JP2015215141A - Heat exchanger and cooling system using the same - Google Patents

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砂田　正樹
Masaki Sunada
正樹 砂田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an economical heat exchanger which achieves a reduction in mold cost, which achieves improvement of heat exchange efficiency and defrosting efficiency and energy saving, and which can perform improvement of process quality, and a cooling system using the same.SOLUTION: A heat exchanger includes DB plate fins 3 independent at least at every two rows of refrigerant tubes, and FB plate fins 4 independent at every two rows of the refrigerant tubes, and it is configured so that the plurality of DB plate fins and FB plate fins are arranged by mutually having intervals. Thereby, as the heat exchanger is not divided at every two rows even for a specification of equal to or greater than four rows, the heat exchanger can retain the shape and core strength is enhanced. Also, by arranging the FB plate fins 4 in a straight pipe part 2a in which the DB plate fins 3 are difficult to arrange, the risk of rupture of hydraulic pipe expansion can be avoided. Also, heat conduction between rows can be facilitated and defrosting efficiency improves. Furthermore, boundary layer front edge effect, which is an advantage of independent fins, is maintained, so that cost performance becomes high.

Description

本発明は、家庭用あるいは業務用冷蔵庫、さらにはショーケース等において、冷却器（蒸発器）として用いられる熱交換器及びそれを用いた冷却システムに関するものである。   The present invention relates to a heat exchanger used as a cooler (evaporator) in a household or commercial refrigerator, a showcase, and the like, and a cooling system using the heat exchanger.

近年、例えば家庭用冷蔵庫においては本体の外寸を固定し、庫内容量を大きくする傾向にあり、これに起因して冷却システム関連部品は、年々コンパクト化が要求されている。また、業務用冷蔵庫においても、省エネルギーモデルの発売が本格化し、これに起因して冷却システム関連部品のさらなる高効率化が要求されている。   In recent years, for example, home refrigerators tend to fix the outer dimensions of the main body and increase the internal capacity, and as a result, cooling system-related parts are required to be more compact year by year. In commercial refrigerators as well, energy-saving models have become fully available, and as a result, there is a need for higher efficiency in cooling system-related parts.

そのような中で、熱交換器もコンパクト化や高効率化の要求が高まっている。   Under such circumstances, there is an increasing demand for compactness and high efficiency of heat exchangers.

一方で、原材料高騰により部品材料の合理化の要求も高まり、熱交換器性能を高めることと併せて、材料の薄肉合理化が求められている。   On the other hand, the demand for rationalization of component materials has increased due to soaring raw materials, and in addition to improving the performance of heat exchangers, there has been a demand for rationalization of thin materials.

その一例として、ドックボーン（ＤＧ）式熱交換器、すなわちプレートフィンに加工された、所謂ドッグボーン型の長孔に、サーペンタイン状の冷媒チューブを挿入してなり、且つ、経済的なアルミニウムパイプを用いることが可能で、高効率化要素を備えた、ドックボーン式熱交換器が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。   As an example, a dockbone (DG) type heat exchanger, that is, a serpentine-like refrigerant tube inserted into a so-called dogbone type long hole processed into a plate fin, and an economical aluminum pipe A dock bone type heat exchanger that can be used and has a high efficiency element is known (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

図９から図１１は、上記特許文献１及び特許文献２に記載された従来の熱交換器を示すものである。   9 to 11 show conventional heat exchangers described in Patent Document 1 and Patent Document 2 described above.

図９は従来の熱交換器の正面図、図１０は同熱交換器の側面図である。   FIG. 9 is a front view of a conventional heat exchanger, and FIG. 10 is a side view of the heat exchanger.

従来の熱交換器１０１ａは、直管部及び曲管部が連続して複数の列および段が形成されるよう所定のピッチで蛇行状に曲げ加工された冷媒チューブ１０２と、矩形部および前記矩形部の両側短辺に設けた円弧部からなる長孔１０５を板中央面に複数設けている。さらに、少なくとも冷媒チューブ２列ごとに独立したＤＢプレートフィン１０３ａと、長孔１０５を板中央面に複数設け、且つ、少なくとも冷媒チューブ４列以上で一体化したＤＢエンドフィン１０３ｂとを具備している。ＤＢプレートフィン１０３ａは複数相互に間隔を有して配置するとともに、前記ＤＢエンドフィン１０３ｂは冷媒チューブ１０２の曲管部近傍に配置し、長孔１０５に冷媒チューブ１０２を貫通固定させた構成としてある。また、貫通固定の方法は、冷媒チューブ１０２を液圧により拡径して長孔１０５の円弧部と密着固定させてある。   The conventional heat exchanger 101a includes a refrigerant tube 102 that is bent in a meandering manner at a predetermined pitch so that a plurality of rows and stages are formed continuously in a straight pipe portion and a curved pipe portion, a rectangular portion, and the rectangular portion. A plurality of long holes 105 made of circular arc portions provided on the short sides on both sides of the portion are provided on the center surface of the plate. Furthermore, it includes a DB plate fin 103a that is independent for at least two rows of refrigerant tubes, and a DB end fin 103b that is provided with a plurality of long holes 105 on the center surface of the plate and integrated with at least four rows of refrigerant tubes. . A plurality of DB plate fins 103a are arranged with a space therebetween, and the DB end fins 103b are arranged in the vicinity of the curved pipe portion of the refrigerant tube 102, and the refrigerant tube 102 is fixed through the long hole 105. . In the through-fixing method, the refrigerant tube 102 is expanded in diameter by a hydraulic pressure and is closely fixed to the arc portion of the long hole 105.

以上のように構成された熱交換器１０１ａについて、以下その動作を説明する。   The operation of the heat exchanger 101a configured as described above will be described below.

まず、ＤＢプレートフィン１０３ａは少なくとも２列ごとに分断した形状となっているため、列方向つまり気流方向に対し、ＤＢプレートフィン１０３ａの前縁が何度も現れ、熱伝達率が最大化することとなる。従来の熱交換器１０１ａは、この境界層前縁効果により高効率化が図られている。   First, since the DB plate fin 103a has a shape divided at least every two rows, the leading edge of the DB plate fin 103a appears many times in the row direction, that is, the air flow direction, and the heat transfer coefficient is maximized. It becomes. The conventional heat exchanger 101a is improved in efficiency by the boundary layer leading edge effect.

また、冷媒チューブ１０２を液圧により拡径して長孔１０５の円弧部と密着固定させているため、冷媒チューブ１０２の管径精度や曲げ精度などのバラツキによる、複数配置されたＤＢプレートフィン１０３ａの長孔１０５への貫通時に、冷媒チューブ１０２と長孔１０５の接触状態が悪くなる箇所があっても、そのバラツキを吸収して、冷媒チューブ１
０２と長孔１０５の密着性を向上することができている。つまり、冷媒チューブ１０２とＤＢプレートフィン１０３ａとの接触熱抵抗の低減により高効率化が図られている。 In addition, since the refrigerant tube 102 is expanded by hydraulic pressure and closely fixed to the arc portion of the long hole 105, a plurality of DB plate fins 103a arranged due to variations in the tube diameter accuracy and bending accuracy of the refrigerant tube 102 are provided. Even when there is a portion where the contact state between the refrigerant tube 102 and the long hole 105 is deteriorated when penetrating into the long hole 105, the variation is absorbed and the refrigerant tube 1 is absorbed.
The adhesion between 02 and the long hole 105 can be improved. That is, high efficiency is achieved by reducing the contact thermal resistance between the refrigerant tube 102 and the DB plate fin 103a.

また、これらの高効率化要素を使い、熱交換器１０１ａのコンパクト化やフィン材の薄肉化による材料コストの合理化が図られる場合もある。   In addition, by using these high efficiency elements, the material cost may be rationalized by downsizing the heat exchanger 101a or thinning the fin material.

また、ＤＢエンドフィン１０３ｂを冷媒チューブ１０２の曲管部近傍に配置し、長孔１０５に前記冷媒チューブ１０２を貫通固定させたことにより４列以上の熱交換器の形状を保持でき、ＤＢプレートフィン１０３ａだけの構成では２列ごとに分断した形状であるため熱交換器１０１ａの形状が固定できない欠点を解決している。   Further, the DB end fins 103b are arranged in the vicinity of the bent tube portion of the refrigerant tube 102, and the refrigerant tubes 102 are fixedly passed through the long holes 105, so that the shape of the heat exchanger in four or more rows can be maintained. The configuration having only 103a solves the disadvantage that the shape of the heat exchanger 101a cannot be fixed because the shape is divided every two rows.

一方、除霜特性を改善して省エネルギー化を促進するために、所謂ドッグボーン式熱交換器では、少なくとも２列ごとに独立したプレートフィンと少なくとも４列以上で一体化したプレートフィンとを適度に混ぜる手法が知られている（例えば、特許文献３参照）。   On the other hand, in order to improve the defrosting characteristics and promote energy saving, the so-called dogbone heat exchanger appropriately includes independent plate fins in at least two rows and plate fins integrated in at least four rows. A method of mixing is known (see, for example, Patent Document 3).

図１１は、特許文献３に記載された従来の熱交換器を示すものである。   FIG. 11 shows a conventional heat exchanger described in Patent Document 3. As shown in FIG.

