板式热交换器以及热泵装置转让专利

申请号 : CN201180070214.0

文献号 : CN103502766B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 伊东大辅林毅浩松永和典内野进一

申请人 : 三菱电机株式会社

摘要 :

以提高板式热交换器的耐压强度为目的。板式热交换器层积有设置了流体的流入口以及流出口的多个板。邻接的2个板,在从上述层积方向观看的情况下,形成在层积于下侧的板上的上述波形状的顶部与形成在层积于上侧的板上的上述波形状的底部重叠的部分被接合。尤其是,形成在层积于下侧的板上的波形状的顶部之中的、与流入口和流出口邻接的顶部形成为平面状。

权利要求 :

1.一种板式热交换器,其特征在于,该板式热交换器层积有设置了流体的流入口以及流出口的多个板,在邻接的板之间形成有供从上述流入口流入的上述流体朝向上述流出口流动的流路,在各板上形成有波形状,该波形状是在上述流入口与上述流出口之间在板的层积方向位移的波形状,从上述流入口侧朝向上述流出口侧反复设置多个顶部以及底部,形成在上述各板上的波形状是在从上述层积方向观看的情况下成为V字形的波形状,邻接的板的以下部分被接合,即,该部分是在从上述层积方向观看的情况下形成在层积于下侧的板即下侧板上的上述V字形的波形状的顶部与形成在层积于上侧的板即上侧板上的上述V字形的波形状的底部重叠的部分,形成在上述下侧板上的上述V字形的波形状的顶部之中的、与上述流入口和上述流出口中的至少任意一方邻接的顶部即邻接顶部为平面状,形成在上述下侧板上的上述V字形的波形状的顶部之中的、上述邻接顶部以外的顶部为凸状,形成在上述上侧板上的波形状的底部之中的、与上述邻接顶部接合的底部即接合底部为平面状,形成在上述上侧板上的波形状的底部之中的、上述接合底部以外的底部为凸状。

2.如权利要求1所述的板式热交换器,其特征在于,上述邻接顶部是与上述波形状的棱线垂直的方向的宽度为1毫米以上且2毫米以下的平面。

3.如权利要求1所述的板式热交换器,其特征在于,上述邻接顶部是弯曲半径为2毫米以上且10毫米以下的曲面。

4.如权利要求1所述的板式热交换器,其特征在于,在形成在上述上侧板上的波形状的顶部之中的、与上述邻接顶部接合的底部即接合底部和上述邻接顶部,以在层积的情况下嵌合的方式,在一方形成凹部,在另一方形成凸部。

5.如权利要求1所述的板式热交换器,其特征在于,上述邻接顶部的波高形成得比其他顶部的波高更高,由上述各板被层积时的负荷压溃而成为平面状。

6.如权利要求1所述的板式热交换器,其特征在于,上述各板是矩形,在长边方向的一端侧设置上述流入口,而且在另一方侧设置上述流出口,形成在上述各板上的上述V字形的波形状在短边方向的两端侧具有两端部,在从上述两端部向上述长边方向偏移了的位置上具有折回点,上述波形状之中的形成上述邻接顶部的部分,与形成其他顶部的部分相比,上述V字形的上述折回点处的折回角度更大。

7.如权利要求1所述的板式热交换器,其特征在于,上述各板是矩形,在长边方向的一端侧设置上述流入口,而且在另一方侧设置上述流出口,形成在上述各板上的上述V字形的波形状在短边方向的两端侧具有两端部,在从上述两端部向上述长边方向偏移了的位置上具有折回点,在上述波形状之中的形成上述邻接顶部的部分,形成有向上述长边方向的上述折回点侧弯曲的弯曲部。

8.一种热泵装置,其特征在于,该热泵装置具备利用配管连接有压缩机、第一热交换器、膨胀机构和第二热交换器的制冷剂回路,与上述制冷剂回路连接的上述第一热交换器是板式热交换器,该板式热交换器层积有设置了流体的流入口以及流出口的多个板,在邻接的板之间形成有供从上述流入口流入了的上述流体朝向上述流出口流动的流路,在各板上形成有波形状,该波形状是在上述流入口与上述流出口之间在板的层积方向位移的波形状,从上述流入口侧朝向上述流出口侧反复设置多个顶部以及底部,形成在上述各板上的波形状是在从上述层积方向观看的情况下成为V字形的波形状,邻接的板的以下部分被接合,即,该部分是在从上述层积方向观看的情况下形成在层积于下侧的板即下侧板上的上述V字形的波形状的顶部与形成在层积于上侧的板即上侧板上的上述V字形的波形状的底部重叠的部分,形成在上述下侧板上的上述V字形的波形状的顶部之中的、与上述流入口和上述流出口中的至少任意一方邻接的顶部即邻接顶部为平面状,形成在上述下侧板上的上述V字形的波形状的顶部之中的、上述邻接顶部以外的顶部为凸状,形成在上述上侧板上的波形状的底部之中的、与上述邻接顶部接合的底部即接合底部为平面状,形成在上述上侧板上的波形状的底部之中的、上述接合底部以外的底部为凸状。

