JP2003239805A - スターリング機関用熱交換器及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 環状のコルゲートフィンを円筒の本体の一端
部の内面にぴったりと密着したスターリング機関用熱交
換器及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 円筒の本体４の内面に環状のコルゲート
フィン２を圧着するスターリング機関用熱交換器１の製
造方法であって、前記本体４の一端４ｘ部の内面に前記
コルゲートフィン２を保持しておき、このコルゲートフ
ィン２の内側から延性に富む材料から成るリング３を同
心的に挿入し、そのリング３の内面から径方向に均一な
力を加えて塑性変形させることにより、前記コルゲート
フィン２を前記本体４の内面に圧着させることを特徴と
するスターリング機関用熱交換器１およびその製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スターリング機関
に用いられる熱交換器及びその製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】特許文献１に開示された従来のスターリ
ング機関用熱交換器の製造方法について図１５を参照し
て説明する。まず、円筒の本体４の一端４ｘ部の内面に
環状のコルゲートフィン２を挿入して保持しておく。そ
して、このコルゲートフィン２の内側に、コルゲートフ
ィン２の内径よりもわずかに大きな外径を有するリング
３を嵌めることにより、コルゲートフィン２を内側から
本体４の内面に圧着して固定する。

【０００３】なお、リング３をコルゲートフィン２の内
側に嵌めるには、伸縮性を有する治具１６を利用する。
すなわち、先細になった円柱の治具１６にリング３を嵌
め、コルゲートフィン２の内側に圧入していき、コルゲ
ートフィン２（したがって、本体４）とリング３の一端
面同士が揃ったら、治具１６を径方向へ圧縮し、すぼめ
て引き抜く。これにより、簡単に熱交換器１を製造でき
る。

【０００４】

【特許文献１】特開２００１−９１０７５号公報

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リング
３の挿入時に、コルゲートフィン２を本体４の一端４ｘ
部の内面に保持しておく必要がある。従来の熱交換器１
では、本体４の内面は、その軸方向の一端４ｘから他端
４ｙまで内径は等しく、滑りやすくなっていた。そのた
め、リング３の挿入方向の力がコルゲートフィン２の内
側から加わり、本体４の一端４ｘ部に保持していたコル
ゲートフィン２が奥に入り、その位置がずれてしまうこ
ともあった。この場合、引っ込んだコルゲートフィン２
を元に戻さねばならず、非常に手間が掛かるという問題
があった。

【０００６】本発明は、環状のコルゲートフィンを円筒
の本体の一端部の内面にぴったりと密着できるスターリ
ング機関用熱交換器及びその製造方法を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、円筒の本体の内面に環状のコルゲートフィン
を圧着するスターリング機関用熱交換器の製造方法であ
って、前記本体の一端部の内面に前記コルゲートフィン
を保持しておき、このコルゲートフィンの内側から延性
に富む材料から成るリングを同心的に挿入し、そのリン
グの内面から径方向に均一な力を加えて塑性変形させる
ことにより、前記コルゲートフィンを前記本体の内面に
圧着させることを特徴としている。この方法によると、
保持しているコルゲートフィンの軸方向ではなく、径方
向に内側から力が加わることになるため、コルゲートフ
ィンがずれて本体の奥に入ってしまう心配がない。した
がって、補正の手間も省け、熱交換器の生産性が向上す
る。

【０００８】また、円筒の本体の内面に環状のコルゲー
トフィンを圧着して成るスターリング機関用熱交換器で
あって、コルゲートフィンの内側にこのコルゲートフィ
ンの内径よりわずかに大きな外径を有するリングを同心
的に嵌めることにより、前記コルゲートフィンを前記本
体の内面に圧着させて成り、前記本体の一端部に前記コ
ルゲートフィンを挿入・保持する溝を設けたことを特徴
としている。この熱交換器によると、コルゲートフィン
を溝に挿入・保持するため、その保持が容易になる。

【０００９】この場合、前記本体を内径の異なる管材を
接合して構成することにより、その内径の大きな管材の
内面と内径の小さな管材の一端面で前記溝を形成するこ
とができるため、溝を形成するための本体の加工が容易
になる。

【００１０】円筒の本体の内面に環状のコルゲートフィ
ンを圧着するスターリング機関用熱交換器の製造方法で
あって、前記本体の一端部の内面に前記コルゲートフィ
ンをリング外側に保持した部品を保持しておき、そのリ
ングの内面から径方向に均一な力を加えて塑性変形させ
ることにより、前記コルゲートフィンを前記本体の内面
に圧着させることを特徴としている。この方法による
と、保持している部品の軸方向ではなく、径方向に内側
から力が加わることになるため、コルゲートフィンがず
れて本体の奥に入ってしまう心配がない。したがって、
補正の手間も省け、熱交換器の生産性が向上する。

