WO2018193660A1 - 三流体熱交換器 - Google Patents
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Abstract
三流体熱交換器(100)は、第1の熱交換器(10a、10b)と、第2の熱交換器(11a、11b)と、を備える。第1の熱交換器(10a、10b)は、蓄熱槽(8a、8b)と、蓄熱槽(8a、8b)内に収納された蓄熱材(9a、9b)と、蓄熱材(9a、9b)に浸漬して配置される複数のプレートフィン(12a、12b)と、蓄熱槽(8a、8b)及びプレートフィン(12a、12b)を貫通し第1の流体が流通する熱媒流通パイプ(13a、13b)と、を備える。第2の熱交換器(11a、11b、11c)は、第1の熱交換器(10a、10b)の蓄熱槽(8a、8b)と交互に隣接して配置されている。第2の熱交換器(11a)は、2つの伝熱プレート(14a、14b)が接合されて形成されている。伝熱プレート(14a、14b)間には熱媒流路(15a)が形成されている。
Description
本発明は、三流体熱交換器に関する。
複数媒体を使用する熱交換装置として、蓄熱材を利用する蓄熱材利用熱交換器が知られている。
特許文献1に記載された蓄熱材利用熱交換器は、蓄熱用熱媒と蓄熱材との間、及び、蓄熱材と放熱用熱媒との間、において熱交換を行う三流体熱交換器である。
特許文献1に記載された三流体熱交換器では、使用される蓄熱用熱媒と放熱用熱媒とは互いに異なる物質である。蓄熱用熱媒と放熱用熱媒との物質が互いに異なると、各熱媒のために必要な圧力が互いに異なる場合が多い。また、蓄熱用熱媒-蓄熱材間と蓄熱材-放熱用熱媒間との熱抵抗も互いに異なる場合が多い。これらの相違に基づき、三流体熱交換器の蓄熱用熱媒と放熱用熱媒との内の一方について過剰設計される。そのため、熱交換器のサイズ、重量、コスト等が増加するという問題があった。
三流体熱交換器を給湯システム用として設計する場合、放熱用熱媒は給湯用の水となる。そのため、安全衛生の観点から、水と他の熱媒との混合を防止することが求められる。特許文献1に記載された三流体熱交換器では、例えば配管を二重にする混合防止構造が必要である。混合防止構造を採用することにより、さらに熱交換器の重量、コストが増加するという問題があった。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、使用される各媒体の物質に合わせて熱交換効率の最適化を可能にする三流体熱交換器を提供することを目的としている。
上記の目的を達成するため、本発明に係る三流体熱交換器は、第1の流体と第2の流体との間で熱交換し、第2の流体と第3の流体との間で熱交換する三流体熱交換器であって、第1の熱交換器と、第1の熱交換器に隣接して配置された第2の熱交換器と、を備え、第1の熱交換器は、蓄熱槽と、蓄熱槽に収納された第2の流体である蓄熱材と、蓄熱材中に配置され第1の流体が流通して蓄熱材と熱交換する蓄熱材用熱交換部と、を備え、第2の熱交換器には、第3の流体が流通し、蓄熱槽と第2の熱交換器とが隣接して配置されており、第2の熱交換器は、複数枚の伝熱プレートを備える。
本発明では、第1の流体が流通する蓄熱用熱媒流通経路と第3の流体が流通する放熱用熱媒流通経路とを別部品に分けた。そのため、蓄熱用熱媒流通経路と放熱用熱媒流通経路とで異なる形態を取ることができる。従って、三流体熱交換器に使用される各媒体の物質に合わせて熱交換効率の最適化が可能となる。
三流体熱交換器は、第1の流体と第2の流体との間で熱交換し、第2の流体と第3の流体との間で熱交換する、三流体間の熱交換器である。以下に、本発明の実施の形態にかかる三流体熱交換器を図に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により、この発明が限定されるものではない。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1の三流体熱交換器100の概略斜視図である。
図1は、本発明の実施の形態1の三流体熱交換器100の概略斜視図である。
図示するように、三流体熱交換器100は、第1の熱交換器10と、第2の熱交換器11と、を備える。
第1の熱交換器10は、2つの第1の熱交換器10a、10bを備える。第1の熱交換器10aと第1の熱交換器10bとは、互いに同等の構造を有する。
第2の熱交換器11は、3つの第2の熱交換器11a、11b、11cを備える。第2の熱交換器11aと第2の熱交換器11bと第2の熱交換器11cとは、互いに同等の構造を有する。以下の説明において、第2の熱交換器11は、第2の熱交換器11a、11b、11cの総称である。
以下の説明において、第1の熱交換器10及び第2の熱交換器11は、それぞれ第1の熱交換器10a、10b及び第2の熱交換器11a、11b、11cの総称である。同様に、数字のみの参照符号を有する名称の表記は、同じ数字とアルファベットとの組み合わせの参照符号を有する名称の総称である。
第1の熱交換器10a、10b及び第2の熱交換器11a、11b、11cは、いずれも概ね板状に形成されている。図1では、第2の熱交換器11a、第1の熱交換器10a、第2の熱交換器11b、第1の熱交換器10b、第2の熱交換器11cが、順に配置されている。第2の熱交換器11aと隣接する第1の熱交換器10aとは、互いの主面で接合されている。その他の隣接する2つの熱交換器間も同様に接合されている。
第1の熱交換器10aは、蓄熱槽8aと、蓄熱材9aと、熱媒流通パイプ13aと、を備える。第1の熱交換器10bは、蓄熱槽8bと、蓄熱材9bと、熱媒流通パイプ13bと、を備える。
蓄熱材9aは、蓄熱槽8a内に収納されている。蓄熱材9bは、蓄熱槽8b内に収納されている。熱媒流通パイプ13a、13bは、それぞれ、蓄熱槽8a、8bの長手方向の一方の側から蓄熱槽8a、8bを貫通している。また、熱媒流通パイプ13a、13bは、それぞれ、蓄熱槽8a、8bの長手方向の他方の側で屈曲してから蓄熱槽8a、8bを再度貫通している。熱媒流通パイプ13a、13bは、それぞれ、蓄熱槽8a、8bの長手方向の一方の側に露出する、蓄熱用熱媒入口16a、16bと蓄熱用熱媒出口17a、17bとを備える。
