(57)【要約】【課題】内筒と外筒とをろう接した後の円筒型熱交換器の品質を均一にできると共にろう接の作業性を向上できる円筒型熱交換器を提供する。【解決手段】出口パイプ２のパイプ部２ａを外筒１１の内面側から取付孔１６に挿入し、テーパ部２ｂがテーパ状凹部１８に接する状態にする。次に、テーパ部２ｂが設けられている端部とは反対側の先端部２ｃからパイプ部２ａ内部に治具を挿入し、取付孔１６の端部１６ａ付近でパイプ部２ａの一部分をパイプ部２ａの半径方向外側に向かって押し広げる。すると、パイプ部２ａには、取付孔１６の端部１６ａに接する環状の突起部２０が形成される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面及び外面が平滑な内筒と、両端部に筒状小径部を有するとともに中間部に膨出部を有する外筒とを備え、前記内筒の外面と前記外筒の筒状小径部の内面とがろう接されることにより、前記内筒と前記外筒との間に冷媒流体通路が形成され、該冷媒流体通路の一端が前記外筒に設けられた入口パイプに連通するとともに他端が前記外筒に設けられた出口パイプに連通する円筒型熱交換器において、
前記出口パイプ及び前記入口パイプにはそれぞれ、前記出口パイプ及び前記入口パイプが前記内筒側に移動するのを防止するための突起部が設けられていることを特徴とする円筒型熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は円筒型熱交換器に係り、特に、オーガ式製氷機の冷凍回路において蒸発器として使用される円筒型熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
オーガ式製氷機の冷凍回路において蒸発器として使用される円筒型熱交換器の構造が、例えば、特許文献１に記載されている。このような円筒型熱交換器として、内面５０ａ及び外面５０ｂが平滑な内筒５０と、膨出部５１ｃを有する外筒５１と、外筒５１を貫通するように固定された出口パイプ５２及び入口パイプ５３とを備えた円筒型熱交換器５５を、図７に示す。この円筒型熱交換器５５を製造するためには、まず、図８に示されるように、外筒５１に設けられた貫通穴６６に出口パイプ５２を挿入し、貫通穴６６の周囲に設けられたテーパ状凹部６８と出口パイプ５２の端部に設けられたテーパ部５２ｂとが接した状態にする。入口パイプ５３についても同様の状態にする。その後、内筒５０を外筒５１内に挿入して、内筒５０と外筒５１とをろう接することにより、内筒５０と外筒５１との間に形成された空間が冷媒流体流路６４となる。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２４９４３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、テーパ状凹部６８とテーパ部５２ｂとが接していない状態でろう接されてしまうと、図９に示されるように、内筒５０と出口パイプ５２との間の冷媒流体流路６４が十分に確保できなくなり、冷媒流体の流れを妨げてしまい、冷凍能力に大きく影響してしまうといった問題点があった。これは、ろう接時に冷媒流体流路６４内部で出口パイプ５２がずれているかどうかの確認ができないことと、貫通穴６６に出口パイプ５２を挿入した後に部品の移動や段取りなどの工程があり、その際にずれが生じてしまうこととが原因である。入口パイプ５３についても同様である。また、出口パイプ５２及び入口パイプ５３を保持する治具等を用いてこれらのずれを防止することもできるが、別途の工程が増えてしまうため、ろう接の作業性が悪化してしまうといった問題点もあった。
【０００５】
この発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、内筒と外筒とをろう接した後の円筒型熱交換器の品質を均一にできると共にろう接の作業性を向上できる円筒型熱交換器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
