板式热交换器及具备该板式热交换器的热泵装置
技术领域
本发明涉及传热板具备双壁构造的板式热交换器以及具备该板式热交换器的热泵装置。
背景技术
以往，在通过层叠多个在四个角具有开口部且表面被成形为凹凸或波形的传热板，并在传热板的外壁部及开口部周边进行钎焊接合，由此交替地形成供第一流体流动的第一流路和供第二流体流动的第二流路，另外，四个角的开口部分别相连，形成有使第一(第二)流体相对于第一(第二)流路流入流出的第一(第二)集管的板式热交换器中，各传热板由两张金属板重合而成的双重壁(双壁)构成(例如，参照专利文献1)。
专利文献1的板式热交换器即使在因腐蚀以及冻结等因素而万一任意的传热板产生龟裂的情况下，由于传热板成为双壁构造，因此能够防止两流路贯通而制冷剂向室内侧泄漏。另外，通过利用检测传感器检测流出到外部的泄漏流体，使具备板式热交换器的装置停止，能够防止该装置的破损等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-66411号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在专利文献1的层叠构造中，在重合的两张金属板中的任一张产生了龟裂的情况下，需要使泄漏流体向外部流出，因此仅使两张金属板贴紧而不进行金属接合。因此，具有以下的课题，即，在两张金属板之间存在空气层，该空气层成为热阻而使传热性能大幅降低。另外，若为了提高传热性能而使两张金属板较强地贴紧，则泄漏流体难以向外部流出，泄漏流体的在外部的检测变得困难。
本发明是为了解决以上那样的课题而完成的，其目的在于提供一种能够抑制作为双壁构造的缺点的传热性能的降低，并且即使在由于腐蚀以及冻结等万一传热板产生龟裂的情况下，也能够防止两流体的混合而使流体向外部流出，能够在外部检测泄漏流体的板式热交换器及具备该板式热交换器的热泵装置。
用于解决课题的技术方案
本发明的板式热交换器层叠多个在四个角具有开口部的传热板，各所述传热板彼此的一部分被钎焊接合，供第一流体流动的第一流路和供第二流体流动的第二流路以各所述传热板为界交替地形成，并且四个角的所述开口部分别相连，形成有使所述第一流体流入流出的第一集管、以及使所述第二流体流入流出的第二集管，其中，在所述第一流路以及所述第二流路分别设置有内翅片，夹着所述第一流路或所述第二流路的所述传热板中的至少任一方的所述传热板是将两张金属板重合而构成的，在两张所述金属板之间利用钎焊部局部地钎焊接合，以在其重合面形成与外部连通的多个流出通路。
发明效果
根据本发明的板式热交换器，在构成为双壁的两张金属板之间利用钎焊部局部地钎焊接合，以在其重合面形成与外部连通的多个流出通路。因此，与仅通过使两张金属板贴紧而未进行金属接合的以往的板式热交换器相比，能够抑制传热性能的降低。另外，即使在由于腐蚀以及冻结等万一传热板产生龟裂的情况下，也能够防止两流体的混合而使流体向外部流出，能够在外部检测泄漏流体。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的板式热交换器的分解立体图。
图2是本发明的实施方式1的板式热交换器的传热板的正面立体图。
图3是本发明的实施方式1的板式热交换器的传热板的图2中的A-A剖视图。
图4是本发明的实施方式1的板式热交换器的传热板的图2中的B-B剖视图。
图5是表示构成本发明的实施方式1的板式热交换器的传热板的两张金属板之间的局部示意图。
图6是表示设置于本发明的实施方式1的板式热交换器的内翅片的第一例的立体图。
图7是表示设置于本发明的实施方式1的板式热交换器的内翅片的第二例的立体图。
图8是表示构成图5所示的传热板的两张金属板之间的第一变形例的局部示意图。
图9是表示构成图5所示的传热板的两张金属板之间的第二变形例的局部示意图。
图10是表示构成本发明的实施方式2的板式热交换器的传热板的两张金属板之间的局部示意图。
图11是表示构成本发明的实施方式2的板式热交换器的传热板的两张金属板之间的第一变形例的局部示意图。
图12是表示构成本发明的实施方式2的板式热交换器的传热板的两张金属板之间的第二变形例的局部示意图。
图13是表示构成本发明的实施方式2的板式热交换器的传热板的两张金属板之间的第三变形例的局部示意图。
图14是本发明的实施方式3的板式热交换器的传热板的剖视图。
图15是本发明的实施方式4的板式热交换器的传热板的剖视图。
图16是本发明的实施方式5的板式热交换器的传热板的正面立体图。
图17是表示构成本发明的实施方式5的板式热交换器的传热板的两张金属板之间的局部示意图。
图18是表示构成本发明的实施方式5的板式热交换器的传热板的两张金属板之间的第一变形例的局部示意图。
图19是表示构成本发明的实施方式5的板式热交换器的传热板的两张金属板之间的第二变形例的局部示意图。
