(57)【要約】【課題】案内管の傘部と水位検出器との間に形成される液溜りの発生を抑制することができる水位計を提供する。【解決手段】深さ方向における水位を検出する水位計１において、深さ方向に延在して設けられる水位検出器１０と、水位検出器１０が内部に挿通され、深さ方向の下方側の端部が下方側に広がって形成される傘部１１ａを有する案内管１１と、を備え、傘部１１ａは、深さ方向に沿って形成される分割スリット３５が、周方向に所定の間隔を空けて複数設けられることで、複数の分割傘部３６となっている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
深さ方向における水位を検出する水位計において、
前記深さ方向に延在して設けられる水位検出器と、
内部に前記水位検出器が挿通され、前記深さ方向の下方側の端部が下方側に広がって形成される傘部を有する案内管と、を備え、
前記傘部は、前記深さ方向に沿って形成される分割スリットが、周方向に所定の間隔を空けて複数設けられることで、複数の分割傘部となっていることを特徴とする水位計。
【請求項２】
複数の前記分割傘部は、前記深さ方向における長さが、それぞれ異なる長さとなっていることを特徴とする請求項１に記載の水位計。
【請求項３】
複数の前記分割傘部は、分割数が偶数であり、隣接する一方の前記分割傘部の長さと、隣接する他方の前記分割傘部の長さとが異なり、且つ一方の前記分割傘部と、他方の前記分割傘部とが周方向において互い違いに配置されることを特徴とする請求項２に記載の水位計。
【請求項４】
前記傘部は、前記分割傘部の内周面に、前記深さ方向に沿って形成される溝を有していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の水位計。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の水位計と、
前記水位計が内部に設けられる原子炉と、を備えることを特徴とする原子力発電プラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、深さ方向における水位を検出する水位計及び原子力発電プラントに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、案内管と、案内管の内部に通される水位検出器とを備える熱電対式水位監視装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この熱電対式水位監視装置において、水位検出器は、冷接点及び温接点を形成する熱電対と、熱電対の温接点に隣接して設けられる発熱線とを含んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２２０２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、特許文献１に記載される熱電対式水位監視装置等の水位計では、案内管の先端から、案内管の内部に通される水位検出器が突出している。このような水位計において、案内管の先端部は、先端側へ向かって広がる傘部となっている。このため、傘部の内周面と、水位検出器の外周面との間には環状の隙間が形成される。しかしながら、水位が下降して、温接点が水上に露出すると、案内管の傘部と水位検出器との間に形成される隙間に、環状の液溜りが発生する場合がある。温接点が水上に露出すると、発熱線により温接点における温度が上昇するが、発生した液溜りにより発熱線による温度上昇が抑制される。このため、同水位計は、冷接点と温接点との温度差に基づく水位の計測精度が低下する可能性がある。
【０００５】
そこで、本発明は、案内管の傘部と水位検出器との間に形成される液溜りの発生を抑制することができる水位計及び原子力発電プラントを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の水位計は、深さ方向における水位を検出する水位計において、前記深さ方向に延在して設けられる水位検出器と、前記水位検出器が内部に挿通され、前記深さ方向の下方側の端部が下方側に広がって形成される傘部を有する案内管と、を備え、前記傘部は、前記深さ方向に沿って形成される分割スリットが、周方向に所定の間隔を空けて複数設けられることで、複数の分割傘部となっていることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、液溜りを形成する要因となる蒸気等の凝縮性ガスが、案内管の傘部と水位検出器との間に流入しても、分割スリットを介して流出することができる。このため、案内管の傘部と水位検出器との間に蒸気が留まり難くなるため、液溜りの形成を抑制することができる。
【０００８】
この場合、複数の前記分割傘部は、前記深さ方向における長さが、それぞれ異なる長さとなっていることが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、案内管の傘部の内周面に、水等の液体が付着した場合、付着した液体（液滴）は、各分割傘部に沿って下方側に流れる。このとき、下方側に流れる液体は、表面張力によって分割傘部の下方側の端部に留まる場合がある。この場合、分割傘部の長さは異なる長さとなっているため、各分割傘部の下方側に留まる液体は、深さ方向において異なる位置となることから、周方向に液体がくっついて環状に液溜りが形成されることを抑制することができる。
