JP5451115B2 - 多管式熱交換器の作製方法、その作製方法により溶接固定された多管式熱交換器及びその作製装置 - Google Patents
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Description
本発明は多管式熱交換器の作製方法、その作製方法により溶接固定された多管式熱交換器及びその作製装置に係り、特に、小径管と固定板との溶接固定を小径管の内側から溶接固定する作製方法、その作製方法により溶接固定された多管式熱交換器及びその作製装置に関する。
従来より、加熱又は冷却用の熱交換媒体を流通させたシェルと呼ばれる大径の円筒状の収納管の内部にチューブと呼ばれる複数の小径管を並列に配置して上記複数の小径管に熱処理する液体を分配して流通させることにより効率よく被処理液体を加熱又は冷却する熱交換器として多管式熱交換器が用いられている。
多管式熱交換器においては、上記複数の小径管の両端部が複数の貫通孔部を有する固定板に挿通された後に固定されることにより並列に配置され、固定された上記複数の小径管が上記収納管の内部に収納されている。
従来、上記複数の小径管の軸方向における外方端部と上記固定板の外方端部とは溶接されていることから、上記小径管の軸方向端部と上記固定板の厚さ方向における外方端部とは間隙が形成されることなく固定されているため、上記小径管と上記固定板との間からの液体の漏洩は生じない。
しかしながら、上記固定板の厚さ方向における内方端部において、上記小径管はいわゆるエキスパンダにより拡開されて上記固定板に固定されていることから、上記小径管と上記固定板との間には僅かな間隙が形成される可能性があった。
多管式熱交換器においては、上記複数の小径管の両端部が複数の貫通孔部を有する固定板に挿通された後に固定されることにより並列に配置され、固定された上記複数の小径管が上記収納管の内部に収納されている。
従来、上記複数の小径管の軸方向における外方端部と上記固定板の外方端部とは溶接されていることから、上記小径管の軸方向端部と上記固定板の厚さ方向における外方端部とは間隙が形成されることなく固定されているため、上記小径管と上記固定板との間からの液体の漏洩は生じない。
しかしながら、上記固定板の厚さ方向における内方端部において、上記小径管はいわゆるエキスパンダにより拡開されて上記固定板に固定されていることから、上記小径管と上記固定板との間には僅かな間隙が形成される可能性があった。
ところで、上記複数の小径管内と、上記複数の小径管と上記収納管との間に、夫々、例えば、飲料としての液体を流通させ、双方に流通させた液体間で効率よく熱交換を行う場合がある。
収納管内に熱交換媒体として、蒸気や温水や冷水を流通させた場合には、上記小径管と上記固定板との間隙から熱交換媒体が侵入しても衛生的観点からは問題とはならない。
しかしながら、上記小径管と上記収納管との双方に飲料としての液体を流通させる場合、上記小径管と上記固定板との間に形成された僅かに形成された間隙に液体が流入する可能性を有することから、液体が上記小径管と上記固定板との間隙に残留する可能性があり、特に、飲料としての液体を流通させる場合には衛生上問題となる。
また、上記小径管と上記固定板との間の間隙に液体が残留した場合には、残留液体を洗浄により除去した場合であっても洗浄効率が悪く、残留液体を完全に除去できない可能性がある。
従って、上記小径管と上記固定板との間に間隙が形成されないようにする必要があるが、上記固定板の内方端部においては、上記小径管と上記固定板との間を閉止する溶接を行おうとした場合、上記固定板には複数の細径の小径管が密集して配置されていることから、上記小径管の外方からの溶接によっては上記小径管と上記固定板の内方端部とを溶接することは困難であった。
収納管内に熱交換媒体として、蒸気や温水や冷水を流通させた場合には、上記小径管と上記固定板との間隙から熱交換媒体が侵入しても衛生的観点からは問題とはならない。
しかしながら、上記小径管と上記収納管との双方に飲料としての液体を流通させる場合、上記小径管と上記固定板との間に形成された僅かに形成された間隙に液体が流入する可能性を有することから、液体が上記小径管と上記固定板との間隙に残留する可能性があり、特に、飲料としての液体を流通させる場合には衛生上問題となる。
また、上記小径管と上記固定板との間の間隙に液体が残留した場合には、残留液体を洗浄により除去した場合であっても洗浄効率が悪く、残留液体を完全に除去できない可能性がある。
従って、上記小径管と上記固定板との間に間隙が形成されないようにする必要があるが、上記固定板の内方端部においては、上記小径管と上記固定板との間を閉止する溶接を行おうとした場合、上記固定板には複数の細径の小径管が密集して配置されていることから、上記小径管の外方からの溶接によっては上記小径管と上記固定板の内方端部とを溶接することは困難であった。
このような問題を解決するために、特許文献１には、図１１に示すように、両端部が固定板７２により閉止され、第一の液体製品が内部を流通する収納管７３と、両端部が上記固定板７２に固定されて上記収納管７３内に幅方向に並置されて、長さ方向に沿って複数配設され、第二の液体製品が内部を流通し、上記第一の液体製品との間で相互に熱交換が行われるように構成された小径管７１とを有し、上記固定板７２は上記小径管７１を挿通しうる複数の貫通孔部７４を有し、図１２に示すように、固定板７２の内方端部において、固定板７２の上記貫通孔部７４周縁７５に沿ってフランジ状の突部７６が形成され、上記貫通孔部７４に挿入した小径管７１と固定板７２とを上記突部７６の位置において小径管７１の内側から溶接することにより小径管７１と固定板７２との間に間隙が形成されることなく固定して、液体の侵入を防ぐように構成された多管式熱交換器７０に関する技術が提案されている。
しかしながら、特許文献１に記載されている技術においては、小径管７１に固定板７２を溶接する際に、上記固定板７２の貫通孔部７４周縁７５に沿って上記フランジ状の突部７６を形成する加工を施す必要があり、その結果、加工コストが増大するという問題を有している。
特開２００６−２３４２３２号
しかしながら、特許文献１に記載されている技術においては、小径管７１に固定板７２を溶接する際に、上記固定板７２の貫通孔部７４周縁７５に沿って上記フランジ状の突部７６を形成する加工を施す必要があり、その結果、加工コストが増大するという問題を有している。
そこで本発明の課題は、小径管と小径管が固定された固定板とを溶接する場合に、小径管と固定板との間の間隙内に液体の残留する事態を排除すると共に固定板に加工を施すことなく製作コストを低減しうる多管式熱交換器の作製装置を提供することにある。
請求項１記載の発明に係る多管式熱交換器の作製装置は、両端部が固定板により閉止され、第一の液体製品が内部を流通する収納管と、両端部が上記固定板に固定されて上記収納管内に幅方向に並置されて、長さ方向に沿って複数配設され、第二の液体製品が内部を流通し、上記第一の液体製品との間で相互に熱交換が行われるように構成された小径管とを有し、上記小径管の先端部と上記固定板の表面側端面部とが全周方向において溶接固定された多管式熱交換器を作製する多管式熱交換器の作製装置であって、上記小径管に挿入しうると共に上記固定板の厚さ方向の裏面側端面部の一般面よりも固定板内方部位において上記小径管と上記固定板とを溶接しうる溶接棒と、他の小径管に挿入しうると共に上記溶接棒を上記当該小径管の中心軸に沿って配置させうるガイド棒とを有し、上記固定板の厚さ方向の裏面側端面部の一般面よりも固定板内方部位において上記小径管と上記固定板とが全周方向において溶接固定するように構成され、上記ガイド棒は、上記溶接棒に対して平行に配設され、上記溶接棒を挿入する当該小径管に隣接する他の小径管に挿入しうることを特徴とする。
