JP2023505282A - 一体型乾燥器を備える熱交換器及びプレート熱交換器用プレート - Google Patents
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Abstract
Description
現在、水冷式凝縮機はプレート-プレート(plate-plate)またはプレート-ラメラ(plate-lamella)の構造で製造される。水冷式凝縮機の設計によって、乾燥剤は別途の外部冷媒収集機-乾燥器容器に入れられてそこに保存される。
公知となった凝縮機でこのような外部収集機-乾燥器容器は収容/乾燥器瓶として凝縮機外部に配置されている。特許文献1には2つのエンドプレート間に配置された多数のプレートが互いに連結された空調回路用プレート熱交換器が公知となっている。前記プレート熱交換器は円筒形収集機-乾燥器を備えて、図1のように2つのエンドプレートの中の1つのエンドプレート上に(外部)配置されている。
2つのエンドプレートの中の1つエンドプレート上に外部に配置された乾燥器は、水冷式凝縮機組立体の寸法が増加するという短所を有する。また、乾燥器として収集乾燥器瓶を用いる場合、連結管または連結ブロックが必要である。その他にねじ式で装着可能な収集乾燥器瓶は部分的に追加的な組立工程が必要である。
また、収集機-乾燥器が凝縮機の内側部に配置される実施形態では熱交換器の製造が単純化し、従って、熱乾燥器の費用も減少する。
前記のような実施形態のもう1つの長所は、収集乾燥器瓶が凝縮機上の外部に設置される構造に比べて寸法がより小さいということである。また、収集乾燥器瓶と凝縮機を連結できる連結管または連結ブロックのような追加部品が省略できる。
乾燥器は好ましくは1つ以上の乾燥器開口を有し、この場合、前記1つ以上の乾燥器開口は乾燥器開口が冷媒運搬層または1つ以上の冷媒チャンネルに連結されて冷媒が乾燥器に流入できるように形成されている。これは冷媒が空洞内に配置された乾燥剤を通じて流動するか、または前記乾燥剤と物理的に接触して液体を連結するようにする。この場合、乾燥剤は必ず貫流される必要はなく、拡散能力で開口に到達する。乾燥剤は水分を吸収するが、この場合、水は吸収するか熱を放出する媒体により乾燥器を貫流しない。このためにプレートにより形成された空洞が1つ以上の乾燥器開口を通じて、冷媒が満たされる凝縮機の空間と連結されている。
乾燥器は好ましくは密封リングを有するフィルターを含むフィルター閉鎖部(可逆的(reversible))で閉鎖されることができる。このような設計は空洞/乾燥器に位置した乾燥剤の挿入または交替を許容する。
プレートの開口は好ましくはプレートにより形成されたプレート表面の中央に配置されている。しかしながら、開口がプレートの中央に配置されないプレートの実施形態も考慮できる。
エンドプレートの中の1つ以上のエンドプレートが空洞を有する本発明のもう1つの好ましい実施形態で、前記空洞はカップリングブロックにより冷媒回路と連結されている。このような実施形態は幅の狭い構造的形状を有し、このような構造的形状はエンドプレートを変更することによって乾燥器の迅速な交替を可能にする。
また、本発明の課題は開口を有するプレート熱交換器用プレートにより解決されて、この場合、前記開口は多数のプレートが併置される場合、前記プレート内の開口が空洞を形成するように設計されている。
また、本発明の課題はプレート熱交換器の凝縮機で用いるための本発明によるプレートの用途により解決される。
プレート熱交換器(1)は凝縮機(3)を含み、この凝縮機は多数のプレート(4)及び2つのエンドプレート(5)により形成される。プレート(5)の角には水と冷媒の流入及び排出のための開口(7)が配置されている。
収集乾燥器瓶(2)は連結ブロック(6)または連結管を通じて冷媒側(refrigerant side)凝縮機(3)と連結されている。
図2及び図3は開口(9)を有するプレート(8)を図示し、この時、前記開口は多数のプレート(8)が併置されるか積層される場合、開口(9)が乾燥器(10)及び乾燥剤バッグ内乾燥剤(11)が満たされることができ、従って、凝縮機(12)のための収集機-乾燥器(10)として用いられる空洞を形成するように設計されている。
プレート(8)は追加開口(13)を有する。プレート(8)で形成された凝縮機(12)内ではこのような開口部(13)を通じて冷媒または水が流れる。
図4aは1つの開口(9)及び4つの開口(13)を有するプレート(8)の3次元図面を図示する。
