JP6078329B2 - 熱交換器及び蒸気発生器 - Google Patents

Description

本発明は、複数の伝熱管を有する熱交換器及び該熱交換器を有する蒸気発生器に関する。

蒸気発生器は、Ｕベンド部を有する熱交換器を備えている。この熱交換器のＵベンド部は、曲がり部を有する複数の伝熱管を全体として半球状をなすように集合配列してなるものであり、より具体的には、同一面内（面内方向）に並設された伝熱管群を、面内方向に直交する面外方向に積層することによって構成されている。

このＵベンド部の耐振性を向上させるための構造が知られている。一例として特許文献１には、Ｕベンド部の複数の伝熱管を保持する部材を支持部材が固定する構造が開示されている。また、特許文献２には、支持部材を介してＵベンド部の伝熱管を蒸気発生器の容器（胴部）に固定する構造が開示されている。

米国特許第６７７２８３２号明細書 米国特許第５６９２５５７号明細書

ところで、蒸気発生器の伝熱管には、該伝熱管内を流通する流体や伝熱管周囲の流体から作用する力に基づいて自励振動が発生する。このような自励振動（流力弾性振動）に対して、特に面内方向の耐振性を向上させることが求められている。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、面内方向への耐振性を向上させることができる熱交換器及び該熱交換器を備える蒸気発生器を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用している。
即ち、本発明に係る熱交換器は、同一面内に並設された複数の伝熱管からなる伝熱管群を複数積層させてなり、前記伝熱管の周囲の流体と熱交換する熱交換器本体と、隣り合う前記伝熱管群の間に前記伝熱管の延在方向に交差する方向に延びるように配置されて、これら隣り合う伝熱管群の前記伝熱管にそれぞれ当接する振止部材と、を備え、前記振止部材が、所定の温度以上となった際に前記伝熱管群の積層方向である面外方向に変形する熱変形材料から形成されており、前記熱変形材料は、線膨張係数が互いに異なる第一金属及び第二金属を前記面外方向に積層させてなるバイメタル材であって、前記振止部材は、複数のバイメタル材を該振止部材の延在方向に順次接続してなることを特徴とする。
また、本発明に係る熱交換器は、同一面内に並設された複数の伝熱管からなる伝熱管群を複数積層させてなり、前記伝熱管の周囲の流体と熱交換する熱交換器本体と、隣り合う前記伝熱管群の間に前記伝熱管の延在方向に交差する方向に延びるように配置されて、これら隣り合う伝熱管群の前記伝熱管にそれぞれ当接する振止部材と、を備え、前記振止部材が、所定の温度以上となった際に前記伝熱管群の積層方向である面外方向に変形する熱変形材料から形成されており、前記熱変形材料は、前記振止部材の延在方向に延びる第一金属の前記面外方向を向く表面に、複数の第二金属を前記振止部材の延在方向に間隔をあけて溶接配置した溶接材であることを特徴とする。
さらに、本発明に係る熱交換器は、同一面内に並設された複数の伝熱管からなる伝熱管群を複数積層させてなり、前記伝熱管の周囲の流体と熱交換する熱交換器本体と、隣り合う前記伝熱管群の間に前記伝熱管の延在方向に交差する方向に延びるように配置されて、これら隣り合う伝熱管群の前記伝熱管にそれぞれ当接する振止部材と、を備え、前記振止部材が、所定の温度以上となった際に前記伝熱管群の積層方向である面外方向に変形する熱変形材料から形成されており、前記熱変形材料は、振止部材の延在方向に延びる金属の前記面外方向を向く表面に、複数の焼入れ部を前記振止部材の延在方向に間隔をあけて形成した焼入れ材であることを特徴とする。

