JP2016160959A - 高温配管の冷却治具,冷却装置及びその設置方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】高温配管1の要部の外周面11に沿って装着されるプレート状の吸熱部31と、吸熱部31の一面に形成され外周面11から吸熱する吸熱面32と、吸熱部31の他面から突設された複数の放熱プレート部33と、を備え、吸熱部31の吸熱面32側に、吸熱部31を外周面11に沿った湾曲形状に撓ませるためのノッチ41が高温配管1の軸方向と平行に穿設されている。
【選択図】図1
Description
なお、ここでは、第1実施形態〜第4実施形態の4つの実施形態を例示するが、これらの実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。
まず、図1〜図4を参照して本発明の第1実施形態を説明する。
図2(a)に示すように、高温配管1の外周には、保温材2が装着されている。この保温材2は、通常は高温配管1の外周全周に亘って常設されるが、上記のように、クリープ破断リスクが高いと判断された要部では、図2(b)に示すように、この保温材2を部分的に除去して、これにより露出した高温配管1の要部の外周面11に、図1に示すように冷却治具3を装着する。なお、保温材2の除去は、高温配管1の長手方向に対してもクリープ破断リスクが高いと判断された必要な箇所のみを部分的に除去する。
次に、図5を参照して本発明の第2実施形態を説明する。
本実施形態は、放熱プレート部33の冷却構成が第1実施形態と異なっている。
放熱プレート部33の先端部(外方部)には、冷却水が流通するウォータージャケット34が接続されており、図示しないポンプで送給される冷却水がウォータージャケット34の内部(流路)34a内を流通するようになっている。
なお、本実施形態の場合、ウォータージャケット34の外周側から保持用シート51等を巻き付けてウォータージャケット34を保持する保持機構50を適用してもよい。
次に、図6を参照して本発明の第3実施形態を説明する。
本実施形態は、図6に示すように、第1実施形態の冷却治具3において、吸熱面32に磁石40が装備されていない箇所(隙間)42、つまり、外周面11のうち、長手方向に沿って延びる溶接部12の表面に対応する箇所42に、熱伝導性材料を用いた薄板状のシム43が隙間42の大きさに合わせた枚数だけ積層され介装されている。
次に、図7〜図9を参照して本発明の第4実施形態を説明する。
図9に示すように、本実施形態では、高温配管1の環状の溶接部13に冷却治具103を装着する。つまり、高温配管1は、配管を長手方向に適宜接続されて敷設されるため、配管同士の結合箇所には、配管の端部同士を突合せ溶接した箇所が存在する。この溶接箇所は環状であるため、本実施形態では、この環状溶接部13の形状に合わせて、冷却治具103を配置する。
本実施形態の冷却治具103は、熱伝導性及び耐熱性の高い材料で形成され、図7に示すように、高温配管1の外周面11に接触するように装着されるプレート状の吸熱部131と、吸熱部131の一面に形成され外周面11から吸熱する吸熱面132と、吸熱部131の他面から互いに並列状に突設された複数(ここでは4枚)の放熱プレート部(冷却フィン)133と、を備えている。
つまり、複数の冷却治具103を高温配管1の要部の円筒状の外周面11の周囲に装着する際に、吸熱部131の吸熱面132側に形成されたノッチ141を利用して、吸熱部131が外周面11に適正に整合させて配置することができ、吸熱部131で外周面11の熱を効率よく吸熱し、この熱を放熱プレート部133で放熱することができ、高温配管1を確実に冷却することができる。
つまり、各放熱プレート部33が外周面11の外方の放射方向(法線方向)及び高温配管1の軸線方向へ延びる二次元的な平板状に形成された冷却治具3を、溶接部13の全周を覆うように複数配置する。これによっても、環状溶接部13を低脚できる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態の一部を変更したり、上記実施形態どうしを組み合わせたりして実施することができる。
また、第3実施形態では、隙間42内にシム43を介装しているが、熱伝導性材料で溶接12,13の凹凸に沿って接触できるものであれば、展延性の高い金属ブロックなど、シムに限らず適用できる。
11 高温配管1の外周面
12,13 溶接部
2 保温材
3,103 冷却治具
31,131 吸熱部
32,132 吸熱面
33,133 放熱プレート部(冷却フィン)
34 ウォータージャケット
34a 流路
40 磁石
41 ノッチ
42 隙間
43 シム
50 保持機構
51 保持用シート
6 カバー
61 開口縁部
62 流路
7 冷却流体供給部
71 ブロア
72 導入管
73 送風口
143 スリット
Claims (9)
- 高温配管の要部の外周面に装着され前記要部を冷却する冷却治具であって、
前記高温配管の要部の外周面に沿って装着されるプレート状の吸熱部と、
前記吸熱部の一面に形成され前記外周面から吸熱する吸熱面と、
前記吸熱部の他面から突設された複数の放熱プレート部と、を備え、
前記吸熱部の前記吸熱面側に、前記吸熱部を前記外周面に沿った湾曲形状に撓ませるためのノッチが前記高温配管の軸方向と平行に穿設されている
ことを特徴とする、高温配管の冷却治具。 - 前記吸熱面には、前記ノッチが設けられた箇所を除いて、前記外周面に吸着する磁石が装着されている
ことを特徴とする、請求項1記載の高温配管の冷却治具。 - 前記放熱プレート部の外方側を圧接し、前記吸熱部及び前記放熱プレート部を前記高温配管の外周に保持する保持機構を備えている
ことを特徴とする、請求項1又は2記載の高温配管の冷却治具。 - 前記放熱プレート部は、前記高温配管への装着状態で前記高温配管の軸方向且つ径方向に向くように配向されている
ことを特徴とする、請求項1〜3の何れか一項に記載の高温配管の冷却治具。 - 前記放熱プレート部の外方に複数のスリットが形成され、前記放熱プレート部は、前記高温配管への装着状態で前記高温配管の周方向且つ径方向に向くように配向されている
ことを特徴とする、請求項1〜3の何れか一項に記載の高温配管の冷却治具。 - 前記要部は溶接部を含む部分であり、前記吸熱部の前記吸熱面側の前記溶接部に対応する箇所には隙間が形成され、前記隙間に熱伝導性材料を用いたシムが積層されている
ことを特徴とする、請求項1〜5の何れか一項に記載の高温配管の冷却治具。 - 請求項1〜6の何れか一項に記載の高温配管の冷却治具と、
前記冷却治具の前記放熱プレート部を冷却する冷却流体を流通させる流路と、
前記流路内の空間に冷却流体を供給する冷却流体供給部と、を備えている
ことを特徴とする、高温配管の冷却装置。 - 前記流路は、前記放熱プレート部の外方側に接続されて冷却水が流通するウォータージャケットである
ことを特徴とする、請求項7記載の高温配管の冷却装置。 - 請求項7又は8記載の高温配管の冷却装置の設置方法であって、
非破壊検査により冷却すべき高温配管の要部を特定するステップと、
前記高温配管の外周に常設されている保温材のうち前記要部の外周部分を除去するステップと、
露出した前記要部の外周面に、前記冷却治具の前記複数の放熱プレート部を装着するステップと、
前記流路を配設するステップと、
前記冷却流体供給部を設置するステップと、を順次実施する
ことを特徴とする、高温配管の冷却装置の設置方法。
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