JP2003251459A - 冷凍機の熱交換器 - Google Patents
冷凍機の熱交換器Info
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Abstract
換性能向上と併せて、該熱交換器を冷凍機に組付ける際
の工程合理化を図る。 【解決手段】パルス管冷凍機に装備した熱交換器(コー
ルドヘッド6)として、銅製の円筒ケース61内に装填
する金属メッシュ(熱交換部材)62の周面にメッキ
(銀メッキ)63を施して仮組立し、この熱交換器を蓄
冷器2,パルス管3に接続してろう付け(銀ろう)8す
る際の熱処理工程で熱交換器をを加熱すると、円筒ケー
スと金属メッシュとの間にメッキを媒体として銀−銅の
共晶合金が生成し、この共晶合金が金属メッシュと円筒
ケースとの間の接触面に流動して両者間を伝熱的に一体
接合する。これにより、金属メッシュ/円筒ケース間の
接触熱抵抗が低減して熱交換性能が向上する。さらに、
ろう付けと共晶接合を1回の熱処理で同時に行うこと
で、接合部が再溶融するトラブルも防げる。
Description
イスや高温超電導導体冷却用のクライオクーラーに適用
して極低温環境を作り出すパルス管冷凍機,スターリン
グ冷凍機,GM冷凍機,ソルベイ冷凍機などを対象とす
る冷凍機に装備した熱交換器に関する。
して、頭記のパルス管冷凍機を例にその基本的な構成を
図8に示す。図において、1は圧縮機、2は蓄冷器、3
はパルス管、4はイナータンスチューブ4aとバッファ
タンク4bとを組合せた位相制御部、5は圧縮機1から
引出したガス配管1aと蓄冷器2の高温端との間に介装
した放熱用の高温側熱交換器、6は蓄冷器2の低温端と
パルス管3との間に介装したコールドヘッド(吸熱用の
低温側熱交換器)、7はパルス管3の高温端側に介装し
た放熱用の高温側熱交換器であり、冷凍機本体の系内に
は作動ガスとして例えばヘリウムガスが封入されてい
る。
られている通りであり、圧縮機1のピストン往復動作に
より、圧縮機内で作動ガスが圧縮,膨張を繰り返すとと
もに、圧縮機1から高温側熱交換器3,蓄冷器2,コー
ルドヘッド6,パルス管3を通り、位相制御部4との間
を往復動して流れる。この場合に、作動ガスはほぼ正弦
波的に圧力振幅を伴って流れるとともに、位相制御部4
の働きにより作動ガスはその圧力変化と流量変化の間に
位相差が生じ、この圧力と流量のなす仕事が低温部での
PV仕事となってコールドヘッド6に寒冷(70K程度
の極低温)を発生する。この際に、作動ガスの圧縮過程
で生じた圧縮熱は高温側熱交換器5より系外に放熱さ
れ、膨張過程ではコールドヘッド6が周囲から熱を奪
う。また、周囲から奪った熱はガス振動によりパルス管
3を通じて高温側熱交換器7に輸送され、ここから系外
に放熱される。
高めるには、前記した作動ガスの圧力変化と流量変化の
間の位相を最適に調節することに加えて、系内に発生す
る熱ロスの低減化を図ることが重要であり、そのために
は図8に示した冷凍機本体のガス管路に介装した各熱交
換器5〜7の熱交換性能を高めることが大きな課題とな
る。
は、該熱交換器を通じて蓄冷器2へ流入する作動ガスの
温度が低いほど熱ロスは低減されるし、コールドヘッド
6としての低温側熱交換器はその熱交換性能が高いほど
被冷却物を低温に冷却できる。また、パルス管3の高温
端に配した高温側熱交換器7は、コールドヘッド6で周
囲から汲み上げた熱を排熱する役目を果たすもので、高
い熱交換性能が要求される。
熱交換器として、図8における高温側熱交換器5(高温
側熱交換器7も同様な構造)の従来構造を図9(a),(b)
に示す。すなわち、熱交換器5は銅などで作られた両端
開放形の円筒ケース51の内部に熱交換部材として多数
枚の金属メッシュ(金網)52を積層して装填し、円筒
ケース51の外周には放熱面積を大きくするために複数
枚の放熱フィン53を設けた構成になり、図8に示した
パルス管冷凍機に組付ける際には、円筒ケース51の両
端部と接続相手側部品であるガス配管1a,および蓄冷
器2の高温端部との継ぎ目を密封するようろう付けして
