(57)【要約】【課題】ノズルにおいて生じる圧力損失を抑制しつつ、駆動流体に対する被駆動流体の流量比を、より増大させることが可能なジェットポンプを提供する。【解決手段】ジェットポンプのノズル部４０は、ベンド通路３３からの駆動流体を、単数のノズル通路入口４１で受け、駆動流体の流れを２つに分けて、それぞれ第１噴射口４７と第２噴射口４８から噴射するものである。第１噴射口４７と第２噴射口４８は、ノズル中心軸線Ｊに直交する方向であってベンド通路入口に対してノズル通路入口４１が配置される方向であるノズル配置方向Ｎと、ノズル中心軸線Ｊに沿う方向であるノズル中心軸方向に直交する方向に、隣り合って配置されている。【選択図】図７
2015183618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
湾曲して延びており、且つベンド通路入口から駆動流体の供給を受けて駆動流体の流れの向きを変えるベンド通路を有する曲管部と、
前記ベンド通路から流入した駆動流体の流れを絞るノズル通路を有し、当該ノズル通路により絞られた駆動流体を、ノズル中心軸線に沿う方向であるノズル中心軸方向に噴射するノズル部と、
当該ノズル部から噴射された駆動流体の流れである噴流を受けると共に当該噴流の周囲にある被駆動流体を吸引する吸入口を有するインレットミキサ部と、
を備え、
前記ノズル部は、前記ベンド通路からの駆動流体を、単数のノズル通路入口で受け、駆動流体の流れを２つに分けて、それぞれ第１噴射口と第２噴射口から噴射するものであり、
第１噴射口と第２噴射口は、前記ノズル中心軸線に直交する方向であって前記ベンド通路入口に対して前記ノズル通路入口が配置される方向であるノズル配置方向と前記ノズル中心軸方向に直交する方向に隣り合って配置されている
ことを特徴とするジェットポンプ。
【請求項２】
第１噴射口と第２噴射口は、前記ベンド通路の中心線であるベンド通路中心線と前記ノズル中心軸線とを含む通路中心平面を挟んで、当該通路中心平面と直交する方向に隣り合って配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載のジェットポンプ。
【請求項３】
前記曲管部は、
前記ベンド通路を画定する内壁から、前記ベンド通路中心線がなす円弧形状の曲率半径の方向であるベンド通路湾曲方向に、前記ベンド通路中心線に向けて突出しており、且つ当該ベンド通路に沿って延びている突出部を、
有することを特徴とする請求項２に記載のジェットポンプ。
【請求項４】
前記突出部は、
前記内壁のうちベンド通路湾曲方向の内側に設けられており、前記ベンド通路中心線に向けて突出する内側突出部と、
前記内壁のうちベンド通路湾曲方向の外側に設けられており、前記ベンド通路中心線に向けて突出する外側突出部と、
を含むことを特徴とする請求項３に記載のジェットポンプ。
【請求項５】
前記ベンド通路の横断面及び前記ノズル通路入口の横断面は、前記ベンド通路湾曲方向に長軸が延びる楕円形状をなしている
ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のジェットポンプ。
【請求項６】
湾曲して延びており、且つベンド通路入口から駆動流体の供給を受けて駆動流体の流れの向きを変えるベンド通路を有する曲管部と、
前記ベンド通路から流入した駆動流体の流れを絞るノズル通路を有し、当該ノズル通路により絞られた駆動流体を噴射口から噴射するノズル部と、
当該ノズル部から噴射された駆動流体の流れである噴流を受けると共に当該噴流の周囲にある被駆動流体を吸引する吸入口を有するインレットミキサ部と、
を備え、
前記曲管部には、前記ベンド通路の中心線であるベンド通路中心線に沿って延びており、当該ベンド通路の横断面を２つに仕切る板状部材である通路仕切板が設けられており、
当該通路仕切板には、前記ベンド通路中心線を軸心とするねじれが形成されている
ことを特徴とするジェットポンプ。
【請求項７】
湾曲して延びており、且つベンド通路入口から駆動流体の供給を受けて駆動流体の流れの向きを変えるベンド通路を有する曲管部と、
