JP6791102B2 - Heat pump hot water supply system with plate heat exchanger and plate heat exchanger - Google Patents
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Description
本発明は、プレート式熱交換器及びプレート式熱交換器を備えたヒートポンプ式給湯システムに関する。 The present invention relates to a heat pump type hot water supply system including a plate type heat exchanger and a plate type heat exchanger.
ステンレス鋼板等の伝熱プレートを複数枚積層して、ろう付けによって一体に組み付けた積層型のプレート式熱交換器が知られている。プレート式熱交換器には、内部を流れる流体の出入口として、配管を接続するためのノズルが取り付けられている。プレート式熱交換器へのノズルの取り付け構造は、種々の文献にて提案されている。例えば、特許文献1には、フランジを設けたノズルを最外層のプレートに設けた穴に差し込んで固定する方法が図示されている。また、特許文献2には、プレート式熱交換器の最外層に設置したフレームと、ノズル端部に形成したフランジを接合する方法が示されている。
A laminated plate heat exchanger in which a plurality of heat transfer plates such as stainless steel plates are laminated and assembled integrally by brazing is known. The plate heat exchanger is equipped with a nozzle for connecting pipes as an inlet / outlet for fluid flowing inside. The mounting structure of the nozzle to the plate heat exchanger has been proposed in various documents. For example,
ノズルに設けられたフランジ面は、伝熱プレートへのろう付けを行う際の接合面として機能する。しかしながら、上記の従来の技術で採用されているノズルのフランジの構造は、以下に示す課題がある。 The flange surface provided on the nozzle functions as a joint surface when brazing to the heat transfer plate. However, the structure of the nozzle flange adopted in the above-mentioned conventional technique has the following problems.
ノズルに設けられたフランジ面は、例えばプレス加工によって形成することができる。しかしながら、プレス加工によって形成されたフランジ面は、加工時に割れが発生して確実な接合ができないおそれがある。また、ノズルに設けられたフランジ面は、切削加工又は鋳造加工によって形成することもできる。しかしながら、このような加工方法はノズルのコストが高くなるという課題がある。このように、上記従来の技術で採用されているノズルのフランジ形状は、簡易な構成でノズルを確実に接合する点において、改善の余地が残されている。 The flange surface provided on the nozzle can be formed by, for example, press working. However, the flange surface formed by press working may crack during machining and may not be reliably joined. Further, the flange surface provided on the nozzle can also be formed by cutting or casting. However, such a processing method has a problem that the cost of the nozzle is high. As described above, the flange shape of the nozzle adopted in the above-mentioned conventional technique has room for improvement in that the nozzles are surely joined with a simple configuration.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、伝熱プレートの最外層にノズルを接合する際に、簡易な構成でノズルの接合を確実に行うことを可能としたプレート式熱交換器、及びこのプレート式熱交換器を備えたヒートポンプ式給湯システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and when joining a nozzle to the outermost layer of a heat transfer plate, a plate that enables reliable joining of the nozzle with a simple configuration. It is an object of the present invention to provide a type heat exchanger and a heat pump type hot water supply system equipped with this plate type heat exchanger.
