(57)【要約】【課題】簡単に内部に連続した流路を備えた螺旋羽根を有するスクリューシャフトを製造する。【解決手段】軸心に沿って内部に軸側流路を設けると共に、外周に螺旋羽根５に沿うように中央に羽根側流路６ｂの一部を構成する凹溝９ａ及び凹溝９ａに沿う位置決め用凹部９ｂが形成された突条９を設け、断面円形の回転軸４を形成する。底面に羽根側流路６ｂに連通可能なブロック側凹部８ａ及び複数の脚部８ｃが形成された複数の羽根用ブロック８を位置決め用凹部９ｂに沿って回転軸４の外周上に螺旋状に並んで配置して貼り付け、複数の脚部８ｃによって位置決め用凹部９ｂとの間に形成された隙間を溶接ルートとして外側から溶接し、ブロック側凹部８ａを羽根側流路６ｂに連通させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング内に架設される回転軸と、該回転軸の外周上に螺旋状に設けられた螺旋羽根とを備え、該回転軸及び螺旋羽根の少なくとも一部に熱媒体を流通させる連続した熱媒体流路が形成された、螺旋羽根を有するスクリューシャフトの製造方法において、
軸心に沿って内部に軸側流路を設けると共に、外周に上記螺旋羽根に沿うように中央に羽根側流路の一部を構成する凹溝及び該凹溝に沿う位置決め用凹部が形成された突条を設ける、断面円形の回転軸を形成する軸形成工程と、
底面に上記羽根側流路の一部を構成するブロック側凹部及び複数の脚部が形成され、上記回転軸の外周上に螺旋状に並んで配置されて上記螺旋羽根を構成する複数の羽根用ブロックを形成するブロック形成工程と、
上記複数の羽根用ブロックを上記位置決め用凹部に嵌め込むようにして上記回転軸の外周に沿って螺旋状に並んで貼り付け上記複数の脚部によって上記位置決め用凹部との間に形成された隙間を溶接ルートとして外側から溶接し、上記ブロック側凹部と上記凹溝とが連通して連続した上記羽根側流路を形成する貼付工程とを含む
ことを特徴とする螺旋羽根を有するスクリューシャフトの製造方法。
【請求項２】
ケーシング内に架設される回転軸と、該回転軸の外周上に螺旋状に設けられた螺旋羽根とを備え、該回転軸及び螺旋羽根の少なくとも一部に熱媒体を流通させる連続した熱媒体流路が形成された、螺旋羽根を有するスクリューシャフトの製造方法において、
軸心に沿って内部に軸側流路を設けると共に、外周に上記螺旋羽根に沿うように位置決め用凹部を設ける、断面円形の回転軸を形成する軸形成工程と、
底面に上記螺旋羽根に沿う羽根側流路の一部を構成するブロック側凹部及び複数の脚部が形成され、上記回転軸の外周上に螺旋状に並んで配置されて上記螺旋羽根を構成する複数の羽根用ブロックを形成するブロック形成工程と、
上記複数の羽根用ブロックを上記位置決め用凹部に嵌め込むようにして上記回転軸の外周に沿って螺旋状に並んで貼り付け上記複数の脚部によって上記位置決め用凹部との間に形成された隙間を溶接ルートとして外側から溶接し、連続した上記羽根側流路を形成する貼付工程とを含む
ことを特徴とする螺旋羽根を有するスクリューシャフトの製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の螺旋羽根を有するスクリューシャフトの製造方法において、
上記位置決め用凹部は、上記突条の先端における上記凹溝の幅を拡張して設けた段差部よりなり、上記複数の脚部の下端を該段差部の底面に当接させる
ことを特徴とする螺旋羽根を有するスクリューシャフトの製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つに記載の螺旋羽根を有するスクリューシャフトの製造方法において、
上記貼付工程において、上記複数の羽根用ブロックを上記位置決め用凹部の外側から完全溶け込みするように溶接し、連続した外表面を有する上記螺旋羽根を形成する
ことを特徴とする螺旋羽根を有するスクリューシャフトの製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１つに記載の螺旋羽根を有するスクリューシャフトの製造方法において、