图20是本发明的实施方式6的板式热交换器的分解侧视立体图。
图21是本发明的实施方式6的板式热交换器的传热组件200的正面立体图。
图22是本发明的实施方式6的板式热交换器的传热板2的正面立体图。
图23是本发明的实施方式6的板式热交换器的传热组件的图21中的A-A剖视图。
图24是本发明的实施方式7的板式热交换器的分解侧视立体图。
图25是本发明的实施方式7的板式热交换器的传热组件200的正面立体图。
图26是本发明的实施方式7的板式热交换器的传热板2的正面立体图。
图27是本发明的实施方式7的板式热交换器的传热组件的图25中的A-A剖视图。
图28是表示本发明的实施方式8的热泵式制冷制热及热水供给系统的结构的概略图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。此外，本发明并不限定于以下说明的实施方式。另外，在以下的附图中，各构成构件的大小关系有时与实际不同。
实施方式1
图1是本发明的实施方式1的板式热交换器100的分解立体图。图2是本发明的实施方式1的板式热交换器100的传热板1、2的正面立体图。图3是本发明的实施方式1的板式热交换器100的传热板1、2的图2中的A-A剖视图。图4是本发明的实施方式1的板式热交换器100的传热板1、2的图2中的B-B剖视图。另外，在图4中，示出了传热板1、2分别配置有多个的状态。
另外，在图1中，虚线箭头表示第一流体的流动，实线箭头表示第二流体的流动。另外，在图3和图4中，涂黑的部分表示钎焊部52。
如图1所示，本实施方式1的板式热交换器100具备多个传热板1、2，它们被交替层叠。如图2所示，传热板1、2是具有平坦的重合面的圆角的矩形状，在四个角形成有开口部27～30。另外，如图3和图4所示，传热板1、2在端部设置有在层叠方向上弯折的外壁部17。另外，在本实施方式1中，传热板1、2是圆角的长方形。
各传热板1、2在外壁部17及开口部27～30周边被钎焊接合。而且，以第一流体与第二流体能够进行热交换的方式，以各传热板1、2为界交替地形成有供第一流体流动的第一流路6和供第二流体流动的第二流路7。
另外，如图1及图2所示，四个角的开口部27～30分别相连，分别形成有使第一流体相对于第一流路6流入流出的第一集管40、以及使第二流体相对于第二流路7流入流出的第二集管41。传热板1、2为了确保流体的流速而实现性能提高，流体的流动方向为长边方向，与其正交的方向为短边方向。
在第一流路6以及第二流路7分别设置有内翅片4、5。如图3和图4所示，传热板1、2使两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)重合而构成为双壁。在此，内翅片4、5是夹在两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间的翅片。
另外，设置有内翅片4的第一流路6侧是金属板1a、2a，设置有内翅片5的第二流路7侧是金属板1b、2b。
金属板1a、1b、2a、2b使用不锈钢、碳素钢、铝、铜及它们的合金等材质，以下，对使用不锈钢的情况进行说明。
如图1所示，在传热板1、2的层叠方向的最外表面配置有在四个角形成有开口部的第一加强用侧板13以及第二加强用侧板8。第一加强用侧板13以及第二加强用侧板8是具有平坦的重合面的圆角的矩形状。另外，在图1中，层叠在最前面的是第一加强用侧板13，层叠在最后面的是第二加强用侧板8。需要说明的是，在本实施方式1中，第一加强用侧板13及第二加强用侧板8为圆角的长方形状。
在第一加强用侧板13的开口部设置有供第一流体流入的第一流入管12以及供第一流体流出的第一流出管9、和供第二流体流入的第二流入管10以及供第二流体流出的第二流出管11。
上述第一流体例如是R410A、R32、R290、CO2等制冷剂，上述第二流体例如是水、乙二醇、丙二醇等防冻液或者它们的混合物。
图5是构成本发明的实施方式1的板式热交换器100的传热板1、2的两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间的局部示意图。图6是表示设置于本发明的实施方式1的板式热交换器100的内翅片4、5的第一例的立体图。图7是表示设置于本发明的实施方式1的板式热交换器100的内翅片4、5的第二例的立体图。
如图5所示，构成传热板1、2的两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)通过钎焊部52被局部地钎焊接合而一体化。另外，在两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间，在其平坦的重合面形成有沿着第一流体以及第二流体的流动方向、即第一流路6以及第二流路7与外部连通的条纹状的多个流出通路51。
