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HELICAL HEAT EXCHANGER HAVING INTERMEDIATE THERMAL MEDIUM

Patent code P06A008444
File No. 11239
Posted date May 19, 2006
Application number P2001-351371
Publication number P2003-156293A
Patent number P3524083
Date of filing Nov 16, 2001
Date of publication of application May 30, 2003
Date of registration Feb 20, 2004
Inventor
  • (In Japanese)大平 博昭
  • (In Japanese)荒 邦章
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
Title HELICAL HEAT EXCHANGER HAVING INTERMEDIATE THERMAL MEDIUM
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat exchanger having an intermediate thermal medium capable of making possibility of a high temperature thermal medium (sodium) and a low temperature thermal medium (water) to make contact with each other extremely smaller than a conventional heat exchanger filled with an intermediate thermal medium between an outer pipe and an inner pipe constituting a heat exchanger tube by making the outer pipe and the inner pipe in a duplex tube structure, and capable of reducing manufacturing cost as its structure is simple in comparison with the duplex tube structure.
SOLUTION: A plurality of cylindrical bulkhead pipes 6 having annulus spaces inside and both end parts of which are closed by pipe walls 6a, 6b are concentrically arranged with intervals between each other in a drum of the heat exchanger, respectively the helical coil type heat exchanger tubes 7 are arranged in the annulus spaces of the cylindrical bulkhead pipes, the high temperature thermal catalyst (X) is made to circulate in the heat exchanger drum through clearances (S) of a plurality of the cylindrical bulkhead pipes, the low temperature thermal medium (Y) is made to circulate inside of each of the helical coil type heat exchanger tubes, the intermediate thermal medium (Z) chemically inactive against both of the low temperature thermal medium and the low temperature thermal medium and excellent in heat exchanging performance is made to circulate inside each of the cylindrical bulkhead pipes.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


冷却材として例えば液体ナトリウムを用いる液体金属冷却炉においては、高温のナトリウムが循環するナトリウム系と水-蒸気系との間で熱交換が行われるが、この熱交換器においては、伝熱管の損傷によりナトリウムと水とが接触すると両者が激しく反応して大事故につながる危険がある。
伝熱管に万一損傷が生じた場合でも、ナトリウムと水とが直ちに接触するのを防止する手段として、ナトリウムおよび水のいずれとも反応しない安定物質を介して熱交換を行う方法が、例えば特開昭53-131394号公報で提案されている。
上記の従来技術において具体的に提案されている熱交換器は、伝熱管を外管と内管とからなる二重管構造に成形し、内管内に水(低温熱媒体)を流通させ、外管の外周にナトリウム(高温熱媒体)を流通させ、内管と外管との間のアニュラス部に水およびナトリウムのいずれとも反応しない安定物質(中間熱媒体)、例えば水銀を充填し、安定物質を介して熱交換を行わせている。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、高温熱媒体と低温熱媒体との接触が許されない、例えば液体金属冷却炉における液体金属-水系熱交換に効果的に使用できる熱交換器に関し、更に詳しくは、高温熱媒体および低温熱媒体の両方に対して化学的に不活性である中間熱媒体を介して熱交換を行うようにした熱交換器に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
熱交換器の胴内に、内部にアニュラス空間を有しかつ両端部が環壁により閉じられている円筒状隔壁管の複数個を互いに間隔をあけて同心状に配設し、前記各円筒状隔壁管のアニュラス空間内にそれぞれヘリカルコイル状の伝熱管を配設し、高温熱媒体を前記複数の円筒状隔壁管の間隙を通して熱交換器胴内に流通させ、低温熱媒体を前記各ヘリカルコイル状伝熱管内に流通させ、高温熱媒体および低温熱媒体の両方に対して化学的に不活性かつ熱伝達性能に優れた中間熱媒体を前記各円筒状隔壁管内に流通させることを特徴とする中間熱媒体を有するヘリカル型熱交換器。

【請求項2】
 
前記各円筒状隔壁管の対向する内壁面に、ヘリカルコイル状伝熱管の間で互い違いに突出するように複数のバッフル板を配設したことを特徴とする請求項1に記載の中間熱媒体を有するヘリカル型熱交換器。

【請求項3】
 
前記複数の円筒状隔壁管の間の間隙に、スパイラル状のスペーサを配設したことを特徴とする請求項1または2に記載の中間熱媒体を有するヘリカル型熱交換器。

【請求項4】
 
前記各ヘリカルコイル状伝熱管の両端部をそれぞれ前記円筒状隔壁管の両端部環壁を貫通、伸長させて熱交換器胴外へ導きそれぞれ低温熱媒体の入口と出口としたことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の中間熱媒体を有するヘリカル型熱交換器。

【請求項5】
 
前記各円筒状隔壁管の両端部環壁近傍をそれぞれ連結管で互いに連通、連結し、各連結管の端部を前記熱交換器胴外へ導きそれぞれ中間熱媒体の入口と出口としたことを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の中間熱媒体を有するヘリカル型熱交換器。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2001351371thum.jpg
State of application right Registered
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