本発明に係るプレート式熱交換器は、凸条および凹条が交互に形成された伝熱面が形成された伝熱プレートを複数枚積層した積層体と、積層体の最外層に平面で構成されたプレート平面部と、プレート平面部に設けられ、積層体の内部を流通する熱媒体が出入りするためのプレート開口部と、プレート開口部に連通するようにプレート開口部に接合されたノズルと、を備えている。ノズルは、配管を接続するための円筒形状のノズル円筒部と、ノズル円筒部の軸方向の一端側の周壁からノズル円筒部の径方向内側に延び、円形のノズル開口部を有する円環形状の平面で構成されたノズル平面部と、を備え、ノズル平面部とプレート平面部とがろう付けによって接合され、プレート平面部とノズル平面部との間に介在するように接合された板状の補強プレートをさらに備え、補強プレートは、伝熱プレートよりも板厚の厚い板材で構成され、プレート開口部と重なる位置に貫通孔である補強プレート開口部を備え、プレート開口部の端部から最外層の外側に向かって延びるプレート側バーリング部を備え、ノズルは、ノズル開口部にプレート側バーリング部の外周側が嵌合する位置で接合され、補強プレート開口部の径は、ノズル開口部の径よりも大きくなるように構成されているものである。
The plate-type heat exchanger according to the present invention is composed of a laminated body in which a plurality of heat transfer plates having heat transfer surfaces formed by alternating ridges and dents are laminated, and a flat surface on the outermost layer of the laminated body. A plate flat portion, a plate opening provided on the plate flat portion for the heat medium flowing inside the laminate to enter and exit, and a nozzle joined to the plate opening so as to communicate with the plate opening. , Is equipped. The nozzle has a cylindrical nozzle cylindrical portion for connecting pipes, and a ring-shaped nozzle extending radially inward from the peripheral wall on one end side of the nozzle cylindrical portion in the axial direction and having a circular nozzle opening. A plate-shaped reinforcement provided with a nozzle flat surface portion composed of a flat surface, the nozzle flat surface portion and the plate flat surface portion are joined by brazing, and are joined so as to intervene between the plate flat surface portion and the nozzle flat surface portion. Further provided with a plate, the reinforcing plate is composed of a plate material thicker than the heat transfer plate, has a reinforcing plate opening which is a through hole at a position overlapping the plate opening, and is the outermost layer from the end of the plate opening. A plate-side burring portion extending outward is provided, and the nozzle is joined at a position where the outer peripheral side of the plate-side burring portion fits into the nozzle opening, and the diameter of the reinforcing plate opening is larger than the diameter of the nozzle opening. It is configured to be large .
本発明のプレート式熱交換器によれば、伝熱プレートの最外層にノズルを接合する際に、簡易な構成でノズルの接合を確実に行うことが可能となる。 According to the plate heat exchanger of the present invention, when joining a nozzle to the outermost layer of a heat transfer plate, it is possible to reliably join the nozzle with a simple configuration.
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。本開示は、以下の各実施の形態で説明する構成のうち、組み合わせ可能な構成のあらゆる組み合わせを含み得る。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. The elements common to each figure are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted. The present disclosure may include any combination of configurable configurations among the configurations described in each of the following embodiments.
実施の形態1.
