(57)【要約】  第２流体（水）と第３流体（低温低圧二相冷媒）との熱的な接触を抑制し、熱効率を向上させたプレート熱交換器。プレート交換器（１）は、温高圧ガス冷媒の第１流体と被加熱流体の第２流体とを熱交換する伝熱プレート群（１０２ａ）と、低温高圧液冷媒の第１流体と低温低圧二相液冷媒の第３流体と熱交換する伝熱プレート群（１０２ｂ）とを備える。伝熱プレート群（１０２ａ）は、プレートが複数枚積層されて構成された複数の冷媒流路を備え、複数の冷媒流路を高温高圧ガス冷媒の第１流体と第２流体とが交互に流れ、最外郭の冷媒流路を前記第２流体が流れる。伝熱プレート群（１０２ｂ）は、プレートが複数枚積層されて構成された複数の冷媒流路を備え、複数の冷媒流路を低温高圧液冷媒の第１流体と第３流体とが交互に流れ、伝熱プレート群（１０２ａ）に隣接する冷媒流路を低温高圧液冷媒の第１流体が流れる。
2016117069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温高圧ガス冷媒の第１流体と被加熱流体の第２流体とを熱交換する第１伝熱プレート群と、
低温高圧液冷媒の第１流体と低温低圧二相液冷媒の第３流体と熱交換する第２伝熱プレート群と、
を備え、
前記第１伝熱プレート群は、プレートが複数枚積層されて構成された複数の冷媒流路を備え、前記複数の冷媒流路を前記高温高圧ガス冷媒の第１流体と前記第２流体とが交互に流れ、最外郭の冷媒流路を前記第２流体が流れるように構成され、
前記第２伝熱プレート群は、プレートが複数枚積層されて構成された複数の冷媒流路を備え、前記複数の冷媒流路を前記低温高圧液冷媒の第１流体と前記第３流体とが交互に流れ、前記第１伝熱プレート群に隣接する冷媒流路を前記低温高圧液冷媒の第１流体が流れるように構成される、
プレート熱交換器。
【請求項２】
前記第１伝熱プレート群と前記第２伝熱プレート群との間に配置された一対の隔離プレートと、
前記一対の隔離プレートの間に配置され、前記一対の隔離プレートを補強する中間補強プレートと、
を更に備えた、請求項１記載のプレート熱交換器。
【請求項３】
圧縮機、凝縮器として機能する第１の熱交換器、第１の膨張弁、過冷却器として機能する第２の熱交換器、第２の膨張弁及び蒸発器として機能する第３の熱交換器を備えたヒートポンプ式室外機において、
前記第１の熱交換器は、高温高圧ガス冷媒の第１流体と被加熱流体の第２流体と熱交換し、
前記第２の熱交換器は、前記第１の熱交換器で凝縮された低温高圧液冷媒の第１流体と、前記低温高圧液冷媒の一部を前記第１の膨張弁を通して低圧低温二相流体となった第３流体とを熱交換し、
前記第１の熱交換器及び前記第２の熱交換器は、請求項１又は２に記載のプレート熱交換器から構成される、
ヒートポンプ式室外機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒と被加熱流体との間で熱交換を行うプレート熱交換器及びプレート熱交換器が搭載されたヒートポンプ式室外機に関する。
【背景技術】
【０００２】
給湯又は冷暖房を行うヒートポンプ式室外機においては、凝縮器及び過冷却器としてプレート熱交換器を使用するシステムがある。このプレート熱交換器の例として、凝縮器及び過冷却器がプレート熱交換器１台で構成されているものがある。例えば、伝熱部に境界プレートを設けて、２つの熱交換部（凝縮部及び過冷却部）を形成したプレート熱交換器が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１０６３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の特許文献１で提案されているプレート熱交換器において、第１の熱交換部（凝縮部）では、熱交換される、加熱流体である第１流体（高温高圧ガス冷媒）と被加熱流体である第２流体（水）とが流れている。また、第２の熱交換部（過冷却部）では、熱交換される、加熱流体である第１流体（低温高圧液冷媒）と被加熱流体である第３流体（低温低圧二相冷媒）とが流れている。第１の熱交換部（凝縮部）と第２の熱交換部（過冷却部）とが１つのプレート熱交換器に内在している場合には、第２流体（水）と第３流体（低温低圧二相冷媒）が境界プレートを介して熱交換を行う部分が発生し、第２流体（水）の温度が低下し、熱効率が低下するという問題点がある。【０００５】
