JP3276562B2 - 熱交換器の二重管用管板組立体及びその製作方法 - Google Patents
熱交換器の二重管用管板組立体及びその製作方法Info
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- F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
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- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
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- F28F9/02—Header boxes; End plates
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば高速増殖炉
のような原子力発電プラントで使用される蒸気発生器の
ような熱交換器に関し、特に、同熱交換器の二重管用管
板組立体とその製作方法に関するものである。
のような原子力発電プラントで使用される蒸気発生器の
ような熱交換器に関し、特に、同熱交換器の二重管用管
板組立体とその製作方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】原子力発電プラントにおいては、直接接
触を好まない２種の熱媒体を用いる熱交換器が使用され
ることがある。例えば高速増殖炉のように、冷却材とし
て熱伝達特性の良い液体金属ナトリウムを用いる場合、
水と液体ナトリウムは直接接触すると急激な反応を生
じ、水素ガスを発生するので、水及び液体ナトリウムの
境界となる伝熱管等は細心の注意を払って製作され、前
記直接接触を事実上防止している。しかしながら、使用
による材質劣化を含め前記直接接触を確率的に零にする
ことは難しく、伝熱管の材質劣化による漏洩を早目に検
知し、なおかつ直接接触の機会を低減するため、二重伝
熱管の導入の検討が進められている。この二重伝熱管
は、内管と外管とから構成され、外管の外部を流れるナ
トリウムが内管の内部を流れる水を加熱して蒸気を発生
させるもので、管壁が二重であるため、加熱流体である
ナトリウムと被加熱流体である水とを確実に分離できる
という利点を有する。また、内管及び外管の間には微小
隙間もしくは細い溝が設けられていて、その中にキャリ
アガスとしてヘリウムガスを充填し、このヘリウムガス
を用いて漏洩を検出し、激しく反応するナトリウムと水
との接触を未然に防止することとしている。
触を好まない２種の熱媒体を用いる熱交換器が使用され
ることがある。例えば高速増殖炉のように、冷却材とし
て熱伝達特性の良い液体金属ナトリウムを用いる場合、
水と液体ナトリウムは直接接触すると急激な反応を生
じ、水素ガスを発生するので、水及び液体ナトリウムの
境界となる伝熱管等は細心の注意を払って製作され、前
記直接接触を事実上防止している。しかしながら、使用
による材質劣化を含め前記直接接触を確率的に零にする
ことは難しく、伝熱管の材質劣化による漏洩を早目に検
知し、なおかつ直接接触の機会を低減するため、二重伝
熱管の導入の検討が進められている。この二重伝熱管
は、内管と外管とから構成され、外管の外部を流れるナ
トリウムが内管の内部を流れる水を加熱して蒸気を発生
させるもので、管壁が二重であるため、加熱流体である
ナトリウムと被加熱流体である水とを確実に分離できる
という利点を有する。また、内管及び外管の間には微小
隙間もしくは細い溝が設けられていて、その中にキャリ
アガスとしてヘリウムガスを充填し、このヘリウムガス
を用いて漏洩を検出し、激しく反応するナトリウムと水
との接触を未然に防止することとしている。
【０００３】このような二重伝熱管の利点を生かすため
に、従来、二重管用管板の構造として、図９に示すよう
なものが知られている。即ち、図９に示す構造おいて、
二重伝熱管は同軸状の内管２４と外管２６とからなり、
外管２６は、その外周縁で平らなナトリウム側の内管板
２０にある開口の内周縁に液密に固定され、内管２４
は、外管の端部を越えて延長し、同様に平らな水側の外
管板２２にある開口の内周縁に液密に取着されている。
内管２４及び外管２６の間には、ヘリウムガスを案内す
るための微小隙間２５が形成され、これが管板２０，２
２の間にあるガス空間２３に連通している。
に、従来、二重管用管板の構造として、図９に示すよう
なものが知られている。即ち、図９に示す構造おいて、
二重伝熱管は同軸状の内管２４と外管２６とからなり、
