(57)【要約】【課題】圧力損失を低減でき、振動を抑制することができるジェットポンプを提供する。【解決手段】ジェットポンプは、ノズル台座に６本のノズルを設けている。これらのノズルは、上流から下流に向かって、第１ノズル直管部、第１ノズル絞り部、第２ノズル直管部、第２ノズル絞り部及びノズル下端部を、この順番に設けている。第２ノズル絞り部の絞り角は第１ノズル絞り部のそれよりも大きくなっている。ジェットポンプは、スロート２５の下端部をディフューザ２７の上端部内に嵌め込んで形成される滑り継手２８を有する。この滑り継手２８において、複数の溝２６がスロート２５の下端部の外面に形成されている。これらの溝２６が形成されているので、スロート２５の、ディフューザ２７の半径方向における振動を、低減できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動流体を噴出するノズル装置と、前記駆動流体及び吸引された被駆動流体が流入するスロートと、前記スロートの下流端部が挿入されたディフューザとを備え、
前記スロートの前記下流端部の外面、及びこの外面と対向する、前記ディフューザの上流端部の内面のいずれかに、周方向において並んで配置されて内部に前記流体が流入する複数の溝が形成されていることを特徴とするジェットポンプ。
【請求項２】
前記溝が前記スロートの軸方向に伸びており、前記溝の下流端が前記ディフューザ内に連通し、前記溝の上流端が前記ディフューザの外部に連通している請求項１に記載のジェットポンプ。
【請求項３】
前記溝が螺旋状になっている請求項１または２に記載のジェットポンプ。
【請求項４】
前記スロートの外面に形成された各前記溝の前記上流端が、前記ディフューザの上流端よりも上流に位置し、各前記溝の前記下流端が前記スロートの下流端に位置している請求項２に記載のジェットポンプ。
【請求項５】
前記ディフューザの内面に形成された各前記溝の前記下流端が、前記スロートの下流端よりも下流に位置し、各前記溝の前記上流端が前記ディフューザの上流端に位置している請求項２に記載のジェットポンプ。
【請求項６】
前記ノズル装置が、ノズル台座部材、及び前記ノズル台座部材に取り付けられ、内部に形成された駆動流体通路の流路断面積を低減させる複数の絞り部を形成している複数のノズルを有している請求項１ないし５のいずれか１項に記載のジェットポンプ。
【請求項７】
前記ノズル装置が、被駆動流体が流れる被駆動流体通路を形成する第１管路部材を内部に有すると共に、前記第１管路部材を取り囲み駆動流体が導かれるヘッダー部、及びこのヘッダー部に連絡されて前記第１管路部材を取り囲み、前記駆動流体を噴出する環状の噴出口を形成しているノズル部をそれぞれ有し、
前記ノズル装置に一端が接続されて前記駆動流体を前記ヘッダー部に導く第２管路部材が設けられ、
前記第１管路部材は、前記一端を通って前記第２管路部材内に形成される駆動流体通路内に配置され、前記第２管路部材の外側に開口する前記被駆動流体通路の開口部を形成し、
前記駆動流体通路は、前記駆動流体が前記第１管路部材に対し前記第１管路部材の軸方向において前記一端に向かって斜めに当たるように形成されている請求項１ないし５のいずれか１項に記載のジェットポンプ。
【請求項８】
前記第２管路部材が逆Ｕ字状に曲げられている請求項７に記載のジェットポンプ。
【請求項９】
前記第２管路部材内で前記第２管路部材の中心軸に沿って設置された整流部材を備えた請求項７または８に記載のジェットポンプ。
【請求項１０】
前記整流部材は前記第１管路部材の上流に配置されている請求項９に記載のジェットポンプ。
【請求項１１】
前記ノズル装置が、第１筒状部材と、前記第１筒状部材と間隔を置いて前記第１筒状部材の内側に配置される第２筒状部材と、前記第１筒状部材の内側に配置され前記第２筒状部材の上端部に取り付けられる流路形成部材と、前記第１筒状部材及び前記第２筒状部材に両端部が取り付けられて前記ノズル装置の周方向に配置される複数の通路部材とを有し、
それぞれの前記通路部材内に形成されて外側から内側に前記被駆動流体を導く吸引通路が、前記前記第２筒状部材の内側に形成される内部領域に連絡され、
前記駆動流体が流れてそれぞれの前記通路部材が横切る環状の駆動流体流路が、前記第１筒状部材と前記第２筒状部材及び前記流路形成部材の間に形成されて環状の噴出口に連絡され、
前記駆動流体流路の前記噴出口側の部分が、内側を向いており、かつ前記ノズル装置の下端に向かって傾斜している請求項１ないし５のいずれか１項に記載のジェットポンプ。
【請求項１２】
前記通路部材が、前記内部領域に向かうに従って前記ノズル装置の下端に向かって傾斜している請求項１１に記載のジェットポンプ。
【請求項１３】
前記通路部材は軸心に垂直な断面が楕円形状をしている請求項１１に記載のジェットポンプ。
【請求項１４】
前記通路部材は前記楕円形状の長径が前記ノズル装置の軸方向に配置される請求項１３に記載のジェットポンプ。
【請求項１５】
前記流路形成部材の前記内部領域に面する表面が、前記吸引通路の吐出口から前記流路形成部材の下端に向かって曲面になっている請求項１１ないし１４のいずれか１項に記載のジェットポンプ。
【請求項１６】
前記流路形成部材の前記曲面が形成される部分の横断面積が、前記流路形成部材の下端に向かって小さくなっている請求項１５に記載のジェットポンプ。
【請求項１７】
横断面が上方に向かって減少する錐体部材が、前記流路形成部材の上端に配置されている請求項１１ないし１５のいずれか１項に記載のジェットポンプ。
【請求項１８】
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形成さ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ないし請求項１７のいずれか１項に記載されたジェットポンプであることを特徴とする原子炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
従来の沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）は、再循環系配管が接続された原子炉圧力容器（以下、ＲＰＶという）内にジェットポンプを設置している。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。ＲＰＶ内に形成されてジェットポンプが配置されたダウンカマ内の冷却水は、再循環ポンプの駆動によって昇圧され、駆動水として、再循環系配管を通っ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。ＲＰＶ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（例えば、ＵＳＰ３，６２５，８２０、特開昭５９−１８８１００号公報、特開平７−１１９７００号公報及び特開２００７−２８５１６５号公報参照）。
【０００３】
特開昭５９−１８８１００号公報、特開平７−１１９７００号公報及び特開２００７−２８５１６５号公報に記載されたジェットポンプは、複数本のノズルを有している。噴出口の面積が同じである場合、ノズル本数を増やすことによって、駆動水と被駆動水の接触面積が増加して駆動水及び被駆動水の混合が促進され、混合損失が低減してジェットポンプ効率が向上する。
【０００４】
原子炉に設置されているジェットポンプは、ノズルがＲＰＶ内に設置されたライザ管に接続されている。このジェットポンプは、エルボ、ノズル、ベルマウス及びスロートが一体化されており、検査及び修理等のためエルボ管からスロートまでが取り外し可能な構造となっている。スロートとディフューザの接続部は、ディフューザの上端部にスロートの下端部が嵌め込まれた継手構造になっている。この継手構造は、滑り継手である。スロートとディフューザの接続部である滑り継手は、ライザ管とディフューザの熱膨張差によってスロート及びディフューザに応力が生じないように、ディフューザの上端部とスロートの下端部が上下にスライドできる構造になっている。このため、ディフューザの上端部の内面とスロートの下端部の外面との間に間隙（１ｍｍ未満）が形成されている。スロートからディフューザに流入した冷却水の一部が、その間隙を通ってダウンカマに漏洩する。この漏洩流は、その間隙に異物が挟まったり堆積したりすることを防ぐ機能を有する。しかしながら、その漏洩流の流量が所定値を超えた場合には、ジェットポンプに振動が発生する可能性がある。したがって、ジェットポンプの振動を抑制するためには、滑り継手の間隙からの漏洩流を所定量以下に抑制するか、漏洩流が生じてもスロートが振動しにくい構造にすればよい。
【０００５】
ジェットポンプの振動を抑制する一つの方策として流体シール継手からの漏洩流を抑制する方法が提案されている。この提案されている漏洩流の抑制方法の幾つかを以下に説明する。
【０００６】
ジェットポンプではないが、高温、高圧のガス（または蒸気）を導く導管に用いる流体シール継手が、実公昭５２−５３０１号公報に記載されている。この流体シール継手は、管状の入口側継手部分が管状の出口側継手部分内に挿入され、入口側継手部分の先端部に、先端に向かって流路断面積が減少する狭窄部及び流路面積が増大する膨張部を有している。狭窄部と膨張部のつなぎ目で流路面積が最も小さくなる位置に、入口側継手部分と出口側継手部分の間に形成される環状の空隙部に連絡される連通孔を形成している。狭窄部と膨張部のつなぎ目で内部の静圧が低下するので、空隙部内の流体が連通孔を通して内部に吸引される。このため、流体シール継手外に漏洩する流体を効果的に阻止できる。
