JPS62274028A - 金属製導管の加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 本発明は、金匡管の湾曲部分にその内部から遠隔的に放
射熱を加えるための装置に関するものである。特に、本
発明は、応力を解放するため熱交＃ａ笹のτ１宰ｊＰペ
ン）ご螺卆執々几狸十７．ΦＩ−六ｍ１・°艮る。

失速」月相ｐＪＵル 管の内側表面に熱を加えるための装置及び方法は、当該
技術分野において従来から知られている。

この種の装置は、原子力蒸気発生器のＵ字状の熱交換管
内に補強スリーブをろう付けするのにしばしば使用され
ている。このような装置の１つとして、一般に、窒化ホ
ウ素のような剛性で耐熱性を有するセラミック材料がら
一体的に形成されたマンドレルもしくは心金を有するも
のがある。この心金の中央部分は、白金−ロジウム合金
ワイヤとすることができる電気抵抗加熱要素を受けて離
間保持するための１組の螺旋溝を備えている。このよう
な心金の端部はそれぞれ、コイル状に巻かれている加熱
要素を管の内壁から同心関係で離間するために拡大した
肩部を備えている。この種の放射加熱装置の一例は、特
願昭６０−１６２１７９号明細書に記述されている。尚
、この明ａＩ書の内容は総て参考のために本明細書に援
用する。

作動に際し一加ｆ′ＪＬ彷百の馴喜い町ＩＰ箇太仕Ｌ＋
管の開端部内に挿入されて、ろう付は加熱を加える必要
がある管の領域に隣接して摺動自在に位置付けられる。

典型的には、このような加熱装置は、外壁が腐食による
攻撃を受けている熱交換管の部分に亙り同然交換管内に
挿入されている円筒状補強スリーブをその位置でろう付
けするのに使用されている。このようなスリーブの基端
部及び遠端部を管の内壁にろう付けする際に、管の腐食
した部分を横切って流体の橋絡部が形成される。加熱装
置を管又はスリーブ内の所望の個所に位置付けるために
、心金の近端部分に取り付けられているナイロン製の押
し棒が使用されている。尚、このような加熱装置を、上
記のようなろう付は継目を実現するために位置付ける特
殊な方法が、上述の特願昭６０−１６２１７９号明細書
に開示されている。

しかし、残念なことに、このような従来の管加熱装置は
、原子力蒸気発生器内の熱交換管の曲率半径の小さいＵ
字状の湾曲部分に沿って使用するのにはそれ程適しては
いない、従来の加熱装置を、大きい曲率半径を有する上
記のような管のＵ字状湾曲部分に沿っ−て摺動自在に位
置付けることは可能であるが、剛性で細長い心金は、小
さい曲率半径のＵ字状湾曲部分を有する管には簡単に通
すことはできない、このような小さい曲率半径のＵ字状
湾曲部分は、原子力蒸気発生器の管板の中央部に存在す
る。この中央部においては、Ｕ字状湾曲部分の曲率半径
は２１ｎ（５，０８ｃｍ）程度の短さである。

このようなＵ字状湾曲部分に対処できない事は山々し、
い制限を意味する。と言うのは、上記のような小さい曲
率半径のＵ字状湾曲部分に、良く知られている応力腐食
割れ現象の結果として管のこのような部分を劣化し亀裂
を生ぜしめ得る相当大きな残留引張応力がしばしば存在
していることが最近発見されたからである。このような
割れの発生で、蒸気発生器の二次系内の非放射性の水が
、蒸気発生器の一次系を流れる放射性の高温水により汚
染されることは明らかである。一方、その結果、発電機
タービンを駆動する蒸気が放射能で汚染される。このよ
うな残留引張応力は、中央部に配置されている熱交換管
の小さい湾曲部分を焼なましすることにより除去するこ
とができるが、剛性の心金構造を有する従来の管加熱装
置では、焼なまし熱をこのような部分に加えるのに便利
で実際的な方法は得られない。

成る程度の可撓性を有する加熱装置も従来より知られて
いる。しかし、これ等の公知の加熱装置も同様に、上記
のようなＵ字状湾曲部分を熱処理するのに適してはいな
い。この種の管加熱装置の一例が、米国特許第４，５３
２，３９６号明細書に開示されている。この特定の管加
熱装置は、管仮に近接する熱交換管の部分に高品質のろ
う付は継目を形成することができるが、管のＵ字状湾曲
部分が位置する管板上方２Ｏ−３０ｆｔ（６，０９６〜
９．１４４ｍ）もの高さでこの種の誘導型加熱装置を使
用しようと試みる場合には、電力給送の問題が生ずる。