外管２６は、その外周縁で平らなナトリウム側の内管板
２０にある開口の内周縁に液密に固定され、内管２４
は、外管の端部を越えて延長し、同様に平らな水側の外
管板２２にある開口の内周縁に液密に取着されている。
内管２４及び外管２６の間には、ヘリウムガスを案内す
るための微小隙間２５が形成され、これが管板２０，２
２の間にあるガス空間２３に連通している。
【０００４】このガス空間２３は検知器（図示せず）に
連絡しており、微小隙間２５及びガス空間２３内のヘリ
ウムガスに含まれる湿分が該検知器により検出される
と、水が流れる内管２４に漏洩があると判定される。ま
た、圧力は、内管２４内の圧力＞微小隙間２６及びガス
空間２３内のヘリウムガス圧力＞外管２６外の冷却材ナ
トリウム圧力の順に設定しているので、ナトリウム中に
含まれるヘリウムガス成分を検出することにより外管２
６の漏洩が判定される。
連絡しており、微小隙間２５及びガス空間２３内のヘリ
ウムガスに含まれる湿分が該検知器により検出される
と、水が流れる内管２４に漏洩があると判定される。ま
た、圧力は、内管２４内の圧力＞微小隙間２６及びガス
空間２３内のヘリウムガス圧力＞外管２６外の冷却材ナ
トリウム圧力の順に設定しているので、ナトリウム中に
含まれるヘリウムガス成分を検出することにより外管２
６の漏洩が判定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図９に示した
ような従来の管板構造には以下のような様々な問題点が
あり、その解決が望まれている。即ち、 （１） ナトリウム側の内管板２０と水側の外管板２２
とが互いに独立した構造であるため、１枚の管板で耐圧
強度を出す必要があり、各管板が厚いものにならざるを
得ず、製作コストが高い。即ち、内管板２０と外管板２
２とが完全に離れているので、例えば、内管２４に漏洩
が生じれば内管２４内の高圧が内管板２０にもかかり、
結局管板２０，２２は水側の高圧に耐える同じ板厚が必
要になり、管板全体の厚さが大きくなる。 （２） 製作の都合上、ナトリウム側の内管板２０と水
側の外管板２２との間の間隔をある程度広く確保しなけ
ればならないため、ヘリウムガスの使用量が多く、ヘリ
ウム中の湿分によって、内管２４の漏洩を検出する上で
好ましくない影響を受ける。即ち、ガス空間２３の容積
が大きく、含有湿分から行う漏洩検出の精度が悪くなる
（所定量の漏洩湿分があっても濃度があがらず早期検出
が難しい。）。 （３） 平管板２０，２２の場合には、所定の大きさの
管板に接続できる伝熱管の本数が比較的に少なく、ま
た、中央部の応力が大きくなる。 （４） 二重伝熱管に漏洩が発生した場合、漏洩した管
を早く同定するために、該伝熱管を複数の漏洩検出セク
ションに分けることが有効であるが、前述したように、
ナトリウム側管板及び水側管板が完全に離間しているた
め、その間のガス空間を有効に仕切ることが難しく、漏
洩検出セクションを複数にすることが実際上は困難であ
る。 従って、本発明の目的は、上述した諸問題（１）〜
（４）を解決するための熱交換器の二重管用管板組立体
及びそのような管板組立体の製作方法を提供することで
ある。
ような従来の管板構造には以下のような様々な問題点が
あり、その解決が望まれている。即ち、 （１） ナトリウム側の内管板２０と水側の外管板２２
とが互いに独立した構造であるため、１枚の管板で耐圧
強度を出す必要があり、各管板が厚いものにならざるを
得ず、製作コストが高い。即ち、内管板２０と外管板２
２とが完全に離れているので、例えば、内管２４に漏洩
が生じれば内管２４内の高圧が内管板２０にもかかり、
結局管板２０，２２は水側の高圧に耐える同じ板厚が必
要になり、管板全体の厚さが大きくなる。 （２） 製作の都合上、ナトリウム側の内管板２０と水
側の外管板２２との間の間隔をある程度広く確保しなけ
ればならないため、ヘリウムガスの使用量が多く、ヘリ
ウム中の湿分によって、内管２４の漏洩を検出する上で
好ましくない影響を受ける。即ち、ガス空間２３の容積
が大きく、含有湿分から行う漏洩検出の精度が悪くなる
（所定量の漏洩湿分があっても濃度があがらず早期検出
が難しい。）。 （３） 平管板２０，２２の場合には、所定の大きさの
管板に接続できる伝熱管の本数が比較的に少なく、ま
た、中央部の応力が大きくなる。 （４） 二重伝熱管に漏洩が発生した場合、漏洩した管
を早く同定するために、該伝熱管を複数の漏洩検出セク
ションに分けることが有効であるが、前述したように、
ナトリウム側管板及び水側管板が完全に離間しているた
め、その間のガス空間を有効に仕切ることが難しく、漏
洩検出セクションを複数にすることが実際上は困難であ