【０００７】
特開昭５９−１５９４８９号公報は、振動が抑制できるジェットポンプを記載している。このジェットポンプは、ディフューザの上端部に挿入したスロートの下端部における流路断面積を、先端に向かって減少させている。
【０００８】
また、ジェットポンプの滑り継手から漏洩する冷却水の量を減少させるために、滑り継手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設けることが知られている（例えば、特公昭５９−４８３６０公報参照）。
【０００９】
特開２００２−２２１５８９号公報に記載されたジェットポンプは、ディフューザの上端部とスロートの間の間隙をシールするシール部材をディフューザに取り付けている。
【００１０】
特開２００１−９０７００号公報の図３に記載されたジェットポンプは、ベンチュリー管を有し、ベンチュリー管の上流に駆動水を噴出させるノズルを備えている。このノズルは、内側円筒及び内側円筒を取り囲む外側円筒を有する。内側円筒と外側円筒の間に形成された駆動水用流路は、断面積が駆動水の吐出側に向かって徐々に減少する環状流路になっている。駆動水用流路に供給された駆動水は、その流路の一端（吐出口）からベンチュリー管内に向かって噴出される。ノズルの周囲に存在する洗浄水が、ノズルから噴出される駆動水によってベンチュリー管内に吸引される。具体的には、この洗浄水は、ノズルとベンチュリー管の間に形成される第１冷却水吸引流路、及び内側円筒より内側に形成される第２冷却水吸引流路をそれぞれ通ってベンチュリー管内に流入する。ノズルからは円筒状態になった駆動水が噴出される。円筒状態の駆動水の横断面は連続したリングになっている。
【００１１】
特開２００８−８２７５２号公報は、ＢＷＲに適用されるジェットポンプを記載している。このジェットポンプは、軸心に形成される被駆動水吸引通路を取り囲んで駆動水が供給されるリングヘッダー、及びその被駆動水吸引通路を取り囲んでリングヘッダーの下端に取り付けられ、リングヘッダーに供給される駆動水を噴出する複数の噴出口を環状に形成しているノズル部を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】ＵＳＰ３，６２５，８２０
【特許文献２】特開昭５９−１８８１００号公報
【特許文献３】特開平７−１１９７００号公報
【特許文献４】特開２００７−２８５１６５号公報
【特許文献５】実公昭５２−５３０１号公報
【特許文献６】特開昭５９−１５９４８９号公報
【特許文献７】特公昭５９−４８３６０号公報
【特許文献８】特開２００２−２２１５８９号公報
【特許文献９】特開２００１−９０７００号公報
【特許文献１０】特開２００８−８２７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ジェットポンプの健全性を保つためには、過大なジェットポンプの振動は望ましくない。実公昭５２−５３０１号公報及び特開昭５９−１５９４８９号公報に記載された滑り継手では、滑り継手からの漏洩流を抑制し、漏洩流に起因する振動を低減することができる。しかしながら、滑り継手において流路断面積が縮小等の変化をしているので、滑り継手での圧力損失が若干大きくなる。このため、ジェットポンプにこれらの滑り継手を適用した場合には、ジェットポンプの効率が圧力損失の増加分だけ低下する。
【００１４】
特公昭５９−４８３６０号公報では、滑り継手にラビリンスシールを設けている。スロートの外面にラビリンスシールを加工する場合、加工領域はスロートの肉厚と嵌め込み長さに制限される。このため、加工領域が十分に確保できない場合には、所望する漏洩流低減の効果が得られない可能性がある。
【００１５】
特開２００２−２２１５８９号公報は、シール部材を押えるアッタッチメントをディフューザに取り付ける必要がある。
【００１６】
本発明の目的は、圧力損失の増加を避けることができ、且つ振動を抑制することが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。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記した目的を解決する本発明の特徴は、スロートのディフューザ内に挿入された下流端部の外面、及びこの外面と対向する、ディフューザの上流端部の内面のいずれかに、周方向において並んで配置されて内部にディフューザ内の流体が流入する複数の溝が形成されていることにある。
スロートの中心軸がディフューザ内である方向に偏った場合でも、溝内に存在する流体の圧力がスロートに作用するので、その方向において１８０°反対の二箇所でスロートの外面に作用する圧力の差が小さくなる。このため、スロートの振動を低減することができ、ジェットポンプの振動を抑制することができる。溝がスロートの下流端部の外面に形成されるので、スロート内の流路断面積が縮小されない。したがって、スロート内の流路断面積の縮小によるジェットポンプの圧力損失の増加を避けることができる。
【００１８】
好ましくは、ノズル装置が、ノズル台座部材、及びノズル台座部材に取り付けられ、内部に形成された駆動流体通路の流路断面積を低減させる複数の絞り部を形成している複数のノズルを有することが望ましい。
【００１９】
ノズル装置が、ノズル台座部材、及びノズル台座部材に取り付けられ、内部に形成された駆動流体通路の流路断面積を低減させる複数の絞り部を形成している複数のノズルを有するので、スロートの下流端部の外面、及びこの外面と対向する、ディフューザの上流端部の内面のいずれかに、複数の溝を形成することによるジェットポンプの効率の低下を補った上で、ジェットポンプの効率を増大させることができる。
【００２０】
好ましくは、被駆動流体が流れる被駆動流体通路を形成する第１管路部材を内部に有すると共に、第１管路部材を取り囲み駆動流体が導かれるヘッダー部、及びこのヘッダー部に連絡されて第１管路部材を取り囲み、駆動流体を噴出する環状の噴出口を形成しているノズル部をそれぞれ有するノズル装置と、ノズル装置に一端が接続されて駆動流体を前記ヘッダー部に導く第２管路部材とを備え、
第１管路部材は、前記一端を通って第２管路部材内に形成される駆動流体通路内に配置され、第２管路部材の外側に開口する被駆動流体通路の開口部を形成し、
駆動流体通路は、駆動流体が第１管路部材に対し第１管路部材の軸方向において前記一端に向かって斜めに当たるように形成されていることが望ましい。
【００２１】
第２管路部材内に形成される駆動流体通路が、駆動流体が第１管路部材に対し第１管路部材の軸方向において前記一端に向かって斜めに当たるように形成されているので、スロートの下流端部の外面、及びこの外面と対向する、ディフューザの上流端部の内面のいずれかに、複数の溝を形成することによるジェットポンプの効率の低下を補った上で、ジェットポンプの効率を増大させることができる。
【００２２】
好ましくは、ノズル装置が、第１筒状部材と、第１筒状部材と間隔を置いて第１筒状部材の内側に配置される第２筒状部材と、第１筒状部材の内側に配置され第２筒状部材の上端部に取り付けられる流路形成部材と、第１筒状部材及び第２筒状部材に両端部が取り付けられてノズル装置の周方向に配置される複数の通路部材とを有し、
それぞれの通路部材内に形成されて外側から内側に被駆動流体を導く吸引通路が、第２筒状部材の内側に形成される内部領域に連絡され、
駆動流体が流れてそれぞれの通路部材が横切る環状の駆動流体流路が、第１筒状部材と第２筒状部材及び流路形成部材の間に形成されて環状の噴出口に連絡され、
駆動流体流路の噴出口側の部分が、内側を向いており、かつノズル装置の下端に向かって傾斜していることが望ましい。
【００２３】
駆動流体流路の噴出口側の部分が、内側を向いており、かつノズル装置の下端に向かって傾斜しているので、内部領域の負圧の度合いが増大し、吸引通路を通って内部領域に流入する被駆動水の流量が増大する。さらに、駆動流体流路の噴出口側の部分が、内側を向いており、かつノズル装置の下端に向かって傾斜しているので、ノズル装置の外周部の下端とジェットポンプ本体の上端との間の間隙の幅が増大する。このため、この間隙を通ってジェットポンプ本体内に流入する被駆動水の流量が増大する。これらの流量の増大は、スロートの下流端部の外面、及びこの外面と対向する、ディフューザの上流端部の内面のいずれかに、複数の溝を形成することによるジェットポンプの効率の低下を相殺した上で、ジェットポンプの効率を増大させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、滑り継手部からの漏洩流の偏りによる静圧差を小さくすることによりジェットポンプの振動を抑制して、ジェットポンプの健全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の好適な一実施例である実施例１の、沸騰水型原子炉に適用されるジェットポンプの斜視図である。
【図２】図１に示す滑り継手の拡大図であって図３のII−II矢視図である。
【図３】図２のIII−III断面図である。
【図４】図１に示すジェットポンプが適用された沸騰水型原子炉の縦断面図である。
【図５】図１に示すノズル装置の縦断面図である。
【図６】図５のVI−VI断面図である。
【図７】図５に示すノズルの縦断面図である。
【図８】ジェットポンプのスロート入口からディフューザ出口までのジェットポンプ内部とダウンカマの差圧変化を示した説明図である。
【図９】ジェットポンプの吐出圧力と、スロート及びディフューザの中心軸がずれたときの１８０°反対側に位置する位置ａと位置ｂでの差圧との関係を示す特性図である。