封止結合している。
放熱フィン53に関する従来の構造例であり、図10の
例では円筒ケース51と放熱フィン53とが一体構造に
なり、放熱フィン53は肉厚の厚い円筒体を機械加工し
て放熱フィン53を削り出すようにしている。一方、図
11の例では、放熱フィン53が銅製の鋳造品などで作
られた二つ割り構造のフィン分割体53aと53bから
なり、このフィン分割体53aと53bを円筒ケース5
1の外周面に結合して熱交換器5を構成している。
高温の作動ガスが熱交換器5を通流すると、作動ガスは
金属メッシュ52の網目を通過する過程で金属メッシュ
52と熱交換し、金属メッシュ52からその周縁と接触
する円筒ケース51に伝熱して放熱フィン53の表面か
ら放熱される。また、図8におけるコールドヘッド6と
しての低温側熱交換器も、基本的には前記の高温側熱交
換器5と同様に円筒ケース内に熱交換部材として多数枚
の金網メッシュを積層して装填した構造(但し、放熱フ
ィン53は備えてない)であり、円筒ケース自身を冷却
ステージとしてここに取付けた被冷却物(例えば赤外線
デバイス)を極低温に冷却するようにしている。
たが、スターリング冷凍機,GM冷凍機,ソルベイ冷凍
機などに装備した熱交換器も同様な構造のものが採用さ
れている。
来構造の熱交換器は、熱交換性能の面で次記のような問
題点がある。すなわち、 (1) 円筒ケース51の内部に装填した金属メッシュ52
について、その素線に熱伝導率の高い材料を用い、かつ
そのメッシュ数を多くして作動ガスとの接触面積を高め
るようにしても、金属メッシュ52はその素線が細いこ
とから、個々の金属メッシュ52の周縁と円筒ケース5
1の内周壁面との間の伝熱面は、殆ど線接触に近い状態
となってその伝熱面積は極めて小さい。このために金属
メッシュ52と円筒ケース51との間の伝熱抵抗が大き
くなり、このままでは金属メッシュ52自身の持つ高い
熱交換性能を熱交換器として十分に発揮させることが困
難である。
フィン53についても、図10に示した一体構造では円
筒ケース51と放熱フィン53との間で高い伝熱性が確
保できるものの、放熱フィン53を機械加工により削り
出すために製作コストが高くなるほか、工作機械によっ
てはフィン間の溝加工深さが制約されて表面積の大きな
放熱フィンを形成することが困難となる。また、図11
の分割構造では加工精度などの制約から、円筒ケース5
1の外周面と放熱フィン53の内周面との間の伝熱面間
に接触熱抵抗が生じて高い熱交換性を確保することが困
難である。
り、その目的は熱交換性能の向上と併せて、当該熱交換
器の組立て,および冷凍機本体への組付け工程の合理化
が図れるように改良した冷凍機の熱交換器を提供するこ
とににある。
に、本発明によれば、パルス管冷凍機,スターリング冷
凍機,GM冷凍機,ソルベイ冷凍機などの冷凍機に装備
した放熱用,ないし吸熱用の熱交換器であって、両端を
開放した円筒ケースの内部に作動ガスの通過が可能な熱
交換部材を装填した構成になり、該熱交換器を冷凍機本
体のガス管路に介装して組付けた上で前記円筒ケースの
両端部と接続相手部品との間をろう付けして封止接合し
たものにおいて、前記熱交換部材の外周面,円筒ケース
の内周面のいずれか一方,もしくは両方にメッキを施
し、当該熱交換器を冷凍機本体に組付けてろう付けする
際の熱処理により、熱交換器のろう付けと同時に、前記
メッキ層と共晶反応して生成した共晶合金で円筒ケース
と熱交換部材との間の伝熱面を接合して組立て構成する
(請求項1)。
交換部材との間の接触面にメッキを施しておき、冷凍機
の組立工程でこの熱交換器を所定温度に加熱して熱処理
を行うと、メッキ層を媒体として円筒ケース,熱交換部
材の金属との間に共晶反応が生じて共晶合金(液相)を
作り、この共晶合金が熱交換部材と円筒ケースとの間の
接触面に浸透して両者の間を伝熱的に一体接合する。こ
れにより、熱交換部材と円筒ケースとの間の接触熱抵抗
が低減し、熱交換器として高い熱交換性能を確保でき
る。
ケースと接続相手部品(蓄冷器,パルス管など)との間
をろう付けする再の熱処理工程を利用して同時に行うこ
