熱交換器和使用其的冷卻裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在自動(dòng)售貨機(jī)或商用冷藏庫、進(jìn)而在展示柜等中，作為蒸發(fā)器或冷凝器使用的所謂狗骨(dog-bone)型翅片管式熱交換器和使用其的冷卻裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，在自動(dòng)售貨機(jī)、商用冷藏庫、展示柜等冷鏈(cold chain)領(lǐng)域，全球內(nèi)競爭日益激烈，逐漸變成價(jià)格競爭。另一方面，受原材料昂貴的影響，熱交換器也越來越要求成本降低。
[0003]另外，作為環(huán)境對策，正逐步促進(jìn)天然制冷劑化。在熱交換器中，應(yīng)對可燃性制冷劑要求轉(zhuǎn)換為氣密可靠性高的規(guī)格，應(yīng)對CO2制冷劑要求轉(zhuǎn)換為耐壓可靠性高的規(guī)格。
[0004]作為其中一例，公知的是將蛇行(serpentine)狀的制冷劑管插入固定于狗骨型高套環(huán)式(high collar type)的板翅片而成的熱交換器(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0005]圖7?圖10表不現(xiàn)有熱交換器。
[0006]圖7是現(xiàn)有熱交換器的立體圖。圖8是現(xiàn)有熱交換器的主要部分截面圖。圖9是構(gòu)成現(xiàn)有熱交換器的板翅片的立體圖。圖10是構(gòu)成現(xiàn)有熱交換器的制冷劑管的截面圖。
[0007]如圖7?圖9所示，板翅片101相互隔開間隔而配置。而且，板翅片101優(yōu)選以熱傳導(dǎo)性高的鋁為原材料。制冷劑管102是將無接縫的I根擠壓管或拉伸管彎折加工形成直管部102a和曲管部102b相連的蛇行(蜿蜒)狀。而且，制冷劑管102優(yōu)選以熱傳導(dǎo)性高、容易進(jìn)行彎折加工的銅作為原材料。另外，如圖10所示，在制冷劑管102的內(nèi)表面加工出大量用于擴(kuò)大表面積的螺旋槽102c。在板翅片101的板面上形成有用于插入制冷劑管102的多個(gè)長孔103。長孔103 —般由稱為狗骨方式的兩個(gè)圓弧部103a和連結(jié)兩個(gè)圓弧部103a的筆直部103b形成。而且，設(shè)有以圓弧部103a的周緣為邊緣立起形成的翅片套環(huán)104。
[0008]相比將翅片套環(huán)104設(shè)置于長孔103的整周，更優(yōu)選將翅片套環(huán)104僅設(shè)置于圓弧部103a的周緣。另外，在板翅片101的未插入制冷劑管102的部位形成有非插入圓孔部105。
[0009]另外，板翅片101的表面形狀成為波紋(corrugate)形狀，在制冷劑管102內(nèi)流動(dòng)的制冷劑能夠經(jīng)由板翅片101與空氣進(jìn)行熱交換，冷凝或蒸發(fā)。
[0010]另外，板翅片101和制冷劑管102的組裝方法如下。首先，在翅片套環(huán)104上相互保持間隔層疊多個(gè)板翅片101。接著，從曲管部102b側(cè)將彎折加工成直管部102a和曲管部102b相連的蛇行狀的制冷劑管102插入到多個(gè)長孔103中，將板翅片101和制冷劑管102固定。這時(shí)，在多個(gè)板翅片101上被加工出的多個(gè)翅片套環(huán)104和制冷劑管102的多個(gè)直管部102a之間產(chǎn)生插入摩擦阻力，有可能妨礙板翅片101和制冷劑管102的充分的固定。因此，制冷劑管102的直管部102a的正直性或曲管部102b的彎曲精度等作為制冷劑管102的加工精度很重要，并且還需要用于減小插入摩擦阻力的潤滑油。
[0011]但是，在現(xiàn)有熱交換器的結(jié)構(gòu)中，將性價(jià)比高的鋁合金應(yīng)用于板翅片101和制冷劑管102的情況下，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生下面的問題。即，由于是將彎折加工成蛇行狀的制冷劑管102同時(shí)插入多個(gè)板翅片101的長孔103，所以間隔保持用的翅片套環(huán)104和制冷劑管102的摩擦阻力增大，插入性變差。其結(jié)果是，存在板翅片101或制冷劑管102變形，無法制作外觀上、尺寸上、性能上穩(wěn)定的熱交換器這樣的問題。
[0012]而且，如果為了減小插入摩擦阻力而使用高粘度的潤滑油，則雖然摩擦阻力能夠減小，但具有增加清洗高粘度油的工序，還對成本有影響這樣的課題。
[0013]另外，如果將制冷劑管102從銅變成鋁合金，則耐腐蝕性降低，所以需要實(shí)施用于提高耐腐蝕性的表面處理，具有使用性價(jià)比高的鋁合金的價(jià)值變低這樣的課題。
[0014]本發(fā)明在將蛇行狀的制冷劑管插入固定于狗骨型高柱環(huán)式的板翅片而成的熱交換器中，能夠?qū)X合金應(yīng)用于板翅片和制冷劑管，提供一種性價(jià)比高的熱交換器和使用其的冷卻裝置。
[0015]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0016]專利文獻(xiàn)
