JPS5932871Y2 - 冷却用伝熱管 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は放熱用のフィンを有する冷却用伝熱管の改良に
関する。

一般に、管内を流れる流体を冷却する冷却用伝熱管は、
放熱効果を持った表面積の大きいフィンを伝熱管の外壁
部にスパイラル状に囲繞させて取り付け、その放熱効果
により筒内流体を冷却するように構成されている。

第１図は上述した従来の冷却用伝熱管の構造を示す断面
図で、伝熱管１の外周壁２には、高周波圧接等の手段に
より、圧接部３を介してスパイラル状に囲繞したフィン
４が固設されている。

ところで、上記従来の冷却用伝熱管は通常の使用状態に
おいては、伝熱管１側は高温で、フィン４側は低温であ
るので、いわゆる焼バメの状態でありフィン４が伝熱管
１から剥離することはない。

ところが、高速増殖炉の空気冷却器に上記従来の冷却用
伝熱管を用いた場合、伝熱管１内を流れる管内流体が高
温液体ナトリウムなので、プラント異常発生等の場合に
、その液温が急激に低下することがあり、そのため伝熱
管１が急冷されて急激に収縮してしまいフィン４が伝熱
管１より剥離する場合があった。

さらに伝熱管１には、曲げ荷重他、種々の外力が加わっ
ており、特にフィン４の圧接部３には上記種々の外力に
より応力集中が起りやすく、そのため伝熱管１が急激に
収縮すると上記圧接部３にクラックが発生し、このクラ
ックの伝播が伝熱管１に及ぶと管内の液体ナトリウムが
噴出し、これが空気にふれると、ナトリウム火災を生じ
て大事故にむすびつくおそれもあった。

また剥離は、圧接部に沿って進行していき、−皮剥離し
た部分のフィン４と伝熱管１との間にスキマが生じ、定
常状態となっても密着せず伝熱性能が低下する。

そこで、これらの欠点を解消するために、第２図の断面
図に示すように、厚肉円筒管１０を用い、その外壁部１
１を削り出してフィン１２を形成したものも考えられる
が、この場合材料歩留りが悪く、シかもフィン１２の表
面積を大きくしたりフィンの成形ピッチＰを小さくした
りすることが不可能で、そのため冷却器を大型化しなけ
ればならない欠点があった。

さらに従来は上記欠点を解消するため、第３図に示すよ
うに伝熱管２０の外壁部にギルドリング２１をはめる構
成も考えられるが、この場合は冷却用伝熱管の重量が大
幅に増加し、耐震条件の厳しい原子力用冷却器には不適
当であった。

本考案は上述した以上の問題点に鑑み、これを解決すべ
くなされたもので、伝熱管の管内を流れる流体の急激な
温度変化にも耐え得る冷却用伝熱管を提供することを目
的とする。

この目的を遠戚するために、本考案は伝熱管の外周壁を
スパイラル状に囲繞するフィンの圧接部にスリット状の
ストップホールを適宜巻数毎にフィンの旋回方向に沿っ
て所定間隔で複数個設けるとともに、上記フィンに設け
たストップホールの間隔間を溶接等の手段で伝熱管に部
分的に固定することにより、伝熱管が急激に収縮しても
、非溶接部の伝熱管とフィンとの間にスキマを生じるの
みで、定常状態に復すれば、初期の伝熱性能を発揮し、
又伝熱管にクラックを生じることがないようにしたこと
を特徴とする冷却用伝熱管に係るものである。

以下本考案に係わる冷却用伝熱管の一実施例を添付図面
とともに説明する。

第４図ａ、ｌ）、ｃ、ｄ、ｅは本考案に係わる冷却用伝
熱管を示す正面図、断面図、及びＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ
断面図、及びフィンの始端、後端を示す断面図である。

伝熱管４０は、第４図ａに示すようにその外周壁４１を
スパイラル状に囲繞した放熱効果を有するフィン４２が
配設されており、該フィン４２には、第４図す、Ｃに示
すように、伝熱管１を囲繞する適宜巻数毎に該伝熱管１
の中心軸外方に向って先端略円形状としたスリット状の
ストップホール４３，４３’が２ケ所形成されている。

