JP2010169545A - ジェットポンプ及び原子炉 - Google Patents

Abstract

【課題】改造に要する時間を短縮することができ、効率を向上できるジェットポンプを提供する。
【解決手段】ジェットポンプ１０は、ノズル１１、ベルマウス１２、上部スロート１３Ａ及び下部スロート１３Ｂを含むスロート１３及びディフューザ１７を有する。上部スロート１３Ａは、ベルマウス１２の下端に接合される。下部スロート１３Ｂは、上端部に、嵌め合い部２８を形成し、下端部に、流路拡大部１４及びテーパ部１５を有している。テーパ部１５は、流路拡大部１４の下端につながっており、下端に向かって流路面積が減少している。ディフューザ１７は上端部に嵌め合い部１８を形成している。テーパ部１５がディフューザ１７の嵌め合い部１８に嵌め込まれる。嵌め合い部１８の上端がテーパ部１５の全周に亘って接触し、下部スロート１３Ｂとディフューザ１７がシールされる。スリップジョイント１６がスロート１３に設けられる。
【選択図】図1

Description

本発明は、ジェットポンプ及び原子炉に係り、特に、沸騰水型原子炉に適用するのに好適なジェットポンプ及び原子炉に関する。

沸騰水型原子炉では、複数の燃料集合体を装荷した炉心を、原子炉圧力容器内に設けている。原子炉圧力容器（以下、ＲＰＶという）内に配置された炉心シュラウドが炉心を取り囲んでいる。各燃料集合体内の燃料棒を冷却する冷却水は、原子炉圧力容器と炉心シュラウドの間の環状空間であるダウンカマに配置された複数のジェットポンプによって炉心に供給される。

沸騰水型原子炉に用いられるジェットポンプは、ノズル、ベルマウス、スロート及びディフューザを備える。再循環ポンプの駆動によって昇圧されたＲＰＶ内の冷却水は、再循環系配管を通り、駆動水としてノズルからスロート内に噴出される。ノズルは駆動水の速度を増加させる。ダウンカマ内でノズルの周囲に存在する冷却水が、噴出された駆動水の作用によって、被駆動水としてベルマウス内に吸込まれ、スロートを経てディフューザ内に流入する。ディフューザから排出された冷却水は、ＲＰＶ内の下部プレナムを通って炉心に供給される。

スロートとディフューザとの間には隙間を有するスリップジョイントが設けられており、このスリップジョイントはライザ管とディフューザの熱膨張差を吸収する。スリップジョイント内の圧力がダウンカマ内の圧力よりも高いので、ディフューザの上端部に流入した冷却水がスロートとディフューザの間を通してダウンカマに漏洩する。この冷却水の漏洩は、ジェットポンプのＭ比（駆動水流量に対する被駆動水流量の比）及び効率（Ｍ比とＮ比（駆動水に対する被駆動水の全水頭比）の積）を低下させる。また、過剰な漏洩流はスリップジョイント内に振動を生じさせる可能性があり、ジェットポンプの有害な励振の発生源となる。

ジェットポンプのスリップジョイントから漏洩する冷却水の量を減少させるために、スリップジョイントにおいてスロートの下端部の外面にラビリンスシール構造を形成することが知られている（例えば、特開昭５６−２７１００号公報参照）。また、ジェットポンプにおいて、スリップジョイントを、内圧が外部よりも低下するスロートに形成することも提案されている（特開昭５８−１５７９８号公報）。

特開昭５６−２７１００号公報 特開昭５８−１５７９８号公報

沸騰水型原子炉に適用されるジェットポンプは、スリップジョイントにおいて、スロートは、その下端部がディフューザの上端部内に挿入されているだけである。このため、ノズル部とライザ管の結合状態を解除した後、スロートをディフューザから容易に取り出すことができる。このため、沸騰水型原子炉内の既設のジェットポンプにおいて、スロートの下端部の外面にラビリンスシール構造を形成し、ラビリンスシール構造を形成したスロートをディフューザに取り付けることは容易に行える。しかしながら、ラビリンスシール構造によっても、スロートとディフューザの間の間隙をなくすことはできないので、その間隙からの冷却水の漏洩は、量が少なくなるが発生する。