【図１０】ジェットポンプの吐出圧力とスロートの振動加速度との関係を示す特性図である。
【図１１】ジェットポンプの吐出圧力と、滑り継手からの冷却水の漏洩量との関係を示す特性図である。
【図１２】Ｍ比とジェットポンプの効率の関係を示す特性図である。
【図１３】従来のジェットポンプの滑り継手においてスロートが偏った状態を示す説明図である。
【図１４】図１３のXIV−XIV断面図である。
【図１５】滑り継手の他の実施例の横断面図である。
【図１６】本発明の他の実施例である実施例２の、沸騰水型原子炉に適用されるジェットポンプにおけるノズル装置の縦断面図である。
【図１７】図１６に示すノズル装置の斜視図である。
【図１８】本発明の他の実施例である実施例３の、沸騰水型原子炉に適用されるジェットポンプにおけるノズル装置の縦断面図である。
【図１９】図１８のＸ−Ｘ断面図である。
【図２０】図１８のＹ−Ｙ断面図である。
【図２１】図１８のＺ−Ｚ断面図である。
【図２２】Ｍ比とジェットポンプの効率の関係を示す特性図である。
【図２３】本発明の他の実施例である実施例４の、沸騰水型原子炉に適用されるジェットポンプにおける滑り継手付近の縦断面図である。
【図２４】本発明の他の実施例である実施例５の、沸騰水型原子炉に適用されるジェットポンプにおける滑り継手付近の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
発明者らは、沸騰水型原子炉に用いられた従来のジェットポンプで振動が発生するメカニズムを検討した。この結果、発明者らは、以下の振動発生のメカニズムを明らかにすることができた。従来のジェットポンプは、図１３に示すように、スロート２５Ａ及びディフューザ２７を有し、スロート２５Ａの下端部（下流端部）がディフューザ２７の上端部（上流端部）に嵌め込まれた滑り継手２８を有する。
【００２７】
沸騰水型原子炉の運転中において、ノズルから噴出された駆動水及びこの駆動水によって吸い込まれた被駆動水がスロート２５Ａ内を流れる。スロート２５Ａ内を流れる冷却水（駆動水及び被駆動水）がスロート２５Ａからディフューザ２７内に流入する。スロート２５Ａからディフューザ２７内に冷却水が流入する過程において、滑り継手２８が存在するために、ジェットポンプ内の冷却水の流れの変動等でスロート２５Ａがディフューザ２７内で片側へ偏る可能がある。ジェットポンプ内の冷却水の流れの変動によりスロート２５Ａがディフューザ２７内で片側へ偏った状態を、図１３及び図１４に示す。例えば、スロート２５Ａが片側へ偏ったことによって、図１４に示すように、滑り継手２８において、スロート２５Ａとディフューザ２７の間に形成された間隙２９の幅は、位置４１で、スロート２５Ａとディフューザ２７が接触してゼロになる。これに対して、位置４１と１８０°反対側に存在する位置４２で間隙２９の幅が広くなる。このため、間隙２９の幅がゼロになって冷却水の漏洩が生じなくなる位置４１での静圧が高くなり、間隙２９の幅が広くなって冷却水の漏洩が多くなる位置４２で静圧が低くなる。位置４１と位置４２で静圧の差が生じる。
【００２８】
その際、スロート２５Ａにはその静圧差に基づいて位置４２に向かう力が働くので、スロート２５Ａが、ディフューザ２７の半径方向において、位置４１から位置４２に移動する。スロート２５Ａが位置４２に移動したとき、位置４２で間隙２９の幅がゼロになり、位置４１で間隙２９の幅が広くなる。このため、位置４２から位置４１に向かう力がスロート２５Ａに作用し、スロート２５Ａが位置４１に向かって移動する。このようなスロート２５Ａの移動がディフューザ２７内で繰り返される。すなわち、スロート２５Ａがディフューザ２７内で振動する。発明者らは、このスロート２５Ａの振動が従来のジェットポンプの振動の一つの原因であると推定した。
【００２９】
このため、発明者らは、ジェットポンプ内の冷却水の流れの変動でスロート２５Ａが片側へ偏ったとき、滑り継手２８Ａにおいて、位置４１と位置４２の間での静圧の差を小さくすれば、ディフューザ２７の半径方向におけるスロート２５Ａの移動が小さくなり、ジェットポンプの望ましくない振動を抑制することができると考えた。発明者らは、この考えに基づいた、スロート２５Ａの振動を抑制する対策を検討した。この検討結果に基づいて得られた本発明の実施例を、以下に説明する。
【実施例１】
【００３０】
本発明の実施例である沸騰水型原子炉に設置されたジェットポンプを、図１、図２及び図３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４を用いて以下に説明する。
【００３１】
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。複数のジェットポンプ１２が、ＲＰＶ１と炉心シュラウド３の間に形成された環状のダウンカマ６内に配置される。ジェットポンプ１２はシュラウドサポート３３に設置される。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の内面に設けられたライザブレース40に取り付けられている。ライザ管９の上端は分岐管１０に接続される。分岐管１０に取り付けられたエルボ管（曲り管）１１が、ジェットポンプ１２のノズル装置１３に接続される。主蒸気配管３１及び給水配管３２がＲＰＶ１に接続される。ノズル装置１３は、複数の支持板３９によってベルマウス２４に取り付けられ、ベルマウス２４と一体になっている。
【００３２】
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３２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。この冷却水は、再循環ポンプ８の駆動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）３４という。この駆動水３４は、再循環系配管７、ライザ管９、分岐管１０及びエルボ管１１内を流れてジェットポンプ１２のノズル装置１３内に達し、ノズル装置１３から噴出される。ノズル装置１３の周囲に存在する被駆動水である冷却水３６（図５参照）は、駆動水３４の噴出流３５（図５参照）の作用によって、ベルマウス２４からスロート２５内に吸い込まれる。この冷却水３６は、駆動水３４と共にスロート２５内を下降し、ディフューザ２７の下端から吐出される。ディフューザ２７から吐出された冷却水（被駆動水３６及び駆動水３４を含む）を、便宜的に冷却水３７と称する。冷却水３７は、下部プレナム３０を経て炉心２に供給される。冷却水３７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３１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、発電が行われる。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３２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。
【００３３】
ノズル装置１３、ベルマウス２４、スロート２５及びディフューザ２７を主要な構成要素とする本実施例のジェットポンプ１２は、ノズル装置１３の周囲に存在するダウンカマ６内の冷却水を吸込むことにより、少ない駆動水３４で多くの冷却水３７を炉心２に供給することができる。再循環ポンプ８によって与えられた駆動水３４の運動エネルギーが冷却水３６に有効に作用すると、より多くの冷却水３６が吸引されて冷却水３７の流量が更に増加する。ジェットポンプ１２は、ノズル装置１３から噴出される駆動水３４（噴出流３５）をスロート２５内に高速で噴出させることによってスロート２５内の静圧を低下させる。これにより、冷却水３６をスロート２５に吸い込むことができ、少ない動力で必要な炉心流量を確保することができる。ディフューザ２７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２７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２７において、被駆動水３６は、ベルマウス２４に吸い込まれた位置における圧力よりもその圧力が高められる。なお、ベルマウス２４の流路断面積は、上流に向かって増大している。
【００３４】
ベルマウス２４、スロート２５及びディフューザ２７は、この順に、上流より下流に向って配置されている。ベルマウス２４、スロート２５及びディフューザ２７は、ジェットポンプ本体を構成する。ノズル装置１３はベルマウス２４の上方に配置される。
【００３５】
スロート２５の下端部（下流端部）がディフューザ２７の上端部（上流端部）に嵌め込まれて滑り継手２８（図２参照）が構成される。滑り継手２８において、複数の溝２６が、ディフューザ２７の内面に対向する、スロート２５の外面に形成されている。これらの溝２６は、スロート２５の周方向において全周に亘って等間隔に配置されている（図３参照）。各溝２６は、スロート２５の軸方向に伸びており、スロート２５の下端（下流端）からディフューザ２７の上端（上流端）よりも上方に達している。各溝２６の上端がディフューザ２７の上端（上流端）よりも上に位置させている理由は、ディフューザ２７内の冷却水を溝２６内に流入しやすくするためである。このため、後述するように、スロート２５のディフューザ２７の半径方向における振動を低減することができる。
【００３６】