この図１１に示す従来の熱交換器１０１ｂは、所謂ドッグボーン式熱交換器で、４列以上の蛇行曲げされた冷媒チューブ１０２と、少なくとも冷媒チューブ２列ごとに独立したＤＢプレートフィン１０３ａと、少なくとも冷媒チューブ４列以上で一体化したＤＢエンドフィン１０３ｂを具備している。ＤＢプレートフィン１０３ａとＤＢエンドフィン１０３ｂを特定の割合で複数相互に間隔を有して配置し、長孔１０５に冷媒チューブ１０２を貫通固定させた構成としてある。このとき、熱交換器１０１ｂの下部には除霜ヒータ１１４が配置されている。   The conventional heat exchanger 101b shown in FIG. 11 is a so-called dogbone type heat exchanger, and four or more rows of meandered refrigerant tubes 102, and at least two independent DB plate fins 103a for each of the refrigerant tubes, DB end fins 103b integrated with at least four rows of refrigerant tubes are provided. A plurality of DB plate fins 103a and a plurality of DB end fins 103b are arranged at a specific ratio and spaced apart from each other, and the refrigerant tube 102 is fixed through the long hole 105. At this time, the defrosting heater 114 is arrange | positioned under the heat exchanger 101b.

以上のように構成された熱交換器１０１ｂについて、以下その動作を説明する。   The operation of the heat exchanger 101b configured as described above will be described below.

まず、ＤＢプレートフィン１０３ａは少なくとも２列ごとに分断した形状であるため、列方向つまり気流方向に対し、ＤＢプレートフィン１０３ａの前縁が何度も現れ、熱伝達率が最大化することとなる。すなわち前記した従来の熱交換器１０１ａと同様に、この従来の熱交換器１０１ｂも、境界層前縁効果により高効率化が図られている。つまり、ＤＢプレートフィン１０３ａが少なくとも２列ごとに分断した形状であるため、少なくとも４列以上で一体化したＤＢエンドフィン１０３ｂよりも、同じ配置スペース内での伝熱面積は少ないものの、その欠点を上回る境界層前縁効果により高効率化が図られている。   First, since the DB plate fin 103a has a shape divided at least every two rows, the front edge of the DB plate fin 103a appears many times in the row direction, that is, the air flow direction, and the heat transfer coefficient is maximized. . That is, like the above-described conventional heat exchanger 101a, the conventional heat exchanger 101b is also highly efficient due to the boundary layer leading edge effect. That is, since the DB plate fins 103a are divided into at least two rows, the heat transfer area in the same arrangement space is smaller than that of the DB end fins 103b integrated in at least four rows, but the drawbacks thereof are Higher efficiency is achieved by the leading edge effect of the boundary layer.

したがって、冷却器としての熱交換効率を考えれば極力ＤＢプレートフィン１０３ａだけで熱交換器を構成すればコストパフォーマンスが高くなる。   Therefore, considering the heat exchange efficiency as a cooler, if the heat exchanger is configured with only the DB plate fins 103a as much as possible, the cost performance increases.

その一方でＤＢプレートフィン１０３ａだけで熱交換器を構成すれば、除霜時における下部から上部への熱伝導が悪く除霜効率が低下する。しかしながら、上記したようにＤＢエンドフィン１０３ｂを特定の割合で混ぜることにより、熱交換効率を低下させずに、除霜効率を向上させることができる。すなわち、熱交換器１０１ｂの下部に配置された除霜ヒータ１１４の熱が、ＤＢエンドフィン１０３ｂを伝熱し上部に直接熱伝導させることができる。よって、除霜効率が向上するのは勿論、ＤＢエンドフィン１０３ｂを増やすことで、伝熱面積が増えることによる熱交換効率の向上と前縁が減ることによる熱交換効率の低下とが相殺するポイントが、特定の混合比率により発生することで、熱交換効率を低下させずに、除霜効率を向上させることができている。   On the other hand, if a heat exchanger is comprised only with DB plate fin 103a, the heat conduction from the lower part to the upper part at the time of defrosting will be bad, and defrosting efficiency will fall. However, by mixing the DB end fins 103b at a specific ratio as described above, the defrosting efficiency can be improved without reducing the heat exchange efficiency. That is, the heat of the defrost heater 114 disposed at the lower part of the heat exchanger 101b can be transferred to the DB end fin 103b and directly conducted to the upper part. Therefore, not only the defrosting efficiency is improved, but also by increasing the DB end fins 103b, the improvement in the heat exchange efficiency due to the increase in the heat transfer area and the decrease in the heat exchange efficiency due to the decrease in the leading edge are offset. However, by generating with a specific mixing ratio, the defrosting efficiency can be improved without reducing the heat exchange efficiency.

特開平０４−０８６４９１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 04-086491 特開２００７−０９３０３６号公報JP 2007-093036 A 特開２０１０−２６１６７８号公報JP 2010-261678 A

しかしながら、従来の前者の熱交換器１０１ａの構成では、熱交換器が４列以上の仕様の場合、ＤＢプレートフィン１０３ａが少なくとも２列ごとに分断した形状であるため、熱交換器１０１ａは２列ごとに分断してしまい、何らかの固定具で位置固定しないと熱交換器として形状を保持できない。そこでＤＢエンドフィン１０３ｂを使って形状を保持しているが、ＤＢエンドフィン１０３ｂはＤＢプレートフィン１０３ａに比べ大きいので、加工用の金型も大きくなり、しかも熱交換器サイズが変われば、そのサイズごとに金型を保有しなければならずコストアップになるという課題を有していた。   However, in the former former heat exchanger 101a configuration, when the heat exchanger has a specification of four or more rows, the DB plate fins 103a are divided into at least two rows, so that the heat exchanger 101a has two rows. The shape cannot be maintained as a heat exchanger unless the position is fixed with some fixing tool. Therefore, the DB end fin 103b is used to hold the shape. However, since the DB end fin 103b is larger than the DB plate fin 103a, the processing mold becomes larger, and the size of the heat exchanger changes. Each had to have a mold and had the problem of increasing costs.

また、列ごとに冷媒チューブ１０２の直管部長さが違う場合、冷媒チューブ１０２がＤＢプレートフィン１０３ａの円弧部に接触固定できない箇所が発生するので、その箇所の液圧拡管工程での破裂リスクが高くなる。つまり、管内側に液体を注入して加圧することで冷媒チューブ１０２を拡径する場合、ＤＢプレートフィン１０３ａが存在する箇所は膨らみにくく存在しない箇所の方が僅かに膨らみやすいので、拡管バラツキが大きいなどの特殊な条件においては、液圧拡管工程で冷媒チューブ１０２が破裂する可能性がある。よって僅かではあるが工程品質の低下要因となるという課題を有していた。   In addition, when the straight tube portion length of the refrigerant tube 102 is different for each row, a portion where the refrigerant tube 102 cannot be fixed in contact with the arc portion of the DB plate fin 103a occurs, so there is a risk of rupture in the hydraulic pressure expansion process at that portion. Get higher. That is, when the diameter of the refrigerant tube 102 is increased by injecting liquid into the tube and pressurizing, the portion where the DB plate fin 103a is present is less likely to swell and the portion where the DB plate fin 103a is not present is slightly swelled, so there is a large variation in tube expansion. In special conditions such as the above, there is a possibility that the refrigerant tube 102 may rupture in the hydraulic expansion process. Therefore, there is a problem that the process quality is reduced, although it is slight.

また、後者の従来の熱交換器１０１ａの構成では、熱交換器が４列以上の仕様の場合、ＤＢプレートフィン１０３ａが少なくとも２列ごとに分断した形状であるため、熱交換器１０１ａは２列ごとに分断しており、ＤＢエンドフィン１０３ｂによる熱伝導があるとはいえ下部に設置する除霜ヒータ１１４からの熱が伝わりにくい。つまり、加熱時間が若干長くなることで消費電力量が増えるという課題を有していた。ただし、冷媒チューブ１０２からの熱伝導と、空気による熱伝達などもあり、除霜効率としてはＤＢエンドフィン１０３ｂの枚数次第ではあるが僅かに低下する程度にとどめることもできる。   In the latter conventional heat exchanger 101a, when the heat exchanger has a specification of four or more rows, the DB plate fins 103a are divided into at least two rows, so that the heat exchanger 101a has two rows. The heat from the defrosting heater 114 installed in the lower part is hardly transmitted even though there is heat conduction by the DB end fin 103b. That is, there is a problem that the amount of power consumption is increased by slightly increasing the heating time. However, there are heat conduction from the refrigerant tube 102 and heat transfer by air, and the defrosting efficiency can be limited to a slight decrease depending on the number of DB end fins 103b.

また、この熱交換器１０１ｂの構成では、除霜効率をより向上させるには、ＤＢエンドフィン１０３ｂの混合比率を高めればよいが、ＤＢプレートフィン１０３ａの比率が低下するので、境界層前縁効果が少なくなり熱交換効率が低下してしまうという課題を有していた。   Further, in this configuration of the heat exchanger 101b, in order to further improve the defrosting efficiency, the mixing ratio of the DB end fins 103b may be increased. However, the ratio of the DB plate fins 103a is decreased, so that the boundary layer leading edge effect is obtained. However, there is a problem that the heat exchange efficiency is reduced.

