JPH0545483U - 熱交換器の水室区画装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 熱交換器の水室区画装置に係り、仕切板を水
室蓋に支持させた構造として着脱性を向上させ、仕切板
を外すことにより基部管板と伝熱管との取り付け溶接部
の開放性を高める。 【構成】 仕切板６が水室蓋５ａに液密状態に支持さ
れ、仕切板６の縁部が基部管板２及び水室ケーシング５
の内面に対して密接状態に配される構成と、基部管板及
び水室ケーシングの内面に、仕切板の縁部に緊密に接触
するシール座２０が配される構成とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、熱交換器の水室区画装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図５は、Ｕ字管式熱交換器の従来例を示すものである。 該Ｕ字管式熱交換器は、本体胴部１の中に、基部管板２と複数のバッフルプレ ート３とで支持された状態に多数本のＵ字状伝熱管４が設けられるとともに、本 体胴部１の端部に、基部管板２を覆うように水室ケーシング５とその水室蓋５ａ とが配され、水室ケーシング５と水室蓋５ａとの間のシールリング５ｂをボルト 等の締結具５ｃで圧縮して密封し、水室ケーシング５の内部（水室）に配した水 室隔離板６によって内部を区画して、各Ｕ字状伝熱管４の両開口に対して個々に 連通状態の入り口プレナム部７と出口プレナム部８とを形成している。 そして、入り口プレナム部７と出口プレナム部８とには、管内流体用入り口９ と管内流体用出口１０とが配設され、本体胴部１には、胴内流体用入り口１１と 胴内流体用出口１２とが配設されており、図５の各矢印で示すように流体を挿通 させることにより熱交換が行なわれる。

【０００３】 このような熱交換器であると、Ｕ字状伝熱管４における直管部の長さ方向の相 対的な伸縮と、曲管部の曲げ変形とが許容されるので、温度差の大きな流体に基 づく各部の熱膨張差を吸収し、内部を挿通する流体の温度差が大きく、かつ、熱 交換器の構成部材に大きな熱変位が生じる場合のように、厳しい使用条件下での 適用性が向上する。

【０００４】 一方、熱交換器の定期検査や保守作業において、基部管板２とＵ字状伝熱管４ との取り付け溶接部の状態を検査する場合には、予め水室隔離板６の一部に作業 穴６ａを明けておいて、その上を隔離蓋６ｂで覆い、シール溶接部６ｃによって 密封する構造が採用され、所望時にシール溶接部６ｃを解体することによって出 口プレナム部８を開放状態にする方法が考えられている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、隔離蓋６ｂを外すためにシール溶接部６ｃを解体すると、組立時には シール溶接部６ｃを再度形成して密封する作業が必要となり、労力が大きくなる とともに、原子力発電関連施設では、作業時間が長くなることによって作業員の 被曝線量を増加させる原因となり得る。

【０００６】 本考案は、このような事情に鑑みてなされたもので、基部管板と伝熱管との 取り付け溶接部の開放性を高めること、仕切板を水室蓋と一体的に着脱可能に すること等を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成する２つの手段を提案している。 第１の手段は、本体胴部の中に、基部管板に開口端部が支持されたＵ字状伝熱 管が設けられるとともに、本体胴部の端部に、基部管板を覆う水室ケーシング及 び水室蓋が配され、水室ケーシングの内部に配した仕切板によって各Ｕ字状伝熱 管の両開口に対して個々に連通状態の入り口プレナム部と出口プレナム部とを形 成している熱交換器にあって、仕切板が水室蓋に液密状態に支持され、該仕切板 の縁部が基部管板及び水室ケーシングの内面に対して密接状態に配される構成を 採用している。 第２の手段は、基部管板及び水室ケーシングの内面に、仕切板における出口プ レナム部側の縁部に緊密に接触するシール座が配される構成を第１の手段に付加 してなる熱交換器の水室区画装置としている。

【０００８】

【作用】

第１の手段にあっては、仕切板の部分が水室蓋と一体となって移動し、仕切板 を水室蓋とともに除去することにより、各Ｕ字状伝熱管の両開口が開放される。 水室蓋を取り付けた場合には、仕切板の縁部が基部管板及び水室ケーシングの 内面に密接させられることにより、入り口プレナム部と出口プレナム部との区画 をする。 第２の手段にあっては、第１の手段と同様に、仕切板と水室蓋との一体移動が 行なわれるが、入り口プレナム部の流体圧力によって仕切板が出口プレナム部に 押されると、仕切板の縁部とシール座との接触圧力が高まり、密封性が向上する 。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案に係る熱交換器の水室区画装置の実施例について、図１ないし図 ４を参照して説明する。 図１及び図２は熱交換器の水室区画装置の第１実施例を示し、図３は熱交換器 の水室区画装置の第２実施例を示し、図４は熱交換器の水室区画装置の第３実施 例を示している。 これらの図１ないし図４にあって、図５を参照して説明した従来例の熱交換器 の各部と共通する部分には、同一符号を付して説明を簡略化する。