ジェットポンプ１２におけるノズル装置１３の詳細な構成を、図５、図６及び図７を用いて以下に説明する。ノズル装置１３は、ノズル台座（ノズル台座部材）１４及び６本のノズル１６を有する。ノズル装置１３のノズル台座１４は、支持板３９によってベルマウス２４に取り付けられて一体化され、そしてエルボ管１１に接続される。ノズル装置１３はベルマウス２４の上方に配置される。ノズル台座１４は、軸心の位置に下方に伸びる突起部１５を有する。６本のノズル１６は、環状にノズル台座１４に取り付けられて、突起部１５の周囲に配置されている。これらのノズル１６はノズル台座１４からベルマウス２４に向かって伸びている。
【００３７】
ノズル装置１３に設けられた６本のノズル１６の詳細な構成を、図７を用いて説明する。ノズル１６は、内部に形成される噴出通路２２の通路径となるノズル内径をノズル１６の上流端から下流端に向ってＤ１，Ｄ２及びＤ３と順次定義した場合、これら内径はＤ１＞Ｄ２＞Ｄ３の関係を有している。
【００３８】
ノズル装置１３では、ノズル１６は、ノズル直管部１７、ノズル絞り部１８、ノズル直管部１９、ノズル絞り部２０及びノズル下端部２１を有する。最も上流に位置するノズル直管部１７は、内径がＤ１で一定になっている。ノズル直管部１７の下流端に接続された第一段のノズル絞り部１８は、内部の流路断面積が下流に向って減少し、上端の内径がＤ１で下端の内径がＤ２であり、長さがＬ１になっている。ノズル絞り部１８の下流端に接続されるノズル直管部１９は、内径がＤ２で一定になっている。ノズル直管部１９の下端に接続される第２段のノズル絞り部２０は、内部の流路断面積が下流に向って減少し、上端の内径がＤ２で下端の内径がＤ３であり、長さがＬ２になっている。ノズル絞り部２０の下端に接続されてノズル１６の最も下流に位置するノズル下端部２１は、内径がＤ３で内部に噴出口２３が形成される。
【００３９】
ノズル１６は、ノズル絞り部が先端部の一箇所しか形成されていない特開昭５９−１８８１００号公報のノズルとは異なり、噴出通路２２をノズル絞り部１８及び２０二箇所で絞っている。ノズル絞り部１８の絞り角θ１及びノズル絞り部２０の絞り角θ２はそれぞれ次の（１）式及び（２）式でそれぞれ計算できる。
【００４０】
θ１＝ｔａｎ−１（（Ｄ１−Ｄ２）／２／Ｌ１）          ……（１）
θ２＝ｔａｎ−１（（Ｄ２−Ｄ３）／２／Ｌ２）          ……（２）
噴出口２３に近いノズル絞り部２０のノズル絞り角θ２がノズル絞り部１８の絞り角θ１よりも大きくなっている（θ２＞θ１）。流路断面積が大きいノズル直管部１７がノズル絞り部１８の上流に、流路断面積が小さいノズル直管部１９がノズル絞り部１８の下流にそれぞれ配置される。
【００４１】
ノズル１６の最も下流に位置する下端部には、内径Ｄ３で先端に噴出口２３を形成した直管のノズル下端部２１を配置することが望ましい。しかしながら、噴出口２３から噴出する噴出流３５の流速を向上させるために、直管のノズル下端部２１に替えて流路断面積が下流端に向って緩やかに減少するノズル絞り部を用いても良い。
【００４２】
ノズル下端部２１に流路断面積が下流端に向って緩やかに減少するノズル絞り部を用いる場合には、ノズル下端部２１の噴出口２３からの噴出流３５の広がりを所望の範囲内に抑えるために、このノズル絞り部２０の絞り角θは２度未満程度の小さな角度にすることが望ましい。
【００４３】
沸騰水型原子炉の運転中において再循環ポンプ８から吐出された駆動水３４は、ライザ管９及びエルボ管１１を経てノズル装置１３のノズル台座１４内に流入する。この駆動水３４は、それぞれのノズル１６内の噴出流路２２に導かれる。噴出通路２２の流路断面積は、上流から下流に向って配置されたノズル直管部１７、ノズル絞り部１８、ノズル直管部１９、ノズル絞り部２０及びノズル下端部２１の内径に応じて変化している。噴出通路２２内に流入した駆動水３４は、ノズル直管部１７、ノズル絞り部１８、ノズル直管部１９及びノズル絞り部２０を通り、ノズル下端部２１に到達する。噴出通路２２内を下降する駆動水３４は、ノズル絞り部１８で徐々に加速され、ノズル絞り部２０でノズル絞り部１８よりも急速に加速される。加速された駆動水３４は噴出口２３からスロート２５内に向って噴出される。
【００４４】
ノズル絞り部２０においてノズル１６の中心軸に向かう速度成分が駆動水３４に与えられる。しかしながら、流体は壁面に沿って流れる性質があるため、噴出流３５がノズル下端部２１の先端に形成された噴出口２３から直径Ｄ３で噴出される。ノズル絞り部２０の絞り角θ２が大きいほどノズル中心軸に向かう運動量が存在するため、噴出口２３から噴出される噴出流３５の拡がりが抑えられて、噴出流３５が噴出口２３から下流へ距離Ｌ３だけ進んだ時点での噴出流３５の直径Ｄ４を、所望の範囲内に抑えて小さくすることができる。噴出流３５の直径Ｄ４は噴出流３５の流路幅であり、噴出流３５の直径Ｄ４が小さいほど、噴出流３５の速度が大きくなる。
【００４５】
噴出流３５の拡がりを抑えて速度を維持したまま、ノズル１６から噴出流３５がスロート２５内に噴出されると、スロート２５内の静圧がより低下するため、ノズル装置１３の周囲でダウンカマ６内に存在するより多くの被駆動水３６がベルマウス２４内に吸込まれる。
【００４６】
ノズル下端部２１がノズル絞り部２０の下流に配置されていない場合を想定する。この場合には、ノズル絞り部２０で与えられたノズル１６の中心軸に向かう駆動水３４の運動量により噴出流３５の直径が噴出後も小さくなる。すなわち、ノズル下端部２３には直管部が存在しないので、ノズル１６の下端に形成された噴出口２３から噴出される噴出流３５は、ノズル絞り部２０の影響を受ける。このため、噴出口２３からの距離Ｌ３での噴出流３５の直径Ｄ４が、噴出口２３の内径Ｄ３よりも小さくなり、噴流速度が上昇して加速損失が増大するので、駆動水３４の流量が減少する。
【００４７】
このため、ノズル絞り部２０の下流側に直管部であるノズル下端部２１を設置することにより、噴出口２３から噴出する噴出流３５の直径が、直管であるノズル下端部２１の内径Ｄ３よりも小さくならないようにして、加速損失増大による駆動水３４の流量減少を防いでいる。
【００４８】
また、ノズル絞り部をノズル１６に２箇所以上設けることにより、ノズル１６内の圧力損失を低減しつつ、ノズル１６相互間に形成される被駆動水３６の流路を広くすることができる。
【００４９】
次に、噴出口２３の内径をＤ３で固定してノズル絞り部１８を直管とし、ノズル直管１７及び直管にしたノズル絞り部１８のそれぞれの内径をＤ２とし、ノズル１６に形成したノズル絞り部をノズル絞り部２０の一箇所にした場合を考える。ノズル絞り部２０の長さＬ２を変更しない場合、ノズル直管部１７及び直管にしたノズル絞り部１８の流路断面積が狭くなって内部を流れる駆動水３４の流速が増加するため、摩擦損失が増大して駆動水３４の流量が減少する。また、ノズル絞り部２０の長さＬ２を長くしてノズル絞り部２０における上流側の流路断面積を大きくした場合は、ノズル１６の外径が大きくなり、複数のノズル１６相互間に形成される被駆動水３６の流路断面積が狭くなるので、被駆動水３６のベルマウス２４内への吸い込み量が減少してしまう。
【００５０】
したがって、二箇所以上のノズル絞り部をノズル１６に設けることによって、ノズル１６内の噴出通路２２の流路断面積が噴出口２３側で狭くなり、噴出通路２２内を流れる駆動水３４の流速が増加する。これによって、噴出通路２２内で摩擦損失が増大する領域を小さくすることができる。さらに、ノズル１６においてノズル絞り部１８より下方で外径を小さくすることができるので、ノズル１６相互間に形成される間隙２９Ａ（図６参照）の幅をより広くすることができ、６本のノズル１６よりも内側の領域３８（図５参照）に吸い込まれる被駆動水３６の流量を増大できる。結果として、スロート２５内に吸込まれる被駆動水３６の流量が増大する。
【００５１】
前述したように噴出通路２２内に流入した駆動水３４は、ノズル絞り部１８，２０により噴出通路２２内で加速され、噴出口２３から噴出流３５となってスロート２５内に噴出される。本実施例では、噴出流３５の拡がりを抑えることができるため、スロート２５内に到達した噴出流３５の速度が大きくなってスロート２５内の静圧がより低下する。この結果、被駆動水３６をスロート２５内により多く吸込むことができる。
【００５２】
本実施例は、２つのノズル絞り部１８，２０を有するノズル１６を備えているので、ノズル１６の上記した作用によって、特開昭５９−１８８１００号公報に記載された、一段で絞られた絞り部と直管部を有する５本のノズルを備えた従来のジェットポンプよりもスロート２５内に吸込まれる被駆動水３６の流量を増大することができる。このため、ジェットポンプ１２から排出される冷却水３７の流量が増大し、Ｍ比が高い領域でのジェットポンプ１２の効率が従来のジェットポンプのそれよりも向上する。
スロート２５の入口からディフューザ２７の出口までの、ジェットポンプ１２の軸方向におけるジェットポンプ１２の内部とダウンカマ６の間における差圧の変化の一例を、図８に示す。この特性から明らかであるように、ノズル１６から駆動水を高速で噴出することによって、スロート２５内の静圧がダウンカマ６の静圧より低下するため、スロート入口部での内外の差圧が負圧になる。ジェットポンプ１２の内部とダウンカマ６の間の差圧は滑り継手の位置で正圧になり、この正圧の大きさがディフューザ２７の出口に向って増大する。従来のジェットポンプは、スロートの下部では流路断面積をスロートの下流端に向って緩やかに増大させることによって、スロート内の静圧を回復させている。滑り継手２８の位置でジェットポンプ１２の内部の静圧がその位置でのダウンカマ６の静圧よりも大きくなると、滑り継手２８の間隙２９を通してジェットポンプ１２の内部からダウンカマ６に向って冷却水の漏洩流が発生する。この漏洩流の量が過剰になった場合には、ジェットポンプ１２に望ましくない振動が発生する可能性がある。