另外，在两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)的外壁部17之间也形成有与上述说明的流出通路51同样的条纹状的流出通路51。
另外，本实施方式1的内翅片4、5从传热板1、2传热，增大与流体进行热交换的面积，通过前缘效应、紊流产生等促进热交换。内翅片4、5例如是图6所示的波纹形状以及图7所示的偏置型等的翅片。
接着，对本实施方式1的板式热交换器100的制造方法进行说明。
首先，在两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)的平坦的重合面呈条纹状地涂敷接合防止材料(例如，防止金属氧化物为主要成分的焊料的流动的材料)，将铜等硬钎焊薄板(钎料)夹在中间而构成传热板1、2。然后，传热板1、内翅片4、传热板2、内翅片5以在各自之间夹入硬钎焊薄板的方式交替地依次层叠，在层叠方向上施加载荷而使它们贴紧，在炉中进行加热钎焊。由此，各自被接合而制造板式热交换器100。另外，在钎焊时，接合防止材料的部分未接合，形成流出通路51。
接着，对本实施方式1的板式热交换器100中的热交换进行说明。
如图1所示，从第一流入管12流入的第一流体经由第一集管40向第一流路6流入。流入第一流路6的第一流体通过内翅片4的内部及第一出口集管(未图示)而从第一流出管9流出。同样地，第二流体在第二流路7中流动，第一流体和第二流体经由传热板1、2的双壁进行热交换。
需要说明的是，在由制冷剂构成第一流体并由水或防冻液构成第二流体的情况下，由于第一流体能够利用蒸发时以及冷凝时的大的潜热，因此从降低装置的动力的观点出发，通常以第二流体的1/10至1/5左右的质量流量进行设计。在本实施方式1中，配合其动作条件，以第一流路6的流路高度(内翅片4的高度及间距)比第二流路7侧小的方式进行最佳化。
在这样构成的本实施方式1的板式热交换器100中，双壁构造的两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)被局部地钎焊接合。因此，与仅使两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)贴紧而未进行金属接合的情况相比，能够大幅抑制由热阻的增加引起的性能降低。此外，第一流路6以及第二流路7的流路高度(内翅片4、5的高度以及间距)根据第一流体以及第二流体的动作条件(流体的流量以及物性值等)而进行优化。因此，与层叠有成形为流路形状全部相同形状的波形的传热板的以往的双壁构造的板式热交换器相比，能够实现大幅度的性能提高。
另外，在重合面形成有与外部连通的通路截面积充分大的条纹状的多个流出通路51。因此，即使在由于腐蚀及冻结等而万一传热板1、2产生龟裂的情况下，也能够防止两流体的混合而使泄漏流体向外部流出，能够在外部检测泄漏流体。
另外，流出通路51的高度(图4的a)和宽度(图5的b)根据流出条件被决定为小到几μ至最大1mm左右。流出通路51在宽度方向上增大时，局部钎焊面积变小，热阻增加，因此在高度方向上增大为佳。为了高精度地形成这样的通路形状，需要通过接合防止材料的涂敷条件、硬钎焊薄板的厚度、钎焊时的载荷、以及在间隔件和金属板1a、1b、2a、2b上形成突起等来进行控制。
但是，在层叠有流路形状成形为波形的传热板的以往的板式热交换器中，形状复杂，且需要使两张金属板较强地贴紧，因此难以进行这些控制。与此相对，在本实施方式1的板式热交换器100中，由于通过局部钎焊来抑制热阻，因此不需要使两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)贴紧。另外，由于金属板(1a和1b)、(2a和2b)具有平坦的重合面，因此它们的控制容易，能够高精度地形成上述所示的通路形状。
另外，钎焊部52与流出通路51的面积的比例也较大地影响热交换性能。通过在位于开口部27～30之间的进行流体间的热交换的热交换区域、即设置内翅片4的区域，使钎焊部52的面积相对于整个面积的比为30％以上、特别是50％以上、进而增加到70％以上，与未进行钎焊的双壁构造相比，性能显著提高。另一方面，如果钎焊部52的面积接近100％，则流出通路51的面积减少而流体难以流出，因此钎焊部52的面积的比例为90％以下为佳。
图8是构成图5所示的传热板1、2的两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间的第一变形例的局部示意图。图9是构成图5所示的传热板1、2的两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间的第二变形例的局部示意图。