従って、請求項１記載の発明に係る多管式熱交換器の作製装置にあっては、上記小径管に挿入しうると共に上記固定板の厚さ方向の裏面側端面部の一般面よりも固定板内方部位において上記小径管と上記固定板とを溶接しうる溶接棒と、他の小径管に挿入しうると共に上記溶接棒を上記当該小径管の中心軸に沿って配置させうるガイド棒とを有し、上記固定板の厚さ方向の裏面側端面部の一般面よりも固定板内方部位において上記小径管と上記固定板とが全周方向において溶接固定するので、上記ガイド棒により上記溶接棒を当該小径管の中心軸に沿って容易かつ確実に配置させることができる。
また、上記ガイド棒は、上記溶接棒に対して平行に配設され、上記溶接棒を挿入する当該小径管に隣接する他の小径管に挿入しうるので、溶接棒を当該小径管に挿入すると共にガイド棒を他の小径管に挿入することにより、より容易かつ確実に上記溶接棒を当該小径管の中心軸に沿って配置させることができる。
また、上記ガイド棒は、上記溶接棒に対して平行に配設され、上記溶接棒を挿入する当該小径管に隣接する他の小径管に挿入しうるので、溶接棒を当該小径管に挿入すると共にガイド棒を他の小径管に挿入することにより、より容易かつ確実に上記溶接棒を当該小径管の中心軸に沿って配置させることができる。
請求項１記載の発明に係る多管式熱交換器の作製装置にあっては、上記小径管に挿入しうると共に上記固定板の厚さ方向の裏面側端面部の一般面よりも固定板内方部位において上記小径管と上記固定板とを溶接しうる溶接棒と、他の小径管に挿入しうると共に上記溶接棒を上記当該小径管の中心軸に沿って配置させうるガイド棒とを有し、上記固定板の厚さ方向の裏面側端面部の一般面よりも固定板内方部位において上記小径管と上記固定板とが全周方向において溶接固定することから、上記ガイド棒により上記溶接棒を当該小径管の中心軸に沿って容易かつ確実に配置させることができるので、上記ガイド棒により上記
溶接棒を上記小径管の中心軸に沿って容易かつ確実に配置させて溶接固定部位への溶接を容易かつ確実に行えることから、小径管と固定板との間の間隙内に液体の残留する事態を排除すると共に固定板に加工を施すことなく製作コストを低減しうる多管式熱交換器の作製装置を提供することができる。
また、上記ガイド棒は、上記溶接棒に対して平行に配設され、上記溶接棒を挿入する当該小径管に隣接する他の小径管に挿入しうるので、溶接棒を当該小径管に挿入すると共にガイド棒を他の小径管に挿入することにより、より容易かつ確実に上記溶接棒を当該小径管の中心軸に沿って配置させて溶接固定部位への溶接をより容易かつ確実に行えることから、小径管と固定板との間の間隙内に液体の残留する事態を排除すると共に固定板に加工を施すことなく製作コストを低減しうる多管式熱交換器の作製装置を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１に示すように、本発明に係る多管式熱交換器１０の作製方法及びその作製方法により溶接固定された多管式熱交換器１０は、両端部１１，１１が固定板１２，１２により閉止され、第一の液体製品Ａが内部を流通する収納管１３と、両端部１４，１４が上記固定板１２，１２に固定されて上記収納管１３内に幅方向に並置されて、長さ方向に沿って複数配設され、第二の液体製品Ｂが内部を流通し、上記第一の液体製品Ａとの間で相互に熱交換が行われるように構成された小径管１５とを有し、図２に示すように、上記小径管１５の先端部１６と上記固定板１２の表面側端面部１７とを全周方向において溶接固定する共に、上記固定板１２の厚さ方向の裏面側端面部１８の一般面１９よりも固定板１２内方２０部位において上記小径管１５と上記固定板１２とを全周方向において溶接固定する。
また、図２に示すように、上記小径管１５は、上記固定板１２の裏面側端面部１８の一般面１９から固定板１２内方への距離寸法Ｌ１が０．５ｍｍから３．５ｍｍの範囲の部位において溶接固定されている。
また、図２に示すように、上記小径管１５と上記固定板１２の裏面側端面部１８との溶接固定部位において、上記固定板１２の裏面側端面部１８の一般面１９から上記小径管１５に傾斜する傾斜面部２１が形成されている。
図１に示すように、本発明に係る多管式熱交換器１０の作製方法及びその作製方法により溶接固定された多管式熱交換器１０は、両端部１１，１１が固定板１２，１２により閉止され、第一の液体製品Ａが内部を流通する収納管１３と、両端部１４，１４が上記固定板１２，１２に固定されて上記収納管１３内に幅方向に並置されて、長さ方向に沿って複数配設され、第二の液体製品Ｂが内部を流通し、上記第一の液体製品Ａとの間で相互に熱交換が行われるように構成された小径管１５とを有し、図２に示すように、上記小径管１５の先端部１６と上記固定板１２の表面側端面部１７とを全周方向において溶接固定する共に、上記固定板１２の厚さ方向の裏面側端面部１８の一般面１９よりも固定板１２内方２０部位において上記小径管１５と上記固定板１２とを全周方向において溶接固定する。
また、図２に示すように、上記小径管１５は、上記固定板１２の裏面側端面部１８の一般面１９から固定板１２内方への距離寸法Ｌ１が０．５ｍｍから３．５ｍｍの範囲の部位において溶接固定されている。
また、図２に示すように、上記小径管１５と上記固定板１２の裏面側端面部１８との溶接固定部位において、上記固定板１２の裏面側端面部１８の一般面１９から上記小径管１５に傾斜する傾斜面部２１が形成されている。
また、図３に示すように、多管式熱交換器１０の作製装置２２は、図１に示すような両端部１１，１１が固定板１２，１２により閉止され、第一の液体製品Ａが内部を流通する収納管１３と、両端部１４，１４が上記固定板１２，１２に固定されて上記収納管内１３に幅方向に並置されて、長さ方向に沿って複数配設され、第二の液体製品Ｂが内部を流通し、上記第一の液体製品Ａとの間で相互に熱交換が行われるように構成された小径管１５とを有し、図２に示すように上記小径管１５の先端部１６と上記固定板１２の表面側端面部１７とが全周方向において溶接固定された多管式熱交換器１０を作製する多管式熱交換器の作製装置２２であって、図４に示すように、上記小径管１５ａに挿入しうると共に上記固定板１２の厚さ方向の裏面側端面部１８の一般面１９よりも固定板１２内方２０部位１５ａにおいて上記小径管１５ａと上記固定板１２とを溶接しうる溶接棒２３と、他の小径管１５ｂに挿入しうると共に上記溶接棒２３を上記当該小径管１５ａの中心軸２４に沿って配置させうる３本のガイド棒２５，２５，２５とを有し、上記固定板１２の厚さ方向の裏面側端面部１８の一般面１９よりも固定板１２内方２０部位において上記小径管１５と上記固定板１２とが全周方向において溶接固定するように構成されている。
また、上記ガイド棒２５，２５，２５は、上記溶接棒２３に対して平行に配設され、上記溶接棒２３を挿入する図４及び図５に示すような当該小径管１５ａに隣接する他の小径管１５ｂ，１５ｂ，１５ｂに挿入しうるように形成されている。
また、上記ガイド棒２５，２５，２５は、上記溶接棒２３に対して平行に配設され、上記溶接棒２３を挿入する図４及び図５に示すような当該小径管１５ａに隣接する他の小径管１５ｂ，１５ｂ，１５ｂに挿入しうるように形成されている。