また、該ストップホール４３と４３′との間隔Ｗは、溶
接等の手段によって応力集中の少ない形状にして伝熱管
１の外周壁４１に固設されている。

このストップホール４３，４３’は伝熱管１の膨張、収
縮の際、該伝熱管１に生ずる円周方向の変位をそのすき
まＳで吸収するものであり、且つストップホール４３．
４３’の間の溶接を完全まわし溶接とするためのもので
ある。

又先端部４３ａ、４３ａ’の丸みは、変位を吸収する際
に該先端部４３ ａ 、４３ ａ’に生ずる応力集中を
防ぐためのものである。

したがって、上述したように伝熱管４０とフィン４２と
の溶接部分は少なくなり、伝熱管４０が急に収縮しても
、もともと接合部である溶接部４４が少なく、さらにス
トップホール４３，４３’により伝熱管４０の円周方向
の変位が吸収されるため、溶接部４４自身が剥離するこ
となく、接合部の剥離によるクラックの発生も防止され
る。

また、上記ストップホールを形成したフィン４２のそれ
ぞれ相隣り合うフィン４２′は第４図ｄに示すように切
り欠き部４５が形成され、上記溶接部４４の溶接作業を
容易ならしめている。

さらにまたフィン４２の始端、後端は第４図ｅに示すよ
うに最初と最後のストップホール４３から、始端、終端
まで、溶接部４４を介して接合し、しかもその外周縁で
あるテーパ切り欠き部４２ ｂはテーパ状として、フィ
ン４２の外周縁４２ ｂが伝熱管４０の収縮、膨張の際
に受ける円周方向の応力を緩和させている。

本考案は上述したような構成及び効果としたので、フィ
ンと伝熱管との接合部が少なくなりフィンの取付ピッチ
が増し放熱効果が増大する。

さらにフィンの接合部が適宜巻数毎に１ケ所と少なく、
また接合部前後にストップホールが形成されているので
、完全な接合が可能で伝熱管が急激に収縮しても接合部
が剥離したり、クラックが発生することがない。

さらに伝熱管の軸方向の伸縮もフィンが伝熱管全周にわ
たって接合されてないので、フィンの取付は位置の変形
で吸収することができる。

さらにまた、ストップホールを形成したフィンの相隣り
合うフィンには切り欠き部が形成されているので接合部
の溶接が容易となり、しかも検査も完全に実施出来るの
で信頼性も向上する。

加えてフィンを適宜巻数毎に接合するので施工時にフィ
ンピッチの修正や整列が可能となる。

またフィン外周縁の始端、後端をテーパ状としたので伝
熱管への局部応力が減少しその効果も大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は従来の冷却用伝熱管を示す断
面図、第４図ａ、ｌ）、ｃ、ｄ、ｅは本考案に係わる正
面図、断面図、Ａ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図、及びフィ
ンの始端、後端を示す断面図である。 １，１０，２０．４０・・・・・・伝熱管、２，１１．
４１・・・・・・外周壁、３゜４４・・・・・・接合部
、４，１２，４２．４２’・・・・・・フィン、２１・
・・・・・ギルドリング、４３．４３′・・・・・・ス
トップホール、４５・・・・・・切り欠き部、４２ｂ・
・・・・・テーパ切り欠き部。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）伝熱管の外周壁をスパイラル状に囲繞して形成さ
   れた放熱用フィンを有する冷却用伝熱管において、前記
   フィンの適宜巻数毎にフィンの旋回方向に沿って所定間
   隔で形成された複数個のスリット状ストップホールを設
   け、該ストップホールとストップホールとの間隔間を上
   記伝熱管に接合したことを特徴とする冷却用伝熱管。
2. （２）前記フィンは、前記ストップホールを形成した相
   隣り合うフィンに切り欠き部を形成したことを特徴とす
   る実用新案登録請求の範囲第１項記載の冷却用伝熱管。
3. （３）前記フィンは始端、および終端をテーパ状として
   伝熱管に接合したことを特徴とする実用新案登録請求の
   範囲第１項記載の冷却用伝熱管。