板式热交换器以及热泵装置

技术领域

本发明涉及板式热交换器以及热泵装置。

背景技术

以往，作为利用热泵循环的热泵装置，公知有对水进行加热而进行热水供给、空气调节的热泵装置。在这样的热泵装置中，将在制冷剂回路循环的制冷剂与在水回路流动的水的热交换在板式的水制冷剂热交换器进行，对水回路内的水进行加热。在此，有时水由于加热而膨胀，因此有时在水回路内设置泄压阀(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本国专利第5246041号公报(0017段、图2)

在水制冷剂热交换器(板式热交换器)损伤而水回路(第一流路，热介质回路)与制冷剂回路(第二流路)连通的情况下，压力高于水(第一流体，热介质)的制冷剂(第二流体)向水回路泄漏。通常，在制冷剂泄漏至水回路的情况下，水回路的压力上升，因此为了保护水回路的部件、配管而将水回路的泄压阀打开，从泄压阀排出水和制冷剂。此时，泄漏至水回路的制冷剂的压力成为与水回路的压力相同，水回路的压力成为泄压阀的设定压力。在此，根据泄压阀的设定压力，存在流入至水回路且隔热膨胀了的制冷剂的温度低于水的凝固点的情况。在该情况下，低于水的凝固点的温度的制冷剂与水混合，由此水变为冰。此外，制冷剂的压力下降，以及制冷剂从水接受热量，从而制冷剂气化。其结果，在制冷剂气体混合有微小的冰的流体被从泄压阀排出。由于该状态持续，因此冰逐渐附着于泄压阀内的流路，有可能使泄压阀闭塞而变得无法从泄压阀排出水和制冷剂。

发明内容

本发明是鉴于上述情况所做出的，目的在于提供能够防止泄压阀的闭塞，将泄漏至第一流路的第二流体更可靠地从第一流路经由泄压阀排出的板式热交换器以及热泵装置。

根据本发明的第一方式，板式热交换器具备：多个传热板，它们分别设置有沿一个方向贯通的第一贯通孔、第二贯通孔、第三贯通孔以及第四贯通孔，在一个方向上重叠，划分使第一流体流通的第一流路和使第二流体流通的第二流路，使第一流路内的第一流体和第二流路内的第二流体进行热交换；和一对端板，它们设置有：与第一贯通孔相连且用于向第一流路导入第一流体的第一导入口、与第二贯通孔相连且用于从第一流路导出第一流体的第一导出口、与第三贯通孔相连且用于向第二流路导入第二流体的第二导入口、与第四贯通孔相连且用于从第二流路导出第二流体的第二导出口、以及与所述第一贯通孔和所述第二贯通孔的任一方相连并从所述第一流路分支的连接口，并且在一个方向上夹住多个传热板，连接口与和该板式热交换器分开设置的泄压阀连接。

根据本发明的第二方式，热泵装置具备：制冷剂回路，其经由制冷剂配管连接有压缩机、板式热交换器、膨胀机构以及热源侧热交换器，并使制冷剂循环；热介质回路，其经由热介质配管连接有泵、板式热交换器以及利用侧热交换器，并使热介质循环；以及泄压阀，其连接于从板式热交换器内的热介质回路分支设置的连接口，并与板式热交换器分开设置。

根据上述的板式热交换器，在板式热交换器损伤而第一流路与第二流路连通的情况下，第二流体向第一流路泄漏，由此第一流路内的压力上升，从而泄压阀打开。泄压阀与用于向第一流路导入第一流体的第一导入口、和从第一流路导出第一流体的第一导出口分开地、连接于从第一流路分支设置的连接口。因此，泄漏至第一流路的第二流体几乎不会混合有第一流体，而是从泄压阀集中地排出。因此，能够防止第一流体的凝固物使泄压阀闭塞，因而能够将泄漏至第一流路的第二流体更可靠地从第一流路经由泄压阀排出。

另外，根据上述的热泵装置，在板式热交换器损伤而制冷剂回路与热介质回路连通的情况下，制冷剂向热介质回路泄漏，由此热介质回路内的压力上升，从而泄压阀打开。泄压阀连接于从板式热交换器内的热介质回路分支设置的连接口，因此泄漏至热介质回路的制冷剂几乎不会混合有热介质，而是从泄压阀集中地排出。因此能够防止热介质的凝固物使泄压阀闭塞，因而能够将泄漏至热介质回路的制冷剂更可靠地从热介质回路经由泄压阀排出。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的热泵装置的概略结构的图。

图2是示意地表示本发明的实施方式1的板式热交换器的分解立体图。

图3是示意地表示所述板式热交换器的主视图。

图4是图3的IV-IV线的剖视图。

图5是示意地表示所述板式热交换器内的流体的流动的图。

图6是示意地表示在制冷剂泄漏的情况下所述板式热交换器内的流体的流动的图。

图7是表示本发明的实施方式2的热泵装置的概略结构的图。

图8是安装有泄压阀的状态下的图3的IV-IV线的剖视图。

图9是示意地表示本发明的实施方式4的板式热交换器的主视图。

图10是图9的X-X线的剖视图。

图11是实施方式4的变形例的板式热交换器的图9的X-X线的剖视图。

具体实施方式

(实施方式1)

以下，参照图1～图6对本发明的实施方式1进行说明。在各图中对相同或者相当的部分标注相同的附图标记。

图1是表示本实施方式的热泵装置1的概略结构的图。如图1所示，热泵装置1具备：使制冷剂循环的制冷剂回路10、使水(热介质)循环的水回路(热介质回路)20以及泄压阀30。

制冷剂回路10具有经由制冷剂配管11连接有压缩机12、板式热交换器40、膨胀阀(膨胀机构)13以及空气热交换器(热源侧热交换器)14的结构。

对于在制冷剂回路10循环的制冷剂而言，考虑对环境的负荷，使用具有臭氧层破坏系数(Ozone Depleting Potential；以下称为“ODP”)和地球温暖化系数(GlobalWarming Potential；以下称为“GWP”)较低的性质的制冷剂。作为这样的制冷剂，具体而言，使用在HFC(氢氟碳化合物)系制冷剂中GWP低于R410A、R407C的R32、HFO-1234yf、HFO-1234ze等HFO(氢氟烯烃)系制冷剂、丙烷、丁烷等HC(烃)系制冷剂等。上述的制冷剂具有低ODP和低GWP的性质，但也具有可燃性。另外，上述的制冷剂可以作为单一制冷剂使用，也可以作为混合有两种以上的混合制冷剂使用。