以下に、本発明に係る多管式熱交換器１０の実施例について、詳細を説明する。
図１に示すように、本実施例に係る多管式熱交換器１０は、両端部１１，１１が固定板１２，１２により閉止され、第一の液体製品Ａが内部を流通する収納管１３と、両端部１４が上記固定板１２，１２に固定されて上記収納管１３内に幅方向に並置されて、長さ方向に沿って複数配設され、第二の液体製品Ｂが内部を流通し、上記第一の液体製品Ａとの間で相互に熱交換が行われるように構成された小径管１５とにより構成されている。
また、上記収納管１３、上記複数の小径管１５及び上記固定板１２はステンレス材により形成されている。
また、上記収納管１３は、いわゆるシェルと呼ばれ、図１に示すように、大径の円筒状に形成され、両端部１１，１１に開口部２６，２６が形成されており、上記両端部１１，１１の内方位置には、径方向に開口する第一の液体製品Ａを入出しうる短円筒状の導通管２７ａ，２７ｂが上記収納管１３上面方向及び下面方向に夫々延設されて形成されている。
また、本実施例においては、上記収納管１３は外径寸法が１６５．２ｍｍ、厚さ寸法が３．５ｍｍの円筒状に形成され、上記導通管２７ａ，２７ｂは内径寸法が１３３．８ｍｍの円筒状に形成されている。
そして、上記導通管２７ａ，２７ｂは、夫々、他の管路（図示せず）に接合可能に形成されており、導通管２７ａを介して第一の液体製品Ａを上記収納管１３の内部に導入し、導通管２７ｂを介して導出させることにより、上記収納管１３の内部に第一の液体製品Ａが流通するように構成されている。
また、上記収納管１３の両端部１１，１１には上記複数の小径管１５の両端部１４，１４が固定された固定板１２，１２が固定されている。
また、上記小径管１５は、いわゆるチューブと呼ばれ、例えば、本実施例においては、外径寸法が１４ｍｍ、厚さ寸法が１ｍｍ、長さ寸法が３９００ｍｍの細径円筒形のパイプ状に形成されている。
また、図６に示すように、上記固定板１２は、厚さ寸法が６４ｍｍからなる短円筒状に形成され、外径寸法は上記収納管１３の開口部２６に挿入しうる径寸法に形成され、上記固定板１２には、上記小径管１５を挿通しうる径寸法が略１４ｍｍの貫通孔部２８が所定間隔寸法をおいて厚さ方向に沿って５５個設けられている。
そして、図５に示すように、上記貫通孔部２８に上記小径管１５を挿通させた後に、図２に示すように、上記小径管１５の先端部１６と上記固定板１２の表面側端面部１７とが全周方向において溶接固定されている。
この上記固定板１２の表面側端面部１７において行う溶接は、従来から行われている小径管１５の外方からの溶接であり、上記固定板１２の表面側端面部１７に沿って小径管１５の先端部１６が配置されることから、溶接する場合に、溶接工具に接触する小径管等が存在しないため、外方からの溶接により上記小径管１５の先端部１６と上記固定板１２の表面側端面部１７とを溶接固定することができる。
このように、図１に示すように、上記固定板１２に固定された複数の小径管１５は上記収納管１３内の長さ方向に沿って平行に複数配設され、小径管１５の内部に第二の液体製品Ｂが内部を流通させると共に収納管１３と上記小径管１５との間に第一の液体製品Ａを流通させることにより相互に熱交換が行われるように構成されている。
図１に示すように、本実施例に係る多管式熱交換器１０は、両端部１１，１１が固定板１２，１２により閉止され、第一の液体製品Ａが内部を流通する収納管１３と、両端部１４が上記固定板１２，１２に固定されて上記収納管１３内に幅方向に並置されて、長さ方向に沿って複数配設され、第二の液体製品Ｂが内部を流通し、上記第一の液体製品Ａとの間で相互に熱交換が行われるように構成された小径管１５とにより構成されている。
また、上記収納管１３、上記複数の小径管１５及び上記固定板１２はステンレス材により形成されている。
また、上記収納管１３は、いわゆるシェルと呼ばれ、図１に示すように、大径の円筒状に形成され、両端部１１，１１に開口部２６，２６が形成されており、上記両端部１１，１１の内方位置には、径方向に開口する第一の液体製品Ａを入出しうる短円筒状の導通管２７ａ，２７ｂが上記収納管１３上面方向及び下面方向に夫々延設されて形成されている。
また、本実施例においては、上記収納管１３は外径寸法が１６５．２ｍｍ、厚さ寸法が３．５ｍｍの円筒状に形成され、上記導通管２７ａ，２７ｂは内径寸法が１３３．８ｍｍの円筒状に形成されている。
そして、上記導通管２７ａ，２７ｂは、夫々、他の管路（図示せず）に接合可能に形成されており、導通管２７ａを介して第一の液体製品Ａを上記収納管１３の内部に導入し、導通管２７ｂを介して導出させることにより、上記収納管１３の内部に第一の液体製品Ａが流通するように構成されている。
また、上記収納管１３の両端部１１，１１には上記複数の小径管１５の両端部１４，１４が固定された固定板１２，１２が固定されている。
また、上記小径管１５は、いわゆるチューブと呼ばれ、例えば、本実施例においては、外径寸法が１４ｍｍ、厚さ寸法が１ｍｍ、長さ寸法が３９００ｍｍの細径円筒形のパイプ状に形成されている。
また、図６に示すように、上記固定板１２は、厚さ寸法が６４ｍｍからなる短円筒状に形成され、外径寸法は上記収納管１３の開口部２６に挿入しうる径寸法に形成され、上記固定板１２には、上記小径管１５を挿通しうる径寸法が略１４ｍｍの貫通孔部２８が所定間隔寸法をおいて厚さ方向に沿って５５個設けられている。
そして、図５に示すように、上記貫通孔部２８に上記小径管１５を挿通させた後に、図２に示すように、上記小径管１５の先端部１６と上記固定板１２の表面側端面部１７とが全周方向において溶接固定されている。
この上記固定板１２の表面側端面部１７において行う溶接は、従来から行われている小径管１５の外方からの溶接であり、上記固定板１２の表面側端面部１７に沿って小径管１５の先端部１６が配置されることから、溶接する場合に、溶接工具に接触する小径管等が存在しないため、外方からの溶接により上記小径管１５の先端部１６と上記固定板１２の表面側端面部１７とを溶接固定することができる。
このように、図１に示すように、上記固定板１２に固定された複数の小径管１５は上記収納管１３内の長さ方向に沿って平行に複数配設され、小径管１５の内部に第二の液体製品Ｂが内部を流通させると共に収納管１３と上記小径管１５との間に第一の液体製品Ａを流通させることにより相互に熱交換が行われるように構成されている。
また、図２に示すように、上記固定板１２の厚さ方向の裏面側端面部１８の一般面１９よりも固定板１２の厚さ方向内方２０部位において上記小径管１５と上記固定板１２とが全周方向において溶接固定されている。
この上記固定板１２の厚さ方向の裏面側端面部１８において行う溶接は、上記固定板１２に複数の小径管１５が密集して配置されており溶接が困難であることから、上記小径管１５の内側からの溶接により、上記固定板１２の厚さ方向の裏面側端面部１８の一般面１９よりも固定板１２内方２０への距離寸法Ｌ１が０．５ｍｍから３．５ｍｍの範囲の部位２０において溶接固定されている。
また、図２に示すように、上記小径管１５と上記固定板１２の裏面側端面部１８との溶接固定部位において、上記固定板１２の裏面側端面部１８の一般面１９から上記小径管１５に傾斜する傾斜面部２１が全周方向において形成されて、上記小径管１５と上記固定板１２との間に間隙がないように閉止されると共に、溶接固定部位の外表面は、より液体製品の残留を低減しうる滑らかなＲ形状の上記傾斜面部２１により形成されている。