特開昭５８−１５７９８号公報のように、スロートを上部スロートと下部スロートに分割し、上部スロート及び下部スロートによってスリップジョイントを形成し、下部スロートの下端をディフューザの上端に溶接することによって、内部が負圧となるスリップジョイントから外部への冷却水の漏洩を防止することができる。このため、ジェットポンプの効率が向上する。

しかしながら、特開昭５８−１５７９８号公報に記載されている構造を、既設の沸騰水型原子炉のジェットポンプに適用しようとすると、ＲＰＶと炉心シュラウドの間の狭い環状空間であるダウンカマ内において、遠隔操作による下部スロートの下端とディフューザの上端との溶接を行う必要がある。このため、既設のジェットポンプの改造に長時間を要することになる。

本発明の目的は、改造に要する時間を短縮することができ、効率を向上できるジェットポンプ及び原子炉を提供することにある。

上記した目的を達成する本発明の特徴は、駆動流体を噴出するノズルと、駆動流体及びこの駆動流体の噴出によって吸い込まれる被駆動流体が流入する第１スロート及び第２スロートを含むスロートと、第２スロートの下流側の第１端部が着脱可能に接触している上流側の第２端部を有するディフューザとを備え、
第２スロートの第１端部とディフューザの第２端部との接触部がシールされ、第１スロートの下流側の第３端部及び第２スロートの上流側の第４端部によって、スリップジョイントが構成されていることにある。

第２スロートの第１端部とディフューザの第２端部の接触部がシールされ、且つ第１スロートの下流側の第３端部及び第２スロートの上流側の第４端部によってスリップジョイントが構成されているので、第１端部とディフューザの第２端部との接触部の間から、及びスリップジョイントから内部の流体が外部に漏洩することが防止できる。特に、第１スロートの第３端部内及び第２スロートの第４端部内はジェットポンプの周囲よりも圧力が低くなっているので、内部の流体がスリップジョイントを通して外部に漏洩することを防止できる。

さらに、第２スロートの第１端部とディフューザの第２端部との溶接を行う必要がないので、既設のジェットポンプの改造に要する時間を短縮することができる。

本発明によれば、改造に要する時間を短縮することができ、ジェットポンプの効率を向上させることできる。

本発明の好適な一実施例である沸騰水型原子炉に適用した実施例１のジェットポンプの構成図である。 図１のII部の拡大図である。 図１に示すジェットポンプを適用した沸騰水型原子炉の縦断面図である。 本発明の他の実施例である沸騰水型原子炉に適用した実施例２のジェットポンプの下部スロートとディフューザの結合部の縦断面図である。 本発明の他の実施例である沸騰水型原子炉に適用した実施例３のジェットポンプの下部スロートとディフューザの結合部の斜視図である。 図５に示す下部スロートの下端部の斜視図である。 図５に示すクランプの斜視図である。 図５に示す下部スロートとディフューザの結合部の縦断面図である。 図５に示すディフューザの上端部の斜視図である。 図５に示す下部スロートにクランプを吊り下げた状態を示す説明図である。 図５に示す下部スロートに吊り下げられたクランプを図１０に示す状態から９０°回転させた状態を示す説明図である。 図７に示すクランプとは異なるクランプで下部スロートとディフューザとを結合する状態を示す説明図である。

本発明の実施例を以下に説明する。

本発明の好適な一実施例である実施例１のジェットポンプを、図１及び図２を用いて以下に説明する。本実施例のジェットポンプの構造を説明する前に、このジェットポンプが適用される沸騰水型原子炉の概略の構造を、図１及び図３を用いて以下に説明する。

沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）は、原子炉圧力容器（原子炉容器）1を有し、原子炉圧力容器１内に炉心シュラウド３を設置している。原子炉圧力容器は、以下、ＲＰＶと称する。複数の燃料集合体（図示せず）が装荷された炉心２が、炉心シュラウド３内に配置される。気水分離器４及び蒸気乾燥器５がＲＰＶ１内で炉心２の上方に配置される。ジェットポンプ１０が、ＲＰＶ１と炉心シュラウド３の間に形成される環状のダウンカマ６内に配置され、シュラウドサポート９に設置されている。ＲＰＶ１に設けられる再循環系は、再循環系配管７及び再循環系配管７に設置された再循環ポンプ８を有する。再循環系配管７の一端はＲＰＶ１に取り付けられてダウンカマ６に連絡される。再循環系配管７の他端は、ダウンカマ６内に配置されたライザ管９の下端に接続される。ライザ管９は、ＲＰＶ１の内面に設置されたライザブレース２３に取り付けられている。ライザ管９の上端はエルボ（曲り管）２０に接続され、エルボ２０はジェットポンプ１０のノズル１１に接続される。主蒸気配管２５及び給水配管２６がＲＰＶ１に接続される。ノズル１１は、複数のリブ２２によってベルマウス１２に取り付けられ、ベルマウス１２と一体になっている。

沸騰水型原子炉の運転中、ＲＰＶ１内の上部に存在する被駆動水である冷却水（被駆動流体、冷却材）は、給水配管２６からＲＰＶ１に供給された給水と混合されてダウンカマ６内を下降する。冷却水は、駆動している再循環ポンプ８によって再循環系配管７内に吸引され、再循環ポンプ８によって昇圧される。この昇圧された冷却水を、便宜的に、駆動水（駆動流体）という。この駆動水は、再循環系配管７、ライザ管９及びエルボ２０内を流れてジェットポンプ１０のノズル１１内に達し、ノズル１１から噴出される。ノズル１１の周囲でダウンカマ６内に存在する冷却水である被駆動水は、駆動水の噴出によって、ベルマウス１２からスロート１３内に吸い込まれる。この被駆動水は、駆動水と共にスロート１３内を下降し、ディフューザ１７の下端から吐出される。ディフューザ１７から吐出された冷却水（被駆動水及び駆動水を含む）は、下部プレナム２７を経て炉心２に供給される。冷却水は、炉心２を通過する際に加熱されて水及び蒸気を含む気液二相流となる。気水分離器４は気液二相流を蒸気と水に分離する。分離された蒸気は、更に蒸気乾燥器５で湿分を除去されて主蒸気配管２５に排出される。この蒸気は、蒸気タービン（図示せず）に導かれ、蒸気タービンを回転させる。蒸気タービンに連結された発電機が回転し、電力が発生する。蒸気タービンから排出された蒸気は、復水器（図示せず）で凝縮されて水となる。この凝縮水は、給水として給水配管２６によりＲＰＶ１内に供給される。気水分離器４及び蒸気乾燥器５で分離された水は、落下して冷却水としてダウンカマ６内に達する。

本実施例のジェットポンプ１０は、ノズル１１、ベルマウス１２、上部スロート１３Ａ及び下部スロート１３Ｂを含むスロート１３、及びディフューザ１７を有する。ノズル１２は、ベルマウス１２の上方に配置され、前述したように、複数のリブ２２によってベルマウス１２に取り付けられている。ベルマウス１２の流路断面積は、上流に向かって増大している。ベルマウス１２と上部スロート１３は一体化されており、上部スロート１３の上端がベルマウス１２の下端につながっている。すなわち、ベルマウス１２と上部スロート１３は、機械加工により１つの素材から削り出されている。上部スロート１３の上端とベルマウス１２の下端は、溶接により接合することも可能である。上部スロート１３の流路断面積は、ベルマウス１２からディフューザ１７の間で最も小さくなっている。

下部スロート１３Ｂは、上端部に、外径が大きくなっている嵌め合い部２８を形成している。さらに、下部スロート１３Ｂは、下端部に、流路拡大部１４及びテーパ部（流路縮小部）１５を有している（図２参照）。流路拡大部１４は、下部スロート１３Ｂの下端に向かって流路面積を徐々に拡大している。テーパ部１５は、この上端が流路拡大部１４の下端につながっており、下端に向かって流路面積が減少している。

シュラウドサポート９に設置されたディフューザ１７は、上端部に、外径が大きくなっている嵌め合い部１８を形成している。嵌め合い部１８の上端部の外面に、４個の案内突起１９を周方向に等間隔に設置している。下部スロート１３Ｂの流路拡大部１４とテーパ部１５のつなぎ目における外径は、嵌め合い部１８の上端における内径よりも大きくなっている。テーパ部１５は下部スロート１３Ｂの下端に向って外径が減少する外径縮小部でもある。

