JPH073158Y2 - 熱交換槽 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は冷却槽、加熱槽等熱交換槽に関する。

〔従来技術〕

熱交換槽の一形式として、有底筒状の槽の外周に熱媒体
が流通する熱交換パイプを上下方向に多段に巻回してな
る熱交換槽がある。特公昭60-48143号公報にはこの種形
式の熱交換槽の一例である冷却槽が示されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、この種形式の熱交換槽においては、熱交換パ
イプ内を流通する熱媒体と槽内に収容する被熱交換物と
の間で熱交換させて被熱交換物を冷却または加熱するも
のであることから、これら両者間の熱交換効率を可能な
かぎり高めることが望ましい。しかしながら、熱交換パ
イプの互いに隣接する巻回部の内周と槽の外周間には大
きな空隙が存在しており、この空隙が熱交換効率を大き
く低下させる原因となっている。また、熱交換パイプが
槽の外周に的確に巻回されない場合には、熱交換パイプ
内を熱媒体が的確に流通しなくて、これも熱交換効率を
低下させる原因となる。

従って、本考案の目的は、上記した各問題を解消するこ
とにより熱交換効率が高い熱交換槽を煩雑な製作作業を
要することなく提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案はかかる目的を達成すべく上記した形式の熱交換
槽において、前記槽の底部外周に前記熱交換パイプのパ
イプ径を略ピッチとする所定のリード角で外周に沿って
螺旋状に延びる円弧状の鍔部を設けるとともに、前記熱
交換パイプの巻回開始部に前記鍔部の下側端部に掛止固
定される掛止片を設けた。

［考案の作用・効果］ 本考案による熱交換槽においては、熱交換パイプの掛止
片を鍔部の下側端部に掛止固定した状態にて、熱交換パ
イプが鍔部の上面に接するようにして熱交換パイプを鍔
部に沿って巻回すれば、鍔部のリード角が熱交換パイプ
のパイプ径を略ピッチとするものであるため、熱交換パ
イプは巻き始めから巻き終わりに至るまで互いに接する
ようにして槽の外周に所定のリード角で上下方向に多段
に巻回される。したがって、熱交換パイプの槽外周に接
触する長さが最大限に長くなるとともに、巻き始めから
巻き終わりに至るまで所定のリード角で巻回されて流路
抵抗を略均一とされた熱交換パイプ内を熱媒体が的確に
流通し、高い熱交換効率が得られる。

また、熱交換パイプの掛止片を鍔部の下側端部に掛止固
定した状態にて熱交換パイプが巻回されるものであるた
め、熱交換パイプの巻回作業が容易であり、当該熱交換
槽を容易に製作することができる。

［実施例］ 以下本考案を図面に基づいて説明するに、第１図には本
考案に係る熱交換槽の一実施例である冷却槽10が示され
ている。当該冷却槽10は第９図に示すように冷凍回路に
組込れ、アイスクリーム製造装置、製氷装置の冷却槽と
して使用される。なお、同図において符号21は圧縮機を
示しており、同圧縮機21は接続管路22a、22b、22cを介
して凝縮器23および冷却槽10に互いに接続されて、循環
回路が形成されている。また、接続管路22bにはドライ
ヤ24とキャピラリチューブ25が介装され、かつ接続管路
22a,22b間のバイパス管路22dには電磁開閉弁26が介装さ
れている。かかる冷凍回路においては冷却媒体は開閉弁
26の閉成時管路22a→22b→22cを循環し、開閉弁26が開
成されると管路22a→22b→22cを循環する。

しかして、冷却槽10は第１図および第２図に示すように
有底の円筒槽11、冷却パイプ12、皿状の支持プレート13
を主要構成部材とし、断熱材層19中に埋設されている。
円筒槽11は上端開口部側へ漸次拡開するテーパ状を呈し
ており、その底部中央部には排出孔11aを備えている。

支持プレート13は第１図〜第４図に示すように皿状を呈
し、底部円板13aと、その外周縁に一体的に設けられて
冷却パイプ12のパイプ径を略ピッチとする所定のリード
角で外周に沿って螺旋状に延びる円弧状の鍔部13bを備
えている。底部円板13aの中央部には、円筒槽11の排出
孔11aより大径の開口部13cが形成されており、かつ同開
口部13cの内周縁に一対の内向フランジ部13d、13dが互
いに対向して形成されている。各内向フランジ部13dは
底部円板13aの下面から所定間隔を保って位置してお
り、後述する排水管の接続パイプの接続部として機能す
る。鍔部13bは円弧状のプレート部13b1と、その外周縁
に一体的に形成されて下方へ折れ曲がる傾斜部13b2とか
らなり、第３図にて詳細に示したように、底部円板13a
の外周縁にて略7/8周延びている。かかる支持プレート1
3は円筒槽11の底部にこれと同心的に外嵌してスポット
溶接にて固着されており、円筒槽11の排出孔11aが支持
プレート13の開口部13cの中央に臨んでいる。

