[发明专利]冷却管、冷却管单元制造方法、管内整流用具及固定结构

说明书

技术领域

本发明涉及冷却管单元的制造方法、管内整流用具、冷却管、以及管内整流用具的固定结构。

背景技术

以往，在如核聚变反应炉的偏滤器（diverter）那样的高热负荷设备中设置有冷却管单元，以流通用于除热的流体。尤其，在为了应对较高热负荷而谋求较高除热性能的情况下，冷却管单元例如具备冷却管和容纳于冷却管内部的管内整流用具。

作为以提高流体的除热效率为目的的管内整流用具的一例，可以举出作为扭成螺旋状的带状体的扭带。通过使用扭带，使冷却管内部流通的冷却水等流体的流道长度得以延长，并使流体在冷却管的周方向上盘旋着流通于冷却管的内部。由此，冷却管内部流通的流体的热交换率提高，高热负荷设备中冷却管单元的冷却性能提高。这样的扭带例如通过以下方式固定于冷却管的内周面：如专利文献1所公开的，将插入于冷却管管轴方向一端的短管与冷却管一起进行扩径并固定于冷却管，并将扭带的长度方向上的一端插入形成在该短管上的插槽中。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本实开昭63-5277号公报 。

发明内容

发明要解决的问题：

为了提高高热负荷设备的冷却性能，或者为了应对大范围的热负荷，例如适合密集地配置多根冷却管。该情况下，如果能够维持冷却管的外观形状和外径尺寸，并能够将扭带稳定地固定于冷却管内周面，则能够防止热负荷时冷却管的局部应力集中，并且，通过密集地配置多根冷却管提高冷却管单元的冷却性能变得容易，因此是理想的。

因此本发明的目的在于：在用于冷却高热负荷设备的冷却管单元中，能够维持冷却管的外观形状和外径尺寸，同时能够将管内整流用具稳定地固定于冷却管内周面。

解决问题的手段：

为解决上述问题，根据本发明的一种形态的管内整流用具的固定结构具备：内部流通有流体的冷却管；以及，管内整流用具，所述管内整流用具是扭成螺旋状的带状体，以所述冷却管的管轴方向为长度方向容纳于所述冷却管的所述内部，并对流通于所述冷却管的所述内部的流体进行整流，所述管内整流用具具有设置于所述长度方向的一端用于在所述冷却管的所述内部进行固定的至少一个被固定部，所述冷却管具有至少一个固定部，所述固定部在所述内部从所述冷却管的内周面向所述冷却管的管轴中心侧突出而设置于所述内周面上，用于将所述被固定部固定于所述冷却管的所述内周面，在所述固定部中，设置有在所述冷却管的所述管轴方向上延伸的槽部，所述被固定部插入所述槽部而与所述固定部结合。

根据上述结构，冷却管的固定部从冷却管的内周面向冷却管的管轴中心侧突出而设置于冷却管的内周面上，被固定部插入固定部的槽部而与固定部结合，因此无需为了将管内整流用具固定于冷却管而对冷却管的外周部进行加工，或在冷却管的外周部设置其他部件。因此，能够维持冷却管的外观形状和外径尺寸，同时能够将管内整流用具稳定地固定于冷却管的内周面。

所述管内整流用具具有切口部，所述切口部设置于比所述被固定部靠近所述管内整流用具的所述长度方向的中央的位置，以将所述管内整流用具的宽度方向上的至少一侧的侧部往所述管内整流用具的所述宽度方向的中央侧切出切口的形式形成，从所述冷却管的所述管轴方向的一端侧观察，所述固定部中设置有使所述槽部向所述冷却管的所述管轴方向的所述一端侧开口的开口部，所述被固定部通过所述开口部插入所述槽部，可以将所述冷却管的所述内周面与所述切口部之间的间隙在所述管内整流用具的所述宽度方向上的尺寸设定为大于所述固定部的突出高度在所述冷却管的径向方向上的尺寸，并将所述切口部在所述管内整流用具的所述长度方向上的长度尺寸设定为大于所述固定部在所述冷却管的所述管轴方向上的长度尺寸。

由此，将管内整流用具固定于冷却管的内周面时，能够在将固定部配置于切口部的内部的状态下，使管内整流用具和冷却管绕冷却管的管轴相对旋转而将冷却管和管内整流用具对齐，因此能够防止固定部和管内整流用具之间的干涉，同时能够通过开口部将被固定部插入槽部，并固定于固定部。因此，能够将管内整流用具良好地固定于冷却管的内周面。

一对所述固定部可以以在所述冷却管的所述内周面的周方向上隔开间隔的状态在所述冷却管的内径方向上相向地设置。

由此，能够在将管内整流用具固定于冷却管的内周面时，通过一对固定部的间隙，将管内整流用具良好地插入冷却管的管轴方向上的中央侧。又，借助在冷却管的内径方向上相向的一对固定部，能够将管内整流用具稳定地固定于冷却管的内周面。