【００１０】
この場合、複数の前記分割傘部は、分割数が偶数であり、隣接する一方の前記分割傘部の長さと、隣接する他方の前記分割傘部の長さとが異なり、且つ一方の前記分割傘部と、他方の前記分割傘部とが周方向において互い違いに配置されることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、長さが異なる２つの分割傘部を周方向に交互に配置することで、簡易な構成で、液溜りの発生を抑制可能な構成とすることができる。
【００１２】
この場合、前記傘部は、前記分割傘部の内周面に、前記深さ方向に沿って形成される溝を有していることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、案内管の分割傘部の内周面に、水等の液体が付着した場合、付着した液体（液滴）は、溝に沿って下方側に流れる。溝に沿って流れる液体は、表面張力が作用し難くなるため、分割傘部の下方側の端部に留まり難くなる。このため、液体は、分割傘部の下方側の端部から滴下し易くなることから、液溜りの発生を抑制することができる。
【００１４】
本発明の原子力発電プラントは、上記の水位計と、前記水位計が内部に設けられる原子炉と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、水位計により原子炉内部の水位を好適に検出することができるため、水位計の検出結果に基づく制御を精度良く実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、実施例１に係る水位計の概略構成図である。
【図２】図２は、実施例１に係る水位計の水位検出器の概略構成図である。
【図３】図３は、実施例１に係る水位計の外観に関する側面図である。
【図４】図４は、実施例１に係る水位計を深さ方向の下方側から見たときの平面図である。
【図５】図５は、実施例２に係る水位計を深さ方向の下方側から見たときの平面図である。
【図６】図６は、実施例３に係る水位計を深さ方向の下方側から見たときの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明に係る実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例１】
【００１８】
図１は、実施例１に係る水位計の概略構成図である。図２は、実施例１に係る水位計の水位検出器の概略構成図である。図３は、実施例１に係る水位計の外観に関する側面図である。図４は、実施例１に係る水位計を深さ方向の下方側から見たときの平面図である。図１に示す水位計１は、例えば、原子力発電プラントの原子炉の内部の水位を検出するものである。この水位計１は、水没した状態と気中(水上)に露出した状態とで、冷接点と温接点の温度差が異なることを利用して水位を検出する。また、水位計１が水上に露出した状態では、水位計１の周囲において、蒸気等の凝縮性ガスが下方側から上方側へ向けて流通する。この水位計１は、水位を検出する水位検出器１０と、水位検出器１０を案内する案内管１１とを有している。
【００１９】
水位検出器１０は、深さ方向に延在して設けられている。つまり、水位検出器１０は、深さ方向を軸方向とする円柱状に形成されている。水位検出器１０は、深さ方向の下方側（軸方向の先端側）が径の小さい小径部１０ａとなっており、深さ方向の上方側（軸方向の基端側）が径の太い太径部１０ｂとなっている。また、水位検出器１０は、軸方向において、小径部１０ａと太径部１０ｂとの間がテーパ部１０ｃとなっている。
【００２０】
次に、図２を参照して、水位検出器１０の概略的な内部の構成について説明する。なお、図２に示す水位検出器１０は、図１に示す水位検出器１０の内部を容易に把握するために、径方向に太い形状として図示している。水位検出器１０は、有底の被覆管２１と、一対のリード線２２と、一対のリード線２２に接続される発熱線となるニクロム線２３と、一対のクロメル線２４と、一対のクロメル線２４に接続されるアルメル線２５と、被覆管２１の内部に設けられる絶縁体２６とを有している。
【００２１】
被覆管２１は、軸方向の先端側が底部となっており、その内部に、上記した各種導線を収納している。一対のリード線２２は、軸方向の基端側、つまり、水位検出器１０の太径部１０ｂの内部に設けられている。ニクロム線２３は、一端が一方のリード線２２に接続され、他端が他方のリード線２２に接続されており、テーパ部１０ｃ及び小径部１０ａにおいて、Ｕ字状に配置されている。一対のクロメル線２４は、一方のクロメル線２４が軸方向の基端側、つまり、水位検出器１０の太径部１０ｂの内部に設けられている。また、一対のクロメル線２４は、他方のクロメル線２４が軸方向の基端側から先端側にかけて、つまり、水位検出器１０の太径部１０ｂから小径部１０ａに至る内部に設けられている。アルメル線２５は、一端が一方のクロメル線２４に接続され、他端が他方のクロメル線２４に接続されている。