実施の形態1に係るプレート式熱交換器の構成について図を参照して説明する。図1は、本実施の形態1に係るプレート式熱交換器の斜視図である。また、図2は、図1中のプレート式熱交換器をX−Y面に平行なA−A面で切断した断面の模式図である。なお、A−A面は、後述する高温側入口41及び低温側入口43の中心軸を通りX−Y面に平行な面である。以下の説明では、プレート式熱交換器101の長手方向をX方向、短手方向をZ方向、そして厚さ方向をY方向と定義する。
The configuration of the plate heat exchanger according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a plate heat exchanger according to the first embodiment. Further, FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the plate heat exchanger in FIG. 1 cut along the AA plane parallel to the XY plane. The AA plane is a plane parallel to the XY plane through the central axes of the high
図1及び図2に示すように、実施の形態1のプレート式熱交換器101は、伝熱プレート120を複数枚積層して構成されたものである。以下の説明では、積層された伝熱プレート120の集合体を積層体とも称する。また、積層体の+Y側の最外層に位置する伝熱プレート120を最外層伝熱プレート121とも称する。伝熱プレート120は、図1の破線で囲んだ中央の領域aに伝熱面110を有している。伝熱面110は、板面に複数の凸条および凹条が交互に形成されることにより、伝熱面積を増大させている。各伝熱プレート120の間の接点が、銅ろうによりろう付けされることにより、水密性、気密性、及び耐水圧性が保たれている。なお、プレート式熱交換器101の伝熱面110の構成は、既に種々の文献において公知であるため、ここでの詳細な説明は省略する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1に示すように、プレート式熱交換器101の長手方向の+X側端部且つ短手方向の+Z側には、熱交換媒体の入口である高温側入口41が設けられている。また、プレート式熱交換器101の長手方向の+X側端部且つ短手方向の−Z側には、被熱交換媒体の出口である低温側出口44が設けられている。また、プレート式熱交換器101の長手方向の−X側端部且つ短手方向の−Z側には、熱交換媒体の出口である高温側出口42が設けられている。また、プレート式熱交換器101の長手方向の−X側端部且つ短手方向の+Z側には、被熱交換媒体の入口である低温側入口43が設けられている。このような構成によれば、高温側入口41と高温側出口42、及び低温側入口43と低温側出口44が、それぞれ伝熱プレート120の面における対角位置に設けられる。
As shown in FIG. 1, a high
高温側入口41、高温側出口42、低温側入口43、及び低温側出口44は、それぞれ伝熱プレート120のプレート開口部130に設けられたノズル150を含んで構成されている。具体的には、プレート式熱交換器101の四隅を含む領域には、XZ平面と平行なプレート平面部140が設けられている。伝熱プレート120のプレート平面部140には、熱交換媒体と被熱交換媒体の流出入口であるプレート開口部130がそれぞれ設けられている。+Y側の最外層に設置される最外層伝熱プレート121のプレート平面部140には、プレート開口部130に連通するように流体の流出入口用のノズル150がそれぞれろう付けされている。実施の形態1のプレート式熱交換器101は、最外層伝熱プレート121へのノズル150の固定構造に特徴を有している。以下、図を参照しつつノズル150の固定構造について詳細に説明する。
The high
図3は、実施の形態1に係るプレート式熱交換器が備えるノズルの斜視図である。また、図4は、図2に破線で囲んだノズルの周辺領域bの拡大図である。図3及び図4に示すように、ノズル150は、最外層伝熱プレート121のプレート平面部140に対して略垂直な円筒形状のノズル円筒部151を有している。ノズル円筒部151の+Y側の端部には、配管等が接続されるためのノズルフランジ部152が設けられている。また、最外層伝熱プレート121との相対面である−Y側の端部には、最外層伝熱プレート121のプレート平面部140に対して平行な平面で構成されたノズル平面部153を有している。ノズル平面部153は、ノズル円筒部151の軸方向の一端側の周壁から径方向内側に向かって延びることにより、ノズル円筒部151と同心円となるノズル開口部154を有する円環形状に構成されている。
FIG. 3 is a perspective view of a nozzle included in the plate heat exchanger according to the first embodiment. Further, FIG. 4 is an enlarged view of a peripheral region b of the nozzle surrounded by a broken line in FIG. As shown in FIGS. 3 and 4, the
図4に示すように、ノズル150は、ノズル開口部154が+Y側最外層の最外層伝熱プレート121のプレート開口部130に重なる位置で、プレート平面部140の+Y側にろう付けにて接合される。この際、ノズル150のノズル平面部153は、プレート平面部140へのろう付け面となる。ノズル平面部153とプレート平面部140は、ともに平面で構成されているため、これらのクリアランスを0.1mm未満にすることが容易となる。また、このようなノズル150のろう付け構成によれば、ノズル150を最外層伝熱プレート121に圧入することを必要としない。このため、ノズル150と接触しているプレート平面部140の変形を防止することが可能となる。これにより、ろう付け後にノズル150がプレート平面部140に対して、傾斜することを防止できる。
As shown in FIG. 4, the
また、実施の形態1のノズル150は、加工工程が簡易な板金のプレス加工によって製造することができるので、ノズル150のコストを抑制することができる。さらに、ノズル平面部153は、ノズル円筒部151の径方向内側に向かって延びる円環形状であるため、ノズル平面部153の寸法Lを任意に拡大したとしても加工時に割れが発生するおそれがない。このため、ノズル平面部153最外層のプレート平面部140との接触面積を大きくすることができ、ノズル150と伝熱プレート120とのろう付け性を安定させることができる。
Further, since the
実施の形態2.