このような特徴の熱交換器によれば、伝熱管の周囲の流体との熱交換時に振止部材が所定の温度以上になると、該振止部材が面外方向に変形する。これによって、振止部材から伝熱管群に対して面外方向に向かっての押圧力が作用する。
また、バイメタル材が第一金属と第二金属との線膨張係数の違いに基づいて面外方向に変形することで、振止部材が当接する伝熱管群に対して面外方向への押圧力を作用させることができる。
さらに、溶接材が、第一金属と第二金属との線膨張係数の違いに基づいて面外方向に変形することで、振止部材が当接する伝熱管群に対して面外方向への押圧力を作用させることができる。
また、焼入れ部の内部組織は焼入れ前の金属組織と異なるものとなるため、焼入れ前後で線膨張係数は変化する。このような焼入れ部が金属の表面に形成されることで、振止部材が所定の温度以上になると、該振止部材が面外方向に変形する。これによって、振止部材が当接する伝熱管群に対して面外方向への押圧力を作用させることができる。

また、本発明に係る熱交換器の前記熱変形材料は、前記振止部材の延在方向に向かうにしたがって前記面外方向の一方側と他方側とに交互に屈曲するように変形することが好ましい。

これによって、振止部材が当接する面外方向一方側の伝熱管群と面外方向他方側の伝熱管群の双方に該振止部材からの押圧力を作用させることができる。

本発明に係る蒸気発生器は、上記のいずれかの熱交換器を備えることを特徴とする。
このような特徴の蒸気発生器によれば、上記同様、振止部材から伝熱管群に対して面外方向に向かっての押圧力を作用させることができる。

本発明の熱交換器及び蒸気発生器によれば、振止部材から伝熱管群に対して面外方向に向かっての押圧力を作用させることができるため、振止部材によって伝熱管群を強固に固定することができる。これによって、面内方向への耐振性を向上させることができる。

第一実施形態に係る蒸気発生器の縦断面図である。 第一実施形態に係る蒸気発生器のＵベンド部の斜視図である。 第一実施形態に係る蒸気発生器のＵベンド部の面外方向を含む縦断面図である。 第一実施形態に係る蒸気発生器の振止部材の斜視図である。 第一実施形態に係る蒸気発生器の振止部材を構成する熱変形材料を説明する斜視図である。 第二実施形態に係る蒸気発生器の振止部材を構成する熱変形材料を説明する斜視図である。 第三実施形態に係る蒸気発生器の振止部材を構成する熱変形材料を説明する斜視図である。 第四実施形態に係る蒸気発生器のＵベンド部における伝熱管の延在方向に直交する断面図である。 第四実施形態の変形例に係る蒸気発生器のＵベンド部における伝熱管の延在方向に直交する断面図である。

以下、本発明の熱交換器及び蒸気発生器の第一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１に示す蒸気発生器１は、例えば、加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Ｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄ Ｗａｔｅｒ Ｒｅａｃｔｏｒ）に用いられる。加圧水型原子炉は、原子炉冷却材及び中性子減速材として軽水を使用しており、この軽水を一次冷却材として用いる。加圧水型原子炉は、一次冷却材を、炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水として、蒸気発生器１に送る。

蒸気発生器１では、高温高圧の一次冷却水の熱を二次冷却水に伝え、二次冷却水を水蒸気とする。この水蒸気は、蒸気タービンに送られて該蒸気タービンを駆動する。蒸気タービンの出力軸には発電機の入力軸が連結されているので、蒸気タービンによって駆動された発電機は、電力を発生する。

蒸気発生器１は、胴部２を備えている。胴部２は、上下方向に延在し、かつ、密閉された中空円筒形状であって、上半部に対して下半部の方が小径の構造物である。胴部２は、一端部側に水室７が配置され、他端部側に蒸気排出口１２が配置される。蒸気発生器１は、水室７を下方に、蒸気排出口１２を上方に向けて設置される。

胴部２の下半部内から上半部にかけて、胴部２の内壁面と所定間隔をもって配置された円筒形状の管群外筒（ラッパー管）３が設けられている。この管群外筒３は、その下端部が、胴部２の下半部内の下方に配置された管板４まで延在している。管群外筒３内には、多数の伝熱管２４を有する熱交換器２０が設けられている。

胴部２の下端部には、水室７が設けられている。水室７は、内部が隔壁８により入室７１と出室７２とに区画されている。入室７１には、各伝熱管２４の一端部が連通され、出室７２には、各伝熱管２４の他端部が連通されている。また、入室７１には、胴部２の外部に通じる入口ノズル７１１が形成され、出室７２には、胴部２の外部に通じる出口ノズル７２１が形成されている。そして、入口ノズル７１１には、加圧水型原子炉から一次冷却水が送られる冷却水配管が連結される。出口ノズル７２１には、熱交換された後の一次冷却水を加圧水型原子炉に送る冷却水配管が連結される。