特に、このような加熱コイルに加えられる電力のうち最
終的には僅か２０分の１しかＵ字状湾曲部分に給送され
ないために、短時間内に管のＵ字状湾曲部分を熱処理す
るのにこのような加熱装こを使用する場、へ１．−７＋
　４トｒ♂−ｔ→−←卯１−貢繍チ、や）箔−Ｉ、ぐ、
弘萌しｔ−λジ発電機の停止時間は非常に大きな浪費を
意味するので、２〜３分の時間内でこのようなＵ字状湾
曲部分を熱処理できない焼なまし装置は、単にそれだけ
の理−由からして実際的ではないと考えられる。

最後に、このような管加熱装置は、小さい曲率半径のＵ
字状湾曲部分内で使用するのに十分な可視性をも有して
いない。

上の説明から明らかなように、原子力蒸気発生器の熱交
換管のＵ字状湾曲部分における残留応力を除去するため
に該湾曲部分に亙り便利で費用がかからない仕方で迅速
に熱を加えることができる管加熱装置に対する需要が存
在する。理想的には、このような加熱装置は、（３０ｆ
ｔ長もあり得る）管の真っ直ぐな脚部を迅速且つ容易に
摺動可能に上昇してＵ字状湾曲部分内に入り、小型で廉
価な電源で動作可能であるべきである。また、このよう
な加熱装置は、焼なまし動作を完了するのに必要な時間
を最小限度にするために、小さい曲率半径のＵ字状湾曲
部分の大きな面積を迅速に焼なまし熱に曝すことができ
る能力を有するべきである７丹後に、このような管加熱
装置は、交換の必要性が生ずる前に、多数の小さい曲率
半径のＵ字状湾曲部分を迅速に焼なましすることができ
るように動作信顆性が極めて高く、しかも構造に持久性
を有するべきである。

ルＪし１」星− 最も広い意味において、本発明は、少なくとも１つの非
直線状の継軸方向部分を有している金属管のような導管
のＡ択された部分に亙り熱を加えるための加熱装置に在
る。この装置は、概略的に述べて、管の非直線状の上部
部分内に挿入し該非直線状部分に沿い位置付けることが
できる可視性の電気抵抗加熱要素かコイル状に巻装され
ている細長い可視性の心金を有する。この心金は、イン
コネル６００のような耐熱性金属のばねから形成するの
が好ましい。金属ばねの個々の巻回部もしくはコイルは
、電気抵抗要素を付勢した時に隣接のコイル間に焼結が
生ずる可能性を排除するために僅かに難問することがで
きる。

加熱装置は更に、心金を形成する金属ばねと加熱要素に
より加熱される金属管の内壁とから該加熱要素のコイル
を電気的に絶縁するための絶縁手段を備えることができ
る。好適な実施例においては、この絶縁手段は、アルミ
ナのような耐熱性材料から形成された可撓性及び耐熱性
を有する編成繊維からなるスリーブである。このスリー
ブで加熱要素を包む。一方、該加熱要素は、心金を形成
する金属ばねの周りにコイル状に巻装された白金−ロジ
ウム合金製の１対の編み線から形成することができよう
。加熱要素を心金の金属ばね及び管の金罵性内壁から電
気的に絶縁することに加えて、このスリーブはまた、加
熱要素のコイルの隣接する巻線もしくは巻回部間に短絡
が生ずるのを阻止すると共に、加熱要素のコイルにホッ
トスポットが発生するのを阻止するために個々のコイル
巻同部間に離間間隔を与える働きをもする。Ｕ字状湾曲
部分の内壁を引っ掻いたり、傷線を１寸けたつ或いは整
直することなく、加熱装置を円滑に管のＵ字状湾曲部分
に挿通することを可能にするために、心金の金属ばねの
前部に、弾丸形状のノースピース（先端部）を有する先
導アセンブリを収り付ける二とができる。また、心金の
金属ばねの後端部には、加熱要素を電源に接続する電気
コネクタ・アセンブリを保持するためのエンドピース（
後端部）を収り叶けることができる。加熱装置の心金を
形成する金属ばねに大きな引張及び圧縮強度を付与する
ために、インコネル製の細い棒のような可視性の補強部
材を先導アセンブリとエンドピースとの間に収り付ける
ことが可能である。心金にこのような補強部材を設ける
ことは重要である。何故ならば、心金を形成する金属ば
ねは、熱交換管のＵ字状湾曲部分に押し入れられたり該
湾曲部分から引き出される際に、相当大きな圧縮及び引
張力を受は得るからである。更に、可撓性の補強部材は
、加熱装置の心金の剪断強度を増加する目的で、複数個
の互いに部分的に入れ子式に重なり合うセラミック　ビ
ードで囲繞することができる。Ｍ後に、装置は、可撓性
の心金及び該心金に巻装された加熱要素を、管のＵ字状
湾曲部分の近傍に摺動ゴ能ｔ、４位肩イ；トけＡためめ
可忙性のケーブル半〔修卆備えることができる。