第2の熱交換器11aは、放熱用熱媒入口18aと、放熱用熱媒出口19aと、を備える。第2の熱交換器11bは、放熱用熱媒入口18bと、放熱用熱媒出口19bと、を備える。第2の熱交換器11cは、放熱用熱媒入口18cと、放熱用熱媒出口19cと、を備える。
第2の熱交換器11a、11b、11cは、隣接する蓄熱槽8a又は蓄熱槽8bに比べて薄い板状である。第2の熱交換器11a、11b、11c内部は、放熱用熱媒が流通可能となっている。図示されるように、第2の熱交換器11a、11b、11cの一方の側に、放熱用熱媒出口19a、19b、19cが設けられる。放熱用熱媒出口19a、19b、19cは、蓄熱用熱媒入口16a、16b及び蓄熱用熱媒出口17a、17bと同じ側に配置されている。また、第2の熱交換器11a、11b、11cの長手方向の他方の側に放熱用熱媒入口18a、18b、18cが設けられる。
蓄熱槽8は、例えば炭素鋼、ステンレス鋼等の金属から製造される。
蓄熱材9は、例えば酢酸ナトリウム水溶液、パラフィン等の潜熱蓄熱材から製造される。蓄熱材9は、常温では固体で加熱すると液体に変化する潜熱蓄熱材である。蓄熱材9は、加熱されて蓄熱した状態では液体となるため、流体として取り扱われる。
第2の熱交換器11は、例えば炭素鋼、ステンレス鋼等の金属から製造される。
熱媒流通パイプ13a、13bは、例えば炭素鋼、ステンレス鋼、銅等の金属から製造される。
図2は、図1に示すI-I線から矢視した三流体熱交換器100の矢視図である。
図2に示すように、第1の熱交換器10a、10bは、それぞれ、プレートフィン12a、12bをさらに備える。プレートフィン12aは、蓄熱槽8a内の蓄熱材9aに浸漬されている。プレートフィン12bは、蓄熱槽8b内の蓄熱材9bに浸漬されている。蓄熱槽8a、8bと、プレートフィン12a、12bと、熱媒流通パイプ13a、13bと、の組み合わせが、蓄熱材9a、9bと熱交換を行う蓄熱材用熱交換部に相当する。
第2の熱交換器11aは、2枚の伝熱プレート14a、14bから形成されている。第2の熱交換器11bは、2枚の伝熱プレート14c、14dから形成されている。第2の熱交換器11cは、2枚の伝熱プレート14e、14fから形成されている。
図2の一点鎖線部C1で囲まれた部分を拡大して図3に示す。C1で囲まれた部分は、第2の熱交換器11a、第1の熱交換器10a及び第2の熱交換器11bの一部である。
図3に示すように、複数のプレートフィン12aは、熱媒流通パイプ13aに貫通されている。複数のプレートフィン12aは、熱媒流通パイプ13aに沿って一定間隔で配置される。プレートフィン12a及び熱媒流通パイプ13aにより、チューブフィン方式の熱交換器が形成される。同様に、プレートフィン12b及び熱媒流通パイプ13bにより、チューブフィン方式の熱交換器が形成される。
伝熱プレート14aと伝熱プレート14bとは、それぞれ、プレス成形により形成された凹凸形状を有する。伝熱プレート14aと伝熱プレート14bとは、それぞれの凹部同士が対面して組み合わせられる。伝熱プレート14aの凹部と伝熱プレート14bの凹部とにより、放熱熱媒が流通する熱媒流路15aが形成される。
伝熱プレート14a及び伝熱プレート14bの凹部をほぼ取り囲む縁部は、接合面となる平面となっている。伝熱プレート14aの縁部と伝熱プレート14bの縁部とは、図1の太い点線で示す接合部111で接合されている。伝熱プレート14aと伝熱プレート14bとの接合には、他の接合部と一括で行う炉中ろう付が用いられる。
第2の熱交換器11aの伝熱プレート14bは、蓄熱槽8aと接合される。また、第2の熱交換器11bの伝熱プレート14cは、蓄熱槽8aと接合される。さらに、図示しない範囲において、第2の熱交換器11bの伝熱プレート14dが蓄熱槽8bと接合される。また、第2の熱交換器11cの伝熱プレート14eが蓄熱槽8bと接合される。以上の伝熱プレート14と蓄熱槽8との接合においては、接合面全体が接合される。また、蓄熱槽8aとプレートフィン12aと、及び、蓄熱槽8bとプレートフィン12bと、がそれぞれ接合される。これらの接合には、炉中ろう付が用いられる。ろう付により、各部は構造的及び熱的に接合される。
第2の熱交換器11aは、伝熱プレート14bを介して熱交換を行うプレート方式の熱交換器である。第2の熱交換器11bは、伝熱プレート14c、14dを介して熱交換を行うプレート方式の熱交換器である。第2の熱交換器11cは、伝熱プレート14eを介して熱交換を行うプレート方式の熱交換器である。
次に、三流体熱交換器100の冷熱サイクルを説明する。本実施の形態では、プレートフィン12a、12b及び熱媒流通パイプ13a、13bが蓄熱用熱交換器として使用される。また、第2の熱交換器11a、11b、11cが放熱用熱交換器として使用される。
まず、第1の熱交換器10a、10bの蓄熱材9a、9bが蓄熱する。蓄熱するためには、高温に加熱された蓄熱用熱媒が、第1の熱交換器10a、10bの蓄熱用熱媒入口16a、16bから流入する。蓄熱用熱媒には、例えば自然冷媒であるCO2が使用される。流入した蓄熱用熱媒は、熱媒流通パイプ13a、13bを流通する。蓄熱用熱媒は、プレートフィン12a、12b及び熱媒流通パイプ13a、13bを介して、蓄熱材9a、9bと熱交換を行う。熱交換により、蓄熱材9a、9bは蓄熱用熱媒から奪った熱を蓄える。また、熱交換で熱を奪われた蓄熱用熱媒は、蓄熱用熱媒出口17a、17bから出ていく。
続いて、蓄熱材9a、9bに蓄えた熱を放熱する。放熱するためには、第2の熱交換器11a、11b、11cの放熱用熱媒入口18a、18b、18cから放熱用熱媒を流通させる。放熱用熱媒には、水が使用される。放熱用熱媒は、熱媒流路15a、15b、15cを通り、蓄熱槽8a、8bを介して蓄熱材9a、9bと熱交換する。蓄熱材9a、9bから熱を奪った放熱用熱媒は、放熱用熱媒出口19a、19b、19cから出ていく。
