JPH0426851Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ａ 産業上の利用分野 本考案は、冷凍ケーシング内に設けられた冷媒
通路に冷媒を循環させることにより該冷凍ケーシ
ングを冷却する構造を備えた円筒型蒸発器に関す
るものである。

ｂ 従来の技術 円筒型蒸発器は、例えば、一般に縦型の蒸発器
を有するオーガ式製氷機、ドラム式製氷機や、一
般に横型の蒸発器を有するソフトクリーム製造
機、冷凍能力のある冷菓機、冷凍炭酸飲料機や、
蒸発器が縦型でも横型でもよいウオータークーラ
ー、ビールサーバー等の冷却装置において多用さ
れており、例えば、円筒部材の内部に供給された
水、シロツプ等の液体を冷却することにより氷、
ソフトクリーム等を製造するためのものである。
円筒型蒸発器は冷凍系の一部を構成しており、従
来用いられている一般的な円筒型蒸発器の構造
は、オーガ式製氷機を例にとれば、第５図から第
７図に示されたようなものがある。第５図に示さ
れた円筒型蒸発器においては、ステンレス、銅合
金、アルミ等の材料から形成された円筒部材１の
外周面上に、冷媒を流すための銅パイプ或はアル
ミパイプ等の冷媒導管８が、はんだ付けやろう付
けにより螺旋状に密着して巻き付けられている。
円筒部材１内には、冷媒導管８の冷却により円筒
部材内壁面上に形成された薄氷を削り取りながら
上方に導く回転自在のオーガ２が配設されてい
る。冷媒導管８は、圧縮機３、凝縮器等を含む冷
却装置の一部を構成しており、冷媒導管８の外側
には断熱材４が配設されている。

第６図に示された円筒型蒸発器においては、内
側円筒部材１１の外周面上に螺旋状の線材又は板
加工部材１６を溶接等により固着し、内側円筒部
材１１、外側円筒部材１３、板加工部材１６によ
り冷媒の通る冷媒通路１８が形成されている。

第７図に示された円筒型蒸発器においては、内
側円筒部材２１の外側にありこれと密着する外側
円筒部材２３に、外向きに打出し加工された螺旋
状の突起部２４を設け、この突起部２４と内側円
筒部材２１との間に形成された空間２８を冷媒が
通る通路としている。

以上のような従来の円筒型蒸発器においては、
内側円筒部材１，１１，２１の外周面上の冷媒通
路は螺旋状に形成されており、圧縮機が作動する
と、冷媒は、冷媒通路を通り円筒部材等の隣接部
分と熱交換しながら圧縮機に戻る。冷媒は螺旋状
の冷媒通路を通る間に隣接部分と効率良く熱交換
を行うのが望ましい。しかし、螺旋状の冷媒通路
においては、冷媒が連続的に円周方向に流れるた
め冷媒に常時遠心力が働き、その作用により密度
の高い液冷媒が冷媒通路内の半径方向外側を通
り、冷媒通路内の半径方向内側は気相となる。こ
れにより熱交換部となる冷媒通路内部の半径方向
内側では液冷媒の沸騰現象が少なくなるため熱交
換量も少なくなり、十分な冷却効率が得られない
という欠点があつた。

ｃ 考案が解決しようとする問題点 上述のように、従来の円筒型蒸発器において
は、冷媒通路内部の半径方向内側に気相の冷媒が
集まるため内側の円筒部材、即ち内筒に対する十
分な冷却効率を得ることができないという問点が
あつた。

ｄ 問題点を解決するための手段 上述の問題点を解決するため、本考案は、冷媒
入口及び冷媒出口が設けられた冷媒通路を内部に
有する円筒状の冷凍ケーシングを備え、該冷凍ケ
ーシングの内部の流体を冷却する円筒型蒸発器に
おいて、前記冷凍ケーシングの冷媒通路は、冷媒
入口から冷媒出口にかけて複数の流れ転向部を有
する迷路状の形状に構成されると共に、前記冷凍
ケーシングが、内筒と、該内筒を取り囲む外筒
と、該内外筒及び外筒の間に面接触関係で配設さ
れ、該内筒及び外筒と協働して迷路状の前記冷媒
通路を画成すべく、迷路状の開口が貫通形成され
た中間筒とから構成されている、ことを特徴とす
るものである。