压缩机12对吸入的低压的制冷剂进行压缩，并作为高压的制冷剂排出。在本实施方式中，压缩机12具备逆变器装置等，使驱动频率任意变化，由此能够使压缩机12的容量(每单位时间送出制冷剂的量)变化。

板式热交换器40进行在制冷剂回路10流动的制冷剂与在水回路20流动的水的热交换。对于板式热交换器40的详细的结构详见后述。

膨胀阀13调整制冷剂的流量，例如进行向空气热交换器14流入的制冷剂的压力调整(减压)。在本实施方式中，膨胀阀13使用能够基于来自未图示的控制装置的指示而使开度变化的电子膨胀阀。

空气热交换器14进行在制冷剂回路10流动的制冷剂、与由风扇送风的空气(外部空气)的热交换。在本实施方式中，空气热交换器14例如是由铜、铝等构成的翅片管热交换器。

在本实施方式中，热泵装置1构成为在制冷剂回路10能够进行对在水回路20流动的水加热的通常运转、和相对于通常运转使制冷剂向相反方向流通而进行空气热交换器14的除霜的除霜运转。若在外部空气为低温的环境下进行通常运转，则存在在空气热交换器14结露的水结冰且霜附着于空气热交换器14的表面的情况。该霜因持续进行通常运转而生长，使空气热交换器14的热交换效率下降。因此，在低温环境下需要除霜运转。

具体而言，为了能够进行通常运转和除霜运转，在制冷剂回路10设置有四通阀15。四通阀15作为流路切换装置发挥功能，在通常运转时和除霜运转时切换制冷剂回路10内的制冷剂的流动方向。另外，板式热交换器40在通常运转时作为对在水回路20流动的水进行加热的散热器(冷凝器)发挥功能，在除霜运转时作为从水回路20的水吸热的吸热器(蒸发器)发挥功能。空气热交换器14在通常运转时作为吸热器(蒸发器)发挥功能，在除霜运转时作为散热器(冷凝器)发挥功能。

另外，在本实施方式中，在热泵装置1设置有收容了制冷剂回路10的压缩机12、四通阀15、板式热交换器40、膨胀阀13以及空气热交换器14的室外机51。室外机51安置于屋外。另外，在室外机51设置有控制制冷剂回路10的动作的未图示的控制装置。该控制装置例如控制压缩机12的驱动、四通阀15的流路切换、膨胀阀13的开度以及空气热交换器14的风扇的送风等。

接下来，参照图1对制冷剂回路10的动作的例子进行说明。在图1中用实线的箭头示出制冷剂回路10中的通常运转时的制冷剂的流动方向，用虚线的箭头示出除霜运转时的制冷剂的流动方向。

在通常运转时，由四通阀15将制冷剂的流路切换为用实线示出的那样，制冷剂回路10构成为高温高压的制冷剂向板式热交换器40流动。即，在通常运转时，制冷剂在制冷剂回路10按照压缩机12、四通阀15、板式热交换器40、膨胀阀13、空气热交换器14、四通阀15以及压缩机12的顺序循环。

从压缩机12排出的高温高压的气体状态的制冷剂(以下，称为“气体制冷剂”)经过四通阀15向板式热交换器40的制冷剂流路(第二流路)流入。在板式热交换器40中进行在制冷剂流路流动的制冷剂与在板式热交换器40的水流路(第一流路)流动的水的热交换，制冷剂的凝结热向水散热。由此，流入至板式热交换器40的制冷剂凝结而成为高压的液态的制冷剂(以下，称为“液制冷剂”)。在板式热交换器40的水流路流动的水因来自制冷剂的散热而被加热。

在板式热交换器40凝结的高压的液制冷剂向膨胀阀13流入，减压而成为低压的二相状态的制冷剂(以下，称为“二相制冷剂”)。低压的二相制冷剂向空气热交换器14流入。在空气热交换器14中进行在内部流通的制冷剂与由风扇送风的空气(外部空气)的热交换。由此，流入至空气热交换器14的制冷剂从空气吸热而蒸发，成为低压的气体制冷剂。低压的气体制冷剂经过四通阀15被吸入至压缩机12。吸入至压缩机12的制冷剂被压缩而成为高温高压的气体制冷剂。在通常运转时，反复进行以上循环。

在除霜运转时，由四通阀15将制冷剂的流路切换为用虚线示出的那样，制冷剂回路10构成为高温高压的制冷剂向空气热交换器14流动。即，在除霜运转时，在制冷剂回路10中制冷剂按照压缩机12、四通阀15、空气热交换器14、膨胀阀13、板式热交换器40、四通阀15以及压缩机12的顺序循环。

从压缩机12排出的高温高压的气体制冷剂经过四通阀15向空气热交换器14流入。在空气热交换器14中制冷剂在内部流通，由此附着于空气热交换器14表面的霜因制冷剂的凝结热而被加热而熔融。流入到空气热交换器14的制冷剂凝结而成为高压的液制冷剂。从空气热交换器14流出的液制冷剂向膨胀阀13流入而成为二相制冷剂，并向板式热交换器40流入。流入到板式热交换器40的二相制冷剂在板式热交换器40中从在水流路流动的水吸热而蒸发，成为气体制冷剂。气体制冷剂经过四通阀15被吸入至压缩机12，被压缩而成为高温高压的气体制冷剂。在除霜运转时，反复进行以上的循环。

水回路20具有经由水配管(热介质配管)21而连接有泵22、上述的板式热交换器40以及制热终端(利用侧热交换器)23的结构。在水回路20循环的水例如是纯水、自来水等。

泵22是向水回路20内的水施加压力而使其在水回路20内循环的装置。制热终端23安置于室内(屋内)，使作为进行空气调节的对象的空间60变暖。在本实施方式中，制热终端23例如是板式加热器、地暖式板等，在内部具有热交换部。在板式热交换器40中加热后的水回路20的水流入该热交换部内。在制热终端23的热交换部中进行流入的水与空间60的空气的热交换，从水向空间60的空气散热。由此，温暖空间60，并且冷却水。