実施の形態2のプレート式熱交換器101について説明する。実施の形態1に係るプレート式熱交換器101では、ノズル150を、最外層伝熱プレート121の最外層のプレート平面部140の+Y側にろう付けすることとした。これに対して、実施の形態2に係るプレート式熱交換器101では、最外層伝熱プレート121の最外層の更に+Y側に、板状の補強用の補強プレート160が設置されている。以下、図5から図7を参照して、実施の形態2に係るプレート式熱交換器について説明する。なお、実施の形態2では、実施の形態1と同様の構成については説明を省略或いは簡略化し、実施の形態1と異なる構成について詳細に説明する。
The
図5は、図1中のA−A面で実施の形態2のプレート式熱交換器を切断した断面の模式図である。また、図6は、図5に破線で囲んだノズルの周辺領域cの拡大図である。図5及び図6に示すように、実施の形態2のプレート式熱交換器101には、最外層伝熱プレート121の+Y側の全域を覆うように補強用の補強プレート160が設置されている。補強プレート160は、伝熱プレート120よりも板厚の厚い板材で構成されている。補強プレート160は、最外層のプレート平面部140及び伝熱面110の凸部との接点をろう付けすることによって接合されている。このような補強プレート160によれば、プレート式熱交換器101の耐圧性が向上する。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the plate heat exchanger of the second embodiment cut on the AA plane in FIG. Further, FIG. 6 is an enlarged view of a peripheral region c of the nozzle surrounded by a broken line in FIG. As shown in FIGS. 5 and 6, in the
補強プレート160には、プレート平面部140と重なる位置に補強プレート平面部162が設けられている。また、補強プレート160には、プレート開口部130と重なる位置に貫通孔である補強プレート開口部161が設けられている。補強プレート開口部161は、ノズル150のノズル開口部154よりも大径で且つノズル円筒部151よりも小径に構成されている。図6に示すように、ノズル150は、ノズル開口部154が補強プレート160の補強プレート開口部161に重なる位置で、補強プレート平面部162の+Y側にろう付けにて接合される。ろう付け面であるノズル平面部153と補強プレート平面部162は、ともに平面で構成されている。このため、これらの面のクリアランスを0.1mm未満にすることが容易となる。また、このようなノズル150のろう付け構成によれば、ノズル150を補強プレート160に圧入することを必要としない。このため、補強プレート160および伝熱プレート120の変形を防止することが可能となる。これにより、ろう付け後にノズル150が補強プレート160に対して、傾斜することを防止できる。
The reinforcing
なお、補強プレート160は、ノズル平面部153との接合面よりも大きな範囲を覆う構成であれば、最外層伝熱プレート121の全域を覆わなくてもよい。図7は、実施の形態2に係るプレート式熱交換器の変形例を示す図である。なお、図7では、変形例としてのプレート式熱交換器を図1中のA−A面で切断した断面を示している。この図に示す変形例では、補強プレート160がX方向において複数の部品に分割されている。このように、最外層伝熱プレート121の伝熱面110の全域が補強プレート160に覆われていなくても、ノズル平面部153との接合面よりも大きな範囲が覆われていれば、補強プレート160にノズル150を接合することができる。
The reinforcing
実施の形態3.
実施の形態3のプレート式熱交換器101について、図8から図11を参照して説明する。なお、実施の形態3では、実施の形態1又は実施の形態2と同様の構成については説明を省略或いは簡略化し、実施の形態3の特徴的構成について詳細に説明する。
Embodiment 3.