下部スロート１３Ｂのテーパ部１５が、ディフューザ１７の嵌め合い部１８に嵌め込まれる。案内突起１９が存在するので、テーパ部１５の嵌め合い部１８内への挿入性が向上する。嵌め合い部１８の内面の上端部がテーパ部１５の全周に亘って接触している。この状態で、下部スロート１３Ｂは、ライザ管９に設置されたライザブラケット２４に取り付けられている。

上部スロート１３Ａの下端部が下部スロート１３Ｂの上端部に形成された嵌め合い部２８に嵌め込まれている。嵌め合い部２８に挿入された上部スロート１３Ａの下端部と下部スロート１３Ｂの嵌め合い部２８によって、スリップジョイント１６が構成される。本実施例では、スリップジョイント１６がスロート１３に設けられている。

本実施例のジェットポンプ１０は、既設の沸騰水型原子炉内に設置されている既設の従来のジェットポンプを改造して構成される。この既設のジェットポンプの改造は以下のようにして実行される。沸騰水型原子炉の運転が停止された後の定期点検の期間中に、その改造が行われる。

沸騰水型原子炉の運転停止後で定期検査が始まる前に、ＲＰＶ１の蓋１Ａが取り外される。ＲＰＶ１内に設置された気水分離器４及び蒸気乾燥器５が、取り外されてＲＰＶ１外に取り出される。炉心２に装荷されている全燃料集合体が、ＲＰＶ１から取り出され、燃料貯蔵プール（図示せず）に保管される。既設ジェットポンプの入口ミキサは、エルボ２０、ノズル１１、ベルマウス１２及びスロートを含んでいる。エルボ２０とライザ管９を連結しているボルト(図示せず)が取り外され、さらに、下部スロート１３Ｂとライザブラケット２４の連結状態が解除される。その後、入口ミキサが、ダウンカマ６を通してＲＰＶ１から取り出される。このとき、入口ミキサのスロートが、ディフューザ１７の上端部に設けられたスリップジョイントの嵌め合い部１８から取り出される。この入口ミキサは、冷却水が充填された機器仮置きプール内に搬送される。ＲＰＶ１内には、既設のジェットポンプのうちディフューザ１７が残されている。

工場で下部スロート１３Ｂが新たに製造される。機器仮置きプール内の入口ミキサを除染して付着している放射性物質を除去する。この除染後に、入口ミキサのスロートが機械加工され、長さが短くなった上部スロート１３Ａが、ノズル１１に一体になった状態で、製作される。

工場で新たに製造された下部スロート１３Ｂは、ＲＰＶ１内に搬入され、ダウンカマ６を通してディフューザ１７の嵌め合い部１８の位置まで移送される。下部スロート１３Ｂのテーパ部１５が、前述したように、ディフューザ１７の嵌め合い部１８内に嵌め込まれる。テーパ部１５が嵌め合い部１８内に嵌め込まれた下部スロート１３Ｂは、ライザブラケット２４に取り付けられる。入口ミキサ２１がＲＰＶ１内のダウンカマ６内に搬入される。本実施例で用いられる入口ミキサ２１は、エルボ２０、ノズル１１、ベルマウス１２及び上部スロート１３Ａを有する。搬入された入口ミキサ２１の上部スロート１３Ａの下端部が、下部スロート１３Ｂの嵌め合い部２８内に嵌め込まれる。エルボ２０がライザ管９にボルトによって固定される。以上の作業によって、ジェットポンプ１０の組み立てが終了する。沸騰水型原子炉は、ＲＰＶ１内に１０基のジェットポンプが設置されているが、全ての既設のジェットポンプが、本実施例のジェットポンプ１０に改造される。