上記ブロック形成工程で、同じ形状の複数の上記羽根用ブロックを鋳造し、
上記貼付工程で同じ形状の複数の上記羽根用ブロックを螺旋状に並んで貼り付けて形成された隙間を溶接ルートとして外側から完全溶け込みするように溶接し、連続した螺旋羽根を形成する
ことを特徴とする螺旋羽根を有するスクリューシャフトの製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１つに記載の複数の螺旋羽根を有するスクリューシャフトの製造方法で製造されたスクリューシャフトと、
上記複数のスクリューシャフトが互いに平行に並ぶように該複数のスクリューシャフトの回転軸を回転可能に支持するケーシングと、
上記熱媒体を上記熱媒体流路に循環させる循環装置とを備えている
ことを特徴とする螺旋羽根を有するスクリューシャフトを備えた熱交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、螺旋羽根を有するスクリューシャフトの製造方法及びそれを備えた熱交換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ケーシング内に一対のスクリューシャフトを平行に架設し、これら一対のスクリューシャフトを互いに反対方向に回転させて外周に設けた螺旋羽根を噛み合わせ、粉体、液体（スラリー状、粘性流体を含む）等の被混練材料を混練する混練機が知られている。
【０００３】
このような混練機のうち、スクリューシャフトの内部に熱媒体が流通する熱媒体流路を設けて被混練材料を加熱又は冷却しながら混練する熱交換装置が知られている。このような熱交換装置に利用される螺旋羽根を有するスクリューシャフト内の熱媒体流路は、螺旋羽根内に熱媒体流路を形成することで、熱交換の効率が向上する。
【０００４】
そこで、例えば、特許文献１のスクリューシャフトの製造方法では、複数の羽根用ブロックを位置決め用凹部に嵌め込むようにして回転軸の外周に沿って螺旋状に並んで貼り付け、ブロック側凹部と凹溝とが連通して連続した羽根側流路を形成するようにしている。これにより、螺旋羽根に沿った熱媒体流路を形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１４０８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、熱媒体が蒸気の場合、熱媒体流路内が高圧になるので、羽根用ブロックと突条とが内側まで完全に溶接されていないと、十分な強度が確保できず、内圧による破壊が生じ、熱媒体が外部に漏れてしまう。
【０００７】
特許文献１の螺旋羽根を有するスクリューシャフトの製造方法では、溶け込み不良の領域が生じる可能性があり、熱媒体の漏れを防ぐには、その領域を溶接し直さなければならないという問題がある。また、ＪＩＳＢ８２６５には、圧力容器では、完全溶け込み溶接が必要である旨も記載されている。
【０００８】
また、溶接用の隙間をあける場合は、位置決めができなくなり、精密な寸法公差を確保できなくなってしまう。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高圧の熱媒体を流通させても外部に漏れない耐圧性を確保しつつ、精密な寸法精度が要求される螺旋羽根を有するスクリューシャフトを製造することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、この発明では、螺旋羽根を脚部のある複数の羽根用ブロックを貼り付けて隙間を確保して溶接するようにした。
【００１１】
具体的には、第１の発明では、ケーシング内に架設される回転軸と、該回転軸の外周上に螺旋状に設けられた螺旋羽根とを備え、該回転軸及び螺旋羽根の少なくとも一部に熱媒体を流通させる連続した熱媒体流路が形成された、螺旋羽根を有するスクリューシャフトの製造方法を前提とする。