好適な実施例においては、この中間筒には、冷
媒通路内に突出して冷媒の流れを乱す凸部が随所
に設けられている。

ｅ 作 用 上述の構成を有する本考案の円筒型蒸発器にお
いて、冷媒通路内の冷媒は、冷凍ケーシング内を
連続的に円周方向に流れるのではなく、円周方向
に流れても転向部で直ぐ向きを変えるので、冷媒
に乱流が生じ、冷媒を冷媒通路内で気相と液相と
に分離させる程の遠心力は生じない。そのため、
気相の冷媒が冷媒通路の半径方向内側にかたよつ
て集まることがない。

ｆ 実施例 次に、本考案の円筒型蒸発器の好適な実施例を
図面を参照しながら詳細に説明する。

第１図から第４図には冷凍ケーシングを有する
本考案の円筒型蒸発器の例が示されている。第３
図に示されているように、内側の円筒部材、即ち
内筒３１の内部にはオーガ３２が配設されてお
り、内筒３１の内壁面上に形成された薄氷を削り
取つて上方に案内するようになつている。内筒３
１の外周面には、第１図に示されたような冷媒通
路筒、即ち中間筒３０が溶接等により固着され、
中間筒３０の外周には円筒状の囲い部材、即ち外
筒３６が溶接等により固着されている。該内筒３
１、中間筒３０及び外筒３６が冷凍ケーシングを
構成している。

中間筒３０には、第１図及び第２図から諒解さ
れるように迷路状の開口３８ａが設けられてお
り、上述した内筒３１及び外筒３６と協働して、
迷路状の冷媒通路３８を画成する。冷媒通路３８
は、図示しないが冷媒入口及び冷媒出口を有する
と共に、上述したように迷路状であるから、この
冷媒入口から冷媒出口にかけて複数の流れ転向部
３８ｂを有する。更に、迷路状の開口３８ａの壁
面３７の随所には、冷媒通路３８内に突出するよ
うに凸部３７ａを設けて、冷媒に乱流を確実に生
じさせるようにするのが好適である。冷媒通路３
８の形状は、冷媒が従来のように単調に冷媒入口
から冷媒出口に螺旋状に流れるのではなく、流れ
転向部３８ｂ比較的に急激に様々に流れ方向を変
えるようにして、冷媒に乱流を生じぜしめ、冷媒
の流れによる遠心力作用を極力防止する形状に設
定されている。従つて、第２図に示されたパター
ンの迷路状開口３８ａの形状以外のものであつて
も冷媒の流れに伴う遠心力作用を防止でき且つ冷
媒に乱流を生じさせることができれば、そうした
形状を冷媒通路の形状として使用できることは明
らかである。

上述のような迷路状の開口３８ａを有する中間
筒３０は、例えば、平板を打抜き加工して第２図
に示すような迷路状の開口パターンを作り、その
後第１図に示すような円筒状に丸めて製作する
か、或いは大径のパイプに打抜き加工して第１図
に示すような形に製作することができる。

上述のような構成を有する本考案の円筒型蒸発
器によれば、冷媒が第１図及び第２図に矢印で示
されたように流れ転向部３８ｂで様々に向きを変
えて流れるので、冷媒に作用する遠心力によつて
密度の高い液冷媒が冷媒通路３８内の外周部に集
まることがなくなり、換言すれば冷媒通路３８内
の半径方向内側に気相の冷媒が集まらなくなり、
これと同時に開口壁面３７の随所に設けた凸部３
７ａにより冷媒に乱流が確実に生じる。これによ
り、内筒３１の外周面と接触する液冷媒の量が増
大し、該外周面を介する冷媒の熱交換率が従来の
ものに比べて増大するので製氷効率を大幅に向上
させることができる。