また、本発明は、上述の加熱装置が、管の湾曲部分に沿
い位置Ｉ＝ｆけされるまで、該加熱装置を管の縦軸線に
沿い挿入する方法をも陰むものである。

加熱装置を上記のように位置１寸けたならば、管から応
力除去が達成されるまで電気加熱要素を付勢する。応力
除去がなされた時点で、接続されている金属製のケーブ
ルを手で引き出すことにより加熱装置を収り出す。

本発明は特に、原子力蒸気発生器内の中心部に配置され
ている熱交換管のＵ字状湾曲部分に存在し得る引張応力
を除去するために該Ｕ字状湾曲部分に亙り熱を加えるの
に特に有用である。本発明により実現される心金は、最
も小さい曲率半径のＵ字状湾曲部分内にも容易に挿入す
ることができるように十分な可視性を有する。誘導前Ｑ
　Ｉｉｉ　ｔ：４の代わりに電気抵抗要素を使用するこ
とにより、装置は、比較的小型の廉価な電源を用いて動
作させることができる。

好−道な実施例の説明 の　　　　　び・　　の　　　　−１ 以下、図面を参照して説明するが、全図面を通して同じ
もしくは類似の参照数字は同じもしくは同様の要素を指
すものとする。さて、第１Δ図を参照するに、本発明は
特に、原子力蒸気発生器１内におけるＵ字形状の熱交換
管の焼なましを行うように適応されている。このような
蒸気発生器は、−ｆｉに、円筒状の形状をした二次側５
の下方に位置するボウル形状の一次側３を備えている。

−次側３は、二次側５から、管板７により流体的に隔離
されている。更に、ボウル形状の一次側３は分割板８に
より流体的に入口側と出口側とに分割されている。

蒸気発生器１の二次側５内には、複数個のＵ字状の熱交
換管（金属性導管）１０が上向きに延びている。各Ｕ字
状の管は、−次側３の入口側と連通関係にある入口端１
２及び−次側３の出口側と連通関係にある出口端１４を
備えている。原子炉（図示せず）を循環する高温の放射
性を有する水は、−次側３の入口側に設けられている入
口１６に流入し、そこで、Ｕ字状の熱交換管１０の入口
端１２内へと流入する。この高温の放射能を有する水は
、管１０のホットレッグ部を通り上向きに循環し、管の
Ｕ字状の湾曲部分（非直線形の縦軸方向部分）１５を経
て、管のコールドレッグ部を通り一次側３の出口側に向
かって下方向に循環する（流れを示す矢印を参照された
い）、この放射能を有する高温水は、−次側３の出口側
に放出され、そこから−次側の出口１８を経て原子炉に
戻り再び加熱される。

放射能を有する高温水が、蒸気発生器１のＵ字状の熱交
換管１０を経て循環している間、非放射性の水は、二次
側の水入口１９を経て蒸気発生器１の二次側５内に流入
せしめられる。Ｕ字状の熱交換管１０の内壁から外壁に
伝達される熱で蒸気発生器１の二次側５内の水は沸騰せ
しめられ、それにより非放射性蒸気が発生され、この蒸
気は最終的に、発電プラント（図示せず）の発電機ター
ビンを駆動するのに利用される。

第１八図から明らかなように、分ｐｌ板８に近接して設
けられている入口端１２及び出口端１４を有するＵ字状
の熱交換管１０は、最小曲率のＵ字状湾曲部分１５を有
している。この場合、この曲率半径の最小値は２１ｎ（
５，０８ｃｏ＋）程も短い場合が有りうる０本発明者等
は、このような管１０に上記のような小さい曲率半径の
Ｕ字状湾曲部分１５を与えるための成形過程においてし
ばしば、このような部分１５に相当大きな残留引張応力
が与えられることを発見した。また、本発明者等は、こ
のような相当大きな応力で、蒸気発生器１の二次側５内
でこれ等のＵ字状湾曲部分１５の腐食による攻撃を受け
る度合が促進されることをも発見した。