【００２２】
そして、アルメル線２５の一端と一方のクロメル線２４とを接続する深さ方向の上方側の接点が、冷接点Ｐ１となっている。また、アルメル線２５の他端と他方のクロメル線２４とを接続する深さ方向の下方側の接点が、温接点Ｐ２となっている。このため、ニクロム線２３は、温接点Ｐ２に隣接して設けられている。
【００２３】
したがって、水位検出器１０は、冷接点Ｐ１及び温接点Ｐ２が水中に没した状態の場合、ニクロム線２３で発生する熱が水中で除熱される。このため、冷接点Ｐ１における温度と温接点Ｐ２における温度との温度差は、予め設定された設定温度差以下となる。一方で、水位検出器１０は、冷接点Ｐ１及び温接点Ｐ２が水上に露出した状態の場合、ニクロム線２３で発生する熱により、温接点Ｐ２における温度が上昇する。このため、冷接点Ｐ１における温度と温接点Ｐ２における温度との温度差は、設定温度差よりも大きくなる。そして、温度差が設定温度差以下である場合、水位計１は、水位検出器１０が水中に没していると検出する。一方で、温度差が設定温度差よりも大きい場合、水位計１は、水位検出器１０が水上に露出していると検出する。
【００２４】
再び、図１を参照して、案内管１１について説明する。案内管１１は、その内部に水位検出器１０を挿通している。案内管１１は、深さ方向の下方側（軸方向の先端側）に設けられる傘部１１ａと、傘部１１ａの上方側に連なる直管部１１ｂとを有している。
【００２５】
直管部１１ｂは、その軸方向が、水位検出器１０の軸方向と同方向となっている。直管部１１ｂは、その内部に水位検出器１０が挿通される挿通穴３１が形成されている。挿通穴３１は、深さ方向の下方側（軸方向の先端側）が径の小さい小径挿通穴３１ａとなっており、深さ方向の上方側（軸方向の基端側）が径の太い太径挿通穴３１ｂとなっている。また、挿通穴３１は、軸方向において、小径挿通穴３１ａと太径挿通穴３１ｂとの間がテーパ挿通穴３１ｃとなっている。そして、水位検出器１０は、太径部１０ｂが太径挿通穴３１ｂに位置し、小径部１０ａが小径挿通穴３１ａに位置し、テーパ部１０ｃがテーパ挿通穴３１ｃに位置する。
【００２６】
図１、図３及び図４に示すように、傘部１１ａは、深さ方向の下方側（軸方向の先端側）に向かって径が広がるように形成されている。このため、案内管１１の傘部１１ａの内周面と、水位検出器１０の外周面との間には、隙間Ｃが形成される。この隙間Ｃには、水位計１が水上に露出した状態において、水位計１の周囲を流通する蒸気等の凝縮性ガスが流入する。この凝縮性ガスは、隙間Ｃ内に液溜りを形成する。
【００２７】
傘部１１ａには、複数の分割スリット３５が形成されており、複数の分割スリット３５は、周方向に所定の間隔を空けて形成されている。各分割スリット３５は、軸方向に沿って形成されている。このような分割スリット３５が周方向に複数形成されることで、傘部１１ａには、複数の分割傘部３６が形成されることとなる。ここで、分割スリット３５は、例えば、４つ形成されており、これにより、分割傘部３６が４つ形成される。このため、分割傘部３６の分割数は、偶数となる。
【００２８】
図４に示すように、複数（実施例１では４つ）の分割傘部３６は、挿通穴３１を中心として径方向に放射状に広がっている。４つの分割傘部３６は、隣接する２つの分割傘部３６のうち、一方の分割傘部３６ａの深さ方向における長さＬ１と、他方の分割傘部３６ｂの深さ方向における長さＬ２とが異なっている。ここで、分割傘部３６の深さ方向における長さとは、分割傘部３６の上端（基端）から分割傘部３６の下端（先端）までの長さである。分割傘部３６ａは、深さ方向における長さＬ１が、分割傘部３６ｂの深さ方向における長さＬ２に比して長くなっている。換言すれば、分割傘部３６ｂは、深さ方向における長さＬ２が、分割傘部３６ａの深さ方向における長さＬ１に比して短くなっている。そして、複数の分割傘部３６は、一方の分割傘部３６ａと、他方の分割傘部３６ｂとが周方向において互い違いに配置されている。つまり、一方の分割傘部３６ａは、中心となる挿通穴３１を挟んで対向して一対設けられている。同様に、他方の分割傘部３６ｂは、中心となる挿通穴３１を挟んで対向して一対設けられている。
【００２９】
以上のように、実施例１の構成によれば、案内管１１の傘部１１ａに分割スリット３５を設けることで、複数の分割傘部３６とすることができる。したがって、蒸気等の凝縮性ガスが、案内管１１の傘部１１ａと水位検出器１０との間に流入しても、凝縮性ガスは、分割スリット３５を介して流出することができる。このため、案内管１１の傘部１１ａと水位検出器１０との間に蒸気が留まり難くなるため、液溜りの形成を抑制することができる。
【００３０】
また、実施例１の構成によれば、複数の分割傘部３６の深さ方向における長さを異ならせることができる。したがって、案内管１１の傘部１１ａの内周面に、水等の液体が付着した場合、付着した液体（液滴）は、各分割傘部３６に沿って下方側に流れる。このとき、下方側に流れる液体は、表面張力によって分割傘部３６の下方側の端部に留まる場合がある。この場合、一方の分割傘部３６ａに留まる液体の位置と、他方の分割傘部３６ｂに留まる液体の位置とが異なることから、周方向に液体がくっついて環状に液溜りが形成されることを抑制することができる。