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、第２流体（水）と第３流体（低温低圧二相冷媒）との熱的な接触を抑制し、熱効率を向上させたプレート熱交換器の提供を目的としている。
【問題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るプレート熱交換器は、高温高圧ガス冷媒の第１流体と被加熱流体の第２流体とを熱交換する第１伝熱プレート群と、低温高圧液冷媒の第１流体と低温低圧二相液冷媒の第３流体と熱交換する第２伝熱プレート群と、を備え、前記第１伝熱プレート群は、プレートが複数枚積層されて構成された複数の冷媒流路を備え、前記複数の冷媒流路を前記高温高圧ガス冷媒の第１流体と前記第２流体とが交互に流れ、最外郭の冷媒流路を前記第２流体が流れるように構成され、前記第２伝熱プレート群は、プレートが複数枚積層されて構成された複数の冷媒流路を備え、前記複数の冷媒流路を前記低温高圧液冷媒の第１流体と前記第３流体とが交互に流れ、前記第１伝熱プレート群に隣接する冷媒流路を前記低温高圧液冷媒の第１流体が流れるように構成される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、第１伝熱プレート群の冷媒流路には第１冷媒と第２冷媒とが交互に流れるが、最外郭の冷媒流路には第２流体が流れる。第２伝熱プレート群の冷媒流路においても、第１冷媒と第２冷媒とが交互に流れるが、前記第１伝熱プレート群に隣接する冷媒流路には低温高圧液冷媒の第１流体が流れる。このため、第２流体と第３流体との間には、前記低温高圧液冷媒の第１流体が流れることになる。したがって、第２流体と第３流体との熱的な接触が抑制され、そして、各流体間の温度差が小さくなり、第２流体からの放熱量を抑制することができ、熱効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係るヒートポンプ式給湯装置の冷媒回路図である。
【図２ａ】図１のプレート熱交換器の左側面図である。
【図２ｂ】図１のプレート熱交換器の正面図である。
【図２ｃ】図１のプレート熱交換器の右側面図である。
【図２ｄ】図１のプレート熱交換器の背面図である。
【図３】図１のプレート熱交換器の分解斜図である。
【図４】図１のプレート熱交換器内部の流体の流れの模式図である。
【図５】図２ｂのＡ−Ａ断面図である。
【図６】図５の伝熱プレート群（１０２ａ、１０２ｂ）の部分拡大図である。
【図７ａ】図６の伝熱プレート（１０１ａ）の外形図である。
【図７ｂ】図６の伝熱プレート（１０１ｂ）の外形図である。
【図８ａ】図６のサイドプレート（１０５ａ）の外形図である。
【図８ｂ】図６のサイドプレート（１０５ｂ）の外形図である。
【図９ａ】図６の補強プレート（１０４ａ）の外形図である。
【図９ｂ】図６の補強プレート（１０４ｂ）の外形図である。
【図１０ａ】図６の隔離プレート（１０６ａ）の外形図である。
【図１０ｂ】図６の隔離プレート（１０６ｂ）の外形図である。
【図１１】図６の中間補強プレート（１０７）の外形図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るヒートポンプ式給湯装置の冷媒回路図である。図１のヒートポンプ式給湯装置は、ヒートポンプ式室外機（ヒートポンプユニット）２及び水回路９を備えている。ヒートポンプ式室外機２は、圧縮機３、第１の熱交換器４、第２の熱交換器５、電子膨張弁６ａ、６ｂ、及び第３の熱交換器７を備えている。以下、これら各部の動作を説明する。