【００１１】また、内径が一端で大となるようなテーパ
ー面が内面に施された円筒の本体の前記テーパー面に環
状のコルゲートフィンを圧着して成るスターリング機関
用熱交換器を特徴としている。この熱交換器によると、
生産の観点では、一定の力でコルゲートフィンを挿入し
ている限り、コルゲートフィンが本体のテーパー面より
も奥に入ってしまう心配がない。したがって、補正の手
間も省け熱交換器の生産性が向上する。性能の観点で
は、作動媒体の流入側外径がテーパーにより拡大されて
いりので、流入抵抗が減少し熱交換効率が向上する。

【００１２】なお、コルゲートフィンの内側に同心的に
配設するリングとして、その外面がテーパー面と平行な
斜面となるように加工されたものを使用することによ
り、コルゲートフィンをぴったりとテーパー面に圧着で
きるため、性能の安定した熱交換器を提供できる。

【００１３】また、円筒の本体の内面に環状のコルゲー
トフィンを圧着するスターリング機関用熱交換器の製造
方法であって、延性に富む材料から成る本体の一端部に
前記コルゲートフィンをリング外側に保持した部品を同
心的に挿入し、前記本体の外面から径方向に均一な力を
加えて塑性変形させることにより、前記コルゲートフィ
ンを前記本体の内面に圧着させることを特徴としてい
る。この方法によると、保持している部品の軸方向では
なく、径方向に外側から力が加わることになるため、コ
ルゲートフィンがずれて本体の奥に入ってしまう心配が
ない。したがって、補正の手間も省け、熱交換器の生産
性が向上する。

【００１４】また、内径が円筒の一端で小となり他端で
大となるように前記円筒の厚みを変化させた本体の一端
部に環状のコルゲートフィンを圧着するスターリング機
関用熱交換器の製造方法であって、前記コルゲートフィ
ンをリング外側に保持した部品を前記本体の他端から同
心的に挿入することにより、前記コルゲートフィンを前
記本体の一端部内面に圧着させることを特徴としてい
る。この方法によると、部品の挿入が終わった時点で熱
交換器が完成しており、その状態では本体とコルゲート
フィンの一端面同士が一致している。したがって、補正
の手間も省け、熱交換器の生産性が向上する。仮に、コ
ルゲートフィンが本体の一端よりも外に飛び出してしま
っても、少し押し込んで戻すだけで簡単にずれを補正で
きる。

【００１５】そして、前記リングの一端部または両端部
の側面に突起を設けて段差を形成することにより、リン
グの段差にコルゲートフィンが支持または保持されるの
で、部品の段差側から挿入することにより挿入方向にコ
ルゲートフィンがずれる心配がない。又は挿入方向にも
その反対方向にもコルゲートフィンがずれる心配がな
い。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施形態について
説明する。従来のスターリング機関用熱交換器と同一の
名称の部品には共通の符号を附している。図１は、本発
明の第１の実施形態に係るスターリング機関用熱交換器
の製造方法を示す図であり、図２は、この熱交換器の斜
視図である。

【００１７】図１（ａ）に示すように、環状のコルゲー
トフィン２を円筒の本体４の一端４ｘ部の内面に保持し
ておく。コルゲートフィン２の外径Ｄｆは、本体４の内
径Ｒｂにほぼ等しい寸法であることが望ましい。次に、
図１（ｂ）に示すように、コルゲートフィン２の内径Ｒ
ｆと同程度又はそれよりわずかに小さな外径Ｄｒを有す
るリング３をコルゲートフィン２の内側に同心的に挿入
し、さらにこのリング３の内側に拡管棒５を挿入する。
このリング３は、アルミ、銅、鉄系の延性に富む材料で
できており、外力により容易に塑性変形する。また、拡
管棒５は、拡管装置によって径（放射）方向に均一な力
を与えるものである。

【００１８】この状態で、図１（ｂ）の矢印のように、
拡管棒５によって、リング３の内側から径方向に力を加
え、径を拡大するようにリング３を塑性変形させ、コル
ゲートフィン２を内側から本体４の内面に圧着する。こ
れにより、図１（ｃ）のように、コルゲートフィン２は
押し広げられて本体４の内面にぴったりと密着し、図２
のような熱交換器１が完成する。

【００１９】この方法によると、保持しているコルゲー
トフィン２の軸方向ではなく、径方向に力が加わること
になるため、コルゲートフィン２がずれて本体４の奥に
入ってしまう心配がない。したがって、補正の手間も省
け、熱交換器１の生産性が向上する。

【００２０】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。図３は、本発明の第２の実施形態に係るスター
リング機関用熱交換器の製造方法の一例を示す図であ
る。

