JPWO2020136863A1 - プレート式熱交換器およびヒートポンプ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
また、この発明のプレート式熱交換器は、プレート式熱交換器の側部から第2流体の温度を検出する際の検出精度を高めることができる。
この発明のヒートポンプ装置は、温度検出手段設置部に温度検出手段を設置することにより、第2流体の温度の検出精度を高めることができる。
この発明のプレート式熱交換器を備えたヒートポンプ装置について、図1から図10を用いて説明する。図1は冷媒回路図、図2は室外機1の筐体20の外形図、図3は室外機1の筐体20内部を上方から見た概略図である。
なお、本実施形態では、後述する矩形の主板部70aの短手方向を「短手方向」、主板部70aの長手方向を「長手方向」と定義している。
プレート式熱交換器3は、複数の略矩形の伝熱プレートを積層して構成された熱交換器であり、隣接する伝熱プレート間に流路を形成し、該流路に第1流体と第2流体とを積層方向に交互に流すことにより、第1流体と第2流体との間で熱交換を行うものである。 本実施の形態では、室外機1の外へ熱エネルギーを搬送する水Wを第1流体、冷媒回路2a内を循環する冷媒Rを第2流体として説明する。
なお、本実施の形態では、第1流体として水を用いているが、液状の熱媒体を用いてもよい。液状の熱媒体としては、例えば、酸化カルシウム水溶液、エチレングリコール水溶液、アルコールなどがある。また、第2流体としての冷媒RはR32を用いているが、R410A、CO2、HC等の冷媒を用いてもよい。
圧縮機4は冷媒Rの圧縮を行い、四方弁5は冷媒Rの流れを切替える。空気熱交換器6は、空気と冷媒Rとの熱交換を行い、圧力容器7は冷媒Rを貯留する。電子膨張弁8a及び電子膨張弁8bは、冷媒Rの圧力を低下させる減圧装置として使用する。
冷媒回路2aは、加熱モードに設定されている場合には、圧縮機4で高温高圧になった冷媒Rを、プレート式熱交換器3(冷媒配管接続口3cから冷媒配管接続口3d)、電子膨張弁8b、圧力容器7、電子膨張弁8a、空気熱交換器6、マフラー4a、圧縮機4の順に循環するように閉回路を構成する。
一方、冷媒回路2aは、冷却モードに設定されている場合には、圧縮機4で高温高圧になった冷媒Rを、空気熱交換器6、電子膨張弁8a、圧力容器7、電子膨張弁8b、プレート式熱交換器3(冷媒配管接続口3dから冷媒配管接続口3c)、マフラー4a、圧縮機4の順に循環するように閉回路を構成する。
温度センサ11は、圧縮機4の出口側の冷媒配管10の温度を検出するためのものであり、圧縮機4の出口側の冷媒配管10に固定されている。温度センサ12は、空気熱交換器6の温度を検出するためのものであり、空気熱交換器6近傍の冷媒配管10に固定されている。温度センサ13は、プレート式熱交換器3と電子膨張弁8bとをつなぐ冷媒配管10の温度を検出するためのものであり、その冷媒配管10に固定されている。温度センサ14は、プレート式熱交換器3内を流れる冷媒Rの温度を検出するためのものであり、プレート式熱交換器3の側面に固定されている。
制御装置15は、例えばマイコンで構成され、温度センサ11、12、13、14で検出した温度データを読み込んで記憶装置16に記憶する。演算装置17は、記憶装置16から温度センサ14の温度データを読み出し、その温度データに基づいて冷媒Rの圧力飽和温度を算出し、その算出した冷媒Rの圧力飽和温度を圧力飽和温度データとして記憶装置16に記憶する。また、制御装置15は、記憶装置16からの温度データおよび圧力飽和温度データを読み出し、その温度および圧力に基づいて電子膨張弁8a、8bを制御する。
送風機室21には、空気熱交換器6やファン24等が配置されており、ファン24が動作することにより空気熱交換器6に外気が送風される。
