[发明专利]热交换器和使用其的冷却装置

说明书

技术领域

本发明涉及在自动售货机或商用冷藏库、进而在展示柜等中，作为蒸发器或冷凝器使用的所谓狗骨(dog-bone)型翅片管式热交换器和使用其的冷却装置。

背景技术

近年来，在自动售货机、商用冷藏库、展示柜等冷链(cold chain)领域，全球内竞争日益激烈，逐渐变成价格竞争。另一方面，受原材料昂贵的影响，热交换器也越来越要求成本降低。

另外，作为环境对策，正逐步促进天然制冷剂化。在热交换器中，应对可燃性制冷剂要求转换为气密可靠性高的规格，应对CO₂制冷剂要求转换为耐压可靠性高的规格。

作为其中一例，公知的是将蛇行(serpentine)状的制冷剂管插入固定于狗骨型高套环式(high collar type)的板翅片而成的热交换器(例如，参照专利文献1)。

图7～图10表示现有热交换器。

图7是现有热交换器的立体图。图8是现有热交换器的主要部分截面图。图9是构成现有热交换器的板翅片的立体图。图10是构成现有热交换器的制冷剂管的截面图。

如图7～图9所示，板翅片101相互隔开间隔而配置。而且，板翅片101优选以热传导性高的铝为原材料。制冷剂管102是将无接缝的1根挤压管或拉伸管弯折加工形成直管部102a和曲管部102b相连的蛇行(蜿蜒)状。而且，制冷剂管102优选以热传导性高、容易进行弯折加工的铜作为原材料。另外，如图10所示，在制冷剂管102的内表面加工出大量用于扩大表面积的螺旋槽102c。在板翅片101的板面上形成有用于插入制冷剂管102的多个长孔103。长孔103一般由称为狗骨方式的两个圆弧部103a和连结两个圆弧部103a的笔直部103b形成。而且，设有以圆弧部103a的周缘为边缘立起形成的翅片套环104。

相比将翅片套环104设置于长孔103的整周，更优选将翅片套环104仅设置于圆弧部103a的周缘。另外，在板翅片101的未插入制冷剂管102的部位形成有非插入圆孔部105。

另外，板翅片101的表面形状成为波纹(corrugate)形状，在制冷剂管102内流动的制冷剂能够经由板翅片101与空气进行热交换，冷凝或蒸发。

另外，板翅片101和制冷剂管102的组装方法如下。首先，在翅片套环104上相互保持间隔层叠多个板翅片101。接着，从曲管部102b侧将弯折加工成直管部102a和曲管部102b相连的蛇行状的制冷剂管102插入到多个长孔103中，将板翅片101和制冷剂管102固定。这时，在多个板翅片101上被加工出的多个翅片套环104和制冷剂管102的多个直管部102a之间产生插入摩擦阻力，有可能妨碍板翅片101和制冷剂管102的充分的固定。因此，制冷剂管102的直管部102a的正直性或曲管部102b的弯曲精度等作为制冷剂管102的加工精度很重要，并且还需要用于减小插入摩擦阻力的润滑油。

但是，在现有热交换器的结构中，将性价比高的铝合金应用于板翅片101和制冷剂管102的情况下，有时会产生下面的问题。即，由于是将弯折加工成蛇行状的制冷剂管102同时插入多个板翅片101的长孔103，所以间隔保持用的翅片套环104和制冷剂管102的摩擦阻力增大，插入性变差。其结果是，存在板翅片101或制冷剂管102变形，无法制作外观上、尺寸上、性能上稳定的热交换器这样的问题。

而且，如果为了减小插入摩擦阻力而使用高粘度的润滑油，则虽然摩擦阻力能够减小，但具有增加清洗高粘度油的工序，还对成本有影响这样的课题。

另外，如果将制冷剂管102从铜变成铝合金，则耐腐蚀性降低，所以需要实施用于提高耐腐蚀性的表面处理，具有使用性价比高的铝合金的价值变低这样的课题。

本发明在将蛇行状的制冷剂管插入固定于狗骨型高柱环式的板翅片而成的热交换器中，能够将铝合金应用于板翅片和制冷剂管，提供一种性价比高的热交换器和使用其的冷却装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-116845号公报

发明内容

本发明的热交换器包括：弯折加工成直管部和曲管部相连的蛇行状而成的制冷剂管；相互隔开间隔配置的一组板翅片；和在板翅片的板面上形成有多个的用于插入制冷剂管的长孔。另外，在长孔的周缘部设有用于保持板翅片的间隔的翅片套环。而且，板翅片为铝合金制的，制冷剂管以铝合金为主体，并且外皮部分为与铝不同的异种金属或与铝合金不同的异种金属合金。