WO2015128900A1 - 熱移動装置 - Google Patents

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heat exchanger
plate
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徹 栗山
亮宜 倉地
祐二 垂水
勝徳 堀内
大林　誠善
善生 山野
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三菱電機株式会社
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    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/02—Evaporators
    • F25B39/022—Evaporators with plate-like or laminated elements
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    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
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    • F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F28D9/0037—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the conduits for the other heat-exchange medium also being formed by paired plates touching each other
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24H4/02—Water heaters
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    • F25B2339/04—Details of condensers
    • F25B2339/043—Condensers made by assembling plate-like or laminated elements

Definitions

  • the present invention relates to a heat transfer device having a plate heat exchanger that performs heat transfer between a refrigerant flowing in a refrigerant circuit and a heat medium flowing in a heat medium flow path.
  • a refrigerant is circulated in a refrigerant circuit in which a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator are sequentially connected in an annular manner.
  • a refrigeration cycle apparatus is well known in which heat is exchanged between the refrigerant and the heat medium to be heated, and heat is exchanged between the refrigerant and the heat medium to be cooled in the evaporator.
  • a plate heat exchanger P as shown in FIG. 6A may be used as the above-described condenser or evaporator.
  • This plate-type heat exchanger P has a configuration in which a plurality of metal plates 31, 31, 31,... Having fine irregularities on the surface are stacked in the stacking direction indicated by arrows. These plates 31, 31, 31,... Are positioned and laminated by passing respective coolant and heat medium passage holes 32, 32, 32,... Through upper and lower horizontal rods (not shown). The .. Are fixed to the front and rear of the stacked plates 31, 31, 31,... (See Patent Document 1 below). As shown in FIG.
  • the plate-type heat exchanger P has a refrigerant flow path (the refrigerant side heat transfer tube 20A or 20B described later) and a heat medium medium between the multiple layers of plates 31 and 31. Channels (heat medium side heat transfer tubes 21A or 21B described later) are alternately formed.
  • each plate-type heat exchanger P is independently a main body of the heat transfer device. (Hereinafter referred to as an apparatus main body).
  • JP 2008-170090 paragraphs [0017] to [0030], FIGS. 1 to 9)
  • the plate heat exchanger P described above may have a distortion in the direction perpendicular to the stacking direction due to variations in the stacking position of the plates 31 due to the structure.
  • Such distortion causes the following problems.
  • the plate heat exchangers come into contact with each other due to the above-mentioned distortion, or the plate heat exchangers
  • the device main body or other parts in the device main body may come into contact with each other and may not be attached.
  • it is necessary to take a large space for installing the plate heat exchanger which becomes an obstacle to downsizing of the entire apparatus.
  • the number of installed plate heat exchangers increases, the number of attachment parts and man-hours increases, leading to an increase in product costs, and the number of heat medium and refrigerant piping connection ports increases, resulting in an increase in man-hours for construction.
  • connection problems may occur due to variations in the position of the connection port to the refrigerant pipe or heat medium pipe of the plate heat exchanger There is.
  • one connection port of the refrigerant pipe or the heat medium pipe is fixed, the position of the other connection port varies.
  • the position of the mating pipe at the connection destination is almost fixed, and if the variation in the position of the connection port of the plate heat exchanger is large, there is a possibility that the connection cannot be made.
  • it is necessary to use flexible piping and the like which may lead to an increase in cost and a decrease in strength.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and can achieve both compactness of the heat medium / refrigerant heat exchanger and improvement of heat exchange performance, and two or more plate-type heats.
  • An object of the present invention is to provide a heat transfer device that solves the problem of connection to the device main body caused by the structural distortion of the exchanger.
  • a heat transfer device includes a compressor, a refrigerant circuit formed by connecting a refrigerant side heat transfer pipe of a heat medium / refrigerant heat exchanger, a refrigerant pressure reducing device, and a heat source side heat exchanger, a heat medium pump, and A heat medium that exchanges heat with the refrigerant in the refrigerant side heat transfer pipe, and a heat medium flow path that connects the heat medium side heat transfer pipe of the refrigerant heat exchanger.
  • the refrigerant heat exchanger is constituted by a plate heat exchanger, and two or more plate heat exchangers arranged adjacent to each other are integrally held by a holding member to constitute an integrated heat exchanger. It is characterized by that.