The
図8は、実施の形態3に係るプレート式熱交換器が備える最外層の伝熱プレートのプレート開口部の周辺を示す斜視図である。この図に示すように、最外層伝熱プレート121は、プレート開口部130の周縁から+Y方向に突出したプレート側バーリング部122を備えている。このようなプレート側バーリング部122は、例えばプレス加工によって形成することができる。図9は、実施の形態3に係るプレート式熱交換器を図1中のA−A面で切断した断面のうち、プレート開口部の周囲を拡大して示した図である。図9に示すように、ノズル150は、プレート側バーリング部122の円筒面に対して、径方向外側にノズル開口部154が嵌合するように設置される。そして、ノズル150のノズル平面部153と伝熱プレート120のプレート平面部140との接触面がろう付けによって接合される。このような構成によれば、ノズル150の伝熱プレート120への位置決めが容易となる。
FIG. 8 is a perspective view showing the periphery of the plate opening of the outermost heat transfer plate included in the plate heat exchanger according to the third embodiment. As shown in this figure, the outermost layer
なお、プレート側バーリング部122の外径は、ノズル150のノズル開口部154の内径に対して0.1mm以上のクリアランスを設けることが好ましい。これにより、伝熱プレート120へノズル150を接合する際に、圧入等の加圧が不要となる。
The outer diameter of the plate-
また、実施の形態3に係るプレート式熱交換器では、伝熱プレート120とノズル150の間に補強プレート160を介在させてもよい。図10は、実施の形態3に係るプレート式熱交換器の変形例を示す図である。この図に示す例では、補強プレート160は、プレート側バーリング部122の円筒面に対して、径方向外側に補強プレート開口部161が嵌合するように設置される。そして、ノズル150は、補強プレート160の更に+Y側においてプレート側バーリング部122の円筒面に対して、径方向外側にノズル開口部154が嵌合するように設置される。なお、プレート側バーリング部122の高さは、接合した補強プレート160よりも+Y方向に突出する高さに設定されている。これにより、伝熱プレート120に対する補強プレート160、及びノズル150の位置決めが容易になり、ノズル平面部153とプレート平面部140とをより確実にろう付けすることが可能となる。
Further, in the plate heat exchanger according to the third embodiment, the reinforcing
また、プレート側バーリング部122の外周側の根元部123は、曲げ加工によって角に丸みがついている。このため、補強プレート開口部161がプレート側バーリング部122の根元部123に接触すると、最外層伝熱プレート121のプレート平面部140と補強プレート160の補強プレート平面部162とが密着せず、ろう付け性が悪化する懸念がある。そこで、補強プレート開口部161の径は、ノズル150のノズル開口部154の径よりもさらに大きくすることが好ましい。これにより、補強プレート開口部161がプレート側バーリング部122の根元部123に接触することを抑制することが可能となる。
Further, the
また、プレート側バーリング部122は、プレート開口部130の周縁の全周に設けられている形態に限られない。図11は、実施の形態3に係るプレート式熱交換器が備えるプレート側バーリング部の変形例を示す拡大斜視図を示す。プレート側バーリング部122は、伝熱プレート120とノズル150の位置決めを目的としている。このため、図11に示すように、プレート側バーリング部122は、プレート開口部130の一部を切り起こして形成する構成でもよい。
Further, the plate-
実施の形態4.
実施の形態4のプレート式熱交換器について、図12から図14を参照して説明する。なお、実施の形態4では、上述した実施の形態1から3と同様の構成については説明を省略或いは簡略化し、実施の形態4の特徴的構成について詳細に説明する。
Embodiment 4.
The plate heat exchanger of the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 12 to 14. In the fourth embodiment, the same configurations as those in the first to third embodiments described above will be omitted or simplified, and the characteristic configurations of the fourth embodiment will be described in detail.
