(57)【要約】【課題】スロッシングを好適に抑制して管束が液面から露出することを好適に防止する。【解決手段】自由液面を有する状態に冷却水が内包され、軸方向を水平方向に向けて設置される円筒型の容器１と、容器１内において冷却水に浸かる状態に配置され、被冷却流体を冷却するための管束５と、容器１の軸方向に間隔を空けて配置され、冷却水のスロッシングを抑制する仕切部材１０と、を備えた構成とした。【選択図】図１
2014173983.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自由液面を有する状態に冷却水が内包され、軸方向を水平方向に向けて設置される円筒型の容器と、
前記容器内において前記冷却水に浸かる状態に配置され、被冷却流体を冷却するための管束と、
前記容器の軸方向に間隔を空けて配置され、前記冷却水のスロッシングを抑制する仕切部材と、を備えたことを特徴とする円筒型熱交換器。
【請求項２】
前記仕切部材は、鉛直方向に設置される板状の部材からなることを特徴とする請求項１に記載の円筒型熱交換器。
【請求項３】
前記仕切部材は、前記容器の内径と等しい高さを有する板状の部材からなることを特徴とする請求項１に記載の円筒型熱交換器。
【請求項４】
前記容器内には、前記冷却水の軸方向の通流を可能とする通流スペースが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の円筒型熱交換器。
【請求項５】
前記通流スペースは、前記容器の軸方向一端から他端に向けて直線上に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の円筒型熱交換器。
【請求項６】
前記容器内には、前記容器の軸方向に延設され、前記冷却水のスロッシングを抑制する板状の水平仕切部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の円筒型熱交換器。
【請求項７】
前記水平仕切部材は、前記冷却水の自由液面よりも下側または自由液面よりも上側に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の円筒型熱交換器。
【請求項８】
前記水平仕切部材は、前記冷却水の気化による気泡を逃がすための逃し孔を有することを特徴とする請求項７に記載の円筒型熱交換器。
【請求項９】
前記仕切部材は、鉛直方向に間隔を空けて配置される複数の部材からなることを特徴とする請求項１に記載の円筒型熱交換器。
【請求項１０】
前記複数の部材は、断面山形状の板材であり、その頂部を上側に向けた状態、またはその頂部を下側に向けた状態にして鉛直方向に間隔を空けて配置されていることを特徴とする請求項９に記載の円筒型熱交換器。
【請求項１１】
前記仕切部材は、格子状に組まれる棒材と、前記棒材で囲まれる複数の空間のうち、少なくとも一箇所を残して塞ぐ板材と、を含んで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の円筒型熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自由液面を有する冷却水を備えた円筒型熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の円筒型熱交換器として、例えば、原子力発電所において電源が喪失するような事故が発生したときの、原子炉圧力容器の崩壊熱除去を目的とした静的冷却熱交換器である非常用復水器が知られている。
前記非常用復水器は、冷却水が内包されている容器と、原子炉圧力容器で発生した被冷却流体としての蒸気が引き込まれる複数の鋼管からなる管束と、を備えており、管束を通して蒸気を冷却・凝縮し、再び原子炉圧力容器に戻すことで原子炉圧力容器を冷却するものである。
【０００３】
非常用復水器における冷却水の保有高さは、高温の蒸気が管束を通り冷却水の気化による気泡が生じることを想定して容器の半分程度とされており、冷却水は自由液面を有するものとされている。このため、地震時には、液面の揺動（スロッシング）が発生する可能性がある。
