JP5634376B2 - Plate heat exchanger and water heater - Google Patents

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Description

本発明は、プレートが積層され、プレートを挟んで流通する流体間で熱交換するプレート熱交換器に関し、さらにはプレート熱交換器を用いる給湯機に関する。   The present invention relates to a plate heat exchanger in which plates are stacked and heat exchange is performed between fluids flowing through the plates, and further relates to a water heater using the plate heat exchanger.

プレート熱交換器の流路にスケールが付着するのを防止するために、シェルアンドプレート式熱交換器のシェルの胴板に超音波振動子を取付け、熱プレート間の通路に入る直前で流体が超音波を受けるようにした熱交換器が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、熱交換器のスケール付着防止効果が十分に発揮され、加えてシェルの胴板が共振作用をなすので同効果が一層増大する、と説明されている。   In order to prevent the scale from adhering to the flow path of the plate heat exchanger, an ultrasonic vibrator is attached to the shell plate of the shell of the shell-and-plate heat exchanger, and the fluid flows immediately before entering the passage between the heat plates. A heat exchanger adapted to receive ultrasonic waves is known (for example, see Patent Document 1). In Patent Document 1, it is described that the effect of preventing the scale from adhering to the heat exchanger is sufficiently exhibited, and in addition, the shell plate of the shell performs a resonance action, so that the effect is further increased.

また、流路ブロック内に流れる冷媒を直接振動させる振動子ブロックと、振動子ブロックによる冷媒の振動を制御する振動子駆動制御装置とを備える熱交換器が知られている。（例えば、特許文献２参照）。特許文献２では、超音波照射によって生じる定在波・音響流に起因した２次流れのマクロな撹乱作用により、伝熱性能を向上させることができる、と説明されている。   There is also known a heat exchanger that includes a vibrator block that directly vibrates the refrigerant flowing in the flow path block and a vibrator drive control device that controls vibration of the refrigerant caused by the vibrator block. (For example, refer to Patent Document 2). In Patent Document 2, it is described that the heat transfer performance can be improved by the macro disturbance effect of the secondary flow caused by the standing wave / acoustic flow generated by ultrasonic irradiation.

その他、高温水を供給するポンプの吐出側に設けられている吐出弁の開閉制御により、高温水を脈動させて高温室に供給し、プレートを振動させるプレート式熱交換器が開示されている（例えば、特許文献３参照）。特許文献３では、運転を停止することなく、プレートを振動させて高温水側に堆積している異物を除去できる、と説明されている。   In addition, a plate-type heat exchanger is disclosed in which high-temperature water is pulsated and supplied to a high-temperature chamber by opening and closing control of a discharge valve provided on the discharge side of a pump that supplies high-temperature water to vibrate the plate ( For example, see Patent Document 3). Patent Document 3 describes that the foreign matter accumulated on the high-temperature water side can be removed by vibrating the plate without stopping the operation.

特開昭６３−８３５９３号公報JP-A-63-83593 特開２００４−１３２５８０号公報JP 2004-132580 A 特開２００５−２２１１０９号公報JP-A-2005-221109

特許文献１の熱交換器は、シェル内に設けられ、積層されたプレートの積層の側面側から、しかも流体を介して超音波振動を付与する構成である。特許文献１の熱交換器では、距離が離れると振動が減衰されるので、プレートの平面方向に振動面から離れた場所では、スケール付着の防止効果が低くなり、プレート全体としても同効果が不確実で限定的となる問題点があった。また振動が付与された流体とプレートを挟んだ別の流体側には振動は直接付与できず、後者の流体側ではスケール付着の防止効果はより低くなるので、スケール付着の防止が必要な流体は実質上前者の流体だけに限定されていた。   The heat exchanger of patent document 1 is provided in a shell, and is a structure which provides ultrasonic vibration from the side surface side of the lamination | stacking of the laminated | stacked plate through a fluid. In the heat exchanger of Patent Document 1, since the vibration is attenuated when the distance is increased, the effect of preventing scale adhesion is reduced at a position away from the vibration surface in the plane direction of the plate, and the same effect is not achieved for the entire plate. There was a definite and limited problem. In addition, vibration cannot be directly applied to the fluid on which the vibration is applied and another fluid that sandwiches the plate, and the effect of preventing scale adhesion is lower on the latter fluid side. Virtually limited to the former fluid.

特許文献２の熱交換器は、流路を流れる流体に、超音波振動子が付属した振動面が直接触れるように構成されている。特許文献２の熱交換器では、伝熱性能向上効果とともに、特許文献１におけるスケール付着の防止効果も得られるものと考える。しかし一方で、特許文献２では、個々の積層単位に流体間の隔壁を兼ねた振動子を設置することが必要である上、それぞれ振動子を付勢する電源が必要なため、積層時には複雑かつ専用の構造となり、そのため高コストとなる問題点がある。また振動子が埋め込まれる構成であり、振動子の厚みの分、スペースが増大する上、熱抵抗も増え、伝熱性能向上効果は限定的となる問題点がある。さらに振動子が少なくとも接している流体の温度程度に加熱されるのは避けられず、振動子の使用寿命が短くなる、使用できる流体の温度が限定される、高温に耐える振動子を選択する必要から高コストになる、などの問題点があった。   The heat exchanger of Patent Document 2 is configured such that a vibration surface attached with an ultrasonic vibrator directly touches a fluid flowing through a flow path. In the heat exchanger of patent document 2, it thinks that the prevention effect of scale adhesion in patent document 1 is acquired with the heat-transfer performance improvement effect. On the other hand, however, in Patent Document 2, it is necessary to install a vibrator that also serves as a partition wall between fluids in each lamination unit, and a power source for energizing each vibrator is necessary. There is a problem that it becomes a dedicated structure and is therefore expensive. In addition, the vibrator is embedded, and the space is increased by the thickness of the vibrator, the thermal resistance is increased, and the heat transfer performance improvement effect is limited. In addition, it is inevitable that the vibrator is heated to at least the temperature of the fluid that is in contact with it, and it is necessary to select a vibrator that can withstand high temperatures. There were problems such as high cost.

特許文献３の技術は、プレート式熱交換器全体を機械的に振動し、それによって熱交換器中のプレートを振動させるというものである。そのため、プレート式熱交換器は加振されて空間的に動けるようにした構成とする必要があり、実施例では加振式台座の上にプレート式熱交換器を載せた構成が示されている。特許文献３では、プレート式熱交換器の中の水とプレートが基本的に同一に加振されるので、水に対するプレートの振動には繋がり難く、プレート上などの異物の除去の効果は限定的であるという問題点があった。また少なくとも、加振させるための動力に比してプレートが振動するために費やされる動力が低くなり、プレートを振動させるための動力効率が低い、という問題点があった。また、プレート式熱交換器全体が加振されて空間的に動くので、流体配管との接合部も動き、接合部や流体配管の寿命や信頼性が低下する問題点があった。   The technique of Patent Document 3 is to mechanically vibrate the entire plate heat exchanger, thereby vibrating the plate in the heat exchanger. Therefore, the plate heat exchanger needs to be configured to be moved spatially by being vibrated. In the embodiment, a configuration in which the plate heat exchanger is mounted on the vibration pedestal is shown. . In Patent Document 3, since the water and the plate in the plate heat exchanger are basically vibrated in the same manner, it is difficult to connect the vibration of the plate to the water, and the effect of removing foreign matters on the plate is limited. There was a problem that. In addition, there is a problem that at least power consumed for vibrating the plate is lower than power for exciting, and power efficiency for vibrating the plate is low. Further, since the entire plate heat exchanger is vibrated and moved spatially, the joint portion with the fluid piping also moves, and there is a problem that the life and reliability of the joint portion and the fluid piping are lowered.

本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたもので、プレート熱交換器のスケール付着の防止効果を、より確実に、信頼性がより高く、効率よく得ることを目的とする。   This invention is made | formed in view of the above situations, and it aims at obtaining the prevention effect of the scale adhesion of a plate heat exchanger more reliably, more reliably, and efficiently.

上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係るプレート熱交換器は、中心面どうしが対向して空間を挟んで積層された３枚以上のプレートと、その３枚以上のプレートの側面を密閉する側部とから構成され、隣り合う２枚のプレートに挟まれる空間がプレートごとに交互に、高温流体が流通する高温流体流路と、低温流体が流通する低温流体流路と、が形成された熱交換器本体と、熱交換器本体のプレートの積層方向の端にあるプレートの中心面に平行な熱交換器本体の外面に、かつプレートの外縁から離れた位置にプレートの積層方向から固着され、付勢して振動する振動体を備える。そして、振動体による振動の振幅が熱交換器本体の外面で極小である低振動部に接触して、外部から固定して保持する保持部を備える。 In order to achieve the above object, a plate heat exchanger according to a first aspect of the present invention includes three or more plates stacked with a space between the center surfaces facing each other, and the three or more plates. It is composed from the side and the side to seal the alternately for each space between the two plates of the adjacent plate, and the hot fluid flow path the hot fluid flows, cryogen flow path cryogen flows When the heat exchanger body is formed, the plate at a distance to the outer surface of the central heat exchanger parallel to the plane body of the plate at the end of the stacking direction of the heat exchanger body of the plate, and the outer edge of the plate And a vibrating body that is fixed from the stacking direction and vibrates when energized. And the holding | maintenance part which contacts the low vibration part whose amplitude of the vibration by a vibrating body is the minimum on the outer surface of a heat exchanger main body, and hold | maintains it from the outside is provided.

本発明によれば、プレート熱交換器において、スケール抑制と除去、汚れ抑制と除去が確実に安定して信頼性高くできる。   According to the present invention, in the plate heat exchanger, scale suppression and removal, dirt suppression and removal can be reliably performed stably and with high reliability.

本発明の実施の形態１に係るプレート熱交換器の斜視図である。It is a perspective view of the plate heat exchanger which concerns on Embodiment 1 of this invention. 実施の形態１に係るプレート熱交換器の低振動部を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the low vibration part of the plate heat exchanger which concerns on Embodiment 1. FIG. プレート熱交換器の一部の側面断面概念図である。It is a side surface cross-section conceptual diagram of a part of plate heat exchanger. プレート熱交換器の高温流体入口側の側面断面概念図である。It is a side surface cross-section conceptual diagram by the side of the hot fluid inlet of a plate heat exchanger. プレート熱交換器の低温流体出口側の側面断面概念図である。It is a side surface sectional conceptual diagram by the side of the cold fluid outlet of a plate heat exchanger. プレート熱交換器の奇数番のプレートの平面図である。It is a top view of the odd-numbered plate of a plate heat exchanger. プレート熱交換器の偶数番のプレートの平面図である。It is a top view of the even-numbered plate of a plate heat exchanger. 実施の形態１に係るプレート熱交換器の振動子を振動させる動作の一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating an example of an operation of vibrating a vibrator of the plate heat exchanger according to the first embodiment. 本発明の実施の形態２に係るプレート熱交換器の一部の側面断面概念図である。It is a one part side surface conceptual diagram of the plate heat exchanger which concerns on Embodiment 2 of this invention. 実施の形態２に係るプレート熱交換器の弾性体の平面図である。It is a top view of the elastic body of the plate heat exchanger which concerns on Embodiment 2. 実施の形態２に係るプレートと弾性体とを積層した様子を示す平面図である。It is a top view which shows a mode that the plate and elastic body which concern on Embodiment 2 were laminated | stacked. 本発明の実施の形態３に係るプレート熱交換器の構成図である。It is a block diagram of the plate heat exchanger which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態４に係るプレート熱交換器の側面断面概念図である。It is a side cross-sectional conceptual diagram of the plate heat exchanger which concerns on Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態５に係るプレート熱交換器の側面断面概念図である。It is a side cross-sectional conceptual diagram of the plate heat exchanger which concerns on Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態６に係る給湯機である蓄熱給湯空調機の構成図である。It is a block diagram of the thermal storage hot water supply air conditioner which is a hot water supply machine which concerns on Embodiment 6 of this invention. 本発明の実施の形態７に係る給湯機である蓄熱給湯機の構成図である。It is a block diagram of the thermal storage water heater which is a water heater based on Embodiment 7 of this invention.

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。各図において、同一または相当の部材、部位については、同一符号を付して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, the same or equivalent members and parts are described with the same reference numerals.

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るプレート熱交換器の斜視図である。本実施の形態１のプレート熱交換器１では、プレート２の中心面どうしが対向して空間を挟んで積層されている。ここで、プレート２の中心面とは、プレート２を最も広く見る方向に平面視したときの、平面視の方向のプレート２の厚さの中心または平均を通る面をいう。後述するようにプレート２は平板ではないが、図１ではプレート２を平面に見立てて、中心面を積層面２６で表している。 Embodiment 1 FIG.
1 is a perspective view of a plate heat exchanger according to Embodiment 1 of the present invention. In the plate heat exchanger 1 according to the first embodiment, the center surfaces of the plates 2 face each other and are stacked with a space therebetween. Here, the center plane of the plate 2 refers to a plane that passes through the center or average of the thicknesses of the plate 2 in a plan view direction when the plate 2 is viewed in a plan view in the widest viewing direction. As will be described later, the plate 2 is not a flat plate, but in FIG. 1, the plate 2 is regarded as a plane, and the center plane is represented by a laminated surface 26.

実施の形態１では、積層方向２４へ板状のプレート２が７枚積層されている。積層したプレート２の側面（積層側面２５）は、ろう付けなどの溶接やカシメなどによりプレート２の外縁２７（図２参照）どうしを密着したり、図示しないあて板などを外縁２７に密着させて、外部に対して流体が洩れないように水密にしている。積層したプレート２の間は、外縁２７以外は流体が流通する空間が形成されており、高温流体が流通する３つの高温流体流路４と低温流体が流通する３つの低温流体流路９とが積層方向２４へプレート２ごとに交互に形成されている。プレート２を積層して、側面を密閉した構造が、熱交換器本体である。   In the first embodiment, seven plate-like plates 2 are stacked in the stacking direction 24. The side surface (laminated side surface 25) of the laminated plate 2 is brought into close contact with the outer edge 27 (see FIG. 2) of the plate 2 by welding such as brazing or caulking, or an unillustrated pad plate is brought into close contact with the outer edge 27. , It is watertight so that fluid does not leak to the outside. Between the stacked plates 2, spaces other than the outer edge 27 circulate are formed. Three high-temperature fluid passages 4 through which high-temperature fluid circulates and three low-temperature fluid passages 9 through which low-temperature fluid circulates. They are alternately formed in the stacking direction 24 for each plate 2. The structure in which the plates 2 are stacked and the side surfaces are sealed is the heat exchanger body.

プレート熱交換器１には、熱交換器本体の積層方向２４の端のプレート２に、プレート２の外縁から離れた位置に振動体２０が固着されている。振動体２０は、振動面がプレート２の中心面にほぼ平行に固着される。振動体２０が固着されている方から数えて奇数番のプレート２をプレート２ａ、振動体２０が固着されている方から数えて偶数番のプレート２をプレート２ｂとする。   In the plate heat exchanger 1, a vibrating body 20 is fixed to the plate 2 at the end of the heat exchanger body in the stacking direction 24 at a position away from the outer edge of the plate 2. The vibrating body 20 is fixed so that the vibration surface is substantially parallel to the center plane of the plate 2. The odd-numbered plate 2 counted from the side to which the vibrating body 20 is fixed is the plate 2a, and the even-numbered plate 2 counted from the side to which the vibrating body 20 is fixed is the plate 2b.

図３は、プレート熱交換器の一部の側面断面概念図である。図４は、プレート熱交換器の高温流体入口側の側面断面概念図である。図５は、プレート熱交換器の低温流体出口側の側面断面概念図である。図３〜５に示すように、各プレート２の外縁２７以外の積層面２６は波状の凹凸形状を有しており、積層面２６の凹凸形状のパターンが異なる２種類のプレート２ａ、２ｂが交互に積層されている。   FIG. 3 is a side sectional conceptual view of a part of the plate heat exchanger. FIG. 4 is a conceptual side sectional view of the plate heat exchanger on the high temperature fluid inlet side. FIG. 5 is a side cross-sectional conceptual diagram of the cold heat outlet side of the plate heat exchanger. As shown in FIGS. 3 to 5, the laminated surface 26 other than the outer edge 27 of each plate 2 has a wavy uneven shape, and two types of plates 2 a and 2 b having different uneven shape patterns on the laminated surface 26 are alternately arranged. Are stacked.

図６は、プレート熱交換器の奇数番のプレートの平面図である。図７は、プレート熱交換器の偶数番のプレートの平面図である。図６または図７は、プレート２ａまたはプレート２ｂを振動体２０の反対側から見た平面図である。図６および図７の斜めに平行に描かれた点線は、プレート２の凹凸の山線（または谷線）の方向を示す。図６および図７に示すように、プレート２ａとプレート２ｂでは、凹凸の方向がクロスしている。このようにすると高温流体と低温流体が、積層面２６の凹凸形状に沿って積層方向２４に対して上下へ流動するとともに、積層面２６側から見て低温流体流れ方向９ａと高温流体流れ方向４ａとが多くの部分でクロスして流動し、熱交換の効率が高くなるようになっている。なお、積層面２６の平面方向への流量分配がより均一になるように、或いはより熱交換の効率が高くなるように、複雑な凹凸の形状パターンや平面方向への配置パターンが提案されており、図示したパターンは一例に過ぎないことはいうまでもない。   FIG. 6 is a plan view of odd-numbered plates of the plate heat exchanger. FIG. 7 is a plan view of even-numbered plates of the plate heat exchanger. 6 or 7 is a plan view of the plate 2a or the plate 2b as viewed from the opposite side of the vibrating body 20. FIG. 6 and 7 indicate the direction of the ridge line (or valley line) of the unevenness of the plate 2. As shown in FIGS. 6 and 7, the plate 2 a and the plate 2 b cross in the direction of unevenness. In this way, the high-temperature fluid and the low-temperature fluid flow up and down with respect to the stacking direction 24 along the uneven shape of the stacked surface 26, and the low-temperature fluid flow direction 9a and the high-temperature fluid flow direction 4a as viewed from the stacked surface 26 side. And cross and flow in many parts, so that the efficiency of heat exchange is increased. In addition, in order to make the flow distribution in the plane direction of the laminated surface 26 more uniform, or in order to increase the efficiency of heat exchange, complicated uneven shape patterns and arrangement patterns in the plane direction have been proposed. Needless to say, the illustrated pattern is only an example.

積層方向２４へ隣接したプレート２ａとプレート２ｂの積層面２６の間で、積層面２６の外縁以外の部分は、振動体２０による振動の振幅（１０μｍ程度）以上の間隔を開けて非接触に形成されている。このようにすると、熱交換効率の低下を抑制しつつ、積層面２６の剛性を低くして、より一層減衰少なく小さいエネルギーで積層面２６を振動できる。また振動した時に、プレート２どうしが接触しないので、隣接積層面２６間の経時的な衝突による破損や衝突音を抑制できる。   Between the laminated surfaces 26 of the plates 2a and 2b adjacent to each other in the laminating direction 24, the portions other than the outer edge of the laminated surface 26 are formed in a non-contact manner with an interval greater than the amplitude of vibration (about 10 μm) by the vibrating body 20. Has been. If it does in this way, while suppressing the fall of heat exchange efficiency, the rigidity of the lamination surface 26 can be made low, and the lamination surface 26 can be vibrated with much less attenuation and small energy. Further, since the plates 2 do not come into contact with each other when vibrated, it is possible to suppress breakage and collision sound due to the time-lapse collision between the adjacent laminated surfaces 26.

