat-transfer plate 1 and the heat-transfer part 100b of the 2nd heat-transfer plate 3 in the plate fin 2 was made into the flat flat part 20, the flat part 20 And the corrugated heat transfer parts 100a, 100b are not points but lines. For this reason, compared with the conventional structure in which the plate fins 2 are corrugated, the contact area between the heat transfer plate and the plate fins 2 can be increased, and the heat exchange efficiency can be increased, compared to a structure in which the joint portion is a point joint. be able to.

また、プレートフィン2の通路孔20aは、図7に示すように、第一伝熱プレート1側の稜線と第二伝熱プレート3側の稜線とが交差して形成される格子の中に形成されている。つまり、通路孔20aは、伝熱プレートとプレートフィン2との接合部分を避けた位置に形成されている。通路孔20aを仮に、伝熱プレートとプレートフィン2とが接合される部分に形成されていると、その通路孔20aの面積分、プレートフィン2と伝熱プレートとの接触面積が減ることになり、熱交換効率が下がる。これに対し、ここでは伝熱プレートとプレートフィン2との接合部分を避けて通路孔20aを設けているので、熱交換効率が下がる不都合を回避できる。   Moreover, the passage hole 20a of the plate fin 2 is formed in a lattice formed by intersecting the ridge line on the first heat transfer plate 1 side and the ridge line on the second heat transfer plate 3 side as shown in FIG. Has been. That is, the passage hole 20a is formed at a position avoiding the joint portion between the heat transfer plate and the plate fin 2. If the passage hole 20a is formed at a portion where the heat transfer plate and the plate fin 2 are joined, the contact area between the plate fin 2 and the heat transfer plate is reduced by the area of the passage hole 20a. , Heat exchange efficiency decreases. On the other hand, since the passage hole 20a is provided so as to avoid the joint portion between the heat transfer plate and the plate fin 2, inconvenience that the heat exchange efficiency is lowered can be avoided.

以上説明したように、本実施の形態1によれば、プレートフィン2を平面形状とし、伝熱プレートとプレートフィン2とが伝熱プレートの稜線部分で線接合されるようにした。このため、プレートフィン2を波形とした従来のように、接合部分が点接合となる構造に比べて、伝熱プレートとプレートフィン2との接触面積を拡大することができ、熱交換効率を高めることができる。   As described above, according to the first embodiment, the plate fin 2 has a planar shape, and the heat transfer plate and the plate fin 2 are line-joined at the ridge line portion of the heat transfer plate. For this reason, compared with the conventional structure in which the plate fins 2 are corrugated, the contact area between the heat transfer plate and the plate fins 2 can be increased, and the heat exchange efficiency can be increased, compared to a structure in which the joint portion is a point joint. be able to.

また、二相(液相とガス相)或いは伝熱性低い流体が流れる流路にて、伝熱プレートの間に、通路孔20aが形成されたプレートフィン2を配置することにより、乱流伝熱促進と前縁効果伝熱促進との両方を利用することができる。また、プレート式熱交換器100の2つ流路構造を個別設計することができる。また、伝熱性が低い流体側の伝熱面積を拡大することができる。以上より、全体的にプレート式熱交換器100の性能を向上することができる。   Also, turbulent heat transfer enhancement is achieved by placing plate fins 2 with passage holes 20a formed between heat transfer plates in a flow path through which two-phase (liquid phase and gas phase) or low heat transfer fluid flows. And leading edge effect heat transfer enhancement can be utilized. Further, the two flow path structures of the plate heat exchanger 100 can be individually designed. Further, the heat transfer area on the fluid side having low heat transfer property can be expanded. From the above, overall performance of the plate heat exchanger 100 can be improved.

また、伝熱プレートとプレートフィン2とが線接合となることで、プレート式熱交換器100の強度向上も図ることができる。   Further, since the heat transfer plate and the plate fins 2 are wire-bonded, the strength of the plate heat exchanger 100 can be improved.

また、プレートフィン2表面において線接触部分以外から線接触部分までの距離が点接触の構造に比べて短く、プレートフィン2内を熱伝導する距離が短いため、プレート式熱交換器100の性能を向上することができる。   Further, since the distance from the line contact portion to the line contact portion on the surface of the plate fin 2 is shorter than the point contact structure, and the distance for conducting heat in the plate fin 2 is short, the performance of the plate heat exchanger 100 is improved. Can be improved.

また、プレートフィン2において伝熱プレートの稜線と接合される部分に仮に通路孔20aを設けていると、その通路孔部分でプレートフィン2と伝熱プレートの稜線部分とが接合されず、その分、接合面積が少なくなる。しかし、本実施の形態1では、プレートフィン2において伝熱プレートの稜線と接合される部分を避け、格子状の格子の中に通路孔20aを配置する構成としたので、通路孔20aによるプレート式熱交換器100の性能等の不都合が生じることはない。   If the plate fin 2 is provided with a passage hole 20a at a portion to be joined to the ridge line of the heat transfer plate, the plate fin 2 and the ridge line portion of the heat transfer plate are not joined at the passage hole portion. , The bonding area is reduced. However, in this Embodiment 1, since it was set as the structure which arrange | positions the channel | path hole 20a in a grid | lattice-like grid | lattice avoiding the part joined with the ridgeline of the heat-transfer plate in the plate fin 2, the plate type by the channel | path hole 20a There is no inconvenience such as performance of the heat exchanger 100.

また、プレートフィン2が波形であると、第一伝熱プレート1とプレートフィン2と第二伝熱プレート3とを重ねた伝熱セット4の積層方向の厚みが大きくならざるを得ない。しかし、本実施の形態1のプレートフィン2は平面形状であり、また伝熱プレートより薄いため、これら3枚のプレートを重ねても、厚みが大幅に増加することがない。よって、ヒートポンプ装置の筐体内に、プレートフィン2が無いプレート式熱交換器が設けられていた場合、そのプレート式熱交換器を、筐体の大きさを変更することなく、本実施の形態1のプレートフィン2がある本実施の形態1のプレート式熱交換器100に置き換えることができる。この場合、プレート式熱交換器を置き換えるだけの簡単な作業で、ヒートポンプ装置の性能向上することができる。   If the plate fins 2 are corrugated, the thickness in the stacking direction of the heat transfer set 4 in which the first heat transfer plate 1, the plate fins 2, and the second heat transfer plate 3 are inevitably increased. However, since the plate fin 2 of the first embodiment has a planar shape and is thinner than the heat transfer plate, the thickness does not increase significantly even when these three plates are stacked. Therefore, when the plate type heat exchanger without the plate fins 2 is provided in the housing of the heat pump device, the plate type heat exchanger is replaced with the first embodiment without changing the size of the housing. The plate fin 2 can be replaced with the plate heat exchanger 100 of the first embodiment. In this case, it is possible to improve the performance of the heat pump device with a simple operation that simply replaces the plate heat exchanger.

また、プレートフィン2には複数の通路孔20aが形成されており、第一流体は通路孔20aを通って第一流れ空間5aと第二流れ空間5bとに交互に流れるため、乱流伝熱促進と前縁効果伝熱促進との両方を利用することができる。   The plate fin 2 is formed with a plurality of passage holes 20a, and the first fluid flows alternately through the passage holes 20a to the first flow space 5a and the second flow space 5b, thereby promoting turbulent heat transfer. And leading edge effect heat transfer enhancement can be utilized.

また、プレートフィン2の通路孔20aの直径の寸法と配置を自由に設計できるため、プレート式熱交換器100の分配改善をすることができる。   Moreover, since the dimension and arrangement of the diameter of the passage hole 20a of the plate fin 2 can be freely designed, distribution of the plate heat exchanger 100 can be improved.

また、プレート式熱交換器100の熱交換部を、伝熱プレート、サイドプレートおよびプレートフィン2のみで構成するため、構造が簡略化し、熱交換器の小型化、コストの低減を図ることができる。   In addition, since the heat exchanging portion of the plate heat exchanger 100 is composed of only the heat transfer plate, the side plate, and the plate fin 2, the structure can be simplified, and the heat exchanger can be reduced in size and cost. .

また、以上の性能改善により、性能同等でのプレート式熱交換器の小型化、コストダウン等を図ることもできる。   In addition, the above performance improvement can reduce the size and cost of a plate heat exchanger having the same performance.

なお、本実施の形態1のプレート式熱交換器は、上述した構造に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で例えば以下のように種々変形して実施可能である。   The plate heat exchanger according to the first embodiment is not limited to the above-described structure, and can be implemented with various modifications as follows, for example, without departing from the gist of the present invention.

上記では、伝熱性が低い方の第一流体が流れる第一流路5側にプレートフィン2を配置したが、伝熱性が高い方の第二流体が流れる第二流路6側にプレートフィン2を配置してもよい。しかし、通路孔20aのサイズによっては第二流体の流路抵抗が増加する可能性があるため、この場合には、第二流路6にはプレートフィン2を配置しないほうが良い。プレートフィン2を第一流路5と第二流路6のいずれに配置するかは、第一流体と第二流体の伝熱性、抵抗の影響を考慮して決めればよい。   In the above description, the plate fins 2 are arranged on the first flow path 5 side through which the first fluid having lower heat conductivity flows. However, the plate fins 2 are arranged on the second flow path 6 side through which the second fluid having higher heat conductivity flows. You may arrange. However, the flow resistance of the second fluid may increase depending on the size of the passage hole 20a. In this case, it is better not to arrange the plate fins 2 in the second flow path 6. Whether the plate fin 2 is disposed in the first flow path 5 or the second flow path 6 may be determined in consideration of the effects of heat transfer and resistance of the first fluid and the second fluid.