全てのジェットポンプ１０の組み立て及び定期検査が終了した後、沸騰水型原子炉が起動される。再循環ポンプ８で昇圧された駆動水がノズル１１からベルマウス１２内に噴射される。ノズル１１の周囲でダウンカマ６内に存在する被駆動水が、ベルマウス１２及び上部スロート１３Ａ内に吸い込まれる。上部スロート１３Ａ内に達した駆動水及び被駆動水は、下部スロート１３Ｂ及びディフューザ１７を通って下部プレナム２７に導かれ、炉心２に供給される。ディフューザ１７は流れが剥離を起こさない程度に流路断面積が下流に向かうほど徐々に拡大しており、このディフューザ１７で冷却水の運動エネルギーが圧力に変換される。ディフューザ１７において、被駆動水の圧力は、ベルマウス１２に吸い込まれた位置における圧力よりも高くなる。

ノズル１１から噴射される駆動水の作用によって、上部スロート１３Ａ及び下部スロート１３Ｂ内の静圧は、上部スロート１３Ａ及び下部スロート１３Ｂの外側のダウンカマ６内の圧力よりも低くなる。このため、下部スロート１３Ｂ内に流入した冷却水（駆動水及び被駆動水）が、スリップジョイント１６において、上部スロート１３Ａと下部スロート１３Ｂの間に形成される間隙を通して外部、すなわち、ダウンカマ６に漏洩されることが防止できる。このため、ジェットポンプ１０の効率が向上し、ジェットポンプ１０の振動も抑制される。嵌め合い部１８の内面の上端部がテーパ部１５の全周に亘って接触しているので、この接触部によって下部スロート１３Ｂとディフューザ１７がシールされている。ディフューザ１７内に流入した冷却水が、そのシールによって、下部スロート１３Ｂの下端部とディフューザ１７の上端部の間を通ってダウンカマ６に漏洩することを防止することができる。このため、ジェットポンプ１０の効率がさらに向上する。ジェットポンプの効率の向上は、制御できる炉心流量の上限及び下限を広げることができ、原子炉出力の制御可能な範囲が広がる。さらに、再循環ポンプ８の消費電力の低減にもつながる。また、スリップジョイント１６からの漏洩流が生じないことによって、ジェットポンプ１０の振動も抑制される。

スロート１３にスリップジョイント１６が設けられるので、沸騰水型原子炉の運転時におけるライザ管９とディフューザ１７の熱膨張差を吸収することができる。

本実施例は、下部スロート１３Ｂのテーパ部１５をディフューザ１７の嵌め合い部１８にはめ込んでテーパ部１５を嵌め合い部１８に接触させているだけであり、下部スロート１３Ｂの下端とディフューザ１７の上端との溶接を行う必要がない。このため、既設の従来のジェットポンプの改造に要する時間を短縮することができる。さらに、既設のジェットポンプのディフューザ１７を、嵌め合い部１８を含めて加工することなくそのまま使用できるので、その改造に要する時間をさらに短縮することができる。

本実施例は、入口ミキサ２１及び下部スロート１３Ｂを取り外すことができ、必要なときに、それらの除染を容易に行うことができる。

本発明の他の実施例である実施例２のジェットポンプを、図４を用いて以下に説明する。本実施例のジェットポンプ１０Ａは、実施例１のジェットポンプ１０において下部スロート１３Ａを下部スロート１３Ｃに替え、ディフューザ１７をディフューザ１７Ａに替えた構成を有する。ジェットポンプ１０Ａの他の構成は、ジェットポンプ１０と同じである。ジェットポンプ１０Ａの構成のうちジェットポンプ１０と異なる部分を、以下に説明する。

下部スロート１３Ｃの下端部の外面に、雄ネジ３０が形成されている。下部スロート１３Ｃの上端部には、下部スロート１３Ｂと同様に嵌め合い部２８が形成されている。ディフューザ１７Ａは、上端部の嵌め合い部１８の内面に雌ネジ３１を形成している。下部スロート１３Ｃの下端部がディフューザ１７Ａの嵌め合い部１８内に挿入され、下部スロート１３Ｃの雄ネジ３０がディフューザ１７Ａの雌ネジ３１と噛み合っている。下部スロート１３Ｃは、下部スロート１３Ｂと同様に、ライザブラケット２４に取り付けられている。図示されていないが、上部スロート１３Ａの下端部が、下部スロート１３Ｂの嵌め合い部２８内に嵌め込まれている。