このような液面の揺動を抑制する技術として、特許文献１に開示された技術が知られている。特許文献１には、スロッシング液面調整手段（スロッシング液面の分割用仕切板、スロッシング時の液面上昇流の方向変化用傾斜板、スロッシング時の液面波動波の液降下時間遅れ発生用液だめ）を有した原子炉容器が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１６４８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１に記載の原子炉容器によりスロッシングの抑制が可能である。しかしながら、特許文献１のスロッシング液面調整手段は、原子炉容器に適用される固有の技術であり、基本的な構造が異なる円筒型熱交換器において、スロッシングを抑制する新たな技術の開発が望まれていた。
【０００６】
本発明の目的は、スロッシングを好適に抑制して管束が液面から露出することを好適に防止することができる円筒型熱交換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、自由液面を有する状態に冷却水が内包され、軸方向を水平方向に向けて設置される円筒型の容器と、前記容器内において前記冷却水に浸かる状態に配置され、被冷却流体を冷却するための管束と、前記容器の軸方向に間隔を空けて配置され、前記冷却水のスロッシングを抑制する仕切部材と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、地震時に容器が揺れても、容器の軸方向に間隔を空けて配置された仕切部材により、冷却水の液面のスロッシングが好適に抑制されることとなり、管束の液面からの露出が好適に防止される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、液面のスロッシングを好適に抑制して管束が液面から露出することを好適に防止することができる円筒型熱交換器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る円筒型熱交換器を示す図であり、（ａ）は側断面図、（ｂ）は拡大縦断面図である。
【図２】第１実施形態に係る円筒型熱交換器の作用説明図である。
【図３】第１実施形態に係る円筒型熱交換器の変形例を示す側断面図である。
【図４】（ａ）は図３に示す変形例の拡大縦断面図、（ｂ）は水平仕切部材の他の例を示す拡大縦断面図である。
【図５】（ａ）は水平仕切部材の他の例を示す拡大縦断面図、（ｂ）はさらに仕切部材を加えた変形例を示す拡大縦断面図である。
【図６】第１実施形態に係る円筒型熱交換器の変形例の作用説明図である。
【図７】（ａ）は第２実施形態に係る円筒型熱交換器を示す拡大縦断面図、（ｂ）は図７（ａ）の変形例を示す拡大縦断面図である。
【図８】（ａ）は第３実施形態に係る円筒型熱交換器を示す拡大縦断面図、（ｂ）は図８（ａ）の変形例を示す拡大縦断面図である。
【図９】（ａ）は水平仕切部材の他の例を示す拡大縦断面図、（ｂ）はさらに仕切部材を加えた例を示す拡大縦断面図である。
【図１０】（ａ）は第４実施形態に係る円筒型熱交換器を示す拡大縦断面図、（ｂ）は図１０（ａ）の変形例を示す拡大縦断面図である。
【図１１】（ａ）は第５実施形態に係る円筒型熱交換器を示す側断面図、（ｂ）は第５実施形態に係る円筒型熱交換器の作用説明図である。
【図１２】第５実施形態に係る円筒型熱交換器に用いられる仕切部材を示す拡大斜視図である。
【図１３】（ａ）は第６実施形態に係る円筒型熱交換器を示す側断面図、（ｂ）は第６実施形態に係る円筒型熱交換器の作用説明図である。
【図１４】（ａ）は第５実施形態に係る円筒型熱交換器の変形例を示す側断面図、（ｂ）は第６実施形態に係る円筒型熱交換器の変形例を示す側断面図である。