【００１０】
（１）圧縮機３は、電力を使用して冷媒８を圧縮し、冷媒８の持つエンタルピー及び圧力を上昇させる。
（２）第１の熱交換器４は、圧縮された冷媒８（第１流体）と被加熱流体（第２流体）との間で熱交換を行う。
（３）電子膨張弁６ａは、第１の熱交換器４から出た冷媒８の一部（冷媒８ａ）を断熱膨張させる。なお、電子膨張弁６ａは、本発明の第１膨張弁に相当する。
（４）第２の熱交換器５は、第１の熱交換器４から出た冷媒８（第１流体）と冷媒８の一部であり電子膨張弁６ａを通り減圧された冷媒８ａ（第３流体）との間で熱交換を行う。第３流体は熱交換によりガス化された後、圧縮機３へ吸入される。
（５）電子膨張弁６ｂは、第２の熱交換器５から出た冷媒８を断熱膨張させる。なお、電子膨張弁６ｂは、本発明の第２膨張弁に相当する。
（６）第３の熱交換器７は、電子膨張弁６ｂから出る冷媒８と外部加熱熱源との間で熱交換を行う。なお、図示はしていないが、ヒートポンプ式室外機２は、その他、余剰な冷媒８を貯めるレシーバ等の付属部品を備えてもよい。
【００１１】
上記の圧縮機３〜第３の熱交換器７は、第１流体が循環する冷凍サイクル機構を構成している。そして、第１の熱交換器４としてプレート熱交換器１が用いられる。これによって、外部加熱熱源の熱（第３の熱交換器７によって吸熱した熱）を、プレート熱交換器１によって放熱することで、プレート熱交換器１に流入した第２流体が加熱される。外部加熱熱源（第３の熱交換器７の熱交換の相手）として利用される媒体としては、空気、地熱などの多種の媒体が存在するが、プレート熱交換器１は、外部加熱熱源を使用する全てのヒートポンプ式室外機２に使用することができる。本実施の形態において、プレート熱交換器１は、第１の熱交換器４に加えて、第２の熱交換器５を内蔵しており、二つの熱交換器が内蔵した構成となっている。
【００１２】
ヒートポンプ式室外機２は、第２流体として例えば水１０を使用する。水１０は、水回路９を循環する。図１の例では間接加熱方式を示している。水１０は、第１の熱交換器４であるプレート熱交換器１に流入し、第１流体（冷媒８）によって加熱されてプレート熱交換器１から流出する。水１０は、プレート熱交換器１から流出すると、水回路９を構成する配管で繋がれたラジエータ、床暖房などの暖房機器１１に流入し、室内温調として使用される。また、水回路９の途中に水１０と上水１３とを熱交換させる水−水熱交換タンク１２を配置することによって、水１０で加熱された上水１３を風呂、シャワーなどの生活用水に使用できる。
【００１３】
次に、図１のプレート熱交換器１の構成を説明する。
図２ａは、図１のプレート熱交換器の左側面図、図２ｂは、図１のプレート熱交換器の正面図、図２ｃは、図１のプレート熱交換器の右側面図であり、図２ｄは、図１のプレート熱交換器の背面図である。
【００１４】
図２ａ〜図２ｄに示されるように、プレート熱交換器１は、ノズル１０３ａ〜１０３ｇを備えている。なお、プレート熱交換器１の正面側には、図２ｂに示されるように、３個のノズル１０３ａ、１０３ｄ、１０３ｅが取り付けられている。また、プレート熱交換器１の背面側には、図２ｄに示されるように、４個のノズル１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｆｅ、１３０ｇが取り付けられている。第１流体入口であるノズル１０３ａから流入した第１流体は、第１の出口であるノズル１０３ｂと、第２の出口であるノズル１０３ｃの２つの出口から流出する。この第１冷媒が流れる経路が第１流路である。なお、詳細は後述するが、ノズル１０３ｂから流出される第１流体は、第２流体及び第３流体と熱交換された後に流出される。ノズル１０３ｃから流出される第１流体は、第２流体と熱交換された後に流出される（第３流体とは熱交換されない。）。第２流体入口であるノズル１０３ｄから流入した第２流体は、第２流体出口であるノズル１０３ｅから流出する。この第２流体が流れる経路が第２流路である。また、第３流体入口であるノズル１０３ｆから流入した第３流体は、第３流体出口であるノズル１０３ｇから流出する。この第３流体が流れる経路が第３流路である。そして、第１流路、第２流路及び第３流路はそれぞれ独立した流路を構成している。
