(57)【要約】【課題】水熱交換器における冷媒の圧力損失を低減して性能を向上できると共に、水熱交換器の設置スペースを低減できる冷凍装置を提供する。【解決手段】圧縮機１と、空気熱交換器２と、膨張機構３と、２つのプレート式水熱交換器４とを備える。２つの水熱交換器４は、上下方向に、配列され、隣り合う水熱交換器４，４において、下側の水熱交換器４の上側の冷媒流路口と、上側の水熱交換器４の下側の冷媒流路口とが、冷媒流路１０を介して、接続されている。【選択図】図１
2009275970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（１）と、
空気熱交換器（２）と、
膨張機構（３）と、
複数のプレート式水熱交換器（４）と
を備え、
上記圧縮機（１）、上記空気熱交換器（２）、上記膨張機構（３）および上記複数のプレート式水熱交換器（４）は、順に、冷媒流路（１０）を介して、環状に接続され、
上記各プレート式水熱交換器（４）は、下側の冷媒流路口（４ａ）と上側の冷媒流路口（４ｂ）とを有し、
上記複数のプレート式水熱交換器（４）は、上下方向に、配列され、
上記隣り合うプレート式水熱交換器（４，４）において、下側の上記プレート式水熱交換器（４）の上記上側の冷媒流路口（４ｂ）と、上側の上記プレート式水熱交換器（４）の上記下側の冷媒流路口（４ａ）とが、上記冷媒流路（１０）を介して、接続されていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
請求項１に記載の冷凍装置において、
上記複数のプレート式水熱交換器（４）は、互いに、側板（６）を介して、結合されることを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の冷凍装置において、
上記プレート式水熱交換器（４）は、上記プレート式水熱交換器（４）が蒸発器として作用するときの冷媒を、上記下側の冷媒流路口（４ａ）から上記上側の冷媒流路口（４ｂ）へ流すように構成されていることを特徴とする冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、空冷ヒートポンプチラー等の冷凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷凍装置としては、図６に示すように、圧縮機１０１と、空気熱交換器１０２と、膨張弁１０３と、複数のプレート式水熱交換器１０４とを備えたものがある（特開２００５−３３７６８８号公報：特許文献１参照）。
【０００３】
圧縮機１０１、空気熱交換器１０２、膨張弁１０３および複数の水熱交換器１０４は、順に、冷媒流路１１０を介して、環状に接続されている。複数の水熱交換器１０４は、冷媒流路１１０を介して、直列に接続されている。
【０００４】
この冷媒流路１１０に、冷房運転時と暖房運転時との冷媒の流れを変える四方弁１０５が設けられている。上記水熱交換器１０４には、水流路１２０が設けられている。
【０００５】
この冷凍装置の冷媒流れを説明すると、冷房運転時では、実線の矢印に示すように、圧縮機１０１で圧縮された冷媒は、順に、四方弁１０５、空気熱交換器１０２、膨張弁１０３および水熱交換器１０４を通って、圧縮機１０１へ戻ってくる。このとき、空気熱交換器１０２は、凝縮器となり、水熱交換器１０４は、蒸発器となる。
【０００６】
一方、暖房運転時では、一点鎖線の矢印に示すように、圧縮機１０１で圧縮された冷媒は、順に、四方弁１０５、水熱交換器１０４、膨張弁１０３、空気熱交換器１０２を通って、圧縮機１０１へ戻ってくる。このとき、空気熱交換器１０２は、蒸発器となり、水熱交換器１０４は、凝縮器となる。
【０００７】
図７に示すように、各水熱交換器１０４は、下側の冷媒流路口１０４ａと上側の冷媒流路口１０４ｂとを有する。なお、図７では、水熱交換器１０４が蒸発器と作用する場合の冷媒と水の流れを示す。
【０００８】
複数の水熱交換器１０４は、左右横方向に、配列されている。この隣り合う水熱交換器１０４，１０４において、左側の水熱交換器１０４の上側の冷媒流路口１０４ｂと、右側の水熱交換器１０４の下側の冷媒流路口１０４ａとが、冷媒流路１１０を介して、接続されている。
