(57)【要約】【課題】本発明は、復水器における水室の応力低減構造を提供するものである。【解決手段】  実施の形態の復水器は、曲面を有する側板と、前記側板に設けられた穴部から突出し、中空の孔部を有する筒形状の部材と、前記側板の端部に設置され曲面を有する第１の板部材と、前記側面の曲面のうち、凸面側に設けられ、前記側板と前記第１の板部材とを覆うように側板に取り付けられている第１の補強部材と、前記側面の曲面のうち、凹面側に設けられ前記第１の補強部材と連なり前記第１の補強部材とは逆方向から支持をする内部補強部材を有する水室を具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲面を有する側板と、
前記側板に設けられた穴部から突出し、中空の孔部を有する筒形状の部材と、
前記側板の端部に設置され曲面を有する第１の板部材と、
前記側面の曲面のうち、凸面側に設けられ、前記側板と前記第１の板部材とを覆うように側板に取り付けられている第１の補強部材と、
前記側面の曲面のうち、凹面側に設けられ前記第１の補強部材と連なり前記第１の補強部材とは逆方向から支持をする内部補強部材を有する水室を特徴とする復水器。
【請求項２】
前記側面の前記第１の板部材とは反対の端部に設置される第２の板部材と、
前記側面の曲面のうち、凸面側に設けられ、前記側板と前記第２の板部材とを覆うように側板に取り付けられている第１の補強部材とを有することを特徴とする請求項１記載の復水器。
【請求項３】
前記第１の板部材及び前記第２の板部材は曲面を有することを特徴とする請求項２記載の復水器。
【請求項４】
前記内部補強部材はパイプ形状であることを特徴とする請求項２または請求項３記載の復水器。
【請求項５】
前記内部補強部材は前記側面の曲面のうち、凹面側にも設けられ第２の板部材と連なり前記第１の補強部材とは逆方向から支持をすることを特徴とする請求項２乃至請求項４記載の復水器。
【請求項６】
前記側板と前記第１の板部材及び第２の板部材との結合部とは逆の端部周囲に設けられるフランジを有し、前記第１の補強部材と前記第２の補強部材のうち少なくとも一方が前記フランジと結合することを特徴とする請求項２乃至請求項５記載の復水器。
【請求項７】
前記側板と前記第１の板部材において結合部とは逆の端部周囲に複数設けられる第３の補強部材と、前記隣り合う第３の補強部材の境目に設けられる第４の補強部材と、前記側板において前記第１の板部材との結合部とは逆の端部に設けられる底板と、を有することを特徴とする請求項１記載の復水器。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、復水器における水室の応力低減構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
復水器水室においては、円筒形構造を採用できないため内部圧力により水室が変形する。その変形により、水室各部に降伏応力を超える応力が発生し永久歪が残るという課題があった。
【０００３】
そこで水室の外側にＴ型リブを補強リブとして設置した構造であるが、耐圧容器としては不適切な平板構造であり内部補強を有していない。圧力が高くなったときに、対策に要する補強部材が大型化して質量が大幅に増加してしまうという課題がある。
【０００４】
また、２つの水室の間に配設されたダイヤフラム板と、そのダイヤフラム板の中間部に取り付けられた補助板を有する復水器水室である。水室自体の補強構造には言及しておらず、本発明の技術分野とは異なる。
【０００５】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、高い内部圧力による永久歪を低減させ許容応力以下にする薄肉構造の水室を得ることを目的とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平２-４８８３５号公報
【特許文献２】特開２０００-１２１２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、水室において応力低減構造を有する復水器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】
【０００８】