【００１５】
図３は、図１のプレート熱交換器の分解斜図である。図３に示されるように、プレート熱交換器１は、ノズル１０３ａ、１０３ｄ、１０３ｅが取り付けられる補強プレート１０４ａ、サイドプレート１０５ａ、第１の熱交換器４に相当する伝熱プレート群１０２ａ（伝熱プレート１０１ａ、伝熱プレート１０１ｂ・・・・伝熱プレート１０１ａ、伝熱プレート１０１ｂ）、隔離プレート１０６ａ、中間補強プレート１０７、隔離プレート１０６ｂ、第２の熱交換器５に相当する伝熱プレート群１０２ｂ（伝熱プレート１０１ａ、伝熱プレート１０１ｂ・・・・伝熱プレート１０１ａ、伝熱プレート１０１ｂ）、サイドプレート１０５ｂ、ノズル１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｆ、１０３ｇが取り付けられる補強プレート１０４ｂの順に積層されている。
【００１６】
次に、プレート熱交換器１内部に流れる第１流体〜第３流体の流れの説明をする
図４は、図１のプレート熱交換器１内部の流体の流れの模式図である。
第１流体（冷媒８）は、ノズル１０３ａから伝熱プレート群１０２ａに流入し、隔離プレート１０６ａ、中間補強プレート１０７、及び隔離プレート１０６ｂに開けられた流路孔を通り、伝熱プレート群１０２ｂへ流入する。伝熱プレート群１０２ｂへ入った第１流体は、第３流体（冷媒８ａ）と熱交換してノズル１０３ｂから流出する第１流体と、第３流体（冷媒８ａ）と熱交換しないでノズル１０３ｃから流出する第１流体（この第１流体は膨張処理される第３流体となる）とに分かれる。第２流体（被加熱流体）は、ノズル１０３ｄから伝熱プレート群１０２ａに流入し、ノズル１０３ｅから流出する。第３流体は、ノズル１０３ｆから伝熱プレート群１０２ｂへ流入し、ノズル１０３ｇから流出する。
【００１７】
なお、上記の伝熱プレート群１０２ａは本発明の第１伝熱プレート群に、伝熱プレート群１０２ｂは本発明の第２伝熱プレート群に相当する。また、ノズル１０３ａから流入する冷媒は、本発明の高温高圧ガス冷媒の第１流体、ノズル１０３ｄから流入する第２流体（被加熱流体）は、本発明の被加熱流体の第２の流体、ノズル１０３ｆから流入する第３流体は、本発明の低温低圧の第３流体に相当する。また、伝熱プレート群１０２ａで熱交換されて伝熱プレート群１０２ｂに流入した第１流体は、本発明の低温高圧の第１流体に相当する。
【００１８】
次に、図５〜図１１を用いて、プレート熱交換器１の構造を詳細に説明する。
図５は、図２のＡ−Ａ断面に相当する断面図である。「相当する」としたのは次の理由による。図５は、説明を簡単にするため、伝熱プレート群１０２ａ、１０２ｂを構成する伝熱プレート１０１ａ，１０１ｂを合計で１０枚だけ使用している。このように図５は、図２とは同一ではないため「相当する」とした。図６は、図５の伝熱プレート群１０２ａ、１０２ｂの部分拡大図である。なお、図５又は図６における説明における上下とは、図示の位置関係における上下をいうものとする。
【００１９】
図５及び図６に示されるように、本実施の形態のプレート熱交換器１は、伝熱プレート１０１ａと伝熱プレート１０１ｂとを積層することによって、第１流体と第２流体との間、及び第１流体と第３流体との間で熱交換を行うための流路を形成する伝熱プレート群１０２ａ、１０２ｂを、主たる構造とする。伝熱プレート群１０２ａと１０２ｂの間には、隔離プレート１０６ａ、中間補強プレート１０７、及び隔離プレート１０６ｂが配置される。プレート熱交換器１の基幹部１０８（以下、基幹部１０８という）は、伝熱プレート群１０２ａの上部にサイドプレート１０５ａが配置され、伝熱プレート群１０２ｂの下部にサイドプレート１０５ｂが配置されることによって構成される。