CN101957104A - 热交换器及使用该热交换器的物品贮藏装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种热交换器，其包括：具有直管部和曲管部的蜿蜒状的制冷剂管；通过被制冷剂管贯通而相互隔开间隔配置的一组板式翅片，在制冷剂管的直管部和曲管部配置板式翅片，这样，即使在作为难以有助于热交换作用的区域的曲管部中，也与直管部同样能进行热交换，热交换器的性能提高。

Description

热交换器及使用该热交换器的物品贮藏装置

技术领域

本发明涉及一种在制冷系统等中使用的热交换器、以及使用该热交换器的冰箱、陈列柜等物品贮藏装置。

背景技术

作为在制冷系统等中使用的热交换器，以在日本特开平11-333539号公报(专利文献1)中所记载的热交换器为例进行说明。图12是专利文献1中所记载的热交换器的立体图。在热交换器50中，一根制冷剂管51被弯曲加工形成直管部52和曲管部53交替连续的蜿蜒状。热交换器50通过使直管部52贯通多个板式翅片(plate fin)54，进而使直管部52贯通两端的侧板55而构成。

板式翅片54和侧板55被固定在制冷剂管51的直管部52。即，在侧板55的外侧配置制冷剂管51的直管部52的一部分和曲管部53。另外，热交换器50使用侧板55，被固定于制冷系统等的风路(图中未表示)。根据这种构造，位于侧板55的外侧的直管部52的一部分和曲管部53不与通过上述风路的气流进行热交换。

为了提高上述构造的热交换器50的性能，有必要增加板式翅片54的安装片数。增加板式翅片54的安装片数时，热交换器50的成本增加。

另一方面，在将热交换器50的整体配置在风路中，包含曲管部53进行热交换的情况下，需要大的风路。也就是说，难以在小的风路中组装热交换器50。

发明内容

本发明提供一种适合在风路的内部配置、且热交换性能良好的热交换器，以及使用该热交换器的物品贮藏装置。

本发明的热交换器包括：具有直管部和曲管部的蜿蜒状的制冷剂管；被制冷剂管贯通、且相互隔开间隔配置的一组板式翅片。进而本发明的热交换器在制冷剂管的直管部和曲管部配置板式翅片。

而且本发明的热交换器包括：具有直管部和曲管部的蜿蜒状的制冷剂管；通过贯通制冷剂管而相互隔开间隔配置的一组板式翅片；和夹着板式翅片配置的侧板。进而本发明的热交换器在制冷剂管的直管部配置板式翅片，在制冷剂管的曲管部至少配置侧板。

根据这种构造，在作为难以有助于热交换作用的区域的曲管部，也能与直管部同样进行热交换。由此，热交换器的性能提高。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的热交换器的正面图。

图2是同实施方式的热交换器的主要部分立体图。

图3是同实施方式的热交换器的去除一部分的右侧面图。

图4是同实施方式的热交换器的右侧板的平面图。

图5是同实施方式的热交换器的左侧板的平面图。

图6是与同实施方式的热交换器的右侧板相邻的端部翅片的平面图。

图7是在同实施方式的热交换器的制冷剂管的直管部配置的中央部翅片的平面图。

图8是本发明的实施方式2的热交换器的正面图。

图9是同实施方式的热交换器的主要部分立体图。

图10是本发明的实施方式3的热交换器的去除一部分的立体图。

图11是本发明的实施方式4的物品贮藏装置的截面图。

图12是现有技术中的热交换器的立体图。

具体实施方式

(实施方式1)

图1是本发明的实施方式1的热交换器的正面图。图2是同实施方式的热交换器的主要部分的立体图。图3是同实施方式的热交换器的去除一部分的右侧面图。图4是同实施方式的热交换器的右侧板的平面图。图5是同实施方式的热交换器的左侧板的平面图。图6是与同实施方式的热交换器的右侧板相邻的端部翅片的平面图。图7是在同实施方式的热交换器的制冷剂管的直管部配置的中央部翅片的平面图。

在图1～7中，热交换器1通过在制冷剂管4配置以下部件而构成：相互隔开间隔配置的一组板式翅片3、夹着板式翅片3作为在右侧配置的侧板的右侧板2以及作为在左侧配置的侧板的左侧板2A。一组板式翅片3是采用铝板或者铜板等构成的。右侧板2和左侧板2A采用能够确保规定强度的板厚的铁板等构成。制冷剂管4交替具备直管部4A和曲管部4B，并且形成为蜿蜒状。

板式翅片3由在制冷剂管4的直管部4A的区域配置的中央部翅片3A和在曲管部4B的区域配置的端部翅片3B、3B1构成。在图1中，右侧为端部翅片3B，左侧为端部翅片3B1。进而，在制冷剂管4的曲管部4B中，在端部翅片3B的外侧配置有右侧板2，在端部翅片3B1的外侧配置有左侧板2A。即，右侧板2和左侧板2A被制冷剂管4左右的曲管部4B贯通地配置。