図4bはrも4aに図示される、開口(9)を有するプレート(8)のカットアウト(cut-out)を図示する。
図4cは凝縮機(12)の内側部(30)を共に形成する複数の積層プレート(8)を図示する。
乾燥器(10)は図5に図示す1つ以上の乾燥器開口(15)を有する。
図5及び図6は実施例を図示し、下記で共に説明する。
図5は乾燥器(10)と水冷式凝縮機(12)の冷媒回路間連結に対する概略図を詳細に図示する。適切に乾燥器(10)はアルミニウムカートリッジ/瓶として形成されており、ブレージングにより凝縮機(12)のプレート(8)と連結される。カートリッジまたは瓶は適切には密封用O-リングを有するプラグ及びフィルター用密封面を有し、内部螺糸山のある圧出アルミニウムプロファイルで製造される。プラグ及び密封-O-リングを有する前記のような実施形態は乾燥剤交替時にメンテナンスが容易である。乾燥剤が満たされる空洞内には、プレート熱交換器でこのような空洞を連結できる圧力が存在する。
乾燥器(10)はプレート(8)の中央で凝縮機(12)の内側部(30)を通過する容器として構成されている。
内側部(コア)(30)に統合された乾燥器瓶を有する水冷式凝縮機(12)は「ワンショット(One-Shot)」ブレージングもより製造されるので、外部乾燥器容器または外部乾燥器瓶を装着するための追加組立段階が必要ではない。
冷媒チャンネル(16)と水路(17)はプレート(8)間で延びる。
乾燥器(10)は開放チャンネル(23)を同時に形成する1つ以上の乾燥器開口(15)を通じて、冷媒が乾燥器(10)の容器を通じて流れるか前記乾燥器に連結できるようにする。冷媒は乾燥器(10)及び乾燥剤(11)を通じて流れる(図面符号21に図示される)。乾燥器容器である乾燥器(10)は1つ以上の乾燥器開口(15)を通じて凝縮セクション(18)及び/または流入セクション(19)及び/または過冷却セクション(20)の冷媒チャンネル(16)に連結されることができる。しかしながら、水路(17)の場合、乾燥器(10)が閉鎖されている(閉鎖チャンネル(22))。
乾燥剤(11)を冷媒回路に連結することによって、乾燥剤(11)はシステムから水分を吸収できる。
水冷式凝縮機(12)では収集機-乾燥器(10)がプレート熱交換器(1)の熱伝逹プレート(8)に完全に統合されることが重要である。実施例によって、一体型乾燥器(10)は過冷却セクション(20)(過冷却領域)、一体型収集容器または流入セクション(19)、最後の凝縮プレート、即ちエンドプレート(25)にまたは類型及び流動プロファイルによって可能な追加実施形態の組み合わせで配置されることができる。
流入セクションを有する熱交換器の設計は図6a乃至出すが6hに図示されるように相違するセクションの組み合わせを有する全ての水凝縮機(water condenser)構成に用いられることができる。
図6aは凝縮セクション(18)を有する一体型乾燥器(10)を備える水冷式凝縮機(12)の断面図をである。
図6bは過冷却セクション(20)を有する水冷式凝縮機(12)の断面図である。
図6cは流入セクション(19)を有する水冷式凝縮機(12)の断面図である。
図6dは流入セクション(19)と凝縮セクション(18)を有する水冷式凝縮機(12)の断面図である。
図6eは流入セクション(19)と過冷却セクション(20)を有する水冷式凝縮機(12)の断面図である。
図6fは過冷却セクション(20)と凝縮セクション(18)を有する水冷式凝縮機(12)の断面図である。
図6hに図示する水冷式凝縮機(12)の実施形態は追加で冷媒が過冷却セクション(18)を迂回できる内部管(32)を有する。
図6g及び6hには例えば、乾燥器(10)(容器)との連結が点で図示すており、これら点は例えば、冷媒が乾燥器(10)をどのように貫流するか、即ち、図5の実施形態によって冷媒チャンネル(16)を通じて流れる冷媒が1つ以上の乾燥器開口(15)を通じて容器を通過する間、冷媒の乾燥器貫流の様子を説明する。水路(17)は乾燥器(10)と連結されていない。
図6a乃至6hに図示する矢印は凝縮機(12)内で冷媒と水の流動方向を図示する。
図7aは水冷式凝縮機(12)及び一体型熱交換器(33)を結合するプレート熱交換器(1)を図示する。
図7bは水冷式凝縮機(12)、一体型熱交換器(33)及び蒸発器(34)を結合するプレート熱交換器(1)を図示する。