第１Ｂ図は、Ｕ字状湾曲部分１５における上記のような
腐食発生引張応力を熱的に除去するのに用いることがで
きる本発明によるヒーターアセンブリ（加熱装置）２０
を示す、ヒーターアセンブリ２０は、細長い可視性の心
金２２を備えている。この心金２２は、その中央部分に
、インコネル６００ような耐熱性合金から形成されてい
るコイルばね２４を備えている。ばね２４の外側には、
加熱コイル（加熱要素）２６、ｈ（′に惣汽ハてい入　
力ｎ凱１イｌし２６め久幾冊頬の内部は、白金−ロジウ
ム合金から製造された電気抵抗ワイヤの編み線２８から
形成されており（第２Ｂ図参照）、他方各巻回部の外側
部は、アルミナ繊維のような耐熱性で電気的に絶縁性の
繊維からなる編みスリーブ３０から形成されている。絶
縁スリーブ（絶縁スリーブ）３０は、編み線２８の巻回
部が、金属コイルばね２４或は金属製の管１０の内壁の
いずれかを介して短絡するのを阻止する。好適な実施例
においては、可撓性の絶縁スリーブ３０は、米国ミネソ
タ州セントポールのミネソタ・マニュファクチャリング
・アンド・マイニング・カンパニー（旧ｎｎｅｓｏｔａ
　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｍｉｎｉｎｇ
　Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手可能な編みネクステル４４
０　（ＮｅｘＬｅｌ　４４０）から形成された直径が約
８分の１１ｎ（０，３１７５ｃｍ）のスリーブである。

このスリーブ３０は、既述の絶縁１ａ能に加えて、更に
、編み線２８の隣接する巻回部間に短絡が発生するのを
阻止すると共に、加熱コイル２６によって発生される熱
勾配に熱的不均等個所もしくはホラｌ−スポットが生じ
ないように、隣接する巻回部（巻線）を均等に離間する
働きをする。

心金２２の中央部分の内側部のこの特殊な構造に関して
は追って詳細に論述する。

心金２２の内部には、好ましくはインコネルから形成さ
れた棒状補強部材３４が配設されている（第２Ｂ図参照
）、追って詳述するように、この補強部材３４はばね２
４の引張及び圧縮−強度を補強する。この棒状の補強部
材３４は、高純度の窒化ホウ素から形成された複数個の
セラミックビード３５により囲繞されている。これ等の
と一ドは、中心に位置する孔を備えており、これ等の孔
により、ビードは棒状補強部材３４上に摺動可能に通す
ことができる。

更に、ビード３５の各々は、その前部に截頭円錐形の突
出部及びその後部に相補形の截頭円錐形の凹部を備えて
おり、それにより、隣接のビード３５間には成る程度の
重なり合いが生ずるようになっている。これ等のビード
３５とビード相互間の重なり合いとで、全本として心金
２２には付加的な剪断強さが与えられる。ネクステル製
の管状スリーブ３６は、タンデム形態に配列されている
ビード３５を囲繞して、心金２２を曲げた時に、ビード
３５の縁部とばね２４のコイルとの間に結合が生ずるの
を阻止する。このスリーブ３６は、ビード３５と相俟っ
て、棒状の補強部材３４を、加熱コイル２６から放射さ
れる熱から絶縁する１を用をもする。

心金２２は、その先端部分或は前部分に、管１０の開端
部への心金２２の挿入を容易にするための先導部アセン
ブリ３１を備えている。この先導部アセンブリ３１は、
加熱コイル２６のコイル接続部分７０（第３Ｄ図に示す
）を保護するための前部ノースピース部３２と後部ノー
スピース部３３とを備えており、この後部ノースピース
部の正確な機能に関しては下に詳細に説明する。好適な
実施例においては、前部ノースピース３２は、３０４ス
テンレス鋼から形成されており、他方、後部ノースピー
ス部３３は、拡散結合された９９．９％純度の窒化ホウ
素から形成されている。第１Ｂ図から明らかなように、
前部ノースピース部３２は弾丸形状の輪郭を有している
。この丸みのある輪郭で、ヒーターアセンブリ２０の可
視性の心金２２を、ヒーターアセンブリ２０に対して最
小量大きさの応力しか発生しないように且つＵ状形の湾
曲部分１５の内面を引っ掻いたり線状痕をけけないよう
にして、小さい曲率半径のＵ字状湾曲部分１５内を通し
て押し進めることができる。先導アセンブリ３１はまた
、心金２２全体の中心に延びている棒状の補強部材３４
に対する前部取付は個所を提供する。

可撓性の心金２２は、その後部もしくは近端部分に、３
０６ステンレス鋼から形成された尾端部もしくはエンド
ピース３７を備えている。追って詳細に説明するように
、この尾端部３７の主たる目的の１つは、棒状の補強部
材３４の後端部に対し後部取付は個所を提供することに
ある０尾端部もしくはエンドピース３７はまた、加熱コ
イル２６の最も後側の巻回部を機械的衝撃から保護する
山きをする。