とにより、1回の熱処理で円筒ケース/接続相手部品間
のろう付けと、円筒ケース/熱交換部材間の共晶合金に
よる接合(共晶接合)を同時に行うことができる。これ
に対して、メッキ層を媒体として円筒ケース/熱交換部
材間を共晶接合する熱処理と、円筒ケース/接続相手部
品間のろう付けを別な工程に分けて行うとすると、2回
の熱処理工程が必要となるほか、この場合には後工程の
熱処理により先工程で接合した部分が再溶融して接合部
が剥離するおそれもある。
接合に次記のような実施態様で実現できる。 (1) メッキと円筒ケース,熱交換部材の材質との間の共
晶温度が、円筒ケースを接続相手部品に接合するろう材
の液相温度を略同じであるメッキを選定する(請求項
2)ものとし、具体的にはメッキを銀メッキ(融点96
0.5℃)、円筒ケースおよび熱交換部材の材質を銅
(融点1083 ℃)、ろう材を銀ろう(液相温度780
℃)として、800〜850℃の熱処理で円筒ケース/
接続相手部品のろう付けと一緒に、熱交換部材/円筒ケ
ースの伝熱面を共晶接合する(請求項3)。
であり、前記の熱処理工程で熱処理温度が共晶点に達す
ると、銀メッキと銅とが共晶反応して共晶合金を作る。
ここで、銀メッキ層は層厚が5μm程度,共晶点での比
率は銀72%,銅28%であり、加熱処理により前記の
共晶温度に達すると銀メッキ層が溶融して液相状態とな
り、円筒ケース,熱交換部材からは1.9μmの銅が溶
け出して銀との共晶合金(液相)を作る。そして、この
液状の共晶合金が円筒ケースと熱交換部材との間の接触
面に広がって両者を接合し、円筒ケース/熱交換部材間
に伝熱性の高い伝熱接触面を形成する。
属メッシュの積層体で構成したものでは、金属メッシュ
の外径サイズを円筒ケースの内径より大きめに選定した
上で、金属メッシュの周縁を円筒ケースの内壁面と面接
触するように変形させながら円筒ケース内に圧挿して装
填し、メッシュと円筒ケースとの間の接触面積を増加さ
せて伝熱抵抗の低減化を図るようにする(請求項4)。
のガス通路を分散形成した孔開きバンドル,ハニカム
体,多孔質金属焼結体などのソリッド体として構成し、
該ソリッド体を円筒ケースに収縮嵌めして円筒ケースの
密着させるように装填する(請求項5)こともできる。
また、本発明によれば、熱交換部材を内装した円筒ケー
スの外周面に設けた放熱フィンについても、放熱フィン
の内周面,円筒ケースの外周面のいずれか一方,もしく
は両方にメッキを施し、当該熱交換器を冷凍機本体に組
付けてろう付けする際の熱処理により、前記メッキ層と
共晶反応して生成した共晶合金で円筒ケースと放熱フィ
ンとの間の伝熱面を接合するものとし(請求項6)、そ
の実施態様として、メッキと円筒ケース,放熱フィンの
材質との間で共晶合金を生成する共晶温度が、円筒ケー
スを冷凍機本体の接続相手部品に接合するろう材の液相
温度と略同じであるメッキを選定し(請求項7)、具体
的にはメッキを銀メッキ、円筒ケースおよび放熱フィン
の材質を銅、ろう材を銀ろうとして、800〜850℃
の熱処理で円筒ケース/接続相手部品のろう付けと一緒
に、放熱フィン/円筒ケースの伝熱面を共晶接合する
(請求項8)。
ィンの共晶接合構造に代えて、円筒ケースの外周面と放
熱フィンの内周面との間の接合面をろう付けするものと
し、当該熱交換器と冷凍機本体の接続相手部品とをろう
付けする際の熱処理で、円筒ケース/接続相手部品と円
筒ケース/放熱フィンを同時にろう付け接合することが
できる(請求項9)。
〜図7に示す実施例に基づいて説明する。なお、各実施
例の図中で図8,図9に対応する部材には同じ符号を付
してその説明は省略する。 〔実施例1〕図1(a) 〜(c) は図8に示したパルス管冷
凍機のコールドヘッド6として、蓄冷器2の低温端とパ
ルス管3との間に介装した本発明の実施例による吸熱用
の低温側熱交換器の構造を示すものである。この実施例
においては、コールドヘッド6が、伝熱性の高い銅など
で作られた円筒ケース(銅製)61の中に、熱交換部材
62として多数枚の金属メッシュ(円盤状の銅製金網)