【００１０】 図１及び図２の第１実施例にあっては、平板状の仕切板（水室隔離板）６の基 部が水室蓋５ａの内面に対して溶接により一体に取り付けられ、仕切板６の縁部 が基部管板２及び水室ケーシング５の内面に一体に配されたシール座２０に密接 状態に係合させられている。

【００１１】 該シール座２０は、基部管板２から水室ケーシング５の開口部にわたって一体 に配されるとともに、図２に示すように、仕切板６の先端及び両側の縁部を挿入 する溝部２０ａが形成されている。

【００１２】 そして、仕切板６の縁部には、溝部２０ａの内壁面と対向する支持溝６ｄが形 成され、該支持溝６ｄの中に溝部２０ａの内壁面と接触させるための形状記憶合 金等からなるシール部材６ｅが装填されている。この場合における支持溝６ｄは 、出口プレナム部８を向くように設定される。

【００１３】 このような構造の熱交換器であると、水室蓋５ａの着脱操作にともなって、仕 切板６の部分が水室蓋５ａと一体となって移動して、仕切板６の縁部をシール座 ２０の溝部２０ａに挿入することによって、入り口プレナム部７と出口プレナム 部８とが区画される。

【００１４】 一方、熱交換器の運転時には、図１の各矢印で示すように流体の挿通が行なわ れることにより、入り口プレナム部７の流体圧力が、出口プレナム部８の流体圧 力よりも大きくなるので、図２の矢印で示すように、仕切板６が弾性変形分ある いは移動可能な分だけ出口プレナム部８の方向に押されて、シール部材６ｅと溝 部２０ａの内壁面との接触圧力が高まり密封性が向上する。 シール部材６ｅが形状記憶合金である場合には、流体温度によって図２の矢印 で示すように記憶形状に変形を生じさせて、密封性をさらに向上させることが可 能となる。 これらの仕切板６による密封性によって、入り口プレナム部７と出口プレナム 部８との間が区画されることになる。 なお、入り口プレナム部７と出口プレナム部８とには、温度の異なる同じ流体 が挿通するため、仕切板６による完全な密封性を要求するものではなく、微少の 短絡挿通が許容されるが、この短絡挿通量を少なくする設定が行なわれる。

【００１５】 また、水室蓋５ａを外す操作を行なうと、仕切板６も同時に水室ケーシング５ の外に引き出されて、各Ｕ字状伝熱管４の両開口全部が開放されることになる。

【００１６】 次いで、第２実施例にあっては、図３に示すように、水室蓋５ａの内面にあり 溝５ｄが形成され、対して仕切板６の基部にあり部６ｆが設けられて、あり溝５ ｄとあり部６ｆとの係合によって、仕切板６が抜け止め状態に支持されており、 また、シール座２０がループ状とされて、基部管板２及び水室ケーシング５の内 面に対して溶接等によって取り付けられるとともに、該シール座２０は、水室ケ ーシング５の開口部近傍においては、開口面よりも若干外方に突出する設定がな されている。

【００１７】 このような第２実施例にあっても、水室蓋５ａの着脱操作にともなって、仕切 板６が水室蓋５ａと一体移動して、仕切板６をシール座２０に沿って挿入し、そ の側面をシール座２０に接触させることによって、入り口プレナム部７と出口プ レナム部８とが区画される。 そして、入り口プレナム部７の流体圧力によって、図３の矢印で示すように、 仕切板６が出口プレナム部８の方向に押されると、その側面とシール座２０との 接触圧力が高まることによって密封性が生じる。この場合にあって、あり溝５ｄ とあり部６ｆとの係合部分で、仕切板６の若干の平行移動を許容していることに よって、均一な接触状態が得られる。 また、水室蓋５ａを外す操作によって、仕切板６が外に引き出されて、各Ｕ字 状伝熱管４の両開口全部が開放される。