プレート２の積層面２６の４隅の近傍には、高温流体入口５、高温流体出口７、低温流体入口１０および低温流体出口１２が開口される。図１に示すように、端部のプレート２（プレート２ａ）にはそれぞれの開口部に合わせた位置に高温流体流入路６、高温流体流出路８、低温流体流入路１１および低温流体流出路１３が接続されている。図４、図５に示すように、この開口部の積層方向への構成は、積層方向２４へ交互に高温流体流路４あるいは低温流体流路９が流出入するように構成されており、マニホールドの機能を果たしている。   In the vicinity of the four corners of the laminated surface 26 of the plate 2, the hot fluid inlet 5, the hot fluid outlet 7, the cold fluid inlet 10, and the cold fluid outlet 12 are opened. As shown in FIG. 1, the end plate 2 (plate 2a) has a high temperature fluid inflow path 6, a high temperature fluid outflow path 8, a low temperature fluid inflow path 11 and a low temperature fluid outflow path 13 at positions corresponding to the respective openings. Is connected. As shown in FIGS. 4 and 5, the configuration of the openings in the stacking direction is such that the high-temperature fluid channel 4 or the low-temperature fluid channel 9 flows in and out alternately in the stacking direction 24. Plays the function.

図１および図３に示すように、積層方向２４の一方端のプレート２（この実施の形態１では２ａ）の積層面２６の（プレート２の中心面に平行な）外面に振動体２０を固着している。実施の形態１では、積層面２６の対向する２方の外縁２７から等距離になる位置に、すなわち積層面２６の重心位置に、間に固着部２３を挟んで円筒体形状の振動体２０の一方端の底部を積層面２６に固着している。固着部２３は、固まるまでは一定の流動性のある接着剤としてのエポキシ樹脂（耐熱性が望ましい）などで形成された層である。固着部２３は、振動体２０と積層面２６との間に空隙が生じないようにすることと接着とを兼ねたものとなっている。なお、固着部２３に空隙があると振動が減衰し易くなる上、振動によって空隙部の境界で発熱することで接着が剥がれやすくなる。   As shown in FIGS. 1 and 3, the vibrating body 20 is fixed to the outer surface (parallel to the center plane of the plate 2) of the laminated surface 26 of the plate 2 (2a in the first embodiment) at one end in the laminating direction 24. doing. In the first embodiment, the cylindrical vibrating body 20 is located at a position that is equidistant from the opposing two outer edges 27 of the laminated surface 26, that is, at the center of gravity of the laminated surface 26 with the fixing portion 23 interposed therebetween. The bottom of one end is fixed to the laminated surface 26. The fixing portion 23 is a layer formed of an epoxy resin (preferably heat resistant) as an adhesive having a certain fluidity until it is hardened. The adhering portion 23 serves both to prevent a gap from being generated between the vibrating body 20 and the laminated surface 26 and to adhere. In addition, if there is a gap in the fixing portion 23, the vibration is easily attenuated, and the heat is generated at the boundary of the gap due to the vibration, so that the adhesion is easily peeled off.

振動体２０は、振動体２０の半分程度の高さの円筒体形状をした金属製の２つの狭持体２２と、ほぼ同径の薄い円盤状の圧電素子である振動子２１とを備える。圧電素子２１と狭持体２２との間は、ゴム製のシートなどがさらに挟まれており、絶縁されている。狭持体２２および振動子２１の軸心にねじ穴が開いており、そのねじ穴にボルトを差し込んで、振動子２１を２つの狭持体２２で挟んで締め付けた構成である。これは、超音波振動子などで用いられているいわゆるボルト締めランジュバン型といわれる構造である。   The vibrating body 20 includes two metal holding members 22 each having a cylindrical shape about half the height of the vibrating body 20 and a vibrator 21 that is a thin disk-shaped piezoelectric element having substantially the same diameter. A rubber sheet or the like is further sandwiched between the piezoelectric element 21 and the holding body 22 to be insulated. A screw hole is opened in the axial center of the holding body 22 and the vibrator 21, and a bolt is inserted into the screw hole so that the vibrator 21 is sandwiched between the two holding bodies 22 and tightened. This is a so-called bolted Langevin type structure used in an ultrasonic transducer or the like.

圧電素子である振動子２１の両端に接続した高周波導線３１により、電源３２から高周波電源３０を通して高周波数で通電すると、振動子２１が振動し、定在波を形成する振動周波数で振動体２０が振動する。この振動はこの実施の形態１では、積層方向への振幅による振動で、振動周波数２０ｋＨｚ（一般にこの周波数以上が超音波振動である）、最大振幅数μｍ程度としている。なお、振動周波数は、これに限らず、また超音波振動でなくてもよいが、振動周波数が２０ｋＨｚ以下であると、可聴音域となるので、騒音が問題となる可能性がある。実験では、振動周波数が低い方が洗浄の効果は大きくなる結果を得ている。これは、動力が同じであれば振幅が大きくなることによるのが原因と考えられる。これらのことから上記の値程度とするのが好ましい。ただし、振動体２０がプレート２に固着されると、振動体２０単体での振動周波数と違う周波数になる（振動周波数が単体より高くなる）ので、振動体２０単体では２０ｋＨｚ前後の振動周波数としておけばよい。振動体２０の保持のされ方や流路を流れる流体の流量や温度でも振動周波数は変化するので、高周波電源３０は、振動子２１に印加する電源周波数を可変にできるようにしておくと、保持された状態のプレート熱交換器１の振動面２６を効率よく振動できる適切な周波数に合わせることができる。   When a high frequency conducting wire 31 connected to both ends of a vibrator 21 that is a piezoelectric element is energized at a high frequency from a power supply 32 through a high frequency power supply 30, the vibrator 21 vibrates and the vibrating body 20 is vibrated at a vibration frequency that forms a standing wave. Vibrate. In the first embodiment, this vibration is a vibration with an amplitude in the stacking direction, and has a vibration frequency of 20 kHz (generally, this frequency or higher is an ultrasonic vibration) and a maximum amplitude of about several μm. Note that the vibration frequency is not limited to this, and may not be ultrasonic vibration. However, if the vibration frequency is 20 kHz or less, an audible sound range may be caused, and noise may be a problem. In the experiment, it has been obtained that the cleaning effect becomes larger as the vibration frequency is lower. This is thought to be due to the fact that the amplitude increases when the power is the same. For these reasons, the above value is preferable. However, when the vibrating body 20 is fixed to the plate 2, the vibration frequency becomes different from the vibration frequency of the vibrating body 20 alone (the vibration frequency becomes higher than that of the single body). That's fine. Since the vibration frequency changes depending on how the vibrating body 20 is held and the flow rate and temperature of the fluid flowing in the flow path, the high frequency power supply 30 can be held if the power supply frequency applied to the vibrator 21 can be made variable. Thus, the vibration surface 26 of the plate heat exchanger 1 can be adjusted to an appropriate frequency that can be vibrated efficiently.

図２は、実施の形態１に係るプレート熱交換器の低振動部を説明するための図である。本実施の形態１では、外部から保持された断面Ｌ型の金具である保持体２９を８ヶ所の角部２８に接触させて、プレート熱交換器１の位置を固定して保持している。少なくとも、振動体２０による振動の振幅が熱交換器本体の外面で極小である低振動部に接触して、外部から固定して保持することが好ましい。外面で振幅が極小である低振動部は、その周囲より振幅が小さい箇所である。   FIG. 2 is a diagram for explaining a low vibration part of the plate heat exchanger according to the first embodiment. In the first embodiment, the holding body 29 which is a metal fitting having an L-shaped cross section held from the outside is brought into contact with the eight corner portions 28 to fix and hold the position of the plate heat exchanger 1. It is preferable that at least the vibration amplitude by the vibrating body 20 is in contact with the low vibration portion where the outer surface of the heat exchanger body is minimal and is fixed and held from the outside. The low vibration part whose amplitude is minimal on the outer surface is a part whose amplitude is smaller than its surroundings.

角部２８は、振動体２０による振動の振幅が極小であって、振幅が無いかまたは低くなる低振動部の１つである。低振動部は他に、図２の中に示す、４本の線上の側面角部２８ａ、８本の線上の外縁２７、４ヶ所の積層側面２５、積層面２６の４隅に接続された高温流体流入路６、高温流体流出路８、低温流体流入路９、高温流体流出路１１である。プレート熱交換器１が直方体でない形状であっても上記に相当する場所が低振動部である。積層面２６の振動体２０が固着された場所が最も振動の振幅が大きいが、上記の低振動部では、構造的な影響などで剛性が高く、ほとんどかまったく振動しない。逆に低振動部以外で固定すると、振動体２０の振動そのものが抑制され、振動が阻害されるので、低振動部以外では固定しないようにすることが望ましい。   The corner portion 28 is one of low vibration portions where the amplitude of vibration by the vibrating body 20 is minimal and there is no or low amplitude. In addition to the low-vibration part, the side corners 28a on the four lines, the outer edge 27 on the four lines 27, the four laminated side faces 25, and the high temperature connected to the four corners of the laminated face 26 shown in FIG. The fluid inflow path 6, the high temperature fluid outflow path 8, the low temperature fluid inflow path 9, and the high temperature fluid outflow path 11. Even if the plate heat exchanger 1 has a shape that is not a rectangular parallelepiped, the place corresponding to the above is the low vibration part. The vibration amplitude is greatest at the place where the vibrating body 20 of the laminated surface 26 is fixed. However, the low vibration portion has high rigidity due to structural influences and hardly vibrates at all. On the other hand, when the fixing is performed at a portion other than the low vibration portion, the vibration of the vibrating body 20 itself is suppressed and the vibration is inhibited.

低振動部は、実際に振動子２１を振動させて振幅を測定することで簡単に判明するので、測定した結果、振幅をしない上記以外の場所を低振動部（保持体２９を接触して保持する場所）としてもよい。また保持体２９は、接触してプレート熱交換器１を固定位置で保持できれば、上記以外の形状であってもよい。   The low-vibration part can be easily found by actually vibrating the vibrator 21 and measuring the amplitude. As a result of the measurement, the low-vibration part (the holding body 29 is held in contact with the low-vibration part other than the above). It is good also as a place to do. Further, the holding body 29 may have a shape other than the above as long as it can contact and hold the plate heat exchanger 1 in a fixed position.

プレート熱交換器１は、図１の制御器５０によって、高周波電源３０への通電ＯＮ／ＯＦＦ指令により振動体２０を振動する時機および振動体２０の振動を停止する時機を制御する。図１では、制御器５０から各部への線を省略している。プレート熱交換器１は、高温流体流路４、高温流体流入路７、高温流体流出路８、低温流体流路９、低温流体流入路１１、低温流体流出路１３などに、図示しない温度センサを備え、制御器５０は、各部の温度を計測できるようにしてもよい。プレート熱交換器１は、高温流体流入路７、高温流体流出路８、低温流体流入路１１、低温流体流出路１３などに、図示しない流量センサを備え、制御器５０で各部の流量を計測できるようにしてもよい。また、制御器５０は、時間を計測するタイマを備え、高周波電源の通電時間、高温流体または低温流体の流通する時間などの経過時間を計測する。制御器５０は、各センサおよび高周波電源３０への入出力とタイマを備える、論理回路またはマイクロコンピュータで構成できる。   The plate heat exchanger 1 controls the timing of vibrating the vibrating body 20 and the timing of stopping the vibration of the vibrating body 20 by the energization ON / OFF command to the high frequency power supply 30 by the controller 50 of FIG. In FIG. 1, lines from the controller 50 to each unit are omitted. The plate heat exchanger 1 includes temperature sensors (not shown) in the high temperature fluid flow path 4, the high temperature fluid inflow path 7, the high temperature fluid outflow path 8, the low temperature fluid flow path 9, the low temperature fluid inflow path 11, the low temperature fluid outflow path 13, and the like. The controller 50 may measure the temperature of each part. The plate heat exchanger 1 includes a flow rate sensor (not shown) in the high temperature fluid inflow path 7, the high temperature fluid outflow path 8, the low temperature fluid inflow path 11, the low temperature fluid outflow path 13, and the like, and the flow rate of each part can be measured by the controller 50. You may do it. Further, the controller 50 includes a timer for measuring time, and measures elapsed time such as energization time of the high-frequency power source and time for circulating the high temperature fluid or low temperature fluid. The controller 50 can be configured by a logic circuit or a microcomputer including an input / output to each sensor and the high frequency power supply 30 and a timer.

実施の形態１では、下記３つの場合に振動体２０を振動するようにしている。１つ目は凍結の可能性があるとき、２つ目は高温流体を所定時間以上流通したとき、３つ目は顕著にスケール生成が進行する温度以上の高温流体が所定時間以上流通したとき、である。このようにするのは、振動によって振動体２０やプレート熱交換器１の各部に金属疲労などが蓄積するのを抑制するため、振動体２０の振動時間を必要最小限に抑制して、振動体２０自体およびプレート熱交換器１の使用寿命を延ばすことが目的である。以下、振動体２０による振動の作用について説明する。   In the first embodiment, the vibrating body 20 is vibrated in the following three cases. The first is when there is a possibility of freezing, the second is when the high-temperature fluid is circulated for a predetermined time or more, and the third is when the high-temperature fluid is circulated for a predetermined time or more at a temperature at which scale generation proceeds significantly. It is. This is done by suppressing the vibration time of the vibrating body 20 to the minimum necessary to suppress accumulation of metal fatigue and the like in each part of the vibrating body 20 and the plate heat exchanger 1 due to vibration. The purpose is to extend the service life of the 20 itself and the plate heat exchanger 1. Hereinafter, the action of vibration by the vibrating body 20 will be described.

振動体２０に高周波電源３０から高周波数で通電すると、振動体２０が積層方向２４へ振幅する振動が発生する。それに伴い、振動体２０が固着されたプレート２ａの積層面２６が積層方向２４へ振幅する振動が発生する。熱交換器本体の振動は、外縁２７に近づくにしたがって、その振幅は減少する。この振動によって、このプレート２ａの積層面２６に面した低温流体流路９側の低温流体中には、積層面２６近傍の低温流体中でキャビテーションの泡が生じる。さらにはたとえば積層方向２４への音響直進流が生じ、低温流体とキャビテーションの泡ともども低温流体流れ方向９ａとは異なる方向への撹拌が生じる。その結果、音響直進流やキャビテーションの泡が崩壊するときの物理的な衝撃により低温流体が面しているプレート２ａおよび２ｂの表面の異物を除去したり微生物を不活化する作用が生じる。   When the vibrating body 20 is energized at a high frequency from the high-frequency power source 30, vibration that causes the vibrating body 20 to swing in the stacking direction 24 is generated. Along with this, a vibration is generated in which the lamination surface 26 of the plate 2 a to which the vibrating body 20 is fixed swings in the lamination direction 24. As the vibration of the heat exchanger body approaches the outer edge 27, the amplitude thereof decreases. Due to this vibration, cavitation bubbles are generated in the low-temperature fluid near the laminated surface 26 in the low-temperature fluid on the low-temperature fluid flow path 9 side facing the laminated surface 26 of the plate 2a. Further, for example, a straight acoustic flow in the laminating direction 24 occurs, and the low-temperature fluid and the cavitation bubbles also agitate in a direction different from the low-temperature fluid flow direction 9a. As a result, an effect of removing foreign matter on the surfaces of the plates 2a and 2b facing the low-temperature fluid or inactivating microorganisms due to a physical impact when the acoustic straight flow or the cavitation bubbles collapses occurs.

なお、キャビテーションの泡は、中は水蒸気であり、短時間で泡は崩壊する。その時の局部的な高エネルギー変化で低温流体が水道水などであれば一時的にたとえば亜硝酸を生成する作用（何が生成されるかは流体中に含まれる物質による）なども報告されている。その点でも微生物不活化に利用できる、あるいは洗浄効果を上げる化学的作用が得られる。   The cavitation bubbles are water vapor inside, and the bubbles collapse in a short time. If the low-temperature fluid is tap water or the like due to local high energy changes at that time, for example, the action of temporarily producing nitrous acid (what is produced depends on the substance contained in the fluid) has been reported. . In this respect, a chemical action that can be used to inactivate microorganisms or increase the cleaning effect can be obtained.

上記のような物理的な衝撃は、表面ならず、積層面２６そのものへも作用をなす。その結果、上記の低温流体から積層方向２４へ隣接したプレート２ｂの積層面２６が振動することとなり、プレート２ｂの積層面２６の積層方向２４へ面した高温流体流路４でも上記同様な作用を生じる。このときさらに、熱交換する際に通常生じる低温流体および高温流体の積層方向２４への温度境界層の生成が、音響直進流などにより、抑制される作用が生じる。そのため、低温流体と高温流体間で効率よく熱伝達することが可能となる。   The physical impact as described above acts not only on the surface but also on the laminated surface 26 itself. As a result, the laminating surface 26 of the plate 2b adjacent to the laminating direction 24 from the low-temperature fluid vibrates, and the high temperature fluid flow path 4 facing the laminating direction 24 of the laminating surface 26 of the plate 2b performs the same operation as described above. Arise. At this time, the generation of the temperature boundary layer in the laminating direction 24 of the low-temperature fluid and the high-temperature fluid that normally occurs during heat exchange is further suppressed by a straight acoustic flow or the like. As a result, heat can be efficiently transferred between the low temperature fluid and the high temperature fluid.

さらに、順次積層方向２４へ隣接したプレートへ振動が伝達され、それに面した流路やプレートにおいて、上記同様な作用、効果を及ぼす。ただし、振動体２０から積層方向２４へ離れるにしたがって、振動は減衰し、効果が減少することになるので、最後の流体流路で必要な作用と効果が得られるように、振動体２０を振動させる強度を高周波電源３０に設定しておくことが好ましい。   Further, vibrations are sequentially transmitted to the adjacent plates in the stacking direction 24, and the same operations and effects as described above are exerted in the flow paths and plates facing the plates. However, since the vibration attenuates and the effect decreases as the distance from the vibrating body 20 in the stacking direction 24, the vibrating body 20 is vibrated so that the necessary action and effect can be obtained in the final fluid flow path. It is preferable to set the strength to be applied to the high frequency power supply 30.

なお、積層方向２４の最後、積層面２６の外面が空気に面したプレート２ａ（すなわち図１の最も下のプレート２ａ）では、プレートと空気の音速が大きく違うことにより、空気に面した部分で振動の一部は熱に代わる。そのため、この実施の形態１よりもう一層積層するプレートを増やしてそこに低温流体流路９を追加で形成することが望ましい。このようにすると、低温流体の方が振動での発熱分を回収しやすいので、多少なりとも放熱の無駄が減り、熱効率を向上できる。   At the end of the stacking direction 24, the plate 2a whose outer surface of the stacking surface 26 faces the air (that is, the lowermost plate 2a in FIG. 1) is a portion facing the air because the sound speed of the plate and air is greatly different. Part of the vibration is replaced by heat. Therefore, it is desirable to increase the number of plates to be stacked further than in the first embodiment and additionally form the cryogenic fluid flow path 9 there. In this way, the low-temperature fluid can easily collect the heat generated by vibration, so that the waste of heat dissipation is reduced to some extent, and the thermal efficiency can be improved.

図８は、実施の形態１に係るプレート熱交換器の振動子を振動させる動作の一例を示すフローチャートである。制御器５０に電源が入った段階から、振動処理を開始する（ステップ５１）。振動処理は、周期処理部（ステップ５２）によって一定周期でステップ５３以下の処理が進行する。周期処理部から高温流通判断部へ処理が進み、高温流体が流通していなければ（ステップ５３；ＮＯ)、高温流通時間判断部（ステップ５７）へ処理が進む。高温流体が流通していれば（ステップ５３；ＹＥＳ）、高温流通時間積算部で高温流通積算時間を積算し（ステップ５４）、スケール判断部へ処理が進む。高温流体温度がスケール温度以上でなければ（ステップ５５；ＮＯ）、高温流通時間判断部（ステップ５７）へ処理が進む。高温流体温度がスケール温度以上であれば（ステップ５５；ＹＥＳ）、スケール積算時間を積算して（ステップ５６）、高温流通時間判断部（ステップ５７）へ処理が進む。   FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of an operation of vibrating the vibrator of the plate heat exchanger according to the first embodiment. The vibration process is started from the stage when the controller 50 is powered on (step 51). In the vibration processing, the processing after step 53 proceeds at a constant cycle by the periodic processing unit (step 52). If the process proceeds from the periodic processing unit to the high-temperature circulation determination unit and no high-temperature fluid is flowing (step 53; NO), the process proceeds to the high-temperature circulation time determination unit (step 57). If the high-temperature fluid is circulating (step 53; YES), the high-temperature circulation integration time is integrated by the high-temperature circulation time integration unit (step 54), and the process proceeds to the scale determination unit. If the high-temperature fluid temperature is not equal to or higher than the scale temperature (step 55; NO), the process proceeds to the high-temperature circulation time determination unit (step 57). If the high-temperature fluid temperature is equal to or higher than the scale temperature (step 55; YES), the scale integration time is integrated (step 56), and the process proceeds to the high-temperature circulation time determination unit (step 57).