62aを積層装填して熱交換器6を構成している。ここ
で、金属メッシュ62aはその外径dが円筒ケース61
の内径dより一回り大きなサイズに設定し、かつその表
面にはあらかじめ5μm程度の層厚さでメッキ(銀メッ
キ)63を施しておく。
2に装填する際には、その中心をケースの中心に合わせ
て金属メッシュ62aを1〜単位枚数ずつ治具を使って
圧挿し、メッシュ周縁の折り曲げた部分がケース内壁面
に重なり合って面接触するように装填する。そして、パ
ルス管冷凍機の組立工程で前記コールドヘッド6を冷凍
機本体に組付ける際には、図示のように円筒ケース61
の両端に蓄冷器2,パルス管3の端部を嵌め合い結合し
た上で、その継ぎ目にろう材8(銀ろう)を塗布する。
次にこの仮組立体を加熱炉などに搬入し、炉内温度を8
00〜850℃にして熱処理を行う。この熱処理によ
り、円筒ケース61と蓄冷器2,パルス管3との間がろ
う付けにより封止結合されるとともに、同時にメッキ
(銀メッキ)63と円筒ケース(銅)61および金属メ
ッシュ(銅)62との間に共晶反応が起きて銀メッキ,
銅が界面に溶け出して共晶合金(液相)を作り、さらに
この共晶合金が円筒ケース61の内周面と金属メッシュ
62の外周縁との間の接触面(伝熱面)に流動し、この
接触面の隙間を埋めて両者の間を一体に接合する。これ
により円筒ケース/熱交換部材間には伝熱性の高い伝熱
面が形成され、低温側熱交換器としての熱交換性能が向
上する。
用実施例を示すものである。この実施例においては、金
属メッシュ62aにメッキを施す代わりに、円筒ケース
61の内周面にあらかじめメッキ(銀メッキ)63を施
しておき、この状態で実施例1と同様な方法で多数枚の
金属メッシュ62を圧挿し、積層状態で円筒ケース61
に装填してコールドヘッド6を組立てる。そして、実施
例1で述べたと同様な組立方法により、コールドヘッド
6と蓄冷器2,パルス管3との間をろう付けする工程で
の熱処理により、ろう付けと同時に前記メッキ63を媒
体として円筒ケース61および金属メッシュ62との間
を共晶接合する。これによりコールドヘッド6としての
熱交換性能が向上する。なお、実施例1と実施例2を組
合せて、円筒ケース61の内周面と金属メッシュ62の
両方にメッキ63を施して実施してもよい。
冷凍機のコールドヘッド6として、その円筒ケース61
に装填する熱交換部材62に金属メッシュ63を採用し
た例を述べたが、熱交換部材は金属メッシュに限定され
るものではなく、次に述べる実施例のように孔開きバン
ドル,ハニカム体,多孔質金属焼結体などで作られたソ
リッド体の熱交換部材を採用することも可能であり、次
に図5のパルス管冷凍機に装備した高温側熱交換器5
(あるいはパルス管3の高温端に装備した高温側熱交換
器7)に適用する実施例を述べる。
項4に対応する実施例を示すものである。この実施例に
おいては、外周面に放熱フィン53を備えた円筒ケース
51の内部に装填したガス通過が可能な熱交換部材とし
て、伝熱性の高い金属材(銅)で作られたソリッド体に
多数のガス通路孔を分散形成した孔開きバンドル54を
採用し、これをあらかじめ内周面にメッキ(銀メッキ)
55を施した円筒ケース51に焼き嵌め(収縮嵌めの一
種)して孔開きバンドル54の周面が密着するように装
填する。そして、パルス管冷凍機の組立工程では、この
高温側熱交換器5を接続相手部品である蓄冷器2(図5
参照)の高温端に取付けてろう付けする際の熱処理によ
り、先記の各実施例1,2と同様に、ろう付けと同時に
あらかじめ円筒ケース51の内周面に施しておいたメッ
キ55を媒体として孔開きバンドル(熱交換部材)と円
筒ケース51との接触面を隙間なく一体に共晶接合す
る。
に円筒ケース51と熱交換部材との間の接触熱抵抗が低
減して熱交換器として高い熱交換性能を確保できる。な
お、図示例のように円筒ケース51の内周面にメッキ5
3を施す代わりに、ソリッド体になる孔開きバンドル5
4の外周面、あるいは円筒ケース51の内周面とバンド
ル54の外周面の両方にメッキを施して実施することも
できる。
項5に対応する実施例を示すものである。この実施例で