実施の形態4に係るプレート式熱交換器101は、ノズル170の形状に特徴を有している。図12は、実施の形態4に係るプレート式熱交換器が備えるノズルの斜視図である。また、図13は、実施の形態4に係るプレート式熱交換器のノズル周辺の拡大断面図である。
The
図12に示すように、ノズル170は、ノズル開口部154の周縁から−Y方向に突出したノズル側バーリング部172を備えている。このようなノズル側バーリング部172は、例えばプレス加工によって形成することができる。図13に示すように、ノズル170は、ノズル側バーリング部172の円筒面が、プレート開口部130の径方向内側に嵌合するように設置される。そして、ノズル170のノズル平面部153と伝熱プレート120のプレート平面部140との接触面がろう付けによって接合される。このような構成によれば、ノズル170の伝熱プレート120への位置決めが容易となる。
As shown in FIG. 12, the
なお、ノズル側バーリング部172の外径は、プレート開口部130の内径に対して0.1mm以上のクリアランスを設けることが好ましい。これにより、伝熱プレート120へノズル170を接合する際に、圧入等の加圧が不要となる。
The outer diameter of the nozzle-
また、実施の形態4に係るプレート式熱交換器では、伝熱プレート120とノズル170の間に補強プレート160を介在させてもよい。図14は、実施の形態4に係るプレート式熱交換器の変形例を示す図である。この図に示す例では、補強プレート160は、ノズル側バーリング部172の円筒面に対して、径方向外側に補強プレート開口部161が嵌合するように設置される。そして、ノズル170のノズル平面部153と補強プレート160の補強プレート平面部162との接触面がろう付けによって接合される。このような構成によれば、伝熱プレート120及び補強プレート160に対するノズル150の位置決めが容易になり、ノズル平面部153と補強プレート平面部162とをより確実にろう付けすることが可能となる。
Further, in the plate heat exchanger according to the fourth embodiment, the reinforcing
また、ノズル側バーリング部172の外周側の根元部174は、曲げ加工によって角に丸みがついている。このため、補強プレート開口部161がノズル側バーリング部172
の根元部174に接触すると、補強プレート160の補強プレート平面部162とノズル170のノズル平面部153とが密着せず、ろう付け性が悪化する懸念がある。そこで、補強プレート開口部161の径は、プレート開口部130の径よりもさらに大きくすることが好ましい。これにより、補強プレート開口部161がノズル側バーリング部172の根元部174に接触することを抑制することが可能となる。
Further, the
When it comes into contact with the
また、ノズル側バーリング部172は、ノズル開口部154の周縁の全周に設けられている形態に限られない。すなわち、ノズル側バーリング部172は、伝熱プレート120とノズル150の位置決めを目的としている。このため、ノズル側バーリング部172は、例えば上述した図11に示すプレート側バーリング部122の形状のように、ノズル開口部154の一部を切り起こして形成する構成でもよい。
Further, the nozzle-
実施の形態5.
実施の形態5のプレート式熱交換器について、図15を参照して説明する。実施の形態5に係るプレート式熱交換器101は、ヒートポンプ式給湯システムに適用される。図15は、実施の形態5に係るプレート式熱交換器が用いられたヒートポンプ式給湯システムの回路図である。なお、実施の形態5のプレート式熱交換器101は、上述した実施の形態1から4のプレート式熱交換器101の何れの構成も採用し得る。
Embodiment 5.