【００２１】図３（ａ）に示すように、リング３の一端
部の側面には、一対の突起３１を設けることにより、段
差３ｘが形成されており、その突起３１の分、リング３
の長さＬｒは、コルゲートフィン２の長さＬｆよりも長
くなっている。また、環状のコルゲートフィン２の内径
はリング３の外径にほぼ等しい寸法であることが望まし
い。

【００２２】このような関係で、突起３１が下に来るよ
うにしてリング３にコルゲートフィン２を嵌めこむと、
コルゲートフィン２の一端が段差３ｘに支持される。

【００２３】このようにしてコルゲートフィン２をリン
グ３外面に保持した部品を、図３（ｂ）に示すように、
円筒の本体４に同心的に挿入し、本体４の一端４ｘ部の
内面に保持しておく。リング３はアルミ、銅、鉄系の延
性に富む材料でできており、外力により容易に塑性変形
する。

【００２４】したがって、この状態で図３（ｂ）の矢印
のように、拡管棒５によってリング３の内側から径方向
に力を加えることにより、径が拡大するようにリング３
が塑性変形し、コルゲートフィン２を内側から本体４の
内面に圧着することができる。これにより、図３（ｃ）
のように、コルゲートフィン２は本体４の内面にぴった
りと密着し熱交換器１が完成する。

【００２５】この方法によると、保持しているコルゲー
トフィン２が軸方向ではなく、径方向に力が加わること
になるため、コルゲートフィン２がずれて本体４の奥に
入ってしまう心配がない。したがって、補正の手間も省
け、熱交換器１の生産性が向上する。

【００２６】また、段差３ｘをリング３の両端に設けて
いてもよい。その場合は、重力の方向とは関係無く、コ
ルゲートフィン２はリング３とずれずに保持できるた
め、リング３をいかなる方向で組み立てても、コルゲー
トフィン２がずれて本体４の奥に入ってしまう心配がな
い。

【００２７】次に、本発明の第３の実施形態について説
明する。図４は、本発明の第３の実施形態に係るスター
リング機関用熱交換器の製造方法を示す図である。図４
に示すように、本体４の一端４ｘ部の内面には、開口し
た一端４ｘの内径Ｒｂが最大径となるテーパー面４ａが
全周に施されている。コルゲートフィン２の内側には、
あらかじめその内径よりもわずかに大きな外径を有する
リング３を嵌めておく。これにより、コルゲートフィン
２は、内側からリング３に圧迫され、伸縮性により外径
Ｄｆが少し広がる。

【００２８】そして、図４（ａ）のように、このコルゲ
ートフィン２を本体４の一端４ｘ側から一定の力で同心
的に挿入する。コルゲートフィン２は、前述のように外
径Ｄｆが少し広がっているため、図４（ｂ）のように、
本体４のテーパー面４ａの根元に達して止まる。これに
より、コルゲートフィン２は押し広げられて本体４の内
面にぴったりと密着し、図２のような熱交換器１が完成
する。

【００２９】この方法によると、一定の力でコルゲート
フィン２を挿入している限り、コルゲートフィン２が本
体４のテーパー面４ａよりも奥に入ってしまう心配がな
い。したがって、補正の手間も省け、熱交換器１の生産
性が向上する。

【００３０】なお、リング３として、図５のように、そ
の外面３ａがテーパー面４ａと平行な斜面となるように
加工されたものを使用すると良い。この場合は、コルゲ
ートフィン２を一層ぴったりとテーパー面４ａに圧着で
きるため、性能の安定した熱交換器１を提供できる。

【００３１】本発明の第４の実施形態について説明す
る。図６は、本発明の第４の実施形態に係るスターリン
グ機関用熱交換器の製造方法の一例を示す図である。

【００３２】図６（ａ）に示すように、環状のコルゲー
トフィン２をリング３の外面に保持しておく。このと
き、コルゲートフィン２の内径はリング３の外径にほぼ
等しいか僅かに大きな寸法であることが望ましい。

【００３３】このようにしてコルゲートフィン２をリン
グ３外面に保持した部品を、図６（ｂ）に示すように、
コルゲートフィン２の外径と同程度またはわずかに大き
な内径を有する円筒の本体４に同心的に挿入し、本体４
の一端４ｘ部の内面に保持しておく。この円筒の本体４
はアルミ、銅、鉄系の延性に富む材料でできており、外
力により容易に塑性変形する。

【００３４】したがって、この状態で図６（ｂ）の矢印
のように、治具６によって円筒の本体４の外側から径方
向に力を加え、径を縮小するように本体４を塑性変形さ
せ、本体４をコルゲートフィン２に圧着する。これによ
り、図６（ｃ）のように、コルゲートフィン２は本体４
の内面にぴったりと密着し熱交換器１が完成する。

【００３５】この方法によると、保持しているコルゲー
トフィン２が軸方向ではなく、径方向に力が加わること
になるため、コルゲートフィン２がずれて本体４の奥に
入ってしまう心配がない。したがって、補正の手間も省
け、熱交換器１の生産性が向上する。