本実施例のジェットポンプ１０Ａは、既設の従来のジェットポンプを改造したジェットポンプである。この改造について、実施例１における従来のジェットポンプの改造と異なる部分について説明する。上部スロート１３Ａは実施例１と同様に製作される。下端部に雄ネジ３０が形成された下部スロート１３Ｃは工場で製作される。沸騰水型原子炉の運転終了後の定期検査期間において、シュラウドサポート９に設置されている既設のディフューザ１７の嵌め合い部１８の内面に雌ネジ３１が、ダウンカマ６内に搬入した加工装置を用いて製作される。既設のディフューザ１７に雌ネジ３１を形成することによって、ディフューザ１７Ａが製作される。

定期検査期間において、下部スロート１３Ｃがダウンカマ６内に搬入され、下部スロート１３Ｃの雄ネジ３０がディフューザ１７Ａの嵌め合い部１８に形成された雌ネジ３１に噛み合わされる。このようにして、下部スロート１３Ｃが、ディフューザ１７Ａに取り付けられる。下部スロート１３Ｃが、さらに、ライザブラケット２４に取り付けられる。下部スロート１３Ｃとディフューザ１７Ａはネジ結合によって相互間がシールされている。上部スロート１３Ａの下端部が下部スロート１３Ｃの嵌め合い部２８に嵌め込まれ、エルボ２０がライザ管９にボルトによって固定される。上部スロート１３Ａの下端部及び下部スロート１３Ｃの嵌め合い部２８によって構成されるスリップジョイント１６が、スロート１３に設けられる。

本実施例では、上部スロート１３Ａと下部スロート１３Ｃの間、及び下部スロート１３Ｃとディフューザ１７Ａの間から外部に冷却水が漏洩しないので、実施例１で生じる各効果を得ることができる。本実施例は、ディフューザ１７Ａの嵌め合い部１８に雌ネジ３１を加工する必要があるので実施例１よりもジェットポンプの改造に要する時間が長くなる。しかしながら、下部スロート１３Ｃの下端とディフューザ１７の上端との溶接を行う必要がないので、既設のジェットポンプの改造に要する時間を短縮することができる。下部スロート１３Ｃはディフューザ１７Ａとネジ結合されているので、下部スロート１３Ｃをディフューザ１７Ａから取り外すことができる。このため、必要に応じて下部スロート１３Ｃの除染を容易に行うことができる。

本発明の他の実施例である実施例３のジェットポンプを、図５を用いて以下に説明する。本実施例のジェットポンプ１０Ｂは、実施例１のジェットポンプ１０において下部スロート１３Ａを下部スロート１３Ｄに替え、ディフューザ１７をディフューザ１７Ｂに替えた構成を有する。ジェットポンプ１０Ｂの他の構成は、ジェットポンプ１０と同じである。ジェットポンプ１０Ｂの構成のうちジェットポンプ１０と異なる部分を、以下に説明する。

下部スロート１３Ｄは、図６に示すように、下端部に板状の環状部材３５が設置されている。環状部材３５には、一対の貫通孔３６Ａ及び３６Ｂが、周方向に９０°置きに４箇所に形成されている。ディフューザ１７Ｂは、上端部に位置する嵌め合い部１８の外面に４箇所に連結突起部材３８を設けている。各連結突起部材３８は切り欠き部３９を形成している。Ｕ字状のクランプ４０は、図７に示すように、一方の端部にネジ４１を形成しており、他方の端部にネジ４２を形成している。クランプ４０では、ネジ４２が形成された側の長さは、ネジ４１が形成された側の長さよりも短くなっている。

下部スロート１３Ｄの環状部材３５がディフューザ１７Ｂの嵌め合い部１８の上端に置かれている。このとき、下部スロート１３Ｄの連結突起部材３８よりも下方の部分が、嵌め合い部１８内に挿入されている（図８参照）。クランプ４０が連結突起部材３８の切り欠き部３９内に挿入されている。クランプ４０の、ネジ４１が形成された端部が、貫通孔３６Ａ内に挿入されて環状部材３５よりも上方に突出している。環状部材３５の上方からナット４３Ａがネジ４１に噛み合っている。クランプ４０の、ネジ４２が形成された端部が、貫通孔３６Ｂ内に挿入されて環状部材３５よりも上方に突出している。環状部材３５の上方からナット４３Ｂがネジ４２に噛み合っている。ナット４３Ａ，４３Ｂを締め付けることによって、下部スロート１３Ｄがディフューザ１７Ｂに結合される。他の三箇所の連結突起部材３８にも、同様に、クランプ４０が取り付けられ、ナット４３Ａ，４３Ｂがクランプ４０の両端部と噛み合っている。