図4は、プレート式熱交換器3の分解斜視図であり、図5は、プレート式熱交換器3の斜視図であり、図6は、伝熱プレート40、41の正面図である。図7は、伝熱プレート40、41の拡大図である。図8の(a)は、伝熱プレート40、41を図6のA−Aの位置から見た断面図であり、(b)は、伝熱プレート40、41を図6のB−Bの位置から見た断面図であり、(c)は、伝熱プレート40、41を図6のC−Cの位置から見た断面図であり、(d)は、伝熱プレート40、41を図6のD−Dの位置から見た断面図である。図9は、プレート式熱交換器3を図6のB−Bの位置から見た断面図であり、図10は、プレート式熱交換器3を図6のC−Cの位置から見た断面図である。
なお、本実施形態では、図4及び図5で示すように、プレート式熱交換器3における補強プレート44が設けられている側を前面側、補強プレート45が設けられている側を背面側と定義している。
外側プレート42は、冷媒Rや水Wの漏れを封止するためのものであり、補強プレート44と同様に略矩形の板状に形成され、四隅に第1開口部46、第2開口部47、第3開口部48、第4開口部49が形成されている。外側プレート43は、外側プレート42等と同様に、略矩形の板状に形成される。外側プレート43には、外側プレート42のような第1開口部46、第2開口部47、第3開口部48、第4開口部49が設けられていない。
このように、向きの異なる略V字状の凸部61、62が重なり合う構成にすることにより、伝熱プレート40と伝熱プレート41との間に複雑な流れを引き起こす流路が形成される。
そして、伝熱プレート40、41、外側プレート42、43、及び補強プレート44、45の外周の壁部が重なるように積層され、ロウにより接合されている。
同様に、外部から冷媒配管接続口1cへ流入した冷媒Rは、各伝熱プレート40、41の第3開口部52、56が重なり合うことで形成された通路孔を流れ、各第2流路64へ流入するように構成されている。第2流路64へ流入した冷媒Rは、短手方向へ徐々に広がりながら、長手方向へ流れて、第4開口部53、57から流出するように構成されている。第4開口部53、57から流出した冷媒Rは、第4開口部53、57が重なり合うことで形成された通路孔を流れ、冷媒配管接続口1dから外部へ流出するように構成されている。
伝熱プレート40は、図6及び図8に示すように、略矩形の板状をなしている主板部70a、主板部70aの周囲に設けられた壁部71a、72a、73a、74a、複数の凸部61を備えている。主板部70aには、第1開口部50、第2開口部51、第3開口部52、第4開口部53、及び複数の凸部61が形成されている。壁部71a、72a、73a、74aは、主板部70aの各辺の縁から板状の面の一方側へ突出させるように形成されている。すなわち、壁部71a、72a、73a、74aは、主板部70aの周縁から板状の面の一方側へ突出させるように形成されている。
なお、本発明における壁部は、積層方向における背面側に突出するように形成されている。
壁部73a、74aは、主板部70aの短辺に連続して形成されており、壁部73aと壁部74aとは、主板部70aから離れるにつれ互いの間隔が広がるように形成されている。すなわち、壁部73aと壁部74aとはテーパー状に形成されている。
第1開口部50は壁部71aと壁部74aとがなす主板部70aの隅部に形成され、第2開口部51は壁部71aと壁部73aとがなす主板部70aの隅部に形成され、第3開口部52は壁部72aと壁部73aとがなす主板部70aの隅部に形成され、第4開口部53は壁部72aと壁部74aとがなす主板部70aの隅部に形成されている。
主板部70aには、第1開口部50の周囲の部分が、壁部71a、72a、73a、74aが突出する方向とは逆方向へ突出した高部75aが形成されている。高部75aは前面側から見て台形状をなす盛り上がりとなっている。
同様に、主板部70aには、第2開口部51の周囲の部分が、壁部71a、72a、73a、74aが突出する方向とは逆方向へ突出した高部76aが形成されている。高部76aは前面側から見て台形状をなす盛り上がりとなっている。