この上記固定板１２の厚さ方向の裏面側端面部１８において行う溶接は、上記固定板１２に複数の小径管１５が密集して配置されており溶接が困難であることから、上記小径管１５の内側からの溶接により、上記固定板１２の厚さ方向の裏面側端面部１８の一般面１９よりも固定板１２内方２０への距離寸法Ｌ１が０．５ｍｍから３．５ｍｍの範囲の部位２０において溶接固定されている。
また、図２に示すように、上記小径管１５と上記固定板１２の裏面側端面部１８との溶接固定部位において、上記固定板１２の裏面側端面部１８の一般面１９から上記小径管１５に傾斜する傾斜面部２１が全周方向において形成されて、上記小径管１５と上記固定板１２との間に間隙がないように閉止されると共に、溶接固定部位の外表面は、より液体製品の残留を低減しうる滑らかなＲ形状の上記傾斜面部２１により形成されている。
また、上記固定板１２の厚さ方向の裏面側端面部１８において上記小径管１５の内側から上記小径管１５と上記固定板１２とを溶接する前に、上記小径管１５をいわゆるエキスパンダと呼ばれる拡開工具により、図７に示すように、上記小径管１５を内側から径方向に拡開して周方向全域に凸面部２９を形成し、上記小径管１５を上記固定板１２に圧接させて密着させた後に上記固定板１２の厚さ方向の裏面側端面部１８での溶接を行う。
拡開工具による上記小径管１５の拡開により形成された凸面部２９は、小径管１５を上記固定板１２に挿入した後、図７に示すように、上記小径管１５の先端部１６側から上記小径管１５より径が小さな棒状の拡開工具を挿入して拡開工具の先端部側の所定部位を拡開することにより、上記固定板１２の厚さ方向の裏面側端面部１８の一般面１９よりも固定板１２の厚さ方向内方への長さ寸法が２２ｍｍ、外方への長さ寸法が５ｍｍからなる全体としての長さ寸法Ｌ２が２７ｍｍの範囲全域において上記小径管１５を径方向に拡開することにより全周方向に亘って外周面凸形状の凸面部２９が形成される。
このように、固定板１２の厚さ方向の裏面側端部１８の溶接部位において、上記固定板１２に上記小径管１５を圧接して、上記小径管１５と固定板１２とを密着させた後に、溶接することにより、より上記小径管１５と上記固定板１２との間に間隙がないように上記小径管１５と上記固定板１２とを溶接固定することができる。
拡開工具による上記小径管１５の拡開により形成された凸面部２９は、小径管１５を上記固定板１２に挿入した後、図７に示すように、上記小径管１５の先端部１６側から上記小径管１５より径が小さな棒状の拡開工具を挿入して拡開工具の先端部側の所定部位を拡開することにより、上記固定板１２の厚さ方向の裏面側端面部１８の一般面１９よりも固定板１２の厚さ方向内方への長さ寸法が２２ｍｍ、外方への長さ寸法が５ｍｍからなる全体としての長さ寸法Ｌ２が２７ｍｍの範囲全域において上記小径管１５を径方向に拡開することにより全周方向に亘って外周面凸形状の凸面部２９が形成される。
このように、固定板１２の厚さ方向の裏面側端部１８の溶接部位において、上記固定板１２に上記小径管１５を圧接して、上記小径管１５と固定板１２とを密着させた後に、溶接することにより、より上記小径管１５と上記固定板１２との間に間隙がないように上記小径管１５と上記固定板１２とを溶接固定することができる。
また、図１に示すように、上記固定板１２の表面側端面部１７の周縁には、他の流通管路（図示せず）に接続しうるクランプ３０が設けられている。
また、上記収納管１３の導通管２７ａ，２７ｂが形成された少し内方位置には、取り外しての洗浄を可能とするため、上記収納管１３の外周面に沿って接合クランプ３１が取り付けられ、収納管１３は上記接合クランプ３１の固定解除により分離可能に接合されている。
また、上記収納管１３の導通管２７ａ，２７ｂが形成された少し内方位置には、取り外しての洗浄を可能とするため、上記収納管１３の外周面に沿って接合クランプ３１が取り付けられ、収納管１３は上記接合クランプ３１の固定解除により分離可能に接合されている。
また、本発明に係る多管式熱交換器１０の作製装置の実施例について、詳細を説明する。
本実施例おいては、アーク溶接の一種であるＴｉｇ溶接を用いた多管式熱交換器１０の作製装置２２を例に説明する。
Ｔｉｇ溶接は、融点の非常に高いタングステン棒からのアーク放電によりアークを発生させて、その熱で母材を溶かす溶接方法である。また、溶接部をシールドガス（アルゴンガスやヘリウムガス等の不活性ガス）で保護して溶接することにより、安定したアークを発生させる。
本実施例おいては、アーク溶接の一種であるＴｉｇ溶接を用いた多管式熱交換器１０の作製装置２２を例に説明する。
Ｔｉｇ溶接は、融点の非常に高いタングステン棒からのアーク放電によりアークを発生させて、その熱で母材を溶かす溶接方法である。また、溶接部をシールドガス（アルゴンガスやヘリウムガス等の不活性ガス）で保護して溶接することにより、安定したアークを発生させる。
図３に示すように、多管式熱交換器１０の作製装置２２は、装置本体部３２と、上記装置本体部３２の側部に固定された截頭円錐台形状の基台部３３と、上記装置本体部３２に固定されると共に上記基台部３３の中心部に開設された中心孔３４を貫通して外方に突出するように配置された細長円柱形状の溶接棒２３と、上記溶接棒２３に隣接すると共に上記溶接棒２３に対して平行に配置されるように上記基台部３３に固定された３本の細長円柱形状のガイド棒２５，２５，２５とにより構成されている。
上記基台部３３の上面には円形平面状の当接面部３５が形成され、上記当接面部３５は垂直になるように配置され、上記当接面部３３の中心部には、上記溶接棒２３を貫通しうる中心孔３４が開設されている。
また、上記溶接棒２３は、中心軸が上記当接面部３５に対して直角に配置されるように、上記中心孔３４を貫通して装置本体部３２に取り付けられ、３本のガイド棒２５，２５，２５は、当接面部３５に直角に立設されている。
また、上記溶接棒２３の先端部には、タングステン材からなる電極部３７が上記溶接棒２３の周面部から突出するように径方向に沿って固定されている。
また、上記溶接棒２３は、溶接固定する当該小径管１５ａに挿入しうる径寸法である６．５ｍｍに形成され、上記ガイド棒２５は多管式熱交換器１０の他の小径管１５ｂ，１５ｂ，１５ｂに挿入しうる径寸法略１２ｍｍに形成されている。
また、図４に示すように、上記３本のガイド棒２５，２５，２５は、上記溶接棒２３を当該小径管１５ａに挿入した場合に、図５に示すような隣接する他の３本の小径管１５ｂ，１５ｂ，１５ｂに挿入しうるように上記溶接棒２３を包囲して配置するように上記基台部３３の当接面部３５から立設されて固定されている。
また、図３に示すように、上記溶接棒２３の内部には軸中心に沿って軸方向略全域に亘って形成されたシールドガスを導入しうる細長空洞状の中空孔３６が形成され、上記溶接棒２３の固定側端部３８に開口する注入孔４６と、上記溶接棒２３の先端部に開口する排出孔４７とを有している。
上記基台部３３の上面には円形平面状の当接面部３５が形成され、上記当接面部３５は垂直になるように配置され、上記当接面部３３の中心部には、上記溶接棒２３を貫通しうる中心孔３４が開設されている。
また、上記溶接棒２３は、中心軸が上記当接面部３５に対して直角に配置されるように、上記中心孔３４を貫通して装置本体部３２に取り付けられ、３本のガイド棒２５，２５，２５は、当接面部３５に直角に立設されている。
