JPH1089842A - 液体充填された管路に用いられる凍結装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接触体を、チューブによって邪魔されずに、
任意の空間位置短い管路区分にも取り付けることがで
き、接触体が改善された熱効率を有し、さらにエネルギ
を節約する目的で直接に凍結箇所で温度測定を可能する
ようにする。 【解決手段】 内部に毛細管路１４が案内されているチ
ューブ１３が、接触面２の母線に対し直角方向で、接続
箇所２４を介して接触体１に接続されており、接触体１
が、接触面２の側方に突出部１６を有しており、該突出
部内に、管路３，５に接触体１を取付けるために、締付
けスピンドル１７が支承されており、該締付けスピンド
ルが、温度センサ２０，２０ａを有しており、該温度セ
ンサが、締付け過程によって、接触体１の、接続箇所２
４と反対の側で管路３，５と熱接触可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、循環路内に案内さ
れた蒸発可能な冷媒を用いて、液体充填された管路を凍
結させるための凍結装置であって、接触体が設けられて
おり、該接触体が、管路またはアダプタのための部分円
筒形の接触面と、冷媒を蒸発させるための、流れ技術的
に直列に接続された膨張チャンバとを有しており、蒸発
した冷媒を排出するためのチューブが接触体に接続され
ており、さらに、液状の冷媒を供給するための毛細管路
が、チューブを通じて接触体内へ案内されている形式の
ものに関する。

【０００２】

【従来の技術】この形式の凍結装置は、ヨーロッパ特許
第０１４５１１４号明細書により公知であり、１個の横
孔によって接続された２つの平行な膨張チャンバを有し
ている。この凍結装置は、水の充填された加熱循環路の
修繕時に、通例、対をなして設けられた接触体と共に使
用され、それによって、接触体間に位置する管路区分
を、氷栓を生成することで遮断し、循環路全体を空にす
ることなく、例えば弁または加熱体を交換することがで
きる。接触体を取付けるスペースは、大抵の場合、狭く
限定されている。なぜなら、露出している管路区分が、
極めて短く、かつ／または部屋の隅か、部屋もしくは窓
のニーシュ内に位置するからである。

【０００３】公知の接触体は、製造上の制約から、３個
の閉鎖栓がねじ込まれており、極めて大型に構成され、
交互に使用可能な、管路用またはアダプタ用の、ほぼ半
円筒形の２つの接触面を有し、これらの接触面の軸線
が、互いに交差することなく直角に位置している。比較
的剛性のチューブが、一方の膨張チャンバ内の端壁内へ
同軸線的に、場合によっては、剛性のベンドを間挿して
開口している。水平の管路区分に一方の接触面を当てが
う場合、チューブは、管路区分のところに垂直に懸吊さ
れる。これにより取扱いの点では好都合となる。しか
し、その場合、双方の平行な膨張チャンバの軸線は、接
触面に対し直角に延びることになる。熱放出は、したが
って、主として膨張チャンバの小さな端面を介して行わ
れる一方、それよりはるかに大きな円筒面の大部分が、
周囲空気との熱交換の働きをする結果、効率が低下す
る。

【０００４】管路に対し別の接触面を当てがう場合、軸
線平行の円筒面は、主として管路と熱交換する。これ
は、熱技術的に好都合だが、その場合には、剛性の取付
け具付きの剛性のチューブが管路に対して平行に延びる
ため、この使用形式が、不可能な場合が多い。

【０００５】また、公知の接触体は、管路に取付けるた
めの、一体化された取付け手段を有していない。したが
って、ねじクランプ等を用いねばならないが、ねじクラ
ンプ等も同様にかさ高である。

【０００６】加えて、公知の解決策の場合、別個の温度
センサを用いて、凍結状態を検出せねばならない。氷栓
による管路の信頼性ある閉鎖の確実な基準と見なされる
のは、約マイナス２０度の管路表面温度である。しか
し、別個の温度センサは、よりによって接触体区域には
取付け、または固定ができない。

【０００７】

【発明が解決しようとす課題】本発明の根底をなす課題
は、冒頭に挙げた形式の凍結装置を改良して、接触体
を、チューブによって邪魔されることなしに任意の空間
位置で、短い管路区分にも取り付けることができ、しか
も接触体が、改善された熱効率を有していて、かつエネ
ルギーを節約する目的で、直接に凍結箇所で温度測定を
可能にするような凍結装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、 ａ） 内部に毛細管路が案内されているチューブが、接
触面の母線に対し直角方向で、接続箇所を介して接触体
に接続されており、 ｂ） 接触体が、接触面の側方に突出部を有しており、
該突出部内に、管路に接触体を取付けるために、締付け
スピンドルが支承されており、該締付けスピンドルが、
温度センサを有しており、該温度センサが、締付け過程
によって、接触体の、接続箇所と反対の側で管路と熱接
触可能であるようにした。