在本实施方式中，在水回路20还设置有膨胀罐24和安全阀25。膨胀罐24是用于将伴随加热等的水回路20内的水的容积变化而变化的压力控制在一定范围内的装置。膨胀罐24连接于从将泵22与制热终端23连接的水配管21分支的配管。安全阀25作为保护装置而设置。安全阀25在水回路20的压力超过膨胀罐24的压力控制范围而升高的情况下，将水回路20内的水向外部释放。安全阀25连接于从将板式热交换器40与制热终端23连接的水配管21分支的配管。

另外，在本实施方式中，在热泵装置1设置有收容了水回路20的泵22、膨胀罐24以及安全阀25的室内机52。室内机52安置于室内(屋内)。另外，在室内机52设置有控制泵22的驱动等水回路20的动作的未图示的控制装置。

泄压阀30连接于板式热交换器40。更具体而言，泄压阀30连接于后述的板式热交换器40的连接口48。连接口48从板式热交换器40内的水回路20分支设置。在本实施方式中，泄压阀30与板式热交换器40一起收容于室外机51，配置于屋外。泄压阀30例如若由于制冷剂从板式热交换器40内的制冷剂回路10向水回路20泄漏而水回路20的压力超过预先设定的设定值，则自动打开，向外部释放水、制冷剂等流体。若由于流体的释放而水回路20的压力成为设定值以下，则泄压阀30自动关闭，停止流体的释放。

接下来，参照图2～图6对板式热交换器40的结构进行说明。图2是示意地表示板式热交换器40的分解立体图。图3是示意地表示板式热交换器40的主视图。图4是图3的IV-IV线的剖视图。

如图2和图4所示，板式热交换器40具备多个传热板41和一对端板43A、43B。

多个传热板41具有在规定的一个方向(以下，称为“层叠方向”)上重叠，划分使水(热介质，第一流体)流通的水流路(第一流路)和使制冷剂(第二流体)流通的制冷剂流路(第二流路)，使水流路内的水和制冷剂流路内的制冷剂进行热交换的结构。另外，在各传热板41设置有沿层叠方向贯通的四个贯通孔亦即第一贯通孔42A、第二贯通孔42B、第三贯通孔42C以及第四贯通孔42D。在本实施方式中，传热板41在从层叠方向观察时形成为大致矩形的板状，在大致矩形的四个角分别设置有第一贯通孔42A、第二贯通孔42B、第三贯通孔42C以及第四贯通孔42D。在传热板41的表面形成有例如以V字状形成有多列沿层叠方向位移的波形的用于热交换的传热面。传热板41例如通过对不锈钢钢板等金属板冲压加工来制造。

一对端板43A、43B在层叠方向上夹住多个传热板41。另外，在一对端板43A、43B设置有第一导入口44、第一导出口45、第二导入口46、第二导出口47以及连接口48。第一导入口44与传热板41的第一贯通孔42A相连，用于从水配管21向水流路导入水。第一导出口45与传热板41的第二贯通孔42B相连，用于从水流路向水配管21导出水。第二导入口46与传热板41的第三贯通孔42C相连，用于从制冷剂配管11向制冷剂流路导入制冷剂。第二导出口47与传热板41的第四贯通孔42D相连，用于从制冷剂流路向制冷剂配管11导出制冷剂。在连接口48连接有泄压阀30。另外，连接口48与传热板41的第二贯通孔42B相连，并从水流路分支设置。在本实施方式中，连接口48与传热板41的第二贯通孔42B相连并配置于与第一导出口45对置的位置。另外，在上述的说明中，为了容易进行说明而记载了以通常运转时为基准的制冷剂和水的流动。因此，例如在除霜运转时，制冷剂变为从第二导出口47向板式热交换器40导入，并从第二导入口46导出。

在本实施方式中，如图2～图4所示，一对端板43A、43B在从层叠方向观察时形成为大致矩形的板状。在端板43A，第二导入口46、第二导出口47以及连接口48分别设置于大致矩形的四个角中的、与传热板41的第三贯通孔42C、第四贯通孔42D以及第二贯通孔42B的位置对应的三个角。在端板43B，第一导入口44和第一导出口45分别设置于大致矩形的四个角中的、与传热板41的第一贯通孔42A和第二贯通孔42B的位置对应的两个角。因此，连接口48设置于与第一导入口44和第一导出口45不同的端板。另外，在第一导入口44、第一导出口45、第二导入口46、第二导出口47以及连接口48分别设置有圆筒状的喷嘴。

多个传热板41和一对端板43A、43B以各自外周的缘重合的方式重叠，并通过钎焊等接合。由此，在相邻的传热板41之间分别形成有水流路和制冷剂流路。另外，在将多个传热板41重叠的状态下，构成为水流路和制冷剂流路交替地配置，第一贯通孔42A和第二贯通孔42B与水流路连通，第三贯通孔42C和第四贯通孔42D与制冷剂流路连通。

图5是示意地表示板式热交换器40内的流体的流动的图。在图5中用实线示出板式热交换器40内的水的流动，用虚线示出制冷剂的流动。在通常运转时如图5所示，水回路20的水从第一导入口44向板式热交换器40导入，在形成于各传热板41间的水流路流通，并从第一导出口45导出。制冷剂回路10的制冷剂从第二导入口46向板式热交换器40导入，在形成于各传热板41间的制冷剂流路流通，并从第二导出口47导出。此时，在水流路流动的水与在制冷剂流路流动的制冷剂之间进行热交换。

接下来，对在板式热交换器40内制冷剂泄漏至水流路的情况下的动作参照图6进行说明。图6是示意地表示制冷剂泄漏的情况下板式热交换器40内的流体的流动的图。在板式热交换器40中，例如传热板41有可能因由传热板41的腐蚀、老化导致的金属疲劳断裂等而破损。另外，例如，在除霜运转时在板式热交换器40中制冷剂从水吸热，因此水被冷却。此时，在水温较低的情况下，在板式热交换器40的水回路流动的水有可能冻结。在该情况下，考虑由于水冻结时的体积膨胀，有可能使传热板41变形、断裂。

在通常运转时，例如相对于水回路20的水的压力为0.3MPa左右，流入板式热交换器40时的制冷剂回路10的制冷剂的压力为1.0MPa左右。因此，制冷剂的压力大于水的压力，因此如图6所示在传热板41破损而水流路与制冷剂流路在连通部分A连通的情况下，在制冷剂流路流动的制冷剂通过连通部分A而流入水流路。由此，水流路的压力上升。若水流路的压力超过与连接口48连接的泄压阀30的设定值，则泄压阀30打开。