また、上記では、第一流路5のみにプレートフィン2を設けたが、第一流路5と第二流路6との両方にプレートフィン2を設けてもよい。この場合、プレートフィン2は同じ構造でもよいし、異なる構成でもよい。また、第一流路5と第二流路6との両方にプレートフィン2を設ける場合に、第一流路5と第二流路6とで伝熱性に違いを持たせるには、互いに構成が異なるプレートフィン2を配置するようにすればよい。プレートフィン2の構成を異ならせるには、例えば通路孔20aのサイズ、形状、密度、位置などを変えればよい。このように、第一流路5と第二流路6とのそれぞれにプレートフィン2を配置する場合には、通路孔20aのサイズ、形状、密度、位置などで、2つ流路の構造を個別設計することができる。   In the above description, the plate fins 2 are provided only in the first flow path 5, but the plate fins 2 may be provided in both the first flow path 5 and the second flow path 6. In this case, the plate fins 2 may have the same structure or different configurations. Moreover, when providing the plate fin 2 in both the 1st flow path 5 and the 2nd flow path 6, in order to make a heat conductivity different in the 1st flow path 5 and the 2nd flow path 6, a structure differs mutually. The plate fins 2 may be arranged. In order to change the configuration of the plate fins 2, for example, the size, shape, density, position, etc. of the passage hole 20a may be changed. As described above, when the plate fins 2 are disposed in each of the first flow path 5 and the second flow path 6, the structure of the two flow paths is individually determined depending on the size, shape, density, position, and the like of the passage hole 20 a. Can be designed.

また、上記では、通路孔20aの形状を正面視で円形を示したが、通路孔20aの形状は円形に限られない。通路孔20aの形状は、流体の種類、第一流路5の第一流れ空間5aと第二流れ空間5bの方向などに合わせて適宜変更することができ、例えば、次の図8に示す形状としてもよい。   In the above description, the shape of the passage hole 20a is circular in front view, but the shape of the passage hole 20a is not limited to a circle. The shape of the passage hole 20a can be appropriately changed according to the type of fluid, the direction of the first flow space 5a and the second flow space 5b of the first flow path 5, and for example, as shown in the following FIG. Also good.

図8は、本発明の実施の形態1に係るプレート式熱交換器100の通路孔20aの形状例を示す正面図である。
通路孔20aの形状は、円形の他に、図8に示すように、半円形、楕円形、円弧状形、三角形、四角形または角数が五角以上の多角形等としてよい。また、プレートフィン2に設ける通路孔20aの形状は、一つの形状に統一しても良いし、異なる形状を混在して設けてもよい。通路孔20aの設計の標準は、伝熱性能を持ちながらプレートフィン2の加工コスト低減すること、流路の流動抵抗低減すること、伝熱面積を増やすこと、等である。
FIG. 8 is a front view showing a shape example of the passage hole 20a of the plate heat exchanger 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
As shown in FIG. 8, the shape of the passage hole 20a may be a semicircle, an ellipse, an arc, a triangle, a quadrangle, a polygon having five or more corners, and the like. Moreover, the shape of the passage hole 20a provided in the plate fin 2 may be unified into one shape, or different shapes may be provided in combination. The standard design of the passage hole 20a is to reduce the processing cost of the plate fin 2 while having heat transfer performance, to reduce the flow resistance of the flow path, to increase the heat transfer area, and the like.

また、プレートフィン2は平面状としたが、通路孔20aのエッジ部分などに局所的な凹凸があっても良い。   Further, although the plate fin 2 is planar, local unevenness may be present at the edge portion of the passage hole 20a.

実施の形態2.
上記実施の形態1では、各通路孔20aのそれぞれの大きさを同じとしていたが、本実施の形態2は、第一流路5における流体の面内分配性を考慮して、各通路孔20aの大きさを変えた構成としたものである。以下、本実施の形態2が実施の形態1と異なる点を中心に説明するものとし、本実施の形態2で説明されていない構成は実施の形態1と同様である。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the size of each passage hole 20a is the same. However, in the second embodiment, the in-plane distribution of the fluid in the first flow path 5 is taken into consideration, and each passage hole 20a has a different size. The configuration is changed in size. Hereinafter, the second embodiment will be described mainly with respect to differences from the first embodiment, and configurations not described in the second embodiment are the same as those in the first embodiment.

図9は、本発明の実施の形態2に係るプレート式熱交換器100において第一伝熱プレート1と第二伝熱プレート3の間にプレートフィン2を配置して積層した構造の第一流入連通路14周辺を、正面から透視した透視局部図である。なお、図9では第一流入連通路14周辺の正面透視局部図を示しているが、第一流出連通路15周辺についてもほぼ同様の構成である。また、図9において第一流入連通路14から上方に向かう複数の矢印22と、第一流入連通路14から左側の外壁周縁19に向かう複数の矢印23とはそれぞれ、第一流路5における流れの主流を示している。   FIG. 9 shows the first inflow of the structure in which the plate fins 2 are arranged and laminated between the first heat transfer plate 1 and the second heat transfer plate 3 in the plate heat exchanger 100 according to the second embodiment of the present invention. It is the see-through | perspective local view which permeate | transmitted the communicating path 14 periphery from the front. Although FIG. 9 shows a front perspective local view around the first inflow communication passage 14, the configuration around the first outflow communication passage 15 is substantially the same. Further, in FIG. 9, a plurality of arrows 22 directed upward from the first inflow communication passage 14 and a plurality of arrows 23 directed from the first inflow communication passage 14 to the left outer wall peripheral edge 19 are respectively flow flows in the first flow path 5. Shows mainstream.

以下、図9を参照して第一流路5における第一流体の流れについて説明する。
第一流路5では、第一流入連通路14から第一流体が流入するため、第一流入連通路14に近い部分での流速は、第一流入連通路14から遠い部分の流速よりも速くなる。このため、何ら対策を施さないと、第一流入連通路14から第一流出連通路15に直線的に向かう領域に第一流体が偏り、プレートフィン2の左右の外壁周縁21まで第一流体が広がらず、第一流路5における第一流体の面内分布が不均一になる。
Hereinafter, the flow of the first fluid in the first flow path 5 will be described with reference to FIG.
In the first flow path 5, since the first fluid flows in from the first inflow communication path 14, the flow velocity near the first inflow communication path 14 is faster than the flow velocity in the portion far from the first inflow communication path 14. . For this reason, if no measures are taken, the first fluid is biased to a region that linearly moves from the first inflow communication passage 14 to the first outflow communication passage 15, and the first fluid flows to the left and right outer wall peripheral edges 21 of the plate fin 2. The in-plane distribution of the first fluid in the first flow path 5 is not uniform.

そこで、本実施の形態2に係るプレート式熱交換器100では、図9に示すように、プレートフィン2に形成された各通路孔20aが、第一流入連通路14からの位置が離れるに連れて孔径が大きく形成されている。言い換えれば、各通路孔20aの各孔径が、第一流入連通路14から外壁周縁21に向かうに連れて大きく形成されている。よって、第一流入連通路14から外壁周縁21に向かうに連れて通路孔20a部分の流路抵抗が小→大になる。このため、第一流入連通路14から第一流路5に流入した第一流体は上方に向かって流れる以外に、左右の外壁周縁21に向かって広がって流れ、第一流体の面内分布の均一化を図ることができる。このように第一流入連通路14からの位置が離れるに連れて孔径が大きくなるように形成された各通路孔20aで本発明の均一化部が構成されている。   Therefore, in the plate heat exchanger 100 according to the second embodiment, as shown in FIG. 9, each passage hole 20 a formed in the plate fin 2 is moved away from the first inflow communication passage 14. The hole diameter is large. In other words, each hole diameter of each passage hole 20a is formed to increase from the first inflow communication passage 14 toward the outer wall peripheral edge 21. Therefore, the flow path resistance of the passage hole 20a increases from small to large as it goes from the first inflow communication passage 14 toward the outer wall peripheral edge 21. For this reason, the first fluid that has flowed into the first flow path 5 from the first inflow communication passage 14 flows upward toward the left and right outer wall peripheral edges 21 in addition to flowing upward, and the in-plane distribution of the first fluid is uniform. Can be achieved. In this way, each passage hole 20a formed so that the hole diameter increases as the position away from the first inflow communication passage 14 forms a uniform portion of the present invention.

なお、通路孔20aの孔径を変更する領域は、第一流入連通路14の周辺であればよく、第一流路5全体とする必要はない。第一流入連通路14の周辺とは例えば、第一流入連通路14から第一流出連通路15方向に設定距離、離れた高さ位置よりも下の領域とすればよい。   In addition, the area | region which changes the hole diameter of the passage hole 20a should just be the circumference | surroundings of the 1st inflow communication path 14, and does not need to be the 1st flow path 5 whole. What is necessary is just to let the periphery of the 1st inflow communication path 14 be the area | region below the set position and the height position away in the direction of the 1st outflow communication path 15 from the 1st inflow communication path 14, for example.

以上説明したように、本実施の形態2によれば、実施の形態1と同様の効果が得られると共に、第一流入連通路14の周辺の各通路孔20aを、第一流入連通路14からの位置が離れるに連れて孔径が大きくなるように形成した。これにより、第一流路5の抵抗が調整され、第一流体の面内分配性を改善することができる。   As described above, according to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and each passage hole 20a around the first inflow communication passage 14 can be connected to the first inflow communication passage 14. The hole diameter was increased as the position of was increased. Thereby, the resistance of the first flow path 5 is adjusted, and the in-plane distribution of the first fluid can be improved.