【００１８】 さらに、第３実施例にあっては、図４に示すように、仕切板６の基部が水室蓋 ５ａの内面に、あり溝５ｄ及びあり部６ｆによって抜け止め状態に支持されてお り、そして、シール座２０が水室ケーシング５の内部においてループ状とされて いるとともに、このシール座２０における水室蓋５ａの側と水室ケーシング５の 内側面との間に、ループ状をなす補助シール座２１が溶接等によって一体に配さ れ、補助シール座２１の開口に補助仕切板２２が接触状態に配され、該補助仕切 板２２が複数のばね材２３によって水室蓋５ａに取り付けられ、また、各仕切板 ６・２２とシール座２０・２１との間に密封性を高めるためのシールリング２４ が配される構造となっている。

【００１９】 このような第３実施例であると、入り口プレナム部７の流体圧力によって、図 ４の各矢印で示すように、各仕切板６・２２が押されて、シールリング２４を圧 縮することによって密封性が向上する。 この場合に、補助仕切板２２がばね材２３によって支持されているため、その 弾発力が付加されて接触状態が良好なものとなり、各仕切板６・２２がシール座 ２０・２１と密接状態となることにより、入り口プレナム部７と出口プレナム部 ８との間が区画されることになる。なお、水室蓋５ａを外すことにより、各仕切 板６・２２も引き出される。

【００２０】

【考案の効果】

第１の考案、つまり、請求項１の熱交換器の水室区画装置によれば、仕切板が 水室蓋に液密状態に支持され、該仕切板の縁部が基部管板及び水室ケーシングの 内面に対して密接状態に配される構成を採用しているから、以下のような効果を 奏する。 （１） 基部管板と伝熱管との取り付け溶接部の開放性を高め、基部管板とＵ字 状伝熱管との取り付け溶接部の検査等を効率良く実施することができる。 （２） 仕切板と水室蓋とが一体的に移動して、着脱作業性を著しく向上させる ことができる。 （３） 従来例の隔離蓋の溶接部を解体する場合と比較して、着脱作業時間の短 縮が顕著なものとなり、原子力発電関連施設では、作業員の被曝線量を低減する ことができる。 第２の考案、つまり、請求項２の熱交換器の水室区画装置によれば、基部管板 及び水室ケーシングの内面に、仕切板における出口プレナム部側の縁部に緊密に 接触するシール座が配される構成を第１の考案に付加してなる構成を採用してい るから、第１の考案に基づく効果に加えて、以下のような効果を奏する。 （１） 入り口プレナム部の流体圧力を利用して、仕切板の縁部とシール座とを 緊密に接触させ、密封性の向上を図ることができる。 （２） 上記により、仕切板の着脱時の融通性が高くなり、基部管板等の開放作 業を迅速に実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る熱交換器の水室区画装置の第１実
施例を示す正断面図である。

【図２】図１における鎖線Ｂ部分の拡大図である。

【図３】本考案に係る熱交換器の水室区画装置の第２実
施例を示す要部の正断面図である。

【図４】本考案に係る熱交換器の水室区画装置の第３実
施例を示す要部の正断面図である。

【図５】熱交換器の水室区画装置の従来例を示す正断面
図である。

【符号の説明】

１ 本体胴部 ２ 基部管板 ３ バッフルプレート ４ Ｕ字状伝熱管（伝熱管） ５ 水室ケーシング ５ａ 水室蓋 ５ｂ シールリング ５ｃ 締結具 ５ｄ あり溝 ６ 仕切板（水室隔離板） ６ａ 作業穴 ６ｂ 隔離蓋 ６ｃ シール溶接部 ６ｄ 支持溝 ６ｅ シール部材 ６ｆ あり部 ７ 入り口プレナム部 ８ 出口プレナム部 ９ 管内流体用入り口 １０ 管内流体用出口 １１ 胴内流体用入り口 １２ 胴内流体用出口 ２０ シール座 ２０ａ 溝部 ２１ 補助シール座 ２２ 補助仕切板 ２３ ばね材 ２４ シールリング

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体胴部の中に、基部管板に開口端部が
   支持されたＵ字状伝熱管が設けられるとともに、本体胴
   部の端部に、基部管板を覆う水室ケーシング及び水室蓋
   が配され、水室ケーシングの内部に配した仕切板によっ
   て各Ｕ字状伝熱管の両開口に対して個々に連通状態の入
   り口プレナム部と出口プレナム部とを形成している熱交
   換器であって、仕切板が水室蓋に液密状態に支持され、
   該仕切板の縁部が基部管板及び水室ケーシングの内面に
   対して密接状態に配されることを特徴とする熱交換器の
   水室区画装置。
2. 【請求項２】 基部管板及び水室ケーシングの内面に、
   仕切板における出口プレナム部側の縁部に緊密に接触す
   るシール座が配されることを特徴とする請求項１記載の
   熱交換器の水室区画装置。