说明书 :

板式热交换器以及热泵装置

技术领域

[0001] 本发明涉及层积多个传热板而形成的板式热交换器。

背景技术

[0002] 在形成板式热交换器的各传热板设置流入口和流出口,在流入口与流出口之间形成在传热板的层积方向位移的波形状。板式热交换器的、形成在层积于下侧的传热板上的波形状的顶部与形成在层积于上侧的传热板上的波形状的底部在从层积方向观看的情况下重叠的重复部分,通过焊接被接合。
[0003] 若形成在各传热板上的波形状的波高的尺寸不均等,则在重复部分也形成在邻接的传热板间会空出间隙的部分,形成未接合的未接合部分。一般来讲,传热板的波形状通过冲压加工而形成。波形状之中的与流出入口邻接的波(称为“第一个波”),由于距冲压机曲轴的距离远,所以,容易在波高的尺寸上产生误差。因而,在第一个波容易形成未接合部分,接合强度容易变低。
[0004] 另外,流出入口附近是未形成波形状的平面,受压面积变大。因而,施加在与流出入口邻接的第一个波处的接合部分上的应力,比施加在形成有波形状的传热面部分上的应力更大。因此,与流出入口邻接的第一个波处的重复部分尤其需要提高接合强度。
[0005] 在专利文献1中关于在流出入口周边设置堰的板式热交换器进行了记载。在专利文献2中关于在传热面部分设置堰(加强槽)的板式热交换器进行了记载。
[0006] 在先技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1:日本特开平6-109394号公报
[0009] 专利文献2:日本特开平7-260386号公报

发明内容

[0010] 发明所要解决的课题
[0011] 如专利文献1所记载的板式热交换器那样,若作为强度对策在流出入口周边形成堰,则传热板的形状变得复杂,难以高精度地形成堰的高度尺寸。另外,该堰与邻接的传热板接合,但由于局部存在未接合部,所以压力负荷弱。
[0012] 如专利文献2所记载的板式热交换器那样,设于传热面的堰(加强槽)关于传热板的层积方向的变形是脆弱的,因而,无法提高受压面积大而容易破损的流出入口附近的强度。另外,若在传热面设置堰,则流体的压力损失变大。
[0013] 本发明的目的在于提高板式热交换器的耐压强度。
[0014] 用于解决课题的手段
[0015] 本发明的板式热交换器,其特征在于,该板式热交换器层积有设置了流体的流入口以及流出口的多个板,在邻接的2个板之间形成有供从上述流入口流入的上述流体朝向上述流出口流动的流路,
[0016] 在各板上形成有波形状,该波形状是在上述流入口与上述流出口之间在板的层积方向位移的波形状,从上述流入口侧朝向上述流出口侧反复设置多个顶部以及底部,[0017] 邻接的2个板的以下部分被接合,即,该部分是在从上述层积方向观看的情况下形成在层积于下侧的板即下侧板上的上述波形状的顶部与形成在层积于上侧的板即上侧板上的上述波形状的底部重叠的部分,
[0018] 形成在上述下侧板上的波形状的顶部之中的、与上述流入口和上述流出口中的至少任意一方邻接的顶部即邻接顶部为平面状。
[0019] 发明的效果
[0020] 在本发明的板式热交换器中,由于第一个波的顶部(邻接顶部)为平面状,所以,依靠焊接获得的接合强度高。因而,第一个波的部分的接合强度变高,板式热交换器的耐压强度高。