【特許文献１】特開２００５−３３７６８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来の冷凍装置では、左右横方向に隣り合う水熱交換器１０４，１０４において、左側の水熱交換器１０４の上側の冷媒流路口１０４ｂと、右側の水熱交換器１０４の下側の冷媒流路口１０４ａとが、冷媒流路１１０を介して、接続されているので、隣り合う水熱交換器１０４，１０４を接続する冷媒流路１１０が長くなって、冷媒の圧力損失が増大し、性能が低下する問題がある。また、全ての水熱交換器１０４を設置するための床面積が、必要となり、設置スペースが大きくなる問題がある。
【００１０】
そこで、この発明の課題は、水熱交換器における冷媒の圧力損失を低減して性能を向上できると共に、水熱交換器の設置スペースを低減できる冷凍装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、この発明の冷凍装置は、
圧縮機と、
空気熱交換器と、
膨張機構と、
複数のプレート式水熱交換器と
を備え、
上記圧縮機、上記空気熱交換器、上記膨張機構および上記複数のプレート式水熱交換器は、順に、冷媒流路を介して、環状に接続され、
上記各プレート式水熱交換器は、下側の冷媒流路口と上側の冷媒流路口とを有し、
上記複数のプレート式水熱交換器は、上下方向に、配列され、
上記隣り合うプレート式水熱交換器において、下側の上記プレート式水熱交換器の上記上側の冷媒流路口と、上側の上記プレート式水熱交換器の上記下側の冷媒流路口とが、上記冷媒流路を介して、接続されていることを特徴としている。
【００１２】
この発明の冷凍装置によれば、上記複数のプレート式水熱交換器は、上下方向に、配列され、上記隣り合うプレート式水熱交換器において、下側の上記プレート式水熱交換器の上記上側の冷媒流路口と、上側の上記プレート式水熱交換器の上記下側の冷媒流路口とが、上記冷媒流路を介して、接続されているので、上記隣り合うプレート式水熱交換器を接続する冷媒流路を短くできて、冷媒の圧力損失を低減し、性能を向上できる。また、上記複数のプレート式水熱交換器を設置するための床面積が、一つのプレート式水熱交換器のみで足りて、プレート式水熱交換器の設置スペースを低減できる。
【００１３】
また、一実施形態の冷凍装置では、上記複数のプレート式水熱交換器は、互いに、側板を介して、結合される。
【００１４】
この実施形態の冷凍装置によれば、上記複数のプレート式水熱交換器は、互いに、側板を介して、結合されるので、上記複数のプレート式水熱交換器を一体化できる。また、側板を、例えばボルト等にて、プレート式水熱交換器の伝熱プレートに固定できて、上記複数のプレート式水熱交換器の一体化が容易となる。
【００１５】
また、一実施形態の冷凍装置では、上記プレート式水熱交換器は、上記プレート式水熱交換器が蒸発器として作用するときの冷媒を、上記下側の冷媒流路口から上記上側の冷媒流路口へ流すように構成されている。
【００１６】
この実施形態の冷凍装置によれば、上記プレート式水熱交換器は、上記プレート式水熱交換器が蒸発器として作用するときの冷媒を、上記下側の冷媒流路口から上記上側の冷媒流路口へ流すように構成されているので、冷媒と水との熱交換を効率よく行える。
【発明の効果】
【００１７】
この発明の冷凍装置によれば、上記複数のプレート式水熱交換器は、上下方向に、配列され、上記隣り合う水熱交換器において、下側の上記水熱交換器の上記上側の冷媒流路口と、上側の上記水熱交換器の上記下側の冷媒流路口とが、上記冷媒流路を介して、接続されているので、水熱交換器における冷媒の圧力損失を低減して性能を向上できると共に、水熱交換器の設置スペースを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１９】
（第１の実施形態）
図１は、この発明の冷凍装置の第１の実施形態である簡略構成図を示している。この冷凍装置は、圧縮機１と、空気熱交換器２と、（膨張機構としての）膨張弁３と、２つのプレート式水熱交換器４とを備えている。
【００２０】
圧縮機１、空気熱交換器２、膨張弁３および２つの水熱交換器４は、順に、（配管等の）冷媒流路１０を介して、環状に接続されている。２つの水熱交換器４は、冷媒流路１０を介して、直列に接続されている。
【００２１】
この冷媒流路１０に、（流路切換弁としての）四方弁５が設けられ、この四方弁５は、冷房運転時と暖房運転時との冷媒流路１０内の冷媒の流れを変える。
【００２２】