る。 従って、本発明の目的は、上述した諸問題（１）〜
（４）を解決するための熱交換器の二重管用管板組立体
及びそのような管板組立体の製作方法を提供することで
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、請求項１に記載の本発明は、微小隙間を内管と外管
の間に有する二重伝熱管を備えた熱交換器において、前
記内管及び外管の端部が接合される管板を半球殻状に形
成し、前記管板を形成する二重板の間に前記微小隙間の
端部に連通する細い流路を形成してなることを特徴とす
る熱交換器の二重管用管板組立体を提供している。
め、請求項１に記載の本発明は、微小隙間を内管と外管
の間に有する二重伝熱管を備えた熱交換器において、前
記内管及び外管の端部が接合される管板を半球殻状に形
成し、前記管板を形成する二重板の間に前記微小隙間の
端部に連通する細い流路を形成してなることを特徴とす
る熱交換器の二重管用管板組立体を提供している。
【０００７】また、請求項２に記載の本発明によると、
内管と外管との間に隙間を有する二重管を備えた熱交換
器の管板組立体を製作する方法は、加熱流体用管板とな
る板材と被加熱流体用管板となる板材のうちの少なくと
も一方に漏洩検出用の流路を形成し、前記流路を内側に
して前記板材の双方を互いに接合し、接合された該板材
の各々を半球殻状に成形し、該半球殻状板材に、前記流
路と連通可能に内管取付孔を穿設し、前記半球殻状の板
材の外面に前記内管取付孔と同軸状に外管取付部を形成
する。
内管と外管との間に隙間を有する二重管を備えた熱交換
器の管板組立体を製作する方法は、加熱流体用管板とな
る板材と被加熱流体用管板となる板材のうちの少なくと
も一方に漏洩検出用の流路を形成し、前記流路を内側に
して前記板材の双方を互いに接合し、接合された該板材
の各々を半球殻状に成形し、該半球殻状板材に、前記流
路と連通可能に内管取付孔を穿設し、前記半球殻状の板
材の外面に前記内管取付孔と同軸状に外管取付部を形成
する。
【０００８】また、請求項３に記載の本発明による製作
方法では、上述の目的を達成するため、加熱流体用管板
となる板材と被加熱流体用管板となる板材とを半球殻状
に成形し、該半球殻状の板材のうちの少なくとも一方に
漏洩検出用の流路を形成し、前記流路を内側にして前記
板材の双方を互いに接合し、該半球殻状の板材に、前記
流路と連通可能に内管取付孔を穿設し、前記半球殻状の
板材の外面に前記内管取付孔と同軸状に外管取付部を形
成する。
方法では、上述の目的を達成するため、加熱流体用管板
となる板材と被加熱流体用管板となる板材とを半球殻状
に成形し、該半球殻状の板材のうちの少なくとも一方に
漏洩検出用の流路を形成し、前記流路を内側にして前記
板材の双方を互いに接合し、該半球殻状の板材に、前記
流路と連通可能に内管取付孔を穿設し、前記半球殻状の
板材の外面に前記内管取付孔と同軸状に外管取付部を形
成する。
【０００９】本発明において、加熱流体側の管板と被加
熱流体側の管板は、流路が形成された部分を除いて、互
いに溶接接合されている。これにより、両管板間に形成
される漏洩検出用の流路も可及的に小容積となり、かつ
該流路を内管及び外管の間の隙間に連通させることが可
能になる。
熱流体側の管板は、流路が形成された部分を除いて、互
いに溶接接合されている。これにより、両管板間に形成
される漏洩検出用の流路も可及的に小容積となり、かつ
該流路を内管及び外管の間の隙間に連通させることが可
能になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態即ち実施形態について説明するが、
図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。
尚、以下の説明は、蒸気発生器についてなされている
が、本発明は、蒸気発生器に限定されるものではなく、
二重管板を有する熱交換器に実施しうるものである。
の好適な実施の形態即ち実施形態について説明するが、
図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。
尚、以下の説明は、蒸気発生器についてなされている
が、本発明は、蒸気発生器に限定されるものではなく、
二重管板を有する熱交換器に実施しうるものである。
【００１１】図１は、熱交換型の蒸気発生器１０の管板
部の構造を示している。図１において、鏡板１２は、蒸
気導管１３に接合しており、蒸気空間１５と胴側空間１
７を分ける半球殻状の管板組立体９が設けられている。
本発明による管板組立体９は、内側管板１と外側管板２
とからなる溶接接合の二重構造で、この接合部位に以下