  • the heat transfer device of the present invention is configured as an integrated heat exchanger as one assembly by arranging two or more plate heat exchangers adjacent to each other and holding them with a holding member, two or more Prior to assembling the plate heat exchangers, if there are plate heat exchangers with misalignment that may cause contact between the plate heat exchangers or contact with the main unit, assemble them. Can be sorted out. In this way, it is possible to avoid contact between the plate heat exchangers when attached to the apparatus main body. Further, since two or more plate heat exchangers are combined into one assembly, there is an effect that the number of parts and man-hours required for mounting the plate heat exchanger on the apparatus main body can be reduced.
  • FIG. 1 It is a schematic circuit diagram which shows schematic structure of the heat transfer apparatus in Embodiment 1 of this invention. It is a perspective view which shows the integrated heat exchanger of the said heat transfer apparatus. It is a side view of the plate-type heat exchanger which comprises the said integrated heat exchanger. It is a perspective view which shows the integrated heat exchanger of the heat transfer apparatus in Embodiment 2 and 3 of this invention. It is the figure which showed the flow of the refrigerant
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a flow state of the plate heat exchanger in the first embodiment
  • (b-2) is a graph showing a flow rate per channel of the plate heat exchanger in the first embodiment.
  • FIG. It is the plane sectional view which expanded the general plate type heat exchanger partially.
  • FIG. 1 is a schematic circuit diagram showing a schematic configuration of a heat transfer apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the heat transfer device A in this embodiment includes a refrigerant circuit 1 that performs a refrigeration cycle operation by circulating a refrigerant, a heat medium flow path 6 through which a heat medium (for example, water) flows, a refrigerant circuit 1, And an integrated heat exchanger 8 that performs heat transfer with the heat medium flow path 6.
  • the refrigerant circuit 1 includes a compressor 2, a refrigerant flow switching valve 19, refrigerant-side heat transfer pipes 20A and 20B of two heat medium / refrigerant heat exchangers 3A and 3B arranged in parallel, and a refrigerant decompression device. 4 and the heat source side heat exchanger 5 are configured to be sequentially connected in an annular manner via refrigerant pipes 19 respectively.
  • the heat medium flow path 6 described above is a heat medium side transfer of the heat medium / refrigerant heat exchangers 3A and 3B that exchange heat between the heat medium pump 7 and the refrigerant in the refrigerant side heat transfer pipes 20A and 20B.
  • the heat pipes 21 ⁇ / b> A and 21 ⁇ / b> B and the usage-side equipment 23 are connected via the heat medium pipe 22.
  • Each of the heat medium / refrigerant heat exchangers 3A and 3B includes plate-type heat exchangers P and P in which a large number of plates are stacked. These two heat medium / refrigerant heat exchangers 3A and 3B are arranged adjacent to each other, and are integrally held by a holding member 13 provided so as to surround these outer peripheral surfaces, thereby being fixed in close contact with each other. Then, it is assembled into an integrated heat exchanger 8.
  • the material of the holding member 13 is not specifically limited, Here, for example, it is made of a heat insulating material having cushioning properties.
  • the branch pipe 16 and the branch pipe 17 each have three branched connection ports.
  • One connection port of the branch pipe 16 is connected to the refrigerant pipe 18 from the refrigerant flow path switching valve 19.
  • the remaining two connection ports of the branch pipe 16 are connected to a refrigerant pipe inlet 11A connected to the refrigerant side heat transfer pipe 20A and a refrigerant pipe inlet 11B connected to the refrigerant side heat transfer pipe 20B, respectively.
  • One connection port of the branch pipe 17 is connected to the refrigerant pipe 18 from the refrigerant decompression device 4.
  • the remaining two connection ports of the branch pipe 17 are connected to a refrigerant pipe outlet 12A connected to the refrigerant side heat transfer pipe 20A and a refrigerant pipe outlet 12B connected to the refrigerant side heat transfer pipe 20B, respectively.
  • the branch pipe 14 and the branch pipe 15 also have three branched connection ports, respectively.
  • One connection port of the branch pipe 15 is connected to the heat medium pipe 12 from the heat medium pump 7.
  • the remaining two connection ports of the branch pipe 15 are connected to a heat medium pipe inlet 10A connected to the heat medium side heat transfer pipe 21A and a heat medium pipe inlet 10B connected to the heat medium side heat transfer pipe 21B, respectively.
  • one connection port of the branch pipe 14 is connected to a heat medium pipe 22 connected to the use side device 23.