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、独立フィンタイプの欠点を補い、金型コストの低減を図り、熱交換効率と除霜効率の向上及び省エネを図り、且つ工程品質の向上も行える経済的な熱交換器とそれを用いた冷却システムを提供することを目的とするものである。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, compensates for the disadvantages of the independent fin type, reduces the mold cost, improves heat exchange efficiency and defrosting efficiency, saves energy, and improves process quality. An object of the present invention is to provide an economical heat exchanger that can be used and a cooling system using the heat exchanger.

上記従来の課題を解決するために、本発明の熱交換器は、直管部及び曲管部が連続して複数の列および段が形成されるよう所定のピッチで蛇行状に形成された冷媒チューブと、矩形部および前記矩形部の両側短辺に設けた円弧部からなる長孔を板中央面に複数設け、且つ、少なくとも前記冷媒チューブ２列ごとに独立したＤＢプレートフィンと、矩形部および前記矩形部の片側短辺に設けた円弧部からなる半長孔を板端面に複数設け、且つ、少なくとも冷媒チューブ２列ごとに独立したＦＢプレートフィンとを具備し、前記ＤＢプレートフィン及び前記ＦＢプレートフィンを複数相互に間隔を有して配置し、前記長孔及び前記半長孔に前記冷媒チューブを貫通固定させた構成としてある。   In order to solve the above-described conventional problems, the heat exchanger according to the present invention is a refrigerant in which a straight pipe portion and a curved pipe portion are formed in a meandering manner at a predetermined pitch so that a plurality of rows and stages are formed. A tube, a plurality of long holes made of a rectangular portion and circular arc portions provided on both short sides of the rectangular portion are provided in the center surface of the plate, and at least two DB plate fins independent for each two rows of the refrigerant tubes, a rectangular portion, and A plurality of semi-long holes made of circular arc portions provided on one short side of the rectangular portion are provided in the plate end surface, and at least two FB plate fins independent for each of the refrigerant tube rows, and the DB plate fin and the FB A plurality of plate fins are arranged with a space between each other, and the refrigerant tube is penetrated and fixed in the long hole and the semi-long hole.

これにより、ＤＢプレートフィンとＦＢプレートフィンを組合せたことで、冷媒チューブが４列以上の仕様の場合でも２列ごとに分断しないため形状を保持できコア強度が高くなる。さらに冷媒チューブを４列以上貫通固定するＤＢエンドフィン用の余分な大型の金型も必要としないので金型コストも低減できる。また、ＤＢプレートフィンが配置困難な直管部であっても半長孔を備えているＦＢプレートフィンであれば配置することができ、これにより拡管破裂リスクも回避できる。   Thereby, by combining the DB plate fin and the FB plate fin, even when the refrigerant tube has a specification of four or more rows, the shape can be maintained and the core strength can be increased because it is not divided every two rows. Furthermore, since an extra large mold for DB end fins for penetrating and fixing four or more rows of refrigerant tubes is not required, the mold cost can be reduced. Further, even if the DB plate fin is a straight pipe portion that is difficult to place, it can be placed as long as it is an FB plate fin having a semi-long hole, thereby avoiding the risk of expanding the tube.

また、この熱交換器の下部に除霜ヒータを設ければ、この除霜ヒータの熱は、ＤＢプレートフィン、冷媒チューブ、ＦＢプレートフィン、冷媒チューブへと直接的に伝わっていき、その熱伝導がＤＢプレートフィン、ＦＢプレートフィンの枚数分行われることになるのでその熱伝導が大幅に促進されることになり除霜効率も良くなる。しかも独立フィンの利点である境界層前縁効果も維持されるのでコストパフォーマンスも高くなる。よって、独立フィンタイプの欠点を補い、金型コストの低減を図り、熱交換効率と除霜効率の向上及び省エネを図り、且つ工程品質の向上も行える経済的な熱交換器とそれを用いた冷却システムを提供することができる。   If a defrost heater is provided at the lower part of the heat exchanger, the heat of the defrost heater is directly transmitted to the DB plate fin, the refrigerant tube, the FB plate fin, and the refrigerant tube. Is performed for the number of DB plate fins and FB plate fins, so that the heat conduction is greatly promoted and the defrosting efficiency is improved. Moreover, since the boundary layer leading edge effect, which is an advantage of the independent fin, is maintained, the cost performance is increased. Therefore, an economical heat exchanger that can compensate for the disadvantages of the independent fin type, reduce the mold cost, improve the heat exchange efficiency and defrosting efficiency, save energy, and improve the process quality is also used. A cooling system can be provided.

本発明の熱交換器とそれを用いた冷却システムは、独立フィンタイプの欠点を補い、金型コストの低減を図り、熱交換効率と除霜効率の向上及び省エネを図り、且つ工程品質の向上も行える経済的な熱交換器とそれを用いた冷却システムを提供することができる。   The heat exchanger of the present invention and the cooling system using the same compensate for the disadvantages of the independent fin type, reduce the mold cost, improve the heat exchange efficiency and defrosting efficiency, save energy, and improve the process quality. It is also possible to provide an economical heat exchanger that can also be used and a cooling system using the heat exchanger.

本発明の実施の形態１における熱交換器の正面図The front view of the heat exchanger in Embodiment 1 of this invention 同実施の形態１における熱交換器の側面図Side view of the heat exchanger in the first embodiment 同実施の形態１におけるＤＢプレートフィンの正面図Front view of DB plate fin in the first embodiment 同実施の形態１におけるＦＢプレートフィンの正面図Front view of FB plate fin in the first embodiment 本発明の実施の形態２における熱交換器の正面図Front view of heat exchanger according to Embodiment 2 of the present invention 本発明の実施の形態３における熱交換器の正面図Front view of a heat exchanger according to Embodiment 3 of the present invention 本発明の実施の形態４における熱交換器の正面図Front view of heat exchanger according to Embodiment 4 of the present invention 同実施の形態４における冷却システムの模式図Schematic diagram of the cooling system in the fourth embodiment 従来の熱交換器の正面図Front view of conventional heat exchanger 同熱交換器の側面図Side view of the heat exchanger 別の従来熱交換器の正面図Front view of another conventional heat exchanger

第１の発明は、直管部及び曲管部が連続して複数の列および段が形成されるよう所定のピッチで蛇行状に形成された冷媒チューブと、矩形部および前記矩形部の両側短辺に設けた円弧部からなる長孔を板中央面に複数設け、且つ、少なくとも前記冷媒チューブ２列ごとに独立したＤＢプレートフィンと、矩形部および前記矩形部の片側短辺に設けた円弧部からなる半長孔を板端面に複数設け、且つ、少なくとも２列ごとに独立したＦＢプレートフィンとを具備し、前記ＤＢプレートフィン及び前記ＦＢプレートフィンを複数相互に間隔を有して配置し、前記長孔及び前記半長孔に前記冷媒チューブを貫通固定させて構成してある。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a refrigerant tube formed in a meandering manner at a predetermined pitch so that a plurality of rows and steps are continuously formed in a straight pipe portion and a curved pipe portion, and a rectangular portion and short sides on both sides of the rectangular portion. A plurality of long holes made of circular arc portions provided on the sides are provided in the center surface of the plate, and at least the DB plate fins independent for each two rows of the refrigerant tubes, and the circular arc portions provided on the rectangular portion and one short side of the rectangular portion A plurality of semi-long holes formed on the end face of the plate, and independent FB plate fins at least every two rows, and a plurality of the DB plate fins and the FB plate fins are arranged with a space between each other, The refrigerant tube is configured to pass through and be fixed to the long hole and the semi-long hole.

かかる構成、すなわちＤＢプレートフィンとＦＢプレートフィンを組合せたことで、冷媒チューブが４列以上の仕様の場合でも２列ごとに分断しないため形状を保持できコア強度が高くなる。さらに冷媒チューブを４列以上貫通固定するＤＢエンドフィン用の余分な金型も必要としないので金型コストも低減できる。よって、独立フィンの特徴を生かし、高効率且つ経済的な熱交換器を提供することができる。また、ＤＢプレートフィンが配置困難な直管部であっても半長孔を備えているＦＢプレートフィンであれば配置することが
でき、これにより拡管破裂リスクも回避できる。 By combining such a configuration, that is, the DB plate fin and the FB plate fin, even when the refrigerant tube has a specification of four or more rows, it is not divided every two rows, so that the shape can be maintained and the core strength is increased. Furthermore, since no extra mold for DB end fins that penetrate and fix four or more rows of refrigerant tubes is required, the mold cost can be reduced. Therefore, a highly efficient and economical heat exchanger can be provided by making use of the characteristics of the independent fins. Further, even if the DB plate fin is a straight pipe portion that is difficult to place, it can be placed as long as it is an FB plate fin having a semi-long hole, thereby avoiding the risk of expanding the tube.