从连通部分A流入到水流路的制冷剂一边推动在连通部分A与泄压阀30之间存在的水、一边朝向泄压阀30流动，将水从泄压阀30排出。在完成了水的排出后，从泄压阀30排出制冷剂。此时，从连通部分A流入至水流路的制冷剂有可能从第一导入口44或者第一导出口45向水回路20流动。但是水是非压缩性的，因此由于水而妨碍制冷剂向第一导入口44或者第一导出口45流动。另外，即使是假设安全阀25打开并且从安全阀25能够释放水、制冷剂的状态，从连通部分A通过第一导出口45到安全阀25的路径也远远长于从连通部分A到泄压阀30的路径，压力损失变大，因此制冷剂朝向安全阀25流动的可能性非常小。因此，在泄压阀30打开后，几乎所有的制冷剂从泄压阀30排出。另一方面，连接有泄压阀30的连接口48与第一导入口44和第一导出口45分开设置，因此向水流路流入的水回路20的水在泄压阀30打开后也能够从第一导入口44通过水流路向第一导出口45流动。此外，水的压力低于朝向泄压阀30流动的制冷剂的压力，因此由于制冷剂而妨碍水向泄压阀30流动。因此，在泄压阀30打开时在连通部分A与泄压阀30之间存在的水从泄压阀30排出，除此之外的水几乎不从泄压阀30排出，而从第一导出口45向水回路20流动。这样，从连通部分A流入到水流路的制冷剂几乎不混合水，而是从泄压阀30集中地排出。

如以往的结构那样，例如当在板式热交换器的下游的水回路设置有泄压阀的情况下，流入到水流路的制冷剂与水流路的水一起从第一导出口向水配管流动而朝向泄压阀，因此制冷剂伴随着水而从泄压阀排出。因此，由于制冷剂对水进行冷却，由此水变为冰并逐渐附着于泄压阀的流路，使泄压阀闭塞。另一方面，在本实施方式的结构中，如上述那样，从连通部分A流入至水流路的制冷剂几乎不混合水，而是从泄压阀30集中地排出。另外，从泄压阀30排出的水是少量的，因此即使从连通部分A流入至水流路的制冷剂隔热膨胀而变为低于水的凝固点的温度，也不至于使泄压阀30闭塞。因此，能够防止泄压阀30的闭塞，因而能够将泄漏至水流路的制冷剂更可靠地从水流路经由泄压阀30排出。

本实施方式的热泵装置1具备：制冷剂回路10，其经由制冷剂配管11连接有压缩机12、板式热交换器40、膨胀阀13以及空气热交换器14，并使制冷剂循环；水回路20，其经由水配管21连接有泵22、板式热交换器40以及制热终端23，并使水循环；以及泄压阀30，其连接于从板式热交换器40内的水回路20分支设置的连接口48。

根据上述的结构，在板式热交换器40损伤而制冷剂回路10与水回路20连通的情况下，制冷剂向水回路20泄漏，由此水回路20内的压力上升，从而泄压阀30打开。泄压阀30连接于从板式热交换器40内的水回路20分支设置的连接口48，因此泄漏至水回路20的制冷剂几乎不混合水，而是从泄压阀30集中地排出。因此，能够防止因水被制冷剂冷却而生成的冰使泄压阀30闭塞，因而能够将泄漏至水回路20的制冷剂更可靠地从水回路20经由泄压阀30排出。

另外，本实施方式的板式热交换器40具备：多个传热板41，它们分别设置有沿层叠方向贯通的第一贯通孔42A、第二贯通孔42B、第三贯通孔42C以及第四贯通孔42D，在层叠方向上重叠，划分使水流通的水流路和使制冷剂流通的制冷剂流路，使水流路内的水与制冷剂流路内的制冷剂进行热交换；和一对端板43A、43B，它们设置有与第一贯通孔42A相连且用于向水流路导入水的第一导入口44、与第二贯通孔42B相连且用于从水流路导出水的第一导出口45、与第三贯通孔42C相连且用于向制冷剂流路导入制冷剂的第二导入口46、与第四贯通孔42D相连且用于从制冷剂流路导出制冷剂的第二导出口47、以及与第二贯通孔42B相连并从水流路分支的用于与泄压阀30连接的连接口48，在层叠方向上夹住多个传热板41。

根据上述的结构，在板式热交换器40损伤而水流路与制冷剂流路连通的情况下，制冷剂向水流路泄漏而使水流路内的压力上升，从而泄压阀30打开。泄压阀30与用于向水流路导入水的第一导入口44、和从水流路导出水的第一导出口45分开地连接于从水流路分支设置的连接口48。因此，泄漏至水流路的制冷剂几乎不混合水，而是从泄压阀30集中地排出。因此，能够防止水被制冷剂冷却而生成的冰使泄压阀闭塞，因而能够将泄漏至水流路的制冷剂更可靠地从水流路经由泄压阀30排出。

另外，泄压阀30配置于屋外。因此，在从泄压阀30排出制冷剂的情况下，制冷剂不向安置有制热终端23、室内机52等的屋内流入而向屋外释放，因此能够减少在屋内的由制冷剂气体引起窒息的可能性。此外，在制冷剂具有可燃性的情况下，制冷剂不向屋内流入，因此能够减少制冷剂气体在屋内燃烧的可能性。因此能够提高在屋内的安全性。

另外，在本实施方式中，连接口48与传热板41的第二贯通孔42B相连并配置于与第一导出口45对置的位置，但并不局限于此。连接口48也可以与第一贯通孔42A相连并配置于与第一导入口44对置的位置。另外，在端板43A设置有第二导入口46、第二导出口47以及连接口48，在端板43B设置有第一导入口44和第一导出口45，但各导入口和各导出口的配置并不局限于此。例如，也可以在端板43A仅设置有连接口48，在端板43B设置有第一导入口44、第一导出口45、第二导入口46以及第二导出口47。

另外，板式热交换器40收容于室外机51而配置于屋外，但并不局限于此。板式热交换器40也可以不收容于室外机51，而单独配置于屋外。另外，板式热交换器40也可以配置于屋内。在该情况下，连接于板式热交换器40的泄压阀30也可以不配置于屋外，只要用于将从泄压阀30排出的制冷剂等流体向屋外释放的释放用配管连接于泄压阀30即可。