附图说明

[0021] 图1是板式热交换器30的侧视图。
[0022] 图2是加强用侧板1的主视图。
[0023] 图3是传热板2的主视图。
[0024] 图4是传热板3的主视图。
[0025] 图5是加强用侧板4的主视图。
[0026] 图6是表示层积了传热板2和传热板3的状态的图。
[0027] 图7是板式热交换器30的分解立体图。
[0028] 图8是表示实施方式1所涉及的传热板2的图。
[0029] 图9是表示实施方式1所涉及的传热板3的图。
[0030] 图10是表示实施方式1所涉及的层积了传热板2和传热板3的状态的图。
[0031] 图11是图8的A-A’剖面图。
[0032] 图12是图8的B-B’剖面图。
[0033] 图13是图9的C-C’剖面图。
[0034] 图14是图9的D-D’剖面图。
[0035] 图15是图10的E-E’剖面图。
[0036] 图16是图10的F-F’剖面图。
[0037] 图17是实施方式3所涉及的邻接顶部18的说明图。
[0038] 图18是实施方式3所涉及的重复部分20的说明图。
[0039] 图19是实施方式4所涉及的接合底部19的说明图。
[0040] 图20是实施方式4所涉及的邻接顶部18的说明图。
[0041] 图21是实施方式4所涉及的重复部分20的说明图。
[0042] 图22是未形成凹凸形状的情况下的重复部分20的说明图。
[0043] 图23是形成了凹凸形状的情况下的重复部分20的说明图。
[0044] 图24是表示实施方式5所涉及的传热板3的图。
[0045] 图25是图24的G-G’剖面图。
[0046] 图26是表示未形成邻接顶部18、接合底部19的波的波角度的图。
[0047] 图27是表示形成邻接顶部18、接合底部19的波的波角度的图。
[0048] 图28是表示将形成邻接顶部18、接合底部19的波的一部分的波角度设大的例子的图。
[0049] 图29是实施方式7所涉及的热泵装置100的回路构成图。
[0050] 图30是有关图29所示的热泵装置100的制冷剂的状态的莫利尔线图。