【００５３】
しかしながら、ジェットポンプ１２では、スロート２５の下端部の外面に複数の溝２６が形成されているので、例えば、位置４１と、この位置と１８０°反対側に位置する位置４２との間でのスロート２５の振動が抑制される。ジェットポンプ１２内の冷却水の流れの変動で図２に示すようにスロート２５が位置４１の方へ偏りスロート２５の外面がディフューザ２７の内面に接触した場合でも、位置４１においてスロート２５の外面に溝２６が形成されているので、位置４１において冷却水の漏洩が生じなくなることはない。
【００５４】
スロート２５及びディフューザ２７のそれぞれの中心軸がずれた状態で、ディフューザ２７の半径方向においてディフューザ２７の中心軸を通る直線と間隙２９が交わる位置ａ及びｂのそれぞれにおける各静圧と、ジェットポンプ１２の冷却水吐出圧力との差圧を、図９に示している。位置ａと位置ｂは１８０°反対側に位置している。スロート２５の外周部に溝２６を形成することによって、スロート２５の周方向において、滑り継手２８の間隙２９を通してダウンカマ６に漏洩するジェットポンプ１内部から外部への漏洩流が生じる。このため、溝２６を形成したスロート２５における位置ａと位置ｂの差圧が、溝２６が形成されていないスロートに比べて低下する。ジェットポンプの吐出圧力Ｐ０に対して、従来のジェットポンプでは位置ａと位置ｂの差圧がＰ２になる。本実施例のジェットポンプ１２では、その差圧が、差圧Ｐ２よりも低いＰ１になる（図９参照）。したがって、本実施例では、スロート２５の振動原因と推定される、間隙２９において１８０°反対に位置する二点、すなわち、位置ａと位置ｂの差圧が小さくなるため、溝２６が形成されたスロート２５の振動加速度Ｇ１が、ジェットポンプの吐出圧力Ｐ０において、溝２６が形成されていない従来のスロートの振動加速度Ｇ２よりも小さくなる（図１０参照）。本実施例のジェットポンプ１２の振動が従来のジェットポンプよりも低減される。
【００５５】
溝２６が形成されたスロート２５を有するジェットポンプ１２における滑り継手２８の間隙２９からの冷却水の漏洩量Ｑ２は、図１１に示すように、溝２６が形成されていないスロート２５Ａを有する従来のジェットポンプにおける滑り継手２８Ａの間隙２９からのその漏洩量Ｑ１よりも増加する。これは、溝２６内を流れてダウンカマ６内に流出する冷却水が存在するからである。間隙２９からの漏洩流の増加は、ジェットポンプの効率を低下させる。
【００５６】
図１２は、ジェットポンプ性能を表すＭ比（＝吸込水流量／駆動水流量）に対するジェットポンプの効率の変化を示している。ノズル装置１３の替りに従来のノズル装置を有し且つ溝２６が形成されたスロート２５を有するジェットポンプの効率η１（図１２の実線）は、溝２６が形成されていないスロート２５Ａ及び従来のノズルを有する従来のジェットポンプの効率η０（図１２の破線）よりも低下する。しかしながら、本実施例のジェットポンプ１２では、ジェットポンプの効率を増大するノズル装置１３を備えているので、溝２６が形成されたスロート２５による効率の低下を補い、図１２において破線で示された従来のジェットポンプ（溝なし）の効率よりも増大させることができる。ジェットポンプの効率がピークになるＭ比の値Ａにおいて、本実施例のジェットポンプの効率ηが、上記した従来のジェットポンプの効率η０よりも高い効率η２（図１２の一点鎖線）になる。
【００５７】
本実施例によれば、ノズル装置１３及び溝２６が形成されたスロート２５の適用によってジェットポンプ１２の振動を抑制することができ、且つジェットポンプの効率を向上させることができる。本実施例は、スロート２５の流路断面積を縮小する必要がないので、スロート２５の流路断面積の縮小によるジェットポンプ１２の圧力損失の増加を避けることができる。
【００５８】
エルボ管１１、ノズル装置１３、ベルマウス２４及びスロート２５が、一体化されて入口ミキサを構成している。本実施例では、スロート２５がディフューザ２７内に嵌め込まれているので、スロート２５をディフューザ２７から容易に引き出すことができる。沸騰水型原子炉の運転が停止している沸騰水型原子炉の定期検査の期間において、エルボ管１１の固定具（例えば、ボルト）を分岐管１０から取り外すことによって、入口ミキサをジェットポンプから取り外すことができる。このため、入口ミキサの除染を容易に行うことができる。
【００５９】
特開２００２−２２１５８９号公報に記載されたジェットポンプでは、入口ミキサの除染を行う際において入口ミキサを分岐管１０から取り外すときには、シール部材をディフューザから取り外す必要があり、逆に、入口ミキサを分岐管１０に取り付けた後でシール部材をディフューザに取り付ける必要がある。本実施例では、このようなシール部材の取り外し及び取り付けが不要である。
【００６０】
本実施例においてスロート２５の外面に形成している複数の溝２６を、図１５に示すように、スロート２５の外面ではなくディフューザ２７の内面の周方向に並べて形成してもよい。ディフューザ２７の内面に形成された各溝２６は、ディフューザ２７の冷却水が溝２６内に入りやすいように、スロート２５の下端よりも下方（好ましくは、スロート２５の下端よりも、若干、下方）からディフューザ２７の上端に向かって伸びている。滑り継手２８は、溝２６を形成していないスロート２５Ａの下端部、及びディフューザ２７の、複数の溝２６を内面に形成している上端部によって構成される。このような滑り継手２８を有するジェットポンプも、実施例１のジェットポンプで生じる各効果を得ることができる。
【実施例２】
【００６１】
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、以下に説明する。本実施例のジェットポンプ１２Ａは、実施例１のジェットポンプ１２においてノズル装置１３をノズル装置１３Ａに替えた構成を有している。ジェットポン１２Ａの他の構成は、ジェットポンプ１２と同じである。ノズル装置１３Ａを、図１６及び図１７を用いて以下に説明する。
【００６２】
ジェットポンプ１２Ａにおいて、Ｍ比及びＮ比を増大させ、ジェットポンプの効率を高めるためには、圧力損失を極力小さくすること、及び駆動水で誘発される吸引力を最大限利用することが重要となる。そこで、本実施例のジェットポンプ１２Ａは、上端にダウンカマ６に連通する開口部５６を形成する内部冷却水吸引通路５５を、ノズル装置１３Ａ内に、ノズル装置１３Ａを軸方向に貫通するように形成している。さらに、ジェットポンプ１２Ａは、内部冷却水吸引通路５５がエルボ管１１内を上方に向かって伸びており、開口部５６がエルボ管１１の頂点ＴＰよりも下方の位置でエルボ管１１の外面に形成されている。
【００６３】
ノズル装置１３Ａは、図１６に示すように、ノズル部４５及びノズルヘッダー部５１を有する。ノズルヘッダー部５１は、外部円筒部材５２及び外部円筒部材５２の内側に配置された内部円筒部材５３を有する。同心円状に配置された外部円筒部材５２と内部円筒部材５３の間に、環状ヘッダー部５４が形成される。ノズル部４５は、ノズルヘッダー部５１の下方に配置され、ノズルヘッダー部５１の下端部に取り付けられる。
【００６４】
ノズル部４５は、外部円筒部材４６、内部円筒部材４７、外部漏斗筒部４８及び内部漏斗筒部４９を有する。外部円筒部材４６は内部円筒部材４７を取り囲み、外部円筒部材４６及び内部円筒部材４７は同心円状に配置される。外部漏斗筒部４８は内部漏斗筒部４９を取り囲み、外部漏斗筒部４８と内部漏斗筒部４９は同心円状に配置される。外部漏斗筒部４８及び内部漏斗筒部４９は、それぞれ下方に向かって横断面積が減少する。外部漏斗筒部４８は外部円筒部材４６の上端に取り付けられ、内部漏斗筒部４９は内部円筒部材４７の上端に取り付けられる。外部漏斗筒部４８は外部円筒部材５２の下端に設置される。内部漏斗筒部４９は内部円筒部材５３の下端に設置される。環状噴出口２３Ａが外部円筒部材４６と内部円筒部材４７の間に形成される。
【００６５】
エルボ管１１の出口端５８が、ノズルヘッダー部５１、すなわち、外部円筒部材５２の上端に取り付けられる。エルボ管１１の入口端５７が分岐管１０の上端に設置される。エルボ管１１及び分岐管１０はその固定具によって取り外し可能に結合される。エルボ管１１の出口端５８の中心は、ノズルヘッダー部５１、すなわち、外部円筒部材５２の軸心と一致している。ノズル部４５、ノズルヘッダー部５１及びエルボ管１１は、溶接によって接合されて一体化されている。
【００６６】
内部円筒部材５３は、出口端５８からエルボ管１１内に挿入されて上方に向かって伸びている。内部円筒部材５３の、上端部に位置する開口部５６は、エルボ管１１の外面に形成され、ダウンカマ６に連絡される。内部円筒部材５３の上端がエルボ管１１に溶接されている。内部円筒部材５３とエルボ管１１の接合部（取り付け部）のうち、最も高い位置に存在する接合部（取り付け部）６２は、エルボ管１１の外面の、最も高い位置である頂点ＴＰよりも低い位置に配置される。エルボ管１１と同じ曲率を有する整流板（整流部材）５９が、エルボ管１１内に設置され、エルボ管１１の入口端５７から内部円筒部材５３に向ってエルボ管１１の軸心に沿って配置される。整流板５９は内部円筒部材５３の上流に配置されている。整流板５９の設置により、上下方向において分離された上部流路６０及び下部流路６１がエルボ管１１内に形成される。接合部６２が頂点ＴＰよりも低い位置に存在するので、出口端５８に向うエルボ管１１内の上部流路６０及び下部流路６１は、内部円筒部材５３の軸心に対して傾斜するように形成されている。換言すれば、上部流路６０及び下部流路６１は、それらの流路内を流れる駆動水が内部円筒部材５３に対し内部円筒部材５３の軸方向において出口端５８に向かって斜めに当たるように形成されている。