【００１２】
そして、上記製造方法は、
軸心に沿って内部に軸側流路を設けると共に、外周に上記螺旋羽根に沿うように中央に羽根側流路の一部を構成する凹溝及び該凹溝に沿う位置決め用凹部が形成された突条を設ける、断面円形の回転軸を形成する軸形成工程と、
底面に上記羽根側流路の一部を構成するブロック側凹部及び複数の脚部が形成され、上記回転軸の外周上に螺旋状に並んで配置されて上記螺旋羽根を構成する複数の羽根用ブロックを形成するブロック形成工程と、
上記複数の羽根用ブロックを上記位置決め用凹部に嵌め込むようにして上記回転軸の外周に沿って螺旋状に並んで貼り付け上記複数の脚部によって上記位置決め用凹部との間に形成された隙間を溶接ルートとして外側から溶接し、上記ブロック側凹部と上記凹溝とが連通して連続した上記羽根側流路を形成する貼付工程とを含む。
【００１３】
上記の構成によると、羽根用ブロックの底面に複数の脚部を設け、この複数の脚部によって位置決め用凹部との間に隙間を確保し、その隙間を溶接ルートとすることで、完全溶け込みさせた溶接部が形成される。これにより、羽根用ブロックの底面と位置決め用凹部の周縁との間に十分な強度を確保できるので、内部に高圧の蒸気等の熱媒体を流通させても溶接部が破壊されて熱媒体が漏れることはない。また、羽根用ブロックを確実に位置決めすることができ、精密な寸法精度が達成される。ここで、「貼り付け」は、タック溶接による仮溶接を含む。
【００１４】
第２の発明では、
上記スクリューシャフトの製造方法を前提とし、
軸心に沿って内部に軸側流路を設けると共に、外周に上記螺旋羽根に沿うように位置決め用凹部を設ける、断面円形の回転軸を形成する軸形成工程と、
底面に上記螺旋羽根に沿う羽根側流路の一部を構成するブロック側凹部及び複数の脚部が形成され、上記回転軸の外周上に螺旋状に並んで配置されて上記螺旋羽根を構成する複数の羽根用ブロックを形成するブロック形成工程と、
上記複数の羽根用ブロックを上記位置決め用凹部に嵌め込むようにして上記回転軸の外周に沿って螺旋状に並んで貼り付け上記複数の脚部によって上記位置決め用凹部との間に形成された隙間を溶接ルートとして外側から溶接し、連続した上記羽根側流路を形成する貼付工程とを含む。
【００１５】
上記の構成によると、第１の発明に比べると、回転軸の外周に突条を設けずに位置決め用凹部を凹陥するだけなので、削り出し前の材料の外径をさらに削減できる。また、位置決め用凹部に嵌め込むようにして羽根用ブロックを貼り付けていけばよいので、羽根用ブロックの位置決めが簡単で貼付作業が極めて容易である。第１の発明と同様に、羽根用ブロックの底面に複数の脚部を設け、この複数の脚部によって位置決め用凹部との間に隙間を確保し、その隙間を溶接ルートとすることで、完全溶け込みさせた溶接部が形成される。これにより、羽根用ブロックの底面と位置決め用凹部の周縁との間に十分な強度を確保できるので、内部に高圧の蒸気等の熱媒体を流通させても溶接部が破壊されて熱媒体が漏れることはない。また、羽根用ブロックを確実に位置決めすることができ、精密な寸法精度が達成される。
【００１６】
第３の発明では、第１の発明において、
上記位置決め用凹部は、上記突条の先端における上記凹溝の幅を拡張して設けた段差部よりなり、上記複数の脚部の下端を該段差部の底面に当接させる。
【００１７】
上記の構成によると、位置決め用凹部に脚部を嵌め込むようにして位置決めすればよく、この段差部において溶接部を完全溶け込みさせやすい。
【００１８】
第４の発明では、第１乃至第３のいずれか１つの発明において、
上記貼付工程において、上記複数の羽根用ブロックを上記位置決め用凹部の外側から完全溶け込みするように溶接し、連続した外表面を有する上記螺旋羽根を形成する。
【００１９】
上記の構成によると、複数の脚部で隙間を確実に形成した状態で、それを溶接ルートとして位置決め用凹溝の外側から溶接するので完全溶け込みした溶接部を確実に形成できる。
【００２０】