空気熱交換器２には、ファンが設けられ、ファンにより送られた空気と冷媒流路１０を流れる冷媒との熱交換を行う。
【００２３】
２つの水熱交換器４には、この２つの水熱交換器４を直列に接続する（配管等の）水流路２０が設けられ、この水流路２０を流れる水と冷媒流路１０を流れる冷媒との熱交換を行う。
【００２４】
この冷凍装置の冷媒流れを説明すると、冷房運転時では、実線の矢印に示すように、圧縮機１で圧縮された冷媒は、順に、四方弁５、空気熱交換器２、膨張弁３、一方の水熱交換器４および他方の水熱交換器４を通って、圧縮機１へ戻ってくる。このとき、空気熱交換器２は、凝縮器となり、２つの水熱交換器４は、蒸発器となる。
【００２５】
一方、暖房運転時では、一点鎖線の矢印に示すように、圧縮機１で圧縮された冷媒は、順に、四方弁５、他方の水熱交換器４、一方の水熱交換器４、膨張弁３および空気熱交換器２を通って、圧縮機１へ戻ってくる。このとき、空気熱交換器２は、蒸発器となり、２つの水熱交換器４は、凝縮器となる。
【００２６】
図２に示すように、各水熱交換器４は、下側の冷媒流路口４ａと、上側の冷媒流路口４ｂと、下側の水流路口４ｃと、上側の水流路口４ｄとを有する。
【００２７】
下側の冷媒流路口４ａおよび上側の冷媒流路口４ｂと、下側の水流路口４ｃおよび上側の水流路口４ｄは、互いに反対側の面に、設けられている。
【００２８】
図３に示すように、２つの水熱交換器４は、上下方向に、直列にかつ互いに重なるように、配列されている。２つの水熱交換器４は、上側の水熱交換器４の冷媒流路口４ａ，４ｂと、下側の水熱交換器４の冷媒流路口４ａ，４ｂとが、同一方向を向くように、配置されている。
【００２９】
隣り合う水熱交換器４，４において、下側の水熱交換器４の上側の冷媒流路口４ｂと、上側の水熱交換器４の下側の冷媒流路口４ａとが、冷媒流路１０を介して、接続され、下側の水熱交換器４の上側の水流路口４ｄと、上側の水熱交換器４の下側の水流路口４ｃとが、水流路２０を介して、接続されている。
【００３０】
下側の水熱交換器４の下側の冷媒流路口４ａと、上側の水熱交換器４の上側の冷媒流路口４ｂとは、それぞれ、冷媒流路１０に、接続されている。下側の水熱交換器４の下側の水流路口４ｃと、上側の水熱交換器４の上側の水流路口４ｄとは、それぞれ、水流路２０に、接続されている。
【００３１】
図３では、水熱交換器４が蒸発器と作用する場合の冷媒と水の流れを示し、水熱交換器４は、水熱交換器４が蒸発器として作用するときの冷媒を、下側の冷媒流路口４ａから上側の冷媒流路口４ｂへ流すように構成されている。
【００３２】
２つの水熱交換器４は、互いに、仮想線にて示す側板６を介して、結合される。側板６は、冷媒流路口４ａ，４ｂが設けられた面と、水流路口４ｃ，４ｄが設けられた面とに、それぞれ、取り付けられる。側板６は、例えばボルト等にて、水熱交換器４の伝熱プレートに固定される。側板６は、２つの水熱交換器４を一体状に固定すると共に、床面に固定される。
【００３３】
図４に示すように、水熱交換器４は、積層された複数の伝熱プレート４０を有する。隣接するこの伝熱プレート４０，４０の間に、交互に、冷媒流通路５０と水流通路６０とが形成される。各伝熱プレート４０に、冷媒流通路５０にのみ連通する冷媒の流入路５１および流出路５２と、水流通路６０にのみ連通する水の流入路６１および流出路６２とが形成される。なお、図４では、水熱交換器４が、蒸発器として作用する場合を示している。
【００３４】
具体的に述べると、伝熱プレート４０は、金属製の平板からなり、隣接する伝熱プレート４０，４０において、この伝熱プレート４０の周縁部同士が、当接し、この周縁部が、ろう付けにより接合されて一体に構成されている。なお、図４では、隣接する伝熱プレート４０，４０の間の隙間を実際よりも大きく描き、伝熱プレート４０の枚数を少なく描いている。
【００３５】
各伝熱プレート４０の四隅部には、それぞれ、孔部４１が設けられ、この孔部４１の周囲には、適宜、シール部４２が設けられる。そして、孔部４１およびシール部４２により、冷媒の流入路５１および流出路５２と、水の流入路６１および流出路６２とが形成される。
【００３６】
そして、冷媒は、実線の矢印に示すように、順次、流入路５１、冷媒流通路５０および流出路５２を流れ、水は、点線の矢印に示すように、順次、流入路６１、水流通路６０および流出路６２を流れて、冷媒流通路５０を流れる冷媒と、水流通路６０を流れる水とが、互いに熱交換を行う。