  • the remaining two connection ports of the branch pipe 14 are connected to a heat medium pipe outlet 9A connected to the heat medium side heat transfer pipe 21A and a heat medium pipe outlet 9B connected to the heat medium side heat transfer pipe 21B, respectively. .
  • the heat medium pipe outlet portions 9A and 9B and the heat medium pipe inlet portions 10A and 10B are connected to the heat medium / refrigerant heat exchangers 3A and 3B.
  • the refrigerant pipe inlet portions 11A and 11B and the refrigerant pipe outlet portions 12A and 12B are provided so as to protrude from the other side surface of the heat medium / refrigerant heat exchangers 3A and 3B.
  • the refrigerant circuit 1 is configured such that the flow direction of the refrigerant is reversed by switching the flow path of the refrigerant flow path switching valve 19.
  • the refrigerant discharged from the compressor 2 is circulated in a heat pump manner from the refrigerant flow switching valve 19 to the heat medium / refrigerant heat exchangers 3A and 3B of the integrated heat exchanger 8.
  • the heat medium / refrigerant heat exchangers 3A and 3B function as condensers.
  • the refrigerant discharged from the compressor 2 flows into the refrigerant side heat transfer pipes 20 ⁇ / b> A and 20 ⁇ / b> B of the integrated heat exchanger 8 through the refrigerant flow switching valve 19.
  • This refrigerant flows into the refrigerant decompression device 4 after it is liquefied by heat exchange with the heat medium flowing through the heat medium side heat transfer tubes 21A and 21B of the heat medium flow path 6.
  • the refrigerant flowing into the refrigerant decompression device 4 is decompressed to become a gas-liquid two phase, and then flows into the heat source side heat exchanger 5 to be gasified and returns to the compressor 2. Such a refrigeration cycle operation is repeated.
  • the heat medium for example, water
  • the heat medium side heat transfer pipes 21A and 21B of the integrated heat exchanger 8 As described above. Heat is exchanged with the refrigerant and heated to form hot water, which is supplied to the use side device 23.
  • the flow state of the refrigerant and the heat medium in the plate stacking direction is as shown in FIG. 5 (b-1). Further, the change in the flow rate of the refrigerant and the heat medium per channel (flow path) is as shown in FIG. 5 (b-2).
  • the integrated heat exchanger 8 when the integrated heat exchanger 8 is caused to function as the evaporator of the refrigerant circuit 1, the refrigerant flow path of the refrigerant flow path switching valve 19 is switched to transfer the refrigerant from the compressor 2 to the heat source side heat exchanger 5.
  • the heat medium in the heat medium flow path 6 is cooled by the integrated heat exchanger 8.
  • the heat transfer apparatus A of this embodiment differs from the case where the individual plate heat exchangers P and P are separately attached to the apparatus main body, unlike the plate type heat exchanger P due to the distortion of the plate heat exchanger P.
  • Contact between the exchangers P, P, or contact between the plate heat exchanger P and the apparatus main body itself or other components in the apparatus main body can be eliminated.
  • the holding member 13 is made of a heat insulating material having a cushioning property, even if it comes into contact with the apparatus main body itself or other parts in the apparatus main body, the heat insulating material of the holding member 13 has a soft crushing margin, Contact of the integrated heat exchanger 8 becomes acceptable.
  • FIG. 1 heat medium pipe inlet portions 10A, 10B and outlet portions 9A, 9B are arranged on one side surface of the heat medium / refrigerant heat exchangers 3A, 3B, and the heat medium / refrigerant heat exchangers 3A, 3B are provided.
  • the refrigerant pipe inlet portions 11A and 11B and the outlet portions 12A and 12B are arranged on the side surfaces, and the second embodiment in which the pipe arrangement is different from the first embodiment will be described below.
  • FIG. 4 shows such a second embodiment.
  • the heat medium pipe inlet portions 10A, 10B and the outlet portions 9A, 9B are arranged on one side of the heat medium / refrigerant heat exchangers 3A, 3B, that is, on the same surface of the integrated heat exchanger 8.
  • the inlet and outlet portions of all the pipes such as the refrigerant pipe inlet portions 11A and 11B and the outlet portions 12A and 12B are arranged.
  • the flow state of the refrigerant and the heat medium in the plate stacking direction is as shown in FIG.
  • the change in flow rate of the refrigerant and the heat medium per channel (flow path) is as shown in FIG. 5 (a-2).