三流体熱交換器100を用いて給湯する場合、上述した蓄熱及び放熱の手順が繰り返される。
上記の実施の形態1において、三流体熱交換器100に流通する第1の流体、第2の流体及び第3の流体は、それぞれ、蓄熱用熱媒、蓄熱材及び放熱用熱媒に相当する。
次に、図4~図7の冷媒回路図を用いて先行技術及び本発明の三流体熱交換器をさらに説明する。
まず、図4に示す、一般的なヒートポンプ式給湯システムの冷媒回路図を用いてヒートポンプ式給湯システムの冷熱サイクルを説明する。まず、ヒートポンプ式給湯システムは、ファン1aで外気を取り込む。蓄熱用熱媒81は、空気熱交換器2aで取り込んだ外気中の熱を吸収する。蓄熱用熱媒81には、主にCO2冷媒が使用される。次に、ヒートポンプ式給湯システムは、熱を吸収した蓄熱用熱媒81を圧縮機3aに通し、圧力をかけ高温にする。次に、ヒートポンプ式給湯システムは、高温になった蓄熱用熱媒81を水熱交換器4aに通す。貯湯タンク5には、外部から供給された水82が貯められている。蓄熱用熱媒81は、水熱交換器4aにおいて、貯湯タンク5から送られてくる水82に熱を伝える。これにより、ヒートポンプ式給湯システムは、お湯をわかす。そのお湯は、貯湯タンク5に貯められる。給湯する際は、貯湯タンク5に貯められたお湯が放出される。水熱交換器4aで熱を水に奪われた冷媒は、膨張弁6aを通って膨張し、空気熱交換器2aで再び大気熱を吸収する。
これに対し、三流体熱交換器を利用するヒートポンプ式給湯システムを背悦名する。図5は、三流体熱交換器をヒートポンプ式給湯システムに組み込んだ冷媒回路図である。
まず、ヒートポンプ式給湯システムは、図4の時と同様に、ファン1bで外気を取り込む。続いて、ヒートポンプ式給湯システムは、空気熱交換器2bによって大気中の熱を蓄熱用熱媒81に吸収する。蓄熱用熱媒81には、例えば自然冷媒のCO2が使用される。続いて、ヒートポンプ式給湯システムは、熱を吸収した蓄熱用熱媒81を圧縮機3bに通し、圧力をかけ高温にする。高温になった蓄熱用熱媒81は、三流体熱交換器7を通る。蓄熱用熱媒81は、三流体熱交換器7内で蓄熱材と熱交換する。これにより、蓄熱材は蓄熱用熱媒81から奪った熱を蓄える。熱を奪われた蓄熱用熱媒81は、膨張弁6bを通って膨張し、空気熱交換器2bで再び大気熱を吸収する。給湯する際は、三流体熱交換器7に水82が流通する。三流体熱交換器7は、蓄熱した蓄熱材と水82とが熱交換を行う。ヒートポンプ式給湯システムは、加熱された水82を給湯する。
給湯システムに三流体熱交換器7を組み込むことにより、熱は、三流体熱交換器7内に収納されている蓄熱材に蓄えられる。従って、三流体熱交換器を利用するヒートポンプ式給湯システムでは、図4の給湯システムに記載された貯湯タンク5が不要となる。そのため、システムの簡素化が可能となる。システムの簡素化は、装置容積の削減をもたらす。装置容積の削減によって、各部屋のスペースに限りがある、例えば集合住宅等の今まで設置が難しかった建物にも、給湯システムの導入が可能となる。また、装置容積の削減によって、給湯システムのコストが低減する。
図6は、先行技術の三流体熱交換器7を示す。三流体熱交換器7は、蓄熱槽71と、蓄熱材72と、熱交換器73と、を備える。蓄熱槽71内に蓄熱材72と、熱交換器73と、が収容されている。熱交換器73には蓄熱用熱媒81と、放熱用熱媒である水82と、が流通している。このように、三流体熱交換器7では、熱交換器73が蓄熱材72の入った蓄熱槽71の中にある。そして、熱交換器73が蓄熱、放熱を行う。
図7は、実施の形態1の三流体熱交換器100を示す。図7は、第1の熱交換器10と第2の熱交換器11とが熱的に接合されて隣接する構成を簡略化して示している。より具体的には、図1から図3に示された通り、第2の熱交換器11a、第1の熱交換器10a、第2の熱交換器11b、第1の熱交換器10b、第2の熱交換器11cが、交互に配置されている。
第1の熱交換器10において、蓄熱材9の入った蓄熱槽8の中にある熱交換器101は蓄熱だけを行う。熱交換器101は、上述した構造の内、プレートフィン12及び熱媒流通パイプ13に相当する。また、第1の熱交換器10に隣接した第2の熱交換器11が放熱を行う。
図7に示した三流体熱交換器100は、蓄熱材加熱用熱媒-蓄熱材間の熱交換領域と、蓄熱材-蓄熱吸収用熱媒との間の熱交換領域と、を分けて、交互に隣り合わせにする構成である。
実施の形態1の三流体熱交換器100の構成は、以下の効果を奏する。
先行技術文献で挙げた蓄熱材利用熱交換器では、蓄熱のための熱交換部位と放熱のための熱交換部位とが一体になっている。特許文献1の例では、蓄熱用熱媒流通経路と放熱用熱媒流通経路とが共通のプレートフィンを介して一体となっている。また、上記の熱交換器では、蓄熱用熱媒と放熱用熱媒との物質が異なる。この熱交換器では、各熱媒に要求される圧力、及び、蓄熱用熱媒-蓄熱材間と蓄熱材-放熱用熱媒間との熱抵抗が互いに異なる。その相異に基づき、熱交換器のサイズ、重量、コスト等が増加するという問題があった。
しかしながら、実施の形態1の構成にすることで、蓄熱用熱媒流通経路と放熱用熱媒流通経路とが別部品に分かれる。互いに別部品となることで、各経路で異なる形態を取ることが可能となった。例えば、蓄熱用熱媒流通経路には熱媒に要求される高い圧力に対応可能なチューブフィン方式が採用される。また、例えば、放熱用熱媒流通経路には熱交換に要求される大きい熱出力に対応可能な伝熱面積が大きいプレート方式が採用される。このように、蓄熱用熱媒流通経路と放熱用熱媒流通経路とでそれぞれ独立した熱交換方式を採用することが可能となる。
熱交換方式を独立させることで、第1の流体、第2の流体及び第3の流体である各媒体の物質に合わせて熱交換効率の最適化が可能となる。給湯機器に本実施の形態を用いる場合は、放熱用熱媒が水となる。水に対しては、放熱用熱媒流通経路が、大きい熱出力に対応可能な伝熱面積が大きいプレート方式で構成されていることが有利となる。