【００３７】
冷媒の流入路５１は、下側の冷媒流路口４ａに、連通され、冷媒の流出路５２は、上側の冷媒流路口４ｂに、連通され、水の流入路６１は、上側の水流路口４ｄに、連通され、水の流出路６２は、下側の水流路口４ｃに、連通されている。
【００３８】
上記構成の冷凍装置によれば、２つの水熱交換器４は、上下方向に、配列され、隣り合う水熱交換器４，４において、下側の水熱交換器４の上側の冷媒流路口４ｂと、上側の水熱交換器４の下側の冷媒流路口４ａとが、冷媒流路１０を介して、接続されているので、隣り合う水熱交換器４，４を接続する冷媒流路１０を短くできて、冷媒の圧力損失を低減し、性能を向上できる。また、２つの水熱交換器４を設置するための床面積が、一つの水熱交換器４のみで足りて、水熱交換器４の設置スペースを低減できる。
【００３９】
また、２つの水熱交換器４は、互いに、側板６を介して、結合されるので、２つの水熱交換器４を一体化できる。また、側板６を、例えばボルト等にて、水熱交換器４の伝熱プレート４０に固定できて、２つの水熱交換器４の一体化が容易となる。
【００４０】
なお、これに対して、熱交換器としてヒートパイプを用いる場合、側板６を、例えばボルト等にて、パイプに固定できないので、ヒートパイプを上下方向に一体状に配列できない。
【００４１】
また、水熱交換器４は、水熱交換器４が蒸発器として作用するときの冷媒を、下側の冷媒流路口４ａから上側の冷媒流路口４ｂへ流すように構成されているので、冷媒と水との熱交換を効率よく行える。
【００４２】
（第２の実施形態）
図５は、この発明の冷凍装置の第２の実施形態を示している。上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、この第２の実施形態では、水熱交換器の配置が相違する。なお、この第２の実施形態において、上記第１の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。
【００４３】
図５に示すように、２つの水熱交換器４は、上下方向に、配列されている。２つの水熱交換器４は、上側の水熱交換器４の上側の冷媒流路口４ｂと、下側の水熱交換器４の下側の冷媒流路口４ａとが、互いに対向するように、配置されている。
【００４４】
したがって、上側の水熱交換器４の上側の冷媒流路口４ｂと、下側の水熱交換器４の下側の冷媒流路口４ａとを接続する冷媒流路１０を、一層短くできて、冷媒の圧力損失を一層低減できる。
【００４５】
なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、膨張機構として、上記膨張弁３以外に、キャピラリーチューブであってもよい。また、流路切換弁として、上記四方弁５以外に、他の弁であってもよい。また、水熱交換器の数量の増減は自由であり、複数の水熱交換器を、上下方向に、配列するようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の冷凍装置の第１実施形態を示す簡略構成図である。
【図２】プレート式水熱交換器の側面図である。
【図３】水熱交換器の簡略構成図である。
【図４】水熱交換器の分解斜視図である。
【図５】本発明の冷凍装置の第２実施形態を示す簡略構成図である。
【図６】従来の冷凍装置を示す簡略構成図である。
【図７】プレート式水熱交換器の簡略構成図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  圧縮機
２  空気熱交換器
３  膨張弁（膨張機構）
４  プレート式水熱交換器
４ａ  （下側の）冷媒流路口
４ｂ  （上側の）冷媒流路口
４ｃ  （下側の）水流路口
４ｄ  （上側の）水流路口
５  四方弁（流路切換弁）
６  側板
１０  冷媒流路
２０  水流路
４０  伝熱プレート
５０  冷媒流通路
５１  （冷媒の）流入路
５２  （冷媒の）流出路
６０  水流通路
６１  （水の）流入路
６２  （水の）流出路
【図１】
2009275970.tif 000003
【図２】
2009275970.tif 000004
【図３】
2009275970.tif 000005
【図４】
2009275970.tif 000006
【図５】
2009275970.tif 000007
【図６】