本実施例のジェットポンプ１０Ｂは、既設の従来のジェットポンプを改造したジェットポンプである。この改造について、実施例１における従来のジェットポンプの改造と異なる部分について説明する。上部スロート１３Ａは実施例１と同様に製作される。一対の貫通孔３６Ａ及び３６Ｂが４箇所に形成された環状部材３５を取り付けた下部スロート１３Ｄは工場で製作される。沸騰水型原子炉の運転停止後の定期検査期間において、放電加工（ＥＤＭ：Electrical Discharge Machining）装置がダウンカマ６内に搬入される。シュラウドサポート９に設置されている既設のディフューザ１７に設けられた４個の案内突起１９が、放電加工装置を用いて加工される。すなわち、案内突起１９が、ディフューザ１７の嵌め合い部１８の上端面で切断される。さらに、案内突起１９を放電加工装置により加工して切り欠き部３９を形成する。この結果、切り欠き部３９が形成された連結突起部材３８の製作が終了し、連結突起部材３８を有するディフューザ１７Ｂが出来上がる（図９参照）。

定期検査期間において、下部スロート１３Ｄがダウンカマ６内に搬入される。この搬入時において、クランプ４０が下部スロート１３Ｄの環状部材３５に吊り下げられている（図１０参照）。クランプ４０の、ネジ４１が形成された端部が、環状部材３５に形成された貫通孔３６Ａ内に挿入され、環状部材３５の上方よりナット４３Ａがネジ４１に噛み合わされている。ネジ４１は完全に締め付けられてはいない。クランプ４０の、ネジ４２が形成された端部は、環状部材３５に形成された貫通孔３６Ｂ内に挿入されていなく、ナット４３Ｂがネジ４２に取り付けられていない。クランプ４０は、切り欠き部３９内に挿入していなく、下部スロート１３Ｄの半径方向を向いている。

クランプ４０が図１０のように吊り下げられた下部スロート１３Ｄの環状部材３５が、ディフューザ１７Ｂの嵌め合い部１８の上端の上に置かれる。ディフューザ１７Ｂに設けられた連結突起部材３８が、環状部材３５に形成された貫通孔３６Ａと貫通孔３６Ｂの間に位置している。ネジ４２が形成された端部が貫通孔３６Ｂの真下になるように、クランプ４０が９０°回転される（図１１参照）。この状態でネジ４１に噛み合わせたナット４３Ａを長いトングを用いて締め付ける。クランプ４０が上昇して切り欠き部３９内に入り、ネジ４２が形成された端部が貫通孔３６Ｂ内に挿入される。ネジ４２が環状部材３５の上方に来るまでナット４３Ａを完全に締め付ける。ナット４３Ｂを、ネジ４２に噛み合わせて完全に締め付ける。これによって、下部スロート１３Ｄがディフューザ１７Ｂに取り付けられる。上部スロート１３Ａの下端部が下部スロート１３Ｄの嵌め合い部２８に嵌め込まれ、エルボ２０がライザ管９にボルトによって固定される。環状部材３５と嵌め合い部１８が密着されて下部スロート１３Ｄとディフューザ１７Ｂの間がシールされる。

本実施例では、上部スロート１３Ａと下部スロート１３Ｄの間、及び下部スロート１３Ｄとディフューザ１７Ｂの間から外部に冷却水が漏洩しないので、実施例１で生じる各効果を得ることができる。本実施例は、切り欠き部３９を有する連結突起部材３８を加工する必要があるので実施例１よりもジェットポンプの改造に要する時間が長くなる。しかしながら、下部スロート１３Ｄの下端とディフューザ１７Ｂの上端との溶接を行う必要がなく連結突起部材３８も元々ディフューザに設置されている案内突起１９を加工するので、既設のジェットポンプの改造に要する時間を短縮することができる。下部スロート１３Ｄはクランプ４０及びナット４３Ａ，４３Ｂによってディフューザ１７Ｂに取り外し可能に取り付けられているので、下部スロート１３Ｄをディフューザ１７Ｂから取り外すことができる。このため、必要に応じて下部スロート１３Ｄの除染を容易に行うことができる。