胴部２の上半部には、給水Ｗを蒸気Ｓと熱水とに分離する気水分離器９及び分離された蒸気Ｓの湿分を除去して乾き蒸気に近い状態とする湿分分離器１０が設けられている。気水分離器９と伝熱管２４との間には、外部から胴部２内に二次冷却水を給水する給水管１１が挿入されている。

さらに、胴部２の上端部には、蒸気排出口１２が形成されている。また、胴部２の下半部内には、給水管１１から胴部２内に給水された二次冷却水を、胴部２と管群外筒３との間を流下させて管板４で折り返させ、伝熱管２４に沿って上昇させる給水路１３が設けられている。なお、蒸気排出口１２には、タービンに蒸気を送る冷却水配管が連結され、給水管１１には、タービンで使用された蒸気が復水器で冷却された二次冷却水を供給するための冷却水配管が連結される。

熱交換器２０は、図２及び図３に示すように、熱交換器本体２１と、振止部材３０と、保持部材６１と、ブリッジ６２とを備えている。
熱交換器本体２１は、複数の伝熱管群２３を積層させることによって構成されている。この複数の伝熱管群２３は、同一平面上（本実施形態では上下方向を含む平面上）に並設された複数の伝熱管２４から構成されている。

各伝熱管２４は、管状をなす部材であって、図１に示すように、それぞれ下端が水室７１、７２に接続された一対の直線部２４Ｌと、Ｕ字状をなして一対の直線部２４Ｌの上端同士を接続する曲がり部２４Ｕとを有している。

伝熱管群２３は、曲がり部２４Ｕの大きさが互いに異なる複数の伝熱管２４を、曲がり部２４Ｕの径が小さいものから順に該曲がり部２４Ｕの外側に向かって配列するとともに、各直線部２４Ｌを互いに平行に配列することで構成されている。これによって、同一平面に沿って並設された複数の伝熱管２４からなる伝熱管群２３が形成される。この伝熱管群２３における複数の伝熱管２４が配置される平面に沿う方向は、面内方向と定義される。

なお、各伝熱管群２３における複数の伝熱管２４は、隣り合う伝熱管２４との間に間隙が形成されるように配置されている。これによって、伝熱管２４同士の間に一次冷却水が流通する。

そして、熱交換器本体２１は、図２及び図３に示すように、伝熱管群２３を面内方向に直交する面外方向（図３の左右方向）に複数積層させることによって構成されている。このように伝熱管群２３が積層されることで、熱交換器本体２１の頂部は、曲がり部２４Ｕが集合配列されてなる全体として半球状をなすＵベンド部２５とされている。このＵベンド部２５は、熱交換器２０の上方、即ち、蒸気排出口１２側において、半球状の頂部を上方側に向けて配置されている。

なお、このような熱交換器本体２１は、胴部２の内側に固定された管支持板６に支持されている。即ち、管支持板６には、多数の貫通孔が形成されており、この貫通孔内に各伝熱管２４５が非接触状態で貫通している。

振止部材３０は、図２及び図３に示すように、面外方向に積層された伝熱管群２３の間にそれぞれ設けられている。
この振止部材３０は、詳しくは図４に示すように、矩形断面の棒状部材をＶ字状に形成した振止部材本体３１と、該振止部材本体３１の両端部に設けられた固定部６０とを有している。

このような振止部材３０は、図２に示すように、積層される伝熱管群２３の間におけるＵベンド部２５の中央部側に振止部材本体３１のＶ字の頂部が位置し、かつ、Ｕベンド部２５の表面に固定部６０が突出するように配置されている。これによって、振止部材本体３１は、面外方向に隣り合う伝熱管群２３に挟まれるように面内方向に延在し、かつ、Ｕベンド部２５における伝熱管群２３の伝熱管２４の延在方向に対して直交する方向に延在している。なお、振止部材本体３１は、伝熱管２４の延在方向に必ずしも直交しなくともよく、該伝熱管２４の延在方向に交差していればよい。
なお、振止部材３０は、図２に示すように、大きいＶ字形状のものの内側に小さいＶ字形状のものが配置されて対をなしている。