エンドピース３２の直ぐ後側には、第１Ｂ図に示しであ
るように電気コネクタ・アセンブリ３８が配設されてい
る。このコネクタ・アセンブリ３８は、概略的に述べて
、１対のコネクタピン４０ａ、４０ｂで終端している雄
コネクタ３９と、これ等のピンを受けな実施例において
は、雌レセプタクル４２は、゛処理されたばかりの管１
０により放出される赤外線放射が、パイロメータ（図示
せず）に接続されているオプチカルファイバ４６に入射
することを可能にするようにオプチカルファイバ光学ウ
ィンドウ（窓）４４を備えている。雌レセプタクル４２
のオブヂカルファイバ光学ウィンドウ４４及びオプチカ
ルファイバ４６の正確な構造は特願昭６１−７５６６４
号明細書に開示されているウィンドウ及びファイバに預
似している（高、この先行許願の全内容は参考のために
ここに援用することを明記しておく）。

可視性のケーブル４８は、雌レセプタクル４２の後端も
しくは基端部に接続されている。好適な実施例において
は、この可撓性のケーブル４日は、誼レセプタクル４２
に存在する孔を通って延び、そしてステンレス鋼製のピ
ンにより該レセプタクルに碇着されている。好適な実施
例においては、ケーブル４８は、３１６ステンレス鋼が
ら形成された３／１６ｉｎ径の編みケーブルから形成さ
れる。

補強部材３４に対して碇着個所を提供することに加えて
、先導アセンブリ３１並びに尾端部もしくはエンドピー
ス３７は、加熱コイル２６の比較的繊細な巻回部を摩擦
や機械的衝撃から保護する拡大環状肩部５０及び５２（
第２Δ図及び第２Ｃ図に示しである）を心金２２の端部
に備えている。これ等の肩部５０及び５２はまた、管１
０の縦軸線を中心とする加熱コイル２６の巻回部を同心
的に離間するという重要な機能をも果たし、一方、その
結果として、加熱コイル２６に隣接する管の部分に均等
な熱勾配が生ずる。

ｆ−の目　、ラロ 次に、第２Ａ図、第３Δ図及び第３Ｂ図を参照するに、
先導アセンブリ３１は、既述の前部及び後部ノースピー
ス３２及び３３に加えて、先端ばね係止部材５５を備え
ている。この先端ばね係止部材５５の目的は、ノースピ
ース３３の外縁により形成される環状の肩部５０と一対
の対向するばね係止フランジ５９ａ及び５９ｂとの間に
ばね２４の最も先の巻回部５６を捕捉することである。

これ等のフランジ５９ａ及び５．９　ｂは、取り付はス
リーブ５７の端部から半径方向に延びている。第２八図
及び第３Ｃ図を参照すれば明らがなように、取り付はス
リーブ５７は、後部ノースピース３３の中心に位置する
孔５８を介して挿入可能である。

ばね係止フランジ５９ａ及び５９ｂ力１組立て後ノース
ピースに対して回転しないようにするために、フランジ
５９ｂの基部には短い円筒状のキー６０が固着されてい
る。このキー６０は後部のノースピース３３の後端部に
設けられているキー溝７３（第３Ｃ図に示しである）内
に挿入可能である。収り付はスリーブ５６を第２八図に
示すように位置付けた時には、該スリーブ５６は中心に
位置する孔５８を完全に貫通し、更に、前部ノースピー
ス３２の中心に形成されている別の孔６４を貫通する。

ばね係止部材５５は、ばね２４の先端部を係止すること
に加えて更に、先導アセンブリ３１とエンドピース３７
とを相互接続する既述の補強部材３４に対する碇着個所
を提供する。この好適な実施例においては、補強部材３
４は、インコネル製の細い可視性の棒からなり、取り付
はスリーブ５７の全長に亙って存在する孔６５内に受は
入れることができる。スリーブ５７の側部に設けられて
いるスロット６６は、補強部材３４を形成する棒の末端
部を、スリーブ５７を形成するステンレス鋼にろう付け
することを可能にする。先導アセンブリ３１に対する部
材３４の碇着もしくは取り付けは、スリーブ５７の末端
部を前部ノースピース３２に形成されている孔６４の壁
内にろう付けすることにより先導アセンブリ３１を組み
立てた時に完了する。

次に、第２八図、第３Ｃ図及び第３Ｄ図を参照するに、
先導アセンブリ３１の後部ノースピース３３は、加熱コ
イル２６の先端部コイルリード線６９ｂ及び６９ｂを収
容するための一対の平行な孔６７ａ及び６７ｂを備えて
いる。ノースピース３３は、その先端部に加熱コイル２
６の既述の橋絡部分７０を受けるための半円形の溝７１
を備えている。加熱コイル２６のこの接続部分もしくは
橋絡部分７０は、先端部コイルリード線６９ａ及び１３
９ｂを電気的に接続する働きをする。