実施の形態3.
本実施の形態3は、プレートフィン2の伝熱面積を拡大して熱交換効率の向上を図ったものである。以下、本実施の形態3が実施の形態1と異なる点を中心に説明するものとし、本実施の形態3で説明されていない構成は実施の形態1と同様である。
Embodiment 3 FIG.
In the third embodiment, the heat transfer area of the plate fin 2 is expanded to improve the heat exchange efficiency. In the following, the third embodiment will be described mainly with respect to the points different from the first embodiment, and the configuration not described in the third embodiment is the same as that of the first embodiment.

図10は、本発明の実施の形態3に係るプレート式熱交換器100の伝熱セット4の一部の概略拡大断面斜視図である。図10は、第二伝熱プレート3の凹部部分で稜線方向に切断した断面斜視図となっている。なお、面内流路の流れ特性を示すため、プレートフィン2と第一伝熱プレート1を隣接する2つの凹稜線間の一部の第一流れ空間5aも図中に示している。図10における矢印は、第一流体の流れ方向を示している。図11は、本発明の実施の形態3に係るプレート式熱交換器100のプレートフィン2の通路孔20aの側面図である。図12は、本発明の実施の形態3に係るプレート式熱交換器100のプレートフィン2の通路孔20aの正面図である。図13は、本発明の実施の形態3に係るプレート式熱交換器100のプレートフィン2の通路孔20aの斜視図である。   FIG. 10 is a schematic enlarged cross-sectional perspective view of a part of the heat transfer set 4 of the plate heat exchanger 100 according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 10 is a cross-sectional perspective view cut in the ridge line direction at the concave portion of the second heat transfer plate 3. In addition, in order to show the flow characteristics of the in-plane flow path, a part of the first flow space 5a between two concave ridge lines adjacent to the plate fin 2 and the first heat transfer plate 1 is also shown in the drawing. The arrows in FIG. 10 indicate the flow direction of the first fluid. FIG. 11 is a side view of passage hole 20a of plate fin 2 of plate heat exchanger 100 according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 12 is a front view of passage hole 20a of plate fin 2 of plate heat exchanger 100 according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 13 is a perspective view of passage hole 20a of plate fin 2 of plate heat exchanger 100 according to Embodiment 3 of the present invention.

本実施の形態3に係るプレート式熱交換器100は、実施の形態1の通路孔20aの周縁に、第二流れ空間5b側に突出した筒状の伝熱壁24を設けた構成を有する。伝熱壁24は、第二伝熱プレート3に接触しない程度の高さのフィンカラーのようなものである。各伝熱壁24の高さHは均一に構成されている。   The plate heat exchanger 100 according to the third embodiment has a configuration in which a cylindrical heat transfer wall 24 protruding toward the second flow space 5b is provided on the periphery of the passage hole 20a of the first embodiment. The heat transfer wall 24 is like a fin collar having a height that does not contact the second heat transfer plate 3. The height H of each heat transfer wall 24 is configured uniformly.

このように伝熱壁24が形成された第一流路5において、第一流入連通路14から第二流れ空間5bに流入した第一流体の主流25は、第二流れ空間5bをそのまま流れると共に、第一流体の支流25aが、各通路孔20aを通って第一流れ空間5aに流入する。ここで、通路孔20aの周縁には伝熱壁24が設けられているため、伝熱壁24が無い構成に比べて第一流体の伝熱面積が増えて効率良く第一流体の熱がプレートフィン2に伝達される。そして、第一流れ空間5aに流入した第一流体は、その後、第二流れ空間5bに流入し、第一流れ空間5aと第二流れ空間5bとを交互に流れる。   In the first flow path 5 in which the heat transfer wall 24 is formed in this way, the main flow 25 of the first fluid that has flowed into the second flow space 5b from the first inflow communication path 14 flows through the second flow space 5b as it is, The tributary flow 25a of the first fluid flows into the first flow space 5a through each passage hole 20a. Here, since the heat transfer wall 24 is provided at the periphery of the passage hole 20a, the heat transfer area of the first fluid is increased compared to the configuration without the heat transfer wall 24, and the heat of the first fluid is efficiently transferred to the plate. It is transmitted to the fin 2. Then, the first fluid that has flowed into the first flow space 5a then flows into the second flow space 5b, and alternately flows through the first flow space 5a and the second flow space 5b.

以上説明したように、本実施の形態3によれば、実施の形態1と同様の効果が得られると共に、通路孔20aの周縁に伝熱壁24を設けたため、更に以下の効果が得られる。すなわち、伝熱壁24を設けたことで伝熱面積が増える。このため、第一流体からプレートフィン2への熱伝達効率が高まり、結果的にプレート式熱交換器100の伝熱性を向上することができる。   As described above, according to the third embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained, and the heat transfer wall 24 is provided on the periphery of the passage hole 20a, and thus the following effect can be further obtained. That is, the heat transfer area is increased by providing the heat transfer wall 24. For this reason, the heat transfer efficiency from the first fluid to the plate fins 2 is increased, and as a result, the heat transfer performance of the plate heat exchanger 100 can be improved.

また、各伝熱壁24の高さを同じとしたので、伝熱面積を増やしつつ、フィンの加工コストを低減することができるという効果が得られる。   Moreover, since the height of each heat-transfer wall 24 was made the same, the effect that the processing cost of a fin can be reduced, increasing a heat-transfer area is acquired.

また、伝熱壁24は、通路孔20aの周囲が折り曲げられた状態でプレートフィン2に対して立設されている。この伝熱壁24は、バーリング加工により、ベースとなる板材に一度に一体で通路孔20aと共に成形することができる。このため、低コストで伝熱壁24を製造できる。   The heat transfer wall 24 is erected with respect to the plate fin 2 in a state where the periphery of the passage hole 20a is bent. The heat transfer wall 24 can be integrally formed with the plate material serving as a base together with the passage hole 20a by burring. For this reason, the heat transfer wall 24 can be manufactured at low cost.

また、ここでは、通路孔20aの周縁全体に伝熱壁24を設けた構成を示したが、通路孔20aの周縁の一部に伝熱壁24を設けた構成としてもよい。この場合も、伝熱面積を増やすことができるため、同様の効果が得られる。   In addition, here, a configuration in which the heat transfer wall 24 is provided on the entire periphery of the passage hole 20a is shown, but a configuration in which the heat transfer wall 24 is provided on a part of the periphery of the passage hole 20a may be employed. Also in this case, since the heat transfer area can be increased, the same effect can be obtained.

実施の形態4.
上記実施の形態3は、通路孔20aの周縁に、伝熱面積を増やす目的で伝熱壁24を設けた構成であった。本実施の形態4は、通路孔20aの周縁の一部に、主として第一流体の整流を目的とした整流壁を設けた構成である。以下、本実施の形態4が実施の形態3と異なる点を中心に説明するものとし、本実施の形態4で説明されていない構成は実施の形態3と同様である。
Embodiment 4 FIG.
In the third embodiment, the heat transfer wall 24 is provided on the periphery of the passage hole 20a for the purpose of increasing the heat transfer area. In the fourth embodiment, a rectifying wall mainly for the purpose of rectifying the first fluid is provided on a part of the periphery of the passage hole 20a. In the following, the fourth embodiment will be described mainly with respect to differences from the third embodiment, and the configuration not described in the fourth embodiment is the same as that of the third embodiment.

図14は、本発明の実施の形態3に係るプレート式熱交換器100の伝熱セット4の一部の概略拡大断面斜視図である。図14は、第二伝熱プレート3の凹部部分で稜線方向に切断した断面斜視図となっている。図14の矢印は、第一流体の流れ方向を示している。図15は、本発明の実施の形態4に係るプレート式熱交換器100のプレートフィン2の通路孔20aの側面図である。図16は、本発明の実施の形態4に係るプレート式熱交換器100のプレートフィン2の通路孔20aの正面図である。図17は、本発明の実施の形態4に係るプレート式熱交換器100のプレートフィン2の通路孔20aの斜視図である。図18は、本発明の実施の形態4に係るプレート式熱交換器100のプレートフィン2の通路孔20aを第二流れ空間5b側から見た斜視図である。   FIG. 14 is a schematic enlarged cross-sectional perspective view of a part of the heat transfer set 4 of the plate heat exchanger 100 according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 14 is a cross-sectional perspective view cut in the ridge line direction at the concave portion of the second heat transfer plate 3. The arrows in FIG. 14 indicate the flow direction of the first fluid. FIG. 15 is a side view of passage hole 20a of plate fin 2 of plate heat exchanger 100 according to Embodiment 4 of the present invention. FIG. 16 is a front view of passage hole 20a of plate fin 2 of plate heat exchanger 100 according to Embodiment 4 of the present invention. FIG. 17 is a perspective view of passage hole 20a of plate fin 2 of plate heat exchanger 100 according to Embodiment 4 of the present invention. FIG. 18 is a perspective view of the passage holes 20a of the plate fins 2 of the plate heat exchanger 100 according to Embodiment 4 of the present invention as viewed from the second flow space 5b side.

本実施の形態4に係るプレート式熱交換器100は、通路孔20aの周縁に、第二の流れ空間5b側に突出する整流壁26を設けた構成を有する。整流壁26は、通路孔20aの周縁のうち、第一流路5における第一流体の主流25の下流側の周縁に設けられている。整流壁26は四角板であり、プレートフィン2に対して垂直に設けられている。また、各整流壁26は、第一流入連通路14からの位置が離れるに連れて、言い換えれば、外壁周縁21に向かうに連れて、プレートフィン2からの高さHが高くなるように構成されている。   The plate heat exchanger 100 according to the fourth embodiment has a configuration in which a rectifying wall 26 protruding toward the second flow space 5b is provided on the periphery of the passage hole 20a. The rectifying wall 26 is provided on the peripheral edge on the downstream side of the main flow 25 of the first fluid in the first flow path 5 among the peripheral edges of the passage hole 20a. The rectifying wall 26 is a square plate and is provided perpendicular to the plate fin 2. Further, each rectifying wall 26 is configured such that the height H from the plate fin 2 increases as the position from the first inflow communication passage 14 moves away, in other words, toward the outer wall peripheral edge 21. ing.

