JPH0545455U - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 隙間腐食をなくす。 【構成】 内筒２０と外筒２２とを二重構造にし、これ
ら内・外筒２０・２２を保有容器１９内に設置してい
る。この内筒２０の外周面に螺旋状バッフル２１を固定
している。これら内・外筒２０・２２の両端部に、内・
外筒２０・２２を密封する蓋部２３・２４を取り付けて
いる。下端部の蓋部２３には、内・外筒２０・２２の間
に冷却流体が入る流体入口３５を設けている。上端部の
蓋部２４には、冷却流体が出る流体出口３６を設けてい
る。 【効果】 バッフルが内筒に固定されているために、冷
却管が不要になり、隙間腐食をなくすことができる。内
・外筒間に冷却流体が流され、内筒の外周面全面と外筒
の内周面全面に冷却流体が流れ、内部流体の冷却効率を
高めることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、熱交換器に係わり、特に、石油・化学施設、原子燃料サイクル関連 施設等で生成される腐食性の流体等を保有する容器を冷却するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図３及び図４は、放射性物質や、高濃度硝酸等の腐食性の流体を保有する容器 本体を冷却する熱交換器の例を示すものである。図３において、符号１は容器本 体（保有容器）であり、符号２は容器本体１内の流体を攪拌するパルセーターで あり、符号４は容器本体１内に螺旋状に設置される冷却管であり、符号５は例え ば水等の冷却流体が冷却管４に入る流体入口（流体流入路）であり、符号６は流 体出口（流体排出路）である。

【０００３】 この図においては、冷却管４はそれぞれ二重に形成され、冷却流体が上方から 下方の螺旋状冷却管４内に入り、上方の螺旋状冷却管４から冷却流体が出るよう にされている。一方、容器本体１に保有される内部流体を容器本体１の底部に流 し込む流体入口１０と、内部流体が出る流体出口１１とが、容器本体１の上部に 設けられている。この容器本体１の側壁に、内部流体の液面を一定範囲に抑える 液面調整パイプ１２が取り付けられている。

【０００４】 このような構造の熱交換器にあっては、冷却流体を流体入口５に送り込むこと によって、冷却流体が冷却管４内を通過する際、冷却流体が容器本体１内に充填 された内部流体から螺旋状冷却管４の側壁を介して熱を奪う。この熱を奪った冷 却流体が流体出口６から流れ出る。以下同様に、冷却流体を冷却管４内に通過さ せることにより、内部流体が冷却されるものである。 ここで、冷却管４付近の内部流体は急速に冷却されるが、容器本体１内に設置 されたパルセーター３により、内部流体を変動させ、内部流体全体を均一な温度 にし、内部流体全体を効率良く冷却していく。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、螺旋状に設置された冷却管４は、自重、圧力荷重、容器、内部流体 の流動により受ける外荷重および熱膨張による伸縮などに対して適切な支持をす る必要がある。

【０００６】 このような冷却管４の支持方法としては、図４に示すように、螺旋状に配置さ れる冷却管４の位置に凹部１２を設けた位置固定板１４で、冷却管４を両側から 挾持する方法が提案されている。この冷却管４を位置固定板１４で固定する方法 によれば、位置固定板１４の凹部１２と冷却管４との間に隙間が生じ、この隙間 が腐食するという問題があった。特に、内部流体に腐食性の強い流体を用いた場 合には、隙間腐食されやすかった。このため、これら隙間を全て全周溶接すると いう方法が行われている。このように、螺旋状に設置された冷却管４の支持構造 は、形状が複雑で、かつ、組立、溶接の作業性が悪く、多大な手間を必要として いる。

【０００７】 本考案は、かかる事情に鑑みてなされたもので、隙間腐食を防止し得る熱交換 器を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

かかる目的を達成するため、本考案に係る熱交換器にあっては、外筒と内筒と の二重構造からなり、前記内筒には、該内筒の外周面に沿って流体を螺旋状に移 動させるバッフルが固定されるとともに、前記内・外筒を密封する蓋部がこれら 内・外筒の両端部にそれぞれ取り付けられ、前記内・外筒間の蓋部に流体を出入 りさせる流体入口と流体出口とが設けられており、容器内に設置する構成を採用 している。

【０００９】

【作用】

本考案に係る熱交換器にあっては、外筒と内筒との二重構造にされているため 、伝熱部の表面形状が単純化されており、支持部構造についても単純化が可能と なる。 そして、これら内・外筒を密封する蓋部が内・外筒の両端部にそれぞれ取り付 けられ、内・外筒間の蓋部に流体を出入りさせる流体入口と流体出口とが設けら れているため、冷却流体を容易に流される。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案に係る熱交換器の一実施例を図１及び図２に基づいて説明する。 図１において、符号１９は放射性製物質や高濃度硝酸等の腐食性流体（内部流体 ）を保有する保有容器であり、符号２２は保有容器１９内に設置される外筒であ り、符号２０は外筒２２の内側に設置された内筒であり、符号２１は内筒２０の 外周面に沿って螺旋状に例えば溶接等により固定された板状のバッフルを示すも のである。このバッフル２１の外側端と外筒２２の内周面とは、ほとんど隙間の ない状態に置かれている。一方、これら内・外筒２０・２２の両端部には、内・ 外筒２０・２２を密封するリング状蓋部２３・２４がそれぞれ取り付けられてい る。前記保有容器１９には、内部流体を出入りさせる出入り口（図示略）が取り 付けられている。