【００６７】
開口部５６によってダウンカマ６に連絡される内部冷却水吸引通路５５が、接合された内部円筒部材５３、内部漏斗筒部４９及び内部円筒部材４７内に形成される。接合された内部円筒部材５３、内部漏斗筒部４９及び内部円筒部材４７は第１管路部材である。内部冷却水吸引通路５５は、内部漏斗筒部４９において、流路断面積が下方に向かって徐々に減少し、下端がベルマウス２４に向って開口している。外部漏斗筒部４８と内部漏斗筒部４９の間に形成され、環状ヘッダー部５４と環状噴出口２３Ａを連絡する環状通路５０は、下方に向かって流路断面積が徐々に減少している。
【００６８】
沸騰水型原子炉の運転中に再循環ポンプ８で昇圧されてライザ管９に到達した駆動水は、エルボ管１１内を通って環状ヘッダー部５４内に導かれる。エルボ管１１内に整流板５９が配置されているので、エルボ管１１内における圧力損失が低減される。エルボ管１１内において、上部流路６０及び下部流路６１のそれぞれを流れる駆動水の一部が第１管路部材（特に、内部円筒部材５３）の軸方向において出口端５８に向かって斜めに内部円筒部材５３の外面に当たる。環状ヘッダー部５４内に導かれた駆動水は、環状通路５０を通って環状噴出口２３Ａよりベルマウス２４内に向って高速で噴出される。環状噴出口２３Ａより噴出された駆動水の噴出流の横断面は、環状になっている。駆動水の噴出流がスロート２５内に高速で供給されることによって、スロート２５内の静圧が低下し、ノズル装置１３Ａの周囲でダウンカマ６内に存在する冷却水がベルマウス２４内に吸い込まれる。
【００６９】
スロート２５内の静圧が低下することによって、ノズル装置１３Ａの周囲に存在する被駆動水である冷却水がベルマウス２４内に吸い込まれる形態が２つ存在する。第１の形態では、エルボ管１１より上方に存在する冷却水が、開口部５６より内部冷却水吸引通路５５内に流入し、内部冷却水吸引通路５５を通ってベルマウス２４内に達する。この形態では、内部冷却水吸引通路５５を通して吸引された冷却水は、環状の噴出流の内側に流入する。第２の形態では、ダウンカマ６内の冷却水は外部冷却水吸引通路４３を通って環状の噴出流の外側でベルマウス２４内に達する。
【００７０】
環状噴出口２３Ａから噴出された駆動水とこの駆動水の作用によってベルマウス２４内に吸い込まれた冷却水（被駆動水）はスロート２５内で運動量の交換を行いながら混合され、スロート２５の下方に位置するディフューザ２７に導かれる。ディフューザ２７から吐出された冷却水３７は、下部プレナム３０を経て炉心２に導かれる。
【００７１】
本実施例では、接合部６２が頂点ＴＰよりも低い位置に存在するので、エルボ管１１内において、上部流路６０及び下部流路６１は、内部冷却水吸引通路５５を形成する内部円筒部材５３に対し内部円筒部材５３の軸方向において出口端５８に向かって傾斜するように形成される。このため、内部円筒部材５３が存在するエルボ管１１内の圧力損失が低減され、環状噴出口２３Ａから噴出される冷却水の流速が増大する。スロート２４内での静圧の減少幅が大きくなり、内部冷却水吸引通路５５及び外部冷却水吸引通路４３を通ってベルマウス２４内に吸引される冷却水の流量が増大する。この冷却水流量の増大は、ジェットポンプ１２Ａの効率を向上させる。
【００７２】
このジェットポンプ１２Ａの効率向上について説明する。ノズルを特開２００１−９０７００号公報の図３に記載されたノズル装置に替えた、ＵＳＰ３，６２５，８２０に記載されたＢＷＲ用のジェットポンプにおいて、スロートを複数の溝２６が形成されたスロート２５に替えた場合におけるジェットポンプの効率は、スロートをそのスロート２５に替えない場合におけるそれよりも低下する。しかしながら、ノズル装置１３Ａ及びスロート２５を有する本実施例のジェットポンプ１２Ａは、ノズルを特開２００１−９０７００号公報の図３に記載されたノズル装置に替えた、ＵＳＰ３，６２５，８２０に記載されたＢＷＲ用のジェットポンプの効率よりも向上する。これは、ノズル装置１３Ａによってもたらされるジェットポンプ効率の増大の一部を用いて、溝２６が形成されたスロート２５の採用によるジェットポンプ効率の低下を相殺することができるからである。
【００７３】
本実施例のジェットポンプ１２Ａは、複数の溝２６を形成したスロート２５及びノズル装置１３Ａの適用によって、ジェットポンプ１２Ａの振動を低減することができ、さらに、ジェットポンプ効率を向上させることができる。
【００７４】
本実施例は、エルボ管１１内に整流板５９が設置されているので、エルボ管１１内の圧力損失がさらに低減される。この圧力損失の低減によって、ジェットポンプ１２Ａの効率がさらに増大する。整流板５９が内部円筒部材５３の上流に配置されるので、エルボ管１１内での流れの剥離及び速度分布の偏りを抑制でき、エルボ管１１内の圧力損失が低減される。
【００７５】
エルボ管１１内に形成される冷却水通路（上部流路６０及び下部流路６１）が内部円筒部材５３に対して上記したように傾斜しているので、その冷却水通路内を流れる駆動水が内部円筒部材５３に軸方向において内部円筒部材５３の外面に斜めに当たることによって、内部円筒部材５３とエルボ管１１の接続部に生じる応力が小さくなる。したがって、既設のＢＷＲにノズル装置１３Ａを適用する場合に、部材の厚みを特別に厚くしてその接合部を補強する必要が無く、ライザ管９及び固定具の改造が不要になる。
【００７６】
本実施例は、ノズル装置１３Ａ内に内部冷却水吸引通路５５を形成しているので、噴出された環状の噴出流よりも内側の領域に生じる減圧の効果を有効に活用できる。このため、内部冷却水吸引通路５５を通ってベルマウス２４内に達する冷却水の流れを発生させることができる。したがって、冷却水は内部冷却水吸引通路５５及び外部冷却水吸引通路４３のそれぞれを通ってベルマウス２４内に流入するので、ベルマウス２４に流入する冷却水の流量が増加する。
【００７７】
内部冷却水吸引通路５５がＲＰＶ１の軸方向を向いて配置されて開口部５６が上方に向って開口しているため、ダウンカマ６内を下降して内部冷却水吸引通路５５に供給される冷却水の流力をジェットポンプ１２Ａの吸込み力の増大に有効に活用できる。このため、スロート２４内に吸引される冷却水の量を増やすことができる。また、ノズル部４５に下方に向かって外径が減少する外部漏斗筒部４８を用いているので、ノズル装置１３Ａは、ダウンカマ６内を下降する冷却水を、外部冷却水吸引流路４３を通してベルマウス２４内に吸込み易い構造となっている。これによっても、ベルマウス２４内に流入する冷却水の流量が増加し、ジェットポンプ１２Ａの効率を増大できる。
【００７８】
ジェットポンプ１２Ａを設置した沸騰水型原子炉では、実施例１と同様に、再循環ポンプ８の容量を増大させずに炉心流量をさらに増加することができる。このため、沸騰水型原子炉における出力向上を容易に実現することができる。
【００７９】
さらに、本実施例は、ノズル装置１３Ａに逆Ｕ字状をしたエルボ管１１を接続しているので、ダウンカマ６内に配置されたで一本のライザ管９に、このライザ管９に隣接する二基のジェットポンプ１２Ａのそれぞれのノズル装置１３Ａに接続された各エルボ管１１を接続することができる。このため、ジェットポンプ１２Ａ相互間の間隔を既設の沸騰水型原子炉のその間隔と同じにすることができる。
【００８０】
本実施例においても、実施例１と同様に、図１５に示すスロート２５Ａ及び内面に複数の溝２６を形成したディフューザ２７を適用することができる。
【実施例３】
【００８１】
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、以下に説明する。本実施例のジェットポンプ１２Ｂは、実施例１のジェットポンプ１２においてノズル装置１３をノズル装置１３Ｂに替えた構成を有している。ジェットポン１２Ｂの他の構成は、ジェットポンプ１２と同じである。ノズル装置１３Ｂを、図１８を用いて以下に説明する。
【００８２】
ノズル装置１３Ｂは、図１８に示すように、ノズル部７１、吸引通路部７５及びノズルホルダ８８を備えている。吸引通路部７５は、ノズル部７１の上方に配置されてノズル部７１の上端に設置される。ノズルホルダ８８は、吸引通路部７５の上方に配置され、吸引通路部７５の上端に設置される。
【００８３】
吸引通路部７５は、円筒部材（第３筒状部材）７６、流路形成部材７７及び通路部材８２を有する。流路形成部材７７は、円筒部材７６内で円筒部材７６の中心に配置される。６個の通路部材８２が円筒部材７６の中心軸から放射状に周方向に６０°間隔配置される（図１９参照）。通路部材８２の外側の端部は円筒部材７６に溶接にて接合され、通路部材８２の内側の端部は流路形成部材７７に溶接にて接合されている。各通路部材８２は、内側に向って（流路形成部材７７に向って）下向きに傾斜しており、横断面が楕円形をしている（図２１参照）。開口部８４が通路部材８２の外側の端部に形成される。円筒部材７６と流路形成部材７７の間に、環状の駆動水流路８６が形成されている。各通路部材８２はこの駆動水流路８６を横切っている。開口部８４を介してダウンカマ６に連絡される吸引通路８３が各通路部材８２内に形成される。各吸引通路８３の入口及び出口では、各通路部材８２の内面に曲面が形成されている。全ての吸引通路８３の流路断面積の合計値は、減圧室（内部領域）８７の、ノズル部７１の下端での横断面積よりも大きくなっている。各通路部材８２は、駆動水流路８６の圧力損失を低減するために、上流に向かって横断面積が減少する流線型部材８５（図２１参照）を設けている。