基幹部１０８の上部には補強プレート１０４ａが配置され、下部には補強プレート１０４ｂが配置されることによって、補強プレート１０４ａと補強プレート１０４ｂとによって基幹部１０８が挟まれる。補強プレート１０４ａ、１０４ｂには、ノズル取付口（ノズル対応孔）が開けられている。補強プレート１０４ａのノズル取付口には、ノズル１０３ａ、１０３ｄ、１０３ｅが取り付けられている。補強プレート１０４ｂのノズル取付口には、ノズル１０３ｂ、１３０ｃ、１０３ｆ、１０３ｇが取り付けられている。なお、図５では、ノズル１０３ｃ、１０３ｄ、１０３ｆはそれぞれノズル１０３ｂ、１０３ｅ、１０３ｇの陰になるため図示されていない。
【００２０】
（伝熱プレート１０１ａ、伝熱プレート１０１ｂ）
図７ａは、伝熱プレート１０１ａの外形図であり、図７ｂは、伝熱プレート１０１ｂの外形図である。図７ａの伝熱プレート１０１ａと図７ｂの伝熱プレート１０１ｂとは、大きさ及び板厚が同一である。伝熱プレート１０１ａ及び伝熱プレート１０１ｂは、四隅に流路孔１０９ａ〜１０９ｄをそれぞれ備えている。伝熱プレート１０１ａ（１０１ｂ）の長手方向に設けられた、流路孔１０９ａ、１０９ｄと、流路孔１０９ｂ、１０９ｃとの間には、流体を攪拌するための波形状１１０ａ，１１０ｂが形成されている。伝熱プレート１０１ａの波形状１１０ａと伝熱プレート１０１ｂの波形状１１０ｂとは、１８０度反転した形状（上下反転した形状）である。すなわち、波形状１１０ｂは、波形状１１０ａに対して、波形状１１０ａを点Ｐを中心に矢印方向に１８０度回転させた関係にある。なお、図７ａの伝熱プレート１０１ａの流路孔１０９ａ、１０９ｂ及びその周辺部は、流路孔１０９ｃ、１０９ｄ及びその周辺部よりも、その垂直方向において低い位置となっている（つまり、図の紙面の垂直方向において奥まった位置にある。）。図７ｂの伝熱プレート１０１ｂも同様であり、流路孔１０９ｃ、１０９ｄ及びその周辺部は、流路孔１０９ａ、１０９ｂ及びその周辺部よりも、その垂直方向において低い位置となっている（つまり、図の紙面の垂直方向において奥まった位置にある。）。
【００２１】
（伝熱プレート１０１ａ、１０１ｂによる流路の形成）
（伝熱プレート群１０２ａ）
伝熱プレート１０１ａと伝熱プレート１０１ｂとが積層されることで、波形状１１０ａと波形状１１０ｂとが点接触する。この点接触の部分が、ロウ付けされることで流路を形成する「柱」になる。例えば、伝熱プレート１０１ａ、伝熱プレート１０１ｂの順に積層することでは第２流体（純水、水道水あるいは不凍液を混合した水など）の流路を形成し、伝熱プレート１０１ｂ、伝熱プレート１０１ａの順で積層することで第１流体（例えば、Ｒ４１０Ａを代表とした、空気調和機に使用される冷媒）の流路を形成する。伝熱プレート１０１ａ、伝熱プレート１０１ｂ、伝熱プレート１０１ａと積層することで、「第２流体−第１流体」の層が形成される。以下、伝熱プレートの積層枚数を増やすことで、「第２流体−第１流体−第２流体−第１流体・・・」と交互に流路が形成される（図４、図６参照）。これら積層された複数の伝熱プレート１０１ａ、１０１ｂによって、図５及び図６に示されるような伝熱プレート群１０２ａが構成される。このとき、伝熱プレート１０１ａ、１０１ｂは偶数枚であり、伝熱プレート１０１ａで始まり、伝熱プレート１０１ｂで終わる形となるため、第２流体が伝熱プレート群１０２ａの最外殻を流れる構造となる。
【００２２】
（伝熱プレート群１０２ｂ）