【０００９】

【発明の効果】本発明によれば、次のような利点が得ら
れる：管路に接触体を当て付ける場合、チューブは、管
路に対して平行にではなく、管路から直角に突出する。
要するに、水平の管路に当て付ける場合、チューブは、
下方へ懸吊される結果、接触体は、極めて短い露出した
管路区分に付加することができる。しかも、長く延びる
膨張チャンバは、接触体のほとんど全横断面にわたっ
て、かつまた被凍結管路に対して出来るだけ小さい間隔
で延び、したがって、管路の熱が、膨張チャンバの外套
面の大部分を介して吸収される。

【００１０】また、逆に、それによって周囲空気からの
熱吸収が低減される。これにより、熱効率が高まり、高
い人件費を要する凍結時間が、相応に短縮される。加え
て、熱伝達を改善するために、接触体に、出力の比較的
高い冷凍装置を接続することによって、更に、凍結時間
を短縮できる。

【００１１】締付けスピンドル内へ温度センサを組付け
ることで、温度センサは、大きな力で管路に、それも直
接に凍結区域に押圧されることで、閉鎖状態に達したこ
とが、より早く検出される。これにより、安全性が増す
のみではなく、とりわけ更に凍結時間ができ短縮され
る。

【００１２】操作員は、付加的なねじクランプを必要と
せず、接触体は、組付けの締付けスピンドルを介して、
信頼性よく、それも相応に高い押圧力と良好な熱伝達率
とをもって、管路に固定される。全体として、それによ
って、人件費およびエネルギー費用が、かなりの程度節
減される。

【００１３】その場合、個々の作用が、協働効果の意味
で発揮され、促進される。そのさい、特に有利なのは、
次の措置を、個々にまたは組合わせて用いた場合であ
る： ａ） 締付けスピンドルの調節軸線を接触面の軸線に向
けておく、 ｂ） 締付けスピンドルを、断熱材料製にする、 ｃ） 締付けスピンドルが、内部に同軸線的な伝熱体を
有し、この伝熱体内へ温度センサを挿入可能にする、 ｄ） 温度センサの電気接続導線を、チューブに沿って
案内する、 ｅ） チューブを、フレキシブルな被覆によって長手方
向に包囲し、この被覆が、チューブのところに温度セン
サの電気導線を保持するようにする、 ｆ） フレキシブルな被覆が、長手方向にスリットを有
する波形チューブから成るようにする、 ｇ） フレキシブルな被覆を、プレロードもしくは予負
荷をかけられたエラストマー製リングで、間隔をおいて
取囲む、 ｈ） 接触体が、締付けスピンドル用の突出部を含め
て、金属ビレットの形材から成るようにする、 ｉ） ２つの膨張チャンバが、互いに少なくともほぼ直
角に延び、互いに接続され、チューブ端部が取付け具を
介して挿入されている孔の周囲を案内され、この孔が、
斜めの孔を介して膨張チャンバの一方と接続され、しか
も、毛細管路が、斜めの孔を貫通案内されるようにす
る、 ｊ） 斜めの孔が、ほぼ接線方向で一方の膨張チャンバ
開口するようにする。

【００１４】前記ａ）によって、締付け力と締付け作用
とを、被凍結管路の直径とは無関係にすることができ
る、言い換えると、接触体が、半円筒形のアダプタを有
しているか、いないかには無関係にすることが出来る。

【００１５】前記ｂ）により、周囲空気の影響から温度
センサを明確に熱絶縁でき、かつまた接触体と温度セン
サとを極めて有効に断熱できる。

【００１６】また、前記ｃ）により、温度センサが、容
易に交換でき、かつまた温度センサと接続導線とが、締
付けスピンドル締付け時に一緒に回動せずにすむ。

【００１７】更に前記ｉ）によって、冷媒と熱交換する
膨張チャンバ内面を著しく拡張でき、かつまた製作費を
低減できる。すなわち、２個だけの閉鎖栓またはねじキ
ャップを備えて、大気に対して密封する必要があるだけ
だからである。

【００１８】更にまた、前記ｊ）によって、一方の膨張
チャンバの端部を介して斜めの孔に送入（Einbringun
g）でき、これによって、第３のねじキャップは不要と
なる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面につき詳しく説明する。

【００２０】図１、図２および図３には、軽金属ストラ
ンド成形材の長さＬを有する区分から成る接触体１が示
されている。接触体１は、軸線Ａを有する半円筒形の接
触面２を備えている。接触面２は、最大直径の管３を収
容するか、またはより小さい直径の管５を有するアダプ
タ４を収容するために働く。