【００３６】次に、本発明の第５の実施形態について説
明する。図７は、本発明の第５の実施形態に係るスター
リング機関用熱交換器の製造方法の一例を示す図であ
る。

【００３７】図７（ａ）に示すように、リング３の一端
部の側面には、一対の突起３１を設けることにより、段
差３ｘが形成されており、その突起３１の分、リング３
の長さＬｒは、コルゲートフィン２の長さＬｆよりも長
くなっている。また、環状のコルゲートフィン２の内径
はリング３の外径にほぼ等しい寸法であることが望まし
い。

【００３８】このような関係で、突起３１が下に来るよ
うにしてリング３にコルゲートフィン２を嵌めこむと、
コルゲートフィン２の一端面が段差３ｘに支持される。

【００３９】このようにしてコルゲートフィン２をリン
グ３外面に保持した部品を、図７（ｂ）に示すように、
円筒の本体４に同心的に挿入し、本体４の一端４ｘ部の
内面に保持しておく。本体４はアルミ、銅、鉄系の延性
に富む材料でできており、外力により容易に塑性変形す
る。

【００４０】したがって、この状態で図７（ｂ）の矢印
のように、治具６によって円筒の本体４の外側から径方
向に力を加えることにより、径が縮小するように本体４
が塑性変形し、本体４をコルゲートフィン２に圧着する
ことができる。これにより、図７（ｃ）のように、コル
ゲートフィン２は本体４の内面にぴったりと密着し熱交
換器１が完成する。

【００４１】この方法によると、コルゲートフィン２は
リング３とずれずに保持でき、保持している部品に軸方
向ではなく径方向に力が加わることになるため、コルゲ
ートフィン２がずれて本体４の奥に入ってしまう心配が
ない。したがって、補正の手間も省け、熱交換器１の生
産性が向上する。

【００４２】次に、本発明の第６の実施形態について説
明する。図８は、本発明の第６の実施形態に係るスター
リング機関用熱交換器の製造方法の一例を示す図であ
る。

【００４３】図８（ａ）に示すように、リング３の両端
部の側面には、一対の突起３１，３２を設けることによ
り、段差３ｘ，３ｙがそれぞれ形成されており、その突
起３１，３２の分、コルゲートフィン２の長さＬｆより
も長くなっている。また、環状のコルゲートフィン２の
内径はリング３の外径にほぼ等しい寸法であることが望
ましい。

【００４４】このような関係で、突起３１が下に来るよ
うにリング３を持ち、コルゲートフィン２を突起３２の
外径よりも大きくなるように僅かに広げたのち、リング
３の外面において段差３ｘ，３ｙに挟まれる位置に持っ
てくと、コルゲートフィン２の一端面，他端面と段差３
ｘ，３ｙがそれぞれ接し、重力の方向とは関係無く、コ
ルゲートフィン２をリング３の外面にずれが生じない状
態で保持できる。

【００４５】このようにしてコルゲートフィン２をリン
グ３外面に保持した部品を、図８（ｂ）に示すように、
円筒の本体４に同心的に挿入し、本体４の一端４ｘ部の
内面に保持しておく。本体４はアルミ、銅、鉄系の延性
に富む材料でできており、外力により容易に塑性変形す
る。

【００４６】したがって、この状態で図８（ｂ）の矢印
のように、治具６によって円筒の本体４の外側から径方
向に力を加えることにより、径が縮小するように本体４
が塑性変形し、本体４をコルゲートフィン２に圧着する
ことができる。これにより、図８（ｃ）のように、コル
ゲートフィン２は本体４の内面にぴったりと密着し熱交
換器１が完成する。

【００４７】この方法によると、組立時に重力の方向と
は関係無くコルゲートフィン２はリング３とずれずに保
持でき、保持している部品に軸方向ではなく、径方向に
力が加わることになるため、コルゲートフィン２がずれ
て本体４の奥に入ってしまう心配がない。したがって、
補正の手間も省け、熱交換器１の生産性が向上する。

【００４８】次に、本発明の第７の実施形態について説
明する。図９は、本発明の第７の実施形態に係るスター
リング機関用熱交換器の製造方法を示す図である。本体
４の内面は、図９に示すように、一端４ｘ部が肉厚の厚
い（したがって、内径Ｒｂの小さな）装着面４ｂとなっ
ている。そして、他端４ｙから所定の長さで肉厚の薄い
（したがって、内径Ｒｂ'の大きな）定径面４ｃが伸
び、その末端から斜面４ｄとなって前記装着面４ｂに繋
がる形状をしている。この結果、本体４の内径は、一端
４ｘが最大で、他端４ｙが最小となる。コルゲートフィ
ン２の内側には、あらかじめその内径よりもわずかに大
きな外径を有するリング３を嵌めておく。これにより、
コルゲートフィン２は、内側からリング３に圧迫され、
伸縮性により外径Ｄｆが少し広がる。