ノースピース３３に半円形の溝７１を設けることにより
、加熱コイル２６の橋絡部分７０は、機械的衝撃がらｆ
Ｒｆｆｌされる。と言うのは、前部ノースピース３２の
円錐形の内面６３が加熱コイル２６の橋絡部分７ｏと機
械的に接触するこなく　壕頬ノースピース３３め円錐台
形の外面に対して同面関係で位置することができるから
である。後部ノースピース３３は、その基端部に、先端
部ばね係止部材５５のキー６０を受けるための既述のキ
ー溝７３を備えている。所望ならば、網状のスリーブを
、スリーブ５７を前部ノースピース３２の孔６４にろう
（寸けする前に、後部のノースピース３３の上側の円錐
台形表面と前部ノースピース３２の円錐形内面６３との
間に形成されているスロット７７に網状スリーブの縁部
を挟着することにより加熱コイル２６の巻線上に取り付
けることができよう、（織られたステンレス鋼ワイヤの
■目のスクリーンから形成することができる）このよう
な網状スリーブを設けることにより、加熱コイル２６の
巻き線の外側表面を機械的摩耗に対して付加的に保護す
ることができる。

再び第２Ａ図を参照するに、上に述べた加熱コイル２６
は、実際上、平行な巻回部もしくは巻線を有する一対の
コイルである点に注目されたい、このことは、コイルの
巻線もしくは巻回部が後部ノースピース３３の基端部で
始まっていることを見れば良く理解されるであろう。即
ち、コイルＡは先端部コイルリード線６９ａで始まり、
他方コイルＢは尾端部コイルリード線６９ｂ（破線で示
す）で始まっている。このようなコイルの巻回もしくは
巻線形態は、さもなければ、心金２２の全長に互って延
在しなければならないようなリード線を設ける必要性が
ない点で有利である。このようなリード線の省略は重要
なことである。何故ならば、このようなリード線を設け
た場合には、心金の中心全体に亙り望ましくない熱が発
生することになり、このことは、浪費であるばかりでは
なく、心金２２の内部要素に対し損傷を与える潜在的可
能性があるからである。

第２八図及び第２Ｂ図に最も良く示しであるように、加
熱コイル２６を形成するコイルＡ及びＢの綾巻線もしく
は交差巻線は、インコネル６００から形成されているコ
イルばね２４上に位置する。ばね２４の剛さは、心金２
２が、最も小さい曲率半径のＵ字状湾曲部分１５を容易
に通過するのに十分な可視性を有すると共に、心金２２
を上記のようなＵ字状の湾曲部分に押し込んだり引き出
したりする際に加熱コイル２６の巻線に対し充分な支持
を与えるように充分に剛性であるように選択すべきであ
る。更に、ばね２４のコイル５１間の距雛８０は、加熱
コイル２６の巻線が、コイルばね２４の巻線８１間に捕
捉されたり挟まれたりしないように充分に小さく、しか
もばね２４の隣接の巻線もしく巻回部８１が熱処理過程
中に決して接触しないように充分に雅量するように選択
すべきである。加熱コイル２６を付勢した時に、コイル
ばね２４の巻線もしくは巻回部８１が機械的接触関係に
なるとすると、特に、ばね２４がインコネルのような高
耐熱性の金属から形成されていない場合、発生熱でばね
２４の隣接する巻線もしくは巻回部８１が焼結し合わさ
れる可能性があるからである。従って、コイル２４は、
その巻線もしくは巻回部８１間に成る程度の間隔もしく
は距駈８０を有すべきである。

次に、第２Ｃ図、第４Ａ図及び第４Ｂ図を参照するに、
心金２２の尾端部は、３０４ステンレス羽がら形成され
た基部ばね係止部材８６を備えている。この基部ばね係
止部材８６は、円筒状のばね案内部材８７及びばね係止
フランジ８９から構成されていて、ばね２４の最ら近い
巻回部９４を係止する。ばね案内部材８７の中心の近傍
には、４つの孔８８ａ〜８８ｄが設けられている。心金
２２を組み立てる時には、補強部材３４の基端部を受け
るように、これ等の孔８８ａ〜８８ｄの１つが選択され
る。該補強部材３４は、案内部材８７を完全に貫通し、
最先端部はナツト１１０に碇着されている。案内部材８
７の正確な中心部には、ねじ孔９１が設けられている。

心金２２を組み立てる際には、この中心に位置する孔９
１は、ナツト１１０の碇着心棒１１６のねし端部１１８
を受けて、基部ばね係止部材８６をエンドピース３７に
固着する。更に、先端部５５及び基部ばね係止部材８６
は、ばね２４の端部を心金２２に固定し、Ｕ字状湾曲部
分１５によりばねに加えられる剪断力がばね２４の長さ
全体に亙って均等に分布されるように助勢する。