実施の形態1によれば、設計要素を蓄熱用熱媒流通経路と放熱用熱媒流通経路とで独立させることができる。設計要素は、例えば熱媒流通パイプ13のチューブ径、プレートフィン12のフィンピッチ、第2の熱交換器11のプレート構造等である。従って、実施の形態1によれば、先行技術と比べて、熱交換効率の最適設計が可能である。また、実施の形態1によれば、熱交換器のサイズ、重量、コスト等の抑制も可能である。
また、実施の形態1では、互いに別部品の蓄熱槽8と伝熱プレート14とが交互に配置される構造が採用される。これにより、蓄熱材-放熱用熱媒間で二流体の混合防止構造を取ることが容易となる。
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2も、実施の形態1と同様に、ヒートポンプ式給湯システムに組み込まれる三流体熱交換器である。
本発明の実施の形態2も、実施の形態1と同様に、ヒートポンプ式給湯システムに組み込まれる三流体熱交換器である。
図8は、実施の形態2の三流体熱交換器100の概略斜視図である。
実施の形態2の三流体熱交換器100は、実施の形態1の三流体熱交換器100と同一の機械的構成を有する。従って、三流体熱交換器100の断面図は、図2に示したものと同一である。しかしながら、実施の形態2は、機能的構成として第1の熱交換器10と第2の熱交換器11とが入れ替わっている点において、実施の形態1と異なる。
図2及び図8において、蓄熱用熱媒入口16及び蓄熱用熱媒出口17は第2の熱交換器11に属する。蓄熱用熱媒入口16は、熱媒流路15a、15b、15cの入口である蓄熱用熱媒入口16a、16b、16cを備える。蓄熱用熱媒出口17は、熱媒流路15a、15b、15cの出口である蓄熱用熱媒出口17a、17b、17cを備える。
放熱用熱媒入口18及び放熱用熱媒出口19は、第1の熱交換器10に属する。放熱用熱媒入口18は、熱媒流通パイプ13a、13bの入口である放熱用熱媒入口18a、18bを備える。放熱用熱媒出口19は、熱媒流通パイプ13a、13bの出口である放熱用熱媒出口19a、19bを備える。
次に、実施の形態2の三流体熱交換器100の冷熱サイクルを説明する。実施の形態2では、第2の熱交換器11a、11b、11cが蓄熱用熱交換器として使用される。また、プレートフィン12a、12b及び熱媒流通パイプ13a、13bが放熱用熱交換器として使用される。
まず、三流体熱交換器100は、第1の熱交換器10a、10bの蓄熱材9a、9bに蓄熱する。蓄熱するためには、高温に加熱された蓄熱用熱媒が第2の熱交換器11a、11b、11cの蓄熱用熱媒入口16a、16b、16cから流入する。蓄熱用熱媒には、自然冷媒であるCO2が使用される。流入した蓄熱用熱媒は、熱媒流路15a、15b、15cを流通する。蓄熱用熱媒は、第2の熱交換器11a、11b、11cと蓄熱槽8a、8bとの接合面を介して蓄熱材9a、9bと熱交換を行う。熱交換により、蓄熱材9a、9bは、蓄熱用熱媒から奪った熱を蓄える。また、熱交換で熱を奪われた蓄熱用熱媒は、蓄熱用熱媒出口17a、17b、17cから出ていく。
続いて、蓄熱材9a、9bに蓄えた熱を放熱する。放熱するためには、第1の熱交換器10a、10bの放熱用熱媒入口18a、18bから放熱用熱媒を流通させる。放熱用熱媒は、熱媒流通パイプ13a、13bを通り、プレートフィン12a、12bを介して蓄熱材9a、9bと熱交換する。蓄熱材9a、9bから熱を奪った放熱用熱媒は、放熱用熱媒出口19a、19bから出ていく。放熱用熱媒は、水が使用され、給湯される。
三流体熱交換器100を用いて給湯する場合、上述した蓄熱及び放熱の手順が繰り返される。
上記の実施の形態2において、三流体熱交換器100に流通する第1の流体、第2の流体及び第3の流体は、それぞれ、放熱用熱媒、蓄熱材及び蓄熱用熱媒に相当する。
実施の形態2によっても、実施の形態1と同様な効果を得ることができる。
(実施の形態3)
図9は、本発明の実施の形態3の三流体熱交換器100の概略斜視図である。図10は、図9に示すII-II線から矢視した三流体熱交換器100を示す矢視図である。また、図11は図9に示すII-II線で断面を切り、図10に示す一点鎖線部C2を拡大した断面拡大図である。
図9は、本発明の実施の形態3の三流体熱交換器100の概略斜視図である。図10は、図9に示すII-II線から矢視した三流体熱交換器100を示す矢視図である。また、図11は図9に示すII-II線で断面を切り、図10に示す一点鎖線部C2を拡大した断面拡大図である。
実施の形態3の三流体熱交換器100は、2枚の伝熱プレート14a、14bの間に配置されたコルゲートフィン22を備える。コルゲートフィン22は、伝熱プレート14a、14bと同様に、例えばアルミニウム系合金、ステンレス鋼等の金属で製造される。コルゲートフィン22と伝熱プレート14a、14bとの接合は炉中ろう付で行われる。従って、コルゲートフィン22は、伝熱プレート14a、14bと熱的に接合された伝熱プレート用フィンである。
実施の形態3では、放熱用熱媒が、図9の放熱用熱媒入口18a、18b、18cを経由して熱媒流路15a、15b、15c内を流通する。放熱用熱媒は、図9の図示下側から、図10、図11のコルゲートフィン22の各フィン間の隙間を通って上昇する。そして、放熱用熱媒は、放熱用熱媒出口19a、19b、19cから出ていく。
上記の他、伝熱プレート14c、14dの間、及び、伝熱プレート14e、14fの間にも、第2の熱交換器11aと同様にコルゲートフィン22が配置される。
実施の形態3では、放熱用熱媒が熱媒流路15内を流通する際に、コルゲートフィン22と伝熱プレート14a、14bとで形成された流路を通過する。
従って、実施の形態3によれば、実施の形態1と比べて、第2の熱交換器11aにおける伝熱面積が大きくなる。これにより、三流体熱交換器100の熱出力をさらに大きくすることが可能になる。
また、コルゲートフィン22の代わりに、図12に示すインナーフィン23を第2の熱交換器11a、11b、11cに配置しても同様な効果を得ることができる。インナーフィン23は、図11に示すコルゲートフィン22の波形形状を段毎に交互にずらして配置したものである。