また、この熱交換器の下部に除霜ヒータを設ければ、この除霜ヒータの熱は、ＤＢプレートフィン、冷媒チューブ、ＦＢプレートフィン、冷媒チューブへと直接的に伝わっていき、その熱伝導がＤＢプレートフィン、ＦＢプレートフィンの枚数分行われることになるのでその熱伝導が大幅に促進されることになり除霜効率も良くなる。しかも独立フィンの利点である境界層前縁効果も維持されるのでコストパフォーマンスも高くなる。よって、独立フィンタイプの欠点を補い、金型コストの低減を図り、熱交換効率と除霜効率の向上及び省エネを図り、且つ工程品質の向上も行える経済的な熱交換器とそれを用いた冷却システムを提供することができる。   If a defrost heater is provided at the lower part of the heat exchanger, the heat of the defrost heater is directly transmitted to the DB plate fin, the refrigerant tube, the FB plate fin, and the refrigerant tube. Is performed for the number of DB plate fins and FB plate fins, so that the heat conduction is greatly promoted and the defrosting efficiency is improved. Moreover, since the boundary layer leading edge effect, which is an advantage of the independent fin, is maintained, the cost performance is increased. Therefore, an economical heat exchanger that can compensate for the disadvantages of the independent fin type, reduce the mold cost, improve the heat exchange efficiency and defrosting efficiency, save energy, and improve the process quality is also used. A cooling system can be provided.

第２の発明は、第１の発明の熱交換器において、冷媒チューブのＤＢプレートフィンが配置困難な直管部に、ＦＢプレートフィンを配置したものである。   According to a second aspect of the present invention, in the heat exchanger of the first aspect, the FB plate fin is arranged in a straight pipe portion where the DB plate fin of the refrigerant tube is difficult to arrange.

かかる構成とすることにより、第１の発明で記載したように、ＤＢプレートフィンが配置困難な直管部に、ＦＢプレートフィンを配置して、液圧拡管破裂リスクを回避できる。よって、工程品質が向上し歩留まりも改善可能な経済的な熱交換器を提供することができる。   By adopting such a configuration, as described in the first invention, the FB plate fin can be arranged in the straight pipe portion where the DB plate fin is difficult to arrange, thereby avoiding the risk of rupture of the hydraulic pressure expansion pipe. Therefore, an economical heat exchanger capable of improving process quality and improving yield can be provided.

第３の発明は、第１の発明の熱交換器において、冷媒チューブのＤＢプレートフィンが配置困難な直管部を、加工硬化させた構成としてある。   According to a third aspect of the present invention, in the heat exchanger of the first aspect, the straight pipe portion in which the DB plate fin of the refrigerant tube is difficult to arrange is processed and hardened.

これにより、直管部の裸管部分は加工硬化によって他の直管部分に比べ液圧等により膨らみ難いので、拡管破裂リスクも回避でき、工程品質が向上し歩留まりも改善可能な経済的な熱交換器を提供することができる。   As a result, the bare pipe part of the straight pipe part is less likely to swell due to hydraulic pressure or the like than other straight pipe parts due to work hardening, so that the risk of expansion rupture can be avoided, the process quality can be improved, and the yield can be improved. An exchanger can be provided.

第４の発明は、第１の発明の熱交換器において、冷媒チューブのＤＢプレートフィンが配置困難な直管部を、前記冷媒チューブ径よりも小さくした構成としてある。   According to a fourth aspect of the present invention, in the heat exchanger of the first aspect, the straight pipe portion in which the DB plate fin of the refrigerant tube is difficult to arrange is made smaller than the refrigerant tube diameter.

これにより、直管部の裸管部分は縮径されて他の直管部分に比べ液圧等により膨らみ難く、拡管破裂リスクも回避でき、工程品質が向上し歩留まりも改善可能な経済的な熱交換器を提供することができる。   As a result, the bare pipe part of the straight pipe part is reduced in diameter and is less likely to swell due to hydraulic pressure, etc. than other straight pipe parts, the risk of expanding pipe rupture can be avoided, process quality can be improved, and yield can be improved. An exchanger can be provided.

第５の発明は、第１〜第４の発明の熱交換器において、冷媒チューブ２列ごとに独立した前記ＤＢプレートフィンと、冷媒チューブ２列ごとに独立した前記ＦＢプレートフィンとを、ＤＢプレートフィンから冷媒チューブ、冷媒チューブからＦＢプレートフィンへと列方向に配置した構成としてある。   According to a fifth aspect of the present invention, in the heat exchanger of the first to fourth aspects, the DB plate fin independent for each two rows of refrigerant tubes and the FB plate fin independent for every two rows of refrigerant tubes are DB plates. The fins are arranged in the row direction from the refrigerant tubes to the refrigerant tubes and from the refrigerant tubes to the FB plate fins.

かかる構成とすることにより、第１〜第４の熱交換器の効果に加え、第１の発明で説明した列間の熱伝導、すなわち、ＤＢプレートフィン、冷媒チューブ、ＦＢプレートフィン、冷媒チューブへと直接的に熱が伝わるのを、途切れさせることなく連続的、かつ確実に行わせることができ、除霜効率を一段と向上させることができる。しかも独立フィンの利点である境界層前縁効果も維持されるのでコストパフォーマンスも高くなる。よって、熱交換効率と除霜効率を共に向上させて、省エネに寄与できる環境にやさしい熱交換器を提供することができる。   By adopting such a configuration, in addition to the effects of the first to fourth heat exchangers, the heat conduction between the rows described in the first invention, that is, to the DB plate fin, the refrigerant tube, the FB plate fin, and the refrigerant tube. Heat can be transmitted directly and continuously without interruption, and the defrosting efficiency can be further improved. Moreover, since the boundary layer leading edge effect, which is an advantage of the independent fin, is maintained, the cost performance is increased. Therefore, both the heat exchange efficiency and the defrosting efficiency can be improved, and an environment-friendly heat exchanger that can contribute to energy saving can be provided.

第６の発明は、直管部及び曲管部が連続して複数の列および段が形成されるよう所定のピッチで蛇行状に形成された冷媒チューブと、矩形部および前記矩形部の両側短辺に設けた円弧部からなる長孔を板中央面に複数設け、且つ、少なくとも前記冷媒チューブ２列ごとに独立したＤＢプレートフィンとを具備し、複数相互に間隔を有して配置した前記ＤＢ
プレートフィンの前記長孔に前記冷媒チューブを貫通させ固定した熱交換器であって、蛇行状の前記冷媒チューブの前記ＤＢプレートフィンが配置困難な部分の前記直管部を、加工硬化してある構成としたものである。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a refrigerant tube formed in a meandering manner at a predetermined pitch so that a plurality of rows and steps are continuously formed in a straight pipe portion and a curved pipe portion, a rectangular portion, and short sides on both sides of the rectangular portion. The DB provided with a plurality of long holes made of circular arc portions provided on the side in the center surface of the plate, and provided with at least a DB plate fin independent for each two rows of the refrigerant tubes, and a plurality of the DBs arranged at intervals.
A heat exchanger in which the refrigerant tube is passed through and fixed to the long hole of the plate fin, and the straight pipe portion of the portion of the meandering refrigerant tube in which the DB plate fin is difficult to place is processed and hardened. It is a configuration.

かかる構成とすることにより、裸管部分は加工硬化しているため、他の直管部分に比べ液圧により膨らみ難いので、拡管破裂リスクを回避できる。よって、工程品質が向上し歩留まりも改善可能な経済的な熱交換器を提供することができる。   By adopting such a configuration, since the bare tube portion is work-hardened, it is difficult to swell due to the hydraulic pressure as compared with other straight tube portions, so that the risk of tube rupture can be avoided. Therefore, an economical heat exchanger capable of improving process quality and improving yield can be provided.

第７の発明は、直管部及び曲管部が連続して複数の列および段が形成されるよう所定のピッチで蛇行状に形成された冷媒チューブと、矩形部および前記矩形部の両側短辺に設けた円弧部からなる長孔を板中央面に複数設け、且つ、少なくとも前記冷媒チューブ２列ごとに独立したＤＢプレートフィンとを具備し、複数相互に間隔を有して配置した前記ＤＢプレートフィンの前記長孔に前記冷媒チューブを貫通させ固定した熱交換器であって、蛇行状の冷媒チューブの前記ＤＢプレートフィンが配置困難な部分の前記直管部を、前記冷媒チューブ径よりも小さくした構成としてある。   According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a refrigerant tube formed in a meandering manner at a predetermined pitch so that a plurality of rows and steps are continuously formed in a straight pipe portion and a curved pipe portion, a rectangular portion, and short sides on both sides of the rectangular portion. The DB provided with a plurality of long holes made of circular arc portions provided on the side in the center surface of the plate, and provided with at least a DB plate fin independent for each two rows of the refrigerant tubes, and a plurality of the DBs arranged at intervals. A heat exchanger in which the refrigerant tube penetrates and is fixed to the long hole of the plate fin, and the straight pipe portion of the portion of the meandering refrigerant tube where the DB plate fin is difficult to be arranged is smaller than the refrigerant tube diameter. The configuration is reduced.

かかる構成とすることにより、直管部の裸管部分が細径であるため、他の直管部分に比べ液圧により膨らみ難いので、拡管破裂リスクを回避できる。よって、工程品質が向上し歩留まりも改善可能な経済的な熱交換器を提供することができる。   By adopting such a configuration, since the bare pipe portion of the straight pipe portion has a small diameter, it is difficult to swell due to the hydraulic pressure as compared with other straight pipe portions, and therefore, the risk of tube expansion burst can be avoided. Therefore, an economical heat exchanger capable of improving process quality and improving yield can be provided.