具体实施方式

[0051] 实施方式1.
[0052] 对实施方式1所涉及的板式热交换器30的基本构成进行说明。
[0053] 图1是板式热交换器30的侧视图。图2是加强用侧板1的主视图(从层积方向观看的图)。图3是传热板2的主视图。图4是传热板3的主视图。图5是加强用侧板4的主视图。图6是表示层积了传热板2和传热板3的状态的图。图7是板式热交换器30的分解立体图。
[0054] 如图1所示那样,板式热交换器30交替地层积传热板2和传热板3。另外,板式热交换器30在最前面层积加强用侧板1,在最背面层积加强用侧板4。
[0055] 如图2所示那样,加强用侧板1形成为大致矩形的板状。加强用侧板1在大致矩形的四角设置第一流入管5、第一流出管6、第二流入管7、第二流出管8。
[0056] 如图3、4所示那样,各传热板2、3与加强用侧板1同样,形成为大致矩形的板状,在四角设置第一流入口9、第一流出口10、第二流入口11、第二流出口12。另外,各传热板2、3形成有在板的层积方向位移的波形状15、16。波形状15、16,在从层积方向观看的情况下,在传热板2、3的短边方向的两端侧具有两端部,形成为在从两端部在长边方向偏移的位置上具有折回点的大致V字形。尤其是,对于形成在传热板2上的波形状15和形成在传热板3上的波形状16,大致V字形的朝向为反向。
[0057] 如图5所示那样,加强用侧板4与加强用侧板1等同样,形成为大致矩形的板状。加强用侧板4没有设置第一流入管5、第一流出管6、第二流入管7、第二流出管8。另外,在图5中,在加强用侧板4,以虚线表示第一流入管5、第一流出管6、第二流入管7、第二流出管8的位置,但并不是在加强用侧板4设置这些管。
[0058] 如图6所示那样,在层积了传热板2和传热板3的情况下,通过使朝向不同的大致V字形的波形状15、16重叠,在传热板2与传热板3之间形成产生复杂流的流路。
[0059] 如图7所示那样,各传热板2、3以第一流入口9彼此、第一流出口10彼此、第二流入口11彼此、第二流出口12彼此分别重叠的方式进行层积。另外,加强用侧板1和传热板2层积成,第一流入管5与第一流入口9重叠,第一流出管6与第一流出口10重叠,第二流入管7与第二流入口11重叠,第二流出管8与第二流出口12重叠。并且,各传热板2、3以及加强用侧板1、4的外周的缘部重叠地被层积,通过焊锡而接合。此时,各传热板2、3不仅仅是外周的缘部被接合,而且,在从层积方向观看的情况下,层积在上侧(前面侧)的传热板的波形状的底部与层积在下侧(背面侧)的传热板的波形状的顶部重叠的部分也被接合。
[0060] 由此,供从第一流入管5流入了的第一流体(例如,水)从第一流出管6流出的第一流路13,形成在传热板2的背面与传热板3的前面之间。同样,供从第二流入管7流入了的第二流体(例如,制冷剂)从第二流出管8流出的第二流路14,形成在传热板3的背面与传热板2的前面之间。
[0061] 从外部向第一流入管5流入了的第一流体,在通过各传热板2、3的第一流入口9重叠而形成的通路孔流动,向各第一流路13流入。向第一流路13流入了的第一流体,在朝短边方向逐渐扩散的同时,朝长边方向流动,从第一流出口10流出。从第一流出口10流出了的第一流体,在通过第一流出口10重叠而形成的通路孔流动,从第一流出管6向外部流出。
[0062] 同样,从外部向第二流入管7流入了的第二流体,在通过各传热板2、3的第二流入口11重叠而形成的通路孔流动,向各第二流路14流入。向第二流路14流入了的第二流体,朝短边方向逐渐扩散的同时,朝长边方向流动,从第二流出口12流出。从第二流出口12流出了的第二流体,在通过第二流出口12重叠而形成的通路孔流动,从第二流出管8向外部流出。
[0063] 在第一流路13流动的第一流体和在第二流路14流动的第二流体,在形成了波形状15、16的部分流动时,经由传热板2、3进行热交换。另外,在第一流路13和第二流路14中,将形成有波形状15、16的部分称为热交换流路17(参照图3、4、6)。
[0064] 接着,对实施方式1所涉及的板式热交换器30的特征进行说明。
[0065] 图8是表示实施方式1所涉及的传热板2的图。图9是表示实施方式1所涉及的传热板3的图。图10是表示实施方式1所涉及的层积了传热板2和传热板3的状态的图。图11是图8的A-A’剖面图。图12是图8的B-B’剖面图。图13是图9的C-C’剖面图。图14是图9的D-D’剖面图。图15是图10的E-E’剖面图。图16是图10的F-F’剖面图。