高温流通時間判断部で、高温流通積算時間が予め設定された積算時間を超えれば（ステップ５７；ＹＥＳ）、振動開始部（ステップ６０）へ処理が進む。高温流通積算時間が積算時間を超えてなければ（ステップ５７；ＮＯ）、スケール時間判断部（ステップ５８）へ処理が進む。スケール時間判断部で、スケール積算時間が予め設定された積算時間を超えれば（ステップ５８；ＹＥＳ）、振動開始部（ステップ６０）へ処理が進む。スケール積算時間が積算時間を超えていなければ（ステップ５８；ＮＯ）、凍結判断部（ステップ５９）へ処理が進む。   If the high-temperature circulation time determination unit exceeds the preset integration time (step 57; YES), the process proceeds to the vibration start unit (step 60). If the high-temperature circulation integration time does not exceed the integration time (step 57; NO), the process proceeds to the scale time determination unit (step 58). If the scale integration time exceeds the preset integration time by the scale time determination unit (step 58; YES), the process proceeds to the vibration start unit (step 60). If the scale integration time does not exceed the integration time (step 58; NO), the process proceeds to the freezing determination unit (step 59).

凍結判断部で、外気温が予め設定された凍結する可能性のある凍結温度以下であれば（ステップ５９；ＹＥＳ）、振動開始部（ステップ６０）へ処理が進む。外気温が凍結温度より高ければ（ステップ５９；ＮＯ）、振動判断部（ステップ６１）へ処理が進む。振動開始部（ステップ６０）では、振動体２０の振動を開始し、その後振動判断部（ステップ６１）へ処理が進む。   When the freezing determination unit determines that the outside air temperature is equal to or lower than the preset freezing temperature (YES at step 59), the process proceeds to the vibration starting unit (step 60). If the outside air temperature is higher than the freezing temperature (step 59; NO), the process proceeds to the vibration determination unit (step 61). In the vibration start unit (step 60), the vibration of the vibrating body 20 is started, and then the process proceeds to the vibration determination unit (step 61).

振動判断部で、振動体２０が振動していなければ（ステップ６１；ＮＯ）、周期処理部（ステップ５２）に戻って、次周期まで待機する。振動体２０が振動していれば（ステップ６１；ＹＥＳ）、振動時間積算部（ステップ６２）へ処理が進み、振動積算時間を積算する。振動時間判断部６３で、振動積算時間が予め設定された連続振動時間に達してなければ（ステップ６３；ＮＯ）、周期処理部（ステップ５２）へ戻り、次周期まで待機する。すなわちその間、振動体２０の振動が継続される。   If the vibration body 20 is not vibrating in the vibration determination unit (step 61; NO), the process returns to the cycle processing unit (step 52) and waits until the next cycle. If the vibrating body 20 is vibrating (step 61; YES), the process proceeds to the vibration time integration unit (step 62), and the vibration integration time is integrated. If the vibration integration time has not reached the preset continuous vibration time (step 63; NO), the vibration time determination unit 63 returns to the cycle processing unit (step 52) and waits until the next cycle. That is, during that time, the vibration of the vibrating body 20 is continued.

振動積算時間が連続振動時間を超えれば（ステップ６３；ＹＥＳ）、振動後処理で、振動積算時間をリセットし、振動体２０の振動を停止する（ステップ６４）。その後、高温流通時間判断部（ステップ６５）、スケール時間判断部（ステップ６７）を介して、振動体２０の振動が、高温流通積算時間が超過したことが要因であった場合は（ステップ６５；ＹＥＳ）、高温流通積算時間をリセットして（ステップ６６）、周期処理部（ステップ５２）へ戻る。   If the vibration integration time exceeds the continuous vibration time (step 63; YES), the vibration integration time is reset in the post-vibration processing, and the vibration of the vibrating body 20 is stopped (step 64). Thereafter, when the vibration of the vibrating body 20 is caused by the high-temperature circulation integration time being exceeded through the high-temperature circulation time determination unit (step 65) and the scale time determination unit (step 67) (step 65; (YES), the high-temperature circulation integrated time is reset (step 66), and the process returns to the cycle processing unit (step 52).

高温流通積算時間が超過しておらず（ステップ６５；ＮＯ）、スケール積算時間が超過したことが振動開始の要因であった場合は（ステップ６７；ＹＥＳ）、スケール積算時間をリセットして（ステップ６８）、周期処理部（ステップ５２）へ戻る。高温流通積算時間とスケール積算時間のどちらでもない場合（ステップ６５；ＮＯ、ステップ６７；ＮＯ）、単に周期処理部（ステップ５２）へ戻り、次周期まで待機となる。   If the high-temperature circulation integration time has not exceeded (step 65; NO) and the excess of the scale integration time is the cause of the vibration start (step 67; YES), the scale integration time is reset (step 67). 68), it returns to the cycle processing section (step 52). When neither the high-temperature circulation integration time nor the scale integration time is present (step 65; NO, step 67; NO), the process simply returns to the cycle processing unit (step 52) and waits until the next cycle.

なお、図８では、振動体２０の振動開始の要因が、高温流通積算時間が超過したことによる場合、スケール積算時間が超過したことによる場合、外気温が凍結温度以下となったことによる場合も、同一の振動積算時間後に振動体２０が停止するものとしている。ただし、外気温が凍結温度以下であれば、次の周期で振動体２０が再度振動開始することになる。また、要因によって異なる振動積算時間後に振動体２０が停止するようにしてもよい。   In addition, in FIG. 8, when the factor of the vibration start of the vibrating body 20 is due to the high temperature circulation integration time being exceeded, the scale integration time being exceeded, or the outside air temperature being below the freezing temperature, The vibrating body 20 is assumed to stop after the same vibration integration time. However, if the outside air temperature is equal to or lower than the freezing temperature, the vibrating body 20 starts to vibrate again in the next cycle. Moreover, you may make it the vibrating body 20 stop after the vibration integration time which changes with factors.

以上、説明したように、保持部２９によって低振動部である８ヶ所の角部２８でプレート熱交換器１を保持するので、振動減衰を抑制しつつ確実な保持ができる。積層面２６の２方向の外縁２７から等距離になる中心位置に振動体２０を固着しているので、積層面を減衰少なく振動し易くできる。その結果、配管を接合する部位の経時的な破断や漏水の可能性を抑制して信頼性を高くできる。また無駄少なく効率よく積層面を振動できるので、省エネルギーとなり、スケール抑制と除去、汚れ抑制と除去、伝熱性能向上と持続、がより高い効果で得られる。また、スケールや汚れなどの除去と同様に、流路の壁の表面に形成された初期の錆なども除去できる効果が実験では見られ、錆の抑制と除去の効果も得られる。そしてキャビテーションでの雑菌の成育抑制と除去、振動と熱での凍結の抑制と除去によるプレート２の破損防止、がより高い効果で得られる。また振動が最終的に変換される熱の逃げ道が少ないので振動の結果による熱を効率良く活用でき、よりエネルギー効率が高い。上記のような各効果が得られるプレート熱交換器１が従来の構造を大きく変えずに得られ、省スペースかつ低コストに形成できる。さらに、外面固着の振動体２０は外部へ放熱し易く過熱され難いので、寿命が向上し、より高温流体の使用が可能となり、あるいは高温向でない安価な振動体２０を採用し易い、という効果が得られる。またプレート熱交換器１は熱交換の機能を確保すると同時に上記各効果が得られ、利便性が高い。   As described above, since the plate heat exchanger 1 is held by the eight corners 28 that are the low vibration portions by the holding portion 29, the plate heat exchanger 1 can be reliably held while suppressing vibration attenuation. Since the vibrating body 20 is fixed to the center position that is equidistant from the outer edge 27 in the two directions of the laminated surface 26, the laminated surface can be easily vibrated with little attenuation. As a result, it is possible to increase the reliability by suppressing the possibility of breakage and water leakage at the site where the pipes are joined. In addition, since the laminated surface can be vibrated efficiently with less waste, energy saving is achieved, and scale suppression and removal, dirt suppression and removal, and heat transfer performance improvement and sustain are obtained with higher effects. In addition, similar to the removal of scales and dirt, the effect of removing the initial rust formed on the surface of the channel wall is seen in the experiment, and the effect of suppressing and removing rust is also obtained. In addition, the growth and suppression of various bacteria by cavitation and the prevention of breakage of the plate 2 by the suppression and removal of freezing by vibration and heat can be obtained with higher effects. Moreover, since there are few escape routes for the heat that is finally converted into vibration, the heat resulting from the vibration can be used efficiently, and the energy efficiency is higher. The plate heat exchanger 1 that can obtain the effects as described above can be obtained without greatly changing the conventional structure, and can be formed in a small space and at a low cost. Furthermore, since the vibrating body 20 with the outer surface fixed is easily radiated to the outside and is not easily overheated, the life is improved, a higher temperature fluid can be used, or an inexpensive vibrating body 20 that is not suitable for high temperatures can be easily adopted. can get. Further, the plate heat exchanger 1 ensures the heat exchanging function and at the same time obtains the above-mentioned effects and is highly convenient.

保持部２９で保持するプレート熱交換器１の部分は角部２８には限らず、プレート２の外縁２７または積層した側面２５、側面角部２８ａ、あるいは高温流体または低温流体の出入りのための配管である高温流体流入路６、高温流体流出路８、低温流体流入路１１、低温流体流出路１３などでの低振動部であってもよい。さらに、保持部２９の一部（保持部２９の途中や低振動部との接触部）または全体を、弾性材料または弾性構造で形成すると、確実な保持をしながら振動減衰をより一層抑制できる。   The portion of the plate heat exchanger 1 held by the holding portion 29 is not limited to the corner portion 28, but the outer edge 27 of the plate 2 or the stacked side surface 25, the side surface corner portion 28 a, or piping for entering and exiting high temperature fluid or low temperature fluid The low-vibration part in the high-temperature fluid inflow path 6, the high-temperature fluid outflow path 8, the low-temperature fluid inflow path 11, the low-temperature fluid outflow path 13, etc. Furthermore, if a part of the holding part 29 (a part of the holding part 29 or a contact part with the low vibration part) or the whole is formed of an elastic material or an elastic structure, vibration damping can be further suppressed while reliably holding.

本実施の形態１のプレート熱交換器１では、前記振動体２０が固着された前記プレート２の積層面２６の反対面に前記低温流体流路１３を形成するように構成したので、振動体２０は、熱伝導で加熱され難くなり、寿命が向上する。   In the plate heat exchanger 1 according to the first embodiment, the low temperature fluid flow path 13 is formed on the opposite surface of the laminated surface 26 of the plate 2 to which the vibrating body 20 is fixed. Becomes difficult to be heated by heat conduction, and the life is improved.

本実施の形態１のプレート熱交換器１では、高温流体の流通積算時間が所定値以上になったときに、一定時間、振動体２０を振動するようにしたので、振動する時間を限定して振動する時間を抑制し、スケール付着防止に要するエネルギー効率が高い。また、キャビテーションによるプレート２の減肉を抑制でき、プレート２や振動体２０の使用寿命を向上できる。必要最小限の時間間隔で振動するので、積層した側面の振動による疲労破壊をより抑制でき、プレート熱交換器１の寿命が向上する。   In the plate heat exchanger 1 according to the first embodiment, the vibrating body 20 is vibrated for a certain period of time when the accumulated flow time of the high-temperature fluid exceeds a predetermined value. Therefore, the vibration time is limited. The energy efficiency required to prevent the adhesion of scale is high by suppressing the vibration time. Moreover, the thickness reduction of the plate 2 by cavitation can be suppressed, and the service life of the plate 2 and the vibrating body 20 can be improved. Since it vibrates at a necessary minimum time interval, fatigue failure due to vibration of the laminated side surfaces can be further suppressed, and the life of the plate heat exchanger 1 is improved.

実施の形態１では、振動体２０を流通積算時間で振動するようにしたが、さらに高温流体が流通しているときに限定してもよい。このようにすると、高温流体が流通しているので、高温流体側から除去したスケール、汚れ、雑菌を、流通によって外部へ排出でき易く、除去したものでの閉塞を抑制でき、より一層プレート熱交換器１の使用寿命が向上する。このとき、流通を直接検知せずに運転モードとして流通している筈であるという条件で間接検知して振動体２０を振動するようにしてもよい。   In the first embodiment, the vibrating body 20 is vibrated with the circulation integration time. However, the vibration body 20 may be limited to when the high-temperature fluid is circulating. In this way, since the high-temperature fluid is circulating, the scale, dirt, and germs removed from the high-temperature fluid side can be easily discharged to the outside by circulation, and the clogging with the removed one can be suppressed, and plate heat exchange is further performed. The service life of the container 1 is improved. At this time, the vibrating body 20 may be vibrated by indirect detection under the condition that it should be in circulation as an operation mode without directly detecting distribution.

また実施の形態１では、高温流体の温度が、スケールが生成する温度以上であるときに限定して、さらにその積算時間が所定の時間を超えたときに、振動体２０を振動するようにしている。このため、より一層振動する時間を抑制できるとともに、スケール生成を効率よく抑制でき、振動に要するエネルギーを削減できる。そして、キャビテーションによるプレート２の減肉を抑制でき、プレート２や振動体２０の使用寿命を向上できる。また振動によるプレート２の積層連結部の疲労破壊を抑制でき、プレート熱交換器１の寿命が向上する。   In the first embodiment, the vibrating body 20 is vibrated only when the temperature of the high-temperature fluid is equal to or higher than the temperature generated by the scale and when the accumulated time exceeds a predetermined time. Yes. For this reason, it is possible to further suppress the vibration time, to efficiently suppress scale generation, and to reduce energy required for vibration. And the thickness reduction of the plate 2 by cavitation can be suppressed, and the service life of the plate 2 and the vibrating body 20 can be improved. Moreover, the fatigue failure of the lamination | stacking connection part of the plate 2 by a vibration can be suppressed, and the lifetime of the plate heat exchanger 1 improves.

また凍結する可能性を外気温で検知して、外気温が所定温度以下の時に振動体２０を振動するようにしている。このようにすると、振動により、振動と熱で凍結を抑制でき、少ないエネルギーで凍結による弊害（運転不可時間の発生、流路破断、流路閉塞）を抑制できる。その結果、熱だけを発生するヒーターなどの使用を抑制でき、振動により凍結核を除去するので省エネとなる他、凍結の弊害が減って利便性を向上でき、プレート型熱交換器１の使用寿命を向上できる。なお、凍結の可能性を外気温で検知する方法に限らず、流量低下や流体の温度で検知することも可能である。さらに、雑菌が繁殖する一定の温度以下あるいは所定の温度範囲の時に振動させるようにしてもよい。その場合、振動時間を抑制しつつ、雑菌発生を抑制できる。   Further, the possibility of freezing is detected by the outside air temperature, and the vibrating body 20 is vibrated when the outside air temperature is equal to or lower than a predetermined temperature. In this way, freezing can be suppressed by vibration and heat due to vibration, and adverse effects (occurrence of operation unavailable time, flow path breakage, flow path blockage) due to freezing can be suppressed with less energy. As a result, it is possible to suppress the use of heaters that generate only heat, remove frozen nuclei by vibration, save energy, reduce the effects of freezing and improve convenience, and the service life of the plate heat exchanger 1 Can be improved. It should be noted that the possibility of freezing is not limited to the method of detecting by the outside air temperature, but can be detected by a decrease in flow rate or the temperature of the fluid. Further, it may be vibrated at a temperature below a certain temperature at which various germs propagate or at a predetermined temperature range. In that case, generation | occurrence | production of miscellaneous bacteria can be suppressed, suppressing vibration time.

また逆に、熱交換器内に流通していない積算時間が所定時間以上となった時に振動体２０を振動するようにしてもよい。この場合、流通していないことで、流路の壁面表面に形成される錆が成長する前に、除去することが容易な錆の核を除去でき、その結果、錆の生成を抑制することができる効果がある。このときの流通していない積算時間は、連続的に流通停止している際の積算時間（この場合、途中で流通再開した時点で積算時間はリセットされる）であってもよいし、流通したり流通停止したりする際の流通停止の単純な積算時間（この場合、途中で流通再開しても積算時間はリセットされない）であってもよい。他の要因による積算時間による振動と同様に、振動体２０の振動時間が一定時間以上となったときに、振動体２０の振動は停止され、積算時間もリセットされる。このとき同時に、除去された錆を外部へ排出するために外部のポンプを稼動するようにして流路内に流通が生じるようにすることがより望ましいが、ただ振動するだけであっても錆の生成を抑制する一定の効果は得られる。また振動していても流通が無い場合は、除去された錆などは排出できないので、再付着を抑制するために、流通がある場合に比べて流通停止の積算時間の判定時間を短くする（すなわち頻繁に振動する）ようにし、途中で流通が再開後は、一旦短くした積算時間の判定時間をもとへ戻すようにしてもよい。   Conversely, the vibrator 20 may be vibrated when the accumulated time that is not distributed in the heat exchanger reaches a predetermined time or more. In this case, the rust core that is easy to remove can be removed before the rust formed on the wall surface of the flow path grows because it is not distributed, and as a result, the generation of rust can be suppressed. There is an effect that can be done. The accumulated time that is not distributed at this time may be the accumulated time when the distribution is continuously stopped (in this case, the accumulated time is reset when the distribution is resumed in the middle), It may be a simple integration time for stopping distribution when the distribution is stopped (in this case, the integration time is not reset even if distribution is resumed in the middle). Similarly to the vibration due to the accumulated time due to other factors, when the vibration time of the vibrating body 20 becomes a certain time or longer, the vibration of the vibrating body 20 is stopped and the accumulated time is also reset. At the same time, it is preferable to operate an external pump to discharge the removed rust to the outside so that the flow is generated in the flow path. A certain effect of suppressing generation can be obtained. Also, if there is no circulation even if it vibrates, the removed rust etc. cannot be discharged, so in order to suppress reattachment, the judgment time of the accumulation stop time is shortened compared to the case where there is circulation (that is, It may be vibrated frequently), and after the circulation is resumed in the middle, the determination time of the integration time once shortened may be restored.

実施の形態２．
図９は、本発明の実施の形態２に係るプレート熱交換器の一部の側面断面概念図である。図１０は、実施の形態２に係るプレート熱交換器の弾性体の平面図である。図１１は、実施の形態２に係るプレートと弾性体とを積層した様子を示す平面図である。以下、実施の形態１との相違点を中心に説明する。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 9 is a side sectional conceptual view of a part of the plate heat exchanger according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 10 is a plan view of an elastic body of the plate heat exchanger according to the second embodiment. FIG. 11 is a plan view showing a state in which the plate and the elastic body according to Embodiment 2 are stacked. Hereinafter, the difference from the first embodiment will be mainly described.