  • FIG. FIG. 4 is an external view showing an integrated heat exchanger 8A according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the two heat medium pipe inlet portions 10A and 10B in the two plate heat exchangers P and P shown in the second embodiment are connected in parallel via the branch pipe 15, and the two heat The medium pipe outlet portions 9 ⁇ / b> A and 9 ⁇ / b> B are connected in parallel via the branch pipe 14.
  • the two refrigerant pipe inlet portions 11A and 11B are also connected in parallel via the branch pipe 16, and the two refrigerant pipe outlet portions 12A and 12B are connected in parallel via the branch pipe 17.
  • the position is determined by the accuracy of the branch shape of the branch pipes 14, 15, 16, and 17. Accordingly, since the distortions of the plate heat exchangers P and P themselves are gathered together on the surface opposite to the surface where the pipe inlet and outlet are located, the heat medium pipe inlet and outlet or the refrigerant pipe inlet and outlet. It is possible to avoid the problem that the connection partner pipe cannot be connected due to variations in the connection position of the part.
  • the integrated heat exchanger of the present invention is not limited thereto.
  • the present invention includes, for example, three or more plate heat exchangers that are integrally held by a holding member.

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Abstract

　熱移動装置で用いられる２つ以上のプレート式熱交換器の構造上のゆがみから生じる装置本体への接続問題を解決するものである。　熱移動装置Ａは、圧縮機２、熱媒体・冷媒熱交換器３Ａ，３Ｂの冷媒側伝熱管路２０Ａ，２０Ｂ、冷媒減圧装置４、および熱源側熱交換器５を連結して成る冷媒回路１と、熱媒体ポンプ７、および冷媒側伝熱管路２０Ａ，２０Ｂ内の冷媒との間で熱交換を行なう熱媒体・冷媒熱交換器３Ａ，３Ｂの熱媒体側伝熱管路２１Ａ，２１Ｂを連結して成る熱媒体用流路６と、を有していて、熱媒体・冷媒熱交換器３Ａ，３Ｂがプレート式熱交換器Ｐ，Ｐで構成され、互いに隣接して配置された２以上のプレート式熱交換器Ｐ，Ｐが、保持部材１３により一体的に保持されて一体型熱交換器８に構成されていることを特徴とするものである。

Description

熱移動装置
　この発明は、冷媒回路内を流通する冷媒と熱媒体用流路内を流通する熱媒体との間の熱移動を行なうプレート式熱交換器を有する熱移動装置に関するものである。