このように構成した場合、一つの整流壁26に着目して説明すると、整流壁26の高さが低い箇所では、第二流れ空間5bに流入した第一流体は、そのまま第二流れ空間5bを外壁周縁21に向かって流れやすい。よって、第二流れ空間5bに第一流体が流れやすい分、高さの短い整流壁26が形成された通路孔20aを通過して第一流れ空間5aに向かう流量が少なくなる。逆に、整流壁26の高さが高い箇所では、第二流れ空間5bに流入した第一流体は、第二流れ空間5bを流れ難い。よって、第二流れ空間5bが流れ難い分、その高さの高い整流壁26が形成された通路孔20aを通過して第一流れ空間5aに向かう流量が多くなる。   In the case of such a configuration, the description will be made by paying attention to one rectifying wall 26. At a place where the height of the rectifying wall 26 is low, the first fluid that has flowed into the second flow space 5b passes through the second flow space 5b as it is. It tends to flow toward the outer wall peripheral edge 21. Therefore, since the first fluid easily flows into the second flow space 5b, the flow rate toward the first flow space 5a through the passage hole 20a formed with the short rectifying wall 26 is reduced. On the contrary, in the location where the height of the rectifying wall 26 is high, the first fluid that has flowed into the second flow space 5b hardly flows through the second flow space 5b. Therefore, since the second flow space 5b hardly flows, the flow rate toward the first flow space 5a through the passage hole 20a in which the rectifying wall 26 having a high height is formed increases.

整流壁26は、プレートフィン2からの高さHを変えることで上記のような作用を発揮する。このため、第一流入連通路14からの位置が離れるに連れてプレートフィン2からの整流壁26の高さHを高くすることで、第一流入連通路14から第一流路5に流入した第一流体は上方に向かって流れる以外に、左右の外壁周縁21に向かって広がって流れ、第一流体の面内分布の均一化を図ることができる。このように構成された整流壁26で本発明の均一化部が構成されている。   The rectifying wall 26 exhibits the above-described action by changing the height H from the plate fin 2. For this reason, the height H of the rectifying wall 26 from the plate fin 2 is increased as the position away from the first inflow communication passage 14 increases, so that the first inflow into the first flow path 5 from the first inflow communication passage 14 is achieved. In addition to flowing upward, one fluid can flow toward the left and right outer wall peripheries 21 to make the in-plane distribution of the first fluid uniform. The uniformizing portion of the present invention is constituted by the rectifying wall 26 configured as described above.

なお、整流壁26は全ての通路孔20aに設ける必要はなく、第一流入連通路14の周辺の通路孔20aに設ければよい。第一流入連通路14の周辺とは例えば、第一流入連通路14から第一流出連通路15方向に設定距離、離れた高さ位置よりも下の領域とすればよい。   The rectifying wall 26 does not need to be provided in all the passage holes 20a, and may be provided in the passage holes 20a around the first inflow communication passage 14. What is necessary is just to let the periphery of the 1st inflow communication path 14 be the area | region below the set position and the height position away in the direction of the 1st outflow communication path 15 from the 1st inflow communication path 14, for example.

このように構成された実施の形態4によれば、整流壁26を設けたことで実施の形態3と同様に伝熱面積が増えることによる伝熱性向上の効果が得られると共に、更に以下の効果が得られる。すなわち、各整流壁26を、第一流入連通路14からの位置が離れるに連れて高さHが高くなるように構成したことで、第一流路5の抵抗が調整され、第一流体の面内分布の均一性を図ることができる。   According to the fourth embodiment configured as described above, by providing the rectifying wall 26, the effect of improving the heat transfer performance by increasing the heat transfer area as in the third embodiment is obtained, and the following effects are further obtained. Is obtained. That is, by configuring each rectifying wall 26 so that the height H increases as the position from the first inflow communication passage 14 increases, the resistance of the first flow path 5 is adjusted, and the surface of the first fluid Uniformity of the internal distribution can be achieved.

また、各整流壁26の立設角度θを同じとしたので、整流壁26の高さHの調整により面内分配を改善しつつ、整流壁26の加工コストを低減することができるという効果が得られる。   Moreover, since the standing angle θ of each rectifying wall 26 is the same, there is an effect that the processing cost of the rectifying wall 26 can be reduced while improving the in-plane distribution by adjusting the height H of the rectifying wall 26. can get.

なお、本実施の形態4のプレート式熱交換器は、上述した構造に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で例えば以下のように種々変形実施可能である。   In addition, the plate type heat exchanger of this Embodiment 4 is not limited to the structure mentioned above, For example, various deformation | transformation implementation is possible as follows in the range which does not deviate from the summary of this invention.

図19は、本発明の実施の形態4に係るプレート式熱交換器100の整流壁26の通路孔20aの変形例を示す図である。図19において矢印は第一流体の流れ方向を示している。
整流壁26が四角板としたが、整流壁26は四角板に限られず、図19に示すように三角板で構成としてもよい。三角板はいわゆるデルタ翼であり、先端で渦を発生し、伝熱促進することができる。特に、プレート式熱交換器100を蒸発器として使う場合、蒸発器の出口付近はほぼガスとなるため、蒸発器の出口にデルタ翼の整流壁26を配置することで、先端で渦を発生し、高い伝熱促進効果が得られる。
FIG. 19 is a diagram showing a modification of the passage hole 20a of the rectifying wall 26 of the plate heat exchanger 100 according to Embodiment 4 of the present invention. In FIG. 19, the arrows indicate the flow direction of the first fluid.
Although the rectifying wall 26 is a square plate, the rectifying wall 26 is not limited to a square plate, and may be a triangular plate as shown in FIG. The triangular plate is a so-called delta wing and can generate a vortex at the tip to promote heat transfer. In particular, when the plate heat exchanger 100 is used as an evaporator, the vicinity of the outlet of the evaporator is almost gas. Therefore, by arranging the rectifying wall 26 of the delta blade at the outlet of the evaporator, a vortex is generated at the tip. High heat transfer promoting effect can be obtained.

実施の形態5.
上記実施の形態4では全ての整流壁26がプレートフィン2に対して垂直となっていたが、本実施の形態5は整流壁26のプレートフィン2に対する傾斜を異ならせたものである。以下、本実施の形態5が実施の形態4と異なる点を中心に説明するものとし、本実施の形態5で説明されていない構成は実施の形態4と同様である。
Embodiment 5. FIG.
In the fourth embodiment, all the rectifying walls 26 are perpendicular to the plate fins 2, but in the fifth embodiment, the inclination of the rectifying walls 26 with respect to the plate fins 2 is different. In the following, the fifth embodiment will be described mainly with respect to the differences from the fourth embodiment, and the configuration not described in the fifth embodiment is the same as that of the fourth embodiment.

図20は、本発明の実施の形態5に係るプレート式熱交換器100の伝熱セット4の一部の概略拡大断面斜視図である。図20は、第二伝熱プレート3の凹部部分で稜線方向に切断した断面斜視図となっている。図20の矢印は、第一流体の流れ方向を示している。
本実施の形態5に係るプレート式熱交換器100は、実施の形態4と同様に、通路孔20aの周縁のうち、第一流路5における第一流体の主流方向の流れ25の下流側の周縁に、第二の流れ空間5b側に突出する整流壁27を設けた構成を有する。そして、各整流壁27は、四角板で構成され、プレートフィン2からの高さHは均一である。また、各整流壁27は、第一流入連通路14からの位置が離れるに連れて、言い換えれば、外壁周縁21に向かうに連れて、プレートフィン2に対する整流壁27の立設角度θが大きくなるようにプレートフィン2に設けられている。
FIG. 20 is a schematic enlarged cross-sectional perspective view of a part of the heat transfer set 4 of the plate heat exchanger 100 according to Embodiment 5 of the present invention. FIG. 20 is a cross-sectional perspective view cut in the ridge line direction at the concave portion of the second heat transfer plate 3. The arrows in FIG. 20 indicate the flow direction of the first fluid.
In the plate heat exchanger 100 according to the fifth embodiment, as in the fourth embodiment, the peripheral edge on the downstream side of the flow 25 in the main flow direction of the first fluid in the first flow path 5 among the peripheral edges of the passage hole 20a. In addition, a rectifying wall 27 protruding toward the second flow space 5b is provided. Each rectifying wall 27 is formed of a square plate, and the height H from the plate fin 2 is uniform. Further, as each rectifying wall 27 moves away from the first inflow communication passage 14, in other words, as it moves toward the outer wall peripheral edge 21, the standing angle θ of the rectifying wall 27 with respect to the plate fin 2 increases. As shown in FIG.

このように構成した整流壁27の作用は、実施の形態4の整流壁26と同様であり、各通路孔20aの流体の流れやすさを、第一流入連通路14に近い側から離れる方向に向かうに連れて大きくするものである。   The operation of the rectifying wall 27 configured in this way is the same as that of the rectifying wall 26 of the fourth embodiment, and the fluid flowability of each passage hole 20a is set in a direction away from the side close to the first inflow communication passage 14. It will grow as you go.

本実施の形態5によれば、実施の形態4と同様の効果が得られる。   According to the fifth embodiment, the same effect as in the fourth embodiment can be obtained.

