(57)【要約】  反応装置１は、反応流体を流通させる第１流路１１、及び、熱媒体を流通させる第２流路２１を有する熱交換部２と、熱交換部２の側面に設けられた挿入口５ａから第１流路又は第２流路まで延伸する温度センサの導入路５と、熱交換部２の側面に接続し、挿入口５ａを介して導入路５に連通する温度センサの配管４と、配管４内に設けられる治具６と、を備える。治具６には、基端６ｂから先端６ａに向けて延伸し、導入路５の挿入口５ａに向かって開口するガイド孔７が設けられる。ガイド孔７は、治具６の基端６ｂから先端６ａに向かうテーパ孔７ｂを含む。
2019240156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応流体を流通させる第１流路、及び、熱媒体を流通させる第２流路を有する熱交換部と、
前記熱交換部の側面に設けられた挿入口から前記第１流路又は前記第２流路まで延伸する温度センサの導入路と、
前記熱交換部の前記側面に接続し、前記挿入口を介して前記導入路に連通する前記温度センサの配管と、
前記配管内に設けられ、前記導入路の前記挿入口に面する先端と、前記先端と反対側に位置する基端とを有する治具と、
を備え、
前記治具には、前記基端から前記先端に向けて延伸し、前記導入路の前記挿入口に向かって開口するガイド孔が設けられ、
前記ガイド孔は、前記基端から前記先端に向かうテーパ孔を含む、
反応装置。
【請求項２】
前記治具は前記配管内に移動可能に設けられている、
請求項１に記載の反応装置。
【請求項３】
前記治具は、前記基端側に位置する大径部と、前記先端側に位置し且つ前記大径部よりも小さい外径をもつ小径部とを含む、
請求項２に記載の反応装置。
【請求項４】
前記配管は、前記治具の最大径以上の内径をもつ肉薄部と、前記治具の最大径未満の内径をもつ肉厚部とを含み、
前記肉薄部は前記熱交換部の前記側面に面する端部に位置する、
請求項１〜３のうちの何れか一項に記載の反応装置。
【請求項５】
前記肉厚部の内径は、前記治具の前記基端における前記テーパ孔の開口径以下である、
請求項４に記載の反応装置。
【請求項６】
前記治具は前記配管内に固定されている、
請求項１に記載の反応装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、熱交換型の反応装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱交換型の反応装置は、熱媒体によって反応原料を含んだ反応流体を加熱又は冷却することで、反応流体の反応を進行（促進）させている。このような反応装置は、例えば、反応流体を流通させる反応流路と、熱媒体を流通させる熱媒流路とを有する熱交換部を備えている。【０００３】
反応流体と熱媒体との熱収支のバランスは、反応流路内における反応の進行状況に影響を与える。従って、反応流体の反応を効率的に進行させるには、熱収支のバランスを良好に調整することが重要である。そのためには、反応装置内を流通する流体の温度を測定可能であることが望まれる。特許文献１が開示する反応装置は、熱交換部内において反応流体及び熱媒体のうちの少なくとも一方の流路を流通する流体の温度を検出する検出部を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１３１７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の通り、反応の進行状況を正確に把握するには、熱交換部の様々な箇所に温度センサを設置する必要がある。一方、温度センサの流路への設置に当たっては、流体の流れを阻害せず圧損が生じにくい構造が望まれる。このような状況の下では、熱電対のような細長い形状の温度センサが好適であり、これは反応装置における各流路の流路面積が小さくなるほど効果的となる。しかしながら、このような形状の温度センサは撓み易い一方で、当該温度センサの設置構造も微小なものとなる。また、反応流体の圧力が高い場合、製作や構造上の制約から、温度センサの挿入経路に段差が生じることがある。これらの理由により、その設置作業に膨大な時間を要してしまう。【０００６】