従来、この種の加熱あるいは冷却を行なう熱移動装置としては、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器を順次環状に接続して成る冷媒回路内に冷媒を循環させることによって、凝縮器では冷媒と被加熱用の熱媒体とを熱交換させ、蒸発器では冷媒と被冷却用の熱媒体とを熱交換させて加熱あるいは冷却を行う冷凍サイクル装置がよく知られている。
また、上記した凝縮器や蒸発器として、図６（ａ）に示すようなプレート式熱交換器Ｐが用いられることがある。このプレート式熱交換器Ｐは、表面に細かな凹凸がある金属製のプレート３１，３１，３１，・・・が、矢印で示す積層方向に複数枚積層された構成を有している。これらのプレート３１，３１，３１，・・・は、それぞれの冷媒および熱媒体の流路穴３２，３２，３２，・・・が上下の横架ロッド（図示省略）に通されて位置決め積層される。積層されたプレート３１，３１，３１，・・・の前後には、固定用板３０，３０があてがわれて締め付け固定するようになっている（下記の特許文献１参照）。そして、前記のプレート式熱交換器Ｐは、図７に示すように、複数層のプレート３１，３１間に冷媒用の流路（後出の冷媒側伝熱管２０Ａまたは２０Ｂ）と熱媒体用の流路（後出の熱媒体側伝熱管２１Ａまたは２１Ｂ）とが交互に形成されている。 
尚、上記した従来の熱移動装置用の蒸発器または凝縮器として、前記したプレート式熱交換器を２つ以上用いる場合は、個々のプレート式熱交換器Ｐが別個独立に熱移動装置の本体(以下、装置本体と称する)に設置される。
特開２００８－１７００９０号公報（段落［００１７］～［００３０］、図１～図９）
ところで、図６（ｂ）に示すように、上記したプレート式熱交換器Ｐは、構造上、プレート３１の積層位置のバラツキによる積層方向と垂直方向のゆがみが存在する場合がある。このようなゆがみは、以下に示すような不具合を生じさせる。
まず、上記従来の熱移動装置の装置本体に、２つ以上のプレート式熱交換器を別個独立に取り付けると、上記のゆがみによりプレート式熱交換器同士が接触したり、あるいはプレート式熱交換器と装置本体または装置本体内の他部品とが接触したりして取付け不能となってしまうおそれがある。このような接触を回避するためにはプレート式熱交換器を設置するためのスペースを広く取る必要が生じ、装置全体の小型化の障害となる。そして、プレート式熱交換器の設置数が増えるに従い、取付け部品や工数が増加して製品のコストアップにつながるし、熱媒体用および冷媒用の配管接続口も増えるために施工工数が多くなる。
更に、２つ以上のプレート式熱交換器を装置本体に設置する際、プレート式熱交換器の冷媒配管または熱媒体配管への接続口の位置のバラツキにより、次のような接続問題を生じる場合がある。冷媒配管または熱媒体配管の一方の接続口を固定した場合、他方の接続口の位置がばらついてしまう。通常、接続先の相手配管の位置はほとんど固定されており、プレート式熱交換器の接続口の位置のバラツキが大きいと、接続ができなくなるおそれがある。このような問題の回避のためには、フレキシブル配管などを使用する必要が生じ、これによってコストアップや強度低下につながるおそれがある。
一方で、蒸発器としてプレート式熱交換器を利用する場合において、熱交換性能を増加させることを目的に、１つのプレート式熱交換器につきプレート積層枚数を多くすることが考えられる。しかしながら、そのような場合においては、冷媒と熱媒体の各流路の流量に大きな差が発生し、熱交換効率が向上しない、あるいは悪化するという問題を生じることがあった。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、熱媒体・冷媒熱交換器のコンパクト化と熱交換性能の改善とを両立させることができ、２つ以上のプレート式熱交換器の構造上のゆがみから生じる装置本体への接続問題を解決するようにした熱移動装置の提供を目的とする。
この発明に係る熱移動装置は、圧縮機、熱媒体・冷媒熱交換器の冷媒側伝熱管路、冷媒減圧装置、および熱源側熱交換器を連結して成る冷媒回路と、熱媒体ポンプ、および冷媒側伝熱管路内の冷媒との間で熱交換を行なう熱媒体・冷媒熱交換器の熱媒体側伝熱管路を連結して成る熱媒体用流路と、を有していて、熱媒体・冷媒熱交換器がプレート式熱交換器で構成され、互いに隣接して配置された２つ以上のプレート式熱交換器が、保持部材により一体的に保持されて一体型熱交換器に構成されていることを特徴とするものである。