内面及び外面が平滑な内筒と、両端部に筒状小径部を有するとともに中間部に膨出部を有する外筒とを備え、前記内筒の外面と前記外筒の筒状小径部の内面とがろう接されることにより、前記内筒と前記外筒との間に冷媒流体通路が形成され、該冷媒流体通路の一端が前記外筒に設けられた入口パイプに連通するとともに他端が前記外筒に設けられた出口パイプに連通する円筒型熱交換器において、前記出口パイプ及び前記入口パイプにはそれぞれ、前記出口パイプ及び前記入口パイプが前記内筒側に移動するのを防止するための突起部が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、出口パイプ及び入口パイプにはそれぞれ、出口パイプ及び入口パイプが内筒側に移動するのを防止するための突起部が設けられていることにより、内筒と外筒とをろう接する際に、出口パイプ及び入口パイプが内筒側に移動しなくなるので、内筒と外筒とをろう接した後の円筒型熱交換器の品質を均一にできると共にろう接の作業性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１には、この発明の実施の形態に係る円筒型熱交換器を蒸発器として使用したオーガ式製氷機１の構成図を示す。オーガ式製氷機１には、出口パイプ２及び入口パイプ３が取り付けられた円筒型熱交換器５と、円筒型熱交換器５の内部に回転自在に設けられると共に螺旋刃６ａを有するオーガ６と、オーガ６を回転させるギヤドモータ７と、円筒型熱交換器５の上部に設けられた押圧頭８とが設けられている。押圧頭８の上部には、円筒型熱交換器５で製造された氷を適当な大きさに折るカッター９が設けられている。
【０００９】
図２に示されるように、円筒型熱交換器５は、内面１０ａ及び外面１０ｂが平滑な円筒形状の内筒１０と、上下両端部に筒状小径部１１ａ，１１ｂを有するとともに中間部に多段の膨出部１１ｃ及び多段の小径部１１ｄを有する外筒１１と、内筒１０の上下両端部にそれぞれ設けられた環状フランジ１２，１３とを備えている。膨出部１１ｃは環状の大径部であり、小径部１１ｄは、隣り合う膨出部１１ｃ，１１ｃの間に設けられると共に一部分が膨出部１１ｃと同じ直径を有する大径部分と、残りの部分が膨出部１１ｃよりも小さい直径を有する小径部分とを備えている。隣り合う膨出部１１ｃ，１１ｃは、それらの間の小径部１１ｄによって隔離されているが、小径部１１ｄの大径部分を介して接続されている。隣り合う小径部１１ｄ，１１ｄの大径部分は、内筒１０の長手方向軸線Ｌ１を中心として１８０°回転した位置に配置されている。多段の膨出部１１ｃの最上部及び最下部にはそれぞれ、膨出部１１ｃを貫通する長さＬの取付孔１６及び１７が設けられている。取付孔１６及び１７の周囲には、外筒１１の外部に向かってテーパ状に窪んだテーパ状凹部１８，１９が設けられている。取付孔１６及び１７のそれぞれに出口パイプ２及び入口パイプ３が挿入するようにして固定されている。後述する方法で内筒１０が外筒１１内に挿入されて固定されることにより、内筒１０と外筒１１との間に、膨出部１１ｃに沿って、冷媒流体通路１４が形成されている。隣り合う小径部１１ｄ，１１ｄの大径部分が内筒１０の長手方向軸線Ｌ１を中心として１８０°回転した位置に配置されていることにより、冷媒流体通路１４は、入口パイプ３と連通する一端から出口パイプ２と連通する他端にかけてジグザグの形状になっている。
【００１０】
図３に示されるように、出口パイプ２は円筒状のパイプ部２ａと、パイプ部２ａの一端に設けられた末広がり状のテーパ部２ｂとを備えている。尚、入口パイプ３（図２参照）も同様の形状を有している。
【００１１】
次に、内筒１０と、外筒１１と、出口パイプ２及び入口パイプ３と、環状フランジ１２，１３とから円筒型熱交換器５を組み立てる方法について説明する。
まず、図４（ａ）に示されるように、出口パイプ２のパイプ部２ａを外筒１１の内面側から取付孔１６に挿入し、図４（ｂ）に示されるように、テーパ部２ｂがテーパ状凹部１８に接する状態にする。次に、テーパ部２ｂが設けられている端部とは反対側の先端部２ｃからパイプ部２ａ内部に図示しない治具を挿入し、取付孔１６の端部１６ａ付近でパイプ部２ａの一部分をパイプ部２ａの半径方向外側に向かって押し広げる。すると、図４（ｃ）に示されるように、パイプ部２ａには、取付孔１６の端部１６ａに接すると共に断面が半円状の突起部２０が環状に形成される。これにより、パイプ部２ａの先端部２ｃを外筒１１の内面側に向かって押し込んでも、簡単には突起部２０が取付孔１６を通り抜けることはできないので、出口パイプ２は図４（ｃ）の状態からずれにくくなる。すなわち、出口パイプ２は、テーパ部２ｂがテーパ状凹部１８に接した状態に仮止めされる。尚、入口パイプ３についても突起部２１（図２参照）を形成することにより、取付孔１７において、出口パイプ２と同様の状態に仮止めする。
【００１２】