2009275970.tif 000008
【図７】
2009275970.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成21年5月11日(2009.5.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（１）と、
熱交換器（２）と、
膨張機構（３）と、
複数のプレート式熱交換器（４）と
を備え、
上記圧縮機（１）、上記熱交換器（２）、上記膨張機構（３）および上記複数のプレート式熱交換器（４）は、順に、冷媒流路（１０）を介して、環状に接続され、
上記各プレート式熱交換器（４）は、下側の冷媒流路口（４ａ）と上側の冷媒流路口（４ｂ）とを有し、
上記複数のプレート式熱交換器（４）は、上下方向に、配列され、
上記隣り合うプレート式熱交換器（４，４）において、下側の上記プレート式熱交換器（４）の上記上側の冷媒流路口（４ｂ）と、上側の上記プレート式熱交換器（４）の上記下側の冷媒流路口（４ａ）とが、上記冷媒流路（１０）を介して、接続されていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
請求項１に記載の冷凍装置において、
上記複数のプレート式熱交換器（４）は、互いに、側板（６）を介して、結合されることを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の冷凍装置において、
上記プレート式熱交換器（４）は、上記プレート式熱交換器（４）が蒸発器として作用するときの冷媒を、上記下側の冷媒流路口（４ａ）から上記上側の冷媒流路口（４ｂ）へ流すように構成されていることを特徴とする冷凍装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、空冷ヒートポンプチラー等の冷凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷凍装置としては、図６に示すように、圧縮機１０１と、熱交換器１０２と、膨張弁１０３と、複数のプレート式熱交換器１０４とを備えたものがある（特開２００５−３３７６８８号公報：特許文献１参照）。
【０００３】
圧縮機１０１、熱交換器１０２、膨張弁１０３および複数のプレート式熱交換器１０４は、順に、冷媒流路１１０を介して、環状に接続されている。複数のプレート式熱交換器１０４は、冷媒流路１１０を介して、直列に接続されている。
【０００４】
この冷媒流路１１０に、冷房運転時と暖房運転時との冷媒の流れを変える四方弁１０５が設けられている。上記プレート式熱交換器１０４には、水流路１２０が設けられている。
【０００５】
この冷凍装置の冷媒流れを説明すると、冷房運転時では、実線の矢印に示すように、圧縮機１０１で圧縮された冷媒は、順に、四方弁１０５、熱交換器１０２、膨張弁１０３およびプレート式熱交換器１０４を通って、圧縮機１０１へ戻ってくる。このとき、熱交換器１０２は、凝縮器となり、プレート式熱交換器１０４は、蒸発器となる。
【０００６】
一方、暖房運転時では、一点鎖線の矢印に示すように、圧縮機１０１で圧縮された冷媒は、順に、四方弁１０５、プレート式熱交換器１０４、膨張弁１０３、熱交換器１０２を通って、圧縮機１０１へ戻ってくる。このとき、熱交換器１０２は、蒸発器となり、プレート式熱交換器１０４は、凝縮器となる。
【０００７】
図７に示すように、各プレート式熱交換器１０４は、下側の冷媒流路口１０４ａと上側の冷媒流路口１０４ｂとを有する。なお、図７では、プレート式熱交換器１０４が蒸発器と作用する場合の冷媒と水の流れを示す。
【０００８】
複数のプレート式熱交換器１０４は、左右横方向に、配列されている。この隣り合うプレート式熱交換器１０４，１０４において、左側のプレート式熱交換器１０４の上側の冷媒流路口１０４ｂと、右側のプレート式熱交換器１０４の下側の冷媒流路口１０４ａとが、冷媒流路１１０を介して、接続されている。
【特許文献１】特開２００５−３３７６８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来の冷凍装置では、左右横方向に隣り合うプレート式熱交換器１０４，１０４において、左側のプレート式熱交換器１０４の上側の冷媒流路口１０４ｂと、右側のプレート式熱交換器１０４の下側の冷媒流路口１０４ａとが、冷媒流路１１０を介して、接続されているので、隣り合うプレート式熱交換器１０４，１０４を接続する冷媒流路１１０が長くなって、冷媒の圧力損失が増大し、性能が低下する問題がある。また、全てのプレート式熱交換器１０４を設置するための床面積が、必要となり、設置スペースが大きくなる問題がある。