【図１５】第５実施形態に係る円筒型熱交換器に用いられる仕切部材、水平仕切部材を示す拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る円筒型熱交換器の実施形態について図面を参照して説明する。ここで、以下の説明において、「上下」、「前後」を言うときは、図１（ａ）に示す方向を基準とし、「左右」を言うときは、図１（ｂ）に示す方向を基準とする。また、円筒型熱交換器が設けられる設備として原子力発電プラントを例示するが、本実施形態の円筒型熱交換器が適用される設備を限定する趣旨ではない。
【００１２】
（第１実施形態）
図１（ａ）に示すように、円筒型熱交換器は、円筒型の容器１と、容器１内に配置される管束５と、管束５に接続される水室２と、を備え、容器１内に複数の仕切部材１０が設けられてなる。
容器１は、軸方向を水平方向（図１（ａ）の前後方向）に向けて設置され、自由液面Ｗ１を有する状態に冷却水Ｗを内包している。本実施形態の容器１は、容器１の容積全体の略半分程度の冷却水Ｗを内包している。これにより、冷却水Ｗの自由液面Ｗ１よりも上方には、空間Ｓが形成されている。この空間Ｓには、後記するように、冷却水Ｗの気化による水蒸気が溜まるようになっている。なお、容器１には、空間Ｓの空気を放出するための図示しない排出口が設けられている。このような、容器１は、支持部１ａを介して原子力発電プラントの設置スペースに設置される。
【００１３】
水室２は、容器１の前部（一端）に設けられた開口部１ｃに取り付けられており、水室２の後部（他端）には、管束５の入口５ａおよび出口５ｂが接続されている。水室２には、被冷却流体を取り入れるための被冷却流体入口管台３、および被冷却流体を取り出すための被冷却流体出口管台４が被冷却流体の通流可能に接続されている。水室２内には、被冷却流体の冷却前後を分離する仕切り２ａが設けられている。
【００１４】
管束５は、鋼管等からなる複数の細管を束ねたものであり、側面視略Ｕ字状を呈し、容器１の前部から後部へ向けて容器１内に延出配置され、再び前部へ戻るように構成されている。これにより、原子炉圧力容器から図示しない配管を通じて取り入れられた被冷却流体は、被冷却流体入口管台３から水室２に流入し、管束５の入口５ａから管束５内に導かれ、容器１内にて冷却水Ｗと熱交換されて冷却される。その後、管束５の出口５ｂから水室２に戻され、被冷却流体出口管台４から図示しない配管を通じて原子炉圧力容器等に戻される。
なお、管束５は、自由液面Ｗ１から露出することのない、容器１の下部に配置されており、冷却水Ｗ中に浸漬されている。
【００１５】
仕切部材１０は、図１（ａ）に示すように、容器１内に鉛直方向に配置され容器１内を前後方向に仕切る板状の部材からなり、容器１の軸方向（前後方向）に間隔を空けて配置されて冷却水Ｗの液面のスロッシングを抑制するようになっている。仕切部材１０は、図１（ｂ）に示すように、容器１の内径と等しい高さを有して容器１の内部空間を仕切っており、冷却水Ｗを軸方向に区画している（図１（ａ）参照）。
【００１６】
仕切部材１０の右側部は切り欠かれており、仕切部材１０の右端部１１と、これに対向している容器１の内面１ｂとの間には、空気や水蒸気の通流を可能とする空間Ｓ１および冷却水Ｗの通流を可能とする通流スペースＳ２が形成されている。
【００１７】
本実施形態では、空間Ｓ１および通流スペースＳ２が容器１の右内部において容器１の軸方向の一直線上に連通している。つまり、空間Ｓ１を通じて水蒸気や空気が容器１の軸方向に隣接する空間Ｓとの間で通流可能であり、また、通流スペースＳ２を通じて冷却水Ｗが容器１の軸方向の一直線上に通流可能である。したがって、各仕切部材１０で区画された各区画間を水蒸気や空気、さらには冷却水Ｗが通流するようになっている。
また、前側の２つの仕切部材１０の下部には、管束５に対応して管束５が挿通される挿通孔１２が形成されている。
【００１８】
このような構成を有する円筒型熱交換器において、地震時に容器１が揺れると、冷却水Ｗの液面が揺れて、図２に示すように、仕切部材１０で区画された領域内において液面Ｗ１１が揺れるが、仕切部材１０に遮られて液面Ｗ１１の上昇が抑えられるようになり、スロッシングが好適に抑制されることとなる。