另外，使在热介质回路循环的热介质为水，但并不局限于此。热介质例如也可以是乙烯二醇等防冻液，也可以是混合有防冻液的水。另外，使连接于热介质回路的利用侧热交换器为制热终端23，但并不局限于此。利用侧热交换器例如也可以是在内部具有热交换部而生成并保留热水的储热水罐等。

另外，在水回路20设置有安全阀25，但并不局限于此，也可以在水回路20不设置安全阀25。在该情况下，如图1所示泄压阀30连接于水回路20，因此泄压阀30能够兼具安全阀25的功能。即，例如即使是因在板式热交换器40的制冷剂的泄漏以外的原因而在水回路20发生了异常的压力上升的情况，通过打开泄压阀30并向外部释放水回路20内的水，从而能够保护水回路20的部件、设备等不受水压破坏。另外，当在水回路20设置有安全阀25的情况下，针对水压破坏是由泄压阀30和安全阀25双方保护水回路20。因此，在水回路20中能够提高对水压破坏的可靠性。例如，即使在泄压阀30与安全阀25中的一方发生了故障的情况下，也能够由另一方保护水回路20。另外，在该情况下，例如也可以使安全阀25的设定值略高于泄压阀30的设定值等，当在板式热交换器40制冷剂泄漏而压力上升时，不是安全阀25而是泄压阀30更可靠地打开。

(实施方式2)

接下来，参照图7对本发明的实施方式2的热泵装置2进行说明。图7是表示热泵装置2的概略结构的图。另外，对具有与上述的实施方式1的热泵装置1相同的结构的部分，标注相同的附图标记并省略其详细的说明。

本实施方式的热泵装置2与实施方式1的热泵装置1的不同点在于，在水回路20设置有止回阀26。如图7所示，止回阀26在水回路20中设置在泵22与板式热交换器40之间。止回阀26将水回路20的水的流动总是保持为从泵22朝向板式热交换器40的方向，防止逆流。另外，在本实施方式中，止回阀26收容于室内机52。

当在板式热交换器40中传热板41破损而水流路与制冷剂流路连通的情况下，制冷剂向水流路流入而使水流路内的压力上升。由此，在水回路20的止回阀26产生逆流方向的压力。此时，止回阀26关闭，防止水回路20的水向逆流方向流动，阻止水的流动。因此，流入至水流路的制冷剂变得更难以从第一导入口44向水回路20流动，因此能够将流入至水流路的制冷剂更集中地从泄压阀30排出。

另外，在这样构成的热泵装置2中，也能够得到与实施方式1的热泵装置1相同的效果。

(实施方式3)

接下来，参照图8对本发明的实施方式3的热泵装置1进行说明。图8是安装有泄压阀的状态的图3的IV-IV线的剖视图。在实施方式3中，对在实施方式1说明的热泵装置1的泄压阀30与板式热交换器40的连接进行更详细地说明。因此，对具有与上述的实施方式1的热泵装置1相同的结构的部分，标注相同的附图标记并省略其详细的说明。

泄压阀30具备第一开口部30a、第二开口部30b、阀内流路部30c以及阀芯30d。第一的开口部30a连接于板式热交换器40的连接口48。第二开口部30b在泄压阀30打开的情况下，成为排出水回路20内的水或者制冷剂的排出口。在释放用配管连接于泄压阀30的情况下，在第二开口部30b连接释放用配管。阀内流路部30c形成使第一开口部30a与第二开口部30b连通的流路。阀芯30d设置于阀内流路部30c的中途。阀芯30d在水回路20的压力为预先设定的设定值以下的情况下，关闭阀内流路部30c形成的流路。即，在水回路20的压力为设定值以下的情况下，泄压阀30是关闭的状态，第二开口部30b与水回路20不连通，不从第二开口部30b排出水回路20内的水或者制冷剂。阀芯30d在水回路20的压力超过设定值的情况下，打开阀内流路部30c形成的流路。即，在水回路20的压力超过设定值的情况下，泄压阀30是打开的状态，第二开口部30b与水回路20连通，从第二开口部30b排出水回路20内的水或者制冷剂。另外，阀芯30d在水回路20的压力超过设定值而成为打开的状态后，在水回路20的压力下降而变为设定值以下的情况下，恢复关闭阀内流路部30c形成的流路的状态。

另外，连接口48从端板43A朝向板式热交换器40的外侧延伸地设置。另外，泄压阀30的第一开口部30a连接于连接口48的前端。即，连接口48和与板式热交换器40分开设置的泄压阀30连接。并且泄压阀30整体位于比端板43A靠板式热交换器40的外侧的位置。

如上所述，实施方式3的板式热交换器40是如下结构，即，具备：多个传热板41，它们分别设置有沿一个方向贯通的第一贯通孔42A、第二贯通孔42B、第三贯通孔42C以及第四贯通孔42D，在一个方向上重叠，划分使第一流体(热介质)流通的第一流路(热介质回路)和使第二流体(制冷剂)流通的第二流路(制冷剂回路)，使第一流路内的第一流体与第二流路内的第二流体进行热交换；和一对端板43，它们设置有与第一贯通孔42A相连且用于向第一流路导入第一流体的第一导入口44、与第二贯通孔42B相连且用于从第一流路导出第一流体的第一导出口45、与第三贯通孔42C相连且用于向第二流路导入第二流体的第二导入口46、与第四贯通孔42D相连且用于从第二流路导出第二流体的第二导出口47、以及与第一贯通孔42A和第二贯通孔42B中的任一方相连并从所述第一流路分支连接口48，在一个方向夹住多个传热板41，连接口48和与该板式热交换器40分开设置的泄压阀30连接。该结构是与板式热交换器40分开设置的泄压阀30连接于连接口48的结构，因此起到扩大泄压阀30的选择的范围、扩大设计的自由度的效果。例如，在与本实施方式的结构不同、将使其弹性变形而嵌入于连接口的橡胶栓或者粘贴于连接口的铝带等用于泄压阀而使泄压阀与板式热交换器一体化的情况下，设定压力的调整是困难的。然而，如本实施方式那样，在与板式热交换器40分开设置的泄压阀30连接于连接口48的结构中，能够使用具有能够调整设定压力的结构的阀作为泄压阀30。