に説明するように、漏洩検出用の細い溝もしくは流路を
形成している。
部の構造を示している。図１において、鏡板１２は、蒸
気導管１３に接合しており、蒸気空間１５と胴側空間１
７を分ける半球殻状の管板組立体９が設けられている。
本発明による管板組立体９は、内側管板１と外側管板２
とからなる溶接接合の二重構造で、この接合部位に以下
に説明するように、漏洩検出用の細い溝もしくは流路を
形成している。
【００１２】これらの管板１，２は図２に示すように、
二重伝熱管を構成する外管５及び内管４にそれぞれ液相
拡散アモルファス接合等により接合している。各管板
１，２には、内管４が挿入される開口１ａ，２ａ（内管
取付孔）が形成されている。開口１ａの直径は内管４の
外径よりも実質的に大きく、内管４が所定位置に取着さ
れた時に、該内管４の周りに環状の漏洩検出用の隙間８
を形成するようになっている。また、内管４の先端部４
ａは、截頭円錐形に形成されており、それを受け入れる
水側管板２の開口２ａも同様の形状を有している。ナト
リウム側管板１の内側球面にはヘリウムガスが充填され
る上述の隙間８と連通して該ヘリウムガスを図示しない
湿分検出器に導出するための溝もしくは流路３が形成さ
れており、一方、その外側球面からは短管６即ち外管接
合部が突出形成されている。外管５は、この短管６に端
部同士を当接させて溶接により強固に取着されている。
外管５は、管板１に形成された開口１ａの直径に等しい
直径を有する開口５ａを備え、外管５と内管４との間に
も上述の隙間８が存在する。
二重伝熱管を構成する外管５及び内管４にそれぞれ液相
拡散アモルファス接合等により接合している。各管板
１，２には、内管４が挿入される開口１ａ，２ａ（内管
取付孔）が形成されている。開口１ａの直径は内管４の
外径よりも実質的に大きく、内管４が所定位置に取着さ
れた時に、該内管４の周りに環状の漏洩検出用の隙間８
を形成するようになっている。また、内管４の先端部４
ａは、截頭円錐形に形成されており、それを受け入れる
水側管板２の開口２ａも同様の形状を有している。ナト
リウム側管板１の内側球面にはヘリウムガスが充填され
る上述の隙間８と連通して該ヘリウムガスを図示しない
湿分検出器に導出するための溝もしくは流路３が形成さ
れており、一方、その外側球面からは短管６即ち外管接
合部が突出形成されている。外管５は、この短管６に端
部同士を当接させて溶接により強固に取着されている。
外管５は、管板１に形成された開口１ａの直径に等しい
直径を有する開口５ａを備え、外管５と内管４との間に
も上述の隙間８が存在する。
【００１３】このような構成の蒸気発生器１０におい
て、内管４の中を給水が流れ、外管５の外側の胴側空間
１７を流れる液体ナトリウムが前記給水を加熱して、蒸
気に変換する。微小隙間８には、ヘリウムガスが充填さ
れて流れるが隙間が非常に小さいので、外管５から内管
４への熱伝導は邪魔されない。そして、ヘリウムガス
は、微小隙間８を流れて流路３に入り、最終的には湿分
検知器に至るが、その中に所定値以上の湿分が入ってい
れば内管４に損傷が発生し、内側の給水が漏出したと判
定される。また、胴側空間の図示しない適当な箇所には
ヘリウム検知器を設け、ここで所定値以上のヘリウムガ
スを検出すれば、外管５に漏洩が生じたと判断される。
て、内管４の中を給水が流れ、外管５の外側の胴側空間
１７を流れる液体ナトリウムが前記給水を加熱して、蒸
気に変換する。微小隙間８には、ヘリウムガスが充填さ
れて流れるが隙間が非常に小さいので、外管５から内管
４への熱伝導は邪魔されない。そして、ヘリウムガス
は、微小隙間８を流れて流路３に入り、最終的には湿分
検知器に至るが、その中に所定値以上の湿分が入ってい
れば内管４に損傷が発生し、内側の給水が漏出したと判
定される。また、胴側空間の図示しない適当な箇所には
ヘリウム検知器を設け、ここで所定値以上のヘリウムガ
スを検出すれば、外管５に漏洩が生じたと判断される。
【００１４】このような二重管用管板組立体を製作する
ための本発明の方法は、その第１の実施形態によると、
図３の（ａ）に示すように、先ず管板１，２用の平らな
板材１’，２’をそれぞれ用意する。そして、ナトリウ
ム側管板１となる板材１’に、前述した溝もしくは流路
３となる適宜な形状の溝３’を二重管に形成したら、水
側管板２となる板材２’を、図３の（ｂ）に示すよう
に、板材１’に、この溝３’を除く全ての上面で、液相
拡散アモルファス接合法、熱間等圧圧縮を行うＨＩＰ(H
ot Isostatic Press）法等により接合する。このように
して得られた接合物はプレスのような適宜の手段で成形