次に、外筒１１の内面側から出口パイプ２のテーパ部２ｂの全周に対応する部位にニッケルろうを塗布する。また、入口パイプ３についても、出口パイプ２と同様の部位にニッケルろうを塗布する。さらに、外筒１１の筒状小径部１１ａ，１１ｂの内面と、小径部１１ｄの内面とにニッケルろうを塗布する。この後、内筒１０を外筒１１の内部に挿入し、内筒１０の上下両端部と環状フランジ１２，１３の内周面とにニッケルろうを塗布して、内筒１０の上下両端部に環状フランジ１２，１３を嵌合する。このようにして組み立てられた円筒型熱交換器５を真空炉中ろう付けすることにより、内筒１０と、外筒１１と、出口パイプ２及び入口パイプ３と、環状フランジ１２，１３とが一体的に組付けられる。
【００１３】
このように、出口パイプ２及び入口パイプ３をそれぞれ取付孔１６，１７に挿入後、出口パイプ２及び入口パイプ３に、内筒１０側に移動するのを防止するための突起部２０，２１を設けることにより、内筒１０と外筒１１とをろう接する際に、出口パイプ２及び入口パイプ３が内筒１０側に移動しなくなるので、内筒１０と外筒１１とをろう接した後の円筒型熱交換器５の品質を均一にできると共にろう接の作業性を向上できる。
【００１４】
この実施の形態では、出口パイプ２及び入口パイプ３をそれぞれ取付孔１６，１７に挿入後に、出口パイプ２及び入口パイプ３に突起部２０，２１を形成するようにしたが、これに限定するものではない。図５に示されるように、出口パイプ２２に予め環状の突起部２０を設けておき、それを取付孔１６に押し込むようにしてもよい。この場合、突起部２０は、テーパ部２２ｂから距離Ｌ（図２参照）とほぼ等しい距離ｘを空けた位置に設ける必要がある。
また、この実施の形態では、環状の突起部を設けるようにしたが、この形状に限定するものではない。例えば、図６に示される出口パイプ３２のように、少なくとも１つの半球状の突起部３０を、テーパ部３２ｂから間隔ｘを空けてパイプ部３２ａの外面３２ｃに設けてもよい。
ここでは、出口パイプのみについて言及したが、入口パイプについても同様である。
【００１５】
この実施の形態では、冷媒流体通路１４は、多段の膨出部１１ｃと、隣り合う膨出部１１ｃ，１１ｃ間に設けられた多段の小径部１１ｄとを備え、入口パイプ３と連通する一端から出口パイプ２と連通する他端にかけてジグザグの形状になっていたが、この形態に限定するものではない。外筒１１の中間部に螺旋状の膨出部を設けて、内筒１０と外筒１１との間に螺旋状の冷媒流体通路を形成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施の形態に係る円筒型熱交換器を蒸発器として使用したオーガ式製氷機の構成図である。
【図２】この実施の形態に係る円筒型熱交換器の一部断面図である。
【図３】この実施の形態に係る円筒型熱交換器に用いられる出口パイプの側面図である。
【図４】この実施の形態に係る円筒型熱交換機を作成する工程中において、出口パイプを外筒に仮止めする工程を説明するための断面図である。
【図５】この実施の形態に係る円筒型熱交換器に用いられる出口パイプの変形例の側面図である。
【図６】この実施の形態に係る円筒型熱交換器に用いられる出口パイプの別の変形例の側面図である。
【図７】従来の円筒型熱交換器の一部断面図である。
【図８】従来の円筒型熱交換機を作成する工程中において、出口パイプを外筒に固定する工程を説明するための断面図である。
【図９】従来の円筒型熱交換機を作成する工程中において、出口パイプを外筒に固定する工程を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００１７】
２，２２，３２  出口パイプ、３  入口パイプ、５  円筒型熱交換器、１０  内筒、１０ａ  （内筒１０の）内面、１０ｂ  （内筒１０の）外面、１１  外筒、１１ａ，１１ｂ  筒状小径部、１１ｃ  膨出部、１４  冷媒流体通路、２０，２１，３０  突起部。
【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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【図８】
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【図９】
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