[0066] 如图9、13所示那样,形成在传热板3上的波形状16的顶部之中,与第一流出口10以及第二流入口11邻接的波形状16(第一个波)的顶部即邻接顶部18,形成为平面状(大致平坦)。另外,如图8、11所示那样,形成在传热板2上的波形状15的底部之中,与邻接顶部18接合的底部即接合底部19,形成为平面状。
[0067] 因而,如图10、15所示那样,邻接顶部18与接合底部19重叠的重复部分20(图10中以斜线表示的区域),并不是点而是面。因此,能够增大邻接顶部18与接合底部19通过焊接而接合的接合面积,能够提高接合强度。也就是,能够提高传热板3中的第一流出口10以及第二流入口11侧的第一个波与传热板2的接合强度。
[0068] 另外,一般来讲,板的波形状通过冲压加工来形成。波形状15、16之中的靠近流出入口的部分,由于距冲压机曲轴的距离远,所以,与形成在传热板2、3的中心部的波形状15、16相比,容易在波高的尺寸(图11、13的尺寸a)上产生误差。若波高的尺寸a小于设计值,则会在传热板2、3之间原本应紧密接合的部分产生间隙,变得无法通过焊接来进行接合。
[0069] 但是,通过将邻接顶部18和接合底部19形成为平面状,即使在邻接顶部18与接合底部19之间多少存在一些间隙,也能够进行依靠焊接实现的接合。
[0070] 另一方面,如图9、14所示那样,形成在传热板3上的波形状16的顶部之中的、邻接顶部18以外的顶部即其他顶部21,形成为凸状。同样,如图8、12所示那样,形成在传热板2上的波形状15的底部之中的、接合底部19以外的底部即其他底部22,形成为凸状。
[0071] 因而,如图16所示那样,其他顶部21与其他底部22重叠的重复部分23成为点。因此,能够减小其他顶部21与其他底部22通过焊接接合的面积,热交换流路17处的有效热交换面积不会变小。另外,能够抑制压力损失。
[0072] 另外,在上述说明中,仅仅说明了传热板2、3的第一流出口10以及第二流入口11侧。但是,对于第一流入口9以及第二流出口12侧也可以形成同样的构成。
[0073] 也就是,也可以将形成在传热板3上的波形状16的顶部之中的、与第一流入口9以及第二流出口12邻接的波形状16(第一个波)的顶部形成为平面状。另外,也可以将跟传热板3处的与第一流入口9以及第二流出口12邻接的波形状16(第一个波)的顶部接合的、形成在传热板2上的波形状15的底部形成为平面状。由此,与第一流出口10以及第二流入口11侧同样,能够提高传热板3中的第一流入口9以及第二流出口12侧的第一个波与传热板2的接合强度。
[0074] 另外,在上述说明中,仅对传热板2的背面侧以及传热板3的前面侧进行了说明。但是,对于传热板3的背面侧以及传热板2的前面侧也可以形成同样的构成。
[0075] 也就是,也可以将形成在传热板2上的波形状15的顶部之中的、与第一流出口10以及第二流入口11邻接的波形状15(第一个波)、与第一流入口9以及第二流出口12邻接的波形状15(第一个波)的顶部形成为平面状。另外,也可以将跟传热板2处的与第一流出口10以及第二流入口11邻接的波形状15(第一个波)、与第一流入口9以及第二流出口12邻接的波形状15(第一个波)的顶部接合的、形成在传热板3上的波形状16的底部形成为平面状。由此,与传热板2的背面侧以及传热板3的前面侧同样,即使对于传热板3的背面侧以及传热板2的前面侧,也能够提高传热板2中的第一个波与传热板3的接合强度。
[0076] 另外,在上述说明中,只将与流出入口邻接的第一个波的顶部形成为平面状。但是,也可以将与流出入口邻接的2个以上的波的顶部形成为平面状。另外,也可以将与形成为平面状的顶部接合的、邻接的传热板2、3的底部形成为平面状。
[0077] 如上所述,实施方式1所涉及的板式热交换器30,能够提高与流出入口邻接的波形状15、16的接合强度。因而,板式热交换器30的耐压强度高。
[0078] 另外,即使在与流出入口邻接的波形状15、16的波高的尺寸a变小的情况下,也能够通过焊接进行接合。因而,即使在量产的情况下,也能够提供具有稳定强度的板式热交换器30。
[0079] 若板式热交换器30的强度提高,则能够减薄加强用侧板1、4、传热板2、3的板厚,能够抑制板式热交换器30的材料成本。
[0080] 另外,若为强度高、可靠性高的板式热交换器30,则由于制冷剂的泄漏也少,所以也能够使用作为高压制冷剂的CO2,还能够使用碳氢化合物、低GWP(Global Warming Potential)制冷剂这样的可燃性制冷剂。
[0081] 实施方式2.
[0082] 在实施方式1中,就将邻接顶部18、接合底部19形成为平面状的状况进行了说明。在实施方式2中,就将邻接顶部18、接合底部19形成为规定宽度的平面的状况进行说明。