伝熱プレート群１０２ａと同様に、伝熱プレート１０１ａと伝熱プレート１０１ｂとが積層されることで、伝熱プレート群１０２ｂが構成される。伝熱プレート１０１ｂ、伝熱プレート１０１ａの順に積層することで、第１流体の流路が形成される。伝熱プレート１０１ａ、伝熱プレート１０１ｂの順に積層することによって、第３流体の流路が形成される。伝熱プレート１０１ａ、伝熱プレート１０１ｂ、伝熱プレート１０１ａと積層することで「第１流体−第３流体―第１流体」の層が形成される。以下、伝熱プレートの積層枚数を増やすことで「第１流体−第３流体―第１流体・・・・」と交互に流路が形成される（図４、図６参照）。これらの積層された複数の伝熱プレート１０１ａ、１０１ｂによって図５及び図６に示されるような伝熱プレート群１０２ｂが構成される。このとき、伝熱プレート１０１ａ、１０１ｂは偶数枚であり、伝熱プレート１０１ｂで始まり伝熱プレート１０１ａで終わる形となるため、第１流体が伝熱プレート群１０２ｂの最外殻（即ち、最も伝熱プレート群１０２ａに最も近接した流路）を流れる構造となる。
【００２３】
（サイドプレート１０５ａ、１０５ｂ）
図８ａは、図６のサイドプレート１０５ａの外形図であり、図８ｂは、図６のサイドプレート１０５ｂの外形図である。サイドプレート１０５ａ及びサイドプレート１０５ｂは、大きさ及び板厚が伝熱プレート１０１ａ、１０１ｂと同様であり、四隅に流路孔１０９ａ〜１０９ｄを備え、波形状１１０ａ、１１０ａの無い平面構造のプレートである。図５に示されるように、サイドプレート１０５ａは伝熱プレート群１０２ａの上部に配置され、サイドプレート１０５ｂは伝熱プレート群１０２ｂの下部に配置されて、基幹部１０８が構成されている。また、図８ａ及び図８ｂに示されるように、サイドプレート１０５ａの流路孔１０９ａ、１０９ｂには絞り形状部１１１ａが形成され、サイドプレート１０５ｂの流路孔１０９ｃ、１０９ｄには絞り形状部１１１ｂが形成されている。
【００２４】
（絞り形状部１１１ａ〜１１１ｄ）
図５、図８ａ及び図８ｂに示されるように、サイドプレート１０５ａは、流路孔１０９ａ、１０９ｂの周辺に絞り加工によって形成された凹状の絞り形状部１１１ａを備えており、サイドプレート１０５ｂは、流路孔１０９ｃ、１０９ｄの周辺に絞り加工によって形成された凸状の絞り形状部１１１ｂを備えている。これらの絞り形状部１１１ａ、１１１ｂは、伝熱プレート１０１ａ、１０１ｂの流路孔１０９ａ、１０９ｂにロウ付けされることによって、伝熱プレート１０１ａとサイドプレート１０５ａ、１０５ｂの流路孔周りに柱を形成し、強度を向上することが可能となる。
【００２５】
また、図５に示されるように、サイドプレート１０５ａの持つ絞り形状部１１１ａによって、サイドプレート１０５ａと伝熱プレート１０１ａとで形成される非伝熱空間１１２ａが形成され、第１の流体が流入することを防ぐ。非伝熱空間１１２ａは平面と波形状（１１０ｂ）とによって形成される空間であり、伝熱性が悪い空間である。このため、この非伝熱空間１１２ａに第１流体が流入することを防ぐことができ、余分な放熱及び冷媒流速の低下を防ぐことが可能となる。同様にサイドプレート１０５ｂの持つ絞り形状部１１１ｂによって、サイドプレート１０５ｂと伝熱プレート１０１ａとで形成される非伝熱空間１１２ｂを形成し、第３流体が流入することを防ぐ。
【００２６】
（補強プレート（耐圧プレート）１０４ａ、１０４ｂ）
図９ａは、図６の補強プレート１０４ａの外形図であり、図９ｂは、図６の補強プレート１０４ｂの外形図である。上述の図５に示されるように、補強プレート１０４ａは、基幹部１０８の上部に取り付けられ、補強プレート１０４ｂは、基幹部１０８の下部に取り付けられる。補強プレート１０４ａ、１０４ｂは、伝熱プレート１０１ａ、１０１ｂ及びサイドプレート１０５に対して例えば約５倍の厚みを持っている。プレート熱交換器１では、補強プレート１０４ａ、１０４ｂは、図９に示されるように、３つの流路孔１０９ａ、１０９ｃ、１０９ｄをそれぞれ備えている。
【００２７】
補強プレート１０４ａでは、流路孔１０９ａ、１０９ｃ、１０９ｄにそれぞれノズル１０３ａ、１０３ｄ、１０３ｅが伝熱プレート群１０２ａとは反対の方向にろう付けされる。補強プレート１０４ｂでは、流路孔１０９ａ、１０９ｃ、１０９ｄにそれぞれノズル１０３ｂ、１３０ｃ、１０３ｆ、１０３ｇが伝熱プレート群１０２ｂとは反対方向にロウ付けされる。補強プレート１０４ａ、１０４ｂによって、プレート熱交換器１は、基幹部１０８に流れる流体によって発生する圧力の変動疲労及びプレート熱交換器１の圧力と大気圧との差により生じる力に耐えることが可能になる。