実施の形態２では、実施の形態１の構成に加えて、積層方向のプレート２間に弾性体１６が狭持されており、７枚のプレートの間に６枚の弾性体１６が狭持されている。以上の点が違いであり、他の点は実施の形態１と実施の形態２とは同様である。狭持されている弾性体１６は、図１０、図１１に示すようにプレート２の積層面２６の外縁２７に沿って一周するように形成されている。弾性体１６の材質は、シリコンゴムなどの合成ゴムや天然ゴムなどである。   In the second embodiment, in addition to the configuration of the first embodiment, the elastic body 16 is sandwiched between the plates 2 in the stacking direction, and the six elastic bodies 16 are sandwiched between the seven plates. ing. The above points are different, and the other points are the same as in the first and second embodiments. As shown in FIGS. 10 and 11, the sandwiched elastic body 16 is formed so as to make a round along the outer edge 27 of the laminated surface 26 of the plate 2. The material of the elastic body 16 is a synthetic rubber such as silicon rubber or natural rubber.

図１０、図１１では、弾性体１６の低温流体の入出口のマニホールドの部分（左上と右下）は開口され、低温流体流路９が形成されている。また図１１のプレート２ａの裏側の弾性体１６は、図１０を裏返し、左下と右上に高温流体の開口部が来て高温流体流路４が形成できるように狭持される。このようにすると弾性体１６は１種類だけでよくなり、部品の種類が減ることで低コストに形成し易くなる。   10 and 11, the manifold portion (upper left and lower right) of the elastic body 16 at the inlet and outlet of the cryogenic fluid is opened, and the cryogenic fluid flow path 9 is formed. Further, the elastic body 16 on the back side of the plate 2a in FIG. 11 is turned over so that the high-temperature fluid passage 4 can be formed by opening the high-temperature fluid in the lower left and upper right. If it does in this way, only one type of elastic body 16 will be sufficient, and it will become easy to form at low cost by reducing the kind of parts.

プレート２が積層され、外縁２７で水密のために固定されているとき、プレート２が隙間無く積層されていると、構造物としてのプレート熱交換器１の剛性が高くなり、音響インピーダンスも高くなって、低周波数で振動し難くなり、振動伝達方向（積層方向２４）への振動の減衰も大きくなる。一方、プレート２間の隙間が広くなり過ぎると、振動し易くなり、振動の減衰も少なくなるが、水密している外縁２７近傍が破断し易くなる（低振動部であっても全く振動していないわけではないので）。   When the plate 2 is laminated and fixed at the outer edge 27 for watertightness, if the plate 2 is laminated without a gap, the rigidity of the plate heat exchanger 1 as a structure is increased and the acoustic impedance is also increased. Therefore, it becomes difficult to vibrate at a low frequency, and vibration attenuation in the vibration transmission direction (stacking direction 24) also increases. On the other hand, if the gap between the plates 2 becomes too wide, vibration is likely to occur and vibration attenuation is reduced. However, the vicinity of the outer edge 27 that is watertight is likely to break (even in the low vibration part, it is vibrated at all). Not)

実施の形態２のように外縁２７に沿った弾性体１６をプレート２間に狭持しながらプレート２が積層されることで、積層間隔は空いているのでプレート熱交換器１の剛性が必要以上に高くなることがない。そして、積層方向２４への振動が減衰され難くなり、また水密のための外縁２７などは振動が抑制され、振動の繰り返しが原因による疲労破壊などが生じにくく、破断し難くなり、プレート熱交換器１の寿命が向上する。さらに、仮に破断したとしても弾性体１６があることによって熱交換器外部への水漏れが抑制できる。   Since the plates 2 are stacked while the elastic body 16 along the outer edge 27 is sandwiched between the plates 2 as in the second embodiment, the stacking interval is free, so the rigidity of the plate heat exchanger 1 is more than necessary. It will not be expensive. Further, the vibration in the stacking direction 24 is difficult to be attenuated, and the outer edge 27 for watertightness is suppressed, so that the fatigue failure due to the repetition of the vibration does not easily occur, and the plate heat exchanger does not easily break. The life of 1 is improved. Furthermore, even if it breaks, the presence of the elastic body 16 can suppress water leakage to the outside of the heat exchanger.

実施の形態３．
図１２は、本発明の実施の形態３に係るプレート熱交換器の構成図である。以下、上記各実施の形態との相違点を中心に説明する。 Embodiment 3 FIG.
FIG. 12 is a configuration diagram of a plate heat exchanger according to Embodiment 3 of the present invention. Hereinafter, the difference from the above embodiments will be mainly described.

実施の形態３では、実施の形態１ないし２で説明したような２台の熱交換器本体１ａ、１ｂを１組としたプレート熱交換器１となっている。熱交換器本体１ａと熱交換器本体１ｂの間に１つの振動体２０が挟まれるように配置され、振動体２０の積層方向の両端が熱交換器本体１ａ、１ｂのそれぞれの積層面２６に固着されている。   In the third embodiment, the plate heat exchanger 1 is composed of the two heat exchanger bodies 1a and 1b as described in the first and second embodiments. It arrange | positions so that one vibration body 20 may be pinched | interposed between the heat exchanger main body 1a and the heat exchanger main body 1b, and the both ends of the lamination direction of the vibration body 20 may be on each lamination surface 26 of the heat exchanger main bodies 1a and 1b. It is fixed.

振動体２０を振動すると、積層方向の両方向へ振幅が生じ、実施の形態１および２では、その一方端の振幅しか利用していないが、実施の形態３のようにすることで、振動体２０の積層方向の両端の振幅を利用できるようになる。その結果、省スペース、省エネかつ低コストでプレート熱交換器１を構成できる。   When the vibrating body 20 is vibrated, amplitudes are generated in both directions in the stacking direction. In the first and second embodiments, only the amplitude at one end is used, but by using the third embodiment, the vibrating body 20 is used. The amplitudes at both ends in the stacking direction can be used. As a result, the plate heat exchanger 1 can be configured with space saving, energy saving and low cost.

たとえば、次のような使い方ができる。熱交換能力から考えて８１枚（低温流路が４０層、高温流路が４０層）のプレート２が積層されたプレート熱交換器１が必要な場合に、各４１枚（低温流路が２０層、高温流路が２０層）のプレート２が積層された２つの熱交換器本体１ａ、１ｂを用いることができる。プレート２の積層数が増えると振動体２０の固着面から離れるに従って振動の減衰も大きくなる。そのため、振動体２０が固着された積層面２６から積層方向２４へ一番遠いプレート２で、洗浄やスケール除去などの必要な効果を得ようとすると、振動の減衰を見越して振動体２０を付勢する電力を大きめに投入する必要がある。その結果、振動体２０が固着された積層面２６に近いプレート２では過剰な振動が生じることになり、減肉などが大きくなり寿命が低下する。   For example, it can be used as follows. In consideration of the heat exchange capability, when the plate heat exchanger 1 in which 81 plates (40 layers of the low-temperature flow path and 40 layers of the high-temperature flow path) are stacked is required, 41 plates each (20 low-temperature flow paths are 20 layers). It is possible to use two heat exchanger bodies 1a and 1b in which plates 2 having 20 layers are provided. As the number of stacked plates 2 increases, the vibration attenuation increases as the distance from the fixing surface of the vibrating body 20 increases. Therefore, if the plate 2 that is farthest from the laminating surface 26 to which the vibrating body 20 is fixed in the laminating direction 24 is to obtain necessary effects such as cleaning and scale removal, the vibrating body 20 is attached in anticipation of vibration attenuation. It is necessary to input a large amount of power. As a result, excessive vibration occurs in the plate 2 close to the laminated surface 26 to which the vibrating body 20 is fixed, resulting in increased thinning and shortened life.

図１２のように２つの積層に分けることによって、両端の振幅を利用できるので、振動のための無駄な電力投入が減る上、積層数が減った結果減衰が少なくなって減衰を見越した無駄な電力投入も減り、過剰な振動も縮小するので振動体２０が固着された積層面２６に近いプレート２の減肉も減るという効果がある。   By dividing into two layers as shown in FIG. 12, the amplitudes at both ends can be used, so that unnecessary power input for vibration is reduced, and as a result of the reduction in the number of layers, the attenuation is reduced and the useless in anticipation of the attenuation. Since power input is reduced and excessive vibration is reduced, the thickness reduction of the plate 2 near the laminated surface 26 to which the vibrating body 20 is fixed is also reduced.

実施の形態４．
図１３は、本発明の実施の形態４に係るプレート熱交換器の側面断面概念図である。以下、実施の形態１および２との相違点を中心に説明する。 Embodiment 4 FIG.
FIG. 13 is a side cross-sectional conceptual diagram of a plate heat exchanger according to Embodiment 4 of the present invention. Hereinafter, the difference from Embodiments 1 and 2 will be mainly described.

実施の形態１および２では、低温流体流路９を形成するプレート２ａに固着部２３を挟んで振動体２０を固着していた。実施の形態４では、積層方向２４の最外縁の低温流体流路９を構成するプレート２ａのさらに外側に、プレート２の中心面に平行な端部プレート３を設け、端部プレート３に固着部２３を挟んで振動体２０を固着する。その際、端部プレート３と積層方向２４に隣接したプレート２ａの間である隙間部１４の内、振動体２０が固着された面に対応する部分には、たとえばシリカゲルなどのゲル状の封止物１５を封入する。隙間部１４に気体があることによって振動の伝達が阻害されることがないように構成している。隙間部１４全体に封止物１５を封入してもよい。また封止物１５は固着部２３と同様に固まるまでは流動性のあるエポキシ樹脂などであってもよい。   In the first and second embodiments, the vibrating body 20 is fixed to the plate 2a forming the low-temperature fluid flow path 9 with the fixing portion 23 interposed therebetween. In the fourth embodiment, an end plate 3 parallel to the center surface of the plate 2 is provided on the outer side of the plate 2 a constituting the outermost cryogenic fluid flow path 9 in the stacking direction 24, and the fixed portion is attached to the end plate 3. The vibrating body 20 is fixed with 23 interposed therebetween. At that time, in the gap portion 14 between the end plate 3 and the plate 2a adjacent in the stacking direction 24, a portion corresponding to the surface to which the vibrating body 20 is fixed is sealed with a gel-like seal such as silica gel. The object 15 is enclosed. It is configured so that the transmission of vibration is not hindered by the presence of gas in the gap 14. You may enclose the sealing material 15 in the clearance gap 14 whole. Further, the sealing material 15 may be a fluid epoxy resin or the like until it hardens in the same manner as the fixing portion 23.

実施の形態１の構成では、プレート２ａを破損すると漏水する恐れがあるので、低温流体流路９を構成するプレート２ａに固着された振動体２０を着脱交換できないか、着脱交換できるようにするため、プレート２ａの厚みを増す必要があった。実施の形態４では、低温流体流路９を形成するプレート２ａとは別に端部プレート３を設け、その端部プレート３に固着部２３を挟んで振動体２０を固着したので、振動体２０を着脱する際に端部プレート３の面を破損しても漏水することはなく、振動体２０の着脱交換が容易となる。また隙間部１４に封止物１５を封入したので、振動の減衰を抑制できる上、高温流体または低温流体から振動体２０への伝熱が抑制され、振動体２０の過熱が抑制され、振動体２０を長寿命に使用し易くなる。   In the configuration of the first embodiment, if the plate 2a is broken, there is a risk of water leakage. Therefore, the vibrator 20 fixed to the plate 2a constituting the low-temperature fluid flow path 9 cannot be attached or detached, or can be attached or detached. It was necessary to increase the thickness of the plate 2a. In the fourth embodiment, the end plate 3 is provided separately from the plate 2 a forming the low temperature fluid flow path 9, and the vibrating body 20 is fixed to the end plate 3 with the fixing portion 23 interposed therebetween. Even if the surface of the end plate 3 is damaged when attaching and detaching, water leakage does not occur and the vibrator 20 can be easily attached and detached. In addition, since the sealing material 15 is sealed in the gap portion 14, vibration attenuation can be suppressed, heat transfer from the high temperature fluid or low temperature fluid to the vibrating body 20 is suppressed, and overheating of the vibrating body 20 is suppressed. It becomes easy to use 20 for a long life.

実施の形態５．
図１４は、本発明の実施の形態５に係るプレート熱交換器の側面断面概念図である。以下実施の形態４との相違点を中心に説明する。 Embodiment 5 FIG.
FIG. 14 is a conceptual side sectional view of a plate heat exchanger according to Embodiment 5 of the present invention. Hereinafter, the difference from the fourth embodiment will be mainly described.

実施の形態４は、端部プレート３と振動体２０とを固着部２３による粘着性によって固着していた。実施の形態５では、振動体２０をプレート２の中心面に平行な端部プレート３にボルトで固着する。例えば、振動体２０の狭持体２２の内部にねじ穴１８を積層方向２４へ貫通して形成し、その位置に合わせて端部プレート３にも貫通部を形成する。そして、隙間部１４からねじ穴１８に向けてボルト１７を通して、端部プレート３と振動体２０とをさらに固着部２３を挟んで固着する。この場合、振動体２０はボルト１７の締め付けで端部プレート３と固着されるので、固着部２３は振動の減衰や過熱を生じる空気層の生成が抑制さえできればよく、強い粘着性は無くてもよい。また隙間部１４にはボルト１７と一体または別体のナット部を設けている。ボルト１７と別体のナット部とした場合は、ナット部を端部プレート３の表面や裏面に溶接などで固着したものであってもよい。   In the fourth embodiment, the end plate 3 and the vibrating body 20 are fixed by the adhesiveness of the fixing portion 23. In the fifth embodiment, the vibrating body 20 is fixed to the end plate 3 parallel to the center plane of the plate 2 with a bolt. For example, the screw hole 18 is formed in the sandwiching body 22 of the vibrating body 20 so as to penetrate in the laminating direction 24, and a penetration portion is also formed in the end plate 3 in accordance with the position. Then, the end plate 3 and the vibrating body 20 are further fixed by sandwiching the fixing portion 23 through the bolt 17 from the gap portion 14 toward the screw hole 18. In this case, since the vibrating body 20 is fixed to the end plate 3 by tightening the bolts 17, the fixing portion 23 only needs to be able to suppress vibration generation and generation of an air layer that causes overheating, and does not have strong adhesiveness. Good. The gap portion 14 is provided with a nut portion that is integral with or separate from the bolt 17. When the nut 17 is separated from the bolt 17, the nut may be fixed to the front and back surfaces of the end plate 3 by welding or the like.

図１４では、積層方向２４への長さが短いボルト１７で示すが、長いボルトを使用してもよい。振動体２０の積層方向２４の長さより長いボルトとすると、振動体２０の固着面とは反対側からボルトを回転操作できるようになるので、振動体２０の端部プレート３への着脱操作がより容易となる。   In FIG. 14, the bolt 17 having a short length in the stacking direction 24 is shown, but a long bolt may be used. If the bolt is longer than the length of the vibrating body 20 in the stacking direction 24, the bolt can be rotated from the opposite side of the fixing surface of the vibrating body 20, so that the attaching / detaching operation of the vibrating body 20 to the end plate 3 can be further performed. It becomes easy.

また、実施の形態５では積層方向２４への低温流体流路９から隙間部１４に対して一部開口して、低温流体を隙間部１４へ還流させるように構成し、還流させた低温流体を封止物１５ａとしている。勿論、隙間部１４に高温流体流路４から還流させるように構成して、高温流体を封止物１５ａとしてもよい。実施の形態４のように、隙間部１４にゲル状の封止物１５を封入することも可能である。   Further, in the fifth embodiment, the low temperature fluid flow path 9 in the stacking direction 24 is partially opened with respect to the gap portion 14 so that the low temperature fluid is refluxed to the gap portion 14. It is set as the sealing material 15a. Of course, the gap 14 may be recirculated from the high temperature fluid flow path 4 so that the high temperature fluid may be the sealing material 15a. As in the fourth embodiment, it is also possible to enclose the gel-like sealing material 15 in the gap portion 14.

以上のように、隙間部１４の空間的余裕を使って、端部プレート３を貫通したボルト１７で振動体２０と端部プレート３とを固定したので、より一層、端部プレート３と振動体２０の固着が確実となる。また振動体２０の端部プレート３への着脱操作もより容易となる。さらに、低温流体流路９から還流させた低温流体を封止物１５ａとしたので、封止物１５ａの確保が容易である。またプレート熱交換器１の製作時に封止物を確保しなくてよいので、プレート熱交換器１の製作がより容易となり、また低コストに製作できる。   As described above, since the vibrating body 20 and the end plate 3 are fixed with the bolt 17 penetrating the end plate 3 using the space margin of the gap portion 14, the end plate 3 and the vibrating body are further increased. Tightening of 20 is ensured. Further, the attaching / detaching operation of the vibrating body 20 to / from the end plate 3 becomes easier. Furthermore, since the low temperature fluid recirculated from the low temperature fluid flow path 9 is used as the sealing material 15a, it is easy to secure the sealing material 15a. Further, since it is not necessary to secure a sealing material when the plate heat exchanger 1 is manufactured, the plate heat exchanger 1 can be manufactured more easily and at a low cost.

実施の形態６．
図１５は、本発明の実施の形態６に係る給湯機である蓄熱給湯空調機の構成図である。実施の形態６は、実施の形態１ないし５で示すプレート熱交換器１を用いる蓄熱給湯空調機１００である。 Embodiment 6 FIG.
FIG. 15 is a configuration diagram of a regenerative hot water supply air conditioner that is a hot water supply apparatus according to Embodiment 6 of the present invention. The sixth embodiment is a regenerative hot water supply air conditioner 100 that uses the plate heat exchanger 1 shown in the first to fifth embodiments.

給湯機である蓄熱給湯空調機１００は、ヒートポンプ１０２、第１熱交換器１１１、第２熱交換器１０１、蓄熱槽１２１および空調熱交換器１１２から構成される。蓄熱給湯空調機１００は、給水源１２４ａから供給される水を加熱して蓄熱槽１２１に貯湯し、外部の給湯先１２５ａへ給湯する。また、空調熱交換器１１２で、熱交換により室内空気を冷房または暖房する。第２熱交換器１０１は、実施の形態１ないし５のいずれかに示すプレート熱交換器１である。   A heat storage hot water supply air conditioner 100 that is a water heater includes a heat pump 102, a first heat exchanger 111, a second heat exchanger 101, a heat storage tank 121, and an air conditioning heat exchanger 112. The heat storage hot water supply air conditioner 100 heats the water supplied from the water supply source 124a, stores the hot water in the heat storage tank 121, and supplies the hot water to the external hot water supply destination 125a. In addition, the air conditioning heat exchanger 112 cools or heats the room air by heat exchange. The second heat exchanger 101 is the plate heat exchanger 1 shown in any of Embodiments 1 to 5.

蓄熱給湯空調機１００は、ヒートポンプ１０２を温熱および冷熱の熱源とする。第１熱交換器１１１によって、ヒートポンプ循環路１０４を循環する第１熱媒体１０３と第２熱媒体１１０との間で熱交換する。そして、第１循環路１１４によって熱媒体である第２熱媒体１１０が熱需要部１４０へ供給されることで室内を冷暖房する。また、高温流体であり熱媒体である第２熱媒体１１０が第１熱交換器１１１から第２熱交換器１０１へ供給されて、第２熱交換器１０１と蓄熱槽１２１との間の第２循環路１２３によって循環される低温流体である給湯水１４２との間で熱交換されて、蓄熱槽１２１へ高温となった給湯水１４２が蓄熱される。蓄熱槽１２１へ蓄熱された給湯水１４２は、外部の給湯先１２５ａへ必要に応じて給湯路１２５を通って給湯される。これらの機能を満たすために、ポンプ、弁、圧縮機などの稼働部品を操作することで、必要な各部の温度や流量や熱量などを制御するための制御装置１５０を備えている。   The heat storage hot water supply air conditioner 100 uses the heat pump 102 as a heat source for hot and cold heat. The first heat exchanger 111 exchanges heat between the first heat medium 103 and the second heat medium 110 that circulate in the heat pump circuit 104. And the 2nd heat medium 110 which is a heat medium is supplied to the heat demand part 140 by the 1st circulation path 114, and it heats and cools a room | chamber interior. In addition, the second heat medium 110 that is a high-temperature fluid and heat medium is supplied from the first heat exchanger 111 to the second heat exchanger 101, and the second heat medium between the second heat exchanger 101 and the heat storage tank 121 is supplied. Heat exchange is performed with the hot water 142 that is a low-temperature fluid circulated by the circulation path 123, and the hot water 142 that has reached a high temperature is stored in the heat storage tank 121. Hot water 142 stored in the heat storage tank 121 is supplied to an external hot water supply destination 125a through a hot water supply path 125 as necessary. In order to satisfy these functions, a control device 150 is provided for controlling the temperature, flow rate, heat amount, and the like of each necessary part by operating operating parts such as a pump, a valve, and a compressor.