另外，实施方式3的热泵装置1是如下结构，即，具备：制冷剂回路10，其经由制冷剂配管11连接有压缩机12、板式热交换器40、膨胀机构13以及热源侧热交换器，并使制冷剂循环；热介质回路，其经由热介质配管连接有泵22、板式热交换器40以及利用侧热交换器，并使热介质循环；以及泄压阀30，其连接于从板式热交换器40内的热介质回路分支设置的连接口48，与板式热交换器40分开设置。该结构是具备与板式热交换器40分开设置的泄压阀30的结构，因此起到扩大泄压阀30的选择的范围、扩大设计的自由度的效果。

另外，实施方式3的热泵装置1作为附加的结构而具有如下结构，即，板式热交换器40具备：多个传热板41，它们分别设置有沿一个方向贯通的第一贯通孔42A、第二贯通孔42B、第三贯通孔42C以及第四贯通孔42D，在一个方向上重叠，划分使第一流体(热介质)流通的第一流路(热介质回路)和使第二流体(制冷剂)流通的第二流路(制冷剂回路)，使第一流路内的第一流体与第二流路内的第二流体进行热交换；和一对端板43，它们设置有与第一贯通孔42A相连且用于向第一流路导入第一流体的第一导入口44、与第二贯通孔42B相连且用于从第一流路导出第一流体的第一导出口45、与第三贯通孔42C相连且用于向第二流路导入第二流体的第二导入口46、与第四贯通孔42D相连且用于从第二流路导出第二流体的第二导出口47、以及与第一贯通孔42A和第二贯通孔42B中的任一方相连并从所述第一流路分支的连接口48，在一个方向上夹住多个传热板41。通过该附加的结构，实施方式3的热泵装置能够防止如实施方式1所述的那样，水被制冷剂冷却而生成的冰使泄压阀闭塞，因此起到能够将泄漏至水流路的制冷剂更可靠地从水流路经由泄压阀30排出的效果。

另外，实施方式3的热泵装置1作为附加的结构而具有如下结构，即，泄压阀30在热介质回路的压力超过预先设定的设定值的情况下打开，在泄压阀30打开后并且热介质回路的压力为设定值以下的情况下关闭。通过该附加的结构，实施方式3的热泵装置起到能够减少流出的热介质或者制冷剂的量的效果。特别是在制冷剂具有可燃性的情况下，减少流出的制冷剂的量，由此起到能够抑制滞留的制冷剂变为可燃浓度的效果。

另外，实施方式3的热泵装置1作为附加的结构而具有如下结构，即，泄压阀30整体位于板式热交换器40的外侧。在泄压阀的一部分位于板式热交换器的内部的情况下，泄压阀有可能妨碍在传热板流通的流体的流动而降低板式热交换器的热交换效率。然而，通过该附加的结构，实施方式3的热泵装置的泄压阀不妨碍在传热板流通的流体的流动，能够防止热交换效率的降低。

另外，实施方式3的热泵装置1作为附加的结构而具有如下结构，即，泄压阀30配置于屋外。通过该附加的结构，实施方式3的热泵装置1起到如实施方式1所述的那样能够减少在屋内的由制冷剂气体引起窒息的可能性的效果。特别是在制冷剂具有可燃性的情况下，制冷剂不向屋内流入，因此起到能够减少制冷剂气体在屋内燃烧的可能性的效果。

另外，实施方式3的热泵装置1作为附加的结构而具有如下结构，即，在泄压阀30连接有用于将从泄压阀30排出的流体向屋外释放的释放用配管。通过该附加的结构，实施方式3的热泵装置1起到如实施方式1所述的那样能够减少在屋内的由制冷剂气体引起窒息的可能性的效果。特别是在制冷剂具有可燃性的情况下，制冷剂不向屋内流入，因此起到能够减少制冷剂气体在屋内燃烧的可能性的效果。

对实施方式3的变形例进行说明。

也可以在实施方式3的热泵装置1设置实施方式2中说明的止回阀26。即，实施方式3的变形例的热泵装置作为附加的结构而具有如下结构，即，在热介质回路中在泵与板式热交换器之间设置有止回阀。通过该附加的结构，实施方式3的变形例的热泵装置起到如实施方式2所述的那样能够将流入至热介质流路的制冷剂更集中地从泄压阀排出的效果。

另外，在实施方式3的热泵装置1基础上，优选第一开口部30a的流路截面积、第二开口部30b的流路截面积、以及阀内流路部30c形成的流路的流路截面积大于连接口48的流路截面积。在此流路截面积是指相对于在流路流动的水或者制冷剂的流动方向垂直的面的截面积。另外，在第一开口部30a、第二开口部30b以及阀内流路部30c形成的流路流动的水或者制冷剂的流动方向是在泄压阀30打开的状态下由第二开口部30b排出的水或者制冷剂流动的方向。即，实施方式3的变形例的热泵装置作为附加的结构而具有如下结构，即，泄压阀具备与连接口连接的第一开口部、排出热介质或者制冷剂的第二开口部、以及形成使第一开口部和第二开口部连通的流路的阀内流路部，第一开口部的流路截面积、第二开口部的流路截面积、以及阀内流路部形成的流路的流路截面积大于连接口的流路截面积。通过该附加的结构，起到即使冰附着于泄压阀内的流路，泄压阀也变得难以闭塞的效果。

另外，在实施方式3的热泵装置1中，连接口48与泄压阀30直接连接，但并不局限于此。例如，也可以使连接口与泄压阀经由连接用配管连接。即，实施方式3的变形例的热泵装置作为附加的结构而具有如下结构，即，连接口和泄压阀经由连接用配管连接。通过该附加的结构，实施方式3的变形例的热泵装置具备扩大泄压阀配置的自由度的效果。特别是在制冷剂具有可燃性的情况下，变得能够在与电气回路等成为着火源的部件分离的场所配置泄压阀，因而起到能够减少制冷剂燃烧的可能性的效果。

此外，优选连接用配管的流路截面积大于连接口48的流路截面积。即，实施方式3的变形例的热泵装置作为附加的结构而具有如下结构，即，连接用配管的流路截面积大于连接口的流路截面积。通过该附加的结构，起到即使冰附着于泄压阀内的流路，泄压阀也变得难以闭塞的效果。