【００４９】そして、図９（ａ）のように、このコルゲ
ートフィン２を本体４の他端４ｙ側から一定の力で同心
的に挿入する。コルゲートフィン２は、前述のように外
径Ｄｆが少し広がっているが、内径Ｒｂ'の比較的大き
な本体４の定径面４ｃはすり抜け、斜面４ｄに沿ってす
べりながら外側から圧迫される。そして、図９（ｂ）に
示すように、本体４とコルゲートフィン２の一端面同士
が揃ったら、挿入を止める。これにより、コルゲートフ
ィン２は圧縮されて本体４の装着面４ｂにぴったりと密
着し、熱交換器１が完成する。

【００５０】この方法によると、コルゲートフィン２の
挿入が終わった時点で熱交換器１が完成しており、その
状態では本体４とコルゲートフィン２の一端面同士が一
致している。したがって、補正の手間も省け、熱交換器
１の生産性が向上する。仮に、コルゲートフィン２が本
体４の一端４ｘよりも外に飛び出してしまっても、少し
押し込んで戻すだけで簡単にずれを補正できる。

【００５１】次に、本発明の第８の実施形態について説
明する。図１０は、本発明の第８の実施形態に係るスタ
ーリング機関用熱交換器の製造方法の一例を示す図であ
る。

【００５２】リング３の一端部の側面には、一対の突起
３１を設けることにより、段差３ｘが形成されており、
その突起３１の分、リング３の長さＬｒは、コルゲート
フィン２の長さＬｆよりも長くなっている。また、環状
のコルゲートフィン２の内径はリング３の外径にほぼ等
しい寸法であることが望ましい。

【００５３】このような関係で、突起３１が下に来るよ
うにしてリング３にコルゲートフィン２を嵌めこむと、
コルゲートフィン２の一端面と段差３ｘが接し、コルゲ
ートフィン２をリング３の外面にずれが生じない状態で
保持できる。

【００５４】このようにしてコルゲートフィン２をリン
グ３外面に保持した部品を、図１０（ａ）の矢印のよう
に、図９と同様な形状をした円筒の本体４の他端４ｙか
ら同心的に挿入することにより、コルゲートフィン２は
外側から圧迫されながらリング３とともに本体４に挿入
される。これにより、コルゲートフィン２は圧縮されて
本体４の装着面４ｂにぴったりと密着し、熱交換器１が
完成する。

【００５５】この方法によると、コルゲートフィン２を
リング３外面に保持した部品に軸方向より径方向に大き
な力が加わると共に段差３ｘによって軸方向のずれが規
制されるため、コルゲートフィン２がずれて本体４の奥
に入ってしまう心配がない。したがって、補正の手間も
省け、熱交換器１の生産性が向上する。

【００５６】また、段差をリング３の両端部の側面に設
けると、コルゲートフィン２はリング３とずれずに保持
できるため、本体４の上下を逆さにして上方から挿入す
ることができる。

【００５７】次に、本発明の第９の実施形態について説
明する。図１１は、本発明の第９の実施形態に係るスタ
ーリング機関用熱交換器の製造方法の一例を示す図であ
る。

【００５８】図１１（ａ）に示すように、円筒型の本体
４の一端４ｘ部の内径を大きくして内面に溝４１を設け
ることにより、本体４の内面の１箇所の全周に段差４ｚ
を形成している。また、環状のコルゲートフィン２の外
径は溝４１の内径より少し大きな寸法である。

【００５９】そして、環状のコルゲートフィン２を本体
４の溝４１に挿入し、本体４の一端４ｘ部の内面に保持
しておく。溝４１の幅Ｗはコルゲートフィン２の長さに
ほぼ等しい寸法であるため、コルゲートフィン２と本体
４の端面同士が一致するとともに、コルゲートフィン２
の一端面の縁部と段差４ｚが接することになる。したが
って、段差４ｚを下側にすることにより、コルゲートフ
ィン２は本体４とずれずに保持できる。

【００６０】次に、図１１（ａ）の矢印のように、リン
グ３を一端４ｘ側から、本体４と同心となるように、コ
ルゲートフィン２の内側に挿入する。このリング３の外
径はコルゲートフィン２の内径より少し大きな寸法に設
定されている。これにより、図１１（ｂ）に示すよう
に、コルゲートフィン２は本体４の内面にぴったりと密
着し熱交換器１が完成する。

【００６１】なお、リング３の挿入をしやすくするた
め、リング３の外面角部のコルゲートフィン２と接する
部分にテーパーを設けると良い。

【００６２】また、第４の実施形態に記したように本体
４の塑性変形や、第２の実施形態に記したようにリング
３の塑性変形によって、コルゲートフィン２を本体４の
内面にぴったりと密着させ熱交換器１を作製すると良
い。