[0083] 在此,邻接顶部18、接合底部19的宽度是指图11、13所示的宽度b。宽度b是指与波形状15、16的棱线垂直的方向的顶部、底部的宽度。
[0084] 宽度b优选为1毫米以上且2毫米以下。通过将宽度b设为1毫米以上且2毫米以下,在防止压力损失变大的同时,还能够提高接合强度。
[0085] 另外,若宽度b小于1毫米,则接合面积过小,有时接合强度变低。另外,例如,按冲压精度的下限值形成,在重复部分20处的传热板2、3间空出0.1毫米程度的间隙,在此情况下,会造成无法通过焊接进行接合。
[0086] 另一方面,若宽度b大于2毫米,则焊接面积过大,压力损失变大。另外,根据情况不同,焊接面积过大,会与邻接的重复部分的焊锡连结,堵塞流路。
[0087] 另外,宽度b只要在上述范围内进行调整以便形成与必要接合强度对应的焊接面积即可。
[0088] 实施方式3.
[0089] 在实施方式2中,就将邻接顶部18、接合底部19形成为规定宽度的平面的状况进行了说明。在实施方式3中,就将邻接顶部18、接合底部19形成为接近平面的缓和曲面的状况加以说明。
[0090] 图17是实施方式3所涉及的邻接顶部18的说明图,是图9的C-C’剖面图。图18是实施方式3所涉及的重复部分20的说明图,是图10所示的E-E’剖面图。
[0091] 如图17所示那样,将邻接顶部18形成为弯曲半径R为2毫米以上且10毫米以下的曲面。同样,也将接合底部19形成为弯曲半径R为2毫米以上且10毫米以下的曲面。通过将邻接顶部18、接合底部19形成为弯曲半径R为2毫米以上且10毫米以下的曲面,在防止压力损失变大的同时,能够提高接合强度。
[0092] 另外,若弯曲半径R小于2毫米,则接合面积过小,有时接合强度会降低。另外,例如,按冲压精度的下限值形成,在重复部分20处的传热板2、3间空出0.1毫米程度的间隙,在该情况下,会造成无法通过焊接进行接合。
[0093] 另一方面,若弯曲半径R大于10毫米,则焊接面积变大,压力损失增大。另外,根据情况不同,焊接面积变得过大,有时与邻接的重复部分的焊锡连结,堵塞流路。
[0094] 另外,弯曲半径R只要在上述范围进行调整以便获得与必要接合强度对应的焊接面积即可。
[0095] 实施方式4.
[0096] 在实施方式1-3中,就将邻接顶部18、接合底部19形成为平面状的状况进行了说明。在实施方式4中,就在邻接顶部18、接合底部19形成相互嵌合的凹凸形状的状况进行说明。
[0097] 图19是实施方式4所涉及的接合底部19的说明图,是图8的A-A’剖面图。图20是实施方式4所涉及的邻接顶部18的说明图,是图9的C-C’剖面图。图21是实施方式4所涉及的重复部分20的说明图,是图10所示的E-E’剖面图。
[0098] 如图19、20所示那样,在接合底部19形成凸部24,在邻接顶部18形成凹部25。并且,如图21所示那样,在层积了传热板2、3的情况下,凸部24与凹部25相互嵌合。
[0099] 通过在邻接顶部18以及接合底部19形成凸部24以及凹部25那样的凹凸形状,层积了传热板2、3的情况下的接合面积变大,接合强度变高。
[0100] 图22是未形成凹凸形状的情况下的重复部分20的说明图。图23是形成了凹凸形状的情况下的重复部分20的说明图。
[0101] 如图22所示那样,在未形成凹凸形状的情况下,在重复部分20,焊接材料26大幅扩散,在下流侧产生流体不流动的死流域27,压力损失增大。另一方面,如图23所示那样,在形成了凹凸形状的情况下,在重复部分20,焊接材料26在凹凸形状之间扩散,所以,能够减小焊接材料26扩散的面积。因而,能够减小因焊接材料26产生的死流域27,能够防止压力损失增大。另外,若死流域27变小,则有效热交换面积增大,热交换性能提高。
[0102] 根据以上效果,能够减少相对必要能力的板式热交换器30的传热板2、3的个数。另外,可抑制板式热交换器30内的冷冻机油、灰尘等遗留物的滞留。因而,在抑制板式热交换器30的材料成本的同时,能够提高可靠性。
[0103] 另外,在上述说明中,就在邻接顶部18和接合底部19形成凹凸形状的状况进行了说明。也就是,就在波形状15、16之中的与流出入口邻接的第一个波和与该波接合的波的顶部以及底部形成凹凸形状的状况进行了说明。但是,也可以在波形状15、16整体的顶部以及底部形成凹凸形状。
[0104] 另外,凹凸形状既可以形成在邻接顶部18整体和接合底部19整体,也可以仅形成在邻接顶部18和接合底部19之中的重复部分20。
[0105] 实施方式5.
[0106] 在实施方式1-3中,就将邻接顶部18、接合底部19形成为平面状的状况进行了说明。在实施方式5中,就使邻接顶部18和接合底部19的波高比其他波的波高更高的状况进行说明。