【００８４】
流路形成部材７７は、軸方向のどの位置においても横断面が円形になっており、軸方向に横断面積が異なる上部領域７８、中央領域７９及び下部領域８０を有している。上部領域７８は円柱状であり、上部領域７８の下端につながる中央領域７９は円錐台状をしている。中央領域７９の下端につながる下部領域８０は逆円錐状をしている。中央領域７９では横断面積が下方に向かうにしたがって増大する。このため、駆動水流路８６の流路断面積は、円筒部材７６と中央領域７９の外面の間では、下方に向かって減少している。下部領域８０では、横断面積が下方に向かって減少しており、外面が軸方向に向かう曲面８１になっている。
【００８５】
ノズル部７１は、外部円筒部材（第１筒状部材）７２及び外部円筒部材７２の内側に配置された内部円筒部材（第２筒状部材）７３を有する。外部円筒部材７２は円筒部材７６の下端に溶接にて接合されており、内部円筒部材７３は上端が流路形成部材７７に溶接にて接合されている。外部円筒部材７２は、上端よりも下端の外径が小さくなっており、内側に向って傾斜している。内部円筒部材７３は、中央部で外径が最も大きく上端及び下端の外径が中央部よりも小さくなっている。通路部材８２の内側の端部は、内部円筒部材７３の中央部よりも上方の部分に溶接にて接合されている。このため、内部円筒部材７３の周方向において、隣り合う通路部材８２の間には、内部円筒部材７３が存在する。環状の噴出通路７４が外部円筒部材７２と内部円筒部材７３の間に形成される。環状の噴出通路７４は内側に向って傾斜しており、噴出通路７４の流路断面積は下方に向かうほど小さくなっている。噴出通路７４は駆動水流路８６に連絡される。噴出通路７４は、駆動水流路８６の一部でもある。環状の噴出口２３Ｂが噴出通路７４の先端に形成される。減圧室８７が内部円筒部材７３の内側に形成され、吸引通路８３が減圧室８７に連絡される。流路形成部材７７の下部領域８０の曲面８１は減圧室８７に面している。内部円筒部材７３は、駆動水流路８６と減圧室８７を隔離する。
【００８６】
ノズルホルダ８８は、円筒部材９１、流線型補強板８９及び円錐部材９０を有する。円筒部材９１は吸引通路部７５の円筒部材７６の上端に取り付けられる。円錐部材９０は、上方に向って横断面が減少しており、円筒部材９１の中心に配置される。６本の流線型補強板（図２０参照）８９が、円筒部材９１の中心軸から放射状に周方向に６０°間隔に配置され、通路部材８２と重なる位置に配置されている。各流線型補強板８９の両端が円筒部材９１及び円錐部材９０に取り付けられる。円錐部材９０の下端部は流路形成部材７７の上端部に嵌合される。円筒部材９１の上端はエルボ管１１に接続される。
【００８７】
ノズル部７１及び吸引通路部７５を一体にしたとき、外部円筒部材７２及び円筒部材７６が第１筒状部材を構成し、内部円筒部材７３が第２筒状部材であるとも言える。これらの第１筒状部材と第２筒状部材の間に、噴出通路７４を含む駆動水流路が形成される。
【００８８】
沸騰水型原子炉の運転中に再循環ポンプ８で昇圧された駆動水３４は、エルボ管１１を経て円筒部材９１内に流入し、さらに、駆動水流路８６を経て噴出通路７４に到達する。この駆動水３４は、噴出通路７４の先端に位置する噴出口２３Ｂからベルマウス２４内に噴出流３５Ａとなって噴出される。噴出流３５Ａの作用により、ノズル装置１３Ｂの周囲でダウンカマ６内に存在する冷却水の一部である被駆動水３６が、冷却水吸引流路４３を通ってベルマウス２４内に流入する。この被駆動水３６は、ベルマウス２４と噴出流３５Ａの間を通ってスロート２４内に導かれる。
【００８９】
噴出流３５Ａは、噴出通路７４が傾斜しているので、スロート２４の中心軸に向って噴出口２３Ｂから斜めに噴出される。このため、この噴出流３５Ａの作用によって減圧室８７の圧力が負圧になり、ダウンカマ６内を下降する冷却水の一部である被駆動水３６Ａが吸引通路８３内に流入し減圧室８７に達する。この被駆動水３６Ａは、さらに、ベルマウス２４内の、噴出流３５Ａの内側に形成される減圧領域９２内に流入する。
【００９０】
ベルマウス２４内に流入した被駆動水３６，３６Ａ及び駆動水３４は、スロート２４内で混合され、ディフューザ２７（図３及び図４参照）から排出される。ディフューザ２７から排出されたこれらの水、すなわち、冷却水３７は炉心２に供給される。
【００９１】
以上に述べた本実施例のジェットポンプ１２Ｂは、以下に示す（ａ）〜（ｃ）の特徴的な構成を有する。
（ａ）ノズル部７１の噴出通路７４が内側に向って傾斜している。
（ｂ）吸引通路８３が内側に向って傾斜している。
（ｃ）吸引通路８３を形成する通路部材８２の横断面が楕円形状になっている。
【００９２】
（ａ）〜（ｃ）の特徴的な構成により得られる作用効果を詳細に説明する。まず、（ａ）の特徴的な構成によって得られる作用効果について説明する。ノズル部７１の噴出通路７４が、内側に向って傾斜している、すなわち、スロート２４の中心軸に向いかつ下方に向かって傾斜するように、形成されているので、噴出口２３Ｂから噴射される噴出流３５Ａがスロート２４の中心軸に向い、かつ下方に向かって傾斜するように噴出される。このような噴出流３５Ａによって、流路形成部材７７の下方で噴出流３５Ａの内側に形成される逆円錐形の減圧領域９２の体積が小さくなる。減圧領域９２の体積の低減によって減圧度合いが相対的に大きくなり、減圧室８７内の負圧の度合いが増大する。この結果、吸引通路８３を通ってベルマウス２４内に吸込まれる被駆動水３６Ａの流量Ｑｂ２が増加する。
【００９３】
さらに、本実施例は、ノズル部７１の噴出通路７４が内側に向って傾斜しているので、ベルマウス２４とノズル部７１の外部円筒部材７２の先端との間の距離Ｌ４を大きくすることができる。この結果、スロート２４の内面と噴出流３５Ａの間の距離Ｌ５も増大し、冷却水吸引流路４３を通ってベルマウス２４と噴出流３５Ａの間に流入する被駆動水３６の流量Ｑｂ１が増加する。
【００９４】
被駆動水３６の流量Ｑｂ１及び被駆動水３６Ａの流量Ｑｂ２の増加は、ディフューザ２７から排出される冷却水３７の流量を増加させる。すなわち、ジェットポンプ１２Ｂの効率がさらに向上する。
【００９５】
（ｂ）の特徴的な構成によって得られる作用効果について説明する。吸引通路８３が内側に向って傾斜しているので、ダウンカマ６内を下降する冷却水が流れの向きを少し変えるだけで、吸引通路８３内に流入することができる。このため、被駆動水３６Ａが吸引通路８３内に吸込まれやすくなる。また、吸引通路８３が内側に向って傾斜しているので、ダウンカマ６内における冷却水の下降流の流力（流速約２ｍ／ｓ）を有効に利用することができ、被駆動水３６Ａが吸引通路８３内に吸込まれやすくなる。これらの作用によって、被駆動水３６Ａの流量Ｑｂ２がさらに増加し、冷却水３７の流量もさらに増加する。
【００９６】
（ｃ）の特徴的な構成によって得られる作用効果について説明する。吸引通路８３を形成する通路部材８２の横断面が楕円形状になっているので、吸引通路８３の横断面積を大きくすることができる。したがって、吸引通路８３の圧力損失を低減することができ、被駆動水３６Ａの流量Ｑｂ２を増加させることができる。特に、通路部材８２は、長径がノズル装置１３Ｂの軸方向を向いて短径がノズル装置１３Ｂの周方向を向くように配置されているので、駆動水流路８６の圧力損失を低減して吸引通路８３の横断面積を大きくすることができる。また、そのような長径及び短径の配置は、ノズル装置１３Ｂの周方向に配置する通路部材８２の個数を増大することができる。このため、全ての吸引通路８２の流路断面積の合計値を増加することができる。これは、被駆動水３６Ａの流量Ｑｂ２の増加に大きく貢献する。
【００９７】
ノズル装置１３Ｂは、（ａ）〜（ｃ）の特徴的な構成以外によっても新たな作用効果を得ることができる。この作用効果について説明する。ノズル装置１３Ｂは、駆動水３４が流れる流路の圧力損失を低減するために、幾つかの工夫を行っている。通路部材８２の横断面が楕円形状になっている構成以外でその圧力損失に貢献している構造を説明する。各通路部材８２は、上流側に、上流に向かって横断面積が減少する流線型部材８５を形成している。この流線型部材８５の形成によって、駆動水流路８６内を流れる駆動水３４の乱れが少なくなり、駆動水流路８６の圧力損失が低減される。流線型補強板８９も、上流に向かって横断面積が減少する流線型をしている。このため、駆動水流路８６の圧力損失が低減される。また、各流線型補強板８９が、ノズル装置１３Ｂの周方向において、下流に位置する通路部材８２と同じ位置に配置されているので、駆動水流路８６の圧力損失が低減される。噴出通路７４の流路断面積が上流から噴出口２３Ｂに向かって徐々に減少しているので、噴出通路７４の圧力損失も低減される。上流から下流に向かって横断面積が増加する円錐部材９０が流路形成部材７７の上端に配置されているので、エルボ管１１内を流れる駆動水３４を円滑に環状の駆動水流路８６に導くことができる。このため、ノズル装置１３Ｂ内の駆動水３４が流れる流路の圧力損失を低減することができる。さらに、本実施例は、ノズル装置１３Ｂ内に、特開２００８−８２７５２号公報の図１に示すノズル装置のように駆動水を直角に曲げるような流路を形成していないので、ノズル装置１３Ｂ内の圧力損失をさらに低減することができる。
【００９８】