され、図面に誇張して示すほぼ半球殻形の管板組立体に
なる（図４）。
ための本発明の方法は、その第１の実施形態によると、
図３の（ａ）に示すように、先ず管板１，２用の平らな
板材１’，２’をそれぞれ用意する。そして、ナトリウ
ム側管板１となる板材１’に、前述した溝もしくは流路
３となる適宜な形状の溝３’を二重管に形成したら、水
側管板２となる板材２’を、図３の（ｂ）に示すよう
に、板材１’に、この溝３’を除く全ての上面で、液相
拡散アモルファス接合法、熱間等圧圧縮を行うＨＩＰ(H
ot Isostatic Press）法等により接合する。このように
して得られた接合物はプレスのような適宜の手段で成形
され、図面に誇張して示すほぼ半球殻形の管板組立体に
なる（図４）。
【００１５】次に、この管板組立体には、図５に示すよ
うに、板材１’の外周面側に、前述した短管６として後
から機能するのに好適な位置に外管接合部７を削り出し
等により形成すると共に、該外管接合部がある位置にお
いて板材１’，２’を貫いて放射状に延びるように、図
１に関連して説明した隙間８を提供しうる孔１１を穿設
する。
うに、板材１’の外周面側に、前述した短管６として後
から機能するのに好適な位置に外管接合部７を削り出し
等により形成すると共に、該外管接合部がある位置にお
いて板材１’，２’を貫いて放射状に延びるように、図
１に関連して説明した隙間８を提供しうる孔１１を穿設
する。
【００１６】しかる後、図６に示すように、この孔１１
は、水側管板となる板材２’内を延びる孔部分１１ａが
その内周面に向かって徐々に直径が大きくなるようにテ
ーパを付けられ、ナトリウム側管板となる板材１’内を
延びる孔部分１１ｂが中ぐりされ、溝３’と連通する。
この段階で板材１’，２’がそれぞれナトリウム側管板
１，水側管板２となる。
は、水側管板となる板材２’内を延びる孔部分１１ａが
その内周面に向かって徐々に直径が大きくなるようにテ
ーパを付けられ、ナトリウム側管板となる板材１’内を
延びる孔部分１１ｂが中ぐりされ、溝３’と連通する。
この段階で板材１’，２’がそれぞれナトリウム側管板
１，水側管板２となる。
【００１７】そして、水側管板２の内周面側から、孔部
分１１ａのテーパ面に適合する形状の先端部４ａを有す
る内管４が、図７に示すように、挿入され、前述したよ
うな液相拡散アモルファス接合法等の周知の接続手段に
より水側管板２に接合される。この段階で、ナトリウム
側管板１にある内管４の部分の周りに、漏洩検出用の環
状の隙間８が画成される。次いで、外管５が、外管接合
部である短管６の端面に、前述したような周知の手段に
より接続される。以上の作業を各二重管について行えば
二重管用管板組立体の製作が完了する。
分１１ａのテーパ面に適合する形状の先端部４ａを有す
る内管４が、図７に示すように、挿入され、前述したよ
うな液相拡散アモルファス接合法等の周知の接続手段に
より水側管板２に接合される。この段階で、ナトリウム
側管板１にある内管４の部分の周りに、漏洩検出用の環
状の隙間８が画成される。次いで、外管５が、外管接合
部である短管６の端面に、前述したような周知の手段に
より接続される。以上の作業を各二重管について行えば
二重管用管板組立体の製作が完了する。
【００１８】このように製作された図２の二重管用管板
組立体を有する蒸気発生器において、運転中、水は、内
管４の中を流れて、外管５の外側を流れるナトリウムに
より加熱され、蒸気に変換される。隙間８にはヘリウム
ガスが充填され、これは溝３を経て、最終的には前述の
湿分検知器に導入される。湿分検知器は、所定値以上の
湿分を検知した時に、内管４からの水の漏洩信号を出
す。
組立体を有する蒸気発生器において、運転中、水は、内
管４の中を流れて、外管５の外側を流れるナトリウムに
より加熱され、蒸気に変換される。隙間８にはヘリウム
ガスが充填され、これは溝３を経て、最終的には前述の
湿分検知器に導入される。湿分検知器は、所定値以上の
湿分を検知した時に、内管４からの水の漏洩信号を出
す。
【００１９】第１の実施形態では、板材１’に溝加工を
行った後、両板材１’，２’を接合してから、半球殻状
に塑性加工を行うため、最終的に溝形状が崩れたり、接
合部に歪みが生じたりする可能性がある。そこで、第２
の実施形態では、信頼性確保のために、次の手順で管板
組立体の製作を行う。
行った後、両板材１’，２’を接合してから、半球殻状
に塑性加工を行うため、最終的に溝形状が崩れたり、接
合部に歪みが生じたりする可能性がある。そこで、第２
の実施形態では、信頼性確保のために、次の手順で管板
組立体の製作を行う。
【００２０】即ち、図８から了解されるように、先ず、