保持部材６１は、図２及び図３に示すように、Ｕベンド部２５の表面から突出する振止部材３０の固定部６０を連結する部材である。この保持部材６１は、Ｕベンド部２５に沿って取り付けられた円弧棒状をなしている。保持部材６１は、面外方向に向かってＵベンド部２５の半球面に沿って延在している。

ブリッジ６２は、図２及び図３に示すように、面外方向に間隔をあけて設けられた複数の振止部材３０にそれぞれ接続されている。即ち、図３に示すように、一部の振止部材３０の固定部６０は、他の振止部材３０の固定部６０よりも半球面の径方向外側に突出しており、この突出部分にブリッジ６２が溶接されることで、ブリッジ６２と振止部材３０とが互いに接続されている。

このブリッジ６２は、Ｕベンド部２５の外周、即ち、伝熱管群２３の半球状の外周に沿って面内方向に延在するように配置された円弧形状かつ板状の部材である。ブリッジ６２は、Ｕベンド部２５において曲がり部２４Ｕの延在方向に沿って延在している。図２においては１本のブリッジ６２が示されているが、ブリッジ６２１７は、面外方向に間隔をあけて複数配置されている。

ここで、図４に示す本実施形態の振止部材３０の振止部材本体３１は、所定の温度以上となった際に面外方向に変形する熱変形材料３２から形成されている。

本実施形態の振止部材本体３１では、図５に示すように、線膨張係数が互いに異なる第一金属３４及び第二金属３５を積層させてなるバイメタル材３３を複数接続することで熱変形材料３２を形成している。第一金属３４と第二金属３５とは、それぞれ板状に形成されており、互いの板面が張り合わされることによって一体をなしている。そして、振止部材本体３１は、このようなバイメタル材３３を、振止部材３０の延在方向に順次接続することによって構成されている。

より詳細には、振止部材本体３１を構成する各バイメタル材３３は、それぞれ第一金属３４と第二金属３５との積層方向を面外方向に一致させた状態で配置されている。また、振止部材本体３１における隣り合うバイメタル材３３同士は、第一金属３４と第二金属３５との面外方向の配置が互いに逆になるように配置されている。これによって、隣り合う一対のバイメタル材３３同士では、一方のバイメタル材３３の第一金属３４が面外方向一方側に配置されるとともに第二金属３５が面外方向他方側に配置され、他方のバイメタル材３３の第一金属３４が面外方向他方側に配置されるとともに第二金属３５が面外方向一方側に配置されている。
したがって、振止部材本体３１を面外方向から見た場合には、該振止部材本体３１の延在方向に向かうに従って第一金属３４と第二金属３５とが交互に現れる。

なお、第一金属３４、第二金属３５としては、例えばＳＵＳ、インコネルを用いることができるが、これに限られることはなく、線膨張係数の異なる２種類の金属であるならば、他の組み合わせの金属を用いてもよい。

ここで、振止部材本体３１は伝熱管群２３の各伝熱管２４に交差する方向に延在しているため、これら一の振止部材本体３１は各伝熱管２４にそれぞれ当接する。この際、振止部材本体３１を構成するバイメタル材３３が、各伝熱管２４と一対一の関係で当接するように構成されていることが好ましい。即ち、伝熱管群２３における伝熱管２４の配置のピッチに合わせて、バイメタル材３３の配置のピッチが設定されていることが好ましい。

このような振止部材本体３１は、例えば第一金属３４及び第二金属３５に同時に圧延加工を施すことで形成することができる。また、第一金属３４及び第二金属３５に圧延加工を施してバイメタル材３３を形成した後に、これら複数のバイメタル材３３を互いに接続することで振止部材本体３１を形成してもよい。