本開示は、熱交換部への温度センサの設置が容易な反応装置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】
【０００７】
本開示の一態様は反応装置であって、反応流体を流通させる第１流路、及び、熱媒体を流通させる第２流路を有する熱交換部と、前記熱交換部の側面に設けられた挿入口から前記第１流路又は前記第２流路まで延伸する温度センサの導入路と、前記熱交換部の前記側面に接続し、前記挿入口を介して前記導入路に連通する前記温度センサの配管と、前記配管内に設けられ、前記導入路の前記挿入口に面する先端と、前記先端と反対側に位置する基端とを有する治具と、を備え、  前記治具には、前記基端から前記先端に向けて延伸し、前記導入路の前記挿入口に向かって開口するガイド孔が設けられ、前記ガイド孔は、前記基端から前記先端に向かうテーパ孔を含む、ことを要旨とする。【０００８】
前記治具は前記配管内に移動可能に設けられていてもよい。前記治具は、前記基端側に位置する大径部と、前記先端側に位置し且つ前記大径部よりも小さい外径をもつ小径部とを含んでもよい。前記配管は、前記治具の最大径以上の内径をもつ肉薄部と、前記治具の最大径未満の内径をもつ肉厚部とを含んでもよい。前記肉薄部は前記熱交換部の前記側面に面する端部に位置してもよい。前記肉厚部の内径は、前記治具の前記基端における前記テーパ孔の開口径以下でもよい。前記治具は前記配管内に固定されていてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、熱交換部への温度センサの設置が容易な反応装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本実施形態に係る反応装置を示す側面図である。
【図２】図２は、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図３は、図１におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図４は、本実施形態に係る熱交換部の一部を示す立体断面図である。
【図５】図５は、本実施形態に係る温度センサの導入路とその周辺を示す拡大断面図であり、（ａ）は第１流路の延伸方向から見た断面図、（ｂ）は（ａ）におけるｂ−ｂ線断面図である。
【図６】図６は、本実施形態に係る治具の断面図である。
【図７】図７は、温度センサを導入路に装着する工程を段階的に示した図である。
【図８】図８は、本実施形態に係る治具の変形例を示す図であり、（ａ）は第１変形例を示す側面図、（ｂ）は第２変形例を示す側面図である。
【図９】図９は、本実施形態に係る配管の変形例を示す断面図である。
【図１０】図１０は、本実施形態の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１２】
図１は、本実施形態に係る反応装置１を示す側面図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。図３は、図１におけるＢ−Ｂ線断面図である。説明の便宜上、図２及び図３では、導入路５などの温度センサ３に関連する構造の図示を省略している。反応装置１は、反応原料を含む反応流体と熱媒体の間の熱交換により反応流体を加熱又は冷却することで、反応流体の反応を進行（促進）させるものであり、化学反応器と称されることもある。
【００１３】