第５の発明では、第１乃至第４のいずれか１つの発明において、
上記ブロック形成工程で、同じ形状の複数の上記羽根用ブロックを鋳造し、
上記貼付工程で同じ形状の複数の上記羽根用ブロックを螺旋状に並んで貼り付けて形成された隙間を溶接ルートとして外側から完全溶け込みするように溶接し、連続した螺旋羽根を形成する。
【００２１】
上記の構成によると、複数の脚部を有する羽根用ブロックを並べることで、螺旋状に捻られた形状でも、容易に隙間を確実に確保でき、完全溶け込みされた溶接部を形成しやすい。
【００２２】
第６の発明の熱交換装置は、
第１乃至第５のいずれか１つの発明の製法で製造されたスクリューシャフトと、
上記複数のスクリューシャフトが互いに平行に並ぶように該複数のスクリューシャフトの回転軸を回転可能に支持するケーシングと、
上記熱媒体を上記熱媒体流路に循環させる循環装置とを備えている。
【００２３】
上記の構成によると、簡単かつ低コストで品質の高い螺旋羽根を有するスクリューシャフトを利用できるので、初期投資及び維持費用を軽減できる。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように、本発明によれば、複数の脚部を有する複数の羽根用ブロックを回転軸の外周に形成した位置決め用凹部に沿って螺旋状に並んで貼り付け、その複数の脚部によって位置決め用凹部との間に形成された隙間を溶接ルートとして外側から溶接してブロック側凹部を羽根側流路に連通させるようにしたことにより、高圧の熱媒体を流通させても漏れない品質のよい螺旋羽根を有するスクリューシャフトを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図２（ｂ）のＩ部周辺を螺旋羽根に沿って切断して示す拡大断面図である。
【図２】（ａ）が本発明の実施形態に係る熱交換装置を一部破断して示す側面図であり、（ｂ）は、スクリューシャフトを示す側面図である。
【図３】図１のIII−III線拡大断面図である。
【図４】羽根用ブロックを示す側面図である。
【図５】羽根用ブロックを外周側から見た斜視図である。
【図６】羽根用ブロックを内周側から見た斜視図である。
【図７】実施形態の変形例に係る図３相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
図２（ａ）に本発明の実施形態の螺旋羽根５を有するスクリューシャフト３が取り付けられた熱交換装置１の一部を破断して示す。この熱交換装置１は、筒状のケーシング２内に一対のスクリューシャフト３が架設されている。
【００２８】
ケーシング２は、上方に被混練材料となる粉体、液体（スラリー状、粘性流体を含む）等が投入される材料投入口２ａが形成されている。ケーシング２の下面には、材料排出口２ｂが形成され、混練後の材料が排出されるようになっている（白抜き矢印で材料の流れを示す）。ケーシング２には、ジャケット部２ｃが形成され、ケーシング２の外周に熱媒体を供給して熱交換可能となっている。
【００２９】
本実施形態では、一対のスクリューシャフト３が平行にケーシング２に架設され、異方向に回転させることで、それぞれの螺旋羽根５を噛み合わせながら被混練材料を混練するようになっている。本実施形態では、一対のスクリューシャフト３は、螺旋羽根５の条数が異なり、例えば右側のスクリューシャフト３が２条螺子であるのに対して、左側のスクリューシャフト３を１条螺子とすることで、左側のスクリューシャフト３の回転速度を２倍とすることができる。しかし、一対のスクリューシャフト３の螺旋羽根５の条数を同じとしたり、１対３、２対３等として設けてもよい。
【００３０】