この発明の熱移動装置は、２つ以上のプレート式熱交換器を隣接させて配置し、保持部材で保持させることにより、１つのアセンブリとした一体型熱交換器に構成したので、２つ以上のプレート式熱交換器をアセンブリ化するに先立って、プレート式熱交換器同士の接触または装置本体との接触を引き起こすようなズレを持ったプレート式熱交換器同士があった場合は、アセンブリ化しないように選別することができる。このようにして、装置本体に取り付ける際のプレート式熱交換器同士の接触が生じることを回避できる。また、２以上のプレート式熱交換器を１つのアセンブリにしたことで、プレート式熱交換器の装置本体への取付け部品および工数を削減できるという効果もある。
この発明の実施の形態１における熱移動装置の概略構成を示す概略回路図である。 前記熱移動装置の一体型熱交換器を示す斜視図である。 前記一体型熱交換器を構成するプレート式熱交換器の側面図である。 この発明の実施の形態２および３における熱移動装置の一体型熱交換器を示す斜視図である。 一体型熱交換器のプレート式熱交換器のプレート積層方向に対する冷媒・熱媒体の流れとチャンネル当りの流量とを示した図であり、（ａ－１）は実施の形態２および３におけるプレート式熱交換器の流れ状態を示した模式図、（ａ－２）は実施の形態２および３におけるプレート式熱交換器のチャンネル当りの流量を示したグラフの図、（ｂ－１）は実施の形態１におけるプレート式熱交換器の流れ状態を示した模式図、（ｂ－２）は実施の形態１におけるプレート式熱交換器のチャンネル当りの流量を示したグラフの図である。 一般的なプレート式熱交換器を示す図であって、（ａ）は複数のプレートを積層する態様を示す外観図、（ｂ）は複数のプレートが規定の積層方向からずれてゆがんで積層された態様を示す外観図である。 一般的なプレート式熱交換器を部分拡大した平断面図である。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における熱移動装置の概略構成を示す概略回路図である。
図１において、この実施形態における熱移動装置Ａは、冷媒が循環して冷凍サイクル動作を行なう冷媒回路１と、熱媒体（例えば水）が流通する熱媒体用流路６と、冷媒回路１と熱媒体用流路６との間で熱移動を行なう一体型熱交換器８と、から構成されている。
上記の冷媒回路１は、圧縮機２と、冷媒流路切替弁１９と、並列配備された２つの熱媒体・冷媒熱交換器３Ａ，３Ｂの冷媒側伝熱管路２０Ａ，２０Ｂと、冷媒減圧装置４と、熱源側熱交換器５とが、それぞれ冷媒配管１９を介して順次環状に連結されて構成されている。上記の熱媒体用流路６は、熱媒体ポンプ７と、冷媒側伝熱管路２０Ａ，２０Ｂ内の冷媒との間で熱交換を行なう熱媒体・冷媒熱交換器３Ａ，３Ｂの熱媒体側伝熱管路２１Ａ，２１Ｂと、利用側機器２３とが、それぞれ熱媒体配管２２を介して連結されて構成されている。
上記の熱媒体・冷媒熱交換器３Ａ，３Ｂはそれぞれ、多数のプレートが積層されて成るプレート式熱交換器Ｐ，Ｐで構成されている。そして、これら２つの熱媒体・冷媒熱交換器３Ａ，３Ｂは互いに隣接して配置され、これらの外周面を取り囲んで配備された保持部材１３により一体的に保持され、これにより密接した状態に固定されてアセンブリ化されて、一体型熱交換器８と成っている。保持部材１３の材質は特に限定されないが、ここでは例えばクッション性を有する断熱材で構成されている。
　冷媒回路１において、分岐配管１６と分岐配管１７はそれぞれ分岐した３つの接続口を有している。そして、分岐配管１６の１つの接続口は冷媒流路切替弁１９からの冷媒配管１８に接続されている。分岐配管１６の残り２つの接続口は、冷媒側伝熱管路２０Ａとつながる冷媒配管入口部１１Ａと、冷媒側伝熱管路２０Ｂとつながる冷媒配管入口部１１Ｂとにそれぞれ接続されている。また、分岐配管１７の１つの接続口は冷媒減圧装置４からの冷媒配管１８に接続されている。分岐配管１７の残り２つの接続口は、冷媒側伝熱管路２０Ａとつながる冷媒配管出口部１２Ａと、冷媒側伝熱管路２０Ｂとつながる冷媒配管出口部１２Ｂとにそれぞれ接続されている。
