(57)【要約】【課題】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を提供する。【解決手段】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接合されたノズルと、を備える。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、を備える。そして、ノズル平面部と前記プレート平面部とは、ろう付けによって接合されている。【選択図】図２
2019095096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
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ていることを特徴とするプレート式熱交換器。
【請求項２】
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ることを特徴とする請求項１に記載のプレート式熱交換器。
【請求項３】
前記補強プレートは、前記伝熱プレートの前記最外層の全域を覆うように設けられていることを特徴とする請求項２に記載のプレート式熱交換器。
【請求項４】
前記補強プレートは、前記ノズル平面部との接合面よりも大きな範囲を覆うように構成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のプレート式熱交換器。
【請求項５】
前記補強プレート開口部は、前記ノズル開口部よりも大径且つ前記ノズル円筒部よりも小径に構成されていることを特徴とする請求項２から請求項４の何れか１項に記載のプレート式熱交換器。
【請求項６】
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ることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載のプレート式熱交換器。
【請求項７】
前記ノズル開口部の端部から前記軸方向の外側に延びるノズル側バーリング部を備え、
前記ノズルは、前記ノズル側バーリング部が前記プレート開口部の内周側に嵌合する位置で接合されることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載のプレート式熱交換器。
【請求項８】
請求項１から請求項７の何れか１項に記載の前記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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２６７５８０号公報
【特許文献２】特開昭６２−２０２９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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ているものである。
【発明の効果】
【０００８】
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。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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５】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。
【図６】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７】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。
【図８】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。
【図９】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１０】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。
【図１１】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。
【図１２】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。
【図１３】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。
【図１４】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。
【図１５】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。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【符号の説明】
【００４３】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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