(実施の形態4)
図13は本発明の実施の形態4の三流体熱交換器100の概略斜視図である。図14は図13に示すIII-III線で断面を切り、一点鎖線部C3を拡大した断面拡大図である。また、図15は図13に示すIV-IV線で断面を切り、一点鎖線部C3を拡大した断面拡大図である。
図13は本発明の実施の形態4の三流体熱交換器100の概略斜視図である。図14は図13に示すIII-III線で断面を切り、一点鎖線部C3を拡大した断面拡大図である。また、図15は図13に示すIV-IV線で断面を切り、一点鎖線部C3を拡大した断面拡大図である。
図14に示すように、実施の形態4の三流体熱交換器100は、蓄熱槽8aと伝熱プレート14bとの間に配置された、漏洩液体排出用流路24を備える。図14は図13の縦方向に切断した図であるため、漏洩液体排出用流路24は伝熱プレート14bと蓄熱槽8aとの間の全体に図示されている。図13の上方向から見た図が図15である。図15に示すように、漏洩液体排出用流路24は、蓄熱槽8aの長手方向に一定の間隔をおいて配置された複数の通路として形成されている。
三流体熱交換器100を製造するときには、蓄熱槽8aと伝熱プレート14bとの接合面に、接合部131の位置に対応するシート状のろう材の配置と、漏洩液体排出用流路24の位置に対応するろう付防止材の塗布と、が交互に行われる。その後、蓄熱槽8aと伝熱プレート14bとのろう付接合により、漏洩液体排出用流路24が形成される。
上記と同様に、伝熱プレート14cと蓄熱槽8aとの間、伝熱プレート14dと蓄熱槽8bとの間、伝熱プレート14eと蓄熱槽8bとの間も、漏洩液体排出用流路24が設けられる。
実施の形態4の三流体熱交換器100の構成は、以下の効果を奏する。
三流体熱交換器100を給湯システム用として使用する場合、放熱用熱媒は水である。仮に伝熱プレート14bと蓄熱槽8aとが腐食又は圧力によって破壊された場合、水と蓄熱材9aとが混合するおそれがある。これにより、水と蓄熱材9aとの混合液が給湯されてしまう。よって、安全衛生の観点で、水と蓄熱材9aの混合を防ぐ構造が求められている。実施の形態4によれば、例えば、蓄熱槽8aが腐食によって破壊された場合、蓄熱材9aは漏洩液体排出用流路24を通って外に漏れる。これにより、水と蓄熱材とが混合することはない。
(実施の形態5)
図16は、本発明の実施の形態5の三流体熱交換器100の概略斜視図である。
図16は、本発明の実施の形態5の三流体熱交換器100の概略斜視図である。
実施の形態5の三流体熱交換器100は、実施の形態1の三流体熱交換器100と同一の機械的構成を有する。しかしながら、実施の形態5と実施の形態1とでは、三流体熱交換器100の使用方法が異なる。実施の形態5では、第1の熱交換器10の熱媒流通パイプ13を使用しない。また、実施の形態5では、第2の熱交換器11に蓄熱用冷媒と放熱用冷媒とが流通する。
第2の熱交換器11における熱媒入口25及び熱媒出口26は、それぞれ、蓄熱用熱媒と放熱用熱媒との両方に使用される。熱媒入口25は、第2の熱交換器11a、11b、11cに対応する熱媒入口25a、25b、25cを備える。熱媒出口26は、2の熱交換器11a、11b、11cに対応する熱媒出口26a、26b、26cを備える。
また、蓄熱槽8a、8bと、プレートフィン12a、12bと、の組み合わせが、蓄熱材9a、9bと熱交換を行う蓄熱材用熱交換部に相当する。
次に、図16及び図2を参照して、実施の形態5の三流体熱交換器100の冷熱サイクルを説明する。
まず、第1の熱交換器10a、10bの蓄熱材9a、9bが蓄熱する。蓄熱するためには、高温に加熱された第1の流体である蓄熱用熱媒が、第2の熱交換器11a、11b、11cの熱媒入口25a、25b、25cから流入する。蓄熱用熱媒には、水が使用される。流入した蓄熱用熱媒は、熱媒流路15a、15b、15cを流通する。蓄熱用熱媒は、第2の熱交換器11a、11b、11cと蓄熱槽8a、8bとの接合面を介して、第2の流体である蓄熱材9a、9bと熱交換する。熱交換により、蓄熱材9a、9bは、蓄熱用熱媒から奪った熱を蓄える。また、熱交換で熱を奪われた蓄熱用熱媒は、熱媒出口26a、26b、26cから出ていく。
続いて、蓄熱材9a、9bに蓄えた熱を放熱する。放熱するためには、第3の流体である放熱用熱媒が、蓄熱の場合と同様に熱媒入口25a、25b、25cを経由して熱媒流路15a、15b、15cを流通する。放熱用熱媒は、蓄熱用熱媒よりも低い温度の水である。放熱用熱媒は、第2の熱交換器11a、11b、11cと蓄熱槽8a、8bとの接合面を介して蓄熱材9a、9bと熱交換する。熱交換により、蓄熱材9a、9bから熱を奪った放熱用熱媒は、熱媒出口26a、26b、26cからお湯として出ていく。実施の形態5では、放熱用熱媒と蓄熱用冷媒とは同一物質の熱媒であることが好ましい。
三流体熱交換器100を用いて給湯する場合、上述した蓄熱及び放熱の手順が繰り返される。
実施の形態5の三流体熱交換器100の構成は、以下の効果を奏する。
蓄熱用熱媒と放熱用熱媒とが同一の物質である場合、実施の形態5のように、熱媒流路15a、15b、15cが蓄熱用熱媒と放熱用熱媒とで共通に使用される構造を採用することが可能となる。上記の冷熱サイクルを用いると、前述のプレート方式での熱伝達が行われるため、先行技術の蓄熱材利用熱交換器よりも大きい熱出力で蓄熱及び放熱が実施可能となる。そのため、実施の形態5によれば、先行技術よりも熱交換効率を高くすることが可能である。加えて、実施の形態5によれば、熱交換器のサイズ、重量、コスト等の抑制も可能である。また、実施の形態5では、蓄熱時に使用する熱媒流通経路と放熱時に使用する熱媒流通経路とを共有できる。そのため、三流体熱交換器100を使用したシステム全体で考えた時のコスト低減が可能となる。
(実施の形態6)
図17は、本発明の実施の形態6の三流体熱交換器100の概略斜視図である。また、図18は図17のV-V線から矢視した概略矢視図である。