なお、一般的に地震時にスロッシングが発生した場合、容器１が円筒型であるとすると、液面の揺動の高さは、概算で容器１の直径の比例倍の高さに昇ることがある。これに対して、本実施形態では、揺れた液面Ｗ１１の上昇が仕切部材１０に遮られて好適に抑えられることとなり、スロッシングが強制的に抑えられることとなる。
【００１９】
以上説明した本実施形態の円筒型熱交換器によれば、地震時に容器１が揺れても、容器１の軸方向に間隔を空けて配置された各仕切部材１０によって、冷却水Ｗのスロッシングを抑えることができ、管束５が液面から露出することを好適に防止することができる。これにより、管束５を通じて熱交換が継続され、原子炉圧力容器の冷却を好適に維持することができる。
【００２０】
また、仕切部材１０は、鉛直方向に設置されているので、液面の上昇に対して効果的な障害物となり、スロッシングを好適に抑制することができる。
【００２１】
また、仕切部材１０は、容器１の内径と等しい高さを有する板状の部材からなるので、液面のさらなる上昇が生じてもこれを好適に抑えることができ、スロッシングを好適に抑制することができる。
【００２２】
図３は第１実施形態に係る円筒型熱交換器の変形例を示す側断面図である。この変形例は、仕切部材１０に加えて、容器１の軸方向に延出する水平仕切部材２０を設置したものである。
水平仕切部材２０は、その上面２０ａが冷却水Ｗの自由液面Ｗ１よりも下側となるように配置されており、容器１の軸方向（図３参照）、および容器１の左右方向（図４（ａ）参照）に亘って設けられている。水平仕切部材２０には、図４（ａ）に示すように、複数の逃し孔２１が形成されている。この逃し孔２１は、管束５による熱交換によって水蒸気が発生した場合の水蒸気の通り道として機能する。
なお、水平仕切部材２０は、容器１の軸方向に連続して設けられたものに限られることはなく、容器１の軸方向に複数に分割されて（分断されて）設けられていてもよい。また、容器１の軸方向に部分的に設けられていてもよい。
【００２３】
このような円筒型熱交換器によれば、図６に示すように、水平仕切部材２０がスロッシングに対する効果的な障害物として機能する。つまり、仕切部材１０により容器１の軸方向におけるスロッシングを抑えることができるとともに、水平仕切部材２０により、容器１の左右方向におけるスロッシングが抑えられ、仕切部材１０と水平仕切部材２０との相乗効果により管束５が液面から露出することをより好適に防止することができる。
【００２４】
なお、水平仕切部材２０は、図４（ｂ）に示すように、仕切部材１０の右端部１１に対応する位置まで設けて、右端部１１の側方に水平仕切部材２０で覆われない通流スペースＳ２を形成するように構成してもよい。
【００２５】
また、水平仕切部材２０は、図５（ａ）に示すように、管束５の外径Ｌ１よりも大きい幅Ｌ２を有するものを用いて、管束５の上方が水平仕切部材２０で覆われるように構成してもよい。なお、この場合にも、水平仕切部材２０は、自由液面Ｗ１よりも下側に配置されている。
【００２６】
このような水平仕切部材２０を用いることにより、少なくとも管束５の上方において、冷却水Ｗの液面のスロッシングを好適に抑制することができる。したがって、最小限の大きさの水平仕切部材２０を設置することにより、コストの低減を図りつつ管束５が液面から露出するのを効果的に防止することができる。
【００２７】
図５（ｂ）はさらに別の仕切部材を加えた例を示す拡大縦断面図である。この例では、水平仕切部材２０に加えてさらに容器１の軸方向に延出する鉛直仕切部材２５を設置したものである。鉛直仕切部材２５は、左右方向に間隔を空けてその下端部を水平仕切部材２０に交差させて設置されており、容器１の軸方向に連続して設けられている。
【００２８】
このような円筒型熱交換器によれば、容器１の左右方向における冷却水のスロッシングを鉛直仕切部材２５によって抑えることができ、仕切部材１０、水平仕切部材２０、鉛直仕切部材２５との相乗効果により管束５が液面から露出するのを好適に防止することができる。
