JP2016517950A - 少なくとも2つの流体流れ回路を有する熱交換器モジュールを製作する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
‐溝付きプレート上に各溝の周囲のところに浮き上がった状態の材料の連続ビード及びプレートの周囲のところで浮き上がった状態の別の連続ビードを設けるステップ、
‐溝付きプレートを、これらの連続ビードが容器内に位置し、溝が開口した端部を備えていない状態で積み重ねるステップ、
‐容器を密閉するステップ、
‐低圧力HIPサイクルを適用し、その間、少なくとも1本の溝によって個々に画定された各チャネルの封止が連続ビードの拡散溶接を用いて得られるようにするステップ、
‐チャネルを穴あけして加圧ガスが各チャネル中に入り込むことができるようにするステップ、
‐高圧HIPサイクルを適用して連続ビードによって画定された表面の拡散溶接によって良好な機械的性質を接合部に与えるステップが実施される。
a/第1の回路と称する少なくとも2つの流体回路のうちの一方の1つ又は2つ以上のエレメントを製作するステップを含み、第1の回路の各エレメントは、少なくとも2枚の金属プレートを含み、少なくとも2枚の金属プレートのうちの少なくとも1枚は、第1の溝を有し、
b/各エレメントの少なくとも2枚の金属プレートを積み重ねて第1の溝が第1の回路のチャネルを形成するようにするステップを含み、
c/拡散溶接によって、第1の回路の各エレメントの少なくとも2枚の積み重ねられた金属プレートを相互に組み立てるステップを含み、
d/第2の回路と称する少なくとも1つの他の流体回路の1つ又は2つ以上のエレメントを製作するステップを含み、第2の回路の各エレメントは、第2の回路のチャネルの少なくとも一部分を有し、
e/拡散溶接若しくははんだ付けによって、又は拡散はんだ付けによって、第1の回路のエレメントと第2の回路のエレメントを組み立てるステップを含むことを特徴とする方法に関する。
‐すなわち、第2の回路の各エレメントについて、少なくとも1枚が第2の回路のチャネルの一部分を形成する第2の溝を備えた少なくとも2枚の金属プレートを積み重ねるステップd1/及び拡散溶接により第2の回路の各エレメントの少なくとも2枚の積み重ねられた金属プレートを相互に組み立てる次のステップd2/による。第1の回路のチャネルを形成する溝と反対側の第1の回路の各エレメントの少なくとも1つの主要面又は2つの主要面を溝切りすることによって第2の溝を作るのが良い。変形例として、第1の回路のエレメントとは別体である金属プレートの主要面を溝切りすることによって第2の溝を作っても良い。
‐すなわち、第2の回路の各エレメントについて、互いに平行に配列されると共に第2の回路のチャネルの一部分を形成する管の挿入ステップd′1/による。
Claims (26)
- 各々がチャネルを備えた少なくとも2つの流体回路を有する熱交換器モジュールを製作する方法であって、
a/第1の回路と称する前記少なくとも2つの流体回路のうちの一方の1つ又は2つ以上のエレメント(2)を作るステップを含み、前記第1の回路の各エレメントは、少なくとも2枚の金属プレート(1)を含み、前記少なくとも2枚の金属プレートのうちの少なくとも1枚は、第1の溝(10)を有し、
b/各エレメントの前記少なくとも2枚の金属プレート(1)を積み重ねて前記第1の溝が前記第1の回路の前記チャネル(11)を形成するようにするステップを含み、
c/拡散溶接によって、前記第1の回路の各エレメントの前記少なくとも2枚の積み重ねられた金属プレートを相互に組み立てるステップを含み、
d/第2の回路と称する少なくとも1つの他の流体回路の1つ又は2つ以上のエレメント(3,30;6,60)を作るステップを含み、前記第2の回路の各エレメントは、前記第2の回路の前記チャネル(31,60)の少なくとも一部分を有し、
e/拡散溶接若しくははんだ付けによって、又は拡散はんだ付けによって、前記第1の回路の前記エレメントと前記第2の回路の前記エレメントを組み立てるステップを含む、熱交換器モジュールを製作する方法。 - 前記ステップb/の前に、前記第1の回路の各エレメントの前記金属プレートをクリーニングするステップa1/を実施する、請求項1記載の方法。
- 前記ステップb/後に、各エレメントの前記少なくとも2枚の金属プレートの周囲を封止するステップb1/を実施し、次に各封止スタックの内側の脱ガスを行うステップb2/を、プレート相互間の各インターフェースのところに設けられている開口穴を介して実施し、前記開口穴を閉鎖するステップb3/を実施し、最後に熱間等静水圧圧縮成形(HIP)サイクルを、封止されて脱ガスされた各スタックに比較的低圧で適用することによって前記ステップc/を実施する、請求項1又は2記載の方法。
- 各スタックの前記周囲を溶接することによって前記ステップb1/を実施する、請求項3記載の方法。