开口部27～30的周边需要环状的钎焊部52，以使流体不会从开口部27～30流入到两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间，但特别是在未设置内翅片4的区域，也可以不形成钎焊部52，通过如图8所示在未设置内翅片4的区域也形成钎焊部52，能够提高热交换性能。
另外，在流体容易冻结的部分，也可以减少钎焊部52的面积来防止冻结。例如，在流体流入的开口部27～30的周边的附近难以发生冻结的区域，如图8所示那样形成钎焊部52来促进热交换。另一方面，在流体流出的开口部27～30中容易发生冻结的区域，也可以如图9所示不形成钎焊部52，或者减少钎焊部52的面积而使热交换性能降低。
即，通过减少容易发生冻结的部分的钎焊部52的面积等设置分布，能够防止冻结，并且能够提高作为整体的热交换性能。另外，也可以根据冻结以及其他的理由而使钎焊部52形成为钎焊部52的面积的比例不仅在开口部27～30而且在热交换区域中也产生分布的图案。
以上，在层叠多个在四个角具有开口部27～30的传热板1、2，各传热板1、2彼此的一部分被钎焊接合，供第一流体流动的第一流路6和供第二流体流动的第二流路7以各传热板1、2为界交替地形成，并且四个角的开口部27～30分别相连，形成有使第一流体流入流出的第一集管40以及使第二流体流入流出的第二集管41的板式热交换器100中，在第一流路6以及第二流路7分别设置有内翅片4、5，夹着第一流路6或第二流路7的传热板1、2中的至少任一方的传热板1、2是将两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)重合而构成的，在两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间利用钎焊部52局部地钎焊接合，以在其重合面形成与外部连通的多个流出通路51。
根据本实施方式1的板式热交换器100，在构成为双壁的两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间利用钎焊部52局部地钎焊接合，以在其重合面形成与外部连通的多个流出通路51。因此，与仅通过使两张金属板贴紧而未进行金属接合的以往的板式热交换器相比，能够抑制传热性能的降低。另外，在构成为双壁的两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间局部地钎焊接合，以在其重合面形成与外部连通的多个流出通路51。因此，即使在由于腐蚀及冻结等而万一传热板1、2产生龟裂的情况下，也能够防止两流体的混合而使流体向外部流出，能够在外部检测泄漏流体。
实施方式2
以下，对本发明的实施方式2进行说明，但对于与实施方式1重复的部分省略说明，对与实施方式1相同的部分或相当的部分标注相同的附图标记。
图10是表示构成本发明的实施方式2的板式热交换器100的传热板1、2的两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间的局部示意图。此外，图10是相当于实施方式1的图5的图。
如图10所示，构成传热板1、2的两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)通过钎焊部52局部地钎焊接合而一体化。另外，在两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间，在其平坦的重合面形成有与第一流体以及第二流体的流动方向、即第一流路6以及第二流路7正交的、与外部连通的条纹状的多个流出通路51。
在这样构成的本实施方式2的板式热交换器100中，在重合面形成有与外部连通的流出通路51。因此，即使在由于腐蚀及冻结等而万一传热板1、2产生龟裂的情况下，也与实施方式1相同，能够防止两流体的混合而使流体向外部流出，能够在外部检测泄漏流体。而且，流出通路51以与第一流路6以及第二流路7正交的方式形成，与沿着第一流路6以及第二流路7形成的流出通路51相比，能够缩短到外部为止的距离，减小泄漏流体的流路阻力。因此，能够确保用于在外部检测的充分的流出流量。
图11是表示构成本发明的实施方式2的板式热交换器100的传热板1、2的两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间的第一变形例的局部示意图。
另外，如图11所示，构成传热板1、2的两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)通过钎焊部52局部地钎焊接合而一体化。另外，在两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间，在其平坦的重合面形成有与外部连通的格子状的多个流出通路51。