図１及び図２に示すように、それぞれのスクリューシャフト３は、円柱状の回転軸４の外周上に螺旋羽根５が螺旋状に形成されている。回転軸４及び螺旋羽根５の少なくとも一部に熱媒体として、温水、水蒸気、冷却水、油などを流通させる熱媒体流路６が形成されている。熱媒体流路６は、回転軸４の中心に軸方向に直線状に延びる軸側流路６ａと、この軸側流路６ａに半径方向に延びる連結路６ｃを介して連続し、螺旋羽根５に沿って延びる羽根側流路６ｂとを有する。図２に示すように、スクリューシャフト３の右側には、ロータリージョイント７が接続され、このロータリージョイント７が図示しない熱媒体の循環装置に接続されて熱媒体の導入及び排出が可能となっている。軸側流路６ａは、例えば図示しない中空のパイプをロータリージョイント７側の内部から挿通することで、１本の流路で熱媒体の導入と排出とが可能となっている。具体的には、ロータリージョイント７に供給された熱媒体は、図２の右側の軸側流路６ａのパイプ内を通って熱媒体が供給されて左側端部にいたり、連結路６ｃを通って半径方向外側に進み、螺旋羽根５内の羽根側流路６ｂを左側から右側に螺旋状に通過して軸側流路６ａのパイプの外周を通ってロータリージョイント７から排出されるようになっている。
【００３１】
図１に螺旋羽根５に沿って切断した断面を示すように、螺旋羽根５は、複数の羽根用ブロック８を連続して貼り付けることで形成されている。図３にも示すように、羽根側流路６ｂの半径方向外側は、この羽根用ブロック８の内部に形成したブロック側凹部８ａで構成されている。羽根側流路６ｂの半径方向内側は、回転軸４の外周に形成した突条９に形成した凹溝９ａによって形成されている。凹溝９ａは、突条９を凹陥させるようにして形成されており、突条９の先端（半径方向外側端部）の溝幅が広げられるようにして位置決め用凹部９ｂが突条９に沿って形成されている。羽根用ブロック８の両端部には、面取り８ｂが形成されている。また、羽根用ブロック８の底面には、例えば６本の脚部８ｃが形成されている。この脚部８ｃの形状や本数は特に制限されず、二対であっても、四対以上であってもよく、左右対向する位置に設けてもよいし、千鳥足状に設けてもよい。脚部８ｃは、大きすぎると、熱媒体の流通を阻害するので、熱媒体の流れる方向から見た面積は大きすぎないのが望ましく、かつ位置決め用凹部９ｂに当接した状態で羽根用ブロック８がぐらつかない程度の下端の接触面積が確保されているのが望ましい。この複数の脚部８ｃが熱媒体の流れる方向に間隔を空けて配置されることにより、位置決め用凹部９ｂと羽根用ブロック８の底面との間に隙間が確実に確保され、その隙間が溶接ルートとして利用される。
【００３２】
次いで、本実施形態のスクリューシャフト３の製造方法について詳しく説明する。
【００３３】
まず、例えば炭素鋼、ステンレス鋼などの円柱状の棒鋼を用意する。そして、軸形成工程において、棒鋼の外周面を削って回転軸４を形成する。回転軸４の両端部の外径は、中間よりも小さな外径に切削してロータリージョイント７を接続したり、スプライン加工を施して図示しない回転装置に接続したりできるようにする。回転軸４の中心には、キリ孔等により、軸心に沿って直線状の軸側流路６ａを形成する。例えば図示しない適度な長さの円筒パイプをこの軸側流路６ａを構成するキリ孔に挿入することで、熱媒体の往路と復路とを形成する。この軸形成工程において、棒鋼を切削加工する際に螺旋羽根５に沿う突条９を形成する。突条９の中央に突条９に沿って凹溝９ａを形成しておく。このとき、突条９の先端側の凹溝９ａの溝幅を広げるようにして位置決め用凹部９ｂを形成する。図１に拡大して示すように、例えば、軸側流路６ａの先端が凹溝９ａの一端に連続するように軸側流路６ａの先端を連結路６ｃで半径方向に繋ぐ。
【００３４】
これとは別に鋳造工程において、螺旋羽根５を形成する複数の羽根用ブロック８を鋳造する。例えば精密鋳造によって精度よく鋳造させるとよい。図３〜図６に示すように、羽根用ブロック８は、４つの側面を有し、底面には外周面に向かって凹陥されたブロック側凹部８ａが形成されており、全体が螺旋状に捻れている。上述したように、底面には、ブロック側凹部８ａが延びる方向に間隔を空けて三対の脚部８ｃが設けられている。鋳造であるので、同じ形状の鋳型を用いれば、このような捻れた外形を有し、内部にブロック側凹部８ａや複数の脚部８ｃを有する複雑な形状であっても、同じ形状のものを大量に精度よく製造することができる。
