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公開番号2025012865
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023116026
出願日2023-07-14
発明の名称熱交換器および高温ガス炉システム
出願人三菱重工業株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類F28F 9/013 20060101AFI20250117BHJP(熱交換一般)
要約【課題】熱交換器および高温ガス炉システムにおいて、伝熱管の下部を効率良く支持することで装置の大型化を抑制可能とする。
【解決手段】鉛直方向の下部に高温熱媒体の入口部が設けられる容器と、容器の中心部に鉛直方向に沿って配置されるセンターパイプと、容器の内部でセンターパイプに支持される伝熱管支持部と、伝熱管支持部により支持されて内部に低温熱媒体が流れるヘリカルコイル式伝熱管と、伝熱管支持部から下方に延出配置されてセンターパイプへ連結されるヘリカルコイル式伝熱管の下端部を支持する管端支持部と、を備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
鉛直方向の下部に高温熱媒体の入口部が設けられる容器と、
前記容器の中心部に鉛直方向に沿って配置されるセンターパイプと、
前記容器の内部で前記センターパイプに支持される伝熱管支持部と、
前記伝熱管支持部により支持されて内部に低温熱媒体が流れるヘリカルコイル式伝熱管と、
前記伝熱管支持部から下方に延出配置されて前記センターパイプへ連結される前記ヘリカルコイル式伝熱管の下端部を支持する管端支持部と、
を備える熱交換器。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
前記管端支持部は、前記容器の周方向に沿って配置される管端支持板を有し、前記ヘリカルコイル式伝熱管は、下端部が前記管端支持板を前記容器の径方向に貫通して支持される、
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記管端支持板は、前記容器の径方向に間隔を空けて複数配置される、
請求項２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記伝熱管支持部は、前記容器の径方向に沿う支持板が前記容器の周方向に間隔を空けて複数配置されて構成され、複数の前記支持板の間に前記容器の周方向に沿う熱輻射板がそれぞれ配置され、前記管端支持部は、前記熱輻射板が下方に延出されて構成される、
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記伝熱管支持部は、前記容器の径方向に沿う支持板が前記容器の周方向に間隔を空けて複数配置されて構成され、複数の前記支持板の間に前記容器の周方向に沿う熱輻射板がそれぞれ配置され、前記管端支持部は、前記熱輻射板から吊り下げ支持される、
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項６】
核分裂で生じた熱をヘリウムガスにより外部に取り出す高温ガス炉と、
前記高温ガス炉から排出された高温のヘリウムガスと熱媒体との間で熱交換する中間熱交換器と、
前記中間熱交換器から排出された高温のヘリウムガスと低温のヘリウムガスとの間で熱交換する再生熱交換器と、
を備え、
前記中間熱交換器として請求項１に記載の熱交換器が適用される、
高温ガス炉システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、熱交換器および高温ガス炉システムに関するものである。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
ヘリカル型熱交換器は、容器の内部にヘリカルコイル式の伝熱管が配置されて構成される。ヘリカルコイル式の伝熱管は、容器のセンターパイプに支持された支持板に支持されると共に、下部がセンターパイプの支持梁に固定されたサポート金具に支持される。ヘリカル型熱交換器は、容器の下部から供給された高温熱媒体と伝熱管の内部を流れる低温熱媒体との間で熱交換を行う。このようなヘリカル型熱交換器としては、特許文献１，２に記載されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開昭５９－２０５５９３号公報
実開昭６０－１７６３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のヘリカル型熱交換器にて、ヘリカルコイル式の伝熱管は、センターパイプの支持板に支持され、下部がセンターパイプの支持梁に固定されたサポート金具に支持される。この場合、サポート金具は、端部がセンターパイプの外面に固定されることで片持ちの支持構造である。そのため、伝熱管が大型化すると、サポート金具による大重量の伝熱管の支持が困難となるおそれがある。対策として、サポート金具の大型化やセンターパイプに対するサポート金具の強固な固定が必要となり、装置が大型化してしまうという課題がある。
【０００５】
本開示は、上述した課題を解決するものであり、伝熱管の下部を効率良く支持することで装置の大型化を抑制可能とする熱交換器および高温ガス炉システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するための本開示の熱交換器は、鉛直方向の下部に高温熱媒体の入口部が設けられる容器と、前記容器の中心部に鉛直方向に沿って配置されるセンターパイプと、前記容器の内部で前記センターパイプに支持される伝熱管支持部と、前記伝熱管支持部により支持されて内部に低温熱媒体が流れるヘリカルコイル式伝熱管と、前記伝熱管支持部から下方に延出配置されて前記センターパイプへ連結される前記ヘリカルコイル式伝熱管の下端部を支持する管端支持部と、を備える。
【０００７】
また、本開示の高温ガス炉システムは、核分裂で生じた熱をヘリウムガスにより外部に取り出す高温ガス炉と、前記高温ガス炉から排出された高温のヘリウムガスと熱媒体との間で熱交換する中間熱交換器と、前記中間熱交換器から排出された高温のヘリウムガスと低温のヘリウムガスとの間で熱交換する再生熱交換器と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の熱交換器および高温ガス炉システムによれば、伝熱管の下部を効率良く支持することで装置の大型化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、本実施形態の高温ガス炉システムを表す概略図である。
図２は、本実施形態の中間熱交換器を表す側面図である。
図３は、中間熱交換器の伝熱管支持構造を表す要部平面図である。
図４は、中間熱交換器の伝熱管の下部支持構造を表す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を参照して、本開示の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。また、実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。
（【００１１】以降は省略されています）

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