【００１０】
そこで、この発明の課題は、プレート式熱交換器における冷媒の圧力損失を低減して性能を向上できると共に、プレート式熱交換器の設置スペースを低減できる冷凍装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、この発明の冷凍装置は、
圧縮機と、
熱交換器と、
膨張機構と、
複数のプレート式熱交換器と
を備え、
上記圧縮機、上記熱交換器、上記膨張機構および上記複数のプレート式熱交換器は、順に、冷媒流路を介して、環状に接続され、
上記各プレート式熱交換器は、下側の冷媒流路口と上側の冷媒流路口とを有し、
上記複数のプレート式熱交換器は、上下方向に、配列され、
上記隣り合うプレート式熱交換器において、下側の上記プレート式熱交換器の上記上側の冷媒流路口と、上側の上記プレート式熱交換器の上記下側の冷媒流路口とが、上記冷媒流路を介して、接続されていることを特徴としている。
【００１２】
この発明の冷凍装置によれば、上記複数のプレート式熱交換器は、上下方向に、配列され、上記隣り合うプレート式熱交換器において、下側の上記プレート式熱交換器の上記上側の冷媒流路口と、上側の上記プレート式熱交換器の上記下側の冷媒流路口とが、上記冷媒流路を介して、接続されているので、上記隣り合うプレート式熱交換器を接続する冷媒流路を短くできて、冷媒の圧力損失を低減し、性能を向上できる。また、上記複数のプレート式熱交換器を設置するための床面積が、一つのプレート式熱交換器のみで足りて、プレート式熱交換器の設置スペースを低減できる。
【００１３】
また、一実施形態の冷凍装置では、上記複数のプレート式熱交換器は、互いに、側板を介して、結合される。
【００１４】
この実施形態の冷凍装置によれば、上記複数のプレート式熱交換器は、互いに、側板を介して、結合されるので、上記複数のプレート式熱交換器を一体化できる。また、側板を、例えばボルト等にて、プレート式熱交換器の伝熱プレートに固定できて、上記複数のプレート式熱交換器の一体化が容易となる。
【００１５】
また、一実施形態の冷凍装置では、上記プレート式熱交換器は、上記プレート式熱交換器が蒸発器として作用するときの冷媒を、上記下側の冷媒流路口から上記上側の冷媒流路口へ流すように構成されている。
【００１６】
この実施形態の冷凍装置によれば、上記プレート式熱交換器は、上記プレート式熱交換器が蒸発器として作用するときの冷媒を、上記下側の冷媒流路口から上記上側の冷媒流路口へ流すように構成されているので、冷媒と水との熱交換を効率よく行える。
【発明の効果】
【００１７】
この発明の冷凍装置によれば、上記複数のプレート式熱交換器は、上下方向に、配列され、上記隣り合うプレート式熱交換器において、下側の上記プレート式熱交換器の上記上側の冷媒流路口と、上側の上記プレート式熱交換器の上記下側の冷媒流路口とが、上記冷媒流路を介して、接続されているので、プレート式熱交換器における冷媒の圧力損失を低減して性能を向上できると共に、プレート式熱交換器の設置スペースを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１９】
（第１の実施形態）
図１は、この発明の冷凍装置の第１の実施形態である簡略構成図を示している。この冷凍装置は、圧縮機１と、熱交換器２と、（膨張機構としての）膨張弁３と、２つのプレート式熱交換器４とを備えている。
【００２０】
圧縮機１、熱交換器２、膨張弁３および２つのプレート式熱交換器４は、順に、（配管等の）冷媒流路１０を介して、環状に接続されている。２つのプレート式熱交換器４は、冷媒流路１０を介して、直列に接続されている。
【００２１】
この冷媒流路１０に、（流路切換弁としての）四方弁５が設けられ、この四方弁５は、冷房運転時と暖房運転時との冷媒流路１０内の冷媒の流れを変える。
【００２２】
熱交換器２は、例えば、空気熱交換器であり、ファンが設けられ、ファンにより送られた空気と冷媒流路１０を流れる冷媒との熱交換を行う。
【００２３】