The plate heat exchanger of the fifth embodiment will be described with reference to FIG. The
図15に示すように、ヒートポンプ式給湯システム500は、ヒートポンプユニット1とタンクユニット2とを備えている。ヒートポンプユニット1は、圧縮器11と、放熱器12と、膨張弁13と、蒸発器14と、配管15と、配管16とを備えている。放熱器12の一方側と蒸発器14の一方側とは、圧縮器11を介して配管15によって接続されている。また、放熱器12の他方側と蒸発器14の他方側とは、膨張弁13を介して配管16によって接続されている。これにより、ヒートポンプユニット1は、放熱器12、圧縮器11、蒸発器14、膨張弁13、放熱器12が配管15,16によって順に接続されたループ状の回路となっている。
As shown in FIG. 15, the heat pump type hot
タンクユニット2には、以下の各種部品及び配管などが内蔵されている。貯湯タンク21は、湯水を貯留する。貯湯タンク21内部では、温度による水の密度の差によって、上側が高温で下側が低温になる温度成層を形成することができる。貯湯タンク21の下部には、水源からの給水である低温水を供給する図示しない給水配管が接続されている。
The
タンクユニット2内には、第1の循環ポンプ25、第2の循環ポンプ28、第3の循環ポンプ31、プレート式熱交換器101が内蔵されている。貯湯タンク21の下部は、配管23を介してヒートポンプユニット1の放熱器12の入口に接続されている。また、ヒートポンプユニット1の放熱器12の出口は、配管24を介して貯湯タンク21の上部に接続されている。配管23の途中には第1の循環ポンプ25が設けられている。第1の循環ポンプ25及びヒートポンプユニット1の運転を開始することにより、ヒートポンプユニット1で加熱された湯が貯湯タンク21に蓄積される。
A
プレート式熱交換器101は、2本の流路に接続されている。一方の流路である1次側流路では、貯湯タンク21の上部に蓄えられた熱交換媒体である高温水が、配管26を通り、プレート式熱交換器101に高温側入口41から供給される。プレート式熱交換器101中を通過し熱交換された高温水は、高温側出口42から排出され、配管27を通り、貯湯タンク21の下部に戻される。そして、1次側流路におけるプレート式熱交換器101と貯湯タンク21との間の高温水の循環は、配管27の途中に設けられた第2の循環ポンプ28により行われる。すなわち、熱交換媒体が流れる1次側流路は、プレート式熱交換器101の第1の流路空間と連通している。
The
また、他方の流路である2次側流路では、例えば、浴槽3の被熱交換媒体である低温水が、配管30を通り、プレート式熱交換器101に低温側入口43から供給される。プレート式熱交換器101中を通過し熱交換された低温水は、低温側出口44から排出され、配管29を通り、浴槽3に戻される。そして、2次側流路におけるプレート式熱交換器101と浴槽3との間の低温水の循環は、配管30の途中に設けられた第3の循環ポンプ31により行われる。すなわち、被熱交換媒体が流れる2次側流路は、プレート式熱交換器101の第2の流路空間と連通している。
Further, in the secondary side flow path which is the other flow path, for example, the low temperature water which is the heat exchange medium of the bathtub 3 is supplied to the plate
このように、図1に示すヒートポンプ式給湯システム500によれば、実施の形態1から4に示すプレート式熱交換器101を利用して、浴槽3の浴槽水の追い焚きを行うことが可能となる。
As described above, according to the heat pump type hot
ところで、実施の形態5では、プレート式熱交換器101をヒートポンプ式給湯シスムに使用した例について説明したが、プレート式熱交換器101を適用可能なシステムはこれに限られない。すなわち、プレート式熱交換器101は、冷房用チラー、ヒートポンプ式冷暖房システム等の他のシステムにも適用可能である。また、発電装置、食品用加熱殺菌処理機器等の産業用及び家庭用機器にも利用可能である。
By the way, in the fifth embodiment, an example in which the
1 ヒートポンプユニット、 2 タンクユニット、 3 浴槽、 11 圧縮器、 12 放熱器、 13 膨張弁、 14 蒸発器、 15,16,23,24,26,27,29,30 配管、 21 貯湯タンク、 25 第1の循環ポンプ、 28 第2の循環ポンプ、 31 第3の循環ポンプ、 41 高温側入口、 42 高温側出口、 43 低温側入口、 44 低温側出口、 101 プレート式熱交換器、 110 伝熱面、 120 伝熱プレート、 121 最外層伝熱プレート、 122 プレート側バーリング部、 123 根元部、 130 プレート開口部、 140 プレート平面部、 150 ノズル、 151 ノズル円筒部、 152 ノズルフランジ部、 153 ノズル平面部、 154 ノズル開口部、 160 補強プレート、 161 補強プレート開口部、 162 補強プレート平面部、 170 ノズル、 172 ノズル側バーリング部、174 根元部、 500 ヒートポンプ式給湯システム 1 Heat pump unit, 2 Tank unit, 3 Bathtub, 11 Compressor, 12 Heat radiator, 13 Expansion valve, 14 Evaporator, 15, 16, 23, 24, 26, 27, 29, 30 Piping, 21 Hot water storage tank, 25th 1 circulation pump, 28 2nd circulation pump, 31 3rd circulation pump, 41 high temperature side inlet, 42 high temperature side outlet, 43 low temperature side inlet, 44 low temperature side outlet, 101 