また、ここでは整流壁27の形状を四角形として説明したが、実施の形態4で説明した変形例と同様に、四角形に限らず、デルタ翼等としてもよい。デルタ翼とした場合は、上述したように、先端で渦を発生し伝熱促進することもできる。   Although the shape of the rectifying wall 27 is described as a quadrangle here, it is not limited to a quadrangle and may be a delta wing or the like, as in the modification described in the fourth embodiment. In the case of a delta blade, as described above, a vortex can be generated at the tip to promote heat transfer.

実施の形態6.
上記実施の形態1〜5では、第一伝熱プレート1および第二伝熱プレート3のそれぞれに設けた凹凸形状を、波形の頂点部分が曲線の山形である波形としていた。これに対し、本実施の形態6では、凹凸形状を、波形の頂点部分が台形形状である波形としたものである。以下、本実施の形態6が実施の形態1と異なる点を中心に説明するものとし、本実施の形態6で説明されていない構成は実施の形態1と同様である。
Embodiment 6 FIG.
In the said Embodiment 1-5, the uneven | corrugated shape provided in each of the 1st heat-transfer plate 1 and the 2nd heat-transfer plate 3 was made into the waveform where the vertex part of a waveform is a mountain shape of a curve. On the other hand, in the sixth embodiment, the concavo-convex shape is a waveform in which the peak portion of the waveform is a trapezoidal shape. In the following, the sixth embodiment will be described mainly with respect to the differences from the first embodiment, and the configuration not described in the sixth embodiment is the same as that of the first embodiment.

図21は、本発明の実施の形態6に係るプレート式熱交換器100における概略断面図である。図21において実線矢印は第一流体の流れを示し、点線矢印は第二流体の流れを示している。図21に示すように、第一伝熱プレート1および第二伝熱プレート3のそれぞれの波形の頂点部分は、台形形状となっている。このように構成することで、第一伝熱プレート1の凹稜線1aaとプレートフィン2との接合部、プレートフィン2と第二伝熱プレート3の凸稜線3baとの接合部、第二伝熱プレート3の凹稜線3aaと第一伝熱プレート1の凸稜線1baとの接合部、のそれぞれの接合面が、波形の頂点部分を曲線の山形とした場合に比べて拡大する。   FIG. 21 is a schematic cross-sectional view of a plate heat exchanger 100 according to Embodiment 6 of the present invention. In FIG. 21, the solid line arrow indicates the flow of the first fluid, and the dotted line arrow indicates the flow of the second fluid. As shown in FIG. 21, the apexes of the respective waveforms of the first heat transfer plate 1 and the second heat transfer plate 3 have a trapezoidal shape. By comprising in this way, the junction part of the concave ridgeline 1aa of the 1st heat transfer plate 1 and the plate fin 2, the junction part of the plate fin 2 and the convex ridgeline 3ba of the 2nd heat transfer plate 3, and 2nd heat transfer Each joining surface of the joining part of the concave ridgeline 3aa of the plate 3 and the convex ridgeline 1ba of the first heat transfer plate 1 is enlarged as compared with the case where the apex portion of the waveform is a mountain shape of a curve.

よって、本実施の形態6によれば、実施の形態1と同様の効果に加えて更に以下の効果が得られる。すなわち、波形の頂点部を曲線の山形とした場合に比べて各プレート間の伝熱面積が増えるため、熱交換効率を高めることができる。また、波形の頂点部を曲線の山形とした場合に比べてプレート式熱交換器100の強度向上を図ることもできる。   Therefore, according to the sixth embodiment, in addition to the same effects as those of the first embodiment, the following effects can be further obtained. That is, since the heat transfer area between the plates increases as compared with the case where the apex portion of the waveform is a mountain shape of the curve, the heat exchange efficiency can be increased. Further, the strength of the plate heat exchanger 100 can be improved as compared with the case where the apex of the waveform is a mountain shape of a curve.

実施の形態7.
実施の形態7は、熱交換性能の向上を図ることのできる、「通路孔20aの面積に関する指標」の範囲に関するものである。以下、実施の形態7が実施の形態1と異なる点を中心に説明するものとし、本実施の形態7で説明されていない構成は実施の形態1と同様である。
Embodiment 7 FIG.
The seventh embodiment relates to the range of “an index related to the area of the passage hole 20a”, which can improve the heat exchange performance. The following description will focus on the differences of the seventh embodiment from the first embodiment, and the configuration not described in the seventh embodiment is the same as that of the first embodiment.

「通路孔20aの面積に関する指標」とは、「第一伝熱プレート1側の凹稜線1aaと第二伝熱プレート3側の凸稜線3baとが交差して形成される格子の面積」に対する「通路孔20aの面積」の比(以下、プレートフィン面積比γという)である。具体的には、次の図22を参照して次の以下のように定義する。   The “index for the area of the passage hole 20a” is “to the area of the lattice formed by the intersection of the concave ridge line 1aa on the first heat transfer plate 1 side and the convex ridge line 3ba on the second heat transfer plate 3 side”. The ratio of the area of the passage hole 20a (hereinafter referred to as plate fin area ratio γ). Specifically, it is defined as follows with reference to FIG.

図22は、本発明の実施の形態7に係るプレート式熱交換器100におけるプレートフィン面積比γの説明図である。
プレートフィン面積比γは、以下のように定義する。
γ=(Amesh-Ahole )/Amesh
ここで、
Amesh:プレートフィンにおいて、格子の面積
Ahole:プレートフィンにおいて、格子内の通路孔の面積
FIG. 22 is an explanatory diagram of the plate fin area ratio γ in the plate heat exchanger 100 according to Embodiment 7 of the present invention.
The plate fin area ratio γ is defined as follows.
γ = (A mesh -A hole ) / A mesh
here,
A mesh : Grid area for plate fins
A hole : In the plate fin, the area of the passage hole in the lattice

図23は、本発明の実施の形態7に係るプレート式熱交換器100における性能検討効果図である。図23において横軸はプレートフィン面積比γ[−]、縦軸は性能比[−]である。性能比は、「プレートフィンを設けない構成」におけるAK値に対する、「プレートフィンを設けた構成」におけるAK値の比である。ここで、AK値は、熱交換器における熱通過率Kと伝熱面積Aとを乗じた値であり、熱交換器の伝熱特性を表すものである。
図23に示すように、プレートフィン面積比を0.1以上〜0.8以内とすることで、プレートフィン2を設けない構成よりも性能を向上することができる。なお、上限を0.8としたのは、0.8を超えると圧力損失が大幅に増加するためである。
FIG. 23 is a performance study effect diagram in the plate heat exchanger 100 according to Embodiment 7 of the present invention. In FIG. 23, the horizontal axis represents the plate fin area ratio γ [−], and the vertical axis represents the performance ratio [−]. The performance ratio is the ratio of the AK value in the “configuration with plate fins” to the AK value in the “configuration without plate fins”. Here, the AK value is a value obtained by multiplying the heat transfer rate K and the heat transfer area A in the heat exchanger, and represents the heat transfer characteristics of the heat exchanger.
As shown in FIG. 23, by setting the plate fin area ratio to 0.1 or more and 0.8 or less, the performance can be improved as compared with the configuration in which the plate fin 2 is not provided. The reason why the upper limit is set to 0.8 is that when 0.8 is exceeded, the pressure loss significantly increases.

このように構成された実施の形態7によれば、フィン効率が全体的に増えることで、伝熱面積の拡大、圧力損失増大の抑制と材料コストアップの抑制の両立効果がある。   According to the seventh embodiment configured as described above, the fin efficiency is increased as a whole, and there is a coexistence effect of expansion of the heat transfer area, suppression of increase in pressure loss and suppression of increase in material cost.

ここで、プレートフィン面積比が「1」とは、プレートフィン2に通路孔20aが無い構成に相当する。図23に示すように、プレートフィン面積比が「1」のときの性能比は1.0超となっている。つまり、プレートフィン2に通路孔20aが無い構成でも、プレートフィン2を設けていれば、プレートフィンを設けない構成よりも性能向上することができる。このようにプレートフィン2に通路孔20aが無い構成でも性能向上するのは、第一伝熱プレート1の凹稜線1aaと第二伝熱プレート3の凸稜線3baとがそれぞれ、プレート式熱交換器100の側面と平行である場合が該当する。その他、第一流体が第一流路5の流入孔に流入し、第一流路5の流出孔から流出することができる構成の場合が該当する。   Here, the plate fin area ratio “1” corresponds to a configuration in which the plate fin 2 does not have the passage hole 20a. As shown in FIG. 23, the performance ratio when the plate fin area ratio is “1” is over 1.0. That is, even if the plate fin 2 does not have the passage hole 20a, the performance can be improved over the configuration without the plate fin if the plate fin 2 is provided. Thus, even if the plate fin 2 has no passage hole 20a, the performance is improved because the concave ridge line 1aa of the first heat transfer plate 1 and the convex ridge line 3ba of the second heat transfer plate 3 are respectively plate heat exchangers. This corresponds to the case of being parallel to 100 side surfaces. In addition, the case where the first fluid flows into the inflow hole of the first flow path 5 and can flow out of the outflow hole of the first flow path 5 is applicable.

また、ここでは通路孔20aの位置が、格子状の格子の中心部である構成を図示して説明したが、中心部から少しずれても、ほぼ同様の効果が得られる。   In addition, here, the configuration in which the position of the passage hole 20a is the central portion of the lattice-like lattice has been illustrated and described, but substantially the same effect can be obtained even if it is slightly deviated from the central portion.