【００６３】この方法によると、コルゲートフィン２が
段差４ｚに支えられて保持され、コルゲートフィン２が
軸方向にずれて本体４の奥に入ってしまう心配がない。
したがって、補正の手間も省け、熱交換器１の生産性が
向上する。

【００６４】次に、本発明の第１０の実施形態について
説明する。図１２は、本発明の第１０の実施形態に係る
スターリング機関用熱交換器の製造方法の一例を示す図
である。

【００６５】図１２（ａ）に示すように、円筒型の本体
４の一端４ｘ近傍の内径を大きくして内面に溝４１を設
けることにより、本体４の内面全周に２箇所の段差４ｚ
を形成している。また、環状のコルゲートフィン２の外
径は溝４１の内径にほぼ等しい寸法である。

【００６６】そして、環状のコルゲートフィン２を本体
４の一端４ｘ部の開口径よりも小さくなるように僅かに
縮径させたのち、本体４の溝４１に挿入する。ここで、
溝４１の幅Ｗはコルゲートフィン２の長さにほぼ等しい
寸法である。そのため、コルゲートフィン２の両端面の
縁部が段差４ｚ部で溝４と接することになり、重力の方
向とは関係無く、コルゲートフィン２は本体４と軸方向
にずれずに保持できる。

【００６７】次に、図１２（ａ）の矢印のように、リン
グ３を一端４ｘ側から、本体４と同心となるように、コ
ルゲートフィン２の内側に挿入する。このリング３の外
径はコルゲートフィン２の内径より少し大きな寸法に設
定されている。これにより、図１２（ｂ）に示すように
コルゲートフィンは本体４の内面にぴったりと密着し熱
交換器１が完成する。

【００６８】なお、リング３の挿入をしやすくするた
め、リング３の外面の最初にコルゲートフィン２と接す
る角部にテーパーを設けると良い。

【００６９】また、第４の実施形態に記したように本体
４の塑性変形や、第２の実施形態に記したようにリング
３の塑性変形によって、コルゲートフィン２を本体４の
内面にぴったりと密着させ熱交換器１を作製すると更に
良い。

【００７０】この方法によると、コルゲートフィン２が
段差４ｚにより挟まれて保持されており、重力に関係無
く、コルゲートフィン２がずれて本体４の奥に入ってし
まう心配がない。したがって、補正の手間も省け、熱交
換器１の生産性が向上する。

【００７１】次に、本発明の第１１の実施形態について
説明する。図１３は、本発明の第１１の実施形態の一例
を示す図である。図１３に示すように、本体４は、同種
の材料から成る円筒型部材４２とリング型部材４３の２
つの異なる管材を接合して構成されている。円筒型部材
４２とリング型部材４３の外径は等しいが、厚みは円筒
型部材４２の方が厚く、その分、内径が小さくなってい
る。

【００７２】したがって、本体４の全体形状は、図１１
に示す第９の実施形態の本体４と同様、リング型部材４
３の内面と円筒型部材４２の一端面によって本体４の一
端４ｘ部に溝４１と段差４ｚが形成される。また、さら
に円筒型部材４２と同内径のもう一つのリング型部材を
継ぎ足すことにより、図１２に示す第１０の実施形態と
同様な溝４１を設けることもできる。

【００７３】この実施形態によると、本体４に溝４１を
設けるための加工が不要となり、製造工程の自動化によ
り製造コストの低下につながる。

【００７４】次に、本発明の第１２の実施形態について
説明する。図１４は、本発明の第１２の実施形態に係る
スターリング機関用熱交換器の製造方法の一例を示す図
である。

【００７５】図１４（ａ）に示すように、本体４の一端
４ｘ部の内面に図１１に示す第９の実施形態と同様の溝
４１を設けるとともに、本体４の内面の１箇所の全周に
段差４ｚを形成している。

【００７６】また、リング３の一端部の外面には、一対
の突起３１を設けることにより、段差３ｚが形成されて
いる。環状のコルゲートフィン２の外径は本体４の溝４
１より少し大きい寸法である。

【００７７】そして図１４（ａ）の矢印のように、環状
のコルゲートフィン２を溝４１に挿入して、本体４の一
端４ｘ部の内面に保持しておく。このとき、コルゲート
フィン２の一端面の縁部が段差４ｚ部で溝４１と接して
いる。したがって、段差４ｚを下側にすることにより、
コルゲートフィン２は本体４とずれずに保持できる。

【００７８】次に、図１４（ａ）の矢印のように、リン
グ３を一端４ｘ側から、本体４と同心となるように、コ
ルゲートフィン２の内側に挿入する。このリング３の円
柱部の外径はコルゲートフィン２の内径より少し大きな
寸法に設定されている。