このように壁部71aを壁部72aより長い構成にすることにより、伝熱プレート40と伝熱プレート41との積層状態において、図9に示すように、伝熱プレート40の壁部71aの先端E1と、伝熱プレート40の背面に位置する伝熱プレート41の壁部72b(壁部72bは後述する)の先端E2とが揃うように構成されている。このように、壁部71aの先端E1と、壁部72bの先端E2とが揃うように構成されていることにより、壁部H1が二重構造となりプレート式熱交換器3の側面の強度を高めることができる。なお、ここでいう側部H1とは、複数の壁部71aと複数の壁部72bとで構成されるものである。また、壁部71bの先端E3と、壁部72aの先端E4とが揃うように構成されていることにより、同様に、壁部H2が二重構造となりプレート式熱交換器3の側面の強度を高めることができる。側部H2とは、複数の壁部71bと複数の壁部72aとで構成されるものである。側部H1はプレート式熱交換器3の側面の一部でもあり、同様に、側部H2はプレート式熱交換器3の側面の一部でもある。
主板部70a、壁部71a、72a、73a、74a、第1開口部50、第2開口部51、第3開口部52、第4開口部53、複数の凸部61、及び高部75a、76aは、板材をプレス加工することによって形成されている。
凸部61の主板部70aからの突出高さは、高部75a、76aの主板部70aからの突出高さと同じとなるように形成されている。なお、凸部61の主板部70aからの突出高さを、高部75a、76aの主板部70aからの突出高さよりも小さく形成してもよい。
各凸部61は、主板部70aの壁部72a側の長辺から、壁部71aの長辺から所定間隔をおいた位置まで形成されている。
なお、壁部72a側の長辺は、本願請求項に係る一方の長辺に相当し、壁部71a側の長辺は、本願請求項に係る他方の長辺に相当する。
伝熱プレート41は、図6及び図8に示すように、伝熱プレート40と同形状をなしており、カッコで示す符号が伝熱プレート41の各部の構成に対応している。
すなわち、伝熱プレート41における第1開口部54、第2開口部55、第3開口部56、第4開口部57、凸部62、主板部70b、壁部71b、72b、73b、74b、高部75b、76b、長尺部Fbのそれぞれは、伝熱プレート40における第1開口部50、第2開口部51、第3開口部52、第4開口部53、凸部61、主板部70a、壁部71a、72a、73a、74a、高部75a、76a、長尺部Faにそれぞれ対応している。そのため、伝熱プレート41の各部の説明は省略する。なお、主板部70bの構成要件には、凸部62を含んでいない。
プレート式熱交換器3は伝熱プレート40と伝熱プレート41を主板部70a、70bの板状面の中心から垂直に延びる軸Zを基準に180度回転させて積層された構成である。そのため、積層された状態においては、壁部71aと壁部72bとが、壁部72aと壁部71bとが、壁部73aと壁部74bとが、壁部74aと壁部73bとがそれぞれ重なるように構成されている。
すなわち、伝熱プレート41の長尺部Fbを基準として、長尺部Fbから壁部71b、72b、73b、74bが突出する側の隣で対向する伝熱プレート40の凸部61までの距離は、長尺部Fbから凸部62が突出する側の隣で対向する伝熱プレート40の凸部61までの距離よりも小さくなるように構成されている。
すなわち、伝熱プレート40の長尺部Faを基準として、長尺部Faから壁部71a、72a、73a、74aが突出する側の隣で対向する伝熱プレート41の凸部62までの距離は、長尺部Faから凸部61が突出する側の隣で対向する伝熱プレート41の凸部62までの距離よりも小さくなるように構成されている。
伝熱プレート41は伝熱プレート40を主板部70a、70bの板状面の中心から垂直に延びる軸Zを基準に180度回転して積層されているので、伝熱プレート40と伝熱プレート41とは上記のように当接する。
なお、本実施の形態では、温度センサ14は、幅S2に対応したものを接合しているが、複数の壁部71aを跨るように接合してもよい。
温度センサ14は、本願請求項の温度検出手段に相当し、壁部71aは、本願請求項の温度検出手段設置部に相当する。