冷却パイプ12は円筒状の長尺のもので、その巻回開始部
には第５図（ａ）、（ｂ）に示すように掛止片12aが溶
接されている。この掛止片12aと冷却パイプ12の外周間
の間隔は、支持プレート13の鍔部13bにおけるプレート
部13b1の下側端部13b3が嵌合する大きさに形成されてい
る。かかる冷却パイプ12は上記掛止片12aを鍔部13bの下
側端部13b3に掛止することにより固定され、円筒槽11の
外周に予じめ貼着された可撓性材料からなる被覆層14の
外周に鍔部13bのプレート部13b1の上面に沿って巻回さ
れる。これにより、冷却パイプ12は鍔部13bのプレート
部13b1に応じた所定のリード角にて上下方向に多段に巻
回されるとともに、冷却パイプ12の互いに隣接する巻回
部12b、12bと円筒槽11の外周11b間には第６図に示すよ
うに被覆層14が変形して充填される。鍔部13bにおける
傾斜部13b2は、冷却パイプ12の巻回初期におけるプレー
ト部13b1へのガイドと損傷を防止すべく機能する。な
お、被覆層14は熱伝導性で可撓性材料からなるものであ
るが、本実施例においてはブチルゴム中にカーボンおよ
びアルミナの粉末を混練したものを使用している。ま
た、冷却パイプ12の巻回終端部12cは円筒槽11の上方外
周部に固着した取付片11cにハンダ着けされている。

かかる状態における冷却槽10は第２図および第３図に示
す状態を呈しており、同冷却槽10には第７図および第８
図に示す接続パイプ15が組付けられる。接続パイプ15は
合成樹脂製のもので、パイプ部15aとその一端に一体的
に設けた一対の取付フランジ部15b、15bを備えている。
各取付フランジ部15bはパイプ部15aの中心を中心とする
同一半径の扇形状を呈していて、支持プレート13の開口
部13cに嵌合する大きさに形成されている。各フランジ
部15bの下面には、下方へ突出するストッパ部15cと一端
側へ漸次肉厚が薄くなるテーパ部15dが形成されてい
て、各フランジ部15bを支持プレート13の開口部13cに嵌
合させてパイプ部15aを持って第３図の矢印Ａ方向に回
動させると、各フランジ部15bはそのテーパ部15d側から
支持プレート13の各内向フランジ部13dと円筒槽11の下
面間に嵌入し、そのストッパ部15cが同フランジ部13dの
端部に当接してそれ以上の回動を規制される。これによ
り、接続パイプ15は円筒槽11の底部に液密的かつ取外し
可能に組付けられ、同槽11の排出孔11aに組付けられ
る。かかる冷却槽10はその内部に直接水を収容して製氷
用冷却槽として、またアイスクリームの素地を入れた容
器を収容してアイスクリーム製造用の冷却槽として使用
される。

かかる構成の冷却槽10においては、冷却パイプ12の互い
に隣接する巻回部12bと円筒槽11の外周11b間には可撓性
の被覆層14が充填されているため、従来これら両者11
b、12b間に形成される如何なる形状の空隙も解消され、
かつ当該被覆層14が熱伝導性の材料からなるため、冷却
媒体と円筒槽11内の水、アイスクリーム素地間の熱の伝
達は冷却パイプ12と円筒槽11との接触部のみならず、被
覆層14を介しても大量に伝達される。従って、かかる冷
却槽10における冷却効率は極めて高い。

また、冷却パイプ12の掛止片12aを鍔部13bの下側端部13
b3に掛止固定した状態にて、冷却パイプ12が鍔部13bの
上面に接するようにして冷却パイプ12を鍔部13bに沿っ
て巻回すれば、鍔部13bのリード角が冷却パイプ12のパ
イプ径を略ピッチとするものであるため、冷却パイプ12
は巻き始めから巻き終わりに至るまで互いに接するよう
にして円筒槽11の外周に所定のリード角で上下方向に多
段に巻回される。したがって、冷却パイプ12の槽外周に
接触する長さが最大限に長くなるとともに、巻き始めか
ら巻き終わりに至るまで所定のリード角で巻回されて流
路抵抗を略均一とされた冷却パイプ12内を冷却媒体が的
確に流通し、高い熱交換効率が得られる。

また、冷却パイプ12の掛止片12aを鍔部13bの下側端部13
b3に掛止固定した状態にて冷却パイプ12が巻回されるも
のであるため、冷却パイプ12の巻回作業が容易であり、
当該冷却槽を容易に製作することができる。

なお、本実施例においては本考案に係る熱交換槽として
冷却槽の例を示したが、本考案は槽の外周に加熱媒体が
流通する加熱パイプを巻回してなる加熱槽に対しても同
様に実施し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る冷却槽の縦断面図、第
２図は断熱材層に埋設する前の冷却槽の側面図、第３図
は同冷却槽の底面図、第４図は支持プレートの側面図、
第５図（ａ）、（ｂ）は冷却パイプの巻回開始部の拡大
縦断側面図および縦断正面図、第６図は第２図の矢印VI
-VI線方向の拡大縦断面図、第７図は接続パイプの拡
大、面図、第８図は第７図の矢印VIII-VIII線方向の縦
断面図、第９図は冷却槽が組込まれる冷凍回路の概略構
成図である。 符号の説明 10……冷却槽、12……冷却パイプ、12a……掛止片、13
……支持プレート、13b……鍔部、13b3……下側端部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】有底筒状の槽の外周に熱媒体が流通する熱
   交換パイプを上下方向に多段に巻回してなる熱交換槽に
   おいて、前記槽の底部外周に前記熱交換パイプのパイプ
   径を略ピッチとする所定のリード角で外周に沿って螺旋
   状に延びる円弧状の鍔部を設けるとともに、前記熱交換
   パイプの巻回開始部に前記鍔部の下側端部に掛止固定さ
   れる掛止片を設けたことを特徴とする熱交換槽。