另外，在实施方式3的热泵装置1中，连接口48的流路截面积与第一导出口45的流路截面积几乎相同，但并不局限于此。也可以是使连接口的流路截面积大于第一导出口的流路截面积的结构。即，实施方式3的变形例的板式热交换器或者热泵装置作为附加的结构而具有如下结构，即，连接口的流路截面积大于第一导出口的流路截面积。一般而言，制冷剂从流路截面积较大的流出口变得容易流出。即，在连接口的流路截面积大于第一导出口的流路截面积的情况下，泄漏至热介质回路的制冷剂变得比流路截面积较小的第一导出口更容易向流路截面积较大的连接口流出。因此，通过该附加的结构，实施方式3的变形例的板式热交换器或者热泵装置，在制冷剂泄漏到热介质回路时，泄漏的制冷剂变得容易向连接口48流出，起到能够将泄漏的制冷剂迅速地向外部排出的效果。

(实施方式4)

接下来，参照图9和图10对本发明的实施方式4的热泵装置3进行说明。图9是示意地表示本发明的实施方式4的板式热交换器的主视图。图10是图9的X-X线的剖视图。另外，对具有与上述的实施方式1的热泵装置1相同的结构的部分，标注相同的附图标记并省略其详细的说明。

实施方式4的热泵装置3与实施方式1的热泵装置1的不同点在于：在板式热交换器40安装有温度传感器31。温度传感器31例如使用了热敏电阻等。

温度传感器31设置于端板43A的表面。与在实施方式1说明的一样，在端板43A设置有连接泄压阀30的连接口48、第二导入口46以及第二导出口47。另外，温度传感器31设置于连接口48的附近。因此，温度传感器31与连接口48的距离小于温度传感器31与第二导入口46的距离和温度传感器31与第二导出口47的距离。另外，当在端板43A设置有第一导入口44或者第一导出口45的情况下，温度传感器31与连接口48的距离小于温度传感器31与第一导入口44的距离和温度传感器31与第一导出口45的距离。

另外，在从相对于端板43A的表面垂直的方向观察时，温度传感器31设置在连接口48与端板43A的端部43A1之间。另外，第二导入口46和第二导出口47不位于连接口48与端板43A的端部43A1之间。即，温度传感器31位于连接口48与端板43A的端部43A1之间，而设置于端板43A的其他导入口或者导出口不位于连接口48与端板43A的端部43A1之间。

温度传感器31检测端板43A的表面的温度。跟随在板式热交换器40内流动的水的温度的上升或者下降,端板43A的表面的温度也上升或者下降，因此温度传感器31检测与在板式热交换器40内流动的水相关的温度。

温度传感器31与省略了图示的控制装置以能够通信的方式连接。与温度传感器31检测到的温度相关的信息被发送至控制装置。控制装置至少与压缩机12以能够通信的方式连接。控制装置能够基于接收到的温度传感器31检测到的温度来进行压缩机12的控制。控制装置在接收到的温度传感器31检测到的温度低于预先设定的阈值的情况下，停止压缩机12的动作。进而控制装置使泵、风扇、其他热泵装置所包括的各要素也最终停止。另外，优选控制装置具备将检测到制冷剂泄漏的情况向用户通知的通知部。另外，控制装置由执行控制程序的处理器、存储处理器执行的控制程序的存储器、以及用于将处理器或者存储器与温度传感器31以及压缩机12以能够通信的方式连接的硬件接口构成。

如上所述，实施方式4的板式热交换器40是如下结构，即，具备：多个传热板41，它们分别设置有沿一个方向贯通的第一贯通孔42A、第二贯通孔42B、第三贯通孔42C以及第四贯通孔42D，在一个方向上重叠，划分使第一流体(热介质)流通的第一流路(热介质回路)、和使第二流体(制冷剂)流通的第二流路(制冷剂回路)，使第一流路内的第一流体与第二流路内的第二流体进行热交换；和一对端板43，它们设置有与第一贯通孔42A相连且用于向第一流路导入第一流体的第一导入口44、与第二贯通孔42B相连且用于从第一流路导出第一流体的第一导出口45、与第三贯通孔42C相连且用于向第二流路导入第二流体的第二导入口46、与第四贯通孔42D相连且用于从第二流路导出第二流体的第二导出口47、以及与第一贯通孔42A和第二贯通孔42B中的任一方相连并从所述第一流路分支的用于与泄压阀30连接的连接口48，在一个方向上夹住多个传热板41。通过该结构，实施方式4的板式热交换器40起到如实施方式1所述的那样能够抑制水被制冷剂冷却而生成的冰使泄压阀闭塞的效果。

另外，实施方式4的板式热交换器40作为附加的结构而具有如下结构，即，具备检测与在板式热交换器40内流动的热介质相关的温度的温度传感器。通过该附加的结构，实施方式4的板式热交换器40起到温度传感器31能够检测与在板式热交换器40内流动的制冷剂的温度相关的温度的效果。在板式热交换器40损伤而发生了制冷剂泄漏的情况下，泄漏制冷剂从安装于板式热交换器40的泄压阀30向外部排出。因此，热泵装置1内的水回路20的整体路径中，板式热交换器40内的水流路的温度最早下降。因此通过该附加的结构，实施方式4的板式热交换器40起到在发生了制冷剂泄漏时能够在早期检测的效果。

另外，实施方式4的板式热交换器40作为附加的结构具有如下结构，即，温度传感器31安装于设置有连接口48的端板43A。在发生了制冷剂泄漏的情况下，泄漏制冷剂从与连接口48连接的泄压阀30向外部排出。因此，通过该附加的结构，设置有连接口48的端板43A的温度比另一方的端板43B的温度显著地下降，因此实施方式4的板式热交换器40能够更可靠地检测制冷剂泄漏。

另外，实施方式4的板式热交换器40作为附加的结构而具有如下结构，即，在设置有连接口48的端板43A设置第一导入口44、第一导出口45、第二导入口46或者第二导出口47中的至少任一个，连接口48与温度传感器31的距离小于在设置有连接口48的端板43A设置的第一导入口44、第一导出口45、第二导入口46或者第二导出口47分别与温度传感器31的距离。通过该附加的结构，温度传感器31检测的温度变得不易受到在其他导入口或者导出口流通的流体的温度的影响，起到因制冷剂泄漏而下降的连接口48附近的流体的温度的影响变大的效果。因此，实施方式4的板式热交换器40能够更可靠地检测制冷剂泄漏。