第８の発明は、圧縮機と、凝縮器と、減圧装置と、蒸発器と、前記蒸発器の下部に配置した除霜ヒータとを備えた冷却システムにおいて、前記蒸発器は第１から第７のいずれかの熱交換器で構成した冷却システムである。   An eighth invention is a cooling system comprising a compressor, a condenser, a pressure reducing device, an evaporator, and a defrosting heater disposed in a lower part of the evaporator, wherein the evaporator is first to seventh. This is a cooling system composed of any one of the heat exchangers.

かかる構成とすることにより、各発明の効果に加え、下部に配置した除霜ヒータの熱源を、上部に効率よく伝えることができるので、除霜効率も良くなる。しかも、独立フィンの利点である境界層前縁効果も維持されるのでコストパフォーマンスも高くなる。よって、熱交換効率と除霜効率を共に向上させて、省エネに寄与できる環境にやさしい冷却システムを提供することができる。   By adopting such a configuration, in addition to the effects of the present invention, the heat source of the defrost heater disposed at the lower portion can be efficiently transmitted to the upper portion, so that the defrost efficiency is also improved. In addition, since the boundary layer leading edge effect, which is an advantage of the independent fin, is also maintained, the cost performance is increased. Therefore, both the heat exchange efficiency and the defrosting efficiency can be improved, and an environment-friendly cooling system that can contribute to energy saving can be provided.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における熱交換器の正面図、図２は、同実施の形態１における熱交換器の側面図、図３は、同実施の形態１におけるＤＢプレートフィンの正面図、図４は、同実施の形態１におけるＦＢプレートフィンの正面図である。 (Embodiment 1)
1 is a front view of a heat exchanger according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a side view of the heat exchanger according to Embodiment 1, and FIG. 3 is a view of a DB plate fin according to Embodiment 1. FIG. 4 is a front view of the FB plate fin in the first embodiment.

図１から図４において、熱交換器１は、直管部２ａ及び曲管部２ｂが連続して複数の列および段が形成されるよう所定のピッチで蛇行状に曲げ加工された冷媒チューブ２と、矩形部５ａおよび矩形部５ａの両側短辺に設けた円弧部５ｂからなる長孔５を板中央面に複数設けている。さらに、少なくとも２列ごとに独立したＤＢ（ＤＯＧ ＢＯＮＥ、ドッグボーン、）プレートフィン３と、矩形部６ａおよび矩形部６ａの片側短辺に設けた円弧部６ｂからなる半長孔６を板端面に複数設け、且つ、少なくとも２列ごとに独立したＦＢ（ＦＩＳＴ ＢＯＮＥ、フィストボーン）プレートフィン４を具備し、ＤＢプレートフィン３及びＦＢプレートフィン４を複数相互に間隔を有して配置し、長孔５及び半長孔６に冷媒チューブ２を貫通固定させたものである。   1 to 4, the heat exchanger 1 includes a refrigerant tube 2 that is bent in a meandering manner at a predetermined pitch so that a plurality of rows and steps are continuously formed in a straight pipe portion 2 a and a curved pipe portion 2 b. In addition, a plurality of long holes 5 each having a rectangular portion 5a and a circular arc portion 5b provided on both short sides of the rectangular portion 5a are provided on the center surface of the plate. Further, at least two rows of independent DB (DOG BONE, dogbone) plate fins 3 and a semi-long hole 6 consisting of a rectangular portion 6a and a circular arc portion 6b provided on one short side of the rectangular portion 6a are provided on the plate end surface. A plurality of FB (FIST BONE, fistbone) plate fins 4 are provided at least every two rows, and a plurality of DB plate fins 3 and FB plate fins 4 are arranged with an interval between each other. The refrigerant tube 2 is fixed through the 5 and the semi-long hole 6.

冷媒チューブ２は、内部を冷媒が流動する管体で、アルミ製あるいはアルミ合金製の一本の管体を、直管部２ａと曲管部２ｂが連続し、段（左右）方向Ｘおよび列（上下）方向Ｙにおいて千鳥状に複数となるよう蛇行状に曲げ加工されたサーペンタインチューブであ
り、曲管部２ｂを形成する接続管を用いることなく一本の冷媒流路を形成している。 The refrigerant tube 2 is a pipe body in which refrigerant flows, and a straight pipe portion 2a and a curved pipe portion 2b are connected to one tube body made of aluminum or an aluminum alloy. A serpentine tube that is bent in a meandering manner in a zigzag manner in the (up and down) direction Y, and forms a single refrigerant flow path without using a connecting pipe that forms the curved pipe portion 2b.

冷媒チューブ２の出入口部には一般的に、リードパイプ７やアキュムレータ８が接合されており、それらの先には冷却システムを構成する配管が接続されるので、リードパイプ７やアキュムレータ８は取付ける配管側の形状にあわせてさまざまな形に加工されることが多い。   Generally, the lead pipe 7 and the accumulator 8 are joined to the inlet / outlet portion of the refrigerant tube 2, and the pipes constituting the cooling system are connected to the tip of the pipe, so that the lead pipe 7 and the accumulator 8 are installed. It is often processed into various shapes according to the shape of the side.

以上のように構成された熱交換器１について、以下その動作、作用を説明する。   About the heat exchanger 1 comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.

まず、冷媒チューブ２の曲管部２ｂは、２列ごとに独立したＤＢプレートフィン３の板中央面に挿入されており、２列のブロックで分断している。ＦＢプレートフィン４がその２列のブロックを跨ぐように配置しているため形状を保持でき、熱交換器１の剛性が強くなる。また、従来の熱交換器１０１ａのＤＢエンドフィン１０３ｂのような分断していない一体化したプレートフィンを使用すれば、形状を保持することができるが、ＤＢエンドフィン１０３ｂはＦＢプレートフィン４に比べ大きいので、加工用の金型も大きくなり、しかも熱交換器サイズ変われば、そのサイズごとに金型を保有しなければならないのでコストアップになる。しかしながらこの実施の形態で示したＦＢプレートフィンを使えば１種類のフィンで熱交換器サイズが変わっても対応でき、金型コストを低減できる。   First, the curved tube portion 2b of the refrigerant tube 2 is inserted into the plate center surface of the DB plate fin 3 independent every two rows, and is divided by two rows of blocks. Since the FB plate fins 4 are arranged so as to straddle the two rows of blocks, the shape can be maintained, and the rigidity of the heat exchanger 1 is increased. In addition, the shape can be maintained by using an undivided integrated plate fin such as the DB end fin 103b of the conventional heat exchanger 101a, but the DB end fin 103b is compared with the FB plate fin 4. Since it is large, the mold for processing also becomes large, and if the size of the heat exchanger changes, the mold must be held for each size, which increases the cost. However, if the FB plate fin shown in this embodiment is used, even if the heat exchanger size changes with one type of fin, it is possible to reduce the mold cost.

また、図１のようなリードパイプ７やアキュムレータ８の配置状態の場合、これらの真下にある冷媒チューブ２の直管部２ａなどは、ＤＢプレートフィン３を配置できない。また冷却システムの風路や風量分布、温湿度の分布、着霜分布などの影響で、冷媒チューブ２の直管部２ａ長さが他の列よりも短い場合、やはりＤＢプレートフィン３を配置できない箇所が発生する。このようなＤＢプレートフィン３が配置困難な部分の直管部２ａであっても、半長孔６を備えているＦＢプレートフィン４であれば配置することができ、この熱交換器では上記ＤＢプレートフィン３が配置困難な部分の直管部２ａにＦＢプレートフィン４を配置してある。これにより、液圧拡管工程での破裂リスクが低減される。つまり、管内側に液体を注入して加圧することで冷媒チューブ２を拡径する場合、ＦＢプレートフィン４が存在する箇所は裸管部に比べ膨らみ難いので、拡管バラツキが大きいなどの特殊な条件においては、液圧拡管工程で冷媒チューブ２が破裂する可能性を低減できる。   Further, in the case of the arrangement state of the lead pipe 7 and the accumulator 8 as shown in FIG. 1, the DB plate fins 3 cannot be arranged in the straight pipe portion 2 a of the refrigerant tube 2 directly below them. In addition, when the length of the straight pipe portion 2a of the refrigerant tube 2 is shorter than the other rows due to the air path of the cooling system, the air volume distribution, the temperature / humidity distribution, the frost distribution, etc., the DB plate fins 3 cannot be disposed. A place occurs. Even if such a DB plate fin 3 is a straight pipe portion 2a that is difficult to place, it can be placed as long as it is an FB plate fin 4 provided with a semi-long hole 6. In this heat exchanger, the above DB The FB plate fin 4 is arranged in the straight pipe portion 2a where the plate fin 3 is difficult to arrange. This reduces the risk of rupture in the hydraulic expansion process. That is, when expanding the diameter of the refrigerant tube 2 by injecting liquid into the tube and pressurizing it, the location where the FB plate fins 4 are present is less likely to swell than the bare tube portion, so that there are special conditions such as large variations in tube expansion. In this case, the possibility that the refrigerant tube 2 is ruptured in the hydraulic expansion process can be reduced.