また、上記溶接棒２３の先端部には、タングステン材からなる電極部３７が上記溶接棒２３の周面部から突出するように径方向に沿って固定されている。
また、上記溶接棒２３は、溶接固定する当該小径管１５ａに挿入しうる径寸法である６．５ｍｍに形成され、上記ガイド棒２５は多管式熱交換器１０の他の小径管１５ｂ，１５ｂ，１５ｂに挿入しうる径寸法略１２ｍｍに形成されている。
また、図４に示すように、上記３本のガイド棒２５，２５，２５は、上記溶接棒２３を当該小径管１５ａに挿入した場合に、図５に示すような隣接する他の３本の小径管１５ｂ，１５ｂ，１５ｂに挿入しうるように上記溶接棒２３を包囲して配置するように上記基台部３３の当接面部３５から立設されて固定されている。
また、図３に示すように、上記溶接棒２３の内部には軸中心に沿って軸方向略全域に亘って形成されたシールドガスを導入しうる細長空洞状の中空孔３６が形成され、上記溶接棒２３の固定側端部３８に開口する注入孔４６と、上記溶接棒２３の先端部に開口する排出孔４７とを有している。
また、図４に示すように、上記溶接棒２３を上記小径管１５ａに挿入して上記当接面部３５を固定板１２の表面側端面部１７に当接させた場合に、上記固定板１２の厚さ方向の裏面側面部１８の一般面１９よりも固定板１２内方への距離寸法Ｌ１が０．５ｍｍから３．５ｍｍとなるように上記溶接棒２３に固定された電極部３７が配置されるように、上記溶接棒２３は装置本体部３２に取り付けられている。
また、上記電極部３７は、図８に示すように、上記溶接棒２３を軸中心を中心に回転させた場合に、常に、上記小径管１５の内周面からの距離寸法Ｌ３が１．６ｍｍとなるように、上記溶接棒２３の先端部に径方向に突出するように固定され、上記溶接棒２３の回転により上記電極部３７は上記小径管１５の内周面に沿って移動するように構成されている。
このように構成されることにより、上記電極部３７の先端部と上記小径管１５の内周面から１．６ｍｍの距離寸法Ｌ３が確保されることから、上記電極部３７から安定してアークを発生させることができる。
また、図３（ｂ）に示すように、上記溶接棒２３の固定側端部３８の注入孔４６には、上記中空孔３６にシールドガスを注入しうる注入チューブ３９がエアジョイント４０を介して接続されている。
また、上記電極部３７は、図８に示すように、上記溶接棒２３を軸中心を中心に回転させた場合に、常に、上記小径管１５の内周面からの距離寸法Ｌ３が１．６ｍｍとなるように、上記溶接棒２３の先端部に径方向に突出するように固定され、上記溶接棒２３の回転により上記電極部３７は上記小径管１５の内周面に沿って移動するように構成されている。
このように構成されることにより、上記電極部３７の先端部と上記小径管１５の内周面から１．６ｍｍの距離寸法Ｌ３が確保されることから、上記電極部３７から安定してアークを発生させることができる。
また、図３（ｂ）に示すように、上記溶接棒２３の固定側端部３８の注入孔４６には、上記中空孔３６にシールドガスを注入しうる注入チューブ３９がエアジョイント４０を介して接続されている。
また、本実施例においては、Ｔｉｇ溶接を利用するため、安定したアーク放電を発生させるために、溶接部位の近傍空間にシールドガスを充填する必要がある。
このため、固定板１２の厚さ方向の裏面側端面部１８において小径管１５の内側から溶接する場合には、小径管１５の内方及び外方にシールドガスを充填する。
この場合、図４に示すような上記溶接棒２３の中空孔３６を介して小径管１５に注入される第一のシールドガスを上記小径管１５の内部に充填するために、図９に示すように、小径管１５の内周面に当接して小径管１５を閉止する閉止部材４１を使用する。
上記閉止部材４１は、図９に示すように、小径管１５を内側から溶接する場合には、小径管１５の先端部１６からの距離寸法Ｌ４が１５０ｍｍとなる位置に配置することにより上記小径管１５を閉止して、第一のシールドガスを小径管１５の内部に充填させることができるので、安定したアークを電極部３７から発生させることができる。
また、小径管１５の外方においてシールドガスを充填させる場合には、図９に示すように、固定板１２の径寸法と同一の内径を有する筒状部材４２を使用する。
上記筒状部材４２は、図１０に示すように、内径寸法が６９．５ｍｍ、幅寸法が５０ｍｍにより構成され、周面部には第二のシールドガスを注入しうる注入孔４３が設けられている。
上記筒状部材４２を使用して溶接部位の外方に第二のシールドガスを充填させるためには、図９に示すように、上記筒状部材４２の幅方向の一方の端部４４の内周面を固定板１２に係止させると共に他方の端部４５をビニール等で閉止した後に、上記筒状部材４２の注入孔４３から第二のシールドガスを注入することにより、溶接部位の外方に第二のシールドガスを充填させることができるので、安定したアークを電極部３７から発生させることができる。
このため、固定板１２の厚さ方向の裏面側端面部１８において小径管１５の内側から溶接する場合には、小径管１５の内方及び外方にシールドガスを充填する。
この場合、図４に示すような上記溶接棒２３の中空孔３６を介して小径管１５に注入される第一のシールドガスを上記小径管１５の内部に充填するために、図９に示すように、小径管１５の内周面に当接して小径管１５を閉止する閉止部材４１を使用する。
上記閉止部材４１は、図９に示すように、小径管１５を内側から溶接する場合には、小径管１５の先端部１６からの距離寸法Ｌ４が１５０ｍｍとなる位置に配置することにより上記小径管１５を閉止して、第一のシールドガスを小径管１５の内部に充填させることができるので、安定したアークを電極部３７から発生させることができる。
また、小径管１５の外方においてシールドガスを充填させる場合には、図９に示すように、固定板１２の径寸法と同一の内径を有する筒状部材４２を使用する。
上記筒状部材４２は、図１０に示すように、内径寸法が６９．５ｍｍ、幅寸法が５０ｍｍにより構成され、周面部には第二のシールドガスを注入しうる注入孔４３が設けられている。
上記筒状部材４２を使用して溶接部位の外方に第二のシールドガスを充填させるためには、図９に示すように、上記筒状部材４２の幅方向の一方の端部４４の内周面を固定板１２に係止させると共に他方の端部４５をビニール等で閉止した後に、上記筒状部材４２の注入孔４３から第二のシールドガスを注入することにより、溶接部位の外方に第二のシールドガスを充填させることができるので、安定したアークを電極部３７から発生させることができる。
ここで、本実施例における多管式熱交換器１０の作製装置２２を使用して溶接する場合における、溶接棒２３の回転動作制御及び印加電流条件について説明する。
本実施例においては、固定板１２の厚さ方向の裏面側端面部１８において１つの小径管１５を固定板１２に溶接する場合に要する時間は、シールドガスを充填する工程、溶接を行う工程があり、開始してから終了するまで、約１分２０秒である。
上記作製装置２２を作動させた場合、まず、第一のシールドガス及び第二のシールドガスとしてのアルゴンガスを溶接部位の内方及び外方に注入してシールドガスを溶接部位の近傍に充填するように制御されている。
そして、上記シールドガスを充填した後、溶接棒２３の軸中心を中心にスムーズに回転させることにより、溶接棒２３の先端部に固定された電極部３７は小径管１５の内周面に沿って移動するように制御されている。
この場合、電極部３７に電流を印加することにより、電極部３７からのアーク放電により熱を発生させて、溶接部位を溶接する。