【００２１】接触体１内には、接触面２から僅かの間隔
をおいて、２つの大容積の膨張チャンバ６，７が配置さ
れている。これらの膨張チャンバ６，７は、円筒形の孔
として形成されていて、互いに開口し合っている。膨張
チャンバ６，７は、接触体１の、互いに直角に位置する
別々の面１ａ，１ｂで、ねじキャップ８，９により閉鎖
されている。膨張チャンバ６，７の軸線は、互いに直角
に延び、しかも、一方の膨張チャンバ７は、軸線Ａに対
して平行に延びており、他方の膨張チャンバ６は、軸線
Ａに対し直角に延びている。特別に穴あけや閉鎖を要す
る接続通路は存在しない。膨張チャンバ６，７は、流れ
技術的に直列に接続されている。

【００２２】接触体１には、取付け具１２を介して不凍
性のチューブ１３が接続されている。チューブ１３は、
蒸発した冷媒を戻すのに役立つ。チューブ１３の内部
は、液状冷媒を供給するための毛細管路１４を有してい
る。取付け具１２をねじ込むための孔２６を有する接続
箇所２４の軸線は、接触体１の長手方向中心から余り遠
くないところに位置し、接触面２の軸線Ａからはいくぶ
ん横方向へずらして位置している。図３から分かるよう
に、膨張チャンバ６，７は、孔２６の周囲を直角をなし
て案内されている。ねじキャップ８のねじ山が切られて
いない斜めの孔２７は、一端が、約４５°の角度で膨張
チャンバ７に開口し、他端が、接線方向で孔２６に開口
している。この斜めの孔２７を介して、毛細管路１４
が、チューブ１３から膨張チャンバ７内へ延び、更に、
膨張チャンバ６のねじキャップ側の端部まで案内されて
いる。これにより、膨張チャンバ６，７内と斜めの穴２
７内とに冷媒の戻り流、それも始めは液体だが、最後に
は蒸気の状態となる戻り流が、図示の矢印方向に形成さ
れる。その場合、接触体１からは、熱が、膨張チャンバ
６，７と斜めの孔２７との壁部を介して除去される。斜
めの孔２７は、一定の絞り効果を生じさせる。

【００２３】接触体１には、接触面２の側方に、内ねじ
山付きの突出部１６が一体に付加形成されている。この
内ねじ山には、掴み面１８と、相補的な外ねじ山とを有
する中空のプラスチック製締付けスピンドル１７が、ね
じ込まれている。この締付けスピンドル１７の調節軸線
ＡＫは、接触面２の軸線Ａに対し半径方向に、詳言すれ
ば、接触面２に対する締付けスピンドル１７の作用方向
に延びている。

【００２４】使用時には、締付けスピンドル１７を、図
１に示したよりも更に対応ねじ山から、ねじ出さねばな
らない。

【００２５】締付けスピンドル１７の内部には、スリー
ブ状の金属製伝熱体１９が内蔵され、伝熱体１９の閉鎖
端部１９ａが、締付けスピンドル１７から突出し、また
伝熱体１９内へは、温度センサ２０の先細の端部が差し
込まれている。軸線ＡＫは、接触体１の長手方向中心に
位置している。チューブ１３に作用するすべての張力
は、したがって、最短距離で締付けスピンドル１７によ
って吸収される。

【００２６】取付け具１２またはチューブ１３の軸線Ａ
Ａは、接触面２の母線に対し直角に延びている。温度セ
ンサ２０からは、接続導線２１がチューブ１３のところ
へ延び、チューブ１３に沿って案内されている。この目
的のため、および断熱性を更に改善するため、チューブ
１３は、フレキシブルな被覆２２で包囲されている。被
覆２２は、波形チューブとして構成され、プラスチック
製であり、長手方向にスリットが形成され、必要な場合
には、接続導線２１を交換できる。スリットを有する被
覆２２は、エラストマー製リング２３により保持されて
いる。

【００２７】チューブ１３と毛細管路１４とは、他端
が、公知の冷凍集成装置に接続されている。この公知冷
凍集成装置は、図示されておらず、既述の諸部材と共に
凍結装置を構成している。

【図面の簡単な説明】

【図１】図３のＩ−Ｉ線に沿って一部を破断して示し
た、接触体の端側から見た図である。

【図２】図１の矢印ＩＩの方向から見た、図１の対象の
側面図である。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った接触体の断面
図である。