【００７９】こうしてリング３をコルゲートフィン２の
内面に挿入していくと、段差３ｘがコルゲートフィン２
に当たり、リング３は奥にずれることなく所定の位置で
止まる。これにより、図１４（ｂ）に示すようにコルゲ
ートフィンは本体４の内面にぴったりと密着し熱交換器
１が完成する。

【００８０】この方法によると、コルゲートフィン２が
段差４ｚに支えられて保持され、コルゲートフィン２が
軸方向にずれて本体４の奥に入ってしまう心配がなく、
さらにリング３も所定の位置に設置することができる。
したがって、補正の手間も省け、熱交換器１の生産性が
向上する。

【００８１】ここで、本体４の溝４１を、図１２のよう
に、空洞の開口よりもわずかに内側に設けて、溝４ｚを
２箇所に形成し、コルゲートフィン２を上下の段差４ｚ
により挟んで保持するようにしてもよい。この場合は、
本体４を逆さにしても熱交換器１が落下しないため、重
力の方向に関わらず、熱交換器１を容易に製造できる。

【００８２】また、製造方法としては、第７の実施形態
のように、コルゲートフィン２をリング３外面に保持し
た部品を、本体４の内面に同心的に挿入していく方法で
もよい。また、リング３の挿入をしやすくするため、リ
ング３の外面の最初にコルゲートフィン２と接するコー
ナ部分にテーパーを設けてもよい。

【００８３】また、第４の実施形態に記したように本体
４の塑性変形や、第８の実施形態に記したようにリング
３の塑性変形によって、コルゲートフィン２を本体４の
内面にぴったりと密着させ熱交換器１を作製してもよ
い。

【００８４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、円
筒の本体の内面に環状のコルゲートフィンをぴったりと
密着できる。また、コルゲートフィンの位置が軸方向に
ずれる心配がないため、補正の手間が省け、熱交換器の
生産性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態に係るスターリング
機関用熱交換器の製造方法を示す模式図であり、リング
挿入前の本体の断面図（ａ）、リングの挿入後の本体の
断面図（ｂ）、コルゲートフィンを本体に圧着して完成
した熱交換器の断面図（ｃ）をそれぞれ示している。

【図２】 その熱交換器の斜視図である。

【図３】 本発明の第２の実施形態に係るスターリング
機関用熱交換器の製造方法を示す模式図であり、リング
およびコルゲートフィンの一体物の挿入時の断面図
（ａ）、リングおよびコルゲートフィンの一体物の挿入
後の本体の断面図（ｂ）、コルゲートフィンを本体に圧
着して完成した熱交換器の断面図（ｃ）をそれぞれ示し
ている。

【図４】 本発明の第３の実施形態に係るスターリング
機関用熱交換器の製造方法を示す模式図であり、コルゲ
ートフィンとリングの一体物の挿入前の本体の断面図
（ａ）、コルゲートフィンを本体に圧着して完成した熱
交換器の断面図（ｂ）をそれぞれ示している。

【図５】 その熱交換器の他の例を示す断面図である。

【図６】 本発明の第４の実施形態に係るスターリング
機関用熱交換器の製造方法を示す模式図であり、リング
およびコルゲートフィンの一体物の挿入時の断面図
（ａ）、リングおよびコルゲートフィンの一体物の挿入
後の本体の断面図（ｂ）、コルゲートフィンを本体に圧
着して完成した熱交換器の断面図（ｃ）をそれぞれ示し
ている。

【図７】 本発明の第５の実施形態に係るスターリング
機関用熱交換器の製造方法を示す模式図であり、リング
およびコルゲートフィンの一体物の挿入時の断面図
（ａ）、リングおよびコルゲートフィンの一体物の挿入
後の本体の断面図（ｂ）、コルゲートフィンを本体に圧
着して完成した熱交換器の断面図（ｃ）をそれぞれ示し
ている。

【図８】 本発明の第６の実施形態に係るスターリング
機関用熱交換器の製造方法を示す模式図であり、リング
およびコルゲートフィンの一体物の挿入時の断面図
（ａ）、リングおよびコルゲートフィンの一体物の挿入
後の本体の断面図（ｂ）、コルゲートフィンを本体に圧
着して完成した熱交換器の断面図（ｃ）をそれぞれ示し
ている。

【図９】 本発明の第７の実施形態に係るスターリング
機関用熱交換器の製造方法を示す模式図であり、コルゲ
ートフィンとリングの一体物の挿入時の本体の断面図
（ａ）、コルゲートフィンを本体に圧着して完成した熱
交換器の断面図（ｂ）をそれぞれ示している。

【図１０】 本発明の第８の実施形態に係るスターリン
グ機関用熱交換器の製造方法を示す模式図であり、リン
グおよびコルゲートフィンの一体物の挿入時の断面図
（ａ）、コルゲートフィンを本体に圧着して完成した熱
交換器の断面図（ｂ）をそれぞれ示している。