ヒートポンプ１０２（ヒートポンプ機構、装置とも呼ばれる）は、ヒートポンプ循環路１０４と、圧縮機１０５と、循環切替弁１０６と、膨張弁１０７と、外気熱交換器１０９と、第１熱交換器１１１とを備えている。ヒートポンプ循環路１０４は、炭化水素系や二酸化炭素など、使用温度圧力範囲内で気液２相化可能な第１熱媒体１０３を圧縮と膨張とをさせながら循環させる。圧縮機１０５は、第１熱媒体１０３を気相の状態で圧送して高温高圧化する。循環切替弁１０６は、圧縮機１０５の圧送方向、すなわちヒートポンプ循環路１０４での第１熱媒体１０３の循環方向を、冷房と暖房とを切り替えるために変更する。膨張弁１０７は、高圧の液相の第１熱媒体１０３を気液混合相へ膨張させて低温低圧化する。外気熱交換器１０９は、ファン１０８で送風された外気と第１熱媒体１０３とを熱交換する。第１熱交換器１１１は、グリセリン等を水に混ぜて低温まで凝固しないようにした不凍液である第２熱媒体１１０と第１熱媒体１０３とを熱交換する。   The heat pump 102 (also referred to as a heat pump mechanism or device) includes a heat pump circulation path 104, a compressor 105, a circulation switching valve 106, an expansion valve 107, an outside air heat exchanger 109, and a first heat exchanger 111. ing. The heat pump circulation path 104 circulates, while compressing and expanding, the first heat medium 103 that can be gas-liquid two-phase within the operating temperature and pressure range, such as a hydrocarbon system or carbon dioxide. The compressor 105 pressurizes the first heat medium 103 in a gas phase to increase the temperature and pressure. The circulation switching valve 106 changes the pressure feeding direction of the compressor 105, that is, the circulation direction of the first heat medium 103 in the heat pump circulation path 104 in order to switch between cooling and heating. The expansion valve 107 expands the high-pressure liquid-phase first heat medium 103 into the gas-liquid mixed phase to lower the temperature and pressure. The outside air heat exchanger 109 exchanges heat between the outside air blown by the fan 108 and the first heat medium 103. The first heat exchanger 111 exchanges heat between the second heat medium 110 and the first heat medium 103, which are antifreeze liquids in which glycerin or the like is mixed with water so as not to be solidified to a low temperature.

ヒートポンプ１０２は、ヒートポンプ循環路１０４内の第１熱媒体１０３の凝縮と気化とを利用して外気と第２熱媒体１１０との何れか一方から吸熱した熱を他方へ放熱する。ヒートポンプ１０２は、圧縮機１０５の圧縮に要する動力に比して効率よく、第１熱媒体１０３を介して外気と第２熱媒体１１０との間で熱を移動させる。第１熱交換器１１１では、第１熱媒体１０３と第２熱媒体１１０とは熱交換するだけで混合されない構成である。   The heat pump 102 dissipates heat absorbed from either the outside air or the second heat medium 110 to the other using the condensation and vaporization of the first heat medium 103 in the heat pump circuit 104. The heat pump 102 moves heat between the outside air and the second heat medium 110 via the first heat medium 103 more efficiently than the power required for compression of the compressor 105. The first heat exchanger 111 has a configuration in which the first heat medium 103 and the second heat medium 110 are not mixed only by heat exchange.

第２熱媒体１１０を冷却する際は、膨張弁１０７から第１熱交換器１１１へ気液２相化された低温低圧の第１熱媒体１０３が流れる（流動方向１５１の逆方向）。一方、第２熱媒体１１０を加熱する際は、圧縮機１０５から第１熱交換器１１１へ高温高圧の気相の第１熱媒体１０３が流れる（流動方向１５１）。このように、ヒートポンプ循環路１０４の第１熱媒体１０３の循環方向は加熱時と冷却時では反転する。   When the second heat medium 110 is cooled, the low-temperature and low-pressure first heat medium 103 that has been gas-liquid two-phase flows from the expansion valve 107 to the first heat exchanger 111 (reverse direction of the flow direction 151). On the other hand, when the second heat medium 110 is heated, the high-temperature and high-pressure gas phase first heat medium 103 flows from the compressor 105 to the first heat exchanger 111 (flow direction 151). Thus, the circulation direction of the first heat medium 103 in the heat pump circuit 104 is reversed during heating and cooling.

循環切替弁１０６は４方弁である。４方弁は、４つの接続路Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが接続されており、接続路Ａと接続路Ｂ、および接続路Ｃと接続路Ｄが流通している状態と、接続路Ａと接続路Ｃ、および接続路Ｂと接続路Ｄが流通している状態とを変更することができるようになっている。すなわち、ヒートポンプ１０２の加熱時には、外気熱交換器１０９から圧縮機１０５の入路へ流通し、圧縮機１０５の出路からヒートポンプ循環路１０４へ流通する。ヒートポンプ１０２の冷却時には、ヒートポンプ循環路１０４から圧縮機１０５の入路へ流通し、圧縮機１０５の出路から外気熱交換器１０９へ流通する。   The circulation switching valve 106 is a four-way valve. In the four-way valve, four connection paths A, B, C, and D are connected, and the connection path A and the connection path B, and the connection path C and the connection path D circulate, and the connection path A and The connection path C and the state in which the connection path B and the connection path D are in circulation can be changed. That is, when the heat pump 102 is heated, it flows from the outside air heat exchanger 109 to the inlet path of the compressor 105, and flows from the outlet path of the compressor 105 to the heat pump circulation path 104. When the heat pump 102 is cooled, it flows from the heat pump circulation path 104 to the inlet of the compressor 105, and flows from the outlet of the compressor 105 to the outside heat exchanger 109.

蓄熱給湯空調機１００には、第１熱交換器１１１と熱需要部１４０としての空調熱交換器１１２との間で第１ポンプ１１３によって第２熱媒体１１０が循環する第１循環路１１４が形成されている。すなわち第１循環路１１４は、第１熱交換器１１１、蓄熱切替弁１１９、空調熱交換器１１２、第１ポンプ１１３、第１熱交換器１１１の経路である。第１循環路の往路１１４ａは、第１熱交換器１１１、蓄熱切替弁１１９、空調熱交換器１１２の経路である。第１循環路の復路１１４ｂは、空調熱交換器１１２、第１ポンプ１１３、第１熱交換器１１１の経路である。なお、空調熱交換器１１２の用途は、第２熱媒体１１０を熱源とした熱交換により室内空気を冷房または暖房することである。   The heat storage hot water supply air conditioner 100 is formed with a first circulation path 114 through which the second heat medium 110 is circulated by the first pump 113 between the first heat exchanger 111 and the air conditioning heat exchanger 112 as the heat demand unit 140. Has been. That is, the first circulation path 114 is a path of the first heat exchanger 111, the heat storage switching valve 119, the air conditioning heat exchanger 112, the first pump 113, and the first heat exchanger 111. The forward path 114 a of the first circulation path is a path of the first heat exchanger 111, the heat storage switching valve 119, and the air conditioning heat exchanger 112. The return path 114 b of the first circulation path is a path of the air conditioning heat exchanger 112, the first pump 113, and the first heat exchanger 111. Note that the use of the air conditioning heat exchanger 112 is to cool or heat indoor air by heat exchange using the second heat medium 110 as a heat source.

第２熱交換器１０１は、第２熱媒体１１０と給湯水１４２とを熱交換する。第１熱交換器１１１から空調熱交換器１１２へ第２熱媒体１１０が流れる第１循環路の往路１１４ａの途中から供給路１１５が分岐され、供給路１１５の他端は第２熱交換器１０１へ接続されている。第２熱交換器１０１には、供給路１１５で供給された第２熱媒体１１０が流出する側に排出路１１７が接続されている。この排出路１１７の他端は、空調熱交換器１１２から第１熱交換器１１１へ第２熱媒体１１０が流れる第１循環路の復路１１４ｂの途中に合流している。第１熱交換器１１１、第１循環路の往路１１４ａの供給路１１５に分岐前の部分、供給路１１５、第２熱交換器１０１、排出路１１７、第１循環路の復路１１４ｂの排出路１１７へ合流後の部分、第１熱交換器１１１の経路は、蓄熱槽１２１へ給湯水１４２を蓄熱するためにまたは給湯先１２５ａへ給湯水１４２を供給するために、給湯水１４２を加熱する際に第２熱媒体１１０が流動する経路である。   The second heat exchanger 101 exchanges heat between the second heat medium 110 and the hot water 142. The supply path 115 is branched from the middle of the forward path 114a of the first circulation path through which the second heat medium 110 flows from the first heat exchanger 111 to the air conditioning heat exchanger 112, and the other end of the supply path 115 is the second heat exchanger 101. Connected to. A discharge path 117 is connected to the second heat exchanger 101 on the side from which the second heat medium 110 supplied through the supply path 115 flows out. The other end of the discharge path 117 joins in the middle of the return path 114 b of the first circulation path through which the second heat medium 110 flows from the air conditioning heat exchanger 112 to the first heat exchanger 111. The first heat exchanger 111, the portion before branching to the supply path 115 of the first circulation path 114a, the supply path 115, the second heat exchanger 101, the discharge path 117, and the discharge path 117 of the first circulation path return path 114b. The portion of the first heat exchanger 111 is connected to the heat storage tank 121 in order to store the hot water 142 or to supply the hot water 142 to the hot water supply 125a when the hot water 142 is heated. This is a path through which the second heat medium 110 flows.

第２熱交換器１０１と蓄熱槽１２１との間には、第２ポンプ１２２によって給湯水１４２が循環する第２循環路１２３が形成されている。すなわち第２循環路１２３は、第２熱交換器１０１、蓄熱槽１２１、第２ポンプ１２２、第２熱交換器１０１の経路である。第２循環路の往路１２３ａは、第２熱交換器１０１、蓄熱槽１２１の経路である。第２循環路の復路１２３ｂは、蓄熱槽１２１、第２ポンプ１２２、第２熱交換器１０１の経路である。第２熱交換器１０１では、第２熱媒体１１０と給湯水１４２とは熱交換するだけで混合されない構成である。   Between the 2nd heat exchanger 101 and the thermal storage tank 121, the 2nd circulation path 123 through which the hot water 142 circulates by the 2nd pump 122 is formed. That is, the second circulation path 123 is a path of the second heat exchanger 101, the heat storage tank 121, the second pump 122, and the second heat exchanger 101. A forward path 123 a of the second circulation path is a path of the second heat exchanger 101 and the heat storage tank 121. A return path 123b of the second circulation path is a path of the heat storage tank 121, the second pump 122, and the second heat exchanger 101. The second heat exchanger 101 has a configuration in which the second heat medium 110 and the hot water 142 are only mixed by heat exchange.

第２熱交換器１０１は、上記実施の形態１〜５で示したようなプレート熱交換器１であり、振動体２０ａが付設されている。   The 2nd heat exchanger 101 is the plate heat exchanger 1 as shown in the said Embodiment 1-5, and the vibrating body 20a is attached.

蓄熱槽１２１は、所定量（たとえば２００リットル）の給湯水１４２が常に収容されている。蓄熱槽１２１には、槽内上部側から給湯水１４２を流入したり流出したりするように第２循環路の往路１２３ａが接続されている。また蓄熱槽１２１には、槽内下部側から給湯水１４２を流入したり流出したりするように第２循環路の復路１２３ｂが接続されている。第２循環路の復路１２３ｂの途中に給水路１２４が、また第２循環路の往路１２３ａの途中に給湯路１２５が接続されている。蓄熱槽１２１から給湯水１４２が給湯先１２５ａへ第２循環路の往路１２３ａの一部と給湯路１２５とを通って給湯されるに応じて、給水源１２４ａから給水路１２４と第２循環路の復路１２３ｂの一部を通って給湯水１４２が蓄熱槽１２１へ流入する。   The heat storage tank 121 always stores a predetermined amount (for example, 200 liters) of hot water 142. An outward path 123a of the second circulation path is connected to the heat storage tank 121 so that hot water 142 flows in and out from the upper side of the tank. In addition, a return path 123b of the second circulation path is connected to the heat storage tank 121 so that hot water 142 flows in and out from the lower side of the tank. A water supply path 124 is connected in the middle of the return path 123b of the second circulation path, and a hot water supply path 125 is connected in the middle of the outbound path 123a of the second circulation path. As hot water 142 is supplied from the heat storage tank 121 to the hot water supply destination 125a through a part of the outgoing path 123a of the second circulation path and the hot water supply path 125, the hot water supply path 124 and the second circulation path are supplied from the water supply source 124a. Hot water 142 flows into the heat storage tank 121 through a part of the return path 123b.

なお、給湯水１４２が蓄熱槽１２１へ流入する前提は、給水源１２４ａに給水圧力が充分にあることであるが、給水源１２４ａに充分な給水圧力が無い場合は、給水路１２４の途上に給水用のポンプ（図示しない）を設ける。また、図１５では、給湯路１２５は第２循環路の往路１２３ａの途上から分岐され、給水路１２４は第２循環路の復路１２３ｂの途上に合流しているが、それぞれ蓄熱槽１２１に直接接続されていてもよい。   Note that the premise that the hot water 142 flows into the heat storage tank 121 is that the water supply source 124a has a sufficient water supply pressure. However, if the water supply source 124a does not have a sufficient water supply pressure, the water supply is provided along the water supply path 124. A pump (not shown) is provided. In FIG. 15, the hot water supply path 125 is branched from the middle of the forward path 123 a of the second circulation path, and the water supply path 124 is joined to the middle of the return path 123 b of the second circulation path, but each is directly connected to the heat storage tank 121. May be.

空調熱交換器１１２は、冷房あるいは暖房用の室内機に設けられている。空調熱交換器１１２では、室内空気と、第１循環路１１４を循環している第２熱媒体１１０との間で熱が移動し、第２熱媒体１１０が温熱を循環している場合は室内が暖房され、第２熱媒体１１０が冷熱を循環している場合は室内が冷房される。室内空気を空調熱交換器１１２に対して送風するファン（図示していない）を設けることで熱交換効率をより高くできる。空調熱交換器１１２による冷暖房は、ファンなど設けずに、輻射によるだけのものであってもよい。   The air conditioning heat exchanger 112 is provided in an indoor unit for cooling or heating. In the air conditioning heat exchanger 112, heat is transferred between the room air and the second heat medium 110 circulating in the first circulation path 114, and when the second heat medium 110 circulates warm heat, When the second heat medium 110 circulates cold heat, the room is cooled. By providing a fan (not shown) that blows indoor air to the air conditioning heat exchanger 112, the heat exchange efficiency can be further increased. The cooling / heating by the air conditioning heat exchanger 112 may be only by radiation without providing a fan.

第１ポンプ１１３は、第１循環路の復路１１４ｂに排出路１１７が合流する位置と、第１熱交換器１１１との間に設けられている。第１ポンプ１１３は、第１循環路の往路１１４ａと第１循環路の復路１１４ｂとによって空調熱交換器１１２での空調運転（暖房運転または冷房運転）する時に、第１熱交換器１１１と空調熱交換器１１２との間で第２熱媒体１１０を循環する。また、第１ポンプ１１３は、供給路１１５、第２熱交換器１０１、排出路１１７の経路において、蓄熱運転時や給湯運転時など、第２熱交換器１０１を流通する給湯水１４２を加熱運転する時に、第１熱交換器１１１と第２熱交換器１０１との間で第２熱媒体１１０を循環させる。なお、第１ポンプ１１３は、回転数を可変に調節することができ、第１熱交換器１１１を流通する第２熱媒体１１０の流量を変更できるようになっている。   The first pump 113 is provided between the first heat exchanger 111 and the position where the discharge path 117 joins the return path 114b of the first circulation path. The first pump 113 performs air conditioning operation (heating operation or cooling operation) in the air conditioning heat exchanger 112 by the forward path 114a of the first circulation path and the return path 114b of the first circulation path. The second heat medium 110 is circulated with the heat exchanger 112. In addition, the first pump 113 performs heating operation of the hot water 142 flowing through the second heat exchanger 101 in the path of the supply path 115, the second heat exchanger 101, and the discharge path 117, such as during heat storage operation or hot water supply operation. When this is done, the second heat medium 110 is circulated between the first heat exchanger 111 and the second heat exchanger 101. In addition, the 1st pump 113 can adjust the rotation speed variably, and can change the flow volume of the 2nd heat medium 110 which distribute | circulates the 1st heat exchanger 111 here.

実施の形態６では、第１循環路の往路１１４ａから供給路１１５へ分岐する部分に、３方弁である蓄熱切替弁１１９が設けられている。３方弁は、３つの接続路Ａ、Ｂ、Ｃが接続されており、接続路Ａと接続路Ｂとを流通させるか、接続路Ａと接続路Ｃとを流通させるか、を変更する。また３方弁は一方向の流通が全開となれば、他方向の流通は全閉となるように、２方向の流通量が排他的に変更される。蓄熱切替弁１１９は、供給路１１５へ分岐する第２熱媒体１１０の流通量と、供給路１１５に分岐されずに第１循環路の往路１１４ａへ流通する第２熱媒体１１０の流通量とを排他的に変更できるようになっている。   In the sixth embodiment, a heat storage switching valve 119 that is a three-way valve is provided at a portion of the first circulation path that branches from the forward path 114a to the supply path 115. The three-way valve is connected to three connection paths A, B, and C, and changes whether the connection path A and the connection path B are circulated or the connection path A and the connection path C are circulated. In the three-way valve, the flow amount in two directions is exclusively changed so that the flow in one direction is fully opened and the flow in the other direction is fully closed. The heat storage switching valve 119 determines the flow rate of the second heat medium 110 that branches to the supply path 115 and the flow rate of the second heat medium 110 that flows to the forward path 114a of the first circulation path without branching to the supply path 115. It can be changed exclusively.

図１５の制御装置１５０は、ヒートポンプ１０２、各種の弁およびポンプに接続し、それらを制御する。また、制御装置１５０は、プレート熱交換器としての第２熱交換器１０１の制御器を兼ねる。図１５では、制御装置１５０から各部への配線を省略している。制御装置１５０は、各センサからの入力、弁およびポンプならびに振動体２０ａとの入出力とタイマを備える、論理回路またはマイクロコンピュータで構成できる。   The control device 150 in FIG. 15 is connected to and controls the heat pump 102, various valves, and a pump. Moreover, the control apparatus 150 serves also as the controller of the 2nd heat exchanger 101 as a plate heat exchanger. In FIG. 15, wiring from the control device 150 to each unit is omitted. The control device 150 can be configured by a logic circuit or a microcomputer that includes inputs from each sensor, valves and pumps, input / output of the vibrator 20a, and a timer.