ノズル装置１３Ｂは、被駆動水３６Ａが流れる流路の圧力損失を低減するための工夫を行っている。この圧力損失の低減は、前述したように、通路部材８２が入口及び出口に曲面を形成していることによって得られる。全ての吸引通路８３の流路断面積の合計値は、減圧室８７の、ノズル部７１の下端での横断面積よりも大きくなっているので、ノズル装置１３Ｂ内に形成される被駆動水３６Ａが流れる流路の圧力損失が低減される。通路部材８２の横断面が楕円形状をしておりこの通路部材８２がノズル装置１３Ｂの軸心側で下方に向かってに向って傾斜して配置されているので、吸引通路８３の入口の開口面積を大きくすることができる。これによっても、吸引通路８３の圧力損失を低減することができる。流路形成部材７７の下部領域８０の、減圧室８７に面する表面が曲面８１になっているので、吸引通路８３から排出される駆動水３６Ａの流れが、曲面８１に沿って円滑に減圧室８７内を下向きに向きを変えることができる。このような機能を発揮する曲面８１の形成によっても、ノズル装置１３Ｂ内に形成される被駆動水３６Ａが流れる流路の圧力損失を低減することができる。
【００９９】
流路形成部材７７の下部領域８０は、通路部材８２の出口側の上端よりも下方に突出している。このような形状の採用は、（ａ）の特徴的な構成によって増大した減圧室８７の負圧を吸引通路８３に有効に作用させ、吸引通路８２に流入する被駆動水３６Ａの流量Ｑｂ２を増加させることができる。すなわち、下部領域８０は、吸引通路８３から排出される被駆動水３６Ａによって減圧室８７内に減圧止水域が形成されることを防止している。下部領域８０は、下部領域８０が存在しない場合に減圧室８７内に減圧止水域が形成される領域に配置されている。このため、減圧止水域で誘発されるキャビテーションの発生を回避することができ、被駆動水３６Ａの流量Ｑｂ２が増加する。
【０１００】
噴出口２３Ｂが環状になっているので、本実施例は、噴出口２３Ｂから噴射される噴出流３５Ａも環状になる。このため、噴出流３５Ａによって発生する渦が周方向に一様に分布するので、流力振動の原因となるランダムな渦の形成を抑えることができ、沸騰水型原子炉の構造物の振動を抑制できる。
【０１０１】
ノズル装置１３Ｂが、駆動水３４が流れる環状の流路及び噴出口２３Ｂ、及びこの流路を横切る被駆動水３６Ａが流れる吸引通路８３を有するので、ノズル装置１３Ｂをコンパクト化することができる。したがって、従来のジェットポンプにおいてノズルをノズル装置１３Ｂに替えることによって簡単にかつ短時間にそのジェットポンプをノズル効率が高いジェットポンプ１２Ｂに改造することができる。
【０１０２】
ノズル装置１３Ｂ、及び溝２６が形成されていないスロートを有するジェットポンプの特性を、従来例のジェットポンプのそれと比較して図２２に示す。ここで、従来例のジェットポンプは、特開平７−１１９７００号公報の図２に示すように５本のノズルを有しているジェットポンプ、及び特開２００８−８２７５２号公報の図１に示すように軸心に冷却水吸引通路を形成しリングヘッダーを有するノズル装置を備えたジェットポンプである。特開平７−１１９７００号公報及び特開２００８−８２７５２号公報のジェットポンプでは、いずれも噴出口がジェットポンプの軸心と平行に配置されて真下を向いている。
【０１０３】
図２２は、ノズル装置１３Ｂ、及び溝２６が形成されていないスロートを有するジェットポンプ及び上記した各従来例におけるＭ比に対するジェットポンプの効率の変化を示している。ノズル装置１３Ｂ、及び溝２６が形成されていないスロートを有するジェットポンプは、前述したように、ノズル装置１３Ｂの圧力損失の低減、及び被駆動水３６，３６Ａの流量Ｑｂ１，Ｑｂ２の増加、圧力損失の低減によって、いずれの従来例よりも効率が上昇する。原子炉の出力向上のためにＭ比を大きくした場合には、図２２に示すようにノズル装置１３Ｂ、及び溝２６が形成されていないスロートを有するジェットポンプの効率が大きくなる。
【０１０４】
本実施例のジェットポンプ１２Ｂは、実施例１のジェットポンプ１２と同様に、スロート２５の下端部に複数の溝２６を形成しているので、この溝２６の影響によりジェットポンプの効率が低下する。しかしながら、この効率の低下は、ノズル装置１３Ｂの作用により増加した効率の一部を用いて相殺される。したがって、ジェットポンプ１２Ｂは、ノズル装置１３Ｂの作用により増加した残りの効率の増加分の貢献により、ジェットポンプの効率を従来例よりも向上させることができる。
【０１０５】
本実施例のジェットポンプ１２Ｂは、スロート２５の下端部に複数の溝２６を形成しているので、振動が抑制される。
【０１０６】
本実施例は、ジェットポンプの効率を増加させることができ、また、炉心２に供給する冷却水３７の流量も増加することができる。ノズル装置１３Ｂ、及び複数の溝２６が形成されたスロート２５を有する本実施例のジェットポンプ１２Ｂを備えた沸騰水型原子炉は、炉心流量の増加幅の大きな出力向上にも容易に対応することができる。ノズル装置１３Ｂを用いることによって、既設の沸騰水型原子炉のジェットポンプのノズルを短時間に交換することができる。さらに、ジットポンプの振動を低く抑えることができる。
【実施例４】
【０１０７】
本発明の他の実施例である実施例４のジェットポンプを、以下に説明する。本実施例のジェットポンプ１２Ｃは、実施例１のジェットポンプ１２において複数の溝２６が形成されたスロート２５を複数の螺旋溝２６Ａが形成されたスロート２５Ｂに替えた構成を有している。ジェットポン１２Ｃの他の構成は、ジェットポンプ１２と同じである。スロート２５Ｂを、図２３を用いて以下に説明する。
【０１０８】
スロート２５Ｂは、下端部において、複数の螺旋溝２６Ａを外面に形成している。スロート２５Ｂの螺旋溝２６Ａが形成された下端部が、ディフューザ２７の上端部に嵌め込まれている。各螺旋溝２６Ａは、スロート２５Ｂの下端（下流端）からディフューザ２７の上端（上流端）よりも上方に達している。
【０１０９】
本実施例のジェットポンプ１２Ｃは、実施例１のジェットポンプ１２で生じる各効果を得ることができる。本実施例は、スロート２５Ｂの外面に螺旋溝２６Ａを形成しているので、溝の本数をジェットポンプ１２のスロート２５に形成される溝２６の本数よりも少なくすることができる。
【０１１０】
螺旋溝２６Ａは、溝２６と同様に、スロートの外面ではなくディフューザ２７の上端部の内面に形成してもよい。ディフューザ２７の内面に形成された各螺旋溝２６Ａは、ディフューザ２７の冷却水が螺旋溝２６Ａ内に入りやすいように、スロート２５の下端よりも下方（好ましくは、スロート２５の下端よりも、若干、下方）からディフューザ２７の上端に達している。
【実施例５】
【０１１１】
本発明の他の実施例である実施例５のジェットポンプを、以下に説明する。本実施例のジェットポンプ１２Ｄは、実施例１のジェットポンプ１２において複数の溝２６が形成されたスロート２５を複数の溝２６Ｂが形成されたスロート２５Ｃに替えた構成を有している。ジェットポン１２Ｄの他の構成は、ジェットポンプ１２と同じである。スロート２５Ｃを、図２４を用いて以下に説明する。
【０１１２】
スロート２５Ｃは、下端部において、複数の溝２６Ｂを外面に形成している。溝２６Ｂは、上端の周方向における幅が下端の周方向における幅よりも狭くなっている。スロート２５Ｃの複数の溝２６Ｂが形成された下端部が、ディフューザ２７の上端部に嵌め込まれている。各溝２６Ｂは、スロート２５Ｃの下端（下流端）からディフューザ２７の上端（上流端）よりも上方に達している。
【０１１３】
本実施例のジェットポンプ１２Ｄは、実施例１のジェットポンプ１２で生じる各効果を得ることができる。溝２６Ｂは、溝２６と同様に、スロートの外面ではなくディフューザ２７の上端部の内面に形成してもよい。ディフューザ２７の内面に形成された各溝２６Ｂは、ディフューザ２７の冷却水が溝２６内に入りやすいように、スロート２５の下端よりも下方（好ましくは、スロート２５の下端よりも、若干、下方）からディフューザ２７の上端に向かって伸びている。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
本発明は、沸騰水型原子炉に適用可能である。
【符号の説明】
【０１１５】
１…原子炉圧力容器、３…炉心シュラウド、６…ダウンカマ、７…再循環系配管、８…再循環ポンプ、１１…エルボ管、１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ…ジェットポンプ、１３，１３Ａ，１３Ｂ…ノズル装置、１４…ノズル台座、１６…ノズル、１７，１９…ノズル直管部、１８，２０…ノズル絞り部、２１…ノズル下端部、２３，２３Ｂ…噴出口、２３Ａ…環状噴出口、２４…ベルマウス、２５，２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ…スロート、２６，２６Ａ，２６Ｂ…溝、２７…ディフューザ、２８…滑り継手、２９，２９Ａ…間隙、３４…駆動水（駆動流体）、３５，３５Ａ…噴出流、３６，３６Ａ…被駆動水（被駆動流体）、４５，７１…ノズル部、４６…外部円筒部材、４７…内部円筒部材、４８…外部漏斗筒部、４９…内部漏斗筒部、５０…環状通路、５１…ノズルヘッダー部、５２，７２…外部円筒部材、５３，７３…内部円筒部材、５４…環状ヘッダー部、５５…内部冷却水吸引通路、５９…整流板、６２…接合部、７４…噴出通路、７５…吸引通路部、７６，９１…円筒部材、７７…流路形成部材、８０…下部領域、８１…曲面、８２…通路部材、８３…吸引通路、８４…開口部、８７…減圧室、８８…ノズルホルダ、８９…流線型補強板、９０…円錐部材。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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