【００２９】
なお、鉛直仕切部材２５は、容器１の軸方向に連続して設けられたものに限られることはなく、容器１の軸方向に複数に分割されて（分断されて）設けられていてもよい。例えば、管束５と交差する仕切部材１０同士の間にだけ鉛直仕切部材２５を設けてもよい。このように設けた場合にも、地震時に仕切部材１０に遮られた冷却水Ｗのスロッシング鉛直仕切部材２５によって好適に抑えることができ、管束５が液面から露出するのを好適に防止することができる。
【００３０】
（第２実施形態）
次に第２実施形態の円筒型熱交換器について説明する。図７（ａ）は第２実施形態に係る円筒型熱交換器を示す拡大縦断面図、（ｂ）は図７（ａ）の変形例を示す拡大縦断面図である。
本実施形態が前記第１実施形態と異なるところは、第１実施形態の仕切部材１０が仕切部材１０の右側に通流スペースＳ２を有していたものに対して、第２実施形態の仕切部材１０Ａが中央下部に左右方向に延出する長孔１３ａ，１３ｂを有している点である。
【００３１】
仕切部材１０Ａは、前記した仕切部材１０と同様に、容器１の内面１ｂを鉛直方向に仕切る板状の部材からなり、容器１の軸方向に間隔を空けて配置されて冷却水Ｗのスロッシングを抑制するようになっている。仕切部材１０Ａは、設置位置において、容器１の内面１ｂに全周が接触しており、長孔１３ａ，１３ｂを通じてのみ冷却水Ｗの軸方向の通流を可能としている。
【００３２】
長孔１３ａ，１３ｂは、管束５の上方位置において上下に並設されており、長孔１３ａが、長孔１３ｂよりも横に長く形成され、開口面積が大きく形成されている。
【００３３】
このような円筒型熱交換器によれば、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。すなわち、地震時に容器１が揺れても、容器１の軸方向に間隔を空けて配置された各仕切部材１０Ａによって、冷却水Ｗのスロッシングを抑えることができ、管束５が液面から露出するのを好適に防止することができる。これにより、管束５を通じて熱交換が継続され、原子炉圧力容器の冷却を好適に維持することができる。
【００３４】
なお、仕切部材１０Ａは、容器１の内面１ｂに全周が接触しており、第１実施形態のものに比べて冷却水Ｗのスロッシングをより抑えることができるので、管束５が液面から露出するのを好適に防止することができる。
【００３５】
図７（ｂ）は第２実施形態に係る円筒型熱交換器の変形例を示す拡大縦断面図である。この変形例は、仕切部材１０Ａに加えて、容器１の軸方向に延出する水平仕切部材２０を設置したものである。
【００３６】
このような円筒型熱交換器によれば、水平仕切部材２０がスロッシングに対する効果的な障害物として機能する。つまり、仕切部材１０Ａにより容器１の軸方向におけるスロッシングを抑えることができるとともに、水平仕切部材２０により、容器１の左右方向におけるスロッシングを抑えることができ、仕切部材１０Ａと水平仕切部材２０との相乗効果により管束５が液面から露出することを好適に防止することができる。
【００３７】
また、水平仕切部材２０は、左右方向に亘る幅のものを示したが、これに限られることはなく、左右両端部と容器１の内面１ｂとの間に所定の隙間（容器１の内面１ｂとの間に間隔）を有するように構成してもよい。
なお、水平仕切部材２０は、冷却水Ｗの自由液面Ｗ１よりも下側に配置されている。また、水平仕切部材２０は、容器１の軸方向に連続して設けられたものに限られることはなく、容器１の軸方向に複数に分割されて（分断されて）設けられていてもよい。また、容器１の軸方向に部分的に設けられていてもよい。
【００３８】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態の円筒型熱交換器について第１実施形態との相違点を中心に説明する。図８（ａ）は第３実施形態に係る円筒型熱交換器を示す拡大縦断面図である。