クランプ４０の替りに、図１２に示すように、ネジ４２を形成している端部を短くしてネジ４２を形成していないクランプ４０Ａを用いてもよい。クランプ４０Ａは、クランプ４０と同様に、連結突起部材３８の切り欠き部３９内に挿入され、環状部材３５の上方よりナット４３Ａをクランプ４０に形成されたネジ４１に噛み合わせる。ナット４３Ａを締め付けることによって、下部スロート１３Ｄをディフューザ１７Ｂに取り付けることができる。

本発明は、沸騰水型原子炉に用いられるジェットポンプに適用することができる。

１…原子炉圧力容器、２…炉心、３…炉心シュラウド、６…ダウンカマ、８…再循環ポンプ、１０，１０Ａ，１０Ｂ…ジェットポンプ、１１…ノズル、１２…ベルマウス、１３…スロート、１３Ａ…上部スロート、１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ…下部スロート、１４…流路拡大部、１５…テーパ部、１６…スリップジョイント、１７，１７Ａ，１７Ｂ…ディフューザ、１８，２８…嵌め合い部、１９…案内突起、２０…エルボ、２１…入口ミキサ、３０…雄ネジ、３１…雌ネジ、３５…環状部材、３８…連結突起部材、３９…切り欠き部、４０…クランプ、４３Ａ，４３Ｂ…ナット。

Claims (6)

1. 駆動流体を噴出するノズルと、前記駆動流体及びこの駆動流体の噴出によって吸い込まれる被駆動流体が流入する第１スロート及び第２スロートを含むスロートと、前記第２スロートの下流側の第１端部が着脱可能に接触している上流側の第２端部を有するディフューザとを備え、
   前記第２スロートの前記第１端部と前記ディフューザの前記第２端部との接触部がシールされており、
   前記第１スロートの下流側の第３端部及び前記第２スロートの上流側の第４端部によって、スリップジョイントが構成されていることを特徴とするジェットポンプ。
2. 前記第２スロートの前記第１端部において、この第１端部の外径が前記第１端部の先端に向って減少している外径縮小部が形成され、
   前記外径縮小部が前記ディフューザの前記第２端部内に挿入され、前記シールが前記外径縮小部と前記第２端部との接触部で行われている請求項１に記載のジェットポンプ。
3. 前記第２スロートの前記第１端部において、この第１端部の先端に向って流路断面積が増大する流路拡大部、及びこの流路拡大部につながって前記流路拡大部から前記第１端部の先端に向って流路断面積が減少する流路縮小部が形成され、
   前記流路拡大部と前記流路縮小部の接続点での外径が、前記ディフューザの、前記第２端部の先端での内径よりも大きくなっており、
   前記流路縮小部が前記ディフューザの前記第２端部内に挿入され、前記シールが前記流路縮小部と前記第２端部との接触部で行われている請求項１に記載のジェットポンプ。
4. 前記第２スロートの前記第１端部と前記ディフューザの前記第２端部がネジ結合されており、前記シールが前記第１端部と前記第２端部のネジ結合部で行われている請求項１に記載のジェットポンプ。
5. 前記第２スロートの前記第１端部にこの第１端部を取り囲む環状部材を設け、前記環状部材を前記ディフューザの前記第２端部の端面に接触させ、
   前記第２端部の外面に設けられた複数の連結突起部にそれぞれ別々に引っ掛けられた複数のクランプが、前記環状部材に着脱可能に取り付けられた請求項１に記載のジェットポンプ。
6. 原子炉容器と、前記原子炉容器内に設置され、前記原子炉容器内に設けられる炉心に冷却材を供給する複数のジェットポンプとを備え、
   前記ジェットポンプが請求項１ないし５のいずれか１項に記載のジェットポンプであることを特徴とする原子炉。

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