以上のような構成の蒸気発生器１では、加圧水型原子炉で加熱された一次冷却水が入室７１に送られ、熱交換器本体２１の多数の伝熱管２４内を通って循環して出室に至る。一方、復水器で冷却された二次冷却水は、給水管１１に送られ、胴部２内の給水路１３を通って伝熱管群２３に沿って上昇する。この際、伝熱管２４内を流通する高温の一次冷却水（流体）と伝熱管２４周囲の二次冷却水との間で熱交換が行われる。
これによって冷却された一次冷却水は、出室７２から加圧水型原子炉に戻される。一方、高圧高温の一次冷却水と熱交換した二次冷却水は、胴部２内を上昇し、気水分離器９で蒸気と熱水とに分離される。そして、分離された蒸気は、湿分分離器１０で湿分を除去されてからタービンに送られる。

ここで、蒸気発生器内で一次冷却水が各伝熱管２４内を通過する際には、特にＵ字形状の曲がり部２４Ｕにおいて伝熱管２４内を流通する一次冷却水の流通や該伝熱管２４の周囲の二次冷却水の流動に基づいて自励振動が発生する。このような自励振動は、各伝熱管群２３の間に配置された振止部材３０によって抑制される。

さらに、本実施形態では、伝熱管２４を介して該伝熱管２４が当接する振止部材３０に伝達される一次冷却水の熱によって、振止部材本体３１の温度が所定温度以上になると、該振止部材３０が面外方向に変形する。即ち、バイメタル材３３を構成する第一金属３４と第二金属３５との線膨張係数が互いに異なるため、第一金属３４及び第二金属３５がそれぞれ熱膨張する結果、各バイメタル材３３は第一金属３４及び第二金属３５の積層方向である面外方向に反るようにして変形する。

これによって、振止部材３０から各伝熱管群２３に対して面外方向への押圧力を作用させることができるため、伝熱管群２３の拘束力を強めて該伝熱管群２３を強固に固定することができる。したがって、耐振性の向上を図ることが可能となる。

特に本実施形態では、バイメタル材３３における第一金属３４と第二金属３５との配置が隣り合うバイメタル材３３同士で逆になっているため、振止部材本体３１はその延在方向に向かうに従って面外方向一方側と他方側とにうねるように変形する。
したがって、振止部材３０が当接する面外方向両側の伝熱管群２３に対して確実に面外方向への押圧力を作用させることができる。これにより、より一層、伝熱管群２３の耐振性を向上させることができる。

また、このようにバイメタル材３３によって振止部材本体３１を構成することによって、常温時においては振止部材３０の直線性を維持しながら、高温時にも振止部材３０をうねるように変形させることができる。これによって、熱交換器２０の製作時には振止部材３０の直線性を維持することができるため、該熱交換器２０の製作を煩雑になることはない。即ち、伝熱管２４の自動励振を抑制すべき際にのみ、うねり形状が発現するため、製作性を担保しながら耐振性の向上を図ることが可能となる。

なお、振止部材本体３１におけるバイメタル材３３のレイアウトは任意に変更することが可能である。即ち、所定の温度以上となった際に、面外方向に変形する形態であれば、いかなるレイアウト、形状であってもよい。

次に本発明の第二実施形態について図６を参照して説明する。この第二実施形態では、第一実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
第二実施形態の振止部材３０における振止部材本体３１は、熱変形材料３２である溶接材４２によって形成されている。即ち、図６に示すように第二実施形態における振止部材本体３１は、第一金属４３と、該第一金属４３の表面に溶接配置された第二金属４４を有する溶接材４２から構成されている。

第一金属４３は、例えばＳＵＳからなり、振止部材本体３１の延在方向に延びている。この第一金属４３は、面外方向両側を向く一対の主面を有している。
第二金属４４は、例えばインコネルからなり、第一金属４３の一対の主面の表面に振止部材本体３１の延在方向に間隔をあけて複数配置されている。この第二金属４４は、第一金属４３の幅方向両側にわたって延在するように配置されている。

なお、一方側の主面の第二金属４４と他方側の主面の第二金属４４とは、互いに第一金属４３の厚み方向に対向しておらず、配置位置が第一金属４３の延在方向に異なる箇所とされている。
さらに本実施形態では、第一金属４３の一方側の主面に形成された複数の第二金属４４と、第一金属４３の他方側の主面に形成された複数の第二金属４４とのピッチは、互いに半ピッチずれたものとされている。
また、第一金属４３及び第二金属４４の種類は、ＳＵＳとインコネルとの組み合わせに限定されず、線膨張係数の異なる金属ならば他の組み合わせであってもよい。