２つのプレート式熱交換器４は、例えば、水熱交換器であり、この２つのプレート式熱交換器４を直列に接続する（配管等の）水流路２０が設けられ、この水流路２０を流れる水と冷媒流路１０を流れる冷媒との熱交換を行う。
【００２４】
この冷凍装置の冷媒流れを説明すると、冷房運転時では、実線の矢印に示すように、圧縮機１で圧縮された冷媒は、順に、四方弁５、熱交換器２、膨張弁３、一方のプレート式熱交換器４および他方のプレート式熱交換器４を通って、圧縮機１へ戻ってくる。このとき、熱交換器２は、凝縮器となり、２つのプレート式熱交換器４は、蒸発器となる。
【００２５】
一方、暖房運転時では、一点鎖線の矢印に示すように、圧縮機１で圧縮された冷媒は、順に、四方弁５、他方のプレート式熱交換器４、一方のプレート式熱交換器４、膨張弁３および熱交換器２を通って、圧縮機１へ戻ってくる。このとき、熱交換器２は、蒸発器となり、２つのプレート式熱交換器４は、凝縮器となる。
【００２６】
図２に示すように、各プレート式熱交換器４は、下側の冷媒流路口４ａと、上側の冷媒流路口４ｂと、下側の水流路口４ｃと、上側の水流路口４ｄとを有する。
【００２７】
下側の冷媒流路口４ａおよび上側の冷媒流路口４ｂと、下側の水流路口４ｃおよび上側の水流路口４ｄは、互いに反対側の面に、設けられている。
【００２８】
図３に示すように、２つのプレート式熱交換器４は、上下方向に、直列にかつ互いに重なるように、配列されている。２つのプレート式熱交換器４は、上側のプレート式熱交換器４の冷媒流路口４ａ，４ｂと、下側のプレート式熱交換器４の冷媒流路口４ａ，４ｂとが、同一方向を向くように、配置されている。
【００２９】
隣り合うプレート式熱交換器４，４において、下側のプレート式熱交換器４の上側の冷媒流路口４ｂと、上側のプレート式熱交換器４の下側の冷媒流路口４ａとが、冷媒流路１０を介して、接続され、下側のプレート式熱交換器４の上側の水流路口４ｄと、上側のプレート式熱交換器４の下側の水流路口４ｃとが、水流路２０を介して、接続されている。
【００３０】
下側のプレート式熱交換器４の下側の冷媒流路口４ａと、上側のプレート式熱交換器４の上側の冷媒流路口４ｂとは、それぞれ、冷媒流路１０に、接続されている。下側のプレート式熱交換器４の下側の水流路口４ｃと、上側のプレート式熱交換器４の上側の水流路口４ｄとは、それぞれ、水流路２０に、接続されている。
【００３１】
図３では、プレート式熱交換器４が蒸発器と作用する場合の冷媒と水の流れを示し、プレート式熱交換器４は、プレート式熱交換器４が蒸発器として作用するときの冷媒を、下側の冷媒流路口４ａから上側の冷媒流路口４ｂへ流すように構成されている。
【００３２】
２つのプレート式熱交換器４は、互いに、仮想線にて示す側板６を介して、結合される。側板６は、冷媒流路口４ａ，４ｂが設けられた面と、水流路口４ｃ，４ｄが設けられた面とに、それぞれ、取り付けられる。側板６は、例えばボルト等にて、プレート式熱交換器４の伝熱プレートに固定される。側板６は、２つのプレート式熱交換器４を一体状に固定すると共に、床面に固定される。
【００３３】
図４に示すように、プレート式熱交換器４は、積層された複数の伝熱プレート４０を有する。隣接するこの伝熱プレート４０，４０の間に、交互に、冷媒流通路５０と水流通路６０とが形成される。各伝熱プレート４０に、冷媒流通路５０にのみ連通する冷媒の流入路５１および流出路５２と、水流通路６０にのみ連通する水の流入路６１および流出路６２とが形成される。なお、図４では、プレート式熱交換器４が、蒸発器として作用する場合を示している。
【００３４】
具体的に述べると、伝熱プレート４０は、金属製の平板からなり、隣接する伝熱プレート４０，４０において、この伝熱プレート４０の周縁部同士が、当接し、この周縁部が、ろう付けにより接合されて一体に構成されている。なお、図４では、隣接する伝熱プレート４０，４０の間の隙間を実際よりも大きく描き、伝熱プレート４０の枚数を少なく描いている。
【００３５】
各伝熱プレート４０の四隅部には、それぞれ、孔部４１が設けられ、この孔部４１の周囲には、適宜、シール部４２が設けられる。そして、孔部４１およびシール部４２により、冷媒の流入路５１および流出路５２と、水の流入路６１および流出路６２とが形成される。
【００３６】