なお、上記各実施の形態1〜7においてそれぞれ別の実施の形態として説明したが、各実施の形態の特徴的な構成を適宜組み合わせてプレート式熱交換器を構成してもよい。例えば、実施の形態2と実施の形態3とを組み合わせ、各通路孔20aの孔径に変化を持たせる構成と、各通路孔20aのそれぞれの周縁に伝熱壁24を設けた構成とを備えたプレート式熱交換器としてもよい。また、実施の形態2と実施の形態6とを組み合わせ、各通路孔20aの孔径に変化を持たせる構成と、第一伝熱プレート1および第二伝熱プレート3のそれぞれに設けた凹凸形状を台形形状にする構成とを備えたプレート式熱交換器としてもよい。   In addition, although each said Embodiment 1-7 demonstrated as each another embodiment, you may comprise a plate-type heat exchanger combining the characteristic structure of each embodiment suitably. For example, the second embodiment and the third embodiment are combined to provide a configuration in which the diameter of each passage hole 20a is changed, and a configuration in which a heat transfer wall 24 is provided on each peripheral edge of each passage hole 20a. It is good also as a plate type heat exchanger. In addition, the second embodiment and the sixth embodiment are combined, and the configuration in which the diameter of each passage hole 20a is changed, and the uneven shape provided on each of the first heat transfer plate 1 and the second heat transfer plate 3 are provided. It is good also as a plate-type heat exchanger provided with the structure made into a trapezoid shape.

また、上記各実施の形態1〜7においてプレート式熱交換器100はシングルウォール式として説明したが、ダブルウォール式でもよい。なお、シングルウォール式とは、第一伝熱プレート1と第二伝熱プレート3とが一枚ずつ交互に積層されたプレート式熱交換器である。また、ダブルウォール式とは、第一伝熱プレート1と第二伝熱プレート3とがそれぞれ二枚ずつ交互に積層され、二枚の伝熱プレート間が大気に連通された構成を有し、冷媒漏れを防止できるプレート式熱交換器である。   Moreover, although the plate type heat exchanger 100 has been described as a single wall type in each of the first to seventh embodiments, it may be a double wall type. The single wall type is a plate type heat exchanger in which the first heat transfer plate 1 and the second heat transfer plate 3 are alternately stacked one by one. In addition, the double wall type has a configuration in which the first heat transfer plate 1 and the second heat transfer plate 3 are alternately laminated, and the two heat transfer plates communicate with the atmosphere. It is a plate heat exchanger that can prevent refrigerant leakage.

実施の形態8.
本実施の形態8では、実施の形態1〜7で説明したプレート式熱交換器100を適用したヒートポンプ装置について説明する。ここでは、ヒートポンプ装置50の利用形態の一例としてヒートポンプ式暖房給湯システムについて説明する。
Embodiment 8 FIG.
In the eighth embodiment, a heat pump device to which the plate heat exchanger 100 described in the first to seventh embodiments is applied will be described. Here, a heat pump heating and hot water supply system will be described as an example of a usage form of the heat pump device 50.

図24は、本発明の実施の形態8に係るヒートポンプ式暖房給湯システム200の構成を示す概略図である。
ヒートポンプ式暖房給湯システム200は、筐体内に収納されたヒートポンプ装置50を備える。ヒートポンプ装置50は、冷媒回路30と、熱媒体回路40とを有する。冷媒回路30は、圧縮機31、熱交換器32、膨張弁またはキャピラリーチューブ等で構成された減圧装置33および熱交換器34が順次接続されて構成されている。熱媒体回路40は、熱交換器32、暖房給湯装置41および熱媒体を循環させるポンプ42が順次接続されて構成されている。
FIG. 24 is a schematic diagram showing a configuration of a heat pump heating / hot water system 200 according to Embodiment 8 of the present invention.
The heat pump heating and hot water supply system 200 includes a heat pump device 50 housed in a housing. The heat pump device 50 includes a refrigerant circuit 30 and a heat medium circuit 40. The refrigerant circuit 30 is configured by sequentially connecting a compressor 31, a heat exchanger 32, a decompression device 33 including an expansion valve or a capillary tube, and a heat exchanger 34. The heat medium circuit 40 is configured by sequentially connecting a heat exchanger 32, a heating and hot water supply apparatus 41, and a pump 42 for circulating the heat medium.

ここで、熱交換器32は、以上の実施の形態で説明したプレート式熱交換器100であり、冷媒回路30を循環する冷媒と熱媒体回路40を流れる熱媒体との熱交換を行う。なお、熱媒体回路40に用いられる熱媒体は、水、エチレングリコール、プロピレングリコール、あるいはこれらの混合物、など、冷媒回路30の冷媒と熱交換可能な流体であればよい。   Here, the heat exchanger 32 is the plate heat exchanger 100 described in the above embodiment, and performs heat exchange between the refrigerant circulating in the refrigerant circuit 30 and the heat medium flowing in the heat medium circuit 40. The heat medium used in the heat medium circuit 40 may be any fluid that can exchange heat with the refrigerant in the refrigerant circuit 30 such as water, ethylene glycol, propylene glycol, or a mixture thereof.

また、プレート式熱交換器100において、第二流路6よりも伝熱性の高い第一流路5に冷媒が流れ、第二流路6に熱媒体が流れるように、プレート式熱交換器100が冷媒回路に組み込まれている。   Further, in the plate heat exchanger 100, the plate heat exchanger 100 is configured so that the refrigerant flows in the first flow path 5 having higher heat transfer than the second flow path 6 and the heat medium flows in the second flow path 6. Built into the refrigerant circuit.

暖房給湯装置41は、貯湯タンク(図示せず)と、室内を空調する室内機(図示せず)等を備えている。熱媒体を水とした場合は、水を、冷媒回路30の冷媒とプレート式熱交換器100で熱交換して加熱し、加熱した水を貯湯タンク(図示せず)に貯留する。また、室内機(図示せず)は、熱媒体回路40の熱媒体を室内機内部の熱交換器に導いて室内空気と熱交換することで、室内を暖房する。なお、暖房給湯装置41の構成は上記の構成に特に限定するものではなく、熱媒体回路40の熱媒体の温熱を用いて暖房および給湯を行える構成とされていればよい。   The heating and hot water supply apparatus 41 includes a hot water storage tank (not shown), an indoor unit (not shown) that air-conditions the room, and the like. When the heat medium is water, the water is heated by exchanging heat between the refrigerant in the refrigerant circuit 30 and the plate heat exchanger 100, and the heated water is stored in a hot water storage tank (not shown). The indoor unit (not shown) heats the room by guiding the heat medium of the heat medium circuit 40 to a heat exchanger inside the indoor unit and exchanging heat with room air. In addition, the structure of the heating hot-water supply apparatus 41 is not specifically limited to said structure, What is necessary is just the structure which can be heated and hot-water supply using the heat of the heat medium of the heat-medium circuit 40. FIG.

以上の実施の形態で説明したように、プレート式熱交換器100は、熱交換効率がよく、また、強度向上が図られて信頼性が高い。したがって、本実施の形態8で説明したヒートポンプ式暖房給湯システム200にプレート式熱交換器100を搭載すると、効率がよく、消費電力量が抑えられ、CO排出量を低減できるヒートポンプ式暖房給湯システム200を実現できる。As described in the above embodiment, the plate heat exchanger 100 has high heat exchange efficiency and high reliability due to improved strength. Therefore, when the plate-type heat exchanger 100 is mounted on the heat pump type heating and hot water supply system 200 described in the eighth embodiment, the heat pump type heating and hot water supply system can efficiently reduce power consumption and reduce CO 2 emissions. 200 can be realized.

なお、実施の形態8では、以上の実施の形態で説明したプレート式熱交換器100の適用例として、冷媒と水とを熱交換させるヒートポンプ式暖房給湯システム200について説明した。しかし、以上の実施の形態で説明したプレート式熱交換器100は、ヒートポンプ式暖房給湯システム200に限らず、冷房用途チラー、発電装置、食品の加熱殺菌処理機器など、多くの産業機器および家庭用機器に利用可能である。   In the eighth embodiment, as an application example of the plate heat exchanger 100 described in the above embodiment, a heat pump heating / hot water supply system 200 that exchanges heat between refrigerant and water has been described. However, the plate heat exchanger 100 described in the above embodiment is not limited to the heat pump heating and hot water supply system 200, but is used in many industrial equipment and households such as cooling chillers, power generation devices, and food sterilization treatment equipment. Available for equipment.

本発明の活用例として、以上の実施の形態で説明したプレート式熱交換器100は、製造が容易で熱交換性能が向上し、省エネルギー性能を向上することが必要なヒートポンプ装置に用いることができる。   As an application example of the present invention, the plate heat exchanger 100 described in the above embodiment can be used in a heat pump apparatus that is easy to manufacture, has improved heat exchange performance, and needs to improve energy saving performance. .