【符号の説明】

１ 接触体、 ２ 接触面、 ３ 管、 ４ アダプ
タ、 ５ 管、 ６，７膨張チャンバ、 ８，９ ねじ
キャップ、 １２ 取付け具、 １３ チューブ、 １
４ 毛細管路、 １６ 突出部、 １７ 締付けスピン
ドル、 １８掴み面、 １９ 伝熱体、 ２０ 温度セ
ンサ、 ２１ 接続導体、 ２２ スリーブ、 ２３
リング、 ２４ 接続箇所、 ２６ 孔、 ２７ 斜め
の孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミヒャエル ノルテ ドイツ連邦共和国 ケルクハイム−フィシ ュバッハ エップシュタイナー シュトラ ーセ 52 (72)発明者 ティロ ヴェーバー ドイツ連邦共和国 カルベン ラモンヴィ レシュトラーセ ８

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 循環路内に案内された蒸発可能な冷媒を
   用いて、液体充填された管路（３，５）を凍結させるた
   めの凍結装置であって、接触体（１）が設けられてお
   り、該接触体（１）が、管路（３，５）またはアダプタ
   （４）のための部分円筒形の接触面（２）と、冷媒を蒸
   発させるための、流れ技術的に直列に接続された膨張チ
   ャンバ（６，７）とを有しており、蒸発した冷媒を排出
   するためのチューブ（１３）が接触体（１）に接続され
   ており、さらに、液状の冷媒を供給するための毛細管路
   （１４）が、チューブ（１３）を通じて接触体（１）内
   へ案内されている形式のものにおいて、 ａ） 内部に毛細管路（１４）が案内されているチュー
   ブ（１３）が、接触面（２）の母線に対し直角方向で、
   接続箇所（２４）を介して接触体（１）に接続されてお
   り、 ｂ） 接触体（１）が、接触面（２）の側方に突出部
   （１６）を有しており、該突出部（１６）内に、管路
   （３，５）に接触体（１）を取付けるために、締付けス
   ピンドル（１７）が支承されており、該締付けスピンド
   ル（１７）が、温度センサ（２０，２０ａ）を有してお
   り、該温度センサ（２０，２０ａ）が、締付け過程によ
   って、接触体（１）の、接続箇所（２４）と反対の側で
   管路（３，５）と熱接触可能であることを特徴とする、
   液体充填された管路に用いられる凍結装置。
2. 【請求項２】 締付けスピンドル（１７）の調節軸線
   （ＡＫ−ＡＫ）が、接触面（２）の軸線（Ａ）に向けら
   れている、請求項１記載の凍結装置。
3. 【請求項３】 締付けスピンドル（１７）が断熱性の材
   料から成っている、請求項１記載の凍結装置。
4. 【請求項４】 締付けスピンドル（１７）が、内部に、
   同軸線的な伝熱体（１９）を有しており、該伝熱体（１
   ９）に温度センサ（２０，２０ａ）が差込み可能であ
   る、請求項１記載の凍結装置。
5. 【請求項５】 温度センサ（２０，２０ａ）の電気接続
   導線（２１）が、チューブ（１３）に沿って案内されて
   いる、請求項１記載の凍結装置。
6. 【請求項６】 チューブ（１３）が、長手方向で、フレ
   キシブルな被覆（２２）によって取り囲まれており、該
   被覆（２２）が、温度センサ（２０，２０ａ）の電気接
   続導線（２１）をチューブ（１３）に保持している、請
   求項５記載の凍結装置。
7. 【請求項７】 フレキシブルな被覆（２２）が、長手方
   向にスリットを備えた波形チューブから成っている、請
   求項６記載の凍結装置。
8. 【請求項８】 フレキシブルな被覆（２２）が、プレロ
   ードもしくは予負荷をかけられたエラストマー性のリン
   グ（２３）によって間隔をおいて取り囲まれている、請
   求項６記載の凍結装置。
9. 【請求項９】 接触体（１）が、締付けスピンドル（１
   ７）のための突出部（１６）を含めて、金属ストランド
   成形材から成っている、請求項１記載の凍結装置。
10. 【請求項１０】 ２つの膨張チャンバ（６，７）が、少
    なくともほぼ互いに直角に延びいて、互いに開口し合っ
    ており、さらに両膨張チャンバ（６，７）が、孔（２
    ６）を巡るように案内されており、該孔（２６）内へチ
    ューブの端部が、取付け具（１２）を介して挿入されて
    おり、前記孔（２６）が、斜めの孔（２７）を介して、
    両膨張チャンバ（６，７）のいずれか一方に接続されて
    おり、しかも毛細管路（１４）が、斜めの孔（２７）を
    貫くように案内されている、請求項１記載の凍結装置。
11. 【請求項１１】 斜めの孔（２７）が、ほぼ接線方向
    で、両膨張チャンバ（６，７）のいずれか一方に開口し
    ている、請求項１０記載の凍結装置。