反応装置１は熱交換部２を備える。熱交換部２は、複数の第１熱伝導体１０と、複数の第２熱伝導体２０と、蓋板３０とを備える。第１熱伝導体１０、第２熱伝導体２０及び蓋板３０は、耐熱性を有する熱伝導性素材で形成された平板状部材であり、反応流体Ｒの流通時に発生する高い内圧に耐えられる十分な厚みを有する。
【００１４】
第１熱伝導体１０は、反応流体を流通させる第１流路１１を有する。一方、第２熱伝導体２０は、熱媒体を流通させる第２流路２１を有する。第１熱伝導体１０と第２熱伝導体２０は交互に積層され、その最上部（或いは最下部）に蓋板３０が設置される。後述の通り、本実施形態の熱交換部２は、反応流体と熱媒体が互いに反対方向に流れる対向流型の構造を有する。なお、熱交換部２は、反応流体と熱媒体が同方向に流れる並行流型の構造を有していてもよい。
【００１５】
積層体である熱交換部２の両端は、固定部材３２、３３によって保持される。固定部材３２には、反応流体導入部３４が取り付けられている。反応流体導入部３４は、凹状に湾曲した蓋体であり、熱交換部２との間に空間Ｓ１を形成する。空間Ｓ１には、複数の第１流路１１の第１導入口１２が開口している（図２参照）。反応流体導入部３４は、反応流体Ｒを導入するための第１導入管３６を有する。反応流体Ｒは、第１導入管３６を介して各第１流路１１に流入する。
【００１６】
生成物排出部４１は、１つの開放面を有する箱状部材である。生成物排出部４１は、当該開放面が第１熱伝導体１０の第１排出口１８に合うように、熱交換部２に設置される。また、生成物排出部４１は第１排出管４２を有する。第１排出管４２は、反応流体Ｒ由来の生成物を含む反応ガスＰを排出する。
【００１７】
固定部材３３には、熱媒体導入部３５が取り付けられる。熱媒体導入部３５は、反応流体導入部３４と同様に、凹状に湾曲した蓋体であり、熱交換部２との間に空間Ｓ２を形成する。空間Ｓ２には複数の第２流路２１の第２導入口２２が開口している。熱媒体導入部３５は、熱媒体Ｍを導入する第２導入管３７を有する。熱媒体Ｍは、第２導入管３７を介して各第２流路２１に流入する。
【００１８】
熱媒体排出部４３は、生成物排出部４１と同様に、１つの開放面を有する箱状部材である。熱媒体排出部４３は、当該開放面が第２熱伝導体２０の第２排出口２８に合うように、熱交換部２に設置される。また、熱媒体排出部４３は第２排出管４４を有する。第２排出管４４は、熱交換部２を流通した熱媒体Ｍを排出する。
【００１９】
図２に示すように、第１熱伝導体１０は、反応領域を含む複数の第１流路１１を有する。第１流路１１主な反応領域は、例えば、その中間部分である。第１流路１１は、後述の第２熱伝導体２０内の第２流路２１を流通する熱媒体の熱を受容することによって反応流体Ｒに反応を起こし、反応流体Ｒ由来の生成物を含む反応ガスＰを生成する。
【００２０】
第１流路１１は、第１熱伝導体１０の一方の面（本実施形態では上面）に形成され、矩形の断面を有する溝である。第１流路１１は、固定部材３２側に位置する第１導入口１２から、固定部材３３に向けて直線状に延伸している。図２に示すように、複数の第１流路１１は並列に配列する。
【００２１】
第１熱伝導体１０は、第１隔壁１３と、２つの第１側壁１４と、複数の第１中間壁１５と、第１端壁１６とを含む。第１側壁１４、第１中間壁１５および第１端壁１６は、第１隔壁１３の一方の面に設けられる。第１隔壁１３は矩形の壁部であり、第１熱伝導体１０の全体的な形状を規定する。第１側壁１４は、第１流路１１の延伸方向の両側に設けられる壁部である。複数の第１中間壁１５は、２つの第１側壁１４の間に位置し、各第１側壁１４と並列に設けられる壁部である。
【００２２】
第１端壁１６は、第１流路１１を挟んで第１導入口１２と反対側に設けられ、第１流路１１の配列方向に延伸する壁部である。第１端壁１６は、空間Ｓ２への反応ガスＰの流入を阻止する。