本発明の一態様に係る復水器は、曲面を有する側板と、前記側板に設けられた穴部から突出し、中空の孔部を有する筒形状の部材と、前記側板の端部に設置され曲面を有する第１の板部材と、前記側面の曲面のうち、凸面側に設けられ、前記側板と前記第１の板部材とを覆うように側板に取り付けられている第１の補強部材と、前記側面の曲面のうち、凹面側に設けられ前記第１の補強部材と連なり前記第１の補強部材とは逆方向から支持をする内部補強部材を有する水室を特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態における復水器の正面図である。
【図２】本発明の実施の形態における復水器水室の模式図である。
【図３】本発明の実施の形態における復水器水室の模式図である。
【図４】本発明の実施の形態における復水器水室の模式図である。
【図５】本発明の実施の形態における復水器水室の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。図１は復水器１の全体図である。復水器１の両端には水室が設置されている。水室はフランジ１８を介して復水器１と接続される。以下、本発明に係る復水器の実施の形態について説明をする。
【００１１】
まず、本発明の第１の実施の形態について説明をする。第１の実施の形態は水室がドーム型である。これらの水室をドーム型水室１２とする。
【００１２】
図２(a)はドーム型水室１２の斜視図である。図２(b)は図２(a)をＸ軸方向から見た部分拡大図であり、復水器１に接続されている。図２(c)は図２(a)を後方から見た図である。
【００１３】
ドーム型水室１２は側板１３、天井板１４、底板１５から構成されており側板１３の中心付近に設けられた穴部に冷却水出入口座１１を有している。側板１３と天井板１４の結合部２０は形状が不連続となっており、円筒内部からの圧力を受けたときに、側板１３と天井板１４がそれぞれ外側に変形しようとするために、その形状の結合部２０に大きな応力が発生する。特に、結合部２０の中央、すなわち結合中央部２０aにて最も大きな応力が発生する。また、天井板１４の結合部２０と同様に、側板１３と底板１５の結合部２１も形状が不連続となっているので結合中央部２１aに過大な応力が発生する。そのため、本発明によれば側板１３と天井板１４の結合中央部２０aと側板１３と底板１５の結合中央部２１aの内側に、内部補強部材１６（例えば断面が円形のパイプ）を設置する。結合中央部２０a, ２１aとは水室上端部と冷却水出入口座の端部との間の中央付近、すなわち図２(b)においてhh”= h”h’となるh”のＹ方向の位置の周辺を示す（図２(b)では省略）。更に、内部補強部材１６の中心線上にハチマキリブＡ１７を結合中央部２０a, ２１aを覆うように側板１３と天井板１４、また側板１３と底板１５とを溶接で取り付ける。側板１３、天井板１４、底板１５の端部にはフランジ１８が設けられている。ハチマキリブＡ１７はフランジ１８に結合していない構造となっている。
【００１４】
水室内部の圧力を受けると水室本体の側板１３、天井板１４、底板１５がそれぞれの外側へと変形する。その変形により側板１３と天井板１４との結合部２０の結合中央部２０aと側板１３と底板１５との結合部２１の結合中央部２１aに非常に大きな力が作用するが、内部補強部材１６が引っ張られて側板１３の変形を抑制する。それと同時に、側板１３と天井板１４また側板１３と底板１５それぞれにハチマキリブＡ１７が外側から側板１３、天井板１４、底板１５の変形を抑制する。これらの作用により水室本体の変形は微小なものとなり、最大応力値は低減され、応力を許容応力内にすることが可能となる。その結果、側板１３と天井板１４と底板１５の板厚を増加して対応する場合、または補強部を大型化して対応するよりも対策にかかる部材の質量を大幅に低減することが可能である。
【００１５】
図３(a)は本発明の第２の実施の形態におけるドーム型水室２２の斜視図である。図３(b)は図３(a)をＸ軸方向から見た部分拡大図であり、復水器に接続されている。第１の実施の形態のハチマキリブ形状をフランジ側に延長し、ハチマキリブＡ２７をフランジ１８と溶接結合している構造であり、その他の部分に関しては第１の実施の形態と同様の構造である。第１の実施の形態と重複する説明は省略する。
【００１６】
圧力を受けた際の作用について述べる。第１の実施の形態と違いハチマキリブＡ２７をフランジ１８まで延長し結合していることにより、フランジ１８にも荷重を分散することが可能となり側板、天井板、底板の変形をさらに抑制することが可能となる。
【００１７】