[0107] 图24是表示实施方式5所涉及的传热板3的图。图25是图24的G-G’剖面图。
[0108] 如图25所示那样,使邻接顶部18的波高(图25的尺寸c)比其他顶部21的波高(图25的尺寸a)更高。虽未图示,但同样使接合底部19的波高比其他底部22的波高更高。
[0109] 通过使邻接顶部18、接合底部19的波高比其他波的波高更高,由焊接时的负荷将邻接顶部18、接合底部19压溃凹陷,成为平面状。因而,能够获得与实施方式1同样的效果。
[0110] 在形成实施方式1所涉及的板式热交换器30的情况下,需要将邻接顶部18和接合底部19加工成平面状。但是,在形成实施方式5所涉及的板式热交换器30的情况下,只要增大邻接顶部18和接合底部19的波高即可。也就是,仅通过改变有关邻接顶部18和接合底部19的波高的模具尺寸,就能够形成实施方式5所涉及的板式热交换器30。因此,实施方式5所涉及的板式热交换器30与实施方式1所涉及的板式热交换器30相比,能够低成本地进行制造。
[0111] 实施方式6.
[0112] 在实施方式1-5中,就改变邻接顶部18、接合底部19的形状的状况进行了说明。在实施方式6中,就改变形成邻接顶部18、接合底部19的波的角度的状况进行说明。
[0113] 图26是表示未形成邻接顶部18、接合底部19的波的波角度的图。图27是表示形成邻接顶部18、接合底部19的波的波角度的图。
[0114] 波角度是跟传热板2、3的长边平行的线28a与波的棱线28b所成的角度。如图26、27所示那样,未形成邻接顶部18、接合底部19的波的波角度θ1例如为65度,形成邻接顶部18、接合底部19的波的波角度θ2例如为75度。也就是,波角度θ2大于波角度θ1。换言之,对于形成为V字形的波的折回角度,形成邻接顶部18、接合底部19的波比未形成邻接顶部18、接合底部19的波更大。
[0115] 如图26、27所示那样,通过增大波角度,重复部分20的面积变大。也就是,通过增大形成邻接顶部18、接合底部19的波的波角度,接合面积变大,接合强度提高。
[0116] 图28是表示增大了形成邻接顶部18、接合底部19的波的一部分的波角度的例子的图。
[0117] 如图28所示那样,设置使形成邻接顶部18、接合底部19的波局部地朝长边方向弯曲的弯曲部29。由此,增大了形成邻接顶部18、接合底部19的波的一部分的波角度。即使在增大了一部分的波角度的情况下,该部分的接合面积也变大,接合强度变高。
[0118] 实施方式7.
[0119] 在实施方式7中,就采用板式热交换器30的热泵装置100的回路构成的一例进行说明。
[0120] 在热泵装置100中,作为制冷剂,例如使用CO2、R410A、HC等。虽然也有像CO2那样高压侧成为超临界区域的制冷剂,但在此以作为制冷剂使用R410A的情况为例进行说明。
[0121] 图29是实施方式7所涉及的热泵装置100的回路构成图。
[0122] 图30是有关图29所示的热泵装置100的制冷剂的状态的莫利尔线图。在图30中,横轴表示比焓,纵轴表示制冷剂压力。
[0123] 热泵装置100具备通过配管依次连接压缩机51、热交换器52、膨胀机构53、接收器54、内部热交换器55、膨胀机构56和热交换器57并且供制冷剂循环的主制冷剂回路58。另外,在主制冷剂回路58中,在压缩机51的排出侧设置四通阀59,能够切换制冷剂的循环方向。另外,在热交换器57的附近设置风扇60。另外,热交换器52是上述实施方式所说明的板式热交换器30。
[0124] 进而,热泵装置100具备通过配管从接收器54与内部热交换器55之间连接到压缩机51的喷射管的喷射回路62。在喷射回路62中,依次连接膨胀机构61、内部热交换器55。
[0125] 在热交换器52连接供水循环的水回路63。另外,在水回路63连接供热水器、辐射器或地板制热等的散热器等利用水的装置。
[0126] 首先,对热泵装置100的制热运转时的动作进行说明。在制热运转时,四通阀59设定成实线方向。另外,所说的该制热运转,不仅包括空气调节所使用的制热,也包括对水提供热来制作热水的供热水。
[0127] 在压缩机51成为高温高压的气相制冷剂(图30的点1),从压缩机51排出,在作为冷凝器且成为散热器的热交换器52进行热交换而液化(图30的点2)。此时,利用从制冷剂散发出的热,将在水回路63循环的水加热,用于制热、供热水。
[0128] 在热交换器52液化了的液相制冷剂,在膨胀机构53减压,成为气液二相状态(图30的点3)。在膨胀机构53成为气液二相状态的制冷剂,在接收器54与向压缩机51吸入的制冷剂进行热交换,被冷却并液化(图30的点4)。在接收器54液化了的液相制冷剂,分支流入主制冷剂回路58和喷射回路62。