図17は、本発明の実施の形態6の三流体熱交換器100の概略斜視図である。また、図18は図17のV-V線から矢視した概略矢視図である。
図17及び図18に示すように、実施の形態6の三流体熱交換器100は、実施の形態1の三流体熱交換器100から熱媒流通パイプ13a、13bを除いたものである。
蓄熱槽8a、8bの中には、実施の形態1と同様に、一定の間隔をおいて互いに平行に配置された複数のプレートフィン12が設けられている。併せて、実施の形態1において熱媒流通パイプ13a、13bが貫通していた蓄熱槽8a、8bの外壁部は閉止される。
実施の形態6では、実施の形態5と同様に、蓄熱槽8a、8bとプレートフィン12a、12bとの組み合わせが、蓄熱材9a、9bと熱交換を行う蓄熱材用熱交換部に相当する。
実施の形態6の三流体熱交換器100の冷熱サイクルは、実施の形態5における冷熱サイクルと同様である。蓄熱の場合、蓄熱用冷媒が第2の熱交換器11a、11b、11cを流通する。放熱の場合にも、放熱用冷媒が第2の熱交換器11a、11b、11cを流通する。
実施の形態6も、実施の形態5と同様に、先行技術の蓄熱材利用熱交換器に対する利点を有する。
(実施の形態7)
図19は、本発明の実施の形態7におけるヒートポンプ式給湯システムの冷媒回路図である。図19のヒートポンプ式給湯システムは、実施の形態5及び実施の形態6で説明した三流体熱交換器100を利用する一例を示す。
図19は、本発明の実施の形態7におけるヒートポンプ式給湯システムの冷媒回路図である。図19のヒートポンプ式給湯システムは、実施の形態5及び実施の形態6で説明した三流体熱交換器100を利用する一例を示す。
図19において、まず、ヒートポンプ式給湯システムは、ファン1bで外気を取り込む。続いて、ヒートポンプ式給湯システムは、空気熱交換器2bによって大気中の熱を蓄熱用熱媒81に吸収する。続いて、ヒートポンプ式給湯システムは、熱を吸収した蓄熱用熱媒81を圧縮機3bに通し、圧力をかけ高温にする。高温になった蓄熱用熱媒81は、熱交換器141を通る。他方、熱媒83は、熱交換器141を通る。熱媒83は、蓄熱用熱媒81との間で熱交換を行う。
熱交換器141で熱を奪われた蓄熱用熱媒81は、膨張弁6bを通って膨張する。膨張した蓄熱用熱媒81は、空気熱交換器2bで再び大気熱を吸収する。
高温になった熱媒83は、給湯用熱交換器142及び四方弁143を経由して、三流体熱交換器100の第2の熱交換器11を通る。第2の熱交換器11内の熱媒83は、第1の熱交換器10の蓄熱材9と熱交換する。熱交換により、蓄熱材9は、熱媒83から奪った熱を蓄える。
給湯する場合、熱媒83が流通経路内を循環する。熱媒83は、蓄熱材9から熱を奪って加熱される。加熱された熱媒83は、四方弁143及び熱交換器141を経由して、給湯用熱交換器142を通る。他方、水82が給湯用熱交換器142を通る。給湯用熱交換器142において、水82と熱媒83とが熱交換する。熱交換により、加熱された水82が給湯される。
図19において、四方弁143の切換えにより、熱媒83の循環方向を図示と逆の方向としてもよい。また、給湯する場合に、熱交換器141において蓄熱用熱媒81と熱媒83との熱交換により熱媒83をさらに加熱することとしてもよい。
(実施の形態8)
図20は、本発明の実施の形態8の三流体熱交換器100の概略斜視図である。また、図21は図20のVI-VI線から矢視した概略矢視図である。
図20は、本発明の実施の形態8の三流体熱交換器100の概略斜視図である。また、図21は図20のVI-VI線から矢視した概略矢視図である。
図20、図21に示すように、実施の形態8の三流体熱交換器100の構造と、実施の形態1の三流体熱交換器100の構造とは、以下に説明する点が異なる。
図20、図21に示すように、第1の熱交換器10a、10bは、共用の1個の蓄熱槽8を備える。蓄熱槽8は、プレートフィン12a、12b及び熱媒流通パイプ13a、13bを収納する実施の形態1の蓄熱槽8a、8bとは異なる構造を有する。蓄熱槽8は、プレートフィン12a、12b及び熱媒流通パイプ13a、13bに加え、第2の熱交換器11a、11b、11cを収納するように大きく形成されている。
熱媒流通パイプ13a、13bの蓄熱用熱媒入口16a、16b及び蓄熱用熱媒出口17a、17bは、蓄熱槽8から露出している。また、蓄熱用熱媒入口16a、16bと蓄熱用熱媒出口17a、17bとの間の屈曲部が、蓄熱槽8から露出している。また、第2の熱交換器11a、11b、11cの放熱用熱媒入口18a、18b、18c及び放熱用熱媒出口19a、19b、19cが、蓄熱槽8から露出している。なお、図20では、蓄熱槽8の形状を簡易的に示すため、蓄熱槽8は、他の各部材に隠れる部分を除き実線で描かれている。
蓄熱槽8の中には、蓄熱材9が収納されている。第1の熱交換器10a、10bのプレートフィン12a、12b及び熱媒流通パイプ13a、13b、並びに、第2の熱交換器11a、11b、11cは、蓄熱槽8内で蓄熱材9に浸漬されている。図20では、蓄熱材9の引出線が指し示す実線が、蓄熱槽8に収納された蓄熱材9の上端である液面の高さである。
実施の形態8の三流体熱交換器100の使用方法は、実施の形態1の三流体熱交換器100の使用方法と同様である。蓄熱用冷媒は、第1の熱交換器10を流通する。蓄熱材9は、蓄熱用冷媒との熱交換により蓄熱する。また、放熱用冷媒は、第2の熱交換器11を流通する、放熱用冷媒は、蓄熱された蓄熱材9との熱交換により加熱される。
実施の形態8も、実施の形態1と同様に、先行技術の蓄熱材利用熱交換器に対する利点を有する。
(実施の形態9)
図22は、本発明の実施の形態9の三流体熱交換器100の概略斜視図である。
図22は、本発明の実施の形態9の三流体熱交換器100の概略斜視図である。
実施の形態9の三流体熱交換器100は、実施の形態8の三流体熱交換器100と同一の機械的構成を有する。しかしながら、実施の形態9は、機能的構成として第1の熱交換器10a、10bと第2の熱交換器11a、11b、11cとが入れ替わっている点において、実施の形態8と異なる。