前記ベンド通路から流入した駆動流体の流れを絞るノズル通路を有し、当該ノズル通路により絞られた駆動流体を、当該ノズル通路の中心軸線に沿う方向であるノズル中心軸方向に噴射するノズル部と、
当該ノズル部から噴射された駆動流体である噴流を受けると共に当該噴流の周囲にある被駆動流体を吸引する吸入口を有するインレットミキサ部と、
を備え、
前記ノズル部は、
駆動流体を前記吸入口に向けて噴射する複数の噴射口を有し、
当該複数の噴射口は、前記ノズル通路の中心軸線を中心とする螺旋上に配置されている
ことを特徴とするジェットポンプ。
【請求項８】
炉心を収容する原子炉圧力容器と、
前記原子炉圧力容器の径方向内側において周方向に延びており、当該原子炉圧力容器内において炉心を囲う円筒状の部材である炉心シュラウドと、
前記原子炉圧力容器と前記炉心シュラウドとの間にある、冷却材を鉛直下側に流すための空間であるダウンカマーに配置されており、ノズル部により駆動流体の噴流を形成することにより、当該噴流の周囲にある被駆動流体を吸引して、被駆動流体を駆動流体と共に前記炉心の鉛直下側に送るジェットポンプと、
を有し、
当該ジェットポンプは、
湾曲して延びており、且つベンド通路入口から駆動流体の供給を受けて駆動流体の流れの向きを変えるベンド通路を有する曲管部と、
前記ベンド通路からの駆動流体の流れを絞るノズル通路を有し、当該ノズル通路により絞られた駆動流体を、ノズル中心軸線に沿う方向であるノズル中心軸方向に噴射するノズル部と、
当該ノズル部により形成された噴流を受けると共に当該噴流の周囲にある被駆動流体を吸引する吸入口を有するインレットミキサ部と、
を備え、
前記ノズル部は、前記ベンド通路からの駆動流体を、単数のノズル通路入口で受け、駆動流体の流れを２つに分けて、それぞれ第１噴射口と第２噴射口から噴射するものであり、
第１噴射口と第２噴射口は、前記ノズル中心軸線に直交する方向であって前記ベンド通路入口に対して前記ノズル通路入口が配置される方向であるノズル配置方向と前記ノズル中心軸方向に直交する方向に隣り合って配置されている
ことを特徴とする沸騰水型原子炉。
【請求項９】
前記ジェットポンプは、
前記曲管部と前記ノズル部が、それぞれ２つ設けられており、
駆動流体の流れを、２つに分けて、各曲管部に導く分流部を、さらに備え、
前記原子炉圧力容器と前記炉心シュラウドとの間において、当該原子炉圧力容器の周方向に複数配列されており、
第１噴射口と第２噴射口は、前記原子炉圧力容器の径方向に隣り合って配置されている
ことを特徴とする請求項８に記載の沸騰水型原子炉。
【請求項１０】
前記ジェットポンプは、
２つの前記ノズル通路入口は、当該原子炉圧力容器の周方向に配列されており、
２つの前記ベンド通路入口は、当該原子炉圧力容器の径方向に配列されており、
２つの前記曲管部のうち前記ベンド通路入口側の端部が、前記原子炉圧力容器の径方向において重なるように構成されている
ことを特徴とする請求項９に記載の沸騰水型原子炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ジェットポンプに関し、特に、原子炉圧力容器内に設けられて炉心の下側に冷却材を送るジェットポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
沸騰水型原子炉等の原子炉圧力容器内には、炉心に冷却材を強制的に循環させるための再循環系の設備として、炉心の下側に向けて冷却材を圧送するジェットポンプが設けられているものがある。原子炉圧力容器内には、通常、炉心を内側に囲い内部に冷却材の通路が形成される円筒状の構造部であるシュラウドが設けられおり、当該シュラウドの径方向外側（水平方向外側）には、通常、冷却材を鉛直下側に流すための空間、いわゆるダウンカマーが形成されている。上述したジェットポンプは、ダウンカマーに配置されており、一般的に、周方向に所定の間隔をあけて複数配列されている。
【０００３】