本実施の形態によれば第１の実施の形態及び図２(c)と同様、内部補強部材１６とハチマキリブＡ２７が側板１３、天井板１４、底板１５の変形を抑制するため結合部２０、２１に発生する応力を許容応力内にすることが可能となる。その結果、側板１３と天井板１４と底板１５の板厚を増加して対応する場合、または補強部を大型化して対応するよりも対策にかかる部材の質量を大幅に低減することが可能である。
【００１８】
図４は本発明の第３の実施の形態におけるドーム型水室３２の斜視図である。第１及び第２の実施の形態と同一の構造について重複する説明は省略する。
【００１９】
第１及び第２の実施の形態に加え、側板中心から上下に均等の距離に、補強リブＡ３８を水室の外側に２箇所配置した構造である。冷却水出入口座と側板の外側とフランジとに溶接にて設置をする。本実施の形態では、補強リブＡ３８を２箇所設置しているが、補強できるのであれば２箇所に限らず、１箇所でも３箇所以上でも良い。
【００２０】
圧力を受けた際の作用について述べる。圧力がかかる冷却水出入口座３１において外側に変形しようとする力がかかることから冷却水出入口座３１と側板３３との結合部付近には大きな応力が発生する。従って本実施の形態の構造にすることで、応力に対して側板３３と天井板３４と底板３５の板厚を増加させて対応することや補強部を大型化して対応することよりも部材の質量を大幅に低減することが可能である。
【００２１】
本発明の第４の実施の形態について述べる。第１〜第３の実施の形態では、ドーム型水室であったが、本実施の形態はボンネット型水室を用いる。
【００２２】
図５(a)は本発明の第４の実施の形態におけるボンネット型水室５２の斜視図である。図５(b)は図５(a)をＸ軸方向から見た図である。
【００２３】
水室本体は半円筒型を組み合わせた側板４３、天井板４４、底板４５と、側板４３、天井板４４の延長上の平面部５５とから構成されている。平面部５５上には複数の補強リブＢ４８を平面部５５の位置によってそれぞれＹＺ平面に平行に、ＸＹ平面に平行に設定する。補強リブＢ４８は四角柱形状で、フランジ１８側の面のみ傾斜を有している。隣り合う補強リブＢ４８の境目にはハチマキリブＢ４７bを補強リブＢ４８と直角に設定し溶接にて結合する。
【００２４】
このような構造により、補強リブＢ４８は、フランジ１８とハチマキリブＢ４７bに両端を固定されている。また、第１〜第３の実施の形態で述べたドーム型水室と同様に、側板と天井板の形状不連続部の最も変形の大きい中央付近に内部補強部材４６を設置する。内部補強部材４６は例えば円形補強パイプを用いる。その内部補強部材４６の中心線上にハチマキリブＡ４７aを形状不連続部中央の外側から側板と天井板と溶接で設置する。そのハチマキリブＡ４７aはハチマキリブＢ４７bに結合している構造である。
【００２５】
圧力を受けた際の作用について述べる。上記構成としたことにより、半円筒形状部分に関しては第２の実施の形態と同様の作用を示す。また、本実施の形態は水室本体に平面部を有している。これら平面部の変形については、補強リブＢ４８とハチマキリブＢ４７bを設定しているため平行部を含む水室本体の変形を低減することが可能である。    
本実施の形態によれば、半円筒形上部に関しては第２の実施の形態と同様の効果が得られる。補強リブＢ４８とハチマキリブＢ４７bが本体の変形を抑制することにより本体に発生する応力を低減することが可能である。それにより、側板４３と天井板４４と底板４５の板厚を増加させて対応するよりも対策にかかる質量を大幅に低減することが可能である。
【００２６】
以上説明したこれらの本実施の形態によれば水室が受ける応力による変形を低減することができる。
【００２７】
本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。すなわち、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した実施の形態が備える各要素およびその材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１…  復水器、１１…  冷却水出入座、１２  ２２ ３２…  水室、１３…  側板、１４…  天井板、１５…  底板、  １６…  内部補強部材、１７  ２７  ４７a…  ハチマキリブＡ、４７b…  ハチマキリブＢ、４８…  補強リブＢ 
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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