第1の熱交換器10aは、放熱用熱媒入口18aと放熱用熱媒出口19aとを備える。第1の熱交換器10bは、放熱用熱媒入口18bと放熱用熱媒出口19bとを備える。
第2の熱交換器11aは、蓄熱用熱媒入口16aと蓄熱用熱媒出口17aとを備える。第2の熱交換器11bは、蓄熱用熱媒入口16bと蓄熱用熱媒出口17bとを備える。第2の熱交換器11cは、蓄熱用熱媒入口16cと蓄熱用熱媒出口17cとを備える。
実施の形態9の三流体熱交換器100では、蓄熱用冷媒が、第2の熱交換器11a、11b、11cを流通する。蓄熱材9は、蓄熱用冷媒との熱交換により蓄熱する。また、放熱用冷媒は、第1の熱交換器10、10bを流通する。放熱用冷媒は、蓄熱した蓄熱材9との熱交換により加熱される。
実施の形態9も、実施の形態1と同様に、先行技術の蓄熱材利用熱交換器に対する利点を有する。
(実施の形態10)
図23は、本発明の実施の形態10の三流体熱交換器100の概略斜視図である。
図23は、本発明の実施の形態10の三流体熱交換器100の概略斜視図である。
実施の形態10の三流体熱交換器100は、実施の形態8の三流体熱交換器100と同一の機械的構成を有する。しかしながら、実施の形態8と実施の形態10とでは、三流体熱交換器100の使用方法が異なる。実施の形態10では、第1の熱交換器10a、10bの熱媒流通パイプ13a、13bを使用しない。また、実施の形態10では、第2の熱交換器11a、11b、11cに蓄熱用冷媒と放熱用冷媒とが流通する。
実施の形態5と同様に、第2の熱交換器11aは、熱媒入口25aと熱媒出口26aとを備える。第2の熱交換器11bは、熱媒入口25bと熱媒出口26bとを備える。第2の熱交換器11cは、熱媒入口25cと熱媒出口26cとを備える。熱媒入口25a、25b、25c及び熱媒出口26a、26b、26cは、蓄熱用熱媒と放熱用熱媒とについて共通で使用される。
また、第2の熱交換器11a、11b、11cと、図21に示したプレートフィン12a、12bと、の組み合わせが、蓄熱材9と熱交換を行う蓄熱材用熱交換部に相当する。
次に、図23及び図21を参照して、実施の形態10の三流体熱交換器100の冷熱サイクルを説明する。
まず、第1の熱交換器10a、10bの蓄熱材9が蓄熱する。蓄熱するためには、高温に加熱された第1の流体である蓄熱用熱媒が、第2の熱交換器11a、11b、11cの熱媒入口25a、25b、25cから流入する。蓄熱用熱媒には、水が使用される。流入した蓄熱用熱媒は、熱媒流路15a、15b、15cを流通する。蓄熱用熱媒は、第2の熱交換器11a、11b、11cの表面を介して第2の流体である蓄熱材9と熱交換する。熱交換により、蓄熱材9は、蓄熱用熱媒から奪った熱を蓄える。また、熱交換で熱を奪われた蓄熱用熱媒は、熱媒出口26a、26b、26cから出ていく。
続いて、蓄熱材9に蓄えた熱を放熱する。放熱するためには、第3の流体である放熱用熱媒が、蓄熱の場合と同様に熱媒入口25a、25b、25cを経由して熱媒流路15a、15b、15cを流通する。放熱用熱媒は、蓄熱用熱媒よりも低い温度の水である。放熱用熱媒は、第2の熱交換器11a、11b、11c表面を介して蓄熱材9と熱交換する。熱交換により、蓄熱材9から熱を奪った放熱用熱媒は、熱媒出口26a、26b、26cからお湯として出ていく。実施の形態10では、放熱用熱媒と蓄熱用冷媒とは同一物質の熱媒であることが好ましい。
以降の三流体熱交換器100の使用において、上述した蓄熱及び放熱の手順を繰り返す。
実施の形態10の三流体熱交換器100の構成は、以下の効果を奏する。
蓄熱用熱媒と放熱用熱媒とが同一の物質である場合、実施の形態10のように、熱媒流路15a、15b、15cが蓄熱用熱媒と放熱用熱媒とで共通に使用される構造を採用することが可能となる。上記の冷熱サイクルを用いると、前述のプレート方式での熱伝達が行われるため、先行技術の蓄熱材利用熱交換器よりも大きい熱出力で蓄熱及び放熱が実施可能となる。そのため、実施の形態10によれば、先行技術よりも熱交換効率を高くすることが可能である。加えて、実施の形態10によれば、熱交換器のサイズ、重量、コスト等の抑制も可能である。また、実施の形態10では、蓄熱時に使用する熱媒流通経路と放熱時に使用する熱媒流通経路とを共有できる。そのため、三流体熱交換器100を使用したシステム全体で考えた時のコスト低減が可能となる。
(実施の形態11)
図24は、本発明の実施の形態11の三流体熱交換器100の概略斜視図である。また、図25は図24のVII-VII線から矢視した概略矢視図である。
図24は、本発明の実施の形態11の三流体熱交換器100の概略斜視図である。また、図25は図24のVII-VII線から矢視した概略矢視図である。
図24及び図25に示すように、実施の形態11の三流体熱交換器100は、実施の形態10の三流体熱交換器100から熱媒流通パイプ13a、13bを除いたものである。
蓄熱槽8の中には、実施の形態10と同様に、一定の間隔をおいて互いに平行に配置された複数のプレートフィン12a、12bが設けられている。併せて、実施の形態10において熱媒流通パイプ13a、13bが貫通していた蓄熱槽8の外壁部は閉止される。
実施の形態11では、実施の形態10と同様に、蓄熱槽8と、プレートフィン12a、12bと、の組み合わせが、蓄熱材9と熱交換を行う蓄熱材用熱交換部に相当する。
実施の形態11の三流体熱交換器100の冷熱サイクルは、実施の形態10における冷熱サイクルと同様である。蓄熱の場合、蓄熱用冷媒が第2の熱交換器11a、11b、11cを流通する。放熱の場合にも、放熱用冷媒が第2の熱交換器11a、11b、11cを流通する。
実施の形態11も、実施の形態10と同様に、先行技術の蓄熱材利用熱交換器に対する利点を有する。
なお、この発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。