上記電極部３７に印加する電流は、例えば、本実施例の場合には、ピーク電流が８０Ａ、ベース電流が６５Ａである電流が交互に２５ｍＳ毎に印加されるパルス電流である。
また、上記溶接棒２３の１回転により、電極部３７が小径管１５に沿って一周移動して、１つの上記小径管１５の溶接が完了するように制御されている。
この場合、上記溶接棒２３の１周回転を４分割して夫々の区画で印加電流条件や回転速度等の制御を行うことにより、より確実に溶接を行うように制御することができる。
なお、ピーク電流、ベース電流等は、溶接部位の溶接状態の関係で適宜変更することが可能である。
また、小径管１５の内周面上部においては、溶接時に溶けた部位が重力により垂下する可能性を有することから、溶接棒２３の回転速度を早くして溶け量を押さえる等の制御を行うことにより、より確実に溶接を行うように制御することも可能である。
本実施例においては、固定板１２の厚さ方向の裏面側端面部１８において１つの小径管１５を固定板１２に溶接する場合に要する時間は、シールドガスを充填する工程、溶接を行う工程があり、開始してから終了するまで、約１分２０秒である。
上記作製装置２２を作動させた場合、まず、第一のシールドガス及び第二のシールドガスとしてのアルゴンガスを溶接部位の内方及び外方に注入してシールドガスを溶接部位の近傍に充填するように制御されている。
そして、上記シールドガスを充填した後、溶接棒２３の軸中心を中心にスムーズに回転させることにより、溶接棒２３の先端部に固定された電極部３７は小径管１５の内周面に沿って移動するように制御されている。
この場合、電極部３７に電流を印加することにより、電極部３７からのアーク放電により熱を発生させて、溶接部位を溶接する。
上記電極部３７に印加する電流は、例えば、本実施例の場合には、ピーク電流が８０Ａ、ベース電流が６５Ａである電流が交互に２５ｍＳ毎に印加されるパルス電流である。
また、上記溶接棒２３の１回転により、電極部３７が小径管１５に沿って一周移動して、１つの上記小径管１５の溶接が完了するように制御されている。
この場合、上記溶接棒２３の１周回転を４分割して夫々の区画で印加電流条件や回転速度等の制御を行うことにより、より確実に溶接を行うように制御することができる。
なお、ピーク電流、ベース電流等は、溶接部位の溶接状態の関係で適宜変更することが可能である。
また、小径管１５の内周面上部においては、溶接時に溶けた部位が重力により垂下する可能性を有することから、溶接棒２３の回転速度を早くして溶け量を押さえる等の制御を行うことにより、より確実に溶接を行うように制御することも可能である。
以下、本実施例における多管式熱交換器１０の作製装置２２を使用した多管式熱交換器１０の作製方法について図面を用いて説明する。
図３に示すような多管式熱交換器１０の作製装置２２を使用して、図２に示すような固定板１２の厚さ方向の裏面側端面部１８において小径管１５の内側から溶接することにより溶接固定して、多管式熱交換器１０を作製する場合を例に説明する。
まず、図６に示すような固定板１２の貫通孔部２８の夫々に、図５に示すように、夫々の小径管１５を挿入する。
上記小径管１５の先端部１６と固定板１２の表面側端面部１７を揃えて同一平面上に配置する。
その後、図７に示すように、上記小径管１５の先端部１６側から拡開工具を挿入して、上記固定板１２の裏面側端面部１８の一般面１９の位置において、上記小径管１５と上記固定板１２とを密着固定させるために、拡開工具を拡開させて上記小径管１５を径方向に拡開して凸面部２９を形成することにより、上記固定板１２に上記小径管１５を圧接固定する。
この場合、上記小径管１５には上記凸面部２９が形成されることにより、上記固定板１２の裏面側端面部１８の一般面１９の位置において、上記固定板１２に小径管１５は密着している。
しかしながら、溶接等により施された密閉による固定ではなく、小径管１５の拡開による固定であることから、僅かに間隙が形成される可能性がある。
従って、図１に示すように、特に、収納管１３と小径管１５との間に飲料としての第一の液体製品Ａを流通させる場合には、上記小径管１５と上記固定板１２との間に液体が残留する可能性を有することから衛生上問題となるため、上記固定板１２の裏面側端面部１８の一般面１９の位置において溶接固定する必要がある。
このため、図３に示すような多管式熱交換器１０の作製装置２２を使用して、上記固定板１２の裏面側端面部１８の一般面１９よりも固定板１２内方２０の位置において、小径管１５の内側から溶接することにより、上記小径管１５と上記固定板１２とを溶接固定する。
図３に示すような多管式熱交換器１０の作製装置２２を使用して、図２に示すような固定板１２の厚さ方向の裏面側端面部１８において小径管１５の内側から溶接することにより溶接固定して、多管式熱交換器１０を作製する場合を例に説明する。
まず、図６に示すような固定板１２の貫通孔部２８の夫々に、図５に示すように、夫々の小径管１５を挿入する。
上記小径管１５の先端部１６と固定板１２の表面側端面部１７を揃えて同一平面上に配置する。
その後、図７に示すように、上記小径管１５の先端部１６側から拡開工具を挿入して、上記固定板１２の裏面側端面部１８の一般面１９の位置において、上記小径管１５と上記固定板１２とを密着固定させるために、拡開工具を拡開させて上記小径管１５を径方向に拡開して凸面部２９を形成することにより、上記固定板１２に上記小径管１５を圧接固定する。
この場合、上記小径管１５には上記凸面部２９が形成されることにより、上記固定板１２の裏面側端面部１８の一般面１９の位置において、上記固定板１２に小径管１５は密着している。
しかしながら、溶接等により施された密閉による固定ではなく、小径管１５の拡開による固定であることから、僅かに間隙が形成される可能性がある。
従って、図１に示すように、特に、収納管１３と小径管１５との間に飲料としての第一の液体製品Ａを流通させる場合には、上記小径管１５と上記固定板１２との間に液体が残留する可能性を有することから衛生上問題となるため、上記固定板１２の裏面側端面部１８の一般面１９の位置において溶接固定する必要がある。
このため、図３に示すような多管式熱交換器１０の作製装置２２を使用して、上記固定板１２の裏面側端面部１８の一般面１９よりも固定板１２内方２０の位置において、小径管１５の内側から溶接することにより、上記小径管１５と上記固定板１２とを溶接固定する。
ここで、本実施例に係る多管式熱交換機１０の作製装置２２を使用した溶接は、アーク溶接の一種であるＴｉｇ溶接であることから、アーク放電を安定させて発生させる必要があり、溶接部位の小径管１５ａの内方及び外方において、シールドガスとしてのアルゴンガスを充填する必要がある。
このため、図９に示すように、溶接部位の小径管１５ａの内方においては、溶接する小径管１５ａの内部に閉止部材４１を挿入して、小径管１５の先端部１６から１５０ｍｍの位置Ｌ４に上記閉止部材４１を配置する。
また、溶接部位の小径管１５ａの外方においては、筒状部材４２の幅方向の一方の端部４４を固定板１２に係止させると共に他方の端部４５をビニール等で塞ぐことにより閉止する。
このため、図９に示すように、溶接部位の小径管１５ａの内方においては、溶接する小径管１５ａの内部に閉止部材４１を挿入して、小径管１５の先端部１６から１５０ｍｍの位置Ｌ４に上記閉止部材４１を配置する。
また、溶接部位の小径管１５ａの外方においては、筒状部材４２の幅方向の一方の端部４４を固定板１２に係止させると共に他方の端部４５をビニール等で塞ぐことにより閉止する。