第３実施形態の円筒型熱交換器では、図８（ａ）に示すように、前記仕切部材１０に代えて、容器１の内面１ｂの上下方向に亘る長板状の仕切部材１０Ｂを用いており、仕切部材１０Ｂの左右両側方に、空間Ｓ１および通流スペースＳ２を有している。そして、仕切部材１０Ｂは、管束５の外径Ｌ１よりも大きい幅Ｌ３を有している。
【００３９】
このような円筒型熱交換器によれば、仕切部材１０Ｂを用いることにより、容器１の軸方向における少なくとも幅Ｌ３に相当する領域において、冷却水Ｗのスロッシングを好適に抑制することができる。これにより、管束５が液面から露出することを好適に抑制することができる。
【００４０】
図８（ｂ）は第３実施形態に係る円筒型熱交換器の変形例を示す拡大縦断面図である。この変形例は、仕切部材１０Ｂに加えて、容器１の軸方向に延出する水平仕切部材２０を設置したものである。なお、水平仕切部材２０は、冷却水Ｗの自由液面Ｗ１よりも下側に配置されている。また、水平仕切部材２０は、容器１の軸方向に連続して設けられたものに限られることはなく、容器１の軸方向に複数に分割されて（分断されて）設けられていてもよい。また、容器１の軸方向に部分的に設けられていてもよい。
【００４１】
このような円筒型熱交換器によれば、水平仕切部材２０がスロッシングに対する効果的な障害物として機能する。つまり、仕切部材１０Ｂにより容器１の軸方向におけるスロッシングを抑えることができるとともに、水平仕切部材２０により、容器１の左右方向におけるスロッシングを抑えることができ、仕切部材１０Ｂと水平仕切部材２０との相乗効果により管束５が液面から露出することをより好適に防止することができる。
【００４２】
なお、水平仕切部材２０は、図９（ａ）に示すように、仕切部材１０Ｂの幅に相当する大きさに設けて、左右端部１１ａ，１１ｂの側方に水平仕切部材２０で覆われない通流スペースＳ２を形成してもよい。
このような水平仕切部材２０を用いることにより、少なくとも管束５の上方において、冷却水Ｗのスロッシングを好適に抑制することができる。したがって、最小限の大きさの水平仕切部材２０を設置することにより、コストの低減を図りつつ管束５が液面から露出することを効果的に防止することができる。
【００４３】
また、図９（ｂ）に示すように、水平仕切部材２０に加えてさらに容器１の軸方向に延出する鉛直仕切部材２２，２３，２３を設置してもよい。鉛直仕切部材２２，２３，２３は、いずれも左右方向に間隔を空けてその下端部を水平仕切部材２０に交差させて設置されており、容器１の軸方向に連続して設けられている。
【００４４】
このような円筒型熱交換器によれば、容器１の左右方向における冷却水Ｗのスロッシングを鉛直仕切部材２２，２３，２３によって抑えることができ、仕切部材１０Ｂ、水平仕切部材２０および鉛直仕切部材２２，２３，２３との相乗効果により管束５が液面から露出することを好適に防止することができる。
【００４５】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態の円筒型熱交換器について説明する。図１０（ａ）は第４実施形態に係る円筒型熱交換器を示す拡大縦断面図である。
第４実施形態の円筒型熱交換器は、図１０（ａ）に示すように、容器１の内面１ｂの上下左右方向に支持部材となる棒材１５ａ〜１５ｄが格子状に組まれており、この格子状の鉛直面内において棒材１５ａ〜１５ｄで囲まれる複数の空間を板材１６（ここでは５枚の板材１６ａ〜１６ｅ）で塞ぐことにより、仕切部材１０Ｃを構成したものである。
【００４６】
ここで、棒材１５ａ〜１５ｄにより格子状に組まれる鉛直面内において、次に示すスペースＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４は、板材で塞がれておらず、開口している。スペースＳ１１は、棒材１５ａ、１５ｃと内面１ｂとにより囲まれてなり、スペースＳ１２は、棒材１５ａ，１５ｃ，１５ｄと内面１ｂとにより囲まれてなり、スペースＳ１３は、棒材１５ａ，１５ｄと内面１ｂとにより囲まれてなり、さらに、スペースＳ５は、棒材１５ａ，１５ｄと内面１ｂとにより囲まれてなる。
【００４７】