　一方、熱媒体用流路６において、分岐配管１４と分岐配管１５も、それぞれ分岐した３つの接続口を有している。そして、分岐配管１５の１つの接続口は熱媒体ポンプ７からの熱媒体配管１２に接続されている。分岐配管１５の残り２つの接続口は、熱媒体側伝熱管路２１Ａとつながる熱媒体配管入口部１０Ａと、熱媒体側伝熱管路２１Ｂとつながる熱媒体配管入口部１０Ｂとにそれぞれ接続されている。また、分岐配管１４の１つの接続口は利用側機器２３につながる熱媒体配管２２に接続されている。分岐配管１４の残り２つの接続口は、熱媒体側伝熱管路２１Ａとつながる熱媒体配管出口部９Ａと、熱媒体側伝熱管路２１Ｂとつながる熱媒体配管出口部９Ｂとにそれぞれ接続されている。
　そして、一体型熱交換器８においては、図２および図３に示すように、熱媒体配管出口部９Ａ，９Ｂと熱媒体配管入口部１０Ａ，１０Ｂが熱媒体・冷媒熱交換器３Ａ，３Ｂの一方の側面に突出して設けられ、冷媒配管入口部１１Ａ，１１Ｂと冷媒配管出口部１２Ａ，１２Ｂが熱媒体・冷媒熱交換器３Ａ，３Ｂの他方の側面に突出して設けられている。
　次に動作について説明する。
　上記のように構成された熱移動装置Ａにおいて、冷媒回路１は、冷媒流路切替弁１９の流路切替えにより冷媒の流通方向が反転するように成っている。この例では、圧縮機２から吐出された冷媒が、冷媒流路切替弁１９から一体型熱交換器８の熱媒体・冷媒熱交換器３Ａ，３Ｂへとヒートポンプ態様で流通する例を示している。この場合、熱媒体・冷媒熱交換器３Ａ，３Ｂは凝縮器として機能する。
そこで、冷媒回路１において、圧縮機２から吐出された冷媒は、冷媒流路切替弁１９を経て一体型熱交換器８の冷媒側伝熱管路２０Ａ，２０Ｂに流入する。この冷媒は、熱媒体用流路６の熱媒体側伝熱管２１Ａ，２１Ｂを流れる熱媒体と熱交換して液化したのちに冷媒減圧装置４に流入する。冷媒減圧装置４に流入した冷媒は減圧されて気液二相となったのちに熱源側熱交換器５に流入してガス化され圧縮機２に戻る。このような冷凍サイクル動作が繰り返される。一方、熱媒体用流路６において、熱媒体ポンプ７から吐出された熱媒体（例えば水）は、前述したように、一体型熱交換器８の熱媒体側伝熱管路２１Ａ，２１Ｂに流入し冷媒と熱交換して加熱され熱湯となって利用側機器２３に供給される。前記した熱媒体・冷媒熱交換器３Ａ，３Ｂにおいて、プレート積層方向に対する、冷媒と熱媒体の流れ状態は図５（ｂ－１）に示す通りである。また、チャンネル（流路）当りの冷媒と熱媒体の流量変化は図５（ｂ－２）に示す通りである。
他方で、一体型熱交換器８を冷媒回路１の蒸発器として機能させる場合は、冷媒流路切替弁１９の冷媒流路が切り替えられて圧縮機２からの冷媒を熱源側熱交換器５に流させて一体型熱交換器８で熱媒体用流路６の熱媒体を冷却するようになっている。
上記のように、この実施形態の熱移動装置Ａは、個々のプレート式熱交換器Ｐ，Ｐを別個独立に装置本体に取り付けた場合と異なり、プレート式熱交換器Ｐのゆがみによるプレート式熱交換器Ｐ，Ｐ同士の接触、またはプレート式熱交換器Ｐと装置本体自体もしくは装置本体内の他部品との接触を排除することができる。また、保持部材１３がクッション性を有する断熱材で構成されているので、仮に装置本体自体または装置本体内の他部品と接触しても、保持部材１３の断熱材は柔らかく潰し代があるため、一体型熱交換器８の接触は許容できるようになる。
実施の形態２．
実施の形態１は、熱媒体・冷媒熱交換器３Ａ，３Ｂの一側面に熱媒体配管入口部１０Ａ，１０Ｂおよび出口部９Ａ，９Ｂを配置し、熱媒体・冷媒熱交換器３Ａ，３Ｂの他側面に冷媒配管入口部１１Ａ，１１Ｂおよび出口部１２Ａ，１２Ｂを配置するようにしたものであるが、実施形態１とは異なる配管配置にした実施形態２を次に説明する。
図４はそのような実施形態２を示している。この実施形態の熱移動装置では、熱媒体・冷媒熱交換器３Ａ，３Ｂの一側面、すなわち一体型熱交換器８の同一面に、熱媒体配管入口部１０Ａ，１０Ｂおよび出口部９Ａ，９Ｂ、冷媒配管入口部１１Ａ，１１Ｂおよび出口部１２Ａ，１２Ｂといった、全ての配管の入口部および出口部が配置されている。この場合、熱媒体・冷媒熱交換器３Ａ，３Ｂにおいて、プレート積層方向に対する、冷媒と熱媒体の流れ状態は図５（ａ－１）に示す通りである。また、チャンネル（流路）当りの冷媒と熱媒体の流量変化は図５（ａ－２）に示す通りである。