上述の実施の形態では、三流体熱交換器100は、2個の第1の熱交換器10と3個の第2の熱交換器11との組合せを有する。しかしながら、構成数が変化しても、実施の形態1と同様の利点が得られる。第1の熱交換器10と第2の熱交換器11とが交互に隣接して配置される構成であれば、第1の熱交換器10及び第2の熱交換器11をそれぞれ1個又は複数個とすることができる。なお、構造的に蓄熱槽8と第2の熱交換器11との組み合わせという観点として、実施の形態5及び実施の形態6でも組み合わせの個数を1個又は複数個とできることは同様である。
また、上述の実施の形態で挙げた各部の材料の他、類似の特性を有する材料を使用して上述の実施の形態を取ってもよい。
また、上述の実施の形態では、熱媒流路15は2つの伝熱プレートのそれぞれの凹部が対面して形成されたものである。上述の実施の形態に限らず、熱媒流路15を形成するために、2つの伝熱プレートの内の1つのみが凹部を有することとしてもよい。また、2つの伝熱プレートの間にスペーサを介在させて熱媒流路15を形成することとしてもよい。
また、上述の実施の形態では、三流体熱交換器100の各部を接合するために炉中ろう付が使用される。上述の実施の形態に限らず、手ろう付、溶接等の接合方法を使用することとしてもよい。
また、実施の形態4において、シート状のろう材とろう付防止材の塗布により、漏洩液体排出用流路24が設けられている。実施の形態4に限らず、互いに隣接する蓄熱槽8及び伝熱プレート14のいずれかにプレス等を用いて溝を付けることで、漏洩液体排出用流路24を形成することも可能である。
また、実施の形態6では蓄熱槽8内に複数のプレートフィン12を配置している。実施の形態6に限らず、プレートフィン12の代わりにコルゲートフィン等を配置してもよい。
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。
本出願は、2017年4月21日に出願された日本国特許出願特願2017-084367号に基づく。本明細書中に、日本国特許出願特願2017-084367号の明細書、特許請求の範囲、及び図面全体を参照として取り込むものとする。
本発明に係る三流体熱交換器は、給湯システムに好適に採用され得る。
1 ファン、2 空気熱交換器、3 圧縮機、4 水熱交換器、5 貯湯タンク、6 膨張弁、7 三流体熱交換器、8 蓄熱槽、9 蓄熱材、10 第1の熱交換器、11 第2の熱交換器、12 プレートフィン、13 熱媒流通パイプ、14 伝熱プレート、15 熱媒流路、16 蓄熱用熱媒入口、17 蓄熱用熱媒出口、18 放熱用熱媒入口、19 放熱用熱媒出口、22 コルゲートフィン、23 インナーフィン、24 漏洩液体排出用流路、25 熱媒入口、26 熱媒出口、71 蓄熱槽、72 蓄熱材、73 熱交換器、81 蓄熱用熱媒、82 水、83 熱媒、100 三流体熱交換器、101 熱交換器、111 接合部、131 接合部、141 熱交換器、142 給湯用熱交換器、143 四方弁。
Claims (13)
- 第1の流体と第2の流体との間で熱交換し、前記第2の流体と第3の流体との間で熱交換する三流体熱交換器であって、
第1の熱交換器と、
前記第1の熱交換器に隣接して配置された第2の熱交換器と、を備え、
前記第1の熱交換器は、
蓄熱槽と、
前記蓄熱槽に収納された前記第2の流体である蓄熱材と、
前記蓄熱材中に配置され前記第1の流体が流通して前記蓄熱材と熱交換する蓄熱材用熱交換部と、を備え、
前記第2の熱交換器には、前記第3の流体が流通し、
前記蓄熱槽と前記第2の熱交換器とが隣接して配置されており、
前記第2の熱交換器は、複数枚の伝熱プレートを備える、
三流体熱交換器。 - 前記第2の熱交換器は、前記蓄熱槽に隣接して配置されている、
請求項1に記載の三流体熱交換器。 - 前記第2の熱交換器は、前記蓄熱槽に収納されている、
請求項1に記載の三流体熱交換器。 - 前記第1の熱交換器を流通する前記第1の流体の温度は、前記第2の熱交換器を流通する前記第3の流体より高い、
請求項1から3のいずれか1項に記載の三流体熱交換器。 - 前記第1の熱交換器を流通する前記第1の流体の温度は、前記第2の熱交換器を流通する前記第3の流体より低い、
請求項1から3のいずれか1項に記載の三流体熱交換器。 - 前記蓄熱材用熱交換部は、
水平方向に間隔をおいて互いに平行に配置された複数のプレートフィンと、
前記複数のプレートフィンを貫通し且つ前記複数のプレートフィンと固定されている熱媒流通パイプと、を備える、
請求項1から5のいずれか1項に記載の三流体熱交換器。 - 第1の流体と第2の流体との間で熱交換し、前記第2の流体と第3の流体との間で熱交換する三流体熱交換器であって、
第1の熱交換器と、
前記第1の流体及び前記第3の流体が流通する第2の熱交換器と、を備え、
前記第1の熱交換器は、
蓄熱槽と、
前記蓄熱槽に収納された前記第2の流体である蓄熱材と、
前記蓄熱材中に配置されて前記蓄熱材と熱交換する蓄熱材用熱交換部と、を備え、
前記第2の熱交換器は、複数枚の伝熱プレートを備える、
三流体熱交換器。 - 前記第2の熱交換器は、前記蓄熱槽に隣接して配置されている、
請求項7に記載の三流体熱交換器。 - 前記第2の熱交換器は、前記蓄熱槽に収納されている、
請求項7に記載の三流体熱交換器。 - 前記蓄熱材用熱交換部は、
水平方向に間隔をおいて互いに平行に配置された複数のプレートフィンを備える、
請求項7から9のいずれか1項に記載の三流体熱交換器。 - 前記第2の熱交換器は、2つの前記伝熱プレート間に形成された熱媒流路を備え、
前記熱媒流路は、2つの前記伝熱プレートの少なくとも一方に形成された凹部である、
請求項1から10のいずれか1項に記載の三流体熱交換器。 - 前記第2の熱交換器は、前記熱媒流路に2つの前記伝熱プレートと熱的に接合された伝熱プレート用フィンをさらに備える、
請求項11に記載の三流体熱交換器。 - 前記蓄熱槽と前記第2の熱交換器との接合面に漏洩液体排出用流路を備える、
請求項2又は8に記載の三流体熱交換器。
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