在图3中，箭头Z表示通风方向。制冷剂管4通过在以通风方向为基准的列方向X和层方向(段方向)Y上，以多个直管部4A和曲管部4B分别形成蜿蜒状的方式，对一根圆管进行弯曲加工而构成。此外，在各个曲管部4B，形成通过加压而变得扁平的扁平部4C。

另外，如图7所示，在板式翅片3的中央部3A形成有作为被制冷剂管4贯通的孔的变形长孔3AA。变形长孔3AA沿着制冷剂管4的列方向X和层方向Y设置。变形长孔3AA是两端与制冷剂管4的径长大致相等的圆形。制冷剂管4的曲管部4B、扁平部4C贯通该两端的圆形之间。

如图6所示，在端部翅片3B设置作为制冷剂管4的蛇行形状贯通的孔的贯通孔3BB。由于曲管部4B的扁平部4C的大部分贯通其中，因此贯通孔3BB形成为长的小金币形(小判形，小判为日本古代的一种小金币)。此外，考虑到热交换器1的组装方便性，端部翅片3B1是与中央部翅片3A相同的形状。此外，端部翅片3B1的变形长孔3AA形成为与其和左侧的曲管部4B的卡止位置对应的孔形状，即形成为与端部翅片3B的贯通孔3BB相同的长条形，由此，与制冷剂管4中的曲管部4B的密合性提高。

如图4所示，在右侧板2设置作为被制冷剂管4的曲管部4B贯通的长孔的贯通孔2AA。由于被曲管部4B的扁平部4C的前端(先端)附近的区域贯通，因此，贯通孔2AA形成为比端部翅片3B的贯通孔3BB短的小金币形。

即，贯通孔2AA的宽度比扁平部4C的厚度大，但比直管部4A的直径小。此外，贯通孔2AA的长度比扁平部4C的宽度大，但比相邻的两个直管部4A的外侧的长度小。因此，在使制冷剂管4从曲管部4B通过的情况下，对于制冷剂管4，通过贯通管2AA至扁平部4C为止，但在到达直管部4A处停止。即，制冷剂管4在扁平部4C和直管部4A之间附近被右侧板2卡止。此外，在后面叙述的左侧板2A、端部翅片3B1也同样被卡止。

进而，如图5所示，在左侧板2A，根据制冷剂管4的蛇行形状设置多个孔。即，设置制冷剂管4的入口端部、出口端部分别贯通的圆形的入口孔2BB、出口孔2CC；以及作为制冷剂管4的曲管部4B的扁平部4C的前端附近的区域贯通的长孔的小金币形的贯通孔2DD、2EE。此处，由于形成制冷剂管4的列的弯曲加工的关系，贯通孔2EE和贯通孔2DD沿着相互直行的方向设置。即，对于在左侧板2A设置的贯通孔2DD、2EE，也在未到达直管部4A的曲管部4B的区域，为左侧板2A被卡止的尺寸。

上述构造的热交换器1能够采用普通的工艺组装而成。即，制冷剂管4按照在列方向X及层方向Y上，分别形成多个直管部4A和曲管部4B的方式被弯曲加工。接着，制冷剂管4的曲管部4B的规定区域被加工成扁平部4C。然后，从图1的左侧，使制冷剂管4贯通一组板式翅片3的变形长孔3AA，以按照规定间隔配置的方式移动板式翅片3。即，曲管部4B的扁平部4C，贯通端部翅片3B1、中央部翅片3A的变形长孔3AA，进而贯通端部翅片3B的贯通孔3BB。此外，根据曲管部4B的尺寸与端部翅片3B的贯通孔3BB的尺寸的关系，曲管部4B向端部翅片3B贯通至途中为止。

在此状态下安装右侧板2和左侧板2A。根据分别设在右侧板2、左侧板2A的贯通孔2AA、2DD、2EE的尺寸和曲管部4B的尺寸的关系，在曲管部4B的前端部贯通处，右侧板2、左侧板2A的移动受到限制。特别是在安装左侧板2A时，除了制冷剂管4与贯通孔2DD、2EE的位置对准之外，也需要制冷剂管4的入口端部、出口端部与圆形的入口孔2BB、出口孔2CC的位置对准。

如上所述，板式翅片3、右侧板2、左侧板2A被安装于制冷剂管4。在此状态下，在制冷剂管4的内部施加压力，由此来实施增大制冷剂管4的直径的所谓扩管加工。于是，热交换器1的组装完成。此外，扩管加工例如为通过在制冷剂管4的内部施加高压的液压来进行的。