在这样构成的本实施方式2的板式热交换器100中，流出通路51形成为格子状，在泄漏流体向外部流出时，泄漏流体一边从流出开始位置呈格子状分流一边向外部流出。因此，能够减小泄漏流体的流路阻力，能够确保用于在外部检测的充分的流出流量。
图12是表示构成本发明的实施方式2的板式热交换器100的传热板1、2的两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间的第二变形例的局部示意图。
另外，如图12所示，构成传热板1、2的两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)由圆形的钎焊部52局部地钎焊接合而一体化。另外，在两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间，在其平坦的重合面形成有与外部连通的格子状的流出通路51。
在这样构成的本实施方式2的板式热交换器100中，由于流出通路51形成为格子状，因此泄漏流体向外部流出时，泄漏流体一边从流出开始位置呈格子状分流一边向外部流出。另外，泄漏流体从流出开始位置到最初4分支为止的流体阻力最大，但在本实施方式2的第二变形例中，能够较大地确保该格子状流路的分支部的流路宽度(截面积)。因此，能够抑制泄漏流体的流体阻力，进一步确保充分的流出流量。
图13是表示构成本发明的实施方式2的板式热交换器100的传热板1、2的两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间的第三变形例的局部示意图。
另外，如图13所示，构成传热板1、2的两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)通过钎焊部52局部地钎焊接合而一体化。另外，在两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间，在其平坦的重合面形成有与外部连通的格子状的多个流出通路51。另外，流出通路51的流路宽度(流路截面积)越靠近传热板1、2的重合面的中央侧，与外侧相比越大。
在这样构成的本实施方式2的板式热交换器100中，泄漏流体向外部流出时，越靠近传热板1、2的重合面的中央侧，流出通路51的长度越长，但格子状通路的流路宽度(截面积)形成为，越靠近中央侧越大。因此，能够进一步抑制泄漏流体的流体阻力，能够确保充分的流出流量。
如上所述，在本实施方式2的板式热交换器100中，通过条纹状以及格子状等的多个流出通路51，能够抑制泄漏流体的流体阻力。因此，能够防止两流体的混合，使用于在外部检测的充分的量的泄漏流体流出到外部，使装置可靠地停止，由此能够防止空调机的破损等。
实施方式3
以下，对本发明的实施方式3进行说明，但对于与实施方式1及2重复的部分省略说明，对与实施方式1及2相同的部分或相当的部分标注相同的附图标记。
图14是本发明的实施方式3的板式热交换器100的传热板1、2的剖视图。此外，图14是相当于实施方式1的图4的图。
如图14所示，构成传热板1、2的两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)通过钎焊部52局部地钎焊接合而一体化。另外，在两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间，在其平坦的重合面形成有与外部连通的多个流出通路51。而且，在两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)的形成(夹着)流出通路51的面的一方形成有钎焊层53。
在这样构成的本实施方式3的板式热交换器100中，传热板1、2具有双壁构造，形成流出通路51的两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间为空气层，因此热难以传递。但是，通过在两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)的形成流出通路51的面形成钎焊层53，热容易朝向钎焊部52在传热板1、2的重合面的面方向上扩散。因此，由局部钎焊引起的热阻的抑制效果进一步变大，能够降低由双壁构造产生的热阻。
另外，在图14中，示出了仅在两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)的形成流出通路51的面的一方形成有钎焊层53的情况，但并不限定于此。也可以在两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)的形成流出通路51的面双方形成钎焊层53，由此，能够进一步降低由双壁构造产生的热阻。
实施方式4
以下，对本发明的实施方式4进行说明，但对于与实施方式1～3重复的部分省略说明，对与实施方式1～3相同的部分或相当的部分标注相同的附图标记。