プレート式熱交換器3で水Wを加熱する場合には、図1に示すように、圧縮機4で冷媒Rを圧縮して高圧・高温のガス冷媒とし、四方弁5を介してプレート式熱交換器3の一方の冷媒配管接続口3cに供給する。プレート式熱交換器3では、冷媒Rと水Wとが対向流となり、冷媒Rと水Wとの間で熱交換が行われて、水Wが加熱される。プレート式熱交換器3の他方の冷媒配管接続口3dを出た液冷媒は、電子膨張弁8bで過冷却(サブクールをつける)されて圧力容器7に入る。さらに、電子膨張弁8aで減圧されて二相冷媒となり、空気熱交換器6で蒸発し低圧のガス冷媒となり、四方弁5を介して吸入マフラー4aから圧縮機4に戻る。プレート式熱交換器3で加熱された高温の水は、図示しない給湯タンク、ファンコイルユニット等に供給される。
壁部71a、72bから構成される側部H1は、図10で示す断面位置では、伝熱プレート40の壁部71a及び長尺部Faとその背面側の伝熱プレート41の凸部62とが当接し、且つ伝熱プレート40の長尺部Faとその前面側の伝熱プレート41の凸部62とが離れる構成となっていることから、冷媒Rのみからの温度が伝達される。
一方、壁部71a、72bから構成される側部H1は、図9で示す断面位置では、伝熱プレート40の長尺部Faとその背面側の伝熱プレート41の主板部70bとが距離K1だけ離れた構成とされ、且つ伝熱プレート40の長尺部Faとその前面側の伝熱プレート41の主板部70bとが距離K2(K1≒K2)だけ離れた構成とされていることから、冷媒Rと水Wとの温度がほぼ同割合で伝達される。
図9及び図10の状態を総合的に考えると、壁部71a、72bから構成される側部H1は、水Wとの接触面積よりも、冷媒Rとの接触面積の方が大きくなる。
制御装置15は、温度センサ14で検出した温度データを読み、演算装置17はその温度データに基づいて、プレート式熱交換器3内を流れる冷媒Rの温度を算出する。
加えて、温度センサ14による冷媒Rの温度の検出精度が高くなることによって、室外機1は、制御装置15による圧力飽和温度データの算出精度が高くなり、電子膨張弁8a、8bの制御精度を高めることができる。
また、伝熱プレート41においては、凸部62の主板部70bからの突出高さが、高部75b、76bの主板部70bからの突出高さと同じとなるように形成されている。このため、伝熱プレート41の凸部62と高部75b、76bとの両方が、伝熱プレート41の前面側に位置する伝熱プレート40の主板部70aに対して当接するため、プレート式熱交換器3の強度を高めることができる。
この発明の実施の形態2のプレート式熱交換器80を備えた室外機について図11〜図17を用いて説明する。なお、図11〜図17中、図1〜図10と同一符号は同一又は相当部分を示す。この実施の形態2のプレート式熱交換器80を備えた室外機は実施の形態1の伝熱プレート40、41の凸部61、62を変更したものである。
本実施の形態のプレート式熱交換器80(図14、図15参照)は、図11及び図13に示すように、伝熱プレート81、82を備えている。
伝熱プレート81は、複数の凸部83及び複数の凸条部84を備えている。凸部83及び凸条部84は、前面側から見た場合に、略V字状に形成されている。
複数の凸部83は、主板部70aの長手方向の中央位置に形成されている。各凸部83は、主板部70aの壁部72a側の長辺から、壁部71aの長辺から所定間隔をおいた位置まで形成されている。
伝熱プレート82は、図11及び図13に示すように、伝熱プレート81と同形状をなしており、カッコで示す符号が伝熱プレート82の各部の構成に対応している。
すなわち、伝熱プレート82における第1開口部54、第2開口部55、第3開口部56、第4開口部57、凸部85、凸条部86、主板部70b、壁部71b、72b、73b、74b、高部75b、76b、長尺部Fdのそれぞれは、伝熱プレート81における第1開口部50、第2開口部51、第3開口部52、第4開口部53、凸部83、凸条部84、主板部70a、壁部71a、72a、73a、74a、高部75a、76a、長尺部Fcにそれぞれ対応している。そのため、伝熱プレート82の各部の説明は省略する。なお、主板部70bの構成要件には、凸部85および凸条部86を含んでいない。