[0017]專利文獻(xiàn)1:日本特開2004-116845號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]本發(fā)明的熱交換器包括:彎折加工成直管部和曲管部相連的蛇行狀而成的制冷劑管；相互隔開間隔配置的一組板翅片；和在板翅片的板面上形成有多個(gè)的用于插入制冷劑管的長孔。另外，在長孔的周緣部設(shè)有用于保持板翅片的間隔的翅片套環(huán)。而且，板翅片為鋁合金制的，制冷劑管以鋁合金為主體，并且外皮部分為與鋁不同的異種金屬或與鋁合金不同的異種金屬合金。
[0019]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，板翅片和制冷劑管的接觸部分為異種金屬，減輕了制冷劑管向板翅片的插入摩擦阻力。因此，能夠?qū)X合金應(yīng)用于板翅片和制冷劑管，能夠提供性價(jià)比高的熱交換器和使用其的冷卻裝置。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的第I實(shí)施方式的熱交換器的立體圖。
[0021]圖2是本發(fā)明的第I實(shí)施方式的熱交換器的主要部分截面圖。
[0022]圖3是構(gòu)成本發(fā)明的第I實(shí)施方式的熱交換器的制冷劑管的截面圖。
[0023]圖4是構(gòu)成本發(fā)明的第2實(shí)施方式的熱交換器的制冷劑管的截面圖。
[0024]圖5是構(gòu)成本發(fā)明的第3實(shí)施方式的熱交換器的制冷劑管的截面圖。
[0025]圖6是本發(fā)明的第4實(shí)施方式的冷卻裝置的示意圖。
[0026]圖7是現(xiàn)有熱交換器的立體圖。
[0027]圖8是現(xiàn)有熱交換器的主要部分截面圖。
[0028]圖9是構(gòu)成現(xiàn)有熱交換器的板翅片的立體圖。
[0029]圖10是構(gòu)成現(xiàn)有熱交換器的制冷劑管的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下、參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，本發(fā)明不被該實(shí)施方式所限定。
[0031](第I實(shí)施方式)
[0032]圖1是本發(fā)明的第I實(shí)施方式的熱交換器的立體圖。圖2是本發(fā)明的第I實(shí)施方式的熱交換器的主要部分截面圖。圖3是構(gòu)成本發(fā)明的第I實(shí)施方式的熱交換器的制冷劑管的截面圖。
[0033]如圖1?圖3所示，本實(shí)施方式的熱交換器具有彎折加工成直管部2a和曲管部2b相連的蛇行狀而成的、制冷劑在內(nèi)部流動(dòng)的制冷劑管2、相互隔開間隔配置的一組板翅片I。在板翅片I的板面上設(shè)置有多個(gè)使制冷劑管2插入的長孔3，在長孔3的周緣部設(shè)置有邊緣立起加工出的翅片套環(huán)4，通過翅片套環(huán)4來保持多個(gè)板翅片I的間隔。
[0034]在此，制冷劑管2的外徑D為3.2?9.5mm，為了使空氣在多個(gè)板翅片I之間流動(dòng)，翅片套環(huán)4的高度h需要3_。
[0035]另外，長孔3的筆直部3b的挖空寬度為長孔3的圓弧部(未圖示)的內(nèi)徑以下，并且設(shè)定為長孔3的(圓弧部的內(nèi)徑-2mm)以上。
[0036]在此，板翅片I為鋁合金制的，制冷劑管2的主體部分7為鋁合金，制冷劑管2的外皮部分6采用與鋁不同的異種金屬或與鋁合金不同的異種金屬合金。
[0037]另外，本實(shí)施方式中，制冷劑管2是包銅鋁管，制冷劑管2外皮部分6是銅制的。
[0038]多個(gè)板翅片I利用翅片套環(huán)4相互保持間隔地層疊在一起。而且，從曲管部2b側(cè)將彎折加工成直管部2a和曲管部2b相連的蛇行狀而成的制冷劑管2插入到多個(gè)板翅片I的多個(gè)長孔3中，將多個(gè)板翅片I和制冷劑管2固定。這時(shí)，在多個(gè)板翅片I上被加工出的多個(gè)翅片套環(huán)4和制冷劑管2的多個(gè)直管部2a之間產(chǎn)生插入摩擦阻力。在此，如果翅片套環(huán)4是鋁合金制的，且制冷劑管2的外皮部分6也是鋁合金制的，則插入時(shí)的摩擦阻力非常大。但是，如果制冷劑管2的外皮部分6是銅制的，則插入時(shí)的摩擦阻力比較小。同種金屬彼此的表面粗糙度相同，即表面細(xì)微的凸凹的間距相同，所以摩擦阻力大。而如果是不同的金屬，則表面粗糙度不同，摩擦阻力就小。另外，由于銅的表面粗糙度比鋁小，所以滑動(dòng)更好，摩擦阻力變小。
[0039]因此，在本實(shí)施方式的熱交換器中，制冷劑管2的外皮部分6采用與構(gòu)成板翅片I的金屬不同的異種材質(zhì)的金屬，以使得接觸部分為異種金屬。
[0040]由此，使得制冷劑管2向板翅片I的插入摩擦阻力減小，能夠?qū)X合金應(yīng)用于板翅片1，制冷劑管2的主體部分7也能夠應(yīng)用鋁合金，所以是性價(jià)比高的熱交換器。
[0041]而且，由于制冷劑管2的外皮部分6為銅制的，所以能夠彌補(bǔ)壁厚方向點(diǎn)蝕的鋁的缺點(diǎn)。而且，通