図7cは水冷式凝縮機(12)、一体型熱交換器(33)、蒸発器(34)及びそれぞれの追加冷媒及び冷却剤熱交換器(35)を結合するプレート熱交換器(1)を図示する。
図8には、収集機-乾燥器が水冷式凝縮機(12)のエンドプレート(25)に統合された内側部(30)を有する本発明の第2実施形態の断面図が図示する。
この場合、エンドプレート(25)は残りのプレート(8)の全体長さを有せず、凝縮機(12)を形成するプレート(8)より短い。
エンドプレート(25)はフランジ(36)を通じてカップリングブロック(37)と連結されており、この場合、エンドプレート(25)とカップリングブロック(37)はプレート(8)と同じ寸法を有することによって空間を節約する方式で連結されている。
固定のために、図示の実施例によればフランジ(36)とカップリングブロック(37)はねじ山のあるボルトとナット(38)を通じて互いに結合される。密封のためにフランジ(36)とカップリングブロック(37)間には密封部(39)が位置する。
前記のような類型の開口はまた、空洞に挿入される電子部品を加熱/冷却するためのセクションとしても用いることができる。この技術はまた、水/水または水/オイルまたは水/空気または多重流体熱交換器(2つ以上)でも用いられることができる。
また、本発明は開口を有するプレート熱交換器用プレート及びその用途に関する。
Claims (11)
- 乾燥器(10)及び水冷式凝縮機(12)を含み、前記凝縮機(12)は多数のプレート(8)及び2つのエンドプレート(25)を含む、熱交換器(1)として、
前記乾燥器(10)は前記凝縮機(12)に統合されており、
前記プレート(8)は開口(9)を有し、この開口(9)は、複数のプレート(8)が併置される場合、前記プレート(8)内の開口(9)が空洞を形成するように設計されており、
そして/または前記エンドプレートの中の1つ以上のエンドプレート(25)が空洞を有し、
前記空洞は乾燥器(10)及び/または乾燥剤(11)を収容するのに適切であることを特徴とする一体型乾燥器を備える熱交換器(1)。 - 前記凝縮機(12)の内側部(30)がプレート-プレート(plate-plate)またはプレート-(冷却-)フィン(plate-(cool-)fin)構成でブレージングにより形成されており、前記凝縮機(12)は冷媒運搬層(16)及び水運搬層(17)を有することを特徴とする請求項1に記載の一体型乾燥器を備える熱交換器(1)。
- 前記乾燥器(10)が1つ以上の乾燥器開口(15)を有し、前記1つ以上の乾燥器開口(15)は乾燥器開口(15)が前記冷媒運搬層(16)と連結されるように形成されたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の一体型乾燥器を備える熱交換器(1)。
- 前記1つ以上の乾燥器開口(15)が前記凝縮機(12)の1つ以上の冷媒運搬層(16)に配置されたことを特徴とする請求項3に記載の一体型乾燥器を備える熱交換器(1)。
- 前記乾燥器(10)がフィルター閉鎖部(24)により閉鎖できることを特徴とする請求項1~請求項4のうち何れかの一項に記載の一体型乾燥器を備える熱交換器(1)。
- 前記プレート(8)内の開口(9)がプレート(8)により形成された表面の中央に配置されたことを特徴とする請求項1~請求項5のうち何れかの一項に記載の一体型乾燥器を備える熱交換器(1)。
- 前記エンドプレートの中の1つ以上のエンドプレート(25)が空洞を有する場合、前記空洞はカップリングブロック(37)により冷媒回路と連結されたことを特徴とする請求項1に記載の一体型乾燥器を備える熱交換器(1)。
- 前記カップリングブロック(37)がフランジ(36)を通じて前記エンドプレート(25)と連結されたことを特徴とする請求項7に記載の一体型乾燥器を備える熱交換器(1)。
- 前記開口(9)内に加熱または冷却のための電子部品が配置されたことを特徴とする請求項1~請求項8のうち何れかの一項に記載の一体型乾燥器を備える熱交換器(1)。
- 開口(9)を有するプレート熱交換器(1)用プレート(8)として、
前記開口(9)は、複数のプレート(8)が併置される場合、前記プレート(8)内の開口(9)が空洞を形成するように設計されたことを特徴とするプレート熱交換器用プレート(8)。 - 熱交換器(1)で用いるための第10項によるプレート熱交換器用プレート(8)の用途。
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