次に、第２Ｃ図、第５八図及び及び第５Ｂ図を参照する
に、コイル案内９５が、基端部ばね係止部材８６のｎ慴
“ど＋ブＡ＋：Ｉ〜メフ〜／、二ば′７石コπ「１１−
「けｈノ斗！斗−４１プ１１７好適な実施例においては
、コイル案内９５は、最後部のノースピース３３と同じ
窒（ヒホウ素材料から形成されている。コイル案内９５
は、基部ばね（系止部材８６の外形とほぼ同じ直径を有
する末端円筒状端部９７及び比較的大きい直径の円筒状
基端部９９を有している。一対の平行な孔１０１ａ及び
１ｏ１ｂが、図示の位置でコイル案内９５の縦軸線に沿
い該案内９５を貫通している。これ等の孔Ｉｏｔａ、１
０１ｂは、加熱コイル２６のリード線を収容する。コイ
ル案内９５の末端部には、リード線収容孔１０１ａ及び
１０１ｂに対する入り口通路を形成するように一対の傾
斜部１０３ａ、１０３ｂが設けられている。更に、コイ
ル案内９５は、補強部材３４の基端部を受けるための小
さい雛心孔１０７と本体のナラｌ−１１０の既述の碇着
心棒１１６を受けるための比較的大きい中心に泣＝する
孔１０５とを備えている。

エンドピース３７の本体す・ノド１１０は、第２Ｃ図、
第６八図及び第６Ｂ図を９照することにより最も理解さ
れよう。好適な実施例においては、本体ナツト１１０は
３０４ステンレス羽がら製作されている６木体ナラ＋−
１１０の先端部１１２は、既述のコイ！１案内９５の基
端部９９と近似的に同じ直径を有しており、他方、この
要素の基端部１１４は、減径されていてねじ切りされて
いる。既に述べたように、碇着心棒１１６は本体ナツト
１１０の先端部１１２の前面から縦軸線に沿って突出し
ている。この碇着心棒１１６は、ねじ切りされた端部分
１１８で終端している。

本体ナツト１１０の縦軸線に対して平行に、コイル案内
９５の既述のリード線収容孔１０１ａ、１０１ｂと整列
可能な一対のリード線収容孔１２０ａ、１２０ｂが設け
られている。これ等の孔内に収容されているコイルリー
ド線間にｆ１絡が発生するのを阻止する目的で、各リー
ド線収容孔１２０ａ、１２０ｂには、セラミック製スリ
ーブ１２２ａ、１２２ｂで内張りが施されている０本体
ナツト１１０の中心近傍には、コイル案内９５の孔１０
７と整列可能な孔１２４が設けられている。この孔１２
４は、大径の端ぐり１２５と連通している。同心関係に
ある孔１２４及び１２５の各々は、既述の補強部材３４
の基端部を受ける。・該補強部材３４は、該部材３４の
該基端部に形成されたループ１２７及びそれにろう付け
されている小さい座金１２９によって本体ナツト１１０
の基端部１１４に碇着されている。

特に、第２Ｃ図を参照されたい。

本体ナツト１１０の基端部に当接して、一対の半円筒形
の絶縁片１２５ａ及び１２５ｂ（その内１２５ａだけを
示す）が設けられる。該半円筒形の絶縁片１２５ａ、１
２５ｂは、電気コネクタ・アセンブリ３８の既述の雄コ
ネクタ３９の部分を形成する。これ等の半円筒状の絶縁
片１２５ａ及び１２５ｂの各々は、一対の平行なピン受
は孔１２７ａ及び１２７ｂを備えており、その内、孔１
２７ａの構造だけが第２Ｃ図に示しであるが、それに平
行の孔１２７ｂの構造も同じであると理解されたい。

これ等の孔の各々は、後部拡大部分１２９ａ、１２９ｂ
及び前部拡大部分１３１ａ、１３１ｂにより側部に形成
されている中央の狭隘部分１２８ａ、１２８ｂを備えて
いる。

ピン受は孔１２７ａ、１２７ｂの各々の狭隘部分及び拡
大部分は、接続ピン４０ａ、４０ｂの形状に対してそれ
ぞれ相補形にされている。尚、ピン４０ａ、４０ｂの内
、ピン４０ａの構造だけが完全に示されているが、ピン
４０ｂも有らゆる点においてピン４０ａと同じであると
理解されたい、ピン４０ａ、４０ｂの各々は、それぞれ
後部及び前部フランジ１３５ａ、１３５ｂ及び１３５ａ
、１３５ｂにより側部に狭隘部分１３３ａ、１３３ｂを
備えている。狭隘部分１３３ａ、１３３ｂの各々は、中
空であって、加熱コイル２６の端部を形成している編み
線２８の尾端部を受ける。これ等の狭隘部分１３３ａ、
１３３ｂの各々は、編まれたリード線をその中に固定す
るためのクリンプもしくは捲縮部１３９ａ、１３９ｂを
備えている。