そして、冷媒は、実線の矢印に示すように、順次、流入路５１、冷媒流通路５０および流出路５２を流れ、水は、点線の矢印に示すように、順次、流入路６１、水流通路６０および流出路６２を流れて、冷媒流通路５０を流れる冷媒と、水流通路６０を流れる水とが、互いに熱交換を行う。
【００３７】
冷媒の流入路５１は、下側の冷媒流路口４ａに、連通され、冷媒の流出路５２は、上側の冷媒流路口４ｂに、連通され、水の流入路６１は、上側の水流路口４ｄに、連通され、水の流出路６２は、下側の水流路口４ｃに、連通されている。
【００３８】
上記構成の冷凍装置によれば、２つのプレート式熱交換器４は、上下方向に、配列され、隣り合うプレート式熱交換器４，４において、下側のプレート式熱交換器４の上側の冷媒流路口４ｂと、上側のプレート式熱交換器４の下側の冷媒流路口４ａとが、冷媒流路１０を介して、接続されているので、隣り合うプレート式熱交換器４，４を接続する冷媒流路１０を短くできて、冷媒の圧力損失を低減し、性能を向上できる。また、２つのプレート式熱交換器４を設置するための床面積が、一つのプレート式熱交換器４のみで足りて、プレート式熱交換器４の設置スペースを低減できる。
【００３９】
また、２つのプレート式熱交換器４は、互いに、側板６を介して、結合されるので、２つのプレート式熱交換器４を一体化できる。また、側板６を、例えばボルト等にて、プレート式熱交換器４の伝熱プレート４０に固定できて、２つのプレート式熱交換器４の一体化が容易となる。
【００４０】
なお、これに対して、熱交換器としてヒートパイプを用いる場合、側板６を、例えばボルト等にて、パイプに固定できないので、ヒートパイプを上下方向に一体状に配列できない。
【００４１】
また、プレート式熱交換器４は、プレート式熱交換器４が蒸発器として作用するときの冷媒を、下側の冷媒流路口４ａから上側の冷媒流路口４ｂへ流すように構成されているので、冷媒と水との熱交換を効率よく行える。
【００４２】
（第２の実施形態）
図５は、この発明の冷凍装置の第２の実施形態を示している。上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、この第２の実施形態では、プレート式熱交換器の配置が相違する。なお、この第２の実施形態において、上記第１の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。
【００４３】
図５に示すように、２つのプレート式熱交換器４は、上下方向に、配列されている。２つのプレート式熱交換器４は、上側のプレート式熱交換器４の上側の冷媒流路口４ｂと、下側のプレート式熱交換器４の下側の冷媒流路口４ａとが、互いに対向するように、配置されている。
【００４４】
したがって、上側のプレート式熱交換器４の上側の冷媒流路口４ｂと、下側のプレート式熱交換器４の下側の冷媒流路口４ａとを接続する冷媒流路１０を、一層短くできて、冷媒の圧力損失を一層低減できる。
【００４５】
なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、膨張機構として、上記膨張弁３以外に、キャピラリーチューブであってもよい。また、流路切換弁として、上記四方弁５以外に、他の弁であってもよい。また、プレート式熱交換器の数量の増減は自由であり、複数のプレート式熱交換器を、上下方向に、配列するようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の冷凍装置の第１実施形態を示す簡略構成図である。
【図２】プレート式熱交換器の側面図である。
【図３】プレート式熱交換器の簡略構成図である。
【図４】プレート式熱交換器の分解斜視図である。
【図５】本発明の冷凍装置の第２実施形態を示す簡略構成図である。
【図６】従来の冷凍装置を示す簡略構成図である。
【図７】プレート式熱交換器の簡略構成図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  圧縮機
２  熱交換器
３  膨張弁（膨張機構）
４  プレート式熱交換器
４ａ  （下側の）冷媒流路口
４ｂ  （上側の）冷媒流路口
４ｃ  （下側の）水流路口
４ｄ  （上側の）水流路口
５  四方弁（流路切換弁）
６  側板
１０  冷媒流路
２０  水流路
４０  伝熱プレート
５０  冷媒流通路
５１  （冷媒の）流入路
５２  （冷媒の）流出路
６０  水流通路
６１  （水の）流入路
６２  （水の）流出路