このようにこの熱交換器では、ＤＢプレートフィン３とＦＢプレートフィン４を組合せることで、４列以上の仕様の場合でも２列ごとに分断しないため形状を保持できコア強度が高くなる。さらに余分な金型も必要としないので金型コストも低減できる。また、ＤＢプレートフィン３が配置困難な直管部２ａに、ＦＢプレートフィン４を配置すれば、液圧拡管破裂リスクも回避できる。   As described above, in this heat exchanger, by combining the DB plate fins 3 and the FB plate fins 4, the shape can be maintained and the core strength can be increased because it is not divided every two rows even in the case of specifications of four rows or more. Further, since no extra mold is required, the mold cost can be reduced. Moreover, if the FB plate fins 4 are arranged in the straight pipe portion 2a where the DB plate fins 3 are difficult to arrange, the risk of rupture of the hydraulic pressure expansion pipe can be avoided.

また、この熱交換器の下部に除霜ヒータを設ければ、この除霜ヒータの熱は、ＤＢプレートフィン３、冷媒チューブ２、ＦＢプレートフィン４、冷媒チューブ２へと直接的に伝わっていき、その熱伝導がＤＢプレートフィン３、ＦＢプレートフィン４の枚数分行われることになるのでその熱伝導が大幅に促進されることになり除霜効率も良くなる。しかも独立フィンの利点である境界層前縁効果も維持されるのでコストパフォーマンスも高くなる。よって、独立フィンタイプの欠点を補い、金型コストの低減を図り、熱交換効率と除霜効率の向上及び省エネを図り、且つ工程品質の向上も行える経済的な熱交換器とそれを用いた冷却システムを提供することができる。   Moreover, if a defrost heater is provided in the lower part of this heat exchanger, the heat of this defrost heater will be directly transmitted to DB plate fin 3, refrigerant tube 2, FB plate fin 4, and refrigerant tube 2. Since the heat conduction is performed by the number of the DB plate fins 3 and the FB plate fins 4, the heat conduction is greatly promoted and the defrosting efficiency is improved. Moreover, since the boundary layer leading edge effect, which is an advantage of the independent fin, is maintained, the cost performance is increased. Therefore, an economical heat exchanger that can compensate for the disadvantages of the independent fin type, reduce the mold cost, improve the heat exchange efficiency and defrosting efficiency, save energy, and improve the process quality is also used. A cooling system can be provided.

よって、ドッグボーン型熱交換器における独立フィンタイプの欠点を補い、金型コストの低減を図り、且つ工程品質が向上し歩留まりも改善可能な経済的な熱交換器を提供することができる。   Therefore, it is possible to provide an economical heat exchanger that compensates for the disadvantages of the independent fin type in the dog bone type heat exchanger, reduces the mold cost, improves the process quality, and improves the yield.

（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２における熱交換器の正面図である。なお、先の実施の形態１と同様の構成要件については、同一の符号を付して説明する。 (Embodiment 2)
FIG. 5 is a front view of the heat exchanger according to Embodiment 2 of the present invention. The same constituent elements as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals.

図５において、熱交換器１は、直管部２ａ及び曲管部２ｂが連続して複数の列および段が形成されるよう所定のピッチで蛇行状に曲げ加工された冷媒チューブ２と、矩形部５ａおよび矩形部５ａの両側短辺に設けた円弧部５ｂからなる長孔５を板中央面に複数設け、且つ、少なくとも２列ごとに独立したＤＢプレートフィン３を具備している。ＤＢプレートフィン３を複数相互に間隔を有して配置し、長孔５に前記冷媒チューブ２を貫通させ、冷媒チューブ２の管内に注入した液圧により拡径して固定した構成であって、蛇行状に曲げ加工された冷媒チューブ２の形状により、ＤＢプレートフィン３が配置困難な部分の直管部２ａを、拡径前に加工硬化させた加工硬化部２ｃを設けたものである。   In FIG. 5, the heat exchanger 1 includes a refrigerant tube 2 that is bent in a meandering manner at a predetermined pitch so that a plurality of rows and stages are continuously formed in a straight pipe portion 2a and a curved pipe portion 2b, and a rectangular shape. A plurality of long holes 5 formed by arc portions 5b provided on the short sides on both sides of the portion 5a and the rectangular portion 5a are provided in the center surface of the plate, and at least two rows of independent DB plate fins 3 are provided. A plurality of DB plate fins 3 are arranged with a space between each other, the refrigerant tube 2 is passed through the long hole 5, and the diameter is expanded and fixed by the hydraulic pressure injected into the pipe of the refrigerant tube 2, Due to the shape of the refrigerant tube 2 bent in a meandering shape, a work hardening part 2c is provided in which the straight pipe part 2a where the DB plate fins 3 are difficult to place is work hardened before diameter expansion.

以上のように構成された熱交換器１の動作、作用を、以下に説明する。   The operation and action of the heat exchanger 1 configured as described above will be described below.

まず、図５のようなリードパイプ７やアキュムレータ８の配置状態の場合、これらの真下にある冷媒チューブ２の直管部２ａなどは、ＤＢプレートフィン３を配置できない。また冷却システムの風路や風量分布、温湿度の分布、着霜分布などの影響で、冷媒チューブ２の直管部２ａ長さが他の列よりも短い場合、やはりＤＢプレートフィン３を配置できない箇所が発生する。   First, in the arrangement state of the lead pipe 7 and the accumulator 8 as shown in FIG. 5, the DB plate fins 3 cannot be arranged in the straight pipe portion 2 a of the refrigerant tube 2 directly below them. In addition, when the length of the straight pipe portion 2a of the refrigerant tube 2 is shorter than the other rows due to the air path of the cooling system, the air volume distribution, the temperature / humidity distribution, the frost distribution, etc., the DB plate fins 3 cannot be disposed. A place occurs.

このようなＤＢプレートフィン３が配置困難な直管部２ａを、拡径前に加工硬化させた加工硬化部２ｃを設ければ、液圧拡管工程での破裂リスクが低減される。   If the straight tube portion 2a in which such DB plate fins 3 are difficult to place is provided with a work hardening portion 2c obtained by work hardening before diameter expansion, the risk of rupture in the hydraulic pressure expansion step is reduced.

加工硬化の方法としては、ひねり加工や曲げ戻し加工などがある。これらの加工を拡径前に加工硬化部２ｃに施すことで、加工硬化部２ｃが膨らみ難くなるので液圧拡管工程での破裂リスクが低減される。つまり、管内側に液体を注入して加圧することで冷媒チューブ２を拡径する場合、加工硬化部２ｃはＤＢプレートフィン３が配置された直管部２ａよりも膨らみ難いので、拡管バラツキが大きいなどの特殊な条件においては、液圧拡管工程で冷媒チューブ２が破裂する可能性を低減できる。   Examples of work hardening methods include twisting and bending back. By performing these processes on the work hardening part 2c before diameter expansion, the work hardening part 2c is less likely to swell, so that the risk of rupture in the hydraulic expansion process is reduced. That is, when expanding the diameter of the refrigerant tube 2 by injecting and pressurizing a liquid inside the tube, the work hardening portion 2c is less likely to swell than the straight tube portion 2a on which the DB plate fins 3 are arranged, so that the variation in tube expansion is large. In special conditions such as the above, it is possible to reduce the possibility of the refrigerant tube 2 bursting in the hydraulic expansion process.

このようにこの熱交換器では、直管部２ａの裸管部分は加工硬化しているため、他の直管部分に比べ液圧により膨らみ難いので、液圧拡管破裂リスクも回避できる。よって、工程品質が向上し歩留まりも改善可能な経済的な熱交換器を提供することができる。   Thus, in this heat exchanger, since the bare pipe portion of the straight pipe portion 2a is work-hardened, it is difficult to swell due to the hydraulic pressure as compared with other straight pipe portions, and therefore the risk of bursting of the hydraulic expansion pipe can be avoided. Therefore, an economical heat exchanger capable of improving process quality and improving yield can be provided.

（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３における熱交換器の正面図である。なお、先の実施の形態１と同様の構成要件については、同一の符号を付して説明する。 (Embodiment 3)
FIG. 6 is a front view of the heat exchanger according to Embodiment 3 of the present invention. The same constituent elements as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals.

図６において、熱交換器１は、直管部２ａ及び曲管部２ｂが連続して複数の列および段が形成されるよう所定のピッチで蛇行状に曲げ加工された冷媒チューブ２と、矩形部５ａおよび矩形部５ａの両側短辺に設けた円弧部５ｂからなる長孔５を板中央面に複数設け、且つ、少なくとも２列ごとに独立したＤＢプレートフィン３を具備している。ＤＢプレートフィン３を複数相互に間隔を有して配置し、長孔５に前記冷媒チューブ２を貫通させ、冷媒管内に注入した液圧により拡径して固定した構成であって、蛇行状に曲げ加工された冷媒チューブ２の形状により、ＤＢプレートフィン３が配置困難な部分の直管部を、前記冷媒チューブ２の径よりも小さくした縮径部２ｄとしたものである。   In FIG. 6, the heat exchanger 1 includes a refrigerant tube 2 that is bent in a meandering manner at a predetermined pitch so that a plurality of rows and stages are continuously formed in a straight pipe portion 2a and a curved pipe portion 2b, and a rectangular shape. A plurality of long holes 5 formed by arc portions 5b provided on the short sides on both sides of the portion 5a and the rectangular portion 5a are provided in the center surface of the plate, and at least two rows of independent DB plate fins 3 are provided. A plurality of DB plate fins 3 are arranged with a space between each other, the refrigerant tube 2 is passed through the long hole 5, and the diameter is expanded and fixed by the hydraulic pressure injected into the refrigerant pipe, and the meandering shape Due to the shape of the bent refrigerant tube 2, the straight pipe portion where the DB plate fins 3 are difficult to place is a reduced diameter portion 2 d smaller than the diameter of the refrigerant tube 2.

