[發(fā)明專利]冷卻管、冷卻管單元制造方法、管內(nèi)整流用具及固定結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611008873.2
• 申請日: 2016-11-16
• 公開（公告）號: CN107024129B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發(fā)明（設計）人: 山田弘一;毛利憲介;鈴木哲;江里幸一郎;關洋治
• 申請（專利權）人: 川崎重工業(yè)株式會社
• 主分類號: F28F1/00
• 分類號: F28F1/00
• 代理公司: 上海瀚橋?qū)＠硎聞账?普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲

技術領域

本發(fā)明涉及冷卻管單元的制造方法、管內(nèi)整流用具、冷卻管、以及管內(nèi)整流用具的固定結(jié)構(gòu)。

背景技術

以往，在如核聚變反應爐的偏濾器（diverter）那樣的高熱負荷設備中設置有冷卻管單元，以流通用于除熱的流體。尤其，在為了應對較高熱負荷而謀求較高除熱性能的情況下，冷卻管單元例如具備冷卻管和容納于冷卻管內(nèi)部的管內(nèi)整流用具。

作為以提高流體的除熱效率為目的的管內(nèi)整流用具的一例，可以舉出作為扭成螺旋狀的帶狀體的扭帶。通過使用扭帶，使冷卻管內(nèi)部流通的冷卻水等流體的流道長度得以延長，并使流體在冷卻管的周方向上盤旋著流通于冷卻管的內(nèi)部。由此，冷卻管內(nèi)部流通的流體的熱交換率提高，高熱負荷設備中冷卻管單元的冷卻性能提高。這樣的扭帶例如通過以下方式固定于冷卻管的內(nèi)周面：如專利文獻1所公開的，將插入于冷卻管管軸方向一端的短管與冷卻管一起進行擴徑并固定于冷卻管，并將扭帶的長度方向上的一端插入形成在該短管上的插槽中。

現(xiàn)有技術文獻：

專利文獻：

專利文獻1：日本實開昭63-5277號公報 。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題：

為了提高高熱負荷設備的冷卻性能，或者為了應對大范圍的熱負荷，例如適合密集地配置多根冷卻管。該情況下，如果能夠維持冷卻管的外觀形狀和外徑尺寸，并能夠?qū)⑴Х€(wěn)定地固定于冷卻管內(nèi)周面，則能夠防止熱負荷時冷卻管的局部應力集中，并且，通過密集地配置多根冷卻管提高冷卻管單元的冷卻性能變得容易，因此是理想的。

因此本發(fā)明的目的在于：在用于冷卻高熱負荷設備的冷卻管單元中，能夠維持冷卻管的外觀形狀和外徑尺寸，同時能夠?qū)⒐軆?nèi)整流用具穩(wěn)定地固定于冷卻管內(nèi)周面。

解決問題的手段：

為解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一種形態(tài)的管內(nèi)整流用具的固定結(jié)構(gòu)具備：內(nèi)部流通有流體的冷卻管；以及，管內(nèi)整流用具，所述管內(nèi)整流用具是扭成螺旋狀的帶狀體，以所述冷卻管的管軸方向為長度方向容納于所述冷卻管的所述內(nèi)部，并對流通于所述冷卻管的所述內(nèi)部的流體進行整流，所述管內(nèi)整流用具具有設置于所述長度方向的一端用于在所述冷卻管的所述內(nèi)部進行固定的至少一個被固定部，所述冷卻管具有至少一個固定部，所述固定部在所述內(nèi)部從所述冷卻管的內(nèi)周面向所述冷卻管的管軸中心側(cè)突出而設置于所述內(nèi)周面上，用于將所述被固定部固定于所述冷卻管的所述內(nèi)周面，在所述固定部中，設置有在所述冷卻管的所述管軸方向上延伸的槽部，所述被固定部插入所述槽部而與所述固定部結(jié)合。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，冷卻管的固定部從冷卻管的內(nèi)周面向冷卻管的管軸中心側(cè)突出而設置于冷卻管的內(nèi)周面上，被固定部插入固定部的槽部而與固定部結(jié)合，因此無需為了將管內(nèi)整流用具固定于冷卻管而對冷卻管的外周部進行加工，或在冷卻管的外周部設置其他部件。因此，能夠維持冷卻管的外觀形狀和外徑尺寸，同時能夠?qū)⒐軆?nèi)整流用具穩(wěn)定地固定于冷卻管的內(nèi)周面。

所述管內(nèi)整流用具具有切口部，所述切口部設置于比所述被固定部靠近所述管內(nèi)整流用具的所述長度方向的中央的位置，以將所述管內(nèi)整流用具的寬度方向上的至少一側(cè)的側(cè)部往所述管內(nèi)整流用具的所述寬度方向的中央側(cè)切出切口的形式形成，從所述冷卻管的所述管軸方向的一端側(cè)觀察，所述固定部中設置有使所述槽部向所述冷卻管的所述管軸方向的所述一端側(cè)開口的開口部，所述被固定部通過所述開口部插入所述槽部，可以將所述冷卻管的所述內(nèi)周面與所述切口部之間的間隙在所述管內(nèi)整流用具的所述寬度方向上的尺寸設定為大于所述固定部的突出高度在所述冷卻管的徑向方向上的尺寸，并將所述切口部在所述管內(nèi)整流用具的所述長度方向上的長度尺寸設定為大于所述固定部在所述冷卻管的所述管軸方向上的長度尺寸。

由此，將管內(nèi)整流用具固定于冷卻管的內(nèi)周面時，能夠在將固定部配置于切口部的內(nèi)部的狀態(tài)下，使管內(nèi)整流用具和冷卻管繞冷卻管的管軸相對旋轉(zhuǎn)而將冷卻管和管內(nèi)整流用具對齊，因此能夠防止固定部和管內(nèi)整流用具之間的干涉，同時能夠通過開口部將被固定部插入槽部，并固定于固定部。因此，能夠?qū)⒐軆?nèi)整流用具良好地固定于冷卻管的內(nèi)周面。

一對所述固定部可以以在所述冷卻管的所述內(nèi)周面的周方向上隔開間隔的狀態(tài)在所述冷卻管的內(nèi)徑方向上相向地設置。

由此，能夠在將管內(nèi)整流用具固定于冷卻管的內(nèi)周面時，通過一對固定部的間隙，將管內(nèi)整流用具良好地插入冷卻管的管軸方向上的中央側(cè)。又，借助在冷卻管的內(nèi)徑方向上相向的一對固定部，能夠?qū)⒐軆?nèi)整流用具穩(wěn)定地固定于冷卻管的內(nèi)周面。