このような溶接材４２は、第一金属４３の一対の主面に予め凹部を形成し、当該凹部にそれぞれ第二金属４４を肉盛溶接することによって製作される。
なお、第一金属４３の主面に凹部を形成せずに、平坦状の主面に直接的に第二金属４４を肉盛溶接してもよい。

以上の構成により第二実施形態では、振止部材３０の振止部材本体３１が高温になった際に、該振止部材本体３１を形成する溶接材４２が、第一金属４３と第二金属４４との線膨張係数の違いに基づいて面外方向に変形する。
これによって第一実施形態同様、振止部材３０の変形によって該振止部材３０が当接する伝熱管群２３に対して面外方向への押圧力を作用させることができる。これによって、伝熱管群２３の拘束力を増強させ、耐振性を向上させることができる。

次に本発明の第三実施形態について図７を参照して説明する。この第三実施形態では、第一実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
第三実施形態の振止部材３０における振止部材本体３１は、熱変形材料３２である焼入れ材５２によって形成されている。即ち、図７に示すように第三実施形態における振止部材本体３１は、金属５３と、該金属５３の表面に形成された焼入れ部５４を有する焼入れ材５２から構成されている。

焼入れ材５２は、第二実施形態における第一金属４３と第二金属４４との構成を、金属と焼入れ部５４に置き換えた構成をなしている。
このような焼入れ材５２は、振止部材本体３１を構成する例えばＳＵＳ等の金属５３に対して、その延在方向に間隔をあけて高周波焼入れを複数施すことによって形成される。

焼入れ部５４の内部組織は焼入れ前の金属組織と異なるものとなるため、焼入れ前後で線膨張係数は変化する。このような焼入れ部５４が金属５３の表面に形成されることで、振止部材３０が所定の温度以上になると、該振止部材３０が面外方向に変形する。これによって、第一、第二実施形態同様、振止部材３０が当接する伝熱管群２３に対して面外方向への押圧力を作用させることができる。

次に本発明の第四実施形態について図８を参照して説明する。第四実施形態では、第一実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
第四実施形態の振止部材３０における振止部材本体３１は、例えば鋼材等の磁性材料５７からなり、その表面が磁化している点で第一実施形態と相違する。

即ち、本実施形態では、面外方向から伝熱管群２３を挟み込みようにして対向する一対の振止部材本体３１の対向面同士が、磁極が互いに逆になるように磁化されている。
また、一の振止部材本体３１では、その延在方向（図８の上下方向）に向かうにしがって、Ｓ極とＮ極との異なる磁極が交互に現れるように磁化されていることが好ましい。

これによって、伝熱管群２３を挟む一対の振止部材３０の対向面同士に磁力による引力が作用する。したがって、他の実施形態同様、振止部材３０から伝熱管群２３に対して面外方向に向かっての押圧力が作用させることができるため、伝熱管２４の拘束力を強化させ、耐振性の向上を図ることが可能となる。

なお、第四実施形態の変形例として、例えば図９に示すように、振止部材本体３１自身を磁化させることに代えて、振止部材本体３１の面外方向を向く面にそれぞれ磁性体５８を設けてもよい。この場合も第四実施形態と同様、面外方向に伝熱管群２３を挟んで対向する磁性体５８同士は、互いに異なる磁極とされる。即ち、対向する一対の振止部材３０同士の対向面が、磁極が互いに逆になるように磁化した構成となる。
これによっても上記同様、磁性体５８同士に磁力による引力が作用することで、伝熱管群２３に対して面外方向に向かっての押圧力を作用させることができる。したがって、耐振性の向上を図ることが可能となる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば実施形態では、全ての振止部材３０の振止部材本体３１が熱変形材料３２から構成されている例について説明したが、これに限定されることはなく、複数の振止部材３０のうちの一部が熱変形材料３２から構成されていてもよい。
同様に、全ての振止部材３０が磁化している必要はなく、複数の振止部材３０のうちの一部が磁化している構成であってもよい。