1 第一伝熱プレート、1a 凹部、1aa 凹稜線、1b 凸部、1ba 凸稜線、2 プレートフィン(インナーフィン)、3 第二伝熱プレート、3a 凹部、3aa 凹稜線、3b 凸部、3ba 凸稜線、3c リブ、4 伝熱セット、5 第一流路、5a 空間、5b 空間、6 第二流路、7 第一補強用サイドプレート、8 第二補強用サイドプレート、10 第一流入管、11 第一流出管、12 第二流入管、13 第二流出管、14 第一流入連通路、14a 第一流入孔、14b 第一流入孔、14c 第一流入孔、15 第一流出連通路、15a 第一流出孔、15b 第一流出孔、15c 第一流出孔、16 第二流入連通路、16a 第二流入孔、16b 第二流入孔、16c 第二流入孔、17 第二流出連通路、17a 第二流出孔、17b 第二流出孔、17c 第二流出孔、19 外壁周縁、20 平坦部、20a 通路孔、21 外壁周縁、22 矢印、23 矢印、24 伝熱壁、25 主流、26 整流壁、27 整流壁、30 冷媒回路、31 圧縮機、32 熱交換器、33 減圧装置、34 熱交換器、40 熱媒体回路、41 暖房給湯装置、42 ポンプ、50 ヒートポンプ装置、100 プレート式熱交換器、100a 伝熱部、100b 伝熱部、200 ヒートポンプ式暖房給湯システム。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st heat transfer plate, 1a recessed part, 1aa recessed ridge line, 1b convex part, 1ba convex ridge line, 2 plate fin (inner fin), 2nd heat transfer plate, 3a recessed part, 3aa concave ridge line, 3b convex part, 3ba convex Ridge line, 3c rib, 4 heat transfer set, 5 first flow path, 5a space, 5b space, 6 second flow path, 7 first reinforcing side plate, 8 second reinforcing side plate, 10 first inflow pipe, 11 first 1 outflow pipe, 12 second inflow pipe, 13 second outflow pipe, 14 first inflow communication path, 14a first inflow hole, 14b first inflow hole, 14c first inflow hole, 15 first outflow communication path, 15a first 1 outflow hole, 15b first outflow hole, 15c first outflow hole, 16 second inflow communication path, 16a second inflow hole, 16b second inflow hole, 16c second inflow hole, 17 second outflow communication path, 17a first Second spill 17b 2nd outflow hole, 17c 2nd outflow hole, 19 outer wall peripheral edge, 20 flat part, 20a passage hole, 21 outer wall peripheral edge, 22 arrow, 23 arrow, 24 heat transfer wall, 25 main flow, 26 rectification wall, 27 rectification wall , 30 Refrigerant circuit, 31 Compressor, 32 Heat exchanger, 33 Pressure reducing device, 34 Heat exchanger, 40 Heat medium circuit, 41 Heating hot water supply device, 42 Pump, 50 Heat pump device, 100 Plate heat exchanger, 100a Heat transfer Part, 100b Heat transfer part, 200 Heat pump type heating hot water supply system.

Claims (15)

複数の伝熱プレートが積層され、前記伝熱プレート間に、第一流体が流れる第一流路および第二流体が流れる第二流路が積層方向に交互に形成されており、前記伝熱プレートは、積層方向の一方に凸となった凸部と凹となった凹部とが面内に形成された凹凸形状を有する伝熱部を備えて前記第一流体と前記第二流体との間で熱交換を行うプレート式熱交換器において、
前記第一流路にインナーフィンが配置され、
前記インナーフィンは、複数の通路孔が形成された平板状の平坦部と、前記通路孔の周縁に立設された伝熱壁とを有するプレートフィンであり、前記平板状の平坦部が、前記プレートフィンの一方側にある前記伝熱プレートの前記凹部と、前記プレートフィンの他方側にある前記伝熱プレートの前記凸部とに接触した状態で挟まれており、
前記通路孔は、前記プレートフィンと前記伝熱プレートの一方との間の空間と、前記プレートフィンと前記伝熱プレートの他方との間の空間と、を連通しているプレート式熱交換器。
A plurality of heat transfer plates are stacked, and between the heat transfer plates, a first flow path through which the first fluid flows and a second flow path through which the second fluid flows are alternately formed in the stacking direction. A heat transfer portion having a concavo-convex shape in which a convex portion that is convex in one of the stacking directions and a concave portion that is concave are formed in a plane, and heat is generated between the first fluid and the second fluid. In plate heat exchangers that perform exchange,
Inner fins are arranged in the first flow path,
The inner fin is a plate fin having a flat plate-like flat portion in which a plurality of passage holes are formed, and a heat transfer wall erected on the periphery of the passage hole, and the flat plate-like flat portion is Sandwiched in contact with the concave portion of the heat transfer plate on one side of the plate fin and the convex portion of the heat transfer plate on the other side of the plate fin;
The passage hole is a plate heat exchanger that communicates a space between the plate fin and one of the heat transfer plates and a space between the plate fin and the other of the heat transfer plates.
複数の伝熱プレートが積層され、前記伝熱プレート間に、第一流体が流れる第一流路および第二流体が流れる第二流路が積層方向に交互に形成されており、前記伝熱プレートは、積層方向の一方に凸となった凸部と凹となった凹部とが面内に形成された凹凸形状を有する伝熱部を備えて前記第一流体と前記第二流体との間で熱交換を行うプレート式熱交換器において、
前記第一流路にインナーフィンが配置され、
前記インナーフィンは、複数の通路孔が形成された平板状の平坦部を有するプレートフィンであり、前記平板状の平坦部が、前記プレートフィンの一方側にある前記伝熱プレートの前記凹部と、前記プレートフィンの他方側にある前記伝熱プレートの前記凸部とに接触した状態で挟まれており、
前記通路孔は、前記プレートフィンと前記伝熱プレートの一方との間の空間と、前記プレートフィンと前記伝熱プレートの他方との間の空間と、を連通しており、
前記プレートフィンには、前記第一流路の流入孔と前記第一流路の流出孔とが形成されており、前記プレートフィンは、前記流入孔から前記流出孔に向けて流れる前記第一流体の前記第一流路における面内分布を均一化する均一化部を備えたプレート式熱交換器。
A plurality of heat transfer plates are stacked, and between the heat transfer plates, a first flow path through which the first fluid flows and a second flow path through which the second fluid flows are alternately formed in the stacking direction. A heat transfer portion having a concavo-convex shape in which a convex portion that is convex in one of the stacking directions and a concave portion that is concave are formed in a plane, and heat is generated between the first fluid and the second fluid. In plate heat exchangers that perform exchange,
Inner fins are arranged in the first flow path,
The inner fin is a plate fin having a flat plate-like flat portion in which a plurality of passage holes are formed, and the flat plate-like flat portion is the concave portion of the heat transfer plate on one side of the plate fin; Sandwiched in contact with the convex portion of the heat transfer plate on the other side of the plate fin,
The passage hole communicates a space between the plate fin and one of the heat transfer plates and a space between the plate fin and the other of the heat transfer plates;
Wherein the plate fins, said has a first passage inlet of said first flow path outlet hole of formed, said plate fins, said from the inlet of the first fluid flowing toward the outlet hole A plate-type heat exchanger provided with a homogenizing unit that equalizes the in-plane distribution in the first flow path.
前記均一化部は、前記流入孔の周辺に形成された各通路孔で構成され、各通路孔は、前記流入孔からの位置が離れるに連れて孔径が大きくなるように形成されている請求項2記載のプレート式熱交換器。   The uniformizing portion is constituted by each passage hole formed around the inflow hole, and each passage hole is formed such that the diameter of the passage increases as the position from the inflow hole increases. 2. The plate heat exchanger according to 2. 前記均一化部は、前記流入孔の周辺に形成された各通路孔の周縁のうち、前記第一流体の流れ方向の下流縁に、前記プレートフィンに対して立設された整流壁で構成され、各整流壁の前記プレートフィンからの高さが、前記流入孔からの位置が離れるに連れて高くなる請求項2または請求項3記載のプレート式熱交換器。   The uniformizing portion is configured by a rectifying wall that is erected with respect to the plate fin at the downstream edge in the flow direction of the first fluid among the peripheral edges of the passage holes formed around the inflow hole. The plate heat exchanger according to claim 2 or 3, wherein the height of each rectifying wall from the plate fin increases as the position from the inflow hole increases. 各整流壁の前記プレートフィンからの立設角度が同じである請求項4記載のプレート式熱交換器。   The plate-type heat exchanger according to claim 4, wherein the rectifying walls have the same standing angle from the plate fin. 前記均一化部は、前記流入孔の周辺に形成された各通路孔の周縁のうち、前記第一流路における前記第一流体の流れ方向の下流縁に、前記プレートフィンに対して立設された整流壁で構成され、各整流壁の前記プレートフィンからの高さは同じであり、各整流壁の前記プレートフィンからの立設角度が、前記流入孔から位置が離れるに連れて大きくなる請求項2または請求項3記載のプレート式熱交換器。 The equalizing unit, of the periphery of each passage hole formed in the periphery of the inlet, the downstream edge of the first fluid flow direction in the first passage, is erected with respect to the plate fins The rectifying wall is configured to have the same height from the plate fin of each rectifying wall, and the standing angle of each rectifying wall from the plate fin increases as the position moves away from the inflow hole. A plate heat exchanger according to claim 2 or claim 3. 前記整流壁の平面形状はデルタ翼形状に形成される請求項4〜請求項6のいずれか一項に記載のプレート式熱交換器。   The plate type heat exchanger according to any one of claims 4 to 6, wherein a planar shape of the rectifying wall is formed in a delta wing shape. 複数の伝熱プレートが積層され、前記伝熱プレート間に、第一流体が流れる第一流路および第二流体が流れる第二流路が積層方向に交互に形成されており、前記伝熱プレートは、積層方向の一方に凸となった凸部と凹となった凹部とが面内に形成された凹凸形状を有する伝熱部を備えて前記第一流体と前記第二流体との間で熱交換を行うプレート式熱交換器において、
前記第一流路にインナーフィンが配置され、
前記インナーフィンは、複数の通路孔が形成された平板状の平坦部を有するプレートフィンであり、前記平板状の平坦部が、前記プレートフィンの一方側にある前記伝熱プレートの前記凹部と、前記プレートフィンの他方側にある前記伝熱プレートの前記凸部とに接触した状態で挟まれており、
前記通路孔は、前記プレートフィンと前記伝熱プレートの一方との間の空間と、前記プレートフィンと前記伝熱プレートの他方との間の空間と、を連通しており、
前記第二流路に、複数の通路孔が形成された平板状の平坦部を有するプレートフィンが配置されているプレート式熱交換器。
A plurality of heat transfer plates are stacked, and between the heat transfer plates, a first flow path through which the first fluid flows and a second flow path through which the second fluid flows are alternately formed in the stacking direction. A heat transfer portion having a concavo-convex shape in which a convex portion that is convex in one of the stacking directions and a concave portion that is concave are formed in a plane, and heat is generated between the first fluid and the second fluid. In plate heat exchangers that perform exchange,
Inner fins are arranged in the first flow path,
The inner fin is a plate fin having a flat plate-like flat portion in which a plurality of passage holes are formed, and the flat plate-like flat portion is the concave portion of the heat transfer plate on one side of the plate fin; Sandwiched in contact with the convex portion of the heat transfer plate on the other side of the plate fin,
The passage hole communicates a space between the plate fin and one of the heat transfer plates and a space between the plate fin and the other of the heat transfer plates;
A plate heat exchanger in which a plate fin having a flat plate-like flat portion in which a plurality of passage holes are formed is disposed in the second flow path.
前記第一流路に配置した前記プレートフィンと前記第二流路に配置した前記プレートフィンとは互いに異なる構成を有する請求項8記載のプレート式熱交換器。   The plate heat exchanger according to claim 8, wherein the plate fin disposed in the first flow path and the plate fin disposed in the second flow path have different configurations. 前記凹凸形状は波形であり、
前記一方側にある前記伝熱プレートの前記凹部が、凹部の連なった凹稜線となっており、
前記他方側にある前記伝熱プレートの前記凸部が、凸部の連なった凸稜線となっており、
前記平板状の平坦部と前記一方側にある前記伝熱プレートとが前記凹稜線で線状に接し、
前記平板状の平坦部と前記他方側にある前記伝熱プレートとが前記凸稜線で線状に接している請求項1〜請求項のいずれか一項に記載のプレート式熱交換器。
The uneven shape is a waveform,
The concave portion of the heat transfer plate on the one side is a concave ridge line in which concave portions are connected,
The convex portion of the heat transfer plate on the other side is a convex ridge line in which convex portions are connected,
The flat plate-like flat portion and the heat transfer plate on the one side are in linear contact with the concave ridge line,
The plate heat exchanger according to any one of claims 1 to 9 , wherein the flat plate-like flat portion and the heat transfer plate on the other side are in linear contact with the convex ridgeline.
前記第一流路を構成する2枚の前記伝熱プレートのそれぞれの前記凹凸形状の稜線方向が、前記積層方向に見て格子状に交差しており、前記通路孔は格子の内側に形成されている請求項1〜請求項10のいずれか一項に記載のプレート式熱交換器。 The ridge line directions of the concavo-convex shape of each of the two heat transfer plates constituting the first flow path intersect in a lattice shape when viewed in the stacking direction, and the passage holes are formed inside the lattice. The plate type heat exchanger according to any one of claims 1 to 10 . 前記平板状の平坦部は前記一方側にある伝熱プレートおよび前記他方側にある伝熱プレートと接合されており、前記通路孔は、前記プレートフィンと前記伝熱プレートとの接合部分を避けて形成されている請求項1〜請求項11のいずれか一項に記載のプレート式熱交換器。 The flat plate-like flat portion is joined to the heat transfer plate on the one side and the heat transfer plate on the other side, and the passage hole avoids a joint portion between the plate fin and the heat transfer plate. plate heat exchanger according to any one of claims 1 to 11 formed. 前記プレートフィンにおいて、フィンの面積比は0.1以上、0.8以内である請求項1〜請求項12のいずれか一項に記載のプレート式熱交換器。 The plate type heat exchanger according to any one of claims 1 to 12 , wherein an area ratio of the fins in the plate fin is 0.1 or more and 0.8 or less. 圧縮機、熱交換器、減圧装置、請求項1〜請求項13のいずれか一項に記載のプレート式熱交換器が接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、
前記冷媒回路の前記冷媒と前記プレート式熱交換器で熱交換される熱媒体が流れる熱媒体回路とを備えたヒートポンプ装置。
A refrigerant circuit in which a compressor, a heat exchanger, a pressure reducing device, the plate heat exchanger according to any one of claims 1 to 13 is connected, and a refrigerant circulates;
A heat pump device comprising: the refrigerant of the refrigerant circuit; and a heat medium circuit through which a heat medium exchanged by the plate heat exchanger flows.
請求項14記載のヒートポンプ装置と、前記熱媒体の温熱を用いて暖房および給湯を行う暖房給湯装置と、前記熱媒体回路に設けられ、前記熱媒体を搬送するポンプとを備えたヒートポンプ式暖房給湯システム。 The heat pump type heating hot water supply provided with the heat pump apparatus of Claim 14, the heating hot water supply apparatus which performs heating and hot water supply using the heat of the said heat medium, and the pump which is provided in the said heat medium circuit and conveys the said heat medium. system.
JP2018504299A 2016-11-14 2017-09-06 Plate heat exchanger, heat pump device, and heat pump heating / hot water system Active JP6418354B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016221288 2016-11-14
JP2016221288 2016-11-14
PCT/JP2017/032015 WO2018088006A1 (en) 2016-11-14 2017-09-06 Plate type heat exchanger, heat pump device, heat pump type heating/hot water supplying system