図14に示すように、伝熱プレート81の主板部70aの長尺部Fcは、背面側に位置する伝熱プレート82の主板部70bと離れて構成されている。この離れた距離を図14では、距離K5として示している。また、伝熱プレート81の主板部70aの長尺部Fcは、前面側に位置する伝熱プレート82の主板部70bと離れて構成されている。この離れた距離を図14では、距離K6として示している。プレート式熱交換器80は、距離K5と距離K6とが、ほぼ同じになるように構成されている。
すなわち、伝熱プレート82の長尺部Fdを基準として、長尺部Fdから壁部71b、72b、73b、74bが突出する側の隣で対向する伝熱プレート81の凸部83までの距離は、長尺部Fdから凸部85が突出する側の隣で対向する伝熱プレート81の凸部83までの距離よりも小さくなるように構成されている。
すなわち、伝熱プレート81の長尺部Fcを基準として、長尺部Fcから壁部71a、72a、73a、74aが突出する側の隣で対向する伝熱プレート82の凸部85までの距離は、長尺部Fcから凸部83が突出する側の隣で対向する伝熱プレート82の凸部85までの距離よりも小さくなるように構成されている。
また、図示はしないが、高部75a、76aは、その前面側に位置する伝熱プレート82の主板部70aに対して当接するように構成され、高部75b、76bは、その前面側に位置する伝熱プレート81の主板部70aに対して当接するように構成されている。
また、第2の実施の形態では、第1の実施の形態と同様の効果を奏するとともに、以下の効果を奏する。
長手方向における温度センサ14が設けられていない位置では、図16、図17で示すように、凸条部84、86は、短手方向の全域にわたって形成されているため、この部分での熱交換効率を、凸部83、85部分に比して高めることができる。
この発明の実施の形態3のプレート式熱交換器90を備えた室外機について図18〜図21を用いて説明する。なお、図18〜図21中、図1〜図10と同一符号は同一又は相当部分を示す。この実施の形態3のプレート式熱交換器90を備えた室外機は実施の形態1の伝熱プレート40、41の凸部61、62の形状を一部変更し、かつ凸部93、94を追加したものである。
まず、伝熱プレート91の詳細な構成について説明する。
伝熱プレート91には、主板部70aの壁部72a側に近接して凸部93が形成されている。凸部93は、長手方向に沿って延びるように形成されている。凸部93は、先端面93aが平面となるように形成されており、その平面は、凸部61の頂点と同じ高さになるように形成されている。凸部93は、主板部70aから突出するように形成されており、板材をプレス加工することによって形成されている。
主板部70aの壁部72a側の長辺から長尺部Faまで形成されている複数の凸部61は、主板部70aの壁部72a側の長辺に沿って連続的に形成された凸部93に連続して形成されている。なお、主板部70aの構成要件には、凸部61、93を含んでいない。
伝熱プレート92は、図18、図19に示すように、伝熱プレート91と同形状をなしており、カッコで示す符号が伝熱プレート92の各部の構成に対応している。
すなわち、伝熱プレート92における第1開口部54、第2開口部55、第3開口部56、第4開口部57、凸部62、主板部70b、壁部71b、72b、73b、74b、高部75b、76b、凸部94、先端面94a、長尺部Fbのそれぞれは、伝熱プレート91における第1開口部50、第2開口部51、第3開口部52、第4開口部53、凸部61、主板部70a、壁部71a、72a、73a、74a、高部75a、76a、凸部93、先端面93a、長尺部Faにそれぞれ対応している。そのため、伝熱プレート92の各部の説明は省略する。なお、主板部70bの構成要件には、凸部62、94を含んでいない。