また、実施形態では、Ｕベンド部２５に振止部材３０を設け、該Ｕベンド部２５の耐振性を向上させる例について説明したが、Ｕベンド部２５以外の箇所に振止部材３０を設けて、当該振止部材３０の設置個所の耐振性を向上させてもよい。

さらに、Ｕベンド部２５を有さない蒸気発生器１の伝熱管群２３の間に、上記振止部材３０を設けて耐振性を向上させてもよい。
また、蒸気発生器に用いられる熱交換器２０のみならず、他の用途の熱交換器２０の伝熱管群２３の間に振止部材３０を配置して耐振性を向上させてもよい。

１ 蒸気発生器
２ 胴部
３ 管群外筒
４ 管板
６ 管支持板
７ 水室
８ 隔壁
９ 気水分離器
１０ 湿分分離器
１１ 給水管
１２ 蒸気排出口
１３ 給水路
２０ 熱交換器
２１ 熱交換器本体
２３ 伝熱管群
２４ 伝熱管
２４Ｌ 直線部
２４Ｕ 曲がり部
２５ Ｕベンド部
３０ 振止部材
３１ 振止部材本体
３２ 熱変形材料
３３ バイメタル材
３４ 第一金属
３５ 第二金属
４２ 溶接材
４３ 第一金属
４４ 第二金属
５２ 焼入れ材
５３ 金属
５４ 焼入れ部
５７ 磁性材料
５８ 磁性体
６０ 固定部
６１ 保持部材
６２ ブリッジ
７１ 入室
７２ 出室
７１１ 入口ノズル
７２１ 出口ノズル

Claims (5)

1. 同一面内に並設された複数の伝熱管からなる伝熱管群を複数積層させてなり、前記伝熱管の周囲の流体と熱交換する熱交換器本体と、
   隣り合う前記伝熱管群の間に前記伝熱管の延在方向に交差する方向に延びるように配置されて、これら隣り合う伝熱管群の前記伝熱管にそれぞれ当接する振止部材と、を備え、
   前記振止部材が、所定の温度以上となった際に前記伝熱管群の積層方向である面外方向に変形する熱変形材料から形成されており、
   前記熱変形材料は、線膨張係数が互いに異なる第一金属及び第二金属を前記面外方向に積層させてなるバイメタル材であって、
   前記振止部材は、複数のバイメタル材を該振止部材の延在方向に順次接続してなることを特徴とする熱交換器。
2. 同一面内に並設された複数の伝熱管からなる伝熱管群を複数積層させてなり、前記伝熱管の周囲の流体と熱交換する熱交換器本体と、
   隣り合う前記伝熱管群の間に前記伝熱管の延在方向に交差する方向に延びるように配置されて、これら隣り合う伝熱管群の前記伝熱管にそれぞれ当接する振止部材と、を備え、
   前記振止部材が、所定の温度以上となった際に前記伝熱管群の積層方向である面外方向に変形する熱変形材料から形成されており、
   前記熱変形材料は、前記振止部材の延在方向に延びる第一金属の前記面外方向を向く表面に、複数の第二金属を前記振止部材の延在方向に間隔をあけて溶接配置した溶接材であることを特徴とする熱交換器。
3. 同一面内に並設された複数の伝熱管からなる伝熱管群を複数積層させてなり、前記伝熱管の周囲の流体と熱交換する熱交換器本体と、
   隣り合う前記伝熱管群の間に前記伝熱管の延在方向に交差する方向に延びるように配置されて、これら隣り合う伝熱管群の前記伝熱管にそれぞれ当接する振止部材と、を備え、
   前記振止部材が、所定の温度以上となった際に前記伝熱管群の積層方向である面外方向に変形する熱変形材料から形成されており、
   前記熱変形材料は、振止部材の延在方向に延びる金属の前記面外方向を向く表面に、複数の焼入れ部を前記振止部材の延在方向に間隔をあけて形成した焼入れ材であることを特徴とする熱交換器。
4. 前記熱変形材料は、前記振止部材の延在方向に向かうにしたがって前記面外方向の一方側と他方側とに交互にまがるように変形することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の熱交換器。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の熱交換器を備えることを特徴とする蒸気発生器。