【００３５】
次いで、貼付工程において、複数の羽根用ブロック８を回転軸４の外周に沿って螺旋状に並べて貼り付ける。具体的には、まず、タック溶接による仮止めを行う。このとき、羽根用ブロック８は、溶接部８ｄのうち脚部８ｃ付近を点付け溶接すればよいので、回転軸４の軸方向へのずれがなく、多少の製造誤差が発生していても位置決めが極めて容易である。このとき、複数の脚部８ｃによって隙間が容易かつ確実に確保される。そして、図３に断面を示すように、仮止めされた羽根用ブロック８を、突条９の上面に沿って本溶接する。そうすると、溶接材料が段差部に繋がる溶接ルート内に確実に流れ込んで完全溶け込みが達成される。図３に溶接部８ｄを示すが、実際には溶接部８ｄは脚部８ｃ側へ膨出するように流れ込む。なお、例えば図１に示すように、端の羽根用ブロック８のブロック側凹部８ａは、遮蔽板１０等を溶接して塞がれている。
【００３６】
羽根用ブロック８は、同じスクリューシャフト３のものは、どれも同じ形状であるので、仮止めする順番などを気にする必要がなく、突条９の一対の位置決め用凹部９ｂに押し当てるようにして羽根用ブロック８を並べて溶接していけばよいので、貼付工程が極めて容易である。貼付により、羽根用ブロック８の底面側に形成したブロック側凹部８ａが凹溝９ａに連通して螺旋状の羽根側流路６ｂが形成される。羽根用ブロック８の両端部に面取り８ｂを形成しているので、隣り合う羽根用ブロック８を突き合わせたときに双方の面取り８ｂが溶接用の開先のようになって溶接しやすく、溶接後の螺旋羽根５の外表面を隙間のない滑らかに連続したものとしやすい。また、完全溶け込みされた溶接部８ｄにより羽根用ブロック８を突条９に確実に密着させることができるので、羽根側流路６ｂに十分な強度を確保でき、内圧による破壊が生じることなく、羽根側流路６ｂが外部に連通せず、熱媒体が外部に漏れないように構成しやすい。また、溶接時の熱影響は主として突条９が受けるため、回転軸４全体としての剛性が低下したり、変形したりし難い。
【００３７】
また、複数の羽根用ブロック８で螺旋羽根５の外周面を構成できるので、従来のように帯板を螺旋状に巻いて貼り付ける必要がない上に位置決めが容易で、螺旋羽根５の形成が極めて容易となる。
【００３８】
また、凹溝９ａにより羽根側流路６ｂのスペースを確保でき、羽根用ブロック８のブロック側凹部８ａに連通させて連続した羽根側流路６ｂを形成できる。
【００３９】
また、羽根用ブロック８が螺旋羽根５の側面の大部分を形成するので、突条９の高さは最小限でよく、削り出し量を従来に比べて大幅に削減できる。
【００４０】
本実施形態では、羽根用ブロック８の底面に複数の脚部８ｃを設け、この複数の脚部８ｃによって位置決め用凹部９ｂとの間に隙間を確保し、その隙間を溶接ルートとすることで、完全溶け込みさせた溶接部８ｄが形成される。これにより、羽根用ブロック８の底面と位置決め用凹部９ｂの周縁との間に十分な強度を確保できるので、内部に高圧の蒸気等の熱媒体を流通させても溶接部８ｄが破壊されて熱媒体が漏れることはない。また、羽根用ブロック８を確実に位置決めすることができ、精密な寸法精度が達成される。また、羽根用ブロック８は、突条９に完全溶け込みによりしっかりと溶接されているので、耐久性も高い。
【００４１】
したがって、本実施形態に係る螺旋羽根５を有するスクリューシャフト３の製造方法によると、複数の脚部８ｃを有する複数の羽根用ブロック８を回転軸４の外周の位置決め用凹部に螺旋状に並べて仮止めし、その複数の脚部８ｃによって位置決め用凹部９ｂとの間に形成された隙間を溶接ルートとして外側から溶接してブロック側凹部８ａを羽根側流路６ｂに連通させるようにしたことにより十分な強度を確保でき、高圧の熱媒体を流通させても溶接部８ｄが破壊されて漏れることのない品質のよい螺旋羽根５を有するスクリューシャフト３を製造することができる。
【００４２】