图15是本发明的实施方式4的板式热交换器100的传热板1、2的剖视图。此外，图15是相当于实施方式1的图4的图。
如图15所示，构成传热板1、2的两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)通过钎焊部52局部地钎焊接合而一体化。另外，在两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间，在其平坦的重合面形成有与外部连通的多个流出通路51。而且，在两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)的与形成流出通路51的面相反侧的面钎焊接合有内翅片4、5。
在这样构成的本实施方式4的板式热交换器100中，传热板1、2具有双壁构造，在形成流出通路51的两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间存在空气层，因此热难以传递。但是，在两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)的与形成流出通路51的面相反侧的面钎焊接合有内翅片4、5。因此，板式热交换器100成为传热板1、2、钎焊层、内翅片4、5的三重构造。其结果是，热更容易向钎焊部52扩散，由局部钎焊引起的热阻的抑制效果进一步变大，能够降低由双壁构造产生的热阻。
实施方式5
以下，对本发明的实施方式5进行说明，但对于与实施方式1～4重复的部分省略说明，对与实施方式1～4相同的部分或相当的部分标注相同的附图标记。
图16是本发明的实施方式5的板式热交换器100的传热板1、2的正面立体图。
在构成本实施方式5的传热板1、2的两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间，沿着外壁部17的内侧形成有周围泄漏通路14。该周围泄漏通路14与多个流出通路51连通，也与外部连通，因此在流出通路51中流动的泄漏流体在周围泄漏通路14合流后向外部流出。
图17是表示构成本发明的实施方式5的板式热交换器100的传热板1、2的两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间的局部示意图。图18是表示构成本发明的实施方式5的板式热交换器100的传热板1、2的两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间的第一变形例的局部示意图。图19是表示构成本发明的实施方式5的板式热交换器100的传热板1、2的两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间的第二变形例的局部示意图。
如图17所示，也可以不接合两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间的热交换区域，而在整个热交换区域形成流出通路51。另外，如图18所示，也可以在两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间的热交换区域以条纹状涂敷接合防止材料，将铜等硬钎焊薄板夹入该两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间，以条纹状形成多个流出通路51。另外，如图19所示，也可以在两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间的热交换区域以格子状涂敷接合防止材料，将铜等硬钎焊薄板夹入该两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间，以格子状形成多个流出通路51。
在这样构成的本实施方式5的板式热交换器100中，在构成传热板1、2的两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间沿着外壁部17的内侧形成有周围泄漏通路14。因此，即使在流出通路51的一部分堵塞的情况下，也能够使泄漏流体在周围泄漏通路14合流而从其他的流出通路51向外部流出。另外，通过使泄漏流体在泄漏通路14合流，能够确保更早地检测泄漏的流出流量。另外，由于能够减少流出到外部的路径的数量，因此容易确定向外部流出的流出部位，能够容易地配置在外部检测泄漏流体的检测传感器，进而能够减少检测传感器的数量，能够抑制成本。
实施方式6
以下，对本发明的实施方式6进行说明，但对于与实施方式1～5重复的部分省略说明，对与实施方式1～5相同的部分或相当的部分标注相同的附图标记。