以上のように、全ての配管の入口部１０Ａ，１０Ｂ，１１Ａ，１１Ｂおよび出口部９Ａ，９Ｂ，１２Ａ，１２Ｂを一体型熱交換器８の同一面に配置したことで、装置本体にプレート式熱交換器Ｐ，Ｐを設置する際に、熱媒体・冷媒熱交換器３Ａ，３Ｂの反対側の面にゆがみによるバラツキが全て集約されてしまうために装置本体自体または装置本体内の他部品への接触がいっそう起こりやすくなってしまうが、保持部材１３の断熱材が柔らかく潰し代があるため、一体型熱交換器８の接触は許容される。また、プレート式熱交換器Ｐを利用するにあたり、熱媒体・冷媒熱交換器３Ａ，３Ｂの一側面で冷媒と液体を同一方向に流入および流出させることにより、冷媒と熱媒体の流路ごとの流量の差が減少するため、一体型熱交換器８ａの熱交換効率を向上させることができる。
実施の形態３．
図４は本発明の実施の形態３の一体型熱交換器８Ａを示した外観図である。
この実施形態における熱移動装置では、実施形態２で示した２つのプレート式熱交換器Ｐ，Ｐにおける２つの熱媒体配管入口部１０Ａ，１０Ｂが分岐配管１５を介して並列接続され、２つの熱媒体配管出口部９Ａ，９Ｂが分岐配管１４を介して並列接続されている。また、２つの冷媒配管入口部１１Ａ，１１Ｂも分岐配管１６を介して並列接続され、２つの冷媒配管出口部１２Ａ，１２Ｂが分岐配管１７を介して並列接続されている。
以上のように構成したことにより、２つのプレート式熱交換器Ｐ，Ｐにおける熱媒体配管入口部１０Ａ，１０Ｂおよび出口部９Ａ，９Ｂと冷媒配管入口部１１Ａ，１１Ｂおよび出口部１２Ａ，１２Ｂの接続位置は、分岐配管１４，１５，１６，１７の分岐形状の精度で定まる。従って、プレート式熱交換器Ｐ，Ｐ自体のゆがみは配管入口部および出口部がある面とは反対側の面に寄せ集められるために熱媒体配管入口部および出口部または冷媒配管入口部および出口部という接続位置のバラツキによって接続先の相手配管が接続できなくなるといった不具合を回避できる。しかも、２つ以上の熱媒体配管入口部１０Ａ，１０Ｂまたは出口部９Ａ，９Ｂを１つの分岐配管１５または分岐配管１４で１本化することができるため、装置本体を設置する際の施工工数を削減することができる。また、プレート式熱交換器Ｐ，Ｐにおいてゆがみが寄せ集められた反対側が、仮に装置本体自体または装置本体内の他部品と接触しても、断熱材で構成されている保持部材１３は柔らかく潰し代があるため、一体型熱交換器８の接触は許容されるという効果を奏する。
　尚、上記の各実施形態では、２つのプレート式熱交換器を用いた一体型熱交換器の例を示したが、本発明の一体型熱交換器はそれに限られない。例えば３つまたはそれ以上のプレート式熱交換器を用い、これらを保持部材で一体的に保持させたものも、本発明に含まれることは言うまでもない。
　１　冷媒回路
　２　圧縮機
　３Ａ，３Ｂ　熱媒体・冷媒熱交換器
　４　冷媒減圧装置
　５　熱源側熱交換器
　６　熱媒体用流路
　７　熱媒体ポンプ 
　８，８ａ　一体型熱交換器
　９Ａ，９Ｂ　熱媒体配管出口部
　１０Ａ，１０Ｂ　熱媒体配管入口部
　１１Ａ，１１Ｂ　冷媒配管入口部
　１２Ａ，１２Ｂ　冷媒配管出口部
　１３　保持部材
　１４，１５，１６，１７　分岐配管
　１８　冷媒配管
　１９　冷媒流路切替弁
　２０Ａ，２０Ｂ　冷媒側伝熱管路
　２１Ａ，２１Ｂ　熱媒体側伝熱管路
　２２　熱媒体配管
　２３　利用側機器
　３０　固定用板
　３１　プレート
　３２　冷媒および熱媒体の流路穴
　Ａ　熱移動装置
　Ｐ　プレート式熱交換器

Claims (3)

  1. 圧縮機、熱媒体・冷媒熱交換器の冷媒側伝熱管路、冷媒減圧装置、および熱源側熱交換器を連結して成る冷媒回路と、熱媒体ポンプ、および前記冷媒側伝熱管路内の冷媒との間で熱交換を行なう前記熱媒体・冷媒熱交換器の熱媒体側伝熱管路を連結して成る熱媒体用流路と、を有していて、前記熱媒体・冷媒熱交換器がプレート式熱交換器で構成され、互いに隣接して配置された２以上のプレート式熱交換器が、保持部材により一体的に保持されて一体型熱交換器を構成していることを特徴とする熱移動装置。
  2. 保持部材が断熱材で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の熱移動装置。
  3. 各プレート式熱交換器における熱媒体配管の入口部および出口部、ならびに冷媒配管の入口部および出口部が、一体型熱交換器の同じ側面に配置され、２以上のプレート式熱交換器における複数の熱媒体配管の入口部が分岐配管を介して並列接続され、複数の熱媒体配管の出口部が分岐配管を介して並列接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱移動装置。
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