【００２８】
（隔離プレート１０６ａ、１０６ｂ）
図１０ａは、図６の隔離プレート１０６ａの外形図であり、図１０ｂは、隔離プレート１０６ｂの外形図である。図５に示されるように、隔離プレート１０６ａは伝熱プレート群１０２ａの下部に配置され、隔離プレート１０６ｂは伝熱プレート群１０２ｂの上部に設置される。隔離プレート１０６ａは、大きさ、板厚が伝熱プレート１０１ａ（１０１ｂ）と同様であり流路孔１０９ｂを持ち、波形状１１０ａの無い平面構造のプレートである。隔離プレート１０６ａは、伝熱プレート群１０２ａに向かって絞り形状部１１１ｃを持ち、図５に示されるように、伝熱プレート群１０２ａの最後である伝熱プレート１０１ｂの流路孔１０９ａ、１０９ｂの周囲とロウ付けされることで、第１流体が非伝熱空間１１２ｃに流入することを防止する。隔離プレート１０６ｂも同様に大きさ、板厚が伝熱プレート１０１ｂ（１０１ａ）と同様であり、流路孔１０９ｂを持ち、波形状１１０ｂの無い平面構造のプレートである。隔離プレート１０６ｂは、伝熱プレート群１０２ｂに向かって絞り形状部１１１ｄを持ち、図５に示されるように、伝熱プレート１０１ｂの流路孔１０９ｃ、１０９ｄの周囲とロウ付けされることで、第３流体が非伝熱空間１１２ｄに流入することを防止する。
【００２９】
（中間補強プレート１０７）
図１１は、図６の中間補強プレート１０７の外形図である。図１１に示されるように、中間補強プレート１０７は、補強プレート１０４ａ、１０４ｂと同じ形状、厚みであり、流路孔１０９ｂを備えている。中間補強プレート１０７は、隔離プレート１０６ａと隔離プレート１０６ｂに挟まれる形で設置され、第２流体の圧力と第３流体の圧力との差により生じる力に耐えることが可能となる。
【００３０】
上記の伝熱プレート群１０２ａと伝熱プレート群１０２ｂが、隔離プレート１０６ａ、中間補強プレート１０７、隔離プレート１０６ｂを挟んでロウ付けされることによって、プレート熱交換器１一つで第１の熱交換器４と第２の熱交換器５とを構成することができる。また、伝熱プレート群１０２ａの最外殻は第２流体であり、伝熱プレート群１０２ｂの最外殻は第１流体となるため、図４に示される流体の流れの模式図の流路構成となり、温度の低い第３流体と第２流体とが接触することがなくなる。このため、第２流体の出口温度の低下を抑えることができ、プレート熱交換器１の熱効率が向上する。
【符号の説明】
【００３１】
１  プレート熱交換器、２  ヒートポンプ式室外機、３  圧縮機、４  第１の熱交換器、５  第２の熱交換器、６ａ、６ｂ  電子膨張弁、７  第３の熱交換器、８、８ｂ  冷媒、９  水回路、１０  水、１１  暖房機器、１２  水熱交換タンク、１３  上水、１０１ａ  伝熱プレート、１０１ｂ  伝熱プレート、１０２ａ  伝熱プレート群、１０２ｂ  伝熱プレート群、１０３ａ〜１０３ｇ  ノズル、１０４ａ、１０４ｂ  補強プレート、１０５ａ、１０５ｂ  サイドプレート、１０６ａ、１０６ｂ  隔離プレート、１０７  中間補強プレート、１０８  基幹部、１０９ａ〜１０９ｃ  流路孔、１１０ａ、１１０ｂ  波形状、１１１ａ〜１１１ｄ  絞り形状部、１１２ａ〜１１２ｄ  非伝熱空間。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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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７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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