図20及び図21に示すように、伝熱プレート91の凸部93は、伝熱プレート92の壁部71b及び長尺部Fbに当接するように構成されている。このため、図20及び図21の断面位置においては、壁部71b、72aからなる側部H2には、冷媒Rが接触することなく、水Wのみが接触する。すなわち、伝熱プレート91の凸部93は、その凸部93が突出する側の隣で対向する伝熱プレート92の壁部71bに当接されている。また、伝熱プレート92の主板部70bの長尺部Fbは、壁部71b、72b、73b、74bが突出する側の隣に位置する伝熱プレート91の凸部93と当接されている。
すなわち、伝熱プレート92の長尺部Fbを基準として、長尺部Fbから壁部71b、72b、73b、74bが突出する側の隣で対向する伝熱プレート91の凸部93までの距離は、長尺部Fbから凸部94が突出する側の隣で対向する伝熱プレート91の凸部93までの距離よりも小さくなるように構成されている。
すなわち、伝熱プレート91の長尺部Faを基準として、長尺部Faから壁部71a、72a、73a、74aが突出する側の隣で対向する伝熱プレート92の凸部94までの距離は、長尺部Faから凸部93が突出する側の隣で対向する伝熱プレート92の凸部94までの距離よりも小さくなるように構成されている。
加えて、図20及び図21の断面位置では、伝熱プレート91の凸部93は、その前面側に位置する伝熱プレート92の主板部70bにおける長尺部Fbに対して当接し、伝熱プレート92の凸部94は、その前面側に位置する伝熱プレート91の主板部70aにおける長尺部Faに対して当接している。伝熱プレート91は伝熱プレート92を主板部70a、70bの板状面の中心から垂直に延びる軸Zを基準に180度回転して積層されているので、このように当接する。
また、第3の実施の形態では、第1の実施の形態と同様の効果を奏するとともに、以下の効果を奏する。
同様に、壁部71a、72bから構成される側部H1は、図21で示す断面位置においても、伝熱プレート91の壁部71a及び長尺部Faとその背面側の伝熱プレート92の凸部94とが当接し、且つ伝熱プレート91の長尺部Faとその前面側の伝熱プレート92の凸部94とが離れる構成となっていることから、冷媒Rのみからの温度が伝達される。
このため、第3の実施の形態の制御装置15は、第1の実施の形態の制御装置15に比して、プレート式熱交換器3内を流れる冷媒Rの温度を精度よく算出することができる。
この発明の実施の形態4のプレート式熱交換器100を備えた室外機について図22を用いて説明する。なお、図22中、図1〜図10と同一符号は同一又は相当部分を示す。この実施の形態4のプレート式熱交換器100を備えた室外機は実施の形態1の伝熱プレート40、41の凸部61、62の高さを実施の形態1よりも低くしたものである。
図22に示すように、伝熱プレート40の凸部61は、伝熱プレート41の壁部71bに当接するように構成され、伝熱プレート41の長尺部Fbとは間隔をおいて構成されている。また、伝熱プレート41の凸部62は、伝熱プレート40の壁部71aに当接するように構成され、伝熱プレート40の長尺部Faとは間隔をおいて構成されている。
このため、図22の断面位置においては、壁部71a、72bから構成される側部H1は、水Wとの接触面積よりも、冷媒Rとの接触面積の方が大きくなる。
従って、プレート式熱交換器100における温度センサ14を接合した側の側面への温度伝達は、水Wと冷媒Rとの温度伝達が同割合ではなく、冷媒Rの方が水Wよりも温度伝達の割合が多くなるため、温度センサ14は、冷媒Rの温度の検出精度を高めることができる。
この発明の実施の形態5のプレート式熱交換器110を備えた室外機について図23及び図24を用いて説明する。なお、図23及び図24中、図18〜図21と同一符号は同一又は相当部分を示す。この実施の形態5のプレート式熱交換器110を備えた室外機は実施の形態3の伝熱プレート91、92の凸部61、62、93、94の高さを実施の形態3よりも低くしたものである。