半円筒形の絶縁片１２５ａ、１２５ｂを本体ナラＩ・１
１゜上に取り付けるために、前端部に内ねじが形成され
ているスカー１−１４３を有すると共に後端部に捕捉フ
ランジ１４５を有する係止スリーブ１４１が設けられる
。内ねじが形成されているスカー１−１４５が本体ナラ
ｌ−１１０の端面に当接するまで、本体ナツト９０のね
じ部分１１４上に振込まれると、２つの半円筒形の絶縁
片１２５ａ、１２５ｂは、図示のように、本体ナツト１
１０の後端面とフランジ１４５との間に固定的に捕捉さ
れる。

動作において、ヒーターアセンブリ２ｏの心金２２は、
熱処理すべき熱交換管１０の開端部内に挿入されて、第
１Ｂ図に示した位置を取るまで、この管のＵ字状湾曲部
分１５まで上向きに手で摺動上昇せしめられる。第１Ｂ
図の位置に達すると、加熱コイル２６を、約５分間付勢
する。約５分間Ｕ字状湾曲部分１５を加熱した後、光学
ウィンドウ４４がＵ字状湾曲部分１５の加熱された部分
に隣接するまで、手で、心金２２を更にＵ字状湾曲部分
に沿って押し入れることによりＵ字状湾曲部分の温度を
検査する。ヒータアセンブリ２０は、オプチカルファイ
バ４６に光学的に結合されているパイロメータ（図示せ
ず）の温度読み取り量が発生されるまでこの位置に維持
される。温度読み取りが行われた後に、心金２２を手で
掻作して第１Ｂ図に示した位置へと摺動し戻す。

温度がＭＩＪＪであれば、この過程を更に約５分間続け
る。温度が望ましい値でない場合には、補償と行うべく
電力を調整することができる。この過程は、Ｕ字状湾曲
部分１５が、該Ｕ字状湾曲部分における実質的に総ての
残留応力が除去されたことを示す温度に加熱されるまで
繰り返される。

【図面の簡単な説明】

第１八図は、内部に配置されている熱交換管のＵ字状湾
曲部分を例示するための原子力蒸気発生器の断面図、第
１Ｂ図は、第１Ａ図に示した熱交換管の小さい曲率半径
のＵ字状湾曲部分の内の１つ内の焼きなまし位ユにある
本発明の可視性の加熱装置もしくはヒーターを示す図、
第２八図、第２Ｂ図及び第２Ｃ図は、互いに組み合わさ
れて、本発明の可撓性の加熱装置もしくはヒーターを一
部断面で示す側面図、第３八図及び第３Ｂ図は、加熱装
置の先端ばね係止部材を、それぞれ側部断面図及び頂面
図で示す図、第３Ｃ図及び第３Ｄ図は、加熱装置の後部
ノ止部材の背面図及び側面図を示す図、第ｎ図及び第５
Ｂ図は、加熱袋＝の心金のコイル案内の側面図及び前面
図、第６八図及び第６Ｂ図は、加熱装置の心金のエンド
ピースに隣接して設けられている本体ナツトの側面図及
び背面図である。 １０・・・金属製導管（熱交換管） １５・・・縦軸方向部分（湾曲部分） ２０・・・加熱装置（ヒーターアセンブリ）２２・・・
心金 ２６・・・電気抵抗加熱要素（加熱コイル）３０・・・
阻止手段（絶縁スリーブ） 出願人　　ウェスチングハウス・エレクＦＩＧ、ＩＢ。 ＦＩＧ、　　３Ｄ。 ＦＩＧ、　　３Ａ、　　　　　ＦＩＧ、　　３Ｃ。 ロのの ；１　　　　　　　− ′ｊＡＩ ＦＩＧ、６Ｂ。 ＦＩＧ、６Ａ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも１つの非直線形の縦軸方向部分を有する金属
   製導管の選択された部分に亙り熱を加えるようになって
   いる加熱装置であって、前記導管内に挿入可能であり且
   つその縦軸線に沿い摺動自在に位置付け可能な細長い可
   撓性の心金と、該心金の外側部に取り付けられた可撓性
   の電気抵抗加熱要素と、該加熱要素が前記導管の内壁と
   電気的に接触するのを阻止するための阻止手段とを備え
   ている加熱装置。