【００１１】 内・外筒２０・２２間の蓋部２３・２４には、冷却流体が送り込まれる流体入 口３５が下端部の蓋部２３に設けられ、この冷却流体が出る流体出口３６が上端 部の蓋部２４に設けられている。 ここで、内筒２０内には、下方から発せられる気泡が上方に移動することによ り内部流体を攪拌するパルセータ３２が設置されている。 なお、図２に示すように、保有容器１９と外筒２２との間に、例えば、弾性体 等の支持部材４０を充填することにより、内部流体の流動より受ける外荷重およ び熱膨張による伸縮などに対する対応力を高めることができる。

【００１２】 この熱交換器は、以下のように製造される。まず、予め工場等でバッフル２１ を内筒２０に溶接等により固定し、この内筒２０を外筒２２に入れる。これら内 ・外筒２０・２２の下端部に、冷却流体が入る流体入口３５が形成された蓋部２ ３を取り付ける。この蓋部２３が取り付けられた内筒２０内に、パルセータ３２ を設置する。そして、内・外筒２０・２２の上端部に、流体出口３６を形成した 蓋部２４を取り付け、これらを保有容器１９内に設置して、熱交換器が製造され る。

【００１３】 このような構造の熱交換器の作用について説明する。まず、保有容器１９内に 内部流体をいれる。そして、内・外筒２０・２２間の蓋部２３に設けられた流体 入口３５から冷却流体を送り込むと、内筒２０と外筒２２との間がほぼ遮断され ているため、冷却流体が内筒２０の外周面に形成された螺旋状バッフル２１に沿 って上昇する。ここで、冷却流体が内筒２０及び外筒２２の熱を奪い、これら内 筒２０と外筒２２とが内部流体の熱を奪う。この冷却流体が流体出口３６から流 れ出る。このように、内筒２０及び外筒２２付近の内部流体は急速に冷却される が、内筒２０内に設置されたパルセーター２３により、内部流体を変動させ、内 部流体全体を均一な温度にし、内部流体全体を効率良く冷却していく。以下同様 に、冷却流体を流し、パルセーター２３を作動させることにより、内筒２０と外 筒２２との熱が奪われ、内筒２０と外筒２２とが冷却され、この冷却された内筒 ２０と外筒２２とに内部流体の熱が伝導され、内部流体が冷却される。

【００１４】 このような熱交換器によれば、内・外筒２０・２２間の蓋部２３に設けられた 流体入口３５から冷却流体を送り込むことによって、冷却流体が内筒２０の外周 面に形成された螺旋状バッフル２１に沿って上昇する。このバッフル２１により 冷却流体が流れ易くされるとともに、内・外筒２０・２２間に冷却流体が多量に 流され、冷却流体と内部流体との熱交換率を高め、内部流体を効率よく冷却する ことができる。このバッフル２１が内筒２０に固定されているために、冷却管を 用いる必要性をなくし、この冷却管を固定する位置固定板が不要になることから 、隙間の存在がなくなり、隙間腐食をなくすことができ、内部流体の流動より受 ける外荷重および熱膨張による伸縮などに対して適切に対応することができる。

【００１５】 また、内筒２０と外筒２２との二重構造にされ、これら内・外筒２０・２２間 に冷却流体が流され、内筒２０の外周面全面と外筒２２の内周面全面とに冷却流 体が接触されるために、冷却流体と内・外筒２０・２２との伝熱面積が大きくさ れ、さらに、内部流体の冷却効率を高めることができる。 そして、内筒２０と外筒２２との二重構造にされ、螺旋状バッフル２１が内筒 ２０に固定され、これら内・外筒２０・２２を密封する蓋部２３・２４が取り付 けられた構成にされているため、熱交換器が簡易な構成にされ、熱交換器の組み 立て作業性を高めることができる。

【００１６】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案に係る熱交換器においては、内・外筒間の蓋部に 設けられた流体入口から冷却流体を送り込むことによって、冷却流体がバッフル に沿って螺旋状に上昇される。このバッフルにより冷却流体が流れ易くされると ともに、内外筒間に冷却流体が多量に流され、冷却流体と内部流体との熱交換率 を高め、内部流体を効率よく冷却することができる。このバッフルが内筒に固定 されているために、冷却管を用いる必要性をなくし、この冷却管を固定する位置 固定板が不要になることから、隙間の存在がなくなり、隙間腐食をなくすことが でき、内部流体の流動より受ける外荷重および熱膨張による伸縮などに対して適 切に対応することができる。 また、内筒と外筒との二重構造にされ、これら内・外筒間に冷却流体が流され 、内筒の外周面全面と外筒の内周面全面に冷却流体が接触されるために、冷却流 体と内・外筒との伝熱面積が大きくされ、さらに、内部流体の冷却効率を高める ことができる。 そして、内筒と外筒との二重構造にされ、螺旋状バッフルが内筒に固定され、 これら内・外筒を密封する蓋部が取り付けられた構成にされているため、熱交換 器が簡易な構成にされ、熱交換器の組み立て作業性を高めることができるという 効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る熱交換器の一実施例を示す正断面
図である。

【図２】図１の変形例を示す正断面図である。

【図３】熱交換器の従来例を示す正断面図である。

【図４】図３の変形例を示す正断面図である。

【符号の説明】

１９ 保有容器 ２０ 内筒 ２１ バッフル ２２ 外筒 ２３・２４ 蓋部 ３５ 流体入口（外部流体流入路） ３６ 流体出口（外部流体排出路）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 外筒と内筒との二重構造からなり、前記
   内筒には、該内筒の外周面に沿って流体を螺旋状に移動
   させるバッフルが固定されるとともに、前記内・外筒を
   密封する蓋部がこれら内・外筒の両端部にそれぞれ取り
   付けられ、前記内・外筒間の蓋部に流体を出入りさせる
   流体入口と流体出口とが設けられており、容器内に設置
   することを特徴とする熱交換器。