通过扩管加工，制冷剂管4的直管部4A、曲管部4B、扁平部4C分别膨大。由此，板式翅片3(中央部翅片3A、端部翅片3B1、端部翅片3B)、右侧板2及左侧板2A与制冷剂管4的密合得到加强。通过板式翅片3、右侧板2及左侧板2A与制冷剂管4的密合，它们被固定，制冷剂管4与板式翅片3的热传导得到改善，热交换性能提高。

根据上述构造的热交换器1，右侧板2和左侧板2A具有引导通过热交换器1的气流的作用。进而，能够将现有技术中作为单纯的制冷剂通道的曲管部4B用作热交换部。而且，通过在曲管部4B配置端部翅片3B、3B1，热交换面积增大，热交换性能提高。即，作为具有同等热交换能力的热交换器1，能够使热交换器1小型化。

进而，在曲管部4B配置的端部翅片3B、3B1按照与贯通直管部4A的中央部翅片3A平行的方式配置。因此，对于通过包括端部翅片3B、3B1的相互的板式翅片3之间的气流，具有整流效果，并且抑制伴随气流紊乱的噪音的产生。

另外，使贯通孔2AA、2DD、2EE的大小比制冷剂管4的扁平部4C大，比直管部4A小，从而在制冷剂管4的曲管部4B的区域，右侧板2和左侧板2A被卡止。于是，曲管部4B从右侧板2、左侧板2A突出的部分少。此处，在图8、9中，随着曲管部4B的内侧径R部分的露出，在曲管部4B和右侧板2(左侧板2A也同样)之间形成空隙5。但是，在本实施方式中，由于曲管部4B从右侧板2、左侧板2A突出的部分少，因此，不存在空隙5。这样，当气流通过右侧板2和左侧板2A之间时，从空隙5漏出的气流得到抑制。其结果是热交换性能的下降被抑制。

此外，在本实施方式中，对使用右侧板2和左侧板2A夹着板式翅片3的构造进行了说明，但是，也能够根据热交换器1的用途等，不使用右侧板2和左侧板2A而构成热交换器1。在此情况下，成为在曲管部4B配置端部翅片3B、3B1的构造，同样也能够获得热交换性能良好的热交换器1。

(实施方式2)

图8是本发明的实施方式2的热交换器的正面图。图9是同实施方式的热交换器的主要部分立体图。此外，对于与实施方式1相同的构造，标注相同的符号进行说明。另外，对于本发明的实施方式的热交换器的右侧面图、右侧板的平面图、左侧板的平面图、中央部翅片的平面图，分别与图3、图4、图5、图7相同。

在图8、9中，与实施方式1同样，热交换器1具有：相互隔开间隔配置的一组板式翅片3、夹着板式翅片3而配置的右侧板2和左侧板2A、直管部4A和曲管部4B交替形成蜿蜒状的制冷剂管4。另外，制冷剂管4的曲管部4B贯通一组板式翅片3，板式翅片3被配置于直管部4A。进而，右侧板2和左侧板2A具有规定尺寸的贯通孔2AA、2DD、2EE，配置在制冷剂管4的曲管部4B的区域，且被配置在与实施方式1的情况相比更靠近直管部4A的位置。

即，对于本实施方式的热交换器1，仅在制冷剂管4的直管部4A的区域配置板式翅片3，在曲管部4B的区域未配置端部翅片，这一点与实施方式1的热交换器1不同。另外，对于本实施方式的热交换器1，右侧板2和左侧板2A配置在曲管部4B的区域，且靠近直管部4A的位置，于是，曲管部4B的内侧径R部分露出，这一点与实施方式1不同。根据这种构造，不需要端部翅片3B、3B1，热交换器1能够采用同样的板式翅片3构成。由此，除了实施方式1的作用效果之外，还能够简化部件管理和组装操作性等。

(实施方式3)

图10是本发明的实施方式3的热交换器的去除一部分的立体图。此外，对于与实施方式1、2相同的构造，标注相同的符号进行说明。另外，对于本发明的实施方式的热交换器的右侧面图、右侧板的平面图、左侧板的平面图、中央部翅片的平面图，分别与图3、图4、图5、图7相同。

在图10中，热交换器1还包括与右侧板2和左侧板2A相连的引导框11及送风机10，这一点与实施方式1、2不同。送风机10具有：被固定在引导框11上的电动机(图中未表示)；和被安装于电动机的旋转轴(图中未表示)的螺旋桨风扇12。通过电动机的旋转，螺旋桨风扇12旋转而产生气流。如箭头Z所示，气流流入热交换器1中，从开口部16流出。