【００２３】
第１熱伝導体１０は、第１端壁１６に沿って延伸する第１連絡流路１７を有する。第１連絡流路１７は、全ての第１流路１１に連通するとともに、第１排出口１８に連通する。第１流路１１と同じく、第１連絡流路１７も反応流体Ｒや反応ガスＰを流通させる流路であり、両者に実質的な差異は無い。
【００２４】
図３に示すように、第２熱伝導体２０は、複数の第２流路２１を有する。第２流路２１は、熱媒体Ｍの熱を第１熱伝導体１０に供給する。
【００２５】
第２流路２１は、第２熱伝導体２０の一方の面（本実施形態では上面）に形成され、矩形の断面を有する溝である。第２流路２１は、固定部材３３側に位置する第２導入口２２から、固定部材３２に向けて直線状に延伸している。図３に示すように、複数の第２流路２１は並列に配列する。
【００２６】
第２熱伝導体２０は、第２隔壁２３と、２つの第２側壁２４と、複数の第２中間壁２５と、第２端壁２６とを含む。第２側壁２４、複数の第２中間壁２５および第２端壁２６は、第２隔壁２３の一方の面に設けられる。即ち、これらは、第１隔壁１３に対して第１側壁１４等が設けられる面と同様の面に設けられる。第２隔壁２３は、矩形の壁部であり、第２熱伝導体２０の全体的な形状を規定する。第２側壁２４は、第２流路２１の延伸方向の両側に設けられる壁部である。複数の第２中間壁２５は、２つの第２側壁２４の間に位置し、各第２側壁２４と並列に設けられる壁部である。
【００２７】
第２端壁２６は、第２流路２１を挟んで第２導入口２２と反対側に設けられ、第２流路２１の配列方向に延伸する壁部である。第２端壁２６は、空間Ｓ１への熱媒体Ｍの流入を阻止する。
【００２８】
第２熱伝導体２０は、第２端壁２６に沿って延伸する第２連絡流路２７を有する。第２連絡流路２７は、全ての第２流路２１に連通するとともに、第２排出口２８に連通する。
【００２９】
第１流路１１には、反応を促進させるための触媒体（図示せず）を設置してもよい。触媒体に含まれる触媒は、化学反応の進行促進に有効な活性金属を主成分として有し、反応装置１で遂行する合成反応に基づいて、反応促進に適したものが適宜選択される。触媒成分である活性金属としては、例えば、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｏ（コバルト）、Ｆｅ（鉄）、Ｐｔ（白金）、Ｒｕ（ルテニウム）、Ｒｈ（ロジウム）、Ｐｄ（パラジウム）等が挙げられ、１種、又は、反応促進に有効である限り、複数種を組み合わせて使用してもよい。触媒体は、例えば、触媒を構造材に担持することにより調製される。構造材は、耐熱性の金属から、成形加工が可能で、触媒の担持が可能なものが選択される。
【００３０】
熱交換部２は、液−液型熱交換器、気−気型熱交換器及び気−液型熱交換器のいずれとしても使用可能である。反応流体及び熱媒体は、気体及び液体のいずれであってもよい。また、本実施形態の反応装置１は、吸熱反応や発熱反応など様々な熱的反応による化学合成を遂行できる。そのような熱的反応による合成として、例えば、式（１）で示すメタンの水蒸気改質反応、式（２）で示すメタンのドライリフォーミング反応のような吸熱反応、式（３）で示すシフト反応、式（４）で示すメタネーション反応、式（５）で示すフィッシャー−トロプシュ（Fischer tropsch）合成反応等の発熱反応による合成がある。なお、これらの反応における反応流体は気体である。
【００３１】
ＣＨ４  ＋  Ｈ２Ｏ  →  ３Ｈ２  ＋  ＣＯ      ・・・（１）
ＣＨ４  ＋  ＣＯ２  →  ２Ｈ２  ＋  ２ＣＯ    ・・・（２）
ＣＯ  ＋  Ｈ２Ｏ  →  ＣＯ２  ＋  Ｈ２        ・・・（３）
ＣＯ  ＋  ３Ｈ２  →  ＣＨ４  ＋  Ｈ２Ｏ      ・・・（４）
（２ｎ＋１）Ｈ２  ＋  ｎＣＯ  →  ＣｎＨ２ｎ＋２  ＋  ｎＨ２Ｏ  ・・・（５）