次に、図３に示すような多管式熱交換器１０の作製装置２２を手動にて移動させて、図４に示すように、溶接棒２３を溶接固定する当該小径管１５ａに挿入すると共に３本のガイド棒２５，２５，２５を隣接する他の小径管１５ｂ，１５ｂ，１５ｂに挿入して、作製装置２２の基台部３３に形成された当接面部３５が固定板１２の表面側端部１７に当接するまで移動させる。
この場合、上記溶接棒２３に固定された電極部３７は、上記固定板１２の厚さ方向の裏面側面部１８の一般面１９よりも固定板１２内方への距離寸法Ｌ１が０．５ｍｍから３．５ｍｍとなるように配置される。
また、上記３本のガイド棒２５，２５，２５が当該小径管１５ａに隣接する他の小径管１５ｂ，１５ｂ，１５ｂに挿入されることにより、上記溶接棒２３は上記当該小径管１５ａの中心軸２４に沿って配置される。
この結果、上記電極部３７の先端部と上記小径管１５の内周面から１．６ｍｍの距離寸法Ｌ３が確保されることから、上記電極部３７から安定してアークを発生させることができる。
このように、図４に示すように、溶接棒２３を溶接固定する当該小径管１５ａに挿入すると共に３本のガイド棒２５，２５，２５を隣接する他の小径管１５ｂ，１５ｂ，１５ｂに挿入して、作製装置２２の基台部３３に形成された当接面部３５が固定板１２の表面側端部１７に当接するまで移動させることにより、容易かつ確実に上記電極部３７を最適な上記所定位置に配置させることができる。
この場合、上記溶接棒２３に固定された電極部３７は、上記固定板１２の厚さ方向の裏面側面部１８の一般面１９よりも固定板１２内方への距離寸法Ｌ１が０．５ｍｍから３．５ｍｍとなるように配置される。
また、上記３本のガイド棒２５，２５，２５が当該小径管１５ａに隣接する他の小径管１５ｂ，１５ｂ，１５ｂに挿入されることにより、上記溶接棒２３は上記当該小径管１５ａの中心軸２４に沿って配置される。
この結果、上記電極部３７の先端部と上記小径管１５の内周面から１．６ｍｍの距離寸法Ｌ３が確保されることから、上記電極部３７から安定してアークを発生させることができる。
このように、図４に示すように、溶接棒２３を溶接固定する当該小径管１５ａに挿入すると共に３本のガイド棒２５，２５，２５を隣接する他の小径管１５ｂ，１５ｂ，１５ｂに挿入して、作製装置２２の基台部３３に形成された当接面部３５が固定板１２の表面側端部１７に当接するまで移動させることにより、容易かつ確実に上記電極部３７を最適な上記所定位置に配置させることができる。
上記準備の後、多管式熱交換器１０の作製装置２２を作動させる。
まず、作動直後においては、溶接部位の近傍にシールドガスとしてのアルゴンガスを充填するために、図４に示すように、溶接棒２３に形成された中空孔２６を介して、溶接棒２３の先端部に設けられた排出孔４７からアルゴンガスを上記当該小径管１５ａの内部に注入すると共に、図４に示すように配置された上記筒状部材４２の図１０に示すような注入孔４３からアルゴンガスを注入するように制御されている。
この場合、当該小径管１５ａは、小径管１５ａの先端部１６から１５０ｍｍの位置Ｌ４において上記閉止部材４１により閉止されていることから、溶接部位の小径管１５ａの内方においてアルゴンガスが保持される。
また、筒状部材４２の幅方向の一方の端部４４を固定板１２に係止させると共に他方の端部４５をビニール等で塞ぐことにより閉止されていることから、溶接部位の小径管１５ａの外方においてアルゴンガスが保持される。
このようにアルゴンガスを当該小径管１５ａの内方及び外方に充填することにより、安定したアーク放電を発生させることができる。
まず、作動直後においては、溶接部位の近傍にシールドガスとしてのアルゴンガスを充填するために、図４に示すように、溶接棒２３に形成された中空孔２６を介して、溶接棒２３の先端部に設けられた排出孔４７からアルゴンガスを上記当該小径管１５ａの内部に注入すると共に、図４に示すように配置された上記筒状部材４２の図１０に示すような注入孔４３からアルゴンガスを注入するように制御されている。
この場合、当該小径管１５ａは、小径管１５ａの先端部１６から１５０ｍｍの位置Ｌ４において上記閉止部材４１により閉止されていることから、溶接部位の小径管１５ａの内方においてアルゴンガスが保持される。
また、筒状部材４２の幅方向の一方の端部４４を固定板１２に係止させると共に他方の端部４５をビニール等で塞ぐことにより閉止されていることから、溶接部位の小径管１５ａの外方においてアルゴンガスが保持される。
このようにアルゴンガスを当該小径管１５ａの内方及び外方に充填することにより、安定したアーク放電を発生させることができる。
その後、溶接棒２３を１回転させることにより電極部３７を小径管１５ａの内周面に沿って移動させると共に上記溶接棒２３に固定された電極部３７にパルス電流を印加することにより、固定板１２の厚さ方向の裏面側端面部１８の一般面１９よりも固定板内方２０部位において、小径管１５ａと上記固定板１２とを溶接固定する。
この場合、上記電極部３７は、溶接棒２３の回転により、上記固定板１２の厚さ方向の裏面側端面部１８の一般面１９よりも固定板内方２０部位において上記小径管１５ａと上記固定板１２とを全周方向において溶接固定するので、小径管１５ａと固定板１２との間に間隙が形成されることなく溶接固定することができることから、液体の残留を低減させて洗浄効率を向上させ、衛生的であると共に、従来のように固定板１２にフランジ状の突部を形成する加工を施すことなく製作コストを低減しうる多管式熱交換器１０の作製方法を提供することができる。
また、上記小径管１５は、上記固定板１２の裏面側端面部１８の一般面１９から固定板１２内方への距離寸法Ｌ１が０．５ｍｍから３．５ｍｍの範囲の部位において溶接固定された場合に、溶接部位に固定板１２の裏面側端面部１８の一般面１９から上記小径管１５ａに傾斜する滑らかなＲ形状の傾斜面部２１が全周方向に形成される。
この結果、上記小径管１５ａと上記固定板１２の裏面側端面部１８との溶接固定部位の溶接面の外表面に滑らかな傾斜面部２１を形成できることから、より洗浄効率を向上させ、衛生的である多管式熱交換器１０の作製方法を提供することができる。
この場合、上記電極部３７は、溶接棒２３の回転により、上記固定板１２の厚さ方向の裏面側端面部１８の一般面１９よりも固定板内方２０部位において上記小径管１５ａと上記固定板１２とを全周方向において溶接固定するので、小径管１５ａと固定板１２との間に間隙が形成されることなく溶接固定することができることから、液体の残留を低減させて洗浄効率を向上させ、衛生的であると共に、従来のように固定板１２にフランジ状の突部を形成する加工を施すことなく製作コストを低減しうる多管式熱交換器１０の作製方法を提供することができる。
また、上記小径管１５は、上記固定板１２の裏面側端面部１８の一般面１９から固定板１２内方への距離寸法Ｌ１が０．５ｍｍから３．５ｍｍの範囲の部位において溶接固定された場合に、溶接部位に固定板１２の裏面側端面部１８の一般面１９から上記小径管１５ａに傾斜する滑らかなＲ形状の傾斜面部２１が全周方向に形成される。
この結果、上記小径管１５ａと上記固定板１２の裏面側端面部１８との溶接固定部位の溶接面の外表面に滑らかな傾斜面部２１を形成できることから、より洗浄効率を向上させ、衛生的である多管式熱交換器１０の作製方法を提供することができる。
ここで、上記溶接位置としての固定板１２の裏面側端面部１８の一般面１９から固定板１２内方への距離寸法Ｌ１に関して考察する。