图20是本发明的实施方式6的板式热交换器100的分解侧视立体图。图21是本发明的实施方式6的板式热交换器100的传热组件200的正面立体图。图22是本发明的实施方式6的板式热交换器100的传热板2的正面立体图。图23是本发明的实施方式6的板式热交换器100的传热组件200的图21中的A-A剖视图。
在本实施方式6的板式热交换器100中，如图21～图23所示，在两张金属板(1a和1b)、(2a和2b)之间，沿着长边方向分别形成有分隔通路31、32。另外，分隔通路31、32分别与同外部连通的条纹状的多个流出通路51相连。
如图23所示，分隔通路31通过对金属板1a实施凸形状的加工并与金属板1b接合而形成。另外，分隔通路32通过对金属板2b实施凸形状的加工并与金属板2a接合而形成。
在此，如图23所示，分隔通路31、32是对各金属板1a、2b实施凸形状的加工而形成的，但并不限定于此。例如，也可以通过对两张金属板(1a、1b)中的至少一方以及两张金属板(2a、2b)中的至少一方实施凸形状或凹形状的加工而形成分隔通路31、32。
另外，在第一流路6中，分隔通路31的凸外壁与金属板2a钎焊接合，成为第一流路6的分隔部。另外，在第二流路7中，分隔通路32的凸外壁与金属板1b钎焊接合，成为第二流路7的分隔部。
另外，如图21所示，利用第一流路6的分隔部，能够使第一流路6的流动为U形转弯流动。在第一流路6的U形转弯流动中，第一流体从开口部27流入第一流路6，朝向开口部29沿着形成在第一流路6的外壁部17与第一流路6的分隔部之间的流路流动。然后，沿着开口部29以及开口部30的周围流路进行U形转弯，朝向开口部28，沿着形成在第一流路6的外壁部17与第一流路6的分隔部之间的流路流动，从开口部28流出。
另外，如图22所示，利用第二流路7的分隔部，能够使第二流路7的流动为U形转弯流动。在第二流路7的U形转弯流动中，第二流体从开口部29流入第二流路7，朝向开口部27，沿着形成在第二流路7的外壁部17与第二流路7的分隔部之间的流路流动。然后，沿着开口部27及开口部28的周围流路进行U形转弯，朝向开口部30，沿着形成在第二流路7的外壁部17与第二流路7的分隔部之间的流路流动，从开口部30流出。
这样，分隔通路31、32构成为与流出通路51局部重叠，由此分隔通路31、32也成为流出通路51的一部分。因此，与仅与外部连通的条纹状的多个流出通路51的情况相比，能够减小泄漏流体的流路阻力，能够确保用于在外部检测的充分的流出流量。另外，在如图10所示那样的流出通路51以与第一流路6以及第二流路7正交的方式形成的情况下，通过追加分隔通路31、32，与流出通路51配合地形成与图11所示那样的格子状同样的排出路径。因此，在泄漏流体向外部流出时，泄漏流体一边从流出开始位置呈格子状分流一边向外部流出，能够减小泄漏流体的流路阻力，能够确保用于在外部检测的更充分的流出流量。
另外，通过导入分隔通路31、32，能够将流路的流路宽度(与流动正交的方向的宽度)减半，能够在第一流体从开口部27流入内翅片4时使流体均等地流入内翅片4。因此，能够提高板式热交换器100的热交换性能。而且，在由制冷剂构成第一流体并由水或防冻液构成第二流体的情况下，第一流体在蒸发时，以气体与液体混合而成的气液二相状态流入且液体逐渐蒸发而气体的比例增加。另一方面，第一流体在冷凝时，成为以气体流入且气体逐渐冷凝而气体的比例减少的流动。因此，在蒸发时，越靠近出口侧，压力损失越增加，在冷凝时，越靠近入口侧，压力损失越增加。因此，如图21(在此表示蒸发时的流动)所示，使从开口部30朝向开口部28的流路的下游侧的流路宽度比上游侧小，能够实现由压力损失的抑制带来的热交换性能的提高。此外，在第二流体侧，分隔通路32成为热损失路径，但由于分隔通路32为中空构造，因此热损失路径的热阻充分大。因此，对性能的影响较小。
实施方式7
以下，对本发明的实施方式7进行说明，但对于与实施方式1～6重复的部分省略说明，对与实施方式1～6相同的部分或相当的部分标注相同的附图标记。
图24是本发明的实施方式7的板式热交换器100的分解侧视立体图。图25是本发明的实施方式7的板式热交换器100的传热组件200的正面立体图。图26是本发明的实施方式7的板式热交换器100的传热板2的正面立体图。图27是本发明的实施方式7的板式热交换器100的传热组件200的图25中的A-A剖视图。
在本实施方式7的板式热交换器100中，如图25～图27所示，在两张金属板(1a和1b)之间，沿着长边方向形成有分隔通路31、32。另外，分隔通路31、32与同外部连通的条纹状的多个流出通路51相连。
另外，如图27所示，分隔通路31、32通过对金属板1a实施凸形状的加工并与金属板1b接合而形成。