【００３２】
熱媒体は、反応装置１の構成素材を腐食させない物質が望ましい。熱媒体として加熱ガスを用いる場合は、燃焼ガス、加熱空気等の気体状物質が使用できる。熱媒体は、例えば、水、油等の液状物質でもよい。
【００３３】
図４は、熱交換部２の一部を示す立体断面図である。図５は、後述する温度センサ３の導入路５とその周辺を示す拡大断面図であり、図５（ａ）は第１流路１１及び第２流路２１の延伸方向から見た断面図、図５（ｂ）は図５（ａ）におけるｂ−ｂ線断面図である。本実施形態の温度センサ３は、外径が１ｍｍから数ｍｍ程度の熱電対である。なお、反応装置１の仕様に応じて、同様の外径をもつ測温抵抗体なども温度センサとして適用可能である。
【００３４】
上述の通り、熱交換部２は交互に積層される第１熱伝導体１０と第２熱伝導体２０の積層体と、この積層体の最上部に設置される蓋板３０とを備える。第１流路１１と第２流路２１とは、第１隔壁１３又は第２隔壁２３を介して非接触で隣り合う。
【００３５】
図４に示すように、第１熱伝導体１０及び第２熱伝導体２０の交互の積層、並びに、蓋板３０の設置によって、熱交換部２は側面２ａを有する直方体の構造となる。側面２ａは、第１流路１１及び第２流路２１に沿って、第１流路１１及び第２流路２１の各配列方向の両側に位置する。この側面２ａには、温度センサ３が挿入される導入路５の挿入口５ａが設けられる。なお、温度センサ３の挿入を容易にするため、挿入口５ａの縁部は面取りされていてもよい（図９参照）。
【００３６】
後述の通り、導入路５は第１流路１１又は第２流路２１に連通する。反応流体Ｒや熱媒体Ｍが導入路５から流出することを防止し、且つ、温度センサ３を保護するため、側面２ａには、温度センサ３の配管４が接続する。
【００３７】
図５（ａ）に示すように、配管４の先端（端部）４ａは、挿入口５ａを囲むように側面２ａに固定される。また、配管４の先端４ａは、配管４と挿入口５ａの各中心軸が一致するように側面２ａに固定される。従って、配管４は挿入口５ａを介して導入路５に連通する。側面２ａと配管４の間からの流体の漏れを防止し、且つ、配管内に生じる高い圧力に耐えるため、配管４は全周に亘る溶接によって側面２ａに固定される。なお、配管４の後端は周知の継手４５により温度センサ３を保持しつつ、配管４の後端を封じている。
【００３８】
温度センサ３の導入路５は、第１流路１１及び第２流路２１に対してねじれの位置関係をもって挿入口５ａから延伸し、第１流路１１又は第２流路２１に連通する。例えば、導入路５は、第１隔壁１３において第１流路１１が設けられる側と反対側の表面、或いは、第２隔壁２３において第２流路２１設けられる側と反対側の表面に形成される。第１隔壁１３及び第２隔壁２３は、反応流体Ｒの流通時に発生する高い内圧に耐えられるよう十分な厚みを有する。従って、導入路５の形成が可能となる。
【００３９】
上述の通り、導入路５は、第１流路１１及び第２流路２１に対してねじれの位置関係をもって挿入口５ａから延伸している。そのため、測定対象である反応流体Ｒまたは熱媒体Ｍの流れに対する温度センサ３の干渉を抑えつつ、所望の箇所に温度センサ３を設置できる。
【００４０】
温度センサ３は、配管４を通じて導入路５に挿入される。ただし、挿入口５ａを含む導入路５の内寸（内径）は、温度センサ３の外寸（外径）と同程度（例えば１ｍｍから数ｍｍ）である。一方、配管４の肉厚は、その内部に生じる高圧に対して十分な強度（耐性）を有し、重量の過剰な増加を抑え、且つ、溶接等による配管４と熱交換部２の間の確実な接続と内部空間の密閉が確保できる値に設定される。従って、配管４の内寸（内径）は、導入路５の内寸（内径）よりも十分に大きく、例えば数倍程度の値に設定される。
【００４１】