このようなジェットポンプは、一般的に、原子炉圧力容器外に設けられた再循環系のポンプから駆動流体として冷却材の供給を受ける。ジェットポンプは、当該駆動流体を鉛直上側に上昇させるライザー管と、ライザー管から入口に流入した駆動流体の流れを、鉛直下側に流動方向を変えて出口から流出させる曲がり管（いわゆるエルボ）と、曲がり管から流入した駆動流体の流れを絞って噴出口から噴出するノズルとを有している。加えて、ジェットポンプは、ノズルの噴出口から噴出された駆動流体の流れ、いわゆるノズル噴流を、吸入口で受けると共に、当該噴流の周囲にある冷却材を被駆動流体として、当該吸入口から吸引して、駆動流体と被駆動流体とを混合させるインレットミキサとを有している。
【０００４】
このようなジェットポンプの効率の向上を目的として、ノズル及び噴出口を複数有するジェットポンプが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１２／０１５６０６０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ノズルとその噴出口の数を単に増やしたのでは、ノズル内を流れる駆動流体に生じる圧力損失が増大するという問題が生じる。また、ノズルの内部に被駆動流体が流れる通路を形成すると、当該通路を画定する壁体により、ノズル内を流れる駆動流体に流路抵抗が生じてしまい、駆動流体に生じる圧力損失が増大するという問題が生じる。
【０００７】
本発明の実施形態は、上記事情に鑑みてなされたものであって、ノズルにおいて生じる圧力損失を抑制しつつ、駆動流体に対する被駆動流体の流量比を、より増大させることが可能なジェットポンプ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】
上述の目的を達成するため、本発明の実施形態のジェットポンプは、湾曲して延びており、且つベンド通路入口から駆動流体の供給を受けて駆動流体の流れの向きを変えるベンド通路を有する曲管部と、前記ベンド通路から流入した駆動流体の流れを絞るノズル通路を有し、当該ノズル通路により絞られた駆動流体を、ノズル中心軸線に沿う方向であるノズル中心軸方向に噴射するノズル部と、当該ノズル部から噴射された駆動流体の流れである噴流を受けると共に当該噴流の周囲にある被駆動流体を吸引する吸入口を有するインレットミキサ部と、を備え、前記ノズル部は、前記ベンド通路からの駆動流体を、単数のノズル通路入口で受け、駆動流体の流れを２つに分けて、それぞれ第１噴射口と第２噴射口から噴射するものであり、第１噴射口と第２噴射口は、前記ノズル中心軸線に直交する方向であって前記ベンド通路入口に対して前記ノズル通路入口が配置される方向であるノズル配置方向と前記ノズル中心軸方向に直交する方向に隣り合って配置されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の他の実施形態のジェットポンプは、湾曲して延びており、且つベンド通路入口から駆動流体の供給を受けて駆動流体の流れの向きを変えるベンド通路を有する曲管部と、前記ベンド通路から流入した駆動流体の流れを絞るノズル通路を有し、当該ノズル通路により絞られた駆動流体を噴射口から噴射するノズル部と、当該ノズル部から噴射された駆動流体の流れである噴流を受けると共に当該噴流の周囲にある被駆動流体を吸引する吸入口を有するインレットミキサ部と、を備え、前記曲管部には、前記ベンド通路の中心線であるベンド通路中心線に沿って延びており、当該ベンド通路の横断面を２つに仕切る板状部材である通路仕切板が設けられており、当該通路仕切板には、前記ベンド通路中心線を軸心とするねじれが形成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の他の実施形態のジェットポンプは、湾曲して延びており、且つベンド通路入口から駆動流体の供給を受けて駆動流体の流れの向きを変えるベンド通路を有する曲管部と、前記ベンド通路から流入した駆動流体の流れを絞るノズル通路を有し、当該ノズル通路により絞られた駆動流体を、当該ノズル通路の中心軸線に沿う方向であるノズル中心軸方向に噴射するノズル部と、当該ノズル部から噴射された駆動流体である噴流を受けると共に当該噴流の周囲にある被駆動流体を吸引する吸入口を有するインレットミキサ部と、を備え、前記ノズル部は、駆動流体を前記吸入口に向けて噴射する複数の噴射口を有し、当該複数の噴射口は、前記ノズル通路の中心軸線を中心とする螺旋上に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の実施形態の沸騰水型原子炉は、炉心を収容する原子炉圧力容器と、前記原子炉圧力容器の径方向内側において周方向に延びており、当該原子炉圧力容器内において炉心を囲う円筒状の部材である炉心シュラウドと、前記原子炉圧力容器と前記炉心シュラウドとの間にある、冷却材を鉛直下側に流すための空間であるダウンカマーに配置されており、ノズル部により駆動流体の噴流を形成することにより、当該噴流の周囲にある被駆動流体を吸引して、被駆動流体を駆動流体と共に前記炉心の鉛直下側に送るジェットポンプと、を有し、当該ジェットポンプは、湾曲して延びており、且つベンド通路入口から駆動流体の供給を受けて駆動流体の流れの向きを変えるベンド通路を有する曲管部と、前記ベンド通路からの駆動流体の流れを絞るノズル通路を有し、当該ノズル通路により絞られた駆動流体を、ノズル中心軸線に沿う方向であるノズル中心軸方向に噴射するノズル部と、当該ノズル部により形成された噴流を受けると共に当該噴流の周囲にある被駆動流体を吸引する吸入口を有するインレットミキサ部と、を備え、前記ノズル部は、前記ベンド通路からの駆動流体を、単数のノズル通路入口で受け、駆動流体の流れを２つに分けて、それぞれ第１噴射口と第２噴射口から噴射するものであり、第１噴射口と第２噴射口は、前記ノズル中心軸線に直交する方向であって前記ベンド通路入口に対して前記ノズル通路入口が配置される方向であるノズル配置方向と前記ノズル中心軸方向に直交する方向に隣り合って配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の実施形態によれば、ノズルにおいて生じる圧力損失を抑制しつつ、駆動流体に対する被駆動流体の流量比を、より増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態のジェットポンプを備えた原子炉圧力容器内の構成を示す断面立面図である。
【図２】第１の実施形態のジェットポンプとその周辺構成を示す斜視図である。
【図３】第１の実施形態のジェットポンプの立面図である。
【図４】第１の実施形態のジェットポンプの断面立面図である。
【図５】第１の実施形態のジェットポンプを備えた原子炉圧力容器の断面図であり、図１のV−V線による断面図である。
【図６】第１の実施形態のジェットポンプを備えた原子炉圧力容器の断面図であり、ジェットポンプとその周辺構成を示す拡大断面図である。
【図７】第１の実施形態のジェットポンプの断面立面図であり、ノズル部周辺の拡大断面図である。
【図８】図７のVIII−ＶIII線による断面図であり、ベンド通路の途中に形成される旋回流を説明する図である。
【図９】図７のIX−IX線による断面図であり、ノズル通路入口に形成される旋回流を説明する図である。
【図１０】第１の実施形態のジェットポンプのノズル部の斜視図である。
【図１１】図７のXI−XI線による断面図であり、本実施形態のジェットポンプのノズル部に形成された２つのノズル通路において形成される旋回流を説明する図である。
【図１２】第１の実施形態のジェットポンプのノズル部に形成された２つの噴射口の配置を説明する図である。
【図１３】第２の実施形態のジェットポンプの断面立面図であり、ノズル部周辺の拡大断面図である。
【図１４】図１３のXIV−XIV線による断面図であり、ベンド通路の途中に形成される旋回流を説明する図である。
【図１５】図７のVIII−ＶIII線による断面図であり、第３の実施形態のベンド通路の途中に形成される旋回流を説明する図である。
【図１６】図７のIX−IX線による断面図であり、第３の実施形態のノズル通路入口に形成される旋回流を説明する図である。
【図１７】第３の実施形態のジェットポンプのノズル部の斜視図である。
【図１８】第３の実施形態の変形例を説明する図であり、ベンド通路を画定する壁体に突出部が形成されている態様を説明する図である。