- 前記ステップb1/を、容器と称する金属ケーシング中への各スタックの挿入によって実施し、次に、前記容器を溶接するステップを実施し、前記開口穴は、前記容器の一面に溶接された圧送ポートと呼ばれる管内に開口し、前記圧送ポートを経て前記ステップb2/を実施し、前記圧送ポートを溶接することによって前記ステップb3/を実施する、請求項3記載の方法。
- 前記ステップc/の前記HIPサイクルを20〜500bar、好ましくは40〜200barの圧力で実施する、請求項3〜5のうちいずれか一項に記載の方法。
- 前記ステップc/の前記HIPサイクルを500〜1200℃の温度で実施する、請求項3〜6のうちいずれか一項に記載の方法。
- 前記ステップc/を一軸圧縮によって実施する、請求項1又は2記載の方法。
- 前記ステップc/を1〜500kg/cm2、好ましくは10〜250kg/cm2の圧縮力で実施する、請求項8記載の方法。
- 前記ステップc/を15分間〜数時間、好ましくは30分間〜2時間の持続時間にわたり実施する、請求項1〜9のうちいずれか一項に記載の方法。
- 前記ステップc/後に、好ましくは加工によって、少なくとも1枚の組み立て状態の金属プレートの厚さを減少させるステップc1/を実施する、請求項1〜10のうちいずれか一項に記載の方法。
- 前記ステップc/後又は該当する場合には前記ステップc1/後に、前記第1の回路の前記チャネルを外側に向かって開口させるステップc2/を実施する、請求項1〜11のうちいずれか一項に記載の方法。
- 前記ステップc2/後に、熱間等静水圧圧縮成形(HIP)サイクルを既に組み立てられた各スタックに高圧で適用するステップc3/を実施する、請求項12記載の方法。
- 前記ステップc3/の前記HIPサイクルを500〜2000bar、好ましくは800〜1200barの圧力で実施する、請求項13記載の方法。
- 前記ステップc/後又は該当する場合には前記ステップc1/後又は該当する場合には前記ステップc3/前及び/又は前記ステップc3/後に、前記第1の回路の前記チャネルの非破壊管理ステップc4/を好ましくは超音波によって実施する、請求項1〜14のうちいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2の回路の各エレメントについて、少なくとも2枚の金属プレートであってそのうち少なくとも1枚が前記第2の回路の前記チャネルの一部分を形成する第2の溝を備えた前記2枚の金属プレートを積み重ねるステップd1/と、前記第2の回路の各エレメントの前記少なくとも2枚の積み重ねられた金属プレートを拡散溶接により相互に組み立てる次のステップd2/とによって、前記ステップd/を実施する、請求項1〜15のうちいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の回路の前記チャネルを形成する前記溝と反対側の前記第1の回路の各エレメントの少なくとも1つの主要面又は2つの主要面を溝切りすることによって前記第2の溝を作る、請求項16記載の方法。
- 前記第1の回路の前記エレメントとは別体である金属プレートの主要面を溝切りすることによって前記第2の溝を作る、請求項16記載の方法。
- 前記第2の回路の各エレメントについて、互いに平行に配列されると共に前記第2の回路の前記チャネルの一部分を形成する管を挿入するステップd1/によって、前記ステップd/を実施する、請求項1〜15のうちいずれか一項に記載の方法。
- 熱間等静水圧圧縮成形(HIP)サイクルを高圧で前記第1の回路の前記エレメントと前記第2の回路の前記エレメントとの間に適用することによって前記ステップe/を実施し、前記第1の回路と前記第2の回路の前記チャネルは両方とも、前記外側に向かって開口する、請求項1〜19のうちいずれか一項に記載の方法。
- 前記ステップe/による前記HIPサイクルを500〜2000bar、好ましくは800〜1200barの圧力で実施する、請求項20記載の方法。
- 前記ステップd/と前記ステップe/との間で、前記第1の回路の前記チャネルは、外側及び形成された前記第2の回路の前記チャネルに向かって開口し、熱間等静水圧圧縮成形(HIP)サイクルを比較的低い圧力で前記第1の回路の前記エレメントと前記第2の回路の前記エレメントとの間に適用することによって前記ステップd2/を実施する、請求項1〜21のうちいずれか一項に記載の方法。
- 前記ステップe/による前記組み立て状態のモジュールに流体コレクタを溶接するステップf/を含み、前記流体コレクタは、前記第1の回路又は前記第2の回路内を流れる流体を分配し又は回収することができる、請求項1〜22のうちいずれか一項に記載の方法。
- 請求項1〜23のうちいずれか一項に記載の方法に従って得られた少なくとも2つの流体回路を有する熱交換器モジュール。
- 互いに連結された請求項24記載の複数のモジュールを含む熱交換器システム。
- 原子炉、例えば液体金属冷却炉(LMFR)の熱交換器の一部としての請求項24記載の熱交換器モジュール又は請求項25記載の熱交換器システムの使用。
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