【００３１】
また、実施例１の構成によれば、長さが異なる２種類の分割傘部３６ａ、３６ｂを周方向に交互に配置することで、簡易な構成で、液溜りの発生を抑制可能な構成とすることができる。
【００３２】
なお、実施例１では、分割傘部３６の分割数が、偶数となる４つとしたが、この構成に限定されない。複数の分割傘部３６は、その分割数が奇数であってもよいし、５つ以上であっても、３つ以下であってもよい。
【００３３】
また、実施例１では、分割傘部３６を、長さが異なる２種類の分割傘部３６ａ、３６ｂとしたが、この構成に限定されない。つまり、複数の分割傘部３６は、深さ方向における長さが、それぞれ異なる長さとなっていればよい。
【実施例２】
【００３４】
次に、図５を参照して、実施例２に係る水位計５１について説明する。図５は、実施例２に係る水位計を深さ方向の下方側から見たときの平面図である。なお、実施例１と重複した記載を避けるべく、実施例１と重複する部分については、説明を省略するとともに、実施例１と同じ符号を用いて説明する。実施例２の水位計５１では、案内管１１の傘部１１ａの内周面に、複数の溝５３が形成されている。
【００３５】
図５に示すように、複数の溝５３は、案内管１１の各分割傘部３６ａ、３６ｂの内周面に形成され、周方向に所定の間隔を空けて形成されている。各溝５３は、各分割傘部３６ａ、３６ｂの内周面に沿って、深さ方向の上方側から下方側へ向けて、真っ直ぐに形成されている。また、各溝５３は、断面Ｖ字形状となっている。そして、複数の溝５３は、平行に形成されている。また、実施例２では、溝５３は、各分割傘部３６に対し、３つ形成されている。なお、本実施例では、断面Ｖ字形状の溝５３としたが、断面形状は特に限定されない。
【００３６】
以上のように、実施例２の構成によれば、案内管１１の分割傘部３６の内周面に、水等の液体が付着した場合、付着した液体（液滴）は、溝５３に沿って下方側に流れる。溝５３に沿って流れる液体は、表面張力が作用し難くなるため、分割傘部３６の下方側の端部に留まり難くなる。このため、液体は、分割傘部３６の下方側の端部から滴下し易くなることから、液溜りの発生を抑制することができる。
【実施例３】
【００３７】
次に、図６を参照して、実施例３に係る水位計６１について説明する。図６は、実施例３に係る水位計を深さ方向の下方側から見たときの平面図である。なお、実施例１及び２と重複した記載を避けるべく、実施例１及び２と重複する部分については、説明を省略するとともに、実施例１及び２と同じ符号を用いて説明する。実施例１の水位計１では、複数の分割傘部３６の深さ方向における長さを異なる長さとしたが、実施例３の水位計６１では、複数の分割傘部３６の深さ方向における長さを同じ長さとしている。
【００３８】
図６に示すように、複数（実施例３では４つ）の分割傘部３６は、実施例１と同様に、挿通穴３１を中心として径方向に放射状に広がっている。４つの分割傘部３６は、深さ方向における長さが同じ長さとなっている。このとき、４つの分割傘部３６の下方側の端部において、隣接する分割傘部３６同士の間に形成される分割スリット３５は、その周方向における隙間が、隣接する分割傘部３６に付着する液体がくっつき難い隙間となっている。
【００３９】
以上のように、実施例３の構成においても、案内管１１の傘部１１ａに分割スリット３５を設けることで、複数の分割傘部３６とすることができる。したがって、実施例１と同様に、蒸気等の凝縮性ガスが、案内管１１の傘部１１ａと水位検出器１０との間に流入しても、凝縮性ガスは、分割スリット３５を介して流出することができる。このため、案内管１１の傘部１１ａと水位検出器１０との間に蒸気が留まり難くなるため、液溜りの形成を抑制することができる。また、隣接する分割傘部３６同士の間に形成される分割スリット３５の周方向における隙間を、隣接する分割傘部３６に付着する液体がくっつき難い隙間とすることができる。このため、周方向に液体がくっついて環状に液溜りが形成されることを抑制することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１  水位計
１０  水位検出器
１１  案内管
１１ａ  傘部
１１ｂ  直管部
２１  被覆管
２２  リード線
２３  ニクロム線
２４  クロメル線
２５  アルメル線
２６  絶縁体
３１  挿通穴
３５  分割スリット
３６（３６ａ、３６ｂ）  分割傘部
５１  水位計（実施例２）
５３  溝
６１  水位計（実施例３）
Ｌ１  分割傘部３６ａの長さ
Ｌ２  分割傘部３６ｂの長さ
Ｃ  隙間
Ｐ１  冷接点
Ｐ２  温接点
【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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