plate heat exchanger, 110 heat transfer surface , 120 heat transfer plate, 121 outermost layer heat transfer plate, 122 plate side burring part, 123 root part, 130 plate opening, 140 plate flat part, 150 nozzle, 151 nozzle cylindrical part, 152 nozzle flange part, 153 nozzle flat part , 154 Nozzle opening, 160 Reinforcing plate, 161 Reinforcing plate opening, 162 Reinforcing plate flat part, 170 Nozzle, 172 Nozzle side burring part, 174 Root part, 500 Heat pump type hot water supply system
Claims (4)
前記積層体の最外層に平面で構成されたプレート平面部と、
前記プレート平面部に設けられ、前記積層体の内部を流通する熱媒体が出入りするためのプレート開口部と、
前記プレート開口部に連通するように前記プレート開口部に接合されたノズルと、を備えるプレート式熱交換器において、
前記ノズルは、
配管を接続するための円筒形状のノズル円筒部と、
前記ノズル円筒部の軸方向の一端側の周壁から前記ノズル円筒部の径方向内側に延び、円形のノズル開口部を有する円環形状の平面で構成されたノズル平面部と、を備え、
前記ノズル平面部と前記プレート平面部とがろう付けによって接合され、
前記プレート平面部と前記ノズル平面部との間に介在するように接合された板状の補強プレートをさらに備え、
前記補強プレートは、
前記伝熱プレートよりも板厚の厚い板材で構成され、前記プレート開口部と重なる位置に貫通孔である補強プレート開口部を備え、
前記プレート開口部の端部から前記最外層の外側に向かって延びるプレート側バーリング部を備え、
前記ノズルは、前記ノズル開口部に前記プレート側バーリング部の外周側が嵌合する位置で接合され、
前記補強プレート開口部の径は、前記ノズル開口部の径よりも大きくなるように構成されていることを特徴とするプレート式熱交換器。 A laminated body in which a plurality of heat transfer plates having heat transfer surfaces formed with alternating ridges and dents are laminated, and
A flat plate portion formed of a flat surface on the outermost layer of the laminated body,
A plate opening provided on the flat surface of the plate and for allowing a heat medium flowing through the inside of the laminate to enter and exit,
In a plate heat exchanger comprising a nozzle joined to the plate opening so as to communicate with the plate opening.
The nozzle
Cylindrical nozzle for connecting pipes Cylindrical part,
A nozzle flat surface portion formed of a ring-shaped flat surface extending radially inward of the nozzle cylindrical portion from the peripheral wall on one end side in the axial direction of the nozzle cylindrical portion and having a circular nozzle opening.
The flat surface of the nozzle and the flat surface of the plate are joined by brazing .
Further, a plate-shaped reinforcing plate joined so as to be interposed between the plate flat surface portion and the nozzle flat surface portion is provided.
The reinforcing plate is
It is made of a plate material thicker than the heat transfer plate, and has a reinforcing plate opening that is a through hole at a position overlapping the plate opening.
A plate-side burring portion extending from the end of the plate opening toward the outside of the outermost layer is provided.
The nozzle is joined at a position where the outer peripheral side of the plate-side burring portion fits into the nozzle opening.
A plate heat exchanger characterized in that the diameter of the reinforcing plate opening is configured to be larger than the diameter of the nozzle opening .
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