[0129] 在主制冷剂回路58流动的液相制冷剂,在内部热交换器55与在膨胀机构61被减压成为气液二相状态的在喷射回路62流动的制冷剂进行热交换,进一步被冷却(图30的点5)。在内部热交换器55被冷却了的液相制冷剂,在膨胀机构56被减压成为气液二相状态(图30的点6)。在膨胀机构56成为气液二相状态的制冷剂,在成为蒸发器的热交换器57与外气进行热交换,被加热(图30的点7)。并且,在热交换器57被加热的制冷剂,在接收器54进一步被加热(图30的点8),被吸入压缩机51。
[0130] 另一方面,在喷射回路62流动的制冷剂,如上述那样,在膨胀机构61被减压(图30的点9),在内部热交换器55进行热交换(图30的点10)。在内部热交换器55进行了热交换的气液二相状态的制冷剂(喷射制冷剂),保持气液二相状态地从压缩机51的喷射管向压缩机51内流入。
[0131] 在压缩机51中,从主制冷剂回路58被吸入的制冷剂(图30的点8),被压缩、加热到中间压(图30的点11)。喷射制冷剂(图30的点10)与被压缩、加热到中间压的制冷剂(图30的点11)合流,温度降低(图30的点12)。并且,温度降低后的制冷剂(图30的点12)进一步被压缩、加热而成为高温高压,被排出(图30的点1)。
[0132] 另外,在不进行喷射运转的情况下,将膨胀机构61的开度设为全闭。也就是,在进行喷射运转的情况下,膨胀机构61的开度比规定开度更大,在不进行喷射运转时,膨胀机构61的开度比规定开度更小。由此,制冷剂不向压缩机51的喷射管流入。
[0133] 在此,膨胀机构61的开度通过微机等控制部以电子控制得到控制。
[0134] 接着,对热泵装置100的制冷运转时的动作进行说明。在制冷运转时,四通阀59被设定成虚线方向。另外,所说的该制冷运转,不仅包括空气调节所使用的制冷,也包括从水获得热来制作冷水的制冷、冷冻等。
[0135] 在压缩机51成为高温高压的气相制冷剂(图30的点1),从压缩机51排出,在作为冷凝器且成为散热器的热交换器57进行热交换并液化(图30的点2)。在热交换器57被液化了的液相制冷剂,在膨胀机构56被减压成为气液二相状态(图30的点3)。在膨胀机构56成为气液二相状态的制冷剂,在内部热交换器55进行热交换,被冷却并液化(图30的点4)。在内部热交换器55中,使在膨胀机构56成为气液二相状态的制冷剂、与通过在使内部热交换器55液化了的液相制冷剂在膨胀机构61减压而成为气液二相状态的制冷剂(图30的点9)进行热交换。在内部热交换器55进行了热交换的液相制冷剂(图30的点4),分支流入主制冷剂回路58和喷射回路62。
[0136] 在主制冷剂回路58流动的液相制冷剂,在接收器54与被吸入压缩机51的制冷剂进行热交换,进一步被冷却(图30的点5)。在接收器54被冷却的液相制冷剂,在膨胀机构53被减压,成为气液二相状态(图30的点6)。在膨胀机构53成为气液二相状态的制冷剂,在成为蒸发器的热交换器52进行热交换,被加热(图30的点7)。此时,通过制冷剂吸热,在水回路63循环的水被冷却,用于制冷、冷冻。
[0137] 并且,在热交换器52被加热的制冷剂,在接收器54被进一步加热(图30的点8),被吸入压缩机51。
[0138] 另一方面,在喷射回路62流动的制冷剂,如上述那样,在膨胀机构61被减压(图30的点9),在内部热交换器55进行热交换(图30的点10)。在内部热交换器55进行了热交换的气液二相状态的制冷剂(喷射制冷剂),保持气液二相状态地从压缩机51的喷射管流入。
[0139] 关于压缩机51内的压缩动作,与制热运转时相同。
[0140] 另外,在不进行喷射运转的时候,与制热运转时相同,将膨胀机构61的开度设为全闭,使得制冷剂不向压缩机51的喷射管流入。
[0141] 附图标记说明
[0142] 1加强用侧板,2、3传热板,4加强用侧板,5第一流入管,6第一流出管,7第二流入管,8第二流出管,9第一流入口,10第一流出口,11第二流入口,12第二流出口,13第一流路,14第二流路,15、16波形状,17热交换流路,18邻接顶部,19接合底部,20重复部分,21其他顶部,22其他底部,23重复部分,24凸部,25凹部,26焊接材料,27死流域,28与长边平行的线,
29弯曲部,30板式热交换器,51压缩机,52热交换器,53膨胀机构,54接收器,55内部热交换器,56膨胀机构,57热交换器,58主制冷剂回路,59四通阀,60风扇,61膨胀机构,62喷射回路,100热泵装置。