以下、種々の運転（蓄熱運転、給湯運転、暖房運転、冷房運転の単独または組み合わせ）状態における、蓄熱切替弁１１９、第１ポンプ１１３、第２ポンプ１２２などの稼働部の切り替え制御または流量制御（あるいは回転数制御）に基づく第２熱媒体１１０と給湯水１４２の流れを説明する。蓄熱切替弁１１９、第１ポンプ１１３、第２ポンプ１２２は、運転状態に合わせて連動または非連動で作動するが、制御装置１５０によってこれらを制御するのは下記のとおりである。なお、運転状態が切り替わった直後や蓄熱量や給湯量などに変動が生じた場合、あるいは稼働部の制御動作などにより流量、温度などは過渡的には変動するが、下記では主に定常状態での動作を記載している。   Hereinafter, switching control or flow rate control of operating units such as the heat storage switching valve 119, the first pump 113, and the second pump 122 in various operations (thermal storage operation, hot water supply operation, heating operation, and cooling operation alone or in combination) ( The flow of the second heat medium 110 and hot water 142 based on the rotation speed control) will be described. The heat storage switching valve 119, the first pump 113, and the second pump 122 operate in an interlocked or non-interlocking manner in accordance with the operating state, and these are controlled by the control device 150 as follows. The flow rate, temperature, etc. may change transiently immediately after the operation state is changed, or when the amount of stored heat or hot water varies, or due to the control operation of the operating part, etc. The operation of is described.

蓄熱給湯空調機１００の蓄熱運転時には、蓄熱切替弁１１９が供給路１１５側へ全開となる。このとき第１熱交換器１１１で加熱された第２熱媒体１１０は全量が、第２熱交換器１０１へ供給される。第２熱交換器１０１で給湯水１４２と熱交換して冷却された第２熱媒体１１０は、排出路１１７へ流れ、第１循環路の復路１１４ｂに合流して第１熱交換器１１１へ再び戻される。また、第２熱交換器１０１の給湯水１４２側では、第２循環路１２３により蓄熱槽１２１との間で給湯水１４２が第２ポンプ１２２によって循環している。第２熱交換器１０１で第２熱媒体１１０と熱交換して加熱された給湯水１４２は、蓄熱槽１２１の上部側へ流入する。蓄熱槽１２１の下部側から排出された給湯水１４２は、第２熱交換器１０１へ再び戻される。この動作の結果、加熱された給湯水１４２が蓄熱槽１２１の上部から徐々に蓄熱される。このような蓄熱方法を温度成層蓄熱という。また、効率よく温度成層蓄熱するには、蓄熱槽１２１の上部側から流入する給湯水１４２の温度を一定の高温（蓄熱したい温度、たとえば６０℃）へ維持することが必要である。   During the heat storage operation of the heat storage hot water supply air conditioner 100, the heat storage switching valve 119 is fully opened to the supply path 115 side. At this time, the entire amount of the second heat medium 110 heated by the first heat exchanger 111 is supplied to the second heat exchanger 101. The second heat medium 110 cooled by exchanging heat with hot water 142 in the second heat exchanger 101 flows to the discharge path 117, joins the return path 114b of the first circulation path, and returns to the first heat exchanger 111 again. Returned. On the hot water 142 side of the second heat exchanger 101, hot water 142 is circulated by the second pump 122 between the heat storage tank 121 and the second circulation path 123. Hot water 142 heated by exchanging heat with the second heat medium 110 in the second heat exchanger 101 flows into the upper part of the heat storage tank 121. Hot water 142 discharged from the lower side of the heat storage tank 121 is returned to the second heat exchanger 101 again. As a result of this operation, heated hot water 142 is gradually stored from above the heat storage tank 121. Such a heat storage method is called temperature stratified heat storage. Further, in order to efficiently perform thermal stratification heat storage, it is necessary to maintain the temperature of hot water 142 flowing from the upper side of the heat storage tank 121 at a constant high temperature (a temperature at which heat storage is desired, for example, 60 ° C.).

第２ポンプ１２２の回転数を変更して、第２熱交換器１０１を流通する給湯水１４２の流量を変更することで、第２熱交換器１０１での交換熱量に合わせることができ、蓄熱槽１２１へ流入する給湯水１４２の温度を一定に制御している。一方、第２熱交換器１０１の第２熱媒体１１０側では、第１ポンプ１１３の回転数を変更して、第２熱交換器１０１を流通する第２熱媒体１１０の流量を変更することで、第１熱交換器１１１での交換熱量に合わせることができ、第２熱交換器１０１へ流入する第２熱媒体１１０の温度を、上記蓄熱したい温度よりも若干高い温度（たとえば６３℃）へ制御している。   By changing the number of rotations of the second pump 122 and changing the flow rate of the hot water 142 flowing through the second heat exchanger 101, it can be adjusted to the amount of heat exchanged in the second heat exchanger 101, and the heat storage tank The temperature of hot water 142 flowing into 121 is controlled to be constant. On the other hand, on the second heat medium 110 side of the second heat exchanger 101, the number of rotations of the first pump 113 is changed, and the flow rate of the second heat medium 110 flowing through the second heat exchanger 101 is changed. The temperature of the second heat medium 110 flowing into the second heat exchanger 101 can be adjusted to a temperature slightly higher than the temperature at which the heat is desired to be stored (for example, 63 ° C.). I have control.

蓄熱運転中の給湯運転時は、第２熱交換器１０１の第２熱媒体１１０側の流れは、蓄熱運転時と同じである。一方、給湯水１４２側の流れは、下記２つの場合がある。   During the hot water supply operation during the heat storage operation, the flow on the second heat medium 110 side of the second heat exchanger 101 is the same as during the heat storage operation. On the other hand, there are the following two cases of the hot water 142 side flow.

（１）給湯先１２５ａへ給湯される給湯水１４２の流量Ａが、第２熱媒体１１０との熱交換で加熱されて第２熱交換器１０１から流出する給湯水１４２の流量Ｂより少ない場合
第２熱交換器１０１から流出する給湯水１４２の流量Ｂの内、流量Ａの給湯水１４２は給湯路１２５を通って給湯先１２５ａへ給湯され、流量（Ｂ−Ａ）の給湯水１４２が、蓄熱槽１２１へ流入し、蓄熱槽１２１へ蓄熱される。一方、蓄熱槽１２１へ流入する給湯水１４２と同量（流量Ｂ−Ａ）が蓄熱槽１２１から流出し、給湯先１２５ａへ給湯されている給湯水１４２の流量と同量（流量Ａ）が、給水路１２４から第２循環路の復路１２３ｂへ合流する。 (1) When the flow rate A of the hot water 142 supplied to the hot water supply destination 125a is smaller than the flow rate B of the hot water 142 heated by heat exchange with the second heat medium 110 and flowing out of the second heat exchanger 101 2 Of the flow rate B of the hot water 142 flowing out of the heat exchanger 101, the hot water 142 of the flow rate A is supplied to the hot water supply 125a through the hot water supply path 125, and the hot water 142 of the flow rate (B-A) is stored in the heat storage. It flows into the tank 121 and is stored in the heat storage tank 121. On the other hand, the same amount (flow rate B) as the hot water 142 flowing into the heat storage tank 121 flows out of the heat storage tank 121 and the same amount (flow A) as the hot water 142 supplied to the hot water supply 125a. The water supply path 124 merges with the return path 123b of the second circulation path.

（２）給湯先１２５ａへ給湯される給湯水１４２の流量Ａが、第２熱媒体１１０との熱交換で加熱されて第２熱交換器１０１から流出する給湯水１４２の流量Ｂより多い場合
第２熱交換器１０１から流出する給湯水１４２の流量Ｂに加え、流量（Ａ−Ｂ）の給湯水１４２が蓄熱槽１２１から流出し、徐々に蓄熱槽１２１の蓄熱分が減っていく。一方、蓄熱槽１２１から流出する給湯水１４２と同量（流量Ａ−Ｂ）が給水路１２４から第２循環路の復路１２３ｂに合流して蓄熱槽１２１へ流入し、また、給湯水１４２の流量と同量（流量Ｂ）が、給水路１２４から第２循環路の復路１２３ｂへ合流して第２熱交換器１０１へ供給される。 (2) When the flow rate A of the hot water 142 supplied to the hot water supply destination 125a is higher than the flow rate B of the hot water 142 heated by heat exchange with the second heat medium 110 and flowing out of the second heat exchanger 101 2 In addition to the flow rate B of the hot water 142 flowing out of the heat exchanger 101, the hot water 142 of the flow rate (AB) flows out of the heat storage tank 121, and the heat storage in the heat storage tank 121 gradually decreases. On the other hand, the same amount (flow rate AB) as the hot water 142 flowing out of the heat storage tank 121 merges from the water supply path 124 to the return path 123b of the second circulation path and flows into the heat storage tank 121, and the flow rate of the hot water 142 The same amount (flow rate B) joins from the water supply path 124 to the return path 123b of the second circulation path and is supplied to the second heat exchanger 101.

蓄熱給湯空調機１００の暖房運転時は、蓄熱切替弁１１９は供給路１１５側へ全閉となっていて、ヒートポンプ循環路１０４を第１熱媒体１０３が流動方向１５１の方向へ流れる。また、外気から外気熱交換器１０９を通して第１熱交換器１１１へと熱移動し、第２熱媒体１１０が熱交換によって第１熱交換器１１１で加熱される運転となる。第１熱交換器１１１で加熱され高温（たとえば４０℃）になった第２熱媒体１１０は、空調熱交換器１１２へ供給され、空調熱交換器１１２で室内の空気を加熱する暖房運転となる。なお、暖房する部屋の室温により第２熱媒体１０の暖房運転時の温度を可変に変えるようにしてより低温で運転するようにするとヒートポンプ１０２の効率が向上する。   During the heating operation of the heat storage hot water supply air conditioner 100, the heat storage switching valve 119 is fully closed toward the supply path 115, and the first heat medium 103 flows in the flow direction 151 through the heat pump circulation path 104. Further, heat is transferred from the outside air to the first heat exchanger 111 through the outside air heat exchanger 109, and the second heat medium 110 is heated by the first heat exchanger 111 by heat exchange. The second heat medium 110 heated to a high temperature (for example, 40 ° C.) by the first heat exchanger 111 is supplied to the air conditioning heat exchanger 112 and becomes a heating operation in which indoor air is heated by the air conditioning heat exchanger 112. . Note that the efficiency of the heat pump 102 can be improved by operating at a lower temperature by changing the temperature during the heating operation of the second heat medium 10 variably depending on the room temperature of the room to be heated.

蓄熱切替弁１１９が途中の開度で停止できる調節弁でない場合は、蓄熱運転と暖房運転とは同時運転できず、どちらか一方の運転となる。蓄熱切替弁１１９が、途中の開度で停止できる調節弁である場合、蓄熱運転しながら暖房運転することが可能である。ただし蓄熱運転中に暖房運転時は、ヒートポンプ１０２は最大能力で運転し、暖房運転をしつつ、余った能力で蓄熱運転することとなり、そのような熱量比になるように蓄熱切替弁１１９の開度を調節する。また蓄熱運転中は第２熱媒体１１０の温度が高くなっているので、暖房運転のため熱需要部１４０へ供給する第２熱媒体１１０は温度を低下させるため、たとえば、熱需要部１４０から排出される低温の第２熱媒体１１０と混合して供給するなどの手段を採る必要がある。   If the heat storage switching valve 119 is not a control valve that can be stopped at an intermediate opening, the heat storage operation and the heating operation cannot be performed simultaneously, and either one of the operations is performed. When the heat storage switching valve 119 is a control valve that can be stopped at an intermediate opening, it is possible to perform a heating operation while performing a heat storage operation. However, during the heating operation during the heat storage operation, the heat pump 102 is operated at the maximum capacity, and while performing the heating operation, the heat storage operation is performed with the surplus capacity, and the heat storage switching valve 119 is opened so that such a heat quantity ratio is obtained. Adjust the degree. Further, since the temperature of the second heat medium 110 is high during the heat storage operation, the second heat medium 110 supplied to the heat demand unit 140 for heating operation decreases the temperature. It is necessary to take a means such as supplying the mixture with the low-temperature second heat medium 110 to be supplied.

蓄熱給湯空調機１００の冷房運転時は、蓄熱切替弁１１９は供給路１１５側へ全閉となっていて、ヒートポンプ循環路１０４を第１熱媒体１０３が流動方向１５１の逆方向へ流れ、第１熱交換器１１１から外気熱交換器１０９を通して外気へと熱移動し、第２熱媒体１１０が熱交換によって第１熱交換器１１１で冷却される運転となる。第１熱交換器１１１で冷却され低温（たとえば１０℃）になった第２熱媒体１１０は、空調熱交換器１１２へ供給され、空調熱交換器１１２で室内の空気を冷却する冷房運転となる。冷房する部屋の室温により第２熱媒体１１０の冷房運転時の温度を可変に変えるようにしてより高温で運転するようにするとヒートポンプ２の効率が向上する。   During the cooling operation of the heat storage hot water supply air conditioner 100, the heat storage switching valve 119 is fully closed to the supply path 115 side, and the first heat medium 103 flows in the direction opposite to the flow direction 151 through the heat pump circulation path 104. Heat is transferred from the heat exchanger 111 to the outside air through the outside heat exchanger 109, and the second heat medium 110 is cooled by the first heat exchanger 111 by heat exchange. The second heat medium 110 cooled to the low temperature (for example, 10 ° C.) by the first heat exchanger 111 is supplied to the air conditioning heat exchanger 112, and the air conditioning heat exchanger 112 cools the indoor air. . If the temperature of the second heat medium 110 during the cooling operation is changed variably according to the room temperature of the room to be cooled, and the operation is performed at a higher temperature, the efficiency of the heat pump 2 is improved.

冷房運転中の給湯運転時（暖房運転中の給湯運転時も同じ）は、第１循環路１１４と第１ポンプ１１３とによって冷房運転（暖房運転時も同じ）のための第２熱媒体１１０が第１熱交換器１１１と熱需要部１４０の間で循環されている。給湯運転はその経路とは独立して、蓄熱槽１２１に高温（たとえば６０℃）で蓄熱された給湯水１４２を給湯路１２５から給湯先１２５ａへ給湯される。このとき、蓄熱槽１２１から流出する給湯水１４２の分だけ、給水路１２４を通って給水源１２４ａから蓄熱槽１２１へ給湯水１４２が補充される。   During the hot water supply operation during the cooling operation (the same applies during the hot water supply operation during the heating operation), the second heat medium 110 for the cooling operation (also during the heating operation) is provided by the first circulation path 114 and the first pump 113. It is circulated between the first heat exchanger 111 and the heat demand unit 140. In the hot water supply operation, the hot water 142 stored in the heat storage tank 121 at a high temperature (for example, 60 ° C.) is supplied from the hot water supply path 125 to the hot water supply destination 125a independently of the route. At this time, hot water 142 is replenished from the water supply source 124 a to the heat storage tank 121 through the water supply path 124 by the amount of hot water 142 flowing out of the heat storage tank 121.

蓄熱給湯空調機１００は以上のように構成されるので、蓄熱運転時には第２熱交換器１０１では高温の給湯水１４２が生成されるため、給湯水１４２に含まれるスケール源が常に供給されることとなり、第２熱交換器１０１の給湯水１４２の流路の特に高温となる出口にはスケールが生成し易くなる。なお第２熱媒体１１０はスケール源が新規に補給されない構成であるので、スケール生成は大きくなることはなく、継続的なスケール生成もない。   Since the heat storage hot water supply air conditioner 100 is configured as described above, the second heat exchanger 101 generates hot hot water 142 during the heat storage operation, so that the scale source included in the hot water 142 is always supplied. Thus, a scale is easily generated at the outlet of the hot water 142 of the second heat exchanger 101 that is particularly hot. Since the second heat medium 110 has a configuration in which a scale source is not newly replenished, the scale generation does not increase and there is no continuous scale generation.

この第２熱交換器１０１が、上記実施の形態１〜５に示した、振動体２０ａを付設したプレート熱交換器１であり、高温流体が第２熱媒体１１０であり、低温流体が給湯水１４２である。第２熱交換器１０１では、第２熱媒体１１０が熱源で加熱された熱媒体である。また給湯水１４２が、外部の給湯先へ給湯する給湯水あるいは蓄熱運転の場合などに貯湯槽である蓄熱槽１２１と第２熱交換器１０１との間で循環する貯湯水である。蓄熱運転時に振動体２０ａを適宜振動することで、低温流体である給湯水１４２側にスケールが生成され難くなり、また生成されたスケールを剥離することができるようになる。その結果、第２熱交換器１０１内の目詰まりを防止し、熱交換器としての使用寿命を向上し、熱交換能力を維持できる。また蓄熱運転時、第２熱媒体１１０と給湯水１４２とが流通中に振動体２０が振動すると、温度境界層が生成され難くなり、第２熱交換器１０１の熱交換能力が向上し、第２熱媒体１１０と給湯水１４２との熱交換の温度差を縮小でき、第２熱媒体１１０の供給と排出の温度がともに下げられるようになり、ヒートポンプ１０２における第１熱媒体１０３の凝縮温度を低減できて、凝縮温度が低い方が効率向上できるので、ヒートポンプ１０２の効率が向上する。   This 2nd heat exchanger 101 is the plate heat exchanger 1 which attached the vibrating body 20a shown in the said Embodiments 1-5, a high temperature fluid is the 2nd heat medium 110, and a low temperature fluid is hot water supply water. 142. In the second heat exchanger 101, the second heat medium 110 is a heat medium heated by a heat source. The hot water 142 is hot water that is supplied to an external hot water supply destination or hot water that circulates between the heat storage tank 121 that is a hot water tank and the second heat exchanger 101 in the case of a heat storage operation. By appropriately vibrating the vibrating body 20a during the heat storage operation, it is difficult for scales to be generated on the hot water supply 142 side, which is a low-temperature fluid, and the generated scales can be peeled off. As a result, clogging in the second heat exchanger 101 can be prevented, the service life as a heat exchanger can be improved, and the heat exchange capability can be maintained. Further, when the vibrating body 20 vibrates during circulation of the second heat medium 110 and the hot water 142 during the heat storage operation, a temperature boundary layer is hardly generated, and the heat exchange capacity of the second heat exchanger 101 is improved, The temperature difference of the heat exchange between the two heat medium 110 and the hot water supply 142 can be reduced, the temperature of supply and discharge of the second heat medium 110 can be lowered, and the condensation temperature of the first heat medium 103 in the heat pump 102 can be reduced. Since the efficiency can be improved when the condensation temperature is lower, the efficiency of the heat pump 102 is improved.

実施の形態７．
図１６は、本発明の実施の形態７に係る給湯機である蓄熱給湯機の構成図である。実施の形態７は、実施の形態１ないし５で示すプレート熱交換器１を用いる蓄熱給湯機２００である。 Embodiment 7 FIG.
FIG. 16 is a configuration diagram of a heat storage water heater that is a water heater according to Embodiment 7 of the present invention. The seventh embodiment is a heat storage water heater 200 using the plate heat exchanger 1 shown in the first to fifth embodiments.

給湯機である蓄熱給湯機２００は、ヒートポンプ２０２、第１熱交換器２１１、追焚熱交換器２３４、蓄熱槽２２１および浴槽２３１から構成される。蓄熱給湯空調機２００は、給水源２２４ａから供給される水を加熱して蓄熱槽２２１に貯湯し、外部の給湯先１２５ａまたは浴槽２３１へ給湯する。また、追焚熱交換器２３４で、熱交換により浴槽２３１の浴槽水を加熱する。第１熱交換器２１１および追焚熱交換器２３４は、実施の形態１ないし５のいずれかに示すプレート熱交換器１である。   A heat storage water heater 200 that is a water heater includes a heat pump 202, a first heat exchanger 211, a memory heat exchanger 234, a heat storage tank 221, and a bathtub 231. The heat storage hot water supply air conditioner 200 heats the water supplied from the water supply source 224a, stores the hot water in the heat storage tank 221, and supplies the hot water to the external hot water supply destination 125a or the bathtub 231. Moreover, the bath water of the bathtub 231 is heated by heat exchange in the memory heat exchanger 234. The first heat exchanger 211 and the memory heat exchanger 234 are the plate heat exchanger 1 shown in any one of the first to fifth embodiments.