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018143761A Division JP6631664B2 (en) 2016-11-14 2018-07-31 Heat pump equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6418354B2 true JP6418354B2 (en) 2018-11-07
JPWO2018088006A1 JPWO2018088006A1 (en) 2018-11-08

Family

ID=62109488

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018504299A Active JP6418354B2 (en) 2016-11-14 2017-09-06 Plate heat exchanger, heat pump device, and heat pump heating / hot water system
JP2018143761A Active JP6631664B2 (en) 2016-11-14 2018-07-31 Heat pump equipment

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018143761A Active JP6631664B2 (en) 2016-11-14 2018-07-31 Heat pump equipment

Country Status (2)

Country Link
JP (2) JP6418354B2 (en)
WO (1) WO2018088006A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7270776B2 (en) * 2020-01-09 2023-05-10 三菱電機株式会社 Plate heat exchanger, heat pump device with plate heat exchanger and heat pump heating system with heat pump device

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6075303A (en) * 1983-06-21 1985-04-27 グリツツ・インコ−ポレイテツド Tower packing grid
GB8910241D0 (en) * 1989-05-04 1989-06-21 Secretary Trade Ind Brit Heat exchangers
JP2932846B2 (en) * 1992-08-24 1999-08-09 株式会社デンソー Stacked heat exchanger and method of manufacturing the same
JPH10122770A (en) * 1996-10-14 1998-05-15 Daikin Ind Ltd Plate type heat exchanger
JP2007205634A (en) * 2006-02-01 2007-08-16 Hisaka Works Ltd Plate type heat exchanger
NL2006022C2 (en) * 2011-01-18 2012-07-19 Stichting Energie Heat integrated distillation column using structured packing.
JP5634376B2 (en) * 2011-10-19 2014-12-03 三菱電機株式会社 Plate heat exchanger and water heater
JP5538344B2 (en) * 2011-11-09 2014-07-02 三菱電機株式会社 Plate heat exchanger and heat pump device
US9933214B2 (en) * 2011-11-30 2018-04-03 Mitsubishi Electric Corporation Plate heat exchanger and refrigeration cycle apparatus including the same
JP2014089008A (en) * 2012-10-31 2014-05-15 Noritz Corp Hot water heating circuit
JP6435487B2 (en) * 2014-09-29 2018-12-12 国立大学法人 東京大学 Heat exchanger

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018165614A (en) 2018-10-25
WO2018088006A1 (en) 2018-05-17
JPWO2018088006A1 (en) 2018-11-08
JP6631664B2 (en) 2020-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6567097B2 (en) Plate heat exchanger and heat pump heating / hot water system equipped with the same
JP5106453B2 (en) Plate heat exchanger and refrigeration air conditioner
JP6641544B1 (en) Plate heat exchanger and heat pump device provided with the same
JP6529709B1 (en) Plate type heat exchanger, heat pump device and heat pump type heating and cooling system
JP6735918B2 (en) Plate heat exchanger and heat pump hot water supply system
JP4827905B2 (en) Plate type heat exchanger and air conditioner equipped with the same
JP2014016144A (en) Plate for heat exchanger, heat exchanger, and air cooler comprising heat exchanger
JP6659374B2 (en) Heat exchanger and heat exchange method
JP6418354B2 (en) Plate heat exchanger, heat pump device, and heat pump heating / hot water system
WO2011062118A1 (en) Plate-type heat exchanger and heat pump device
JP5414502B2 (en) Plate heat exchanger and heat pump device
JP2013155983A (en) Plate-type heat exchanger and water heating system including the same
JP5538344B2 (en) Plate heat exchanger and heat pump device
JP2017142033A (en) Laminated type heat exchanger
JP6949250B2 (en) Plate heat exchanger and heat pump hot water supply system
JP5940152B2 (en) Plate heat exchanger and refrigeration cycle apparatus equipped with the same
JP2011169541A (en) Plate type heat exchanger and heat pump device
KR20130068333A (en) Heat exchanging plate and heat exchanging plate module, and plate-type heat exchanger configurating to stack the same
JP2016151386A (en) Heat exchanger and plate unit for heat exchanger
JP2015064146A (en) Plate type heat exchanger
JPWO2013076751A1 (en) Plate heat exchanger and refrigeration cycle apparatus using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20180515

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180731

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20180808

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: 20180911

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180924

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6418354

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

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