引导框11由作为侧表面的侧引导板11A和作为上表面的上引导板13以及作为下表面的下引导板14构成。右侧板2和左侧板2A以及侧引导板11A按照上下无高低差异的方式构成。在右侧板2、左侧板2A、侧引导板11A的上下分别配置上引导板13、下引导板14，由这些构成热交换器1

根据上述构造，右侧板2和左侧板2A之间成为风路，热交换器1的热交换性能提高。进而，只有制冷剂管4的曲管部4B的一部分从右侧板2和左侧板2A突出，因此，空隙5小。这样，在利用送风机10沿着箭头Z方向产生气流的情况下，空气从空隙5的流入受到抑制。因此，热交换器1的热交换性能的下降得到抑制。

(实施方式4)

图11是本发明的实施方式4的物品贮藏装置的截面图。此外，在本实施方式中，作为蒸发器使用实施方式1的热交换器1。另外，对于与实施方式1、2相同的构造，标注相同的符号进行说明。

在图11中，对于物品贮藏装置21，前表面开口，并且具有被隔热材料(图中未表示)包围的第1贮藏室22A、第2贮藏室22B、第3贮藏室22C。物品贮藏装置21具有打开关闭第1贮藏室22A、第2贮藏室22B、第3贮藏室22C的各自的前表面的开口的第1门23A、第2门23B、第3门23C。第1门23A、第2门23B、第3门23C均具有隔热性。另外，第1贮藏室22A和第2贮藏室22B通过联络通道24连通。此外，物品贮藏装置21的前表面在图11中为左侧。

进而，在物品贮藏装置21中设置利用配管连结压缩机25、凝结器26、减压装置27和蒸发器28(热交换器1)而构成的制冷循环32。蒸发器28被配置在形成于第3贮藏室22C的背面的冷却室29的内部。在冷却室29的内部设置用来使在蒸发器28中被冷却的冷气向第1贮藏室22A、第2贮藏室22B、第3贮藏室22C循环的送风机31。另外，在冷却室29的上方设置将冷气送往第1贮藏室22A的风路30。通过送风机31、风路30、联络通道24，冷气按照箭头所示方式循环。

于是，通过将热交换性能良好的实施方式1的热交换器1用作蒸发器28，物品贮藏装置21的冷却性能提高。这样，压缩机25等的耗电得到抑制，能够实现物品贮藏装置21的节能化。另外，在将实施方式2、3的热交换器1用作蒸发器28的情况下，也能够得到同样的作用效果。进而，在使用实施方式3的热交换器1的情况下，不必另外设置送风机31。

此外，在本实施方式中，作为物品贮藏装置21，对在冷却室29配置蒸发器28，向第1贮藏室22A、第2贮藏室22B、第3贮藏室22C供给冷气的构造进行了说明。另一方面，将冷却室29作为温度调节室配置凝结器26，向第1贮藏室22A、第2贮藏室22B、第3贮藏室22C供给暖风，由此能够成为加热物品的物品贮藏装置21。另外，在温度调节室配置凝结器26和蒸发器28，向第1贮藏室22A、第2贮藏室22B、第3贮藏室22C供给除湿后的空气，由此能够成为使物品干燥的物品贮藏装置21。

Claims (6)

1.一种热交换器，其特征在于，包括：

具有直管部和曲管部的蜿蜒状的制冷剂管；

被所述制冷剂管贯通、相互隔开间隔配置的一组板式翅片，

在所述制冷剂管的所述直管部和所述曲管部配置所述板式翅片。

2.一种热交换器，其特征在于，包括：

具有直管部和曲管部的蜿蜒状的制冷剂管；

被所述制冷剂管贯通、相互隔开间隔配置的一组板式翅片；

夹着所述板式翅片配置的侧板，其中，

在所述制冷剂管的所述直管部配置所述板式翅片，

在所述制冷剂管的所述曲管部至少配置所述侧板。

3.如权利要求2所述的热交换器，其特征在于：

在所述制冷剂管的所述曲管部，从所述侧板的内侧配置所述板式翅片。

4.如权利要求2所述的热交换器，其特征在于：

所述侧板具有被所述制冷剂管的所述曲管部所贯通的贯通孔，

所述贯通孔是具有所述曲管部能够贯通、但所述直管部不能够贯通的尺寸的长孔。

5.如权利要求2所述的热交换器，其特征在于：

包括与所述侧板相连的引导框，和将气流送入所述板式翅片的送风机。

6.一种物品贮藏装置，其包括：被隔热的贮藏室，利用配管连结压缩机、凝结器、减压装置、蒸发器而构成的制冷循环，和将通过了所述蒸发器和所述凝结器中至少一个的气流送往所述贮藏室的送风机，该物品贮藏装置的特征在于：

在所述蒸发器和所述凝结器的至少一个中使用权利要求1至5中任一项所述的热交换器。

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