また、熱交換装置１は、簡単かつ低コストで品質の高い製造した螺旋羽根５を有するスクリューシャフト３を利用できるので、初期投資及び維持費用を軽減できる。
【００４３】
−変形例−
図７は、本発明の実施形態の変形例を示し、螺旋羽根５の構成が異なる点で上記実施形態と異なる。なお、以下の本変形例では、図１〜図６と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００４４】
本変形例では、まず、軸形成工程において、棒鋼から削り出しを行う際に、図７に示すように、上記実施形態とは異なって突条９を設けず、回転軸４側には、位置決め用凹部９ｂのみを凹陥する。そうすれば、上記実施形態に比べて棒鋼の外径をさらに小さくすることができ、材料費が安くなるだけでなく、削り出し量が大幅に減って工程が容易となる。
【００４５】
本変形例では、ブロック形成工程において、図７に示すように、実施形態よりも外形の大きな、高さの高い羽根用ブロック８’を鋳造する。
【００４６】
貼付工程において、位置決め用凹部９ｂに沿って羽根用ブロック８’を溶接等にて貼り付ける。そして、羽根用ブロック８’の貼付面の面取り８ｂを利用して溶接を行えば、位置決め用凹部９ｂと面取り８ｂとで内部に水密の羽根側流路６ｂを形成することができる。この羽根側流路６ｂは、上記実施形態よりも断面の大きいものとすることもできる。
【００４７】
本変形例では、位置決め用凹部９ｂにより羽根側流路６ｂのスペースを確保できるので、羽根用ブロック８’のブロック側凹部８ａに連通させやすい。なお、ブロック側凹部８ａで十分なスペースを確保できない場合は、位置決め用凹部９ｂの半径方向内側にそれよりも幅の狭い溝を螺旋羽根５に沿って設けてもよい。また、上記実施形態に比べると、突条９を設けずに位置決め用凹部９ｂを凹陥するだけなので、削り出し前の材料の外径をさらに削減できる。
【００４８】
また、本変形例では、上記実施形態のように突条９がないが、位置決め用凹部９ｂに沿って羽根用ブロック８を貼り付けていけばよいので、位置決めをしやすく、脚部８ｃによって隙間が十分に確保されるので、完全溶け込みした品質のよい溶接を行える。これにより、羽根用ブロック８の底面と位置決め用凹部９ｂの周縁との間に十分な強度を確保できるので、内部に高圧の蒸気等の熱媒体を流通させても溶接部が破壊されて熱媒体が漏れることはなく、耐久性も大幅に向上する。
【００４９】
したがって、本変形例に係る螺旋羽根５を有するスクリューシャフト３の製造方法においても、高圧の熱媒体を流通させても漏れない品質のよい螺旋羽根５を有するスクリューシャフト３を製造することができる。
【００５０】
（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００５１】
すなわち、上記実施形態では、一対のスクリューシャフト３を平行にケーシング２に架設して互いに向かい合う方向に回転させるようにしているが、いずれも同方向に回転させてもよい。
【００５２】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【符号の説明】
【００５３】
１      熱交換装置
２      ケーシング
２ａ    材料投入口
２ｂ    材料排出口
２ｃ    ジャケット部
３      スクリューシャフト
４      回転軸
５      螺旋羽根
６      熱媒体流路
６ａ    軸側流路
６ｂ    羽根側流路
７      ロータリージョイント
８，８'    羽根用ブロック
８ａ    ブロック側凹部
８ｂ    面取り
８ｃ    脚部
８ｄ    溶接部
９      突条
９ａ    凹溝
９ｂ    位置決め用凹部
１０      遮蔽板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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