【図１１】 本発明の第９の実施形態に係るスターリン
グ機関用熱交換器の製造方法を示す模式図であり、リン
グ挿入時の断面図（ａ）、コルゲートフィンを本体に圧
着して完成した熱交換器の断面図（ｂ）をそれぞれ示し
ている。

【図１２】 本発明の第１０の実施形態に係るスターリ
ング機関用熱交換器の製造方法を示す模式図であり、リ
ング挿入時の断面図（ａ）、コルゲートフィンを本体に
圧着して完成した熱交換器の断面図（ｂ）をそれぞれ示
している。

【図１３】 本発明の第１１の実施形態に係る、２つの
部材よりなる本体の断面図である。

【図１４】 本発明の第１２の実施形態に係るスターリ
ング機関用熱交換器の製造方法を示す模式図であり、リ
ング挿入時の断面図（ａ）、コルゲートフィンを本体に
圧着して完成した熱交換器の断面図（ｂ）をそれぞれ示
している。

【図１５】 従来のスターリング機関用熱交換器の製造
方法を示す模式図である。

【符号の説明】

１ 熱交換器 ２ コルゲートフィン ３ リング ４ 本体 ４ａ テーパー面 ４１ 溝

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒の本体の内面に環状のコルゲートフ
   ィンを圧着するスターリング機関用熱交換器の製造方法
   であって、前記本体の一端部の内面に前記コルゲートフ
   ィンを保持しておき、このコルゲートフィンの内側から
   延性に富む材料から成るリングを同心的に挿入し、その
   リングの内面から径方向に均一な力を加えて塑性変形さ
   せることにより、前記コルゲートフィンを前記本体の内
   面に圧着させることを特徴とするスターリング機関用熱
   交換器の製造方法。
2. 【請求項２】 円筒の本体の内面に環状のコルゲートフ
   ィンを圧着して成るスターリング機関用熱交換器であっ
   て、コルゲートフィンの内側にこのコルゲートフィンの
   内径よりわずかに大きな外径を有するリングを同心的に
   嵌めることにより、前記コルゲートフィンを前記本体の
   内面に圧着させて成り、前記本体の一端部に前記コルゲ
   ートフィンを挿入・保持する溝を設けたことを特徴とす
   るスターリング機関用熱交換器。
3. 【請求項３】 前記本体を内径の異なる管材を接合して
   構成し、その内径の大きな管材の内面と内径の小さな管
   材の一端面とで前記溝を形成したことを特徴とする請求
   項２に記載のスターリング機関用熱交換器。
4. 【請求項４】 円筒の本体の内面に環状のコルゲートフ
   ィンを圧着するスターリング機関用熱交換器の製造方法
   であって、前記本体の一端部の内面に前記コルゲートフ
   ィンを延性に富む材料から成るリング外側に保持した部
   品を保持しておき、そのリングの内面から径方向に均一
   な力を加えて塑性変形させることにより、前記コルゲー
   トフィンを前記本体の内面に圧着させることを特徴とす
   るスターリング機関用熱交換器の製造方法。
5. 【請求項５】 内径が一端で大となるようなテーパー面
   が内面に施された円筒の本体の前記テーパー面に環状の
   コルゲートフィンを圧着して成るスターリング機関用熱
   交換器。
6. 【請求項６】 前記コルゲートフィンの内側に同心的に
   配設するリングの外面は、前記本体のテーパー面と平行
   な斜面となっていることを特徴とする請求項５に記載の
   スターリング機関用熱交換器。
7. 【請求項７】 円筒の本体の内面に環状のコルゲートフ
   ィンを圧着するスターリング機関用熱交換器の製造方法
   であって、延性に富む材料から成る本体の一端部に前記
   コルゲートフィンをリング外側に保持した部品を同心的
   に挿入し、前記本体の外面から径方向に均一な力を加え
   て塑性変形させることにより、前記コルゲートフィンを
   前記本体の内面に圧着させることを特徴とするスターリ
   ング機関用熱交換器の製造方法。
8. 【請求項８】 内径が円筒の一端で小となり他端で大と
   なるように前記円筒の厚みを変化させた本体の一端部に
   環状のコルゲートフィンを圧着するスターリング機関用
   熱交換器の製造方法であって、前記コルゲートフィンを
   リング外側に保持した部品を前記本体の他端から同心的
   に挿入することにより、前記コルゲートフィンを前記本
   体の一端部内面に圧着させることを特徴とするスターリ
   ング機関用熱交換器の製造方法。
9. 【請求項９】 請求項４，７，８のいずれかに記載の製
   造方法によって製造されたスターリング機関用熱交換器
   であって、前記リングの一端部または両端部の側面に突
   起を設けて段差を形成したことを特徴とするスターリン
   グ機関用熱交換器。