このうち、スペースＳ１１は水蒸気や空気が通流するスペースとして機能し、スペースＳ１２は、水蒸気や空気および冷却水Ｗが通流するスペースとして機能し、スペースＳ１３，Ｓ１４は、冷却水Ｗが通流するスペースとして機能する。このうち、スペースＳ１４は、管束５の配置に対応している。
【００４８】
このような円筒型熱交換器によれば、適宜のスペースを板材１６で塞ぐことができ、板材１６ａ〜１６ｅにより適宜の位置を仕切ることで、冷却水Ｗのスロッシングを抑えることができ、管束５が液面から露出することを好適に防止することができる。
【００４９】
また、スペースＳ１４が管束５の配置に対応しているので、管束５の軸方向における冷却水Ｗの通流を確保することができ、管束５による熱交換を好適に行うことができる。
また、棒材１５ａ〜１５ｄが補強部材としても機能し、容器１の剛性を高めることができる。
【００５０】
また、図１０（ｂ）に示すように、容器１の軸方向に延出する水平仕切部材２０を設置してもよい。
この場合においても、水平仕切部材２０がスロッシングに対する効果的な障害物として機能し、仕切部材１０により容器１の軸方向における冷却水Ｗのスロッシングを抑えることができるとともに、水平仕切部材２０により、容器１の左右方向における冷却水Ｗのスロッシングを抑えることができ、仕切部材１０Ｃと水平仕切部材２０との相乗効果により管束５が液面から露出することをより好適に防止することができる。
なお、水平仕切部材２０は、冷却水Ｗの自由液面Ｗ１よりも下側に配置されている。また、水平仕切部材２０は、容器１の軸方向に連続して設けられたものに限られることはなく、容器１の軸方向に複数に分割されて（分断されて）設けられていてもよい。また、容器１の軸方向に部分的に設けられていてもよい。
【００５１】
なお、板材１６は、少なくとも１枚設けられていればよく、また、棒材１５ａ〜１５ｄで囲まれる全ての空間のうち、少なくとも一つの空間を残して、残り全てを個々の板材１６で塞いでもよい。
【００５２】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態の円筒型熱交換器について説明する。
図１１（ａ）は、第５実施形態に係る円筒型熱交換器を示す側断面図、（ｂ）は第５実施形態に係る円筒型熱交換器の作用説明図、図１２は、第５実施形態に係る円筒型熱交換器に用いられる仕切部材を示す拡大斜視図である。
本実施形態の円筒型熱交換器は、図１１（ａ）に示すように、仕切部材が、断面山形状の板材３０（複数の部材）を含み、複数の板材３０が、その頂部３０ａを上側に向けた状態にして鉛直方向に間隔を空けて配置されているものである。
【００５３】
板材３０は、図１２に示すように、容器１内において左右方向に並設される２本の支持棒３１によって支持されている。板材３０には、支持棒３１が挿通される支持孔３２が形成されている。
なお、板材３０は、管束５の外径Ｌ１（図５（ａ）参照）よりも長く形成されており、また、図１１（ａ）に示すように、管束５の上方は複数の板材３０で部分的に覆われている。
【００５４】
このような板材３０を有する円筒型熱交換器によれば、図１１（ｂ）に示すように、断面山形状の板材３０がスロッシングに対する効果的な障害物として機能する。つまり、仕切部材１０により容器１の軸方向における冷却水Ｗのスロッシングを抑えることができ、管束５が液面から露出することを好適に防止することができる。
【００５５】
なお、冷却水Ｗは、上下に隣接する板材３０，３０の間を通って容器１の軸方向に通流可能である。
【００５６】
（第６実施形態）
次に、第６実施形態の円筒型熱交換器について説明する。
図１３（ａ）は、第６実施形態に係る円筒型熱交換器を示す側断面図、（ｂ）は第６実施形態に係る円筒型熱交換器の作用説明図である。
【００５７】
本実施形態の円筒型熱交換器は、前記第５実施形態で示した板材３０に対して天地逆向きにした板材３３を用いており、複数の板材３３が、その頂部３３ａを下側に向けた状態にして鉛直方向に間隔を空けて複数配置されているものである。