板材１’，２’をプレスのような手段により半球殻状に
成形する。次に、ナトリウム側管板となる板材１’の内
周面に漏洩検出用の溝３を切り、その後、該板材１’
に、水側管板となる板材２’を液相拡散アモルファス接
合法、熱間等圧圧縮を行うＨＩＰ(Hot Isostatic Pres
s）法等により接合する。この後の手順は、第１の実施
形態について図５〜図７に示した通りであるから、その
説明は省略する。
板材１’，２’をプレスのような手段により半球殻状に
成形する。次に、ナトリウム側管板となる板材１’の内
周面に漏洩検出用の溝３を切り、その後、該板材１’
に、水側管板となる板材２’を液相拡散アモルファス接
合法、熱間等圧圧縮を行うＨＩＰ(Hot Isostatic Pres
s）法等により接合する。この後の手順は、第１の実施
形態について図５〜図７に示した通りであるから、その
説明は省略する。
【００２１】以上、本発明とそれに付随する種々の効果
とが上述の説明から理解されるであろう。また、本発明
の精神及び範囲から逸脱したり、本発明の重要な効果を
犠牲にすることなく、その形態、構造及び配列を例えば
下記のように改変しうることは明らかであり、この明細
書に開示された形態は本発明の単なる好適もしくは例示
的な実施形態に過ぎない。即ち、
とが上述の説明から理解されるであろう。また、本発明
の精神及び範囲から逸脱したり、本発明の重要な効果を
犠牲にすることなく、その形態、構造及び配列を例えば
下記のように改変しうることは明らかであり、この明細
書に開示された形態は本発明の単なる好適もしくは例示
的な実施形態に過ぎない。即ち、
【００２２】（１）漏洩検出用の溝は、上述の実施形態
ではナトリウム側管板に形成していたが、その代わりに
水側管板に形成してもよいし、或いはナトリウム側管板
及び水側管板の双方に形成してもよい。 （２）本発明による製作方法の第２の実施形態において
は、平らな板材１’，２’を別個に半球殻状にプレスに
より塑性加工したが、板材１，’２’を重ねて同時にプ
レス加工してもよい。 （３）実施形態は、加熱流体がナトリウムであり、被加
熱流体が水である場合について説明したが、流体の種類
はこれに限定されるものではない。 （４）実施形態では、内管の先端部は、小径端がナトリ
ウム側管板に隣接する截頭円錐形であるが、加熱流体及
び非加熱流体の圧力関係によっては、逆に、大径端がナ
トリウム側側管板に隣接する截頭円錐形でもよく、この
場合、水側管板に設けられる開口もそのような形状と
し、また、内管はナトリウム側管板から挿入される。 （５）実施形態では、内管の先端部は、小径端がナトリ
ウム側管板に隣接する截頭円錐形であるが、円板のよう
な平板状でもよく、その場合、水側管板に形成される開
口は皿ぐり穴とする。 （６）本発明による製作方法の第１，第２の実施形態で
は、湿分検知器を１つとし、１つにつながる溝を形成し
たが、複数の二重管を複数のグループもしくはセクショ
ンに分けてもよい。この場合、各溝から湿分検知器へガ
スを導入するための部分（図示せず）は、上記グループ
の数に対応して設けられる。
ではナトリウム側管板に形成していたが、その代わりに
水側管板に形成してもよいし、或いはナトリウム側管板
及び水側管板の双方に形成してもよい。 （２）本発明による製作方法の第２の実施形態において
は、平らな板材１’，２’を別個に半球殻状にプレスに
より塑性加工したが、板材１，’２’を重ねて同時にプ
レス加工してもよい。 （３）実施形態は、加熱流体がナトリウムであり、被加
熱流体が水である場合について説明したが、流体の種類
はこれに限定されるものではない。 （４）実施形態では、内管の先端部は、小径端がナトリ
ウム側管板に隣接する截頭円錐形であるが、加熱流体及
び非加熱流体の圧力関係によっては、逆に、大径端がナ
トリウム側側管板に隣接する截頭円錐形でもよく、この
場合、水側管板に設けられる開口もそのような形状と
し、また、内管はナトリウム側管板から挿入される。 （５）実施形態では、内管の先端部は、小径端がナトリ
ウム側管板に隣接する截頭円錐形であるが、円板のよう
な平板状でもよく、その場合、水側管板に形成される開
口は皿ぐり穴とする。 （６）本発明による製作方法の第１，第２の実施形態で
は、湿分検知器を１つとし、１つにつながる溝を形成し
たが、複数の二重管を複数のグループもしくはセクショ
ンに分けてもよい。この場合、各溝から湿分検知器へガ
スを導入するための部分（図示せず）は、上記グループ
の数に対応して設けられる。
【００２３】
【発明の効果】各請求項に記載の本発明によれば、加熱
流体側の管板も被加熱流体側の管板も半球殻状であり、
しかも、両管板は互いに密着接合されているので、耐圧