は高温側熱交換器5の円筒ケース51に装填したソリッ
ド状の熱交換部材として多孔質金属焼結体56を採用
し、これを実施例3で述べたと同様に円筒ケース51の
内周面,または多孔質金属焼結体56の外周面にあらか
じめメッキ55を施した上で、冷凍機の組立工程で熱交
換器5を蓄冷器2の高温端に取付けてろう付けする際の
熱処理により、ろう付けと同時に前記メッキ55を共晶
反応させて多孔質金属焼結体(熱交換部材)56と円筒
ケース51とを接合し、両者間に高い伝熱性を確保して
いる。
ては、実施例3,4で述べた形態以外に、ハニカム体、
多数本の小径な金属パイプを束にして内装したもの、あ
るいは多数本の小径な金属ロッドを束ねてそのロッド間
の隙間をガス通路としたもの、さらには実施例1,2で
述べた金属メッシュを採用してもよい。 〔実施例5〕次に、本発明の請求項6〜8に対応する実
施例を図5〜図7で説明する。まず、図5は冷凍機の蓄
冷器2に組合せた高温側熱交換器5に適用した本発明の
実施例による放熱フィン付き熱交換器を示すものであ
る。該熱交換器5は、熱伝導性の高い銅などで作られた
円筒ケース51の内部に前記の各実施例で述べた熱交換
部材52が装填されており、さらに円筒ケース51の外
周面上には、熱伝導性の高い銅板をプレス加工して中央
に装着穴を開口した円板状の放熱フイン53を複数枚挿
入した上で、円筒ケース51と熱交換部材52および放
熱フィン53との間の伝熱面が後記の方法により共晶接
合される。
図6で示すようにあらかじめL字形の脚部53aを曲げ
加工した上で、この脚部53aの内周面に層厚が5μm
程度の銀メッキ57を施しておき、この放熱フイン53
を円筒ケース51の外周面上に嵌挿して仮組立する。そ
して、図8に示したパルス管冷凍機の組立工程で、前記
熱交換器5を冷凍機本体に組付ける際に、図のように蓄
冷器2のに熱交換器5の円筒ケース51,コールドヘッ
ド6,パルス管3などの各部品を嵌合い結合した上で、
その縦ぎ目にろう材8(銀ろう)を塗布する。次に、こ
の冷凍機の仮組立体を加熱炉に搬入し、炉内温度を約8
00〜850℃に上げて熱処理を行う。この熱処理によ
り、熱交換器5の円筒ケース51と蓄冷器2、コールド
ヘッド6、パルス管3の継ぎ目がろう材8で封止結合さ
れるとともに、同時に熱交換器5では放熱フィン53の
内周面に施したメッキ57と円筒ケース51および放熱
フイン53(いずれも銅製)との間に共晶反応が起き
て、銀メッキ57と銅が界面に溶け出して共晶合金(液
相)を作る。そして、この共晶合金が円筒ケース51と
放熱フイン53との接触面(伝熱面)に流動し、この接
触面の隙間を埋めて両者の間を一体に接合する。これに
より、円筒ケース51/放熱フイン53間には伝熱性の
高い伝熱面が形成され、熱交換器として高い熱交換性能
が確保される。
1〜4で述べたように、熱交換器5の円筒ケース51に
装填した熱交換部材52、およびコールドヘッド6に装
填した熱交換部材62(図1参照)も同時に共晶接合さ
れる。 〔実施例6〕先記の実施例5では、共晶接合の前処理と
して、放熱フィン53の内周面にメッキ57を施した
が、図7で示すように円筒ケース51の外周面にあらか
じめメッキ57を施した上で、ここに放熱フィン53を
挿入する。あるいは、放熱フィン53の内周面および円
筒ケース51の外周面の双方にメッキ57を施して実施
することもできる。
して、円筒ケース51と放熱フィン53との間をメッキ
を媒体として共晶接合する代わりに、円筒ケース51と
放熱フイン23の間の接触面にろう材(銀ろう)を塗布
し、冷凍機本体の組立工程で熱交換器5/蓄冷器2/コ
ールドヘッド6,パルス管3などの各部品相互間をろう
付けする際の熱処理で、同時に熱交換器5の円筒ケース
51と放熱フィン53との間をろう付けすることもでき
る。
装備した高温側熱交換器,低温側熱交換器(コールドヘ
ッド)について述べたが、スターリング冷凍機,GM冷
凍機,ソルベイ冷凍機などの冷凍機に装備した熱交換器
についても同様に実施適用できることは勿論である。
凍機に装備した放熱用,ないし吸熱用の熱交換器におい