以上のように構成された熱交換器１の動作、作用を、以下に説明する。   The operation and action of the heat exchanger 1 configured as described above will be described below.

まず、図６のようなリードパイプ７やアキュムレータ８の配置状態の場合、これらの真下にある冷媒チューブ２の直管部２ａなどは、ＤＢプレートフィン３を配置できない。また冷却システムの風路や風量分布、温湿度の分布、着霜分布などの影響で、冷媒チューブ２の直管部２ａ長さが他の列よりも短い場合、やはりＤＢプレートフィン３を配置できない箇所が発生する。このようなＤＢプレートフィン３が配置困難な直管部２ａを、前記冷媒チューブ２の径よりも小さくすれば、液圧拡管工程での破裂リスクが低減される。細径化の方法としては、スウェージング加工、細径管を接合するなどがある。   First, in the case of the arrangement state of the lead pipe 7 and the accumulator 8 as shown in FIG. 6, the DB plate fin 3 cannot be arranged in the straight pipe portion 2 a of the refrigerant tube 2 directly below them. In addition, when the length of the straight pipe portion 2a of the refrigerant tube 2 is shorter than the other rows due to the air path of the cooling system, the air volume distribution, the temperature / humidity distribution, the frost distribution, etc., the DB plate fins 3 cannot be disposed. A place occurs. If the straight pipe portion 2a in which the DB plate fins 3 are difficult to place is made smaller than the diameter of the refrigerant tube 2, the risk of rupture in the hydraulic pressure expanding step is reduced. As a method of reducing the diameter, there are a swaging process, a joining of a small diameter pipe, and the like.

拡径前にこれらの方法で縮径部２ｄを形成することで、縮径部２ｄが膨らみ難くなり液圧拡管工程での破裂リスクが低減される。つまり、管内側に液体を注入して加圧することで冷媒チューブ２を拡径する場合、縮径部２ｄはＤＢプレートフィン３が配置された直管部２ａよりも膨らみ難いので、拡管バラツキが大きいなどの特殊な条件においては、液圧拡管工程で冷媒チューブ２が破裂する可能性を低減できる。   By forming the reduced diameter portion 2d by these methods before expanding the diameter, the reduced diameter portion 2d becomes difficult to expand, and the risk of rupture in the hydraulic pressure expanding step is reduced. That is, when the diameter of the refrigerant tube 2 is expanded by injecting and pressurizing the liquid inside the tube, the diameter-reduced portion 2d is less likely to swell than the straight tube portion 2a on which the DB plate fins 3 are arranged, and therefore, the variation in tube expansion is large. In special conditions such as the above, it is possible to reduce the possibility of the refrigerant tube 2 bursting in the hydraulic expansion process.

このようにこの熱交換器では、直管部２ａの裸管部分は縮径されているため、他の直管部分に比べ液圧により膨らみ難く、液圧拡管破裂リスクも回避できる。よって、工程品質が向上し歩留まりも改善可能な経済的な熱交換器を提供することができる。   Thus, in this heat exchanger, since the diameter of the bare pipe portion of the straight pipe portion 2a is reduced, it is difficult to swell due to liquid pressure as compared with other straight pipe portions, and the risk of rupture of the hydraulic pressure expansion pipe can be avoided. Therefore, an economical heat exchanger capable of improving process quality and improving yield can be provided.

なお、この実施の形態３及び実施の形態２の熱交換器は、２列ごとに独立したＤＢプレートフィン３を連結して熱交換器１の形状を保持しその剛性を向上させるための手法として、図１１の従来例で示したＤＢプレートフィン１０３ｂを用いた場合を例示している。しかしながらこれは、実施の形態１で説明したＦＢプレートフィン４に置き換えて形状保持し剛性を向上させてもよく、このようにすることによって、実施の形態１で説明したのと同様の効果が併せて得られる。   In addition, the heat exchanger of this Embodiment 3 and Embodiment 2 is as a method for connecting the independent DB plate fin 3 for every two rows, maintaining the shape of the heat exchanger 1, and improving the rigidity. The case where the DB plate fin 103b shown in the conventional example of FIG. 11 is used is illustrated. However, this may be replaced with the FB plate fin 4 described in the first embodiment to maintain the shape and improve the rigidity. By doing so, the same effect as described in the first embodiment is combined. Obtained.

（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４における熱交換器の正面図、図８は、同実施の形態４における冷却システムの模式図である。 (Embodiment 4)
FIG. 7 is a front view of the heat exchanger according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a schematic diagram of the cooling system according to the fourth embodiment.

図７において、熱交換器１は、実施の形態１に記載の熱交換器１において、２列ごとに独立した前記ＤＢプレートフィン３と、２列ごとに独立した前記ＦＢプレートフィン４とを、ＤＢプレートフィン３から冷媒チューブ２、冷媒チューブ２からＦＢプレートフィン４へと列方向に、効率よく熱伝導するよう適切に配置したものである。   7, in the heat exchanger 1 described in Embodiment 1, the heat exchanger 1 includes the DB plate fins 3 independent for every two rows and the FB plate fins 4 independent for every two rows. The DB plate fins 3 are appropriately arranged so as to conduct heat efficiently in the row direction from the refrigerant tube 2 to the refrigerant tube 2 and from the refrigerant tube 2 to the FB plate fin 4.

図８において、本冷却システムは、図７の熱交換器１を蒸発器１２として用いたもので、圧縮機９と、凝縮器１０と、減圧装置１１と、蒸発器１２と、蒸発器１２の上部に配置した送風機１３と、蒸発器１２の下部に配置した除霜ヒータ１４とを備えている。   In FIG. 8, this cooling system uses the heat exchanger 1 of FIG. 7 as an evaporator 12, and includes a compressor 9, a condenser 10, a decompression device 11, an evaporator 12, and an evaporator 12. The blower 13 arrange | positioned at the upper part and the defrost heater 14 arrange | positioned at the lower part of the evaporator 12 are provided.

以上のように構成された熱交換器及びそれを用いた冷却システムの動作、作用を、以下に説明する。   The operation and action of the heat exchanger configured as described above and the cooling system using the heat exchanger will be described below.

まず、熱交換器１はその下部から１〜２列目にＤＢプレートフィン３が配置され、２〜３列目にＦＢプレートフィン４が配置されている。同様に、３〜４列目、５〜６列目、７〜８列目、９〜１０列目にＤＢプレートフィン３が配置され、４〜５列目、６〜７列目、８〜９列目にＦＢプレートフィンが配置されている。さらに、ＤＢプレートフィン３とＦＢプレートフィン４は熱交換器１の左右方向に交互にバランス良く配設されている。   First, in the heat exchanger 1, the DB plate fins 3 are arranged in the first and second rows from the bottom, and the FB plate fins 4 are arranged in the second and third rows. Similarly, the DB plate fins 3 are arranged in the third to fourth rows, the fifth to sixth rows, the seventh to eighth rows, and the ninth to tenth rows, and the fourth to fifth rows, the sixth to seventh rows, and the eighth to ninth rows. FB plate fins are arranged in the rows. Further, the DB plate fins 3 and the FB plate fins 4 are alternately arranged in a good balance in the left-right direction of the heat exchanger 1.

したがって、この熱交換器１を組み込んだ図８の冷却システムにおいては、熱交換器１の下部に配置した除霜ヒータ１４からの熱を効率よく上部へ伝導させることができる。   Therefore, in the cooling system of FIG. 8 incorporating this heat exchanger 1, heat from the defrost heater 14 disposed at the lower part of the heat exchanger 1 can be efficiently conducted to the upper part.

すなわち、実施の形態１でも説明したように、除霜ヒータ１４からの熱は、ＤＢプレートフィン３、冷媒チューブ２、ＦＢプレートフィン４、冷媒チューブ２へと直接的に伝わっていき、その熱伝導がＤＢプレートフィン３、ＦＢプレートフィン４の枚数分行われることになるので大幅に促進されることになり除霜効率も良くなる。特に、この実施の形態では、１〜２列目にＤＢプレートフィン３、２〜３列目にＦＢプレートフィン４、３〜４列目にＤＢプレートフィン３というように、ＤＢプレートフィン３とＦＢプレートフィン４を交互に配置している。これにより、ＤＢプレートフィン３、冷媒チューブ２、ＦＢプレートフィン４、冷媒チューブ２へと直接的に伝わる熱を途切れさせることなく連続的、かつ確実に熱伝導させることができ、除霜効率を一段と向上させることができる。
しかも独立フィンの利点である境界層前縁効果も維持されるのでコストパフォーマンスも高くなる。よって、熱交換効率と除霜効率を共に向上させて、省エネに寄与できる環境にやさしい熱交換器と冷却システムを提供することができる。 That is, as described in the first embodiment, the heat from the defrost heater 14 is directly transmitted to the DB plate fin 3, the refrigerant tube 2, the FB plate fin 4, and the refrigerant tube 2, and the heat conduction. Is performed by the number of the DB plate fins 3 and the FB plate fins 4, so that it is greatly promoted and the defrosting efficiency is improved. In particular, in this embodiment, the DB plate fin 3 and the FB, such as the DB plate fin 3 in the first and second rows, the FB plate fin 4 in the second and third rows, and the DB plate fin 3 in the third and fourth rows. Plate fins 4 are arranged alternately. Thereby, the heat transmitted directly to the DB plate fin 3, the refrigerant tube 2, the FB plate fin 4, and the refrigerant tube 2 can be continuously and reliably conducted without interruption, and the defrosting efficiency is further improved. Can be improved.
Moreover, since the boundary layer leading edge effect, which is an advantage of the independent fin, is maintained, the cost performance is increased. Therefore, both the heat exchange efficiency and the defrosting efficiency can be improved, and an environment-friendly heat exchanger and cooling system that can contribute to energy saving can be provided.