図23及び図24に示すように、伝熱プレート91の凸部93は、伝熱プレート92の壁部71bに当接するように構成され、伝熱プレート92の長尺部Fbとは間隔をおいて構成されている。伝熱プレート92の凸部94は、伝熱プレート91の壁部71aに当接するように構成され、伝熱プレート91の長尺部Faとは間隔をおいて構成されている。
また、図24は、図18のM−Mの位置に対応したプレート式熱交換器110の断面図であるが、伝熱プレート91の長尺部Faを基準として、長尺部Faから壁部71a、72a、73a、74aが突出する側の隣で対向する伝熱プレート92の凸部94までの距離K13は、長尺部Faから凸部93が突出する側の隣で対向する伝熱プレート92の凸部94までの距離K14よりも小さくなるように構成されている。
従って、プレート式熱交換器110における温度センサ14を接合した側の側面への温度伝達は、水Wと冷媒Rとの温度伝達が同割合ではなく、冷媒Rの方が水Wよりも温度伝達の割合が多くなるため、温度センサ14は、冷媒Rの温度の検出精度を高めることができる。
この発明の実施の形態6のプレート式熱交換器120を備えた室外機について図25を用いて説明する。なお、図25中、図1〜図10と同一符号は同一又は相当部分を示す。実施の形態1の凸部61、62が伝熱プレート40、41をプレス加工して成形されていたのに対し、この実施の形態6のプレート式熱交換器120を備えた室外機は、凸部121、122を伝熱プレート40、41とは別体で形成したものである。
図25に示すように、伝熱プレート40の主板部70aの長尺部Faを除いた部位には、複数の凸部121が取り付けられている。また、伝熱プレート41の主板部70bの長尺部Fbを除いた部位には、複数の凸部122が取り付けられている。伝熱プレート40の凸部121のいくつかは、伝熱プレート41の壁部71b及び長尺部Fbに当接するように構成されている。また、伝熱プレート41の凸部122のいくつかは、伝熱プレート40の壁部71a及び長尺部Faに当接するように構成されている。
従って、プレート式熱交換器120における温度センサ14を接合した側の側面への温度伝達は、水Wと冷媒Rとの温度伝達が同割合ではなく、冷媒Rの方が水Wよりも温度伝達の割合が多くなるため、温度センサ14は、冷媒Rの温度の検出精度を高めることができる。
なお、実施の形態6では、凸部121、122を伝熱プレート40、41とは別体で形成したが、凸部121を伝熱プレート40と一体に、さらには凸部122を伝熱プレート41と一体に構成してもよい。このように構成しても、同様の効果を奏する。
2a 冷媒回路
2b 水回路
3、80、90、100、110、120 プレート式熱交換器
3a、3b 水配管接続口
3c、3d 冷媒配管接続口
4 圧縮機
4a マフラー
5 四方弁
6 空気熱交換器
7 圧力容器
8a、8b 電子膨張弁
10 冷媒配管
11、12、13、14 温度センサ
15 制御装置
16 記憶装置
17 演算装置
20 筐体
20a グリル
21 送風機室
22 機械室
23 セパレータ
24 ファン
40、41、81、82、91、92 伝熱プレート
42、43 外側プレート
44、45 補強プレート
46、50、54 第1開口部
47、51、55 第2開口部
48、52、56 第3開口部
49、53、57 第4開口部
61、62、83、85、121、122 凸部
84、86 凸条部
63 第1流路
64 第2流路
70a、70b 主板部、
71a、71b、72a、72b、73a、73b、74a、74b 壁部
75a、75b、76a、76b 高部
93、94 凸部
93a、94a 先端面
E1、E2、E3、E4 先端
Fa、Fb、Fc、Fd 長尺部
H1、H2 側部
K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8、K9、K10、K11、K12、K13、K14 距離
L1、L2 長さ
S1、S2 幅
R 冷媒
W 水
Z 軸
Claims (11)