蓄熱給湯機２００は、ヒートポンプ２０２を熱源とする。第１熱交換器２１１は、ヒートポンプ２０２の第１熱媒体２０３と給湯水２１０とを熱交換する。蓄熱槽２２１は、給湯水２１０を蓄熱のために収容する。第１循環路２１４は、第１熱交換器２１１と蓄熱槽２２１との間で給湯水２１０を循環する。第１循環路２１４には、第１ポンプ２１３が取り付けられ、第１循環路２１４において蓄熱槽２２１をバイパスする蓄熱バイパス路２２０、第１循環路２１４の給湯水２１０を蓄熱槽２２１経由で循環するか蓄熱バイパス路２２０経由で循環するかを切り替える蓄熱切替弁２１９を備える。   The heat storage water heater 200 uses the heat pump 202 as a heat source. The first heat exchanger 211 exchanges heat between the first heat medium 203 of the heat pump 202 and the hot water supply 210. The heat storage tank 221 stores hot water 210 for heat storage. The first circulation path 214 circulates hot water 210 between the first heat exchanger 211 and the heat storage tank 221. A first pump 213 is attached to the first circulation path 214 to circulate the heat storage bypass path 220 that bypasses the heat storage tank 221 in the first circulation path 214 and the hot water supply water 210 of the first circulation path 214 via the heat storage tank 221. Or a heat storage switching valve 219 for switching between circulation through the heat storage bypass passage 220.

追焚熱交換器２３４は、熱需要部２４０として浴槽２３１の浴槽水２３０を再加熱するために、蓄熱槽２２１の給湯水２１０と浴槽水２３０とを熱交換する。蓄熱槽２２１と追焚熱交換器２３４との間で給湯水２１０を循環する第２循環路２２３には、第２ポンプ２２２が取り付けられる。浴槽循環路２３３は、追焚熱交換器２３４と浴槽２３１との間で浴槽水２３０を循環する。浴槽循環路２３３には、浴槽ポンプ２３２が取り付けられる。給水路２２４は、給水源２２４ａから蓄熱槽２２１などへ給湯水を給水する。蓄熱槽２２１の給湯水２１０と給水路２２４から分岐された給水バイパス路２２６の水は、一般給湯混合弁２４１で所定の温度に混合して、給湯路２２５を経由して給湯先２２５ａへ給湯される。ふろ給湯混合弁２４２は、蓄熱槽２２１の給湯水２１０と給水路２２４から分岐された給水バイパス路２２６の水とを所定の温度に混合して浴槽２３１へ給湯する。制御装置２５０は、これらのポンプ、弁、圧縮機などの稼働部品を操作し、温度や熱量や水量などを制御する。   The memorial heat exchanger 234 exchanges heat between the hot water 210 in the heat storage tank 221 and the bathtub water 230 in order to reheat the bathtub water 230 in the bathtub 231 as the heat demand section 240. A second pump 222 is attached to the second circulation path 223 that circulates the hot water supply water 210 between the heat storage tank 221 and the additional heat exchanger 234. The bathtub circulation path 233 circulates the bathtub water 230 between the memory heat exchanger 234 and the bathtub 231. A bathtub pump 232 is attached to the bathtub circulation path 233. The water supply path 224 supplies hot water from the water supply source 224a to the heat storage tank 221 and the like. The hot water 210 in the heat storage tank 221 and the water in the water supply bypass 226 branched from the water supply passage 224 are mixed to a predetermined temperature by the general hot water supply mixing valve 241 and supplied to the hot water supply destination 225a through the hot water supply passage 225. The The hot water supply mixing valve 242 mixes hot water 210 in the heat storage tank 221 and water in the water supply bypass 226 branched from the water supply 224 at a predetermined temperature to supply hot water to the bathtub 231. The control device 250 operates operating parts such as these pumps, valves, and compressors, and controls temperature, heat amount, water amount, and the like.

図１６の制御装置２５０は、ヒートポンプ２０２、各種の弁およびポンプに接続し、それらを制御する。また、制御装置２５０は、プレート熱交換器としての第１熱交換器２１１および追焚熱交換器２３４の制御器を兼ねる。図１６では、制御装置２５０から各部への配線を省略している。制御装置２５０は、各センサからの入力、弁およびポンプならびに振動体２０ｂ、２０ｃとの入出力とタイマを備える、論理回路またはマイクロコンピュータで構成できる。   The control device 250 in FIG. 16 is connected to and controls the heat pump 202, various valves, and a pump. The control device 250 also serves as a controller for the first heat exchanger 211 and the additional heat exchanger 234 as plate heat exchangers. In FIG. 16, wiring from the control device 250 to each part is omitted. The control device 250 can be configured by a logic circuit or a microcomputer including inputs from each sensor, valves and pumps, input / outputs of the vibrators 20b and 20c, and a timer.

以下、蓄熱給湯機２００についてより詳しく説明する。ヒートポンプ２０２は、ヒートポンプ循環路２０４と、その途上に圧縮機２０５と、膨張弁２０７と、外気熱交換器２０９と、第１熱交換器２１１とを備えている。ヒートポンプ循環路２０４は、炭化水素系や二酸化炭素など使用温度圧力範囲内で気液２相化可能な第１熱媒体２０３を、圧縮と膨張とをさせながら流動方向２５１へ循環させる。圧縮機２０５は、第１熱媒体２０３を気相の状態で圧送して高温高圧化する。膨張弁２０７は、高圧の液相の第１熱媒体２０３を気液混合相へ膨張させて低温低圧化する。外気熱交換器２０９は、ファン２０８で送風された外気と第１熱媒体２０３とを熱交換する。第１熱交換器２１１は、給湯水２１０と第１熱媒体３とを熱交換して給湯水２１０を加熱する。   Hereinafter, the heat storage water heater 200 will be described in more detail. The heat pump 202 includes a heat pump circuit 204, a compressor 205, an expansion valve 207, an outside air heat exchanger 209, and a first heat exchanger 211 on the way. The heat pump circulation path 204 circulates the first heat medium 203 that can be gas-liquid two-phase within the operating temperature and pressure range such as hydrocarbon and carbon dioxide in the flow direction 251 while being compressed and expanded. The compressor 205 pressurizes the first heat medium 203 in a gas phase to increase the temperature and pressure. The expansion valve 207 expands the high-pressure liquid-phase first heat medium 203 into the gas-liquid mixed phase to lower the temperature and pressure. The outside air heat exchanger 209 exchanges heat between the outside air blown by the fan 208 and the first heat medium 203. The first heat exchanger 211 heats the hot water 210 by exchanging heat between the hot water 210 and the first heat medium 3.

ヒートポンプ２０２は、ヒートポンプ循環路２０４内の第１熱媒体２０３の凝縮と気化とを利用して外気から吸熱した熱を給湯水２１０へ放熱する。ヒートポンプ２０２は、圧縮機２０５の圧縮に要する動力に比して効率良く、第１熱媒体２０３を介して外気と給湯水２１０との間で熱を移動させる。第１熱交換器２１１では、第１熱媒体２０３と給湯水２１０とは熱交換するだけで混合されない構成である。   The heat pump 202 radiates heat absorbed from the outside air to the hot water 210 using the condensation and vaporization of the first heat medium 203 in the heat pump circuit 204. The heat pump 202 moves heat between the outside air and the hot water 210 via the first heat medium 203 more efficiently than the power required for compression of the compressor 205. The first heat exchanger 211 is configured such that the first heat medium 203 and the hot water supply 210 are only mixed by heat exchange.

第１熱交換器２１１は、実施の形態１〜５で示した、振動体２０ｂが取り付けられたプレート熱交換器であり、高温流体が第１熱媒体２０３、低温流体が給湯水２１０である。また追焚熱交換器２３４は、実施の形態１〜５で示した、振動体２０ｃが取り付けられたプレート熱交換器であり、高温流体が給湯水２１０、低温流体が浴槽水２３０である。   The first heat exchanger 211 is a plate heat exchanger to which the vibrating body 20b is attached as described in the first to fifth embodiments, and the high-temperature fluid is the first heat medium 203 and the low-temperature fluid is the hot water 210. The memorial heat exchanger 234 is a plate heat exchanger to which the vibrating body 20c is attached as shown in the first to fifth embodiments. The hot fluid is hot water 210 and the cold fluid is bath water 230.

第１熱交換器２１１と蓄熱槽２２１との間の第１循環路２１４は、第１熱交換器２１１、蓄熱切替弁２１９、蓄熱槽２２１、第１ポンプ２１３、第１熱交換器２１１の経路である。第１循環路の往路２１４ａは、第１熱交換器２１１、蓄熱切替弁２１９、蓄熱槽２２１の経路である。第１循環路の復路１４ｂは、蓄熱槽２２１、第１ポンプ２１３、第１熱交換器２１１の経路である。なお、蓄熱槽２２１の用途は、高温にした給湯水２１０を溜めておき、浴槽水２３０を追い焚きするための熱源としたり、給湯することである。   The first circulation path 214 between the first heat exchanger 211 and the heat storage tank 221 is a path of the first heat exchanger 211, the heat storage switching valve 219, the heat storage tank 221, the first pump 213, and the first heat exchanger 211. It is. The forward path 214 a of the first circulation path is a path of the first heat exchanger 211, the heat storage switching valve 219, and the heat storage tank 221. The return path 14 b of the first circulation path is a path of the heat storage tank 221, the first pump 213, and the first heat exchanger 211. The use of the heat storage tank 221 is to store hot water supply water 210 at a high temperature and use it as a heat source for replenishing the bath water 230 or to supply hot water.

所定量（たとえば４００リットル）の給湯水２１０が常に収容されている蓄熱槽２２１には、上部側から給湯水２１０を流入したり流出したりするように第１循環路の往路２１４ａが接続され、下部側には給湯水２１０が流入したり流出したりするように第１循環路の復路２１４ｂが接続される。第１循環路の復路２１４ｂの途中に給水路２２４が、また第２循環路の往路２１４ａの途中に第２循環路の往路２２３ａが、第１循環路の復路２１４ｂの途中に第２循環路の復路２２３ｂが接続されている。さらに第２循環路の往路２２３ａの途中から、一般給湯混合弁２４１を介して給湯水２１０を給湯先２２５ａへ、あるいはふろ給湯混合弁２４２を介して給湯水２１０を浴槽２３１へ給湯する構成となっている。そのため、蓄熱槽２１から給湯水２１０が給湯先２２５ａへまたは浴槽２３１へ、第１循環路の往路２１４ａと第２循環路の往路２２３ａとを通って給湯されるに応じて、給水源２２４ａから給水路２２４と第２循環路の復路２１４ｂの一部を通って、給湯水２１０が蓄熱槽２２１へ流入する。なお、給湯水２１０が蓄熱槽２２１へ流入する前提は、給水源２２４ａに給水圧力が充分あることであるが、給水源２２４ａに充分な給水圧力が無い場合、給水路２２４の途上に給水用のポンプ（図示しない）を設けておけばよい。   A forward path 214a of the first circulation path is connected to the heat storage tank 221 in which a predetermined amount (for example, 400 liters) of hot water 210 is always stored so that the hot water 210 flows in and out from the upper side. A return path 214b of the first circulation path is connected to the lower side so that hot water 210 flows in and out. The water supply path 224 is in the middle of the return path 214b of the first circulation path, the outbound path 223a of the second circulation path is in the middle of the outbound path 214a of the second circulation path, and the second circulation path is in the middle of the return path 214b of the first circulation path. A return path 223b is connected. Further, from the middle of the forward path 223a of the second circulation path, the hot water 210 is supplied to the hot water destination 225a via the general hot water mixing valve 241 or the hot water 210 is supplied to the bathtub 231 via the bath hot water mixing valve 242. ing. Therefore, as hot water 210 is supplied from the heat storage tank 21 to the hot water supply destination 225a or to the bathtub 231, the hot water is supplied from the water supply source 224a through the outgoing path 214a of the first circulation path and the outgoing path 223a of the second circulation path. Hot water 210 flows into the heat storage tank 221 through a part of the path 224 and the return path 214b of the second circulation path. In addition, the premise that the hot water 210 flows into the heat storage tank 221 is that the water supply source 224a has sufficient water supply pressure. However, when the water supply source 224a does not have sufficient water supply pressure, the water supply water 224a has a water supply pressure on the way. A pump (not shown) may be provided.

第１循環路の往路２１４ａの途中からは、蓄熱槽２２１をバイパスする蓄熱バイパス路２２０が分岐され、第１循環路の復路２１４ｂに接続されている。分岐部分に設けられた蓄熱切替弁２１９によって、第１熱交換器２１１で加熱された給湯水２１０が充分な高温に達していないときは蓄熱バイパス弁２２０側へ流すように切替制御がなされ、高温な給湯水２１０のみを蓄熱槽２２１上部から流入するようにして、蓄熱槽２２１内に確実に温度成層蓄熱ができるようにしている。   From the middle of the forward path 214a of the first circulation path, a heat storage bypass path 220 that bypasses the heat storage tank 221 is branched and connected to the return path 214b of the first circulation path. When the hot water supply water 210 heated by the first heat exchanger 211 does not reach a sufficiently high temperature by the heat storage switching valve 219 provided at the branch portion, switching control is performed so as to flow to the heat storage bypass valve 220 side. Only hot hot water 210 is allowed to flow from the upper part of the heat storage tank 221 so that temperature stratified heat storage can be reliably performed in the heat storage tank 221.

蓄熱槽２２１と追焚熱交換器２３４との間の第２循環路２２３は、蓄熱槽２２１、追焚熱交換器２３４、追焚ポンプ２２２、蓄熱槽２２１の経路である。第２循環路の往路２２３ａは、蓄熱槽２２１、追焚熱交換器２３４の経路である。第２循環路の復路２２３ｂは、追焚熱交換器２３４、追焚ポンプ２２２、蓄熱槽２２１の経路である。第２循環路の往路２２３ａの途中からは、一般給湯混合弁２４１、ふろ給湯混合弁２４２へそれぞれ給湯水２１０を供給する経路が設けられている。   A second circulation path 223 between the heat storage tank 221 and the additional heat exchanger 234 is a path of the heat storage tank 221, the additional heat exchanger 234, the additional pump 222, and the thermal storage tank 221. A forward path 223 a of the second circulation path is a path of the heat storage tank 221 and the recuperation heat exchanger 234. A return path 223 b of the second circulation path is a path of the recuperation heat exchanger 234, the recuperation pump 222, and the heat storage tank 221. A path for supplying hot water 210 to the general hot water mixing valve 241 and the bath hot water mixing valve 242 is provided from the middle of the forward path 223a of the second circulation path.

追焚熱交換器２３４と浴槽２３１との間の浴槽循環路２３３は、追焚熱交換器２３４、浴槽２３１、浴槽ポンプ２３２、追焚熱交換器２３４の経路である。浴槽循環路の往路２３３ａは、追焚熱交換器２３４、浴槽２３１の経路である。浴槽循環路の復路２３３ｂは、浴槽２３１、浴槽ポンプ２３２、追焚熱交換器２３４の経路である。浴槽循環路の往路２３３ａの途中には、給湯水２１０と給水バイパス路２２６の水とを混合するふろ給湯混合弁２４２からの経路が接続され、給湯できるようになっている。   The bathtub circulation path 233 between the memory heat exchanger 234 and the bathtub 231 is a path of the memory heat exchanger 234, the bathtub 231, the bathtub pump 232, and the memory heat exchanger 234. The outward path 233 a of the bathtub circulation path is a path of the memory heat exchanger 234 and the bathtub 231. The return path 233 b of the bathtub circulation path is a path of the bathtub 231, the bathtub pump 232, and the memory heat exchanger 234. In the middle of the outward path 233a of the bathtub circulation path, a path from a hot water / hot water mixing valve 242 that mixes hot water 210 and water in the water supply bypass 226 is connected so that hot water can be supplied.

一般給湯混合弁２４１、ふろ給湯混合弁２４２はともに、３方弁かつ途中の任意の開度で停止できる調節弁である。また一般給湯混合弁２４１、ふろ給湯混合弁２４２はともに、第２循環路の往路２２３ａの途中から分岐されて供給される給湯水２１０と、給水バイパス路２２６の水とを任意の合流比率で合流させて、給湯先２２５ａまたは浴槽２３１へ給湯する。一般給湯混合弁２４１、ふろ給湯混合弁２４２はそれぞれ合流比率を変えることで、任意の温度の給湯水を生成可能である。なお、給湯先２２５ａや浴槽循環路の往路２３３ａに合流する前には、給湯のための図示しない給湯弁が付いており、この給湯弁を開閉することで初めて流れが生じ、図示しない流量センサや流量スイッチで給湯が必要かどうかを検知する。   The general hot water supply mixing valve 241 and the bath hot water supply mixing valve 242 are both three-way valves and control valves that can be stopped at an arbitrary opening degree. In addition, both the general hot water supply mixing valve 241 and the bath hot water mixing valve 242 join hot water water 210 branched and supplied from the middle of the forward path 223a of the second circulation path and water in the water supply bypass path 226 at an arbitrary merging ratio. The hot water is supplied to the hot water supply destination 225a or the bathtub 231. The general hot water supply mixing valve 241 and the bath hot water supply mixing valve 242 can generate hot water at an arbitrary temperature by changing the merging ratio. Note that a hot water supply valve (not shown) for hot water supply is attached before joining the hot water supply destination 225a and the outward path 233a of the bathtub circulation path, and a flow occurs only when the hot water supply valve is opened and closed. A flow switch detects whether hot water is required.

第１ポンプ２１３は、回転数を可変に調節することができ、第１熱交換器２１１を流通する給湯水２１０の流量を変更できるようになっている。流量を変更することで、第１熱交換器２１１から流出する給湯水２１０の温度を所望値（蓄熱槽２２１へ蓄熱する際は、たとえば９０℃）に制御する。   The first pump 213 can adjust the number of rotations variably, and can change the flow rate of the hot water 210 flowing through the first heat exchanger 211. By changing the flow rate, the temperature of hot water 210 flowing out from the first heat exchanger 211 is controlled to a desired value (for example, 90 ° C. when storing heat in the heat storage tank 221).

追焚ポンプ２２２、浴槽ポンプ２３２もともに回転数を可変に調節でき、流量を変更できるようになっている。浴槽ポンプ２３２の回転数を変えて、追焚熱交換器２３４から流出する浴槽水２３０の温度が所定値（たとえば４５℃）になるように浴槽水の流量を調節する。追焚ポンプ２２２の回転数を変えて、追い焚きの熱量を所望値に調節し、高速で追い焚きしたい場合は大きな流量を流す様にし、省エネに追い焚きしたい場合は、追焚熱交換器２３４から流出する給湯水２１０の温度をなるべく低くなるように調節する。追焚熱交換器２３４の熱交換能力にもよるが、たとえば、浴槽循環路２３３ｂの浴槽水２３０の温度より＋５℃となるようにする。   Both the memorial pump 222 and the bathtub pump 232 can variably adjust the number of rotations and change the flow rate. By changing the number of rotations of the bathtub pump 232, the flow rate of the bathtub water is adjusted so that the temperature of the bathtub water 230 flowing out from the memory heat exchanger 234 becomes a predetermined value (for example, 45 ° C.). By changing the number of rotations of the recuperation pump 222, the amount of heat for reheating is adjusted to a desired value, a large flow rate is allowed to flow at a high speed, and a heat exchanger 234 for renewing energy saving. It adjusts so that the temperature of the hot water supply 210 which flows out out of it may become as low as possible. Although depending on the heat exchange capability of the memory heat exchanger 234, for example, the temperature is set to + 5 ° C. from the temperature of the bath water 230 in the bath circulation path 233b.