て、その円筒ケースとそのケース内部に装填した熱交換
部材,およびケース外周に設けた放熱フィンとの間を伝
熱面にあらかじめメッキを施した上で、当該熱交換器を
冷凍機本体に組付けてろう付けする際の熱処理により、
ろう付け同時に、円筒ケースと熱交換器部材および放熱
フィンとの間の伝熱面を前記メッキ層との共晶反応によ
り生成した共晶合金で接合したことにより、共晶反応に
より生成した共晶合金が熱交換部材と円筒ケースとの間
の接触面に浸透して両者の間を伝熱的に一体接合するの
で、熱交換部材と円筒ケースとの間の接触熱抵抗が低減
して高い熱交換性能を確保でき、これにより冷凍機の熱
ロスを減じて冷凍性能が向上する。
程で熱交換器と接続相手部品とのろう付けの熱処理で同
時に行うことにより、共晶接合とろう付けを別な工程に
分けて行う場合に生じるトラブル(先工程で接合した部
分が後工程の熱処理で再溶融して接合部が剥離する)を
回避し、1回の熱処理で円筒ケース/接続相手部品間の
ろう付け、および円筒ケース/熱交換部材間の共晶接合
を同時に行うことができる。また、この場合に円筒ケー
ス,熱交換部材の材質を銅として、メッキ,ろう材には
略同じ融点の銀メッキ,銀ろうを選定することで、前記
したろう付けと共晶接合を同じ熱処理温度で同時に行う
ことができて、冷凍機組立工程の簡略化が図れる。
属メッシュとし、その金属メッシュを円筒ケースの内径
よりも大きい外径サイズとした上で、円筒ケース内に圧
挿して装填した請求項4の構成を採用することにより、
金属メッシュと円筒ケースとの間の接触面積が増大して
高い伝熱性が確保できる。さらに、熱交換部材をその内
部に多数のガス通路を分散形成した多孔質焼結金属など
のソリッド体となし、該ソリッド体を円筒ケースに収縮
嵌めして装填した請求項6の構成によれば、熱交換部材
の周面を円筒ケースの内壁面に密着させて高い伝熱性を
確保できる。
(コールドヘッド)の構成図であり、(a) はコールドヘ
ッドをパルス管冷凍機に組付けた状態の管路断面図、
(b),(c) はそれぞれコールドヘッドの外観斜視図,およ
び断面図
(コールドヘッド)の断面図
構成図であり、(a),(b) はそれぞれ端面図,および断面
図
構成図であり、(a),(b) はそれぞれ端面図,および断面
図
管冷凍機の蓄冷器に組付けた状態の構成図
面図
造を表す構成断面図
り、(a) は熱交換器の断面図、(b) は(a) の円筒ケース
に装填した金属メッシュ(熱交換部材)の平面図
従来の熱交換器の断面図
合せた従来の熱交換器の斜視図
Claims (9)
- 【請求項1】冷凍機に装備した放熱用,ないし吸熱用の
熱交換器であって、両端を開放した円筒ケースの内部に
作動ガスの通過が可能な熱交換部材を装填し、円筒の外
周には放熱フィンを備えた構成になり、該熱交換器を冷
凍機本体のガス管路に介装して組付けた上で前記円筒ケ
ースの両端部と接続相手部品との間をろう付けして封止
接合したものにおいて、 前記熱交換部材の外周面,円筒ケースの内周面のいずれ
か一方,もしくは両方にメッキを施し、当該熱交換器を
冷凍機本体に組付けてろう付けする際の熱処理により、
前記メッキ層と共晶反応して生成した共晶合金で円筒ケ
ースと熱交換部材との間の伝熱面を接合したことを特徴
とする冷凍機の熱交換器。 - 【請求項2】請求項1記載の熱交換器において、メッキ
と円筒ケース,熱交換部材の材質との間で共晶合金を生
成する共晶温度が、円筒ケースを冷凍機本体の接続相手
部品に接合するろう材の液相温度と略同じであるメッキ
を選定したことを特徴とする冷凍機の熱交換器。 - 【請求項3】請求項2記載の熱交換器において、メッキ
を銀メッキ、円筒ケースおよび熱交換部材の材質を銅、
ろう材を銀ろうとして、800〜850℃の熱処理温度
で接合したことを特徴とする冷凍機の熱交換器。 - 【請求項4】請求項1記載の熱交換器において、熱交換
部材を多数枚の金属メッシュの積層体となし、かつ金属
メッシュの外径サイズを円筒ケースの内径より大きめに
選定して円筒ケース内に圧入装填した上で、円筒ケース