強度が増し、管板組立体全体の厚さを図９に示した従来
のものと比較して減少させることができるだけでなく、
両管板間に形成される漏洩検出用の溝もしくは流路も可
及的に小容積となる。また、該伝熱管を複数の漏洩検出
セクションに分けることが可能になり、内管の漏洩を早
期に精度良く検知することができる。即ち、管板内に削
成した溝を適当に区分けすることによって、この溝に連
絡した二重伝熱管の微小隙間を流れたヘリウムガスは、
区分け毎の湿分検知器に導かれるので、湿分が拡散され
ずに該湿分検知器に至り、早期に内管の漏洩を検出でき
るし、漏洩二重伝熱管を同定しやすくなる。
流体側の管板も被加熱流体側の管板も半球殻状であり、
しかも、両管板は互いに密着接合されているので、耐圧
強度が増し、管板組立体全体の厚さを図９に示した従来
のものと比較して減少させることができるだけでなく、
両管板間に形成される漏洩検出用の溝もしくは流路も可
及的に小容積となる。また、該伝熱管を複数の漏洩検出
セクションに分けることが可能になり、内管の漏洩を早
期に精度良く検知することができる。即ち、管板内に削
成した溝を適当に区分けすることによって、この溝に連
絡した二重伝熱管の微小隙間を流れたヘリウムガスは、
区分け毎の湿分検知器に導かれるので、湿分が拡散され
ずに該湿分検知器に至り、早期に内管の漏洩を検出でき
るし、漏洩二重伝熱管を同定しやすくなる。
【００２４】また、請求項３に記載の本発明によれば、
漏洩検出用の流路である溝は、管板用板材を半球殻状に
成形した後、同管板用板材に形成されるので、板材の成
形により、溝の形状が崩れたり、両管板の接合部に歪み
が生じるようなことがなく、接合部の構造信頼性を確保
することができる。
漏洩検出用の流路である溝は、管板用板材を半球殻状に
成形した後、同管板用板材に形成されるので、板材の成
形により、溝の形状が崩れたり、両管板の接合部に歪み
が生じるようなことがなく、接合部の構造信頼性を確保
することができる。
【図１】 本発明の実施形態に係る管板組立体を備えた
蒸気発生器を概念的に示す部分断面図である。
蒸気発生器を概念的に示す部分断面図である。
【図２】 本発明に従って製作された二重管・管板組立
体の一部を示す断面図である。
体の一部を示す断面図である。
【図３】 （ａ）は、図２に示した二重管・管板組立体
を製作する方法の第１実施形態における製作過程の最初
の工程を説明するための断面図、（ｂ）は、同製作過程
における次の工程の説明図である。
を製作する方法の第１実施形態における製作過程の最初
の工程を説明するための断面図、（ｂ）は、同製作過程
における次の工程の説明図である。
【図４】 本発明による二重管・管板組立体の製作過程
における更に次の工程の説明図である。
における更に次の工程の説明図である。
【図５】 本発明による二重管・管板組立体の製作過程
におけるその後の工程の説明図である。
におけるその後の工程の説明図である。
【図６】 本発明による二重管・管板組立体の製作過程
における更にその後の工程の説明図である。
における更にその後の工程の説明図である。
【図７】 本発明による二重管・管板組立体の製作過程
における最終工程の説明図である。
における最終工程の説明図である。
【図８】 （ａ）は、図２に示した二重管・管板組立体
を製作する方法の第２実施形態における製作過程の最初
の工程を説明するための断面図、（ｂ）は、同製作過程
における次の工程の説明図である。
を製作する方法の第２実施形態における製作過程の最初
の工程を説明するための断面図、（ｂ）は、同製作過程
における次の工程の説明図である。
【図９】 従来の二重管・管板組立体を示す断面図であ
る。
る。
１…加熱流体用管板（二重板）、１’…板材、２…被加
熱流体用管板（二重板）、２’…板材、２ａ…開口（内
管取付孔）、３…溝（漏洩検出用の細い流路）、４…内
管、５…外管、６…短管（外管取付部）、８…微小隙
間、９…二重伝熱管、１０…蒸気発生器（熱交換器）。
熱流体用管板（二重板）、２’…板材、２ａ…開口（内
管取付孔）、３…溝（漏洩検出用の細い流路）、４…内
管、５…外管、６…短管（外管取付部）、８…微小隙