- 矩形で板状の主板部と前記主板部の縁から板状の面の一方側へ突出させた壁部とを有した伝熱プレートを交互に前記主板部の板状面の中心から垂直に延びる軸を基準に180度反転して複数積層し、前記伝熱プレート間に第1流体が流れる第1流路と第2流体が流れる第2流路とを積層方向に交互に形成するプレート式熱交換器において、
前記主板部には、前記壁部が突出した面とは反対側の板状の面から突出する凸部が設けられ、
前記凸部は、前記主板部の一方の長辺に沿って断続的にまたは連続的に形成され、且つ該凸部が突出する側の隣で対向する前記伝熱プレートの前記壁部に当接し、
前記主板部は、他方の長辺に接して沿うように長尺部を備え、
前記伝熱プレートの前記長尺部を基準として、前記長尺部から前記壁部が突出する側の隣で対向する前記伝熱プレートの前記凸部までの距離は、前記長尺部から前記凸部が突出する側の隣で対向する前記伝熱プレートの前記凸部までの距離よりも小さくなるよう構成された
プレート式熱交換器。 - 前記凸部は、該凸部が突出する側の隣で対向する前記伝熱プレートの前記長尺部に当接されている請求項1に記載のプレート式熱交換器。
- 前記凸部は、前記主板部の前記一方の長辺から前記長尺部まで延びるように形成されている
請求項1又は請求項2に記載のプレート式熱交換器。 - 前記主板部の一方の長辺に沿って形成されている凸部は連続的に形成されたものであり、
前記主板部の前記一方の長辺から前記長尺部まで形成されている凸部は複数形成されている
請求項1から請求項3のうちいずれか一項に記載のプレート式熱交換器。 - 前記主板部には、前記長尺部における前記主板部の長手方向の両側の位置に、前記主板部の一方の長辺から前記主板部の他方の長辺まで形成された凸条部を備えた
請求項1から請求項4のうちいずれか一項に記載のプレート式熱交換器。 - 前記他方の長辺に対応した前記壁部と、前記一方の長辺に対応した前記壁部とは、主板部から離れるにつれ互いの間隔が広がるように形成され、
前記他方の長辺に対応した前記壁部の前記主板部からの突出長さは、前記一方の長辺に対応した前記壁部の前記主板部からの突出長さよりも長くなるように構成されている
請求項1から請求項5のうちいずれか一項に記載のプレート式熱交換器。 - 前記伝熱プレートの前記一方の長辺に対応した前記壁部の先端と、前記積層方向で隣の伝熱プレートの前記他方の長辺に対応した前記壁部の先端とが揃うように構成されている
請求項6に記載のプレート式熱交換器。 - 前記壁部における前記第2流体と対向する部分に前記第2流体の温度を検出する温度検出手段を設置するための温度検出手段設置部が設けられている請求項1から請求項7のうちいずれか一項に記載のプレート式熱交換器。
- 矩形で板状の主板部と前記主板部の縁から板状の面の一方側へ突出させた壁部とを有した伝熱プレートを交互に前記主板部の板状面の中心から垂直に延びる軸を基準に180度反転して複数積層し、前記伝熱プレート間に第1流体が流れる第1流路と第2流体が流れる第2流路とを積層方向に交互に形成するプレート式熱交換器において、
前記複数の伝熱プレートを積層することで前記主板部の四つの辺に対応する位置に前記複数の壁部によって構成される四つの側部を備え、
前記四つの側部のうちの少なくとも一つの側部は、前記第1流体の接触面積よりも前記第2流体の接触面積が大きくなるように構成されている
プレート式熱交換器。 - 前記第1流体の接触面積よりも前記第2流体の接触面積が大きくなるように構成された前記側部における前記第2流体と対向する部分に前記第2流体の温度を検出する温度検出手段を設置するための温度検出手段設置部が設けられている請求項9に記載のプレート式熱交換器。
- 請求項8又は請求項10に記載のプレート式熱交換器と、前記第2流体の圧縮を行う圧縮機と、空気と前記第2流体との熱交換を行う空気熱交換器と、前記第2流体の圧力を低下させる膨張弁と、余剰の前記第2流体を保留する圧力容器とを備えた前記第2流体が循環する第2流体回路と、
前記温度検出手段設置部に設置された温度検出手段と、
を備えたヒートポンプ装置。
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