这样，根据实施方式7的板式热交换器100的结构，除了实施方式6的效果之外，在同一流路形成有两条分隔通路31、32。因此，能够进一步减小泄漏流体的流路阻力，能够确保用于在外部检测的更充分的流出流量。另外，通过导入分隔通路31、32，形成为呈S字状蜿蜒的流动，由此能够进一步减小流路的流路宽度(与流动正交的方向的宽度)。因此，在第一流体从开口部27流入内翅片4时，能够使流体进一步均等地流入内翅片4，能够提高板式热交换器100的热交换性能。并且，在由制冷剂构成第一流体并由水或防冻液构成第二流体的情况下，如图25(在此表示蒸发时的流动)所示，将从开口部27朝向开口部28的三条流路的流路宽度构成为，越靠近上游侧而越小。由此，能够实现由压力损失的抑制带来的热交换性能的提高。
实施方式8
以下，对本发明的实施方式8进行说明，但对于与实施方式1～7重复的部分省略说明，对与实施方式1～7相同的部分或相当的部分标注相同的附图标记。
在本实施方式8中，对应用了在实施方式1～7中说明的板式热交换器100的热泵装置26进行说明。在此，作为热泵装置26的利用方式的一例，对热泵式制冷制热及热水供给系统300进行说明。
图28是表示本发明的实施方式8的热泵式制冷制热及热水供给系统300的结构的概略图。
如图28所示，本实施方式8的热泵式制冷制热及热水供给系统300具备收纳于框体内的热泵装置26。热泵装置26具有供制冷剂循环的制冷剂回路24和供热介质循环的热介质回路25。制冷剂回路24通过利用配管依次连接压缩机18、第一热交换器21、由膨胀阀或毛细管等构成的减压装置20、和第二热交换器19而构成。热介质回路25通过利用配管依次连接第一热交换器21、制冷制热及热水供给装置23、和使热介质循环的泵22而构成。
在此，第一热交换器21是在实施方式1～7中说明的板式热交换器100，使在制冷剂回路24中循环的制冷剂与在热介质回路25中循环的热介质之间进行热交换。另外，热介质回路25中使用的热介质只要是水、乙二醇、丙二醇或它们的混合物等能够与制冷剂回路24的制冷剂进行热交换的流体即可。另外，制冷剂为R410A、R32、R290、CO2等。
以在板式热交换器100中，使制冷剂在第一流路6中流动，且热介质在第二流路7中流动的方式，在制冷剂回路24中装入板式热交换器100。
制冷制热及热水供给装置23具备热水储存箱(未图示)、对室内进行空气调节的室内机(未图示)等。在热介质回路25中流动的热介质在板式热交换器100中与在制冷剂回路24中流动的制冷剂进行热交换而被加热，被加热了的热介质储存于热水储存箱(未图示)。另外，被加热了的热介质被引导至室内机(未图示)内部的热交换器，与室内空气进行热交换，对室内空气进行加热，将加热了的室内空气输送至室内，由此对室内进行制热。
另外，在制冷的情况下，虽然未图示，但通过四通阀等使制冷剂回路24内的制冷剂的流动反转，在热介质回路25中流动的热介质在板式热交换器100中与在制冷剂回路24中流动的制冷剂进行热交换而被冷却。然后，被冷却了的热介质被引导至室内机(未图示)内部的热交换器，与室内空气进行热交换，对室内空气进行冷却，将冷却了的室内空气输送至室内，由此对室内进行制冷。
需要说明的是，制冷制热及热水供给装置23的结构并不限定于上述结构，只要是能够使用热介质回路25的热介质的热能或冷能进行制冷制热及热水供给的结构即可。
如在实施方式1～7中说明的那样，板式热交换器100具备将适合于各流体的流动的流路形状最佳化而实现性能提高的内翅片4、5，并且，在抑制作为双壁构造的缺点的传热性能的降低的同时，还兼具即使在由于腐蚀以及冻结等而万一传热板1、2产生龟裂的情况下也防止两流体的混合而使流体向外部流出并对其进行检测的功能，性能高、成本低。
因此，若在本实施方式8中说明的热泵式制冷制热及热水供给系统300中搭载板式热交换器100，则能够高效率地抑制耗电量，能够降低CO2排出量，且能够实现可靠性高的热泵式制冷制热及热水供给系统300。
此外，在实施方式8中，作为板式热交换器100的应用例，对使制冷剂与水进行热交换的热泵式制冷制热及热水供给系统300进行了说明。但是，以上的实施方式1～7中说明的板式热交换器100不限于热泵式制冷制热及热水供给系统300，能够利用于制冷用途冷却装置、发电装置、食品的加热杀菌处理设备等大量的工业设备以及家庭用设备。
附图标记说明
1传热板、1a金属板、1b金属板、2传热板、2a金属板、2b金属板、4内翅片、5内翅片、6第一流路、7第二流路、8第二加强用侧板、9第一流出管、10第二流入管、11第二流出管、12第一流入管、13第一加强用侧板、14周围泄漏通路、17外壁部、18压缩机、19第二热交换器、20减压装置、21第一热交换器、22泵、23热水供给装置、24制冷剂回路、25热介质回路、26热泵装置、27开口部、28开口部、29开口部、30开口部、31分隔通路、32分隔通路、40第一集管、41第二集管、51流出通路、52钎焊部、53钎焊层、100板式热交换器、300热水供给系统。