以上のように、第１熱交換器２１１を上記実施の形態１〜５で示す、振動体２０ｂが取り付けられたプレート熱交換器として、高温流体を第１熱媒体２０３、低温流体（この構成を採るエコキュート（登録商標）の場合、低温流体といっても９０℃程度であり、スケール生成が促進されやすい）を給湯水２１０としたので、給湯水２１０を加熱することで生じるスケール生成を抑制あるいはスケールを除去でき、目詰まりを防止し、熱交換器としての使用寿命を向上し、熱交換能力を維持できる。そして、振動により熱交換能力を向上でき、給湯能力を向上できる。また第１熱媒体２０３と給湯水２１０との熱交換の温度差を縮小でき、特に第１熱交換器２１１へ流入する給湯水２１０の温度を下げられ、第１熱媒体２０３の凝縮温度が下がり、熱源としてのヒートポンプ２０２の運転効率が向上する。   As described above, the first heat exchanger 211 is a plate heat exchanger with the vibrating body 20b shown in the first to fifth embodiments, and the high-temperature fluid is the first heat medium 203 and the low-temperature fluid (this configuration is used). In the case of Ecocute (registered trademark) to be taken, since it is about 90 ° C. even if it is a low-temperature fluid, scale generation is easily promoted), hot water supply water 210 is used. The scale can be removed, clogging can be prevented, the service life of the heat exchanger can be improved, and the heat exchange capacity can be maintained. And a heat exchange capability can be improved by vibration and a hot-water supply capability can be improved. Further, the temperature difference in heat exchange between the first heat medium 203 and the hot water supply 210 can be reduced, and in particular, the temperature of the hot water 210 flowing into the first heat exchanger 211 can be lowered, and the condensation temperature of the first heat medium 203 can be lowered. The operating efficiency of the heat pump 202 as a heat source is improved.

なお、第１熱交換器２１１では、第１熱媒体２０３が、熱源で加熱された熱媒体である。また給湯水２１０が、給湯先へ給湯する給湯水であり、あるいは蓄熱運転時に貯湯槽である蓄熱槽２２１と第１熱交換器２１１との間で循環する貯湯水である。また特にこの構成の場合の運転状態では、第１熱交換器２１１内で第１熱媒体２０３は気液２相の状態が存在するので、プレートの重心位置ではなく、確実に液化されている位置に（第１熱媒体２０３が第１熱交換器２１１から流出する位置寄りに）振動子２０ｂを取り付けておく必要がある。これは気相部では振動の伝搬が阻害されることによる。   In the first heat exchanger 211, the first heat medium 203 is a heat medium heated by a heat source. Hot water 210 is hot water that supplies hot water to a hot water supply destination, or hot water that circulates between the heat storage tank 221 that is a hot water storage tank and the first heat exchanger 211 during a heat storage operation. Particularly in the operation state in the case of this configuration, since the first heat medium 203 is in a gas-liquid two-phase state in the first heat exchanger 211, it is not the position of the center of gravity of the plate but the position where it is reliably liquefied. It is necessary to attach the vibrator 20b (close to the position where the first heat medium 203 flows out of the first heat exchanger 211). This is because vibration propagation is hindered in the gas phase.

追焚熱交換器２３４を上記実施の形態１〜５で示す、振動体２０ｃが取り付けられたプレート熱交換器として、高温流体を給湯水２１０、低温流体を浴槽水２３０としたので、浴槽水２３０を再加熱する際に、浴槽水２３０に含まれる汚れの付着を抑制あるいは汚れを除去でき、目詰まりを防止し、熱交換器としての使用寿命を向上し、熱交換能力を維持できる。また特に浴槽水２３０中に含まれる雑菌の発生を抑制、除去できる効果も同時に得られ、衛生性と清潔性とを高められる。さらに、振動により熱交換能力を向上でき、再加熱能力を向上できる。また給湯水２１０と浴槽水２３０との熱交換の温度差を縮小でき、給湯水２１０の供給と排出の温度がともに下がり、特に給湯水２１０の追焚熱交換器２３４からの排出の温度が下がって、第１熱交換器２１１で熱交換する第１熱媒体２０３の温度も下げられ、熱源としてのヒートポンプ２０２の運転効率が向上する。また一旦蓄熱された熱媒体と熱交換する場合は、蓄熱の減少が抑制され、蓄熱の有効活用ができる。なお、追焚熱交換器２３４では、追焚熱交換器２３４へ流入出する給湯水２１０が熱源で加熱された熱媒体である。また浴槽水２３０が、追焚熱交換器２３４と貯湯槽である浴槽２３１との間で循環する貯湯水である。   Since the memorial heat exchanger 234 is a plate heat exchanger with the vibrating body 20c shown in the first to fifth embodiments, the hot fluid is the hot water 210 and the cold fluid is the bath water 230. When reheating, the adhesion of dirt contained in the bath water 230 can be suppressed or removed, clogging can be prevented, the service life as a heat exchanger can be improved, and the heat exchange capacity can be maintained. Moreover, the effect which can suppress especially the generation | occurrence | production of the miscellaneous bacteria contained in the bath water 230 is also acquired simultaneously, and hygiene and cleanliness can be improved. Furthermore, the heat exchange capability can be improved by vibration, and the reheating capability can be improved. Moreover, the temperature difference of the heat exchange between the hot water 210 and the bath water 230 can be reduced, the supply and discharge temperatures of the hot water 210 are both lowered, and in particular, the discharge temperature of the hot water 210 from the additional heat exchanger 234 is lowered. Thus, the temperature of the first heat medium 203 that exchanges heat with the first heat exchanger 211 is also lowered, and the operation efficiency of the heat pump 202 as a heat source is improved. Moreover, when exchanging heat with the heat medium once stored, the reduction of the heat storage is suppressed and the heat storage can be effectively utilized. In addition, in the recuperation heat exchanger 234, the hot water 210 flowing into and out of the recuperation heat exchanger 234 is a heat medium heated by a heat source. Moreover, the bathtub water 230 is the hot water storage water which circulates between the memory heat exchanger 234 and the bathtub 231 which is a hot water storage tank.

１ プレート熱交換器、１ａ、１ｂ 熱交換器本体、２、２ａ、２ｂ プレート、３ 端部プレート、４ 高温流体流路、４ａ 高温流体流れ方向、５ 高温流体入口、６ 高温流体流入路、７ 高温流体出口、８ 高温流体流出路、９ 低温流体流路、９ａ 低温流体流れ方向、１０ 低温流体入口、１１ 低温流体流入路、１２ 低温流体出口、１３ 低温流体流出路、１４ 隙間部、１５、１５ａ 封止物、１６ 弾性体、１７ ボルト、１８ ねじ穴、２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ 振動体、２１ 振動子、２２ 狭持体、２３ 固着部、２４ 積層方向、２５ 積層側面、２６ 積層面、２７ 外縁、２８ 角部、２８ａ 側面角部、２９ 保持部、３０ 高周波電源、３１ 高周波導線、３２ 電源、５０ 制御器、１００ 蓄熱給湯空調機、１０１ 第２熱交換器、１０２、２０２ ヒートポンプ、１０３、２０３ 第１熱媒体、１０４、２０４ ヒートポンプ循環路、１０５、２０５ 圧縮機、１０６ 循環切替弁、１０７、２０７ 膨張弁、１０８、２０８ ファン、１０９、２０９ 外気熱交換器、１１０ 第２熱媒体、１１１、２１１ 第１熱交換器、１１２ 空調熱交換器、１１３、２１３ 第１ポンプ、１１４、２１４ 第１循環路、１１４ａ、２１４ａ 第１循環路の往路、１１４ｂ、２１４ｂ 第１循環路の復路、１１５ 供給路、１１９、２１９ 蓄熱切替弁、１２１、２２１ 蓄熱槽、１２２ 第２ポンプ、１２３、２２３ 第２循環路、１２３ａ、２２３ａ 第２循環路の往路、１２３ｂ、２２３ｂ 第２循環路の復路、１２４、２２４ 給水路、１２４ａ、２２４ａ 給水源、１２５、２２５ 給湯路、１２５ａ、２２５ａ 給湯先、１４０、２４０ 熱需要部、１４２、２１０ 給湯水、１５０、２５０ 制御装置、１５１、２５１ 第１熱媒体の流動方向、２００ 蓄熱給湯機、２２０ 蓄熱バイパス路、２２２ 追焚ポンプ、２２６ 給水バイパス路、２３０ 浴槽水、２３１ 浴槽、２３２ 浴槽ポンプ、２３３ 浴槽循環路、２３３ａ 浴槽循環路の往路、２３３ｂ 浴槽循環路の復路、２３４ 追焚熱交換器、２４１ 一般給湯混合弁、２４２ ふろ給湯混合弁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Plate heat exchanger, 1a, 1b Heat exchanger main body, 2, 2a, 2b plate, 3 End plate, 4 High temperature fluid flow path, 4a High temperature fluid flow direction, 5 High temperature fluid inlet, 6 High temperature fluid inflow path, 7 High-temperature fluid outlet, 8 High-temperature fluid outflow path, 9 Low-temperature fluid flow path, 9a Low-temperature fluid flow direction, 10 Low-temperature fluid inlet, 11 Low-temperature fluid inflow path, 12 Low-temperature fluid outlet, 13 Low-temperature fluid outflow path, 14 Clearance, 15, 15a Sealed object, 16 Elastic body, 17 Bolt, 18 Screw hole, 20, 20a, 20b, 20c Vibrating body, 21 Vibrator, 22 Holding body, 23 Adhering portion, 24 Laminating direction, 25 Laminating side surface, 26 Laminating surface 27 outer edge, 28 corner, 28a side corner, 29 holding portion, 30 high frequency power source, 31 high frequency conductor, 32 power source, 50 controller, 100 heat storage hot water supply air conditioner, 101 first 2 heat exchanger, 102, 202 heat pump, 103, 203 1st heat medium, 104, 204 heat pump circuit, 105, 205 compressor, 106 circulation switching valve, 107, 207 expansion valve, 108, 208 fan, 109, 209 Outside air heat exchanger, 110 Second heat medium, 111, 211 First heat exchanger, 112 Air conditioning heat exchanger, 113, 213 First pump, 114, 214 First circulation path, 114a, 214a Outward path of first circulation path 114b, 214b Return path of the first circulation path, 115 Supply path, 119, 219 Heat storage switching valve, 121, 221 Heat storage tank, 122 Second pump, 123, 223 Second circulation path, 123a, 223a Outbound path of the second circulation path , 123b, 223b Return path of second circulation path, 124, 224 Water supply path, 124a, 224a Water supply source, 125 225 Hot water supply path, 125a, 225a Hot water supply destination, 140, 240 Heat demand section, 142, 210 Hot water supply, 150, 250 Control device, 151, 251 Flow direction of the first heat medium, 200 Heat storage hot water heater, 220 Heat storage bypass path, 222 Remembrance pump, 226 Water supply bypass, 230 Bath water, 231 Bath, 232 Bath pump, 233 Bath circulation, 233a Bath circulation, 233b Bath circulation return, 234 Heat exchanger, 241 General hot water Mixing valve, 242 bath hot water mixing valve

Claims (14)

中心面どうしが対向して空間を挟んで積層された３枚以上のプレートと、該３枚以上のプレートの側面を密閉する側部とから構成され、隣り合う２枚の前記プレートに挟まれる空間が前記プレートごとに交互に、高温流体が流通する高温流体流路と、低温流体が流通する低温流体流路と、が形成された熱交換器本体と、
前記熱交換器本体の前記プレートの積層方向の端にある前記プレートの中心面に平行な前記熱交換器本体の外面に、かつ前記プレートの外縁から離れた位置に前記プレートの積層方向から固着され、付勢して振動する振動体と、
前記振動体による振動の振幅が前記熱交換器本体の外面で極小である低振動部に接触して、外部から固定して保持する保持部と、
を備えるプレート熱交換器。 Center plane each other is composed of the three or more plates that are laminated with a space interposed therebetween to face, the side to seal the side surfaces of the three or more plates, sandwiched between the two plates adjacent alternately for each of the spatial plate, a hot fluid flow path the hot fluid flows, and a heat exchanger body and the low-temperature fluid passage, is formed of a low temperature fluid flows,
The plate of the heat exchanger body is fixed to the outer surface of the heat exchanger body parallel to the center plane of the plate at the end of the plate in the stacking direction and away from the outer edge of the plate from the stacking direction of the plates. A vibrating body that vibrates when energized,
A holding part that contacts and holds from a low vibration part in which the amplitude of vibration by the vibrator is minimal on the outer surface of the heat exchanger body; and
A plate heat exchanger comprising: 前記プレートの外縁以外の部分は、前記振動体による振動の振幅以上の間隔を開けて前記プレートどうしが非接触に配置されている、請求項１に記載のプレート熱交換器。   2. The plate heat exchanger according to claim 1, wherein portions other than the outer edge of the plate are arranged in a non-contact manner with an interval greater than an amplitude of vibration by the vibrating body. 前記振動体が固着された外面を構成する前記プレートの反対面に、前記低温流体流路が形成されている、請求項１または２に記載のプレート熱交換器。   The plate heat exchanger according to claim 1 or 2, wherein the cryogenic fluid flow path is formed on an opposite surface of the plate constituting an outer surface to which the vibrating body is fixed. 前記振動体は、前記高温流体流路または前記低温流体流路のいずれか一方を形成する前記プレートの更に前記熱交換器本体の端側に隙間部を形成して積層された板状の端部プレートに固着され、
前記隙間部の、少なくとも前記振動体を固着した前記端部プレートの外面の反対面に接する部分には、液体または固体の封止物を備える、請求項１または２に記載のプレート熱交換器。 The vibrating body is a plate-like end portion formed by laminating a gap portion on the end side of the heat exchanger main body of the plate forming either the high-temperature fluid passage or the low-temperature fluid passage. Fixed to the plate,
3. The plate heat exchanger according to claim 1, wherein at least a portion of the gap that is in contact with the opposite surface of the outer surface of the end plate to which the vibrator is fixed is provided with a liquid or solid sealing material. 前記封止物は、前記高温流体流路から前記隙間部へ還流する前記高温流体、または、前記低温流体流路から前記隙間部へ還流する前記低温流体、のいずれか一方である、請求項４に記載のプレート熱交換器。   The sealed object is either the high-temperature fluid that recirculates from the high-temperature fluid flow path to the gap or the low-temperature fluid that recirculates from the low-temperature fluid flow path to the gap. Plate heat exchanger as described in. 積層された前記プレート間に狭持される、少なくとも前記プレートの外縁を一周するように形成された弾性体をさらに備える、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のプレート熱交換器。   The plate heat exchanger according to any one of claims 1 to 5, further comprising an elastic body that is sandwiched between the stacked plates and is formed so as to go around at least an outer edge of the plate. 前記高温流体または前記低温流体の少なくともいずれか一方の流通に応じて、前記振動体を付勢する、請求項１ないし６のいずれか１項に記載のプレート熱交換器。   The plate heat exchanger according to any one of claims 1 to 6, wherein the vibrating body is urged according to the flow of at least one of the high-temperature fluid and the low-temperature fluid. 前記高温流体または前記低温流体の少なくともいずれか一方の温度に応じて、前記振動体を付勢する、請求項１ないし７のいずれか１項に記載のプレート熱交換器。   The plate heat exchanger according to any one of claims 1 to 7, wherein the vibrating body is energized in accordance with a temperature of at least one of the high temperature fluid and the low temperature fluid. 前記高温流体または前記低温流体の少なくともいすれか一方が流通した積算時間または積算流量の少なくともいずれか一方に応じて、前記振動体を付勢する、請求項１ないし８のいずれか１項に記載のプレート熱交換器。   9. The vibrator according to claim 1, wherein the vibrating body is energized in accordance with at least one of an accumulated time and an accumulated flow rate in which at least one of the high-temperature fluid and the low-temperature fluid flows. Plate heat exchanger. 前記高温流体または前記低温流体の少なくともいずれか一方の流通が停止した積算時間に応じて、前記振動体を付勢する、請求項１ないし９のいずれか１項に記載のプレート熱交換器。   The plate heat exchanger according to any one of claims 1 to 9, wherein the vibrating body is energized according to an accumulated time in which the flow of at least one of the high-temperature fluid and the low-temperature fluid is stopped. 前記高温流体または前記低温流体の少なくともいずれか一方が凍結する可能性があるときに、前記振動体を付勢する、請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のプレート熱交換器。   The plate heat exchanger according to any one of claims 1 to 10, wherein the vibrator is energized when there is a possibility that at least one of the high-temperature fluid and the low-temperature fluid is frozen. 前記熱交換器本体を２つ備え、前記振動体の前記プレートの積層方向の両端が、それぞれの前記熱交換器本体の前記プレートの積層方向の外面側に固着されている、請求項１ないし１１のいずれか１項に記載のプレート熱交換器。   The two heat exchanger main bodies are provided, and both ends of the laminating direction of the plate of the vibrating body are fixed to the outer surface side of the laminating direction of the plates of the respective heat exchanger main bodies. The plate heat exchanger according to any one of the above. 請求項１ないし１２のいずれか１項に記載のプレート熱交換器を備え、
前記プレート熱交換器は、外部の給水源から給水され外部の給湯先へ給湯する給湯水と、熱源で加熱された熱媒体とを熱交換する給湯機。 A plate heat exchanger according to any one of claims 1 to 12, comprising:
The plate heat exchanger is a water heater that exchanges heat between hot water supplied from an external water supply source and supplied to an external hot water supply source and a heat medium heated by the heat source. 請求項１ないし１２のいずれか１項に記載のプレート熱交換器を備え、
前記プレート熱交換器は、再加熱のために貯湯槽との間で循環される貯槽水と、熱源で加熱された熱媒体とを熱交換して、前記貯槽水を加熱する給湯機。 A plate heat exchanger according to any one of claims 1 to 12, comprising:
The plate heat exchanger is a water heater that heats the storage tank water by exchanging heat between the storage tank water circulated between the storage tank and the heat medium heated by a heat source for reheating.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6036534B2 (en) * 2013-05-14 2016-11-30 三菱電機株式会社 Water heater
JP2017194248A (en) * 2016-04-22 2017-10-26 三菱電機株式会社 Heat storage water heater
JP6418354B2 (en) * 2016-11-14 2018-11-07 三菱電機株式会社 Plate heat exchanger, heat pump device, and heat pump heating / hot water system
JP7162471B2 (en) * 2018-08-30 2022-10-28 リンナイ株式会社 heat exchanger
CN108955320B (en) * 2018-09-25 2023-12-19 江苏远卓设备制造有限公司 Anti-freezing plate type heat exchanger
EP4296602A1 (en) * 2022-06-24 2023-12-27 G20 Engineering S.r.l. Plate heat exchanger and hydraulic assembly comprising such a heat exchanger
CN117458065B (en) * 2023-11-01 2024-04-26 昆明理工大学 Heat dissipation heat preservation and energy absorption vibration reduction dual-function automobile battery compartment structure

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60154733U (en) * 1985-02-21 1985-10-15 三浦工業株式会社 Time control device for economizer cleaning in boilers
JPH04306495A (en) * 1991-04-02 1992-10-29 Kubota Corp Washing device for plate type heat exchanger
JPH07174481A (en) * 1993-12-17 1995-07-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Heat exchanging device
JPH11183081A (en) * 1997-12-17 1999-07-06 Yamaha Motor Co Ltd Engine driven type heat pump apparatus
WO2009001535A1 (en) * 2007-06-22 2008-12-31 Panasonic Corporation Refrigeration cycle device
JP5226357B2 (en) * 2008-03-31 2013-07-03 アクアス株式会社 Water treatment chemical injection method
JP2010091123A (en) * 2008-10-03 2010-04-22 Panasonic Corp Scale prevention device
JP2010190466A (en) * 2009-02-17 2010-09-02 Sanyo Electric Co Ltd Water heater
JP5284303B2 (en) * 2010-03-24 2013-09-11 三菱電機株式会社 Plate heat exchanger

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