上記固定板１２の裏面側端面部１８の一般面１９から固定板１２内方への距離寸法Ｌ１が０．５ｍｍから３．５ｍｍより小さな距離寸法の部位において溶接固定された場合には、小径管１５ａの厚さ寸法が小さいことから熱伝導率が良好であり小径管１５ａが固定板１２より早く溶解してしまう傾向がある。
また、上記距離寸法Ｌ１が３ｍｍ以上の距離寸法の部位において溶接固定された場合には、固定板１２への熱伝導率が悪く固定板の溶け量が少なくなるため、溶接を安定して行えない傾向がある。
一方、上記距離寸法Ｌ１が０．５ｍｍから３．５ｍｍの距離寸法の部位において溶接固定された場合に最も安定した溶接がなされると共に外表面には滑らかなＲ形状の傾斜面部２１が形成される。
このような観点から実験を行った結果、上記固定板１２の裏面側端面部１８の一般面１９から固定板１２内方への距離寸法Ｌ１が０．５ｍｍから３．５ｍｍの範囲の部位において上記小径管１５の内側から溶接固定された場合に、最も良好に間隙を閉止すると共に、溶接部位の外表面に凹凸のない滑らかな傾斜面部２１が形成することができ、洗浄効率を向上させうる多管式熱交換器１０を作製することができることが明らかになっている。
上記固定板１２の裏面側端面部１８の一般面１９から固定板１２内方への距離寸法Ｌ１が０．５ｍｍから３．５ｍｍより小さな距離寸法の部位において溶接固定された場合には、小径管１５ａの厚さ寸法が小さいことから熱伝導率が良好であり小径管１５ａが固定板１２より早く溶解してしまう傾向がある。
また、上記距離寸法Ｌ１が３ｍｍ以上の距離寸法の部位において溶接固定された場合には、固定板１２への熱伝導率が悪く固定板の溶け量が少なくなるため、溶接を安定して行えない傾向がある。
一方、上記距離寸法Ｌ１が０．５ｍｍから３．５ｍｍの距離寸法の部位において溶接固定された場合に最も安定した溶接がなされると共に外表面には滑らかなＲ形状の傾斜面部２１が形成される。
このような観点から実験を行った結果、上記固定板１２の裏面側端面部１８の一般面１９から固定板１２内方への距離寸法Ｌ１が０．５ｍｍから３．５ｍｍの範囲の部位において上記小径管１５の内側から溶接固定された場合に、最も良好に間隙を閉止すると共に、溶接部位の外表面に凹凸のない滑らかな傾斜面部２１が形成することができ、洗浄効率を向上させうる多管式熱交換器１０を作製することができることが明らかになっている。
このようにして、多管式熱交換器１０の固定板１２の裏面側端面部１８の一般面１９よりも固定板１２内方２０部位において、小径管１５の内側から溶接することにより良好に溶接固定することができる。
そして、図５に示すような５５個の小径管１５の夫々に上記多管式熱交換器１０の作製装置２２を使用して、順次、多管式熱交換器１０の固定板１２の裏面側端面部１８の一般面１９よりも固定板１２内方２０部位において、小径管１５の内側から溶接する。
そして、図５に示すような５５個の小径管１５の夫々に上記多管式熱交換器１０の作製装置２２を使用して、順次、多管式熱交換器１０の固定板１２の裏面側端面部１８の一般面１９よりも固定板１２内方２０部位において、小径管１５の内側から溶接する。
そして、多管式熱交換器１０の固定板１２の裏面側端面部１８における全ての小径管１５の溶接固定が終了した後に、小径管１５の先端部１６と上記固定板１２の表面側端面部１７とを全周方向において小径管１５の外方からの溶接により溶接固定する。
この場合、小径管１５の外方からの溶接により溶接固定する従来の溶接装置を使用して溶接することができる。
この場合、小径管１５の外方からの溶接により溶接固定する従来の溶接装置を使用して溶接することができる。
本発明は多管式熱交換器の作製方法，その作製方法により溶接固定された多管式熱交換器及びその作製装置に係り、特に、小径管と固定板との溶接固定を小径管の内側から溶接固定する作製方法、その作製方法により溶接固定された多管式熱交換器及びその作製装置に広く適用できる。
１０ 多管式熱交換器
１１ 収納管の端部
１２ 固定板
１３ 収納管
１４ 小径管の端部
１５ 小径管
１５ａ 当該小径管
１５ｂ 他の小径管
１６ 小径管の先端部
１７ 固定板の表面側端面部
１８ 固定板の裏面側端面部
１９ 固定板の裏面側端面部の一般面
２０ 固定板内方
２１ 傾斜面部
２２ 多管式熱交換器の作製装置
２３ 溶接棒
２４ 中心軸
２５ ガイド棒
２６ 開口部
２７ａ 導通管
２７ｂ 導通管
２８ 貫通孔部
２９ 凸面部
３０ クランプ
３１ 接合クランプ
３２ 装置本体部
３３ 基台部
３４ 中心孔
３５ 当接面部
３６ 中空孔
３７ 電極部
３８ 溶接棒の固定側端部
３９ 注入チューブ
４０ エアジョイント
４１ 閉止部材
４２ 筒状部材
４３ 注入孔
４４ 筒状部材の一方の端部
４５ 筒状部材の他方の端部
４６ 注入孔
４７ 排出孔
７０ 多管式熱交換器
７１ 小径管
７２ 固定板
７３ 収納管
７４ 貫通孔部
７５ 貫通孔部周縁
７６ 突部
Ａ 第一の液体製品
Ｂ 第二の液体製品
Ｌ１ 一般面から固定板内方への距離寸法
Ｌ２ 長さ寸法
Ｌ３ 距離寸法
Ｌ４ 距離寸法
１１ 収納管の端部
１２ 固定板
１３ 収納管
１４ 小径管の端部
１５ 小径管
１５ａ 当該小径管
１５ｂ 他の小径管
１６ 小径管の先端部
１７ 固定板の表面側端面部
１８ 固定板の裏面側端面部
１９ 固定板の裏面側端面部の一般面
２０ 固定板内方
２１ 傾斜面部
２２ 多管式熱交換器の作製装置
２３ 溶接棒
２４ 中心軸
２５ ガイド棒
２６ 開口部
２７ａ 導通管
２７ｂ 導通管
２８ 貫通孔部
２９ 凸面部
３０ クランプ
３１ 接合クランプ
３２ 装置本体部
３３ 基台部
３４ 中心孔
３５ 当接面部
３６ 中空孔
３７ 電極部
３８ 溶接棒の固定側端部
３９ 注入チューブ
４０ エアジョイント
４１ 閉止部材
４２ 筒状部材
４３ 注入孔
４４ 筒状部材の一方の端部
４５ 筒状部材の他方の端部
４６ 注入孔
４７ 排出孔
７０ 多管式熱交換器
７１ 小径管
７２ 固定板
７３ 収納管
７４ 貫通孔部
７５ 貫通孔部周縁
７６ 突部
Ａ 第一の液体製品
Ｂ 第二の液体製品
Ｌ１ 一般面から固定板内方への距離寸法
Ｌ２ 長さ寸法
Ｌ３ 距離寸法
Ｌ４ 距離寸法
Claims (1)
- 両端部が固定板により閉止され、第一の液体製品が内部を流通する収納管と、両端部が上記固定板に固定されて上記収納管内に幅方向に並置されて、長さ方向に沿って複数配設され、第二の液体製品が内部を流通し、上記第一の液体製品との間で相互に熱交換が行われるように構成された小径管とを有し、上記小径管の先端部と上記固定板の表面側端面部とが全周方向において溶接固定された多管式熱交換器を作製する多管式熱交換器の作製装置であって、
上記小径管に挿入しうると共に上記固定板の厚さ方向の裏面側端面部の一般面よりも固定板内方部位において上記小径管と上記固定板とを溶接しうる溶接棒と、他の小径管に挿入しうると共に上記溶接棒を上記当該小径管の中心軸に沿って配置させうるガイド棒とを有し、上記固定板の厚さ方向の裏面側端面部の一般面よりも固定板内方部位において上記小径管と上記固定板とが全周方向において溶接固定するように構成され、
上記ガイド棒は、上記溶接棒に対して平行に配設され、上記溶接棒を挿入する当該小径管に隣接する他の小径管に挿入しうることを特徴とする多管式熱交換器の作製装置。
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