なお、この実施の形態４では、図７に示す熱交換器を組み込んだ冷却システムの場合を説明したが、実施の形態１，２，３に示す熱交換器を組み込んだ冷却システムとしてもよく、この場合は前記各熱交換器が有する効果を奏する冷却システムとすることができる。   In addition, in this Embodiment 4, although the case of the cooling system incorporating the heat exchanger shown in FIG. 7 was demonstrated, it is good also as a cooling system incorporating the heat exchanger shown in Embodiment 1, 2, 3, In this case, it can be set as the cooling system which has the effect which each said heat exchanger has.

本発明の熱交換器とそれを用いた冷却システムは、ドッグボーン型熱交換器における独立フィンタイプの欠点を補い、金型コストの低減を図り、熱交換効率と除霜効率の向上及び省エネを図り、且つ工程品質の向上も行える経済的なものなので、冷蔵庫、自販機等のように家庭用から産業用に亘る冷凍機器の冷却器、あるいは放熱器として幅広く利用することができるものである。   The heat exchanger of the present invention and the cooling system using the same compensate for the drawbacks of the independent fin type in the dogbone heat exchanger, reduce the mold cost, improve the heat exchange efficiency and defrosting efficiency, and save energy. Since it is economical and can improve process quality, it can be widely used as a refrigerator or a radiator of refrigeration equipment ranging from household use to industrial use such as refrigerators and vending machines.

１ 熱交換器
２ 冷媒チューブ
２ａ 直管部
２ｂ 曲管部
２ｃ 加工硬化部
２ｄ 縮径部
３ ＤＢプレートフィン
４ ＦＢプレートフィン
５ 長孔
５ａ 矩形部
５ｂ 円弧部
６ 半長孔
６ａ 矩形部
６ｂ 円弧部
７ リードパイプ
８ アキュムレータ
９ 圧縮機
１０ 凝縮器
１１ 減圧装置
１２ 蒸発器
１３ 送風機
１４ 除霜ヒータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat exchanger 2 Refrigerant tube 2a Straight pipe part 2b Curved pipe part 2c Work hardening part 2d Reduced diameter part 3 DB plate fin 4 FB plate fin 5 Long hole 5a Rectangular part 5b Arc part 6 Semi-long hole 6a Rectangular part 6b Arc part 7 Lead pipe 8 Accumulator 9 Compressor 10 Condenser 11 Pressure reducing device 12 Evaporator 13 Blower 14 Defrost heater

Claims (8)

直管部及び曲管部が連続して複数の列および段が形成されるよう所定のピッチで蛇行状に形成された冷媒チューブと、矩形部および前記矩形部の両側短辺に設けた円弧部からなる長孔を板中央面に複数設け、且つ、少なくとも前記冷媒チューブ２列ごとに独立したＤＢプレートフィンと、矩形部および前記矩形部の片側短辺に設けた円弧部からなる半長孔を板端面に複数設け、且つ、少なくとも前記冷媒チューブ２列ごとに独立したＦＢプレートフィンとを具備し、前記ＤＢプレートフィン及び前記ＦＢプレートフィンを複数相互に間隔を有して配置し、前記長孔及び前記半長孔に前記冷媒チューブを貫通固定させた構成としたことを特徴とする熱交換器。 A refrigerant tube formed in a meandering manner at a predetermined pitch so that a plurality of rows and steps are continuously formed in a straight pipe part and a curved pipe part, and a circular arc part provided on both sides of the rectangular part and the rectangular part A plurality of long holes are provided on the center surface of the plate, and at least a DB plate fin independent for each of the two rows of the refrigerant tubes, and a semi-long hole formed of a rectangular portion and a circular arc portion provided on one short side of the rectangular portion. A plurality of FB plate fins provided on a plate end surface and at least independent for each two rows of the refrigerant tubes, and a plurality of the DB plate fins and a plurality of the FB plate fins arranged at intervals, And a heat exchanger characterized in that the refrigerant tube penetrates and is fixed to the semi-long hole. 冷媒チューブのＤＢプレートフィンが配置困難な直管部に、ＦＢプレートフィンを配置したことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。 2. The heat exchanger according to claim 1, wherein the FB plate fin is arranged in a straight pipe portion where the DB plate fin of the refrigerant tube is difficult to arrange. 冷媒チューブのＤＢプレートフィンが配置困難な直管部を、加工硬化させたことを特徴とする請求項１記載の熱交換器。 The heat exchanger according to claim 1, wherein the straight pipe portion in which the DB plate fin of the refrigerant tube is difficult to place is work-hardened. 冷媒チューブのＤＢプレートフィンが配置困難な直管部を、前記冷媒チューブ径よりも小さくしたことを特徴とする請求項１記載の熱交換器。 2. The heat exchanger according to claim 1, wherein a straight pipe portion in which a DB plate fin of the refrigerant tube is difficult to arrange is made smaller than the diameter of the refrigerant tube. 冷媒チューブ２列ごとに独立した前記ＤＢプレートフィンと、冷媒チューブ２列ごとに独立した前記ＦＢプレートフィンとを、ＤＢプレートフィンから冷媒チューブ、冷媒チューブからＦＢプレートフィンへと列方向に配置したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱交換器。 The DB plate fins independent for every two rows of refrigerant tubes and the FB plate fins independent for every two rows of refrigerant tubes are arranged in the row direction from the DB plate fins to the refrigerant tubes and from the refrigerant tubes to the FB plate fins. The heat exchanger according to any one of claims 1 to 4. 直管部及び曲管部が連続して複数の列および段が形成されるよう所定のピッチで蛇行状に形成された冷媒チューブと、矩形部および前記矩形部の両側短辺に設けた円弧部からなる長孔を板中央面に複数設け、且つ、少なくとも前記冷媒チューブ２列ごとに独立したＤＢプレートフィンとを具備し、複数相互に間隔を有して配置した前記ＤＢプレートフィンの前記長孔に前記冷媒チューブを貫通させ固定した熱交換器であって、蛇行状の冷媒チューブの前記ＤＢプレートフィンが配置困難な部分の直管部が、加工硬化してあることを特徴とする熱交換器。 A refrigerant tube formed in a meandering manner at a predetermined pitch so that a plurality of rows and steps are continuously formed in a straight pipe part and a curved pipe part, and a circular arc part provided on both sides of the rectangular part and the rectangular part A plurality of the long holes of the DB plate fins provided on the center surface of the plate, and provided with at least two independent DB plate fins for each of the two rows of the refrigerant tubes. A heat exchanger in which the refrigerant tube is penetrated and fixed, wherein the straight pipe portion of the meandering refrigerant tube in which the DB plate fin is difficult to place is work-hardened. . 直管部及び曲管部が連続して複数の列および段が形成されるよう所定のピッチで蛇行状に形成された冷媒チューブと、矩形部および前記矩形部の両側短辺に設けた円弧部からなる長孔を板中央面に複数設け、且つ、少なくとも前記冷媒チューブ２列ごとに独立したＤＢプレートフィンとを具備し、複数相互に間隔を有して配置した前記ＤＢプレートフィンの前記長孔に前記冷媒チューブを貫通させ固定した熱交換器であって、蛇行状の冷媒チューブの前記ＤＢプレートフィンが配置困難な部分の直管部を、前記冷媒チューブ径よりも小さくしたことを特徴とする熱交換器。 A refrigerant tube formed in a meandering manner at a predetermined pitch so that a plurality of rows and steps are continuously formed in a straight pipe part and a curved pipe part, and a circular arc part provided on both sides of the rectangular part and the rectangular part A plurality of the long holes of the DB plate fins provided on the center surface of the plate, and provided with at least two independent DB plate fins for each of the two rows of the refrigerant tubes. A heat exchanger in which the refrigerant tube is penetrated and fixed, wherein the straight pipe portion of the meandering refrigerant tube where the DB plate fin is difficult to place is made smaller than the refrigerant tube diameter. Heat exchanger. 圧縮機と、凝縮器と、減圧装置と、蒸発器と、前記蒸発器の下部に配置した除霜ヒータとを備えた冷却システムにおいて、前記蒸発器は請求項１〜７のいずれか１項に記載した熱交換器で構成したことを特徴とする冷却システム。
In the cooling system provided with the compressor, the condenser, the decompression device, the evaporator, and the defrost heater arranged in the lower part of the evaporator, the evaporator is in any 1 paragraph of Claims 1-7. A cooling system comprising the heat exchanger described.
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