板材３３は、容器１内において、左右方向に並設される２本の支持棒３１によって支持されている。板材３３には、支持棒３１が挿通される支持孔３２が形成されている。
なお、板材３３は、管束５の外径Ｌ１（図５（ａ）参照）よりも長く形成されており、また、図１３（ａ）に示すように、管束５の上方は複数の板材３３で部分的に覆われている。
【００５８】
このような板材３３を有する円筒型熱交換器によっても、図１３（ｂ）に示すように、断面逆山形状の板材３３がスロッシングに対する効果的な障害物として機能し、容器１の軸方向における冷却水Ｗのスロッシングを好適に抑えることができる。これにより、管束５が液面から露出することを好適に防止することができる。
【００５９】
図１４（ａ）は、第５実施形態に係る円筒型熱交換器の変形例を示す側断面図、（ｂ）は第６実施形態に係る円筒型熱交換器の変形例を示す側断面図、図１５は、第５実施形態に係る円筒型熱交換器に用いられる仕切部材、水平仕切部材を示す拡大斜視図である。
【００６０】
これらの変形例では、板材３０，３０の間（図１４（ａ），図１５参照）、および板材３３，３３の間に、水平仕切部材２０がそれぞれ配置されており、図１５に示すように、水平仕切部材２０には、支持棒３１が挿通される支持孔３２が形成されている。
なお、水平仕切部材２０は、冷却水Ｗの自由液面Ｗ１よりも下側に配置されている。また、水平仕切部材２０は、容器１の軸方向に連続して設けられたものに限られることはなく、容器１の軸方向に複数に分割されて（分断されて）設けられていてもよい。また、容器１の軸方向に部分的に設けられていてもよい。
さらに、水平仕切部材２０は、容器１の左右方向に適宜の長さを有して設けることができる。
【００６１】
このような円筒型熱交換器によれば、水平仕切部材２０がスロッシングに対する効果的な障害物として機能する。つまり、板材３０（３３）により容器１の軸方向における冷却水Ｗのスロッシングを抑えることができるとともに、水平仕切部材２０により、容器１の左右方向における冷却水Ｗのスロッシングを抑えることができ、板材３０（３３）と水平仕切部材２０との相乗効果により管束５が液面から露出することをより好適に防止することができる。
【００６２】
なお、前記各実施形態において水平仕切部材２０は、いずれも冷却水Ｗの自由液面Ｗ１よりも下側に配置されるものを示したが、これに限られることはなく、自由液面Ｗ１の上方に（自由液面Ｗ１と所定の間隔を空けて）配置して、冷却水Ｗのスロッシングを抑制するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１      容器
２      水室
３      被冷却流体入口管台
４      被冷却流体出口管台
５      管束
５ａ    入口
５ｂ    出口
１０    仕切部材
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ    仕切部材
１５ａ〜１５ｄ    棒材
１６    板材
２０    水平仕切部材
２１    逃し孔
Ｗ      冷却水
【図１】
2014173983.tif 000003
【図２】
2014173983.tif 000004
【図３】
2014173983.tif 000005
【図４】
2014173983.tif 000006
【図５】
2014173983.tif 000007
【図６】
2014173983.tif 000008
【図７】
2014173983.tif 000009
【図８】
2014173983.tif 000010
【図９】
2014173983.tif 000011
【図１０】
2014173983.tif 000012
【図１１】
2014173983.tif 000013
【図１２】
2014173983.tif 000014
【図１３】
2014173983.tif 000015
【図１４】
2014173983.tif 000016
【図１５】
2014173983.tif 000017