間、９…二重伝熱管、１０…蒸気発生器（熱交換器）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飛田 堅三 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三菱重工業株式会社内 (72)発明者 本岡 直人 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番 １号 三菱重工業株式会社 神戸造船所 内 (56)参考文献 特開 昭63−29101（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−116896（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−47103（ＪＰ，Ａ) 実公 昭39−8360（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F28F 1/00 F28F 11/00
Claims (3)
- 【請求項１】 微小隙間を内管と外管の間に有する二重
伝熱管を備えた熱交換器において、前記内管及び外管の
端部が接合される管板を半球殻状に形成し、前記管板を
形成する二重板の間に前記微小隙間の端部に連通する細
い流路を形成してなることを特徴とする熱交換器の二重
管用管板組立体。 - 【請求項２】 微小隙間を内管と外管の間に有する二重
伝熱管を備えた熱交換器の管板組立体を製作するため
に、加熱流体用管板となる板材と被加熱流体用管板とな
る板材のうちの少なくとも一方に漏洩検出用の流路を形
成し、前記流路を内側にして前記板材の双方を互いに接
合し、接合された該板材の各々を半球殻状に成形し、該
半球殻状板材に、前記流路と連通可能に内管取付孔を穿
設し、前記半球殻状の板材の外面に前記内管取付孔と同
軸状に外管取付部を形成する、熱交換器の二重管用管板
組立体の製作方法。 - 【請求項３】 内管と外管との間に微小隙間を有する二
重管を備えた熱交換器の管板組立体を製作するために、
加熱流体用管板となる板材と被加熱流体用管板となる板
材とを半球殻状に成形し、該半球殻状の板材のうちの少
なくとも一方に漏洩検出用の流路を形成し、前記流路を
内側にして前記板材の双方を互いに接合し、該半球殻状
の板材に、前記流路と連通可能に内管取付孔を穿設し、
前記半球殻状の板材の外面に前記内管取付孔と同軸状に
外管取付部を形成する、熱交換器の二重管用管板組立体
の製作方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20345896A JP3276562B2 (ja) | 1995-11-13 | 1996-08-01 | 熱交換器の二重管用管板組立体及びその製作方法 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29438995 | 1995-11-13 | ||
| JP765296 | 1996-01-19 | ||
| JP7-294389 | 1996-01-19 | ||
| JP8-7652 | 1996-01-19 | ||
| JP20345896A JP3276562B2 (ja) | 1995-11-13 | 1996-08-01 | 熱交換器の二重管用管板組立体及びその製作方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09257381A JPH09257381A (ja) | 1997-10-03 |
| JP3276562B2 true JP3276562B2 (ja) | 2002-04-22 |
Family
ID=27277697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20345896A Expired - Lifetime JP3276562B2 (ja) | 1995-11-13 | 1996-08-01 | 熱交換器の二重管用管板組立体及びその製作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3276562B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106197126B (zh) * | 2016-08-31 | 2019-03-15 | 浙江格尔泰斯环保特材科技股份有限公司 | 一种管式气气换热器的顶板 |
-
1996
- 1996-08-01 JP JP20345896A patent/JP3276562B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09257381A (ja) | 1997-10-03 |
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|---|---|---|---|
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