第１図〜第４図に示した本考案の円筒型蒸発器
を用いた実験の結果によると、螺旋状の冷媒通路
を有するものと比較して、同一の冷凍回路で製氷
能力を５〜８％向上させることができた。こうし
た実験結果によつて実証されたように、冷媒の流
れを制御して内筒３１の外周面と接触する液冷媒
の量を増大する冷媒通路形状を採用することによ
り、冷却効率が向上して製氷能力を向上でき、こ
れにより同一の製氷量を得るのに必要な電力消費
量を従来に比べて減少できる構造を備えた円筒型
蒸発器が提供される。

第１図から第４図に示された実施例においては
互いに密接して固着された内筒３１、中間筒３０
及び外筒３６からなる三層構造の堅型冷凍ケーシ
ングを有する円筒型蒸発器について説明したが、
勿論、冷凍ケーシングは堅型でなく横型でもよ
い。

また、以上の実施例では、本考案の円筒型蒸発
器をオーガ型式製氷機に適用したが、ドラム式製
氷機、ソフトクリーム製造機、冷凍能力のある冷
菓機、ウオータークーラー、ビールサーバー、冷
凍炭酸飲料製造機等の冷却装置にも本考案の円筒
型蒸発器を幅広く適用できる。

ｇ 考案の効果 以上のように本考案の円筒型蒸発器によれば、
冷媒通路内における冷媒の流れに伴つて遠心力が
冷媒に作用するのを防止すると共に冷媒に乱流を
生じさせ、それにより、冷媒通路内部の半径方向
内側に気相の冷媒が集まることがなくなり、内筒
に対する十分な冷却効率を得ることができると共
に電力消費量を節約できる。

また、本考案によれば、上述した効果は、内筒
と外筒との間に、迷路状の開口が貫通形成された
転向部付きの中間筒を挿入することにより、部品
点数の最少の増加で得られるため、構造が複雑と
なつて製造コストが上昇することがない。しか
も、中間筒は内筒及び外筒に面接触するため、相
互に強固に固定することができ、冷凍ケーシング
の耐圧強度が高くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の円筒型蒸発器を構成する中間
筒の斜視図、第２図は第１図に示した中間筒に形
成する前の状態を示す平面図、第３図は本考案の
円筒型蒸発器を備えるオーガ式製氷機を一部断面
で示す立面図、第４図は第３図のＡ部の拡大断面
図、第５図は従来の円筒型蒸発器をオーガ式製氷
機に適用した例を一部断面で示した立面図、第６
図及び第７図は夫々、他の従来の円筒型蒸発器の
例を示した断面図及び破断断面図である。 ３０……中間筒、３１……内筒、３２……オー
ガ、３６……外筒、３７……開口壁面、３７ａ…
…凸部、３８……冷媒通路、３８ａ……迷路状の
開口、３８ｂ……流れ転向部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 冷媒入口及び冷媒出口が設けられた冷媒通路
   ３８を内部に有する円筒状の冷凍ケーシングを
   備え、該冷凍ケーシングの内部の流体を冷却す
   る円筒型蒸発器において、前記冷凍ケーシング
   の前記冷媒通路３８は、前記冷媒入口から前記
   冷媒出口にかけて複数の流れ転向部３８ｂを有
   する迷路状の形状に構成されると共に、前記冷
   凍ケーシングが、内筒３１と、該内筒３１を取
   り囲む外筒３６と、該内筒３１及び外筒３６の
   間に面接触関係で配設され、該内筒３１及び外
   筒３６と協働して迷路状の前記冷媒通路３８を
   画成すべく、迷路状の開口３８ａが貫通形成さ
   れた中間筒３０とから構成されている、ことを
   特徴とする円筒型蒸発器。 ２ 中間筒３０には、前記冷媒通路３８内に突出
   して冷媒の流れを乱す凸部３７ａが随所に設け
   られていることを特徴とする実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の円筒型蒸発器。