另外，实施方式4的板式热交换器40作为附加的结构而具有如下结构，即，在从相对于设置有连接口48的端板43A的表面垂直的方向观察时，温度传感器31设置在连接口48与端板43A的端部43A1之间，在连接口48与端板43A的端部43A1之间不设置第一导入口44、第一导出口45、第二导入口46或者第二导出口47。通过该附加结构，温度传感器31检测的温度变得不易受到在其他导入口或者导出口流通的流体的温度的影响，起到因制冷剂泄漏而下降的连接口48附近的流体的温度的影响变大的效果。因此，实施方式4的板式热交换器40能够更可靠地检测制冷剂泄漏。

此外，上述的实施方式4的板式热交换器40的附加的结构也可以与以下的结构的热泵装置1组合。热泵装置1是如下结构，即，具备：制冷剂回路10，其经由制冷剂配管11连接有压缩机12、板式热交换器40、膨胀机构13以及热源侧热交换器，使制冷剂循环；热介质回路，其经由热介质配管连接有泵22、板式热交换器40以及利用侧热交换器，使热介质循环；以及泄压阀30，其连接于从板式热交换器40内的热介质回路分支设置的连接口48。

另外，实施方式4的热泵装置1作为附加的结构而具有如下结构，即，具备与温度传感器31和压缩机12以能够通信的方式连接的控制装置，控制装置在温度传感器31检测到的温度低于预先设定的阈值的情况下，使压缩机12停止。通过该附加的结构，起到在发生了制冷剂泄漏时能够自动地停止压缩机，能够减小由制冷剂泄漏导致的影响的效果。作为附加的结构还具有如下结构，即，控制装置使泵、风扇、其他热泵装置所包括的各要素也最终停止。通过该附加结构，起到在发生了制冷剂泄漏时能够自动地停止热泵装置，能够减小由制冷剂泄漏导致的影响的效果。另外，作为附加的结构，优选控制装置具备将检测到制冷剂泄漏的情况向用户通知的通知部。通过该附加的结构，起到能够将发生了制冷剂泄漏的情况向用户通知的效果。

对实施方式4的变形例进行说明。

也可以对实施方式3的热泵装置1附加在实施方式4说明的附加的结构。在实施方式4说明的附加的结构也可以附加于以下的结构的板式热交换器40或者热泵装置1。板式热交换器40是如下结构，即，具备：多个传热板41，它们分别设置有沿一个方向贯通的第一贯通孔42A、第二贯通孔42B、第三贯通孔42C以及第四贯通孔42D，在一个方向上重叠，划分使第一流体(热介质)流通的第一流路(热介质回路)和使第二流体(制冷剂)流通的第二流路(制冷剂回路)，使第一流路内的第一流体与第二流路内的第二流体进行热交换；和一对端板43，其设置有与第一贯通孔42A相连且用于向第一流路导入第一流体的第一导入口44、与第二贯通孔42B相连且用于从第一流路导出第一流体的第一导出口45、与第三贯通孔42C相连且用于向第二流路导入第二流体的第二导入口46、与第四贯通孔42D相连且用于从第二流路导出第二流体的第二导出口47、以及与第一贯通孔42A和第二贯通孔42B中的任一方相连并从所述第一流路分支的连接口48，在一个方向上夹住多个传热板41，连接口48与和该板式热交换器40分开设置的泄压阀30连接。热泵装置1是如下结构，即，具备：制冷剂回路10，其经由制冷剂配管11连接有压缩机12、板式热交换器40、膨胀机构13以及热源侧热交换器，使制冷剂循环；热介质回路，其经由热介质配管连接有泵22、板式热交换器40、利用侧热交换器，使热介质循环；以及泄压阀30，其连接于从板式热交换器40内的热介质回路分支设置的连接口48，与板式热交换器40分开设置。

图11是实施方式4的变形例的板式热交换器的图9的X-X线的剖视图。另外，如图11所示，也可以将温度传感器31设置于位于板式热交换器40的侧面的传热板41。即，实施方式4的变形例的板式热交换器作为附加的结构而具有如下结构，即，温度传感器安装于位于板式热交换器的侧面的传热板。通过该附加的结构，实施方式4的变形例的板式热交换器能够不经由端板43A而直接检测传热板41的表面的温度，因此起到在发生了制冷剂泄漏时能够在早期检测的效果。另外，优选温度传感器31设置于多个层叠的传热板41中的位于靠近连接口48的位置的传热板41。能够直接检测传热板41的表面的温度，并且能够检测泄漏制冷剂和水的流出侧的温度，因此起到能够在更早期检测的效果。

另外，实施方式4的变形例的板式热交换器作为附加的结构而具有如下结构，即，连接口48与温度传感器31的距离小于第一导入口44与温度传感器31的距离、第一导出口45与温度传感器31的距离、第二导入口46与温度传感器31的距离、以及第二导出口47与温度传感器31的距离。通过该附加结构，对温度传感器31检测的温度而言，起到在其他导入口或者导出口流通的流体的温度的影响变小，因制冷剂泄漏而下降的连接口48附近的流体的温度的影响变大的效果。因此实施方式4的变形例的板式热交换器40能够更可靠地检测制冷剂泄漏。

以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不限定于这些实施方式。在不脱离本发明的主旨的范围内，能够进行结构的附加、省略、置换以及其他变更。

工业上的可利用性

根据上述的板式热交换器以及热泵装置，能够防止泄压阀的闭塞，将泄漏至第一流路的第二流体更可靠地从第一流路经由泄压阀排出。

附图标记说明

1、2…热泵装置；10…制冷剂回路；11…制冷剂配管；12…压缩机；13…膨胀阀(膨胀机构)；14…空气热交换器(热源侧热交换器)；15…四通阀；20…水回路(热介质回路)；21…水配管(热介质配管)；22…泵；23…制热终端(利用侧热交换器)；24…膨胀罐；25…安全阀；26…止回阀；30…泄压阀；30a…第一开口部；30b…第二开口部；30c…阀内流路部；30d…阀芯；31…温度传感器；40…板式热交换器；41…传热板；42A…第一贯通孔；42B…第二贯通孔；42C…第三贯通孔；42D…第四贯通孔；43A、43B…端板；44…第一导入口；45…第一导出口；46…第二导入口；47…第二导出口；48…连接口；51…室外机；52…室内机；60…空间；A…连通部分。