挿入口５ａの周囲には、このような内寸の差による段差が生じる。そのため、配管４が熱交換部２に固定された状態では、温度センサ３を挿入口５ａに挿入することが困難となる。温度センサ３の長さが数百ｍｍに達する場合には、挿入作業（設置作業）に支障が生じてしまう。そこで本実施形態では、図５に示すように、配管４内に治具６が設けられる。治具６は、配管４に挿入された温度センサ３の先端を挿入口５ａに導く。
【００４２】
図６は、本実施形態に係る治具６の断面図である。この図に示すように、治具６は一方向に延伸する棒状体である。治具６は配管４の内部形状（断面形状）に合わせた外部形状（断面形状）を有する。例えば、治具６は一方向に延伸する軸対称な円柱状に形成される。
【００４３】
治具６は、導入路５の挿入口５ａに面する先端６ａと、先端６ａと反対側に位置する基端６ｂとを有する。治具６には、基端６ｂから先端６ａに向けて延伸し、導入路５の挿入口５ａに向かって開口するガイド孔７が設けられる。ガイド孔７は治具６の中心に形成される。
【００４４】
ガイド孔７は、基端６ｂから先端６ａに向かって延伸し、通孔７ａに連通するテーパ孔（テーパ部）７ｂを含む。換言すれば、ガイド孔７は、先端６ａ側に形成される通孔７ａと、基端６ｂ側に形成されるテーパ孔７ｂとから構成される。通孔７ａは一定の内径を有する一方、テーパ孔７ｂは通孔７ａと同一軸上に位置すると共にその内径を通孔７ａの内径まで減少させながら延伸する。なお、ガイド孔７は、テーパ孔７ｂのみから構成されてもよい。この場合、テーパ孔７ｂは基端６ｂから先端６ａまで延伸することになる。また、テーパ孔７ｂの開口径ｄ７ｂは、治具６の最大径ｄ６ｍａｘ或いはそれ近い値を有する。
【００４５】
治具６は配管４内に移動可能に設けられている。即ち、治具６の最大径ｄ６ｍａｘは、配管４の内径に略等しい。換言すれば、治具６の最大径ｄ６ｍａｘは、治具６の中心軸が過剰に傾斜しない程度の値に設定されている。上述の通り、配管４の先端４ａは、配管４と挿入口５ａの各中心軸が一致するように側面２ａに固定される。従って、配管４が上述の寸法をもつことで、先端６ａ側のガイド孔７の開口が挿入口５ａに対向する状態を維持できる。また、治具６と配管４は互いに別体として設けられているため、温度センサ３の形状（例えば外寸）に合った治具６を容易に形成でき、配管４の余計な加工を回避できる。
【００４６】
図７は、配管４が熱交換部２の側面２ａに固定された状態において、温度センサ３を導入路５に装着する工程を段階的に示した図である。図７（ａ）は工程の初期状態を示し、同工程は図７（ｂ）及び図７（ｃ）に示す各状態を経て、図７（ｄ）に示す最終状態に至る。
【００４７】
図７（ａ）に示すように、治具６は、配管４が熱交換部２の側面２ａに固定される前に、配管４内に挿入されている。或いは、治具６は、配管４が熱交換部２の側面２ａに固定された後に、配管４の後端から挿入される。何れも場合も、温度センサ３は、治具６が配管４内に配置された後に、配管４の後端から挿入される。
【００４８】
図７（ｂ）に示すように、温度センサ３を配管４に挿入すると、温度センサ３の先端が治具６のテーパ孔７ｂに当接する。上述の通り、治具６は配管４内に移動可能に設けられている。従って、温度センサ３を更に挿入すると、治具６も熱交換部２の側面２ａ（挿入口５ａ）に向けて移動する。
【００４９】
図７（ｃ）に示すように、温度センサ３を更に挿入すると、治具６の先端６ａが熱交換部２の側面２ａに当接する。これにより治具６の移動が規制される。一方、温度センサ３の先端は、治具６の中心軸に近づくようにテーパ孔７ｂの斜面上を摺動する。その後、温度センサ３はガイド孔７を通過して、熱交換部２の挿入口５ａに進入する。
【００５０】
図７（ｄ）に示すように、温度センサ３の先端は、最終的に導入路５の所定の箇所（例えば第１流路１１に露出する箇所）に到達する。即ち、温度センサ３（温度センサ３の先端）は、配管４から、治具６のガイド孔７及び熱交換部２の挿入口５ａを介して、導入路５の所定の箇所に到達する。
【００５１】
このように、治具６は、挿入口５ａへの温度センサ３の挿入を補助する。治具６の基端６ｂ側にはテーパ孔７ｂが設けられており、その開口は温度センサ３の先端に向かっている。従って、温度センサ３の挿入時に、温度センサ３の先端を治具６の中心軸、換言すれば、熱交換部２の挿入口５ａが設けられた位置（高さ）まで、導くことができる。従って、温度センサ３の挿入作業が容易になる。即ち、熱交換部２への温度センサ３の設置が容易になる。
【００５２】
図８は治具６の変形例を示す図であり、（ａ）は第１変形例を示す側面図、（ｂ）は第２変形例を示す側面図である。これらの図に示すように、治具６は、先端６ａ側に位置する小径部６ｃと、基端６ｂ側に位置する大径部６ｄとを含んでもよい。この場合、小径部６ｃは、大径部６ｄよりも小さい外径をもつ。大径部６ｄの直径は、治具６の最大径ｄ６ｍａｘに設定される。一方、小径部６ｃは、図８（ａ）に示すようにテーパ形状を有してもよく、図８（ｂ）に示すように一定の外径を持つ筒形状を有してもよい。何れの場合においても、治具６の先端６ａは、配管４の先端４ａ近傍の内面に接触しない。従って、配管４を熱交換部２の側面２ａに溶接する際に、治具６の熱変形や溶融を防止することができる。
【００５３】
図９は配管４の変形例を示す断面図である。この図に示すように、配管４は、治具６の最大径ｄ６ｍａｘ以上の内径ｄ４ｂをもつ肉薄部４ｂと、治具６の最大径ｄ６ｍａｘ未満の内径ｄ４ｃをもつ肉厚部４ｃとを含んでもよい。この場合、肉薄部４ｂは、熱交換部２の側面２ａに面する配管４の先端（端部）４ａに位置する。
【００５４】
配管４の全長が比較的長い場合（例えば１ｍ程度又はそれ以上の場合）でも、配管４の内径が一定で、且つ、配管４が極端に曲げられてない限り、治具６は配管４内の全長に亘って移動できる。このような状況において、治具６が配管４の後端、即ち、継手４５（図４参照）に近い場所に位置していると、棒状部材等の手段を用いて治具６を押し、熱交換部２の近傍まで移動させる必要が生じる。温度センサ３の数が多い場合は、このような移動作業の増加が効率的な作業の妨げとなる。
【００５５】
配管４に、図８に示すような肉薄部４ｂが設けられている場合、治具６の移動範囲は肉薄部４ｂが形成された範囲内に制限される。従って、治具６の位置は肉薄部４ｂ内に特定できるので、上述の移動作業を省略できる。また、配管４を曲げる場合、その屈曲箇所から配管４の後端までの間に治具６が位置する事故を回避できる。
【００５６】
なお、肉薄部４ｂが設けられる場合、肉厚部４ｃの内径ｄ４ｃは、治具６の基端６ｂにおけるテーパ孔７ｂの開口径ｄ７ｂ以下でもよい。肉厚部４ｃの内径ｄ４ｃがテーパ孔７ｂの開口径ｄ７ｂ以下であれば、温度センサ３の挿入時、温度センサ３の先端は、配管４の内面と治具６とによって形成される段差に当接することが無い。即ち、温度センサ３の円滑な挿入が可能となり、温度センサ３の設置作業が向上する。
【００５７】
図１０は本実施形態の変形例を示す断面図である。この図に示すように、治具６は配管４内に固定されていてもよい。治具６は点溶接や圧入などによって配管４内に固定される。配管４が熱交換部２に溶接される際に治具６の熱変形等が懸念されない場合には、治具６の位置確認やその移動工程が省略できるので、温度センサ３の設置作業が向上する。
【００５８】
なお、本開示は上述の実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含む。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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