と金属メッシュ積層体との間の接合面を共晶合金で接合
したことを特徴とする冷凍機の熱交換器。 - 【請求項5】請求項1記載の熱交換器において、熱交換
部材をその内部に多数のガス通路を分散形成したソリッ
ド体となし、該ソリッド体を円筒ケースに収縮嵌めして
装填した上で、円筒ケースとソリッド体との間の接合面
を共晶合金で接合したことを特徴とする冷凍機の熱交換
器。 - 【請求項6】冷凍機に装備した放熱用,ないし吸熱用の
熱交換器であって、両端を開放した円筒ケースの内部に
作動ガスの通過が可能な熱交換部材を装填し、該円筒の
外周には放熱フィンを備えた構成になり、該熱交換器を
冷凍機本体のガス管路に介装して組付けた上で前記円筒
ケースの両端部と接続相手部品との間をろう付けして封
止接合したものにおいて、 前記放熱フィンの内周面,円筒ケースの外周面のいずれ
か一方,もしくは両方にメッキを施し、当該熱交換器を
冷凍機本体に組付けてろう付けする際の熱処理により、
前記メッキ層と共晶反応して生成した共晶合金で円筒ケ
ースと放熱フィンとの間の伝熱面を接合したことを特徴
とする冷凍機の熱交換器。 - 【請求項7】請求項6記載の熱交換器において、メッキ
と円筒ケース,放熱フィンの材質との間で共晶合金を生
成する共晶温度が、円筒ケースを冷凍機本体の接続相手
部品に接合するろう材の液相温度と略同じであるメッキ
を選定したことを特徴とする冷凍機の熱交換器。 - 【請求項8】請求項6記載の熱交換器において、メッキ
を銀メッキ、円筒ケースおよび放熱フィンの材質を銅、
ろう材を銀ろうとして、800〜850℃の熱処理温度
で接合したことを特徴とする冷凍機の熱交換器。 - 【請求項9】冷凍機に装備した放熱用,ないし吸熱用の
熱交換器であって、両端を開放した円筒ケースの内部に
作動ガスの通過が可能な熱交換部材を装填し、該円筒の
外周には放熱フィンを備えた構成になり、該熱交換器を
冷凍機本体のガス管路に介装して組付けた上で前記円筒
ケースの両端部と接続相手部品との間をろう付けして封
止接合したものにおいて、 前記円筒ケースの外周面と放熱フィンの内周面との間の
接合面をろう付けするものとし、当該熱交換器と冷凍機
本体の接続相手部品とをろう付けする際の熱処理によ
り、円筒ケースと放熱フィンとを接合したことを特徴と
する冷凍機の熱交換器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002119011A JP2003251459A (ja) | 2001-12-27 | 2002-04-22 | 冷凍機の熱交換器 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001-397490 | 2001-12-27 | ||
JP2001397490 | 2001-12-27 | ||
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003251459A true JP2003251459A (ja) | 2003-09-09 |
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ID=28677293
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2002119011A Withdrawn JP2003251459A (ja) | 2001-12-27 | 2002-04-22 | 冷凍機の熱交換器 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003251459A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2002
- 2002-04-22 JP JP2002119011A patent/JP2003251459A/ja not_active Withdrawn
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