【図１９】第４の実施形態のジェットポンプのうちノズル部の周辺構成を示す断面立面図である。
【図２０】図１９でXX−XX線で示す方向からノズル部を見た透視図である。
【図２１】第５の実施形態のジェットポンプの断面立面図であり、ノズル部周辺の拡大断面図である。
【図２２】図２１のXXII−XXII線による断面図であり、ベンド通路の途中における通路仕切板の角度を説明する図である。
【図２３】図２１のXXIII−XXIII線による断面図であり、ベンド通路の途中における通路仕切板の角度を説明する図である。
【図２４】図２１のXXIV−XXIV線による断面図であり、ベンド通路のうちノズル通路入口側の端部における通路仕切板の角度を説明する図である。
【図２５】第５の実施形態のジェットポンプのノズル部に形成された噴射口の正面図である。
【図２６】第５の実施形態のジェットポンプのノズル部の斜視図である。
【図２７】第６の実施形態のジェットポンプの断面立面図であり、ノズル部周辺の拡大断面図である。
【図２８】図２７のXXVIII−XXVIII線による断面図であり、本実施形態のジェットポンプのノズル部に形成された噴射口の配置を説明する図である。
【図２９】図２７のXXIX−XXIX線による断面図であり、インレットミキサ部の吸入口の近傍に形成される旋回流を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態により、本発明が限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【００１５】
〔第１の実施形態〕
まず、第１の実施形態のジェットポンプの概略構成と、当該ジェットポンプが適用される沸騰水型原子炉の一例について、図１〜図６を用いて説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態のジェットポンプを備えた原子炉圧力容器内の構成を示す断面立面図である。図２は、本実施形態のジェットポンプとその周辺構成を示す斜視図である。図３は、本実施形態のジェットポンプの立面図である。図４は、本実施形態のジェットポンプの断面立面図である。図５は、本実施形態のジェットポンプを備えた原子炉圧力容器の断面図であり、図１のV−V線による断面図である。図６は、本実施形態のジェットポンプを備えた原子炉圧力容器の断面図であり、ジェットポンプとその周辺構成を示す拡大断面図である。
【００１７】
図７は、本実施形態のジェットポンプの断面立面図であり、ノズル部周辺の拡大断面図である。図８は、図７のVIII−ＶIII線による断面図であり、ベンド通路の途中に形成される旋回流を説明する図である。図９は、図７のIX−IX線による断面図であり、ノズル通路入口に形成される旋回流を説明する図である。図１０は、本実施形態のジェットポンプのノズル部の斜視図である。図１１は、図７のXI−XI線による断面図であり、本実施形態のジェットポンプのノズル部に形成された２つのノズル通路において形成される旋回流を説明する図である。図１２は、本実施形態のジェットポンプのノズル部に形成された２つの噴射口の配置を説明する図である。
【００１８】
なお、以下の説明において、鉛直方向のうち上側を「鉛直上側」と記して図に矢印Ｕで示し、鉛直方向のうち下側を「鉛直下側」と記して図に矢印Ｄで示す。また、水平方向を矢印Ｈで示す。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態の沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）１は、炉心３と、炉心３及び炉内構造物を収容する原子炉圧力容器５とを有している。原子炉圧力容器５は、軸心（図に一点鎖線Ａで示す）が鉛直方向に延びる略円筒状をなしている部分（以下、筒状部と記す）５ａと、当該筒状部より鉛直下側を構成する部分（以下、底部と記す）５ｃと、筒状部より鉛直上側を構成する部分（以下、頂部と記す）５ｅを有している。
【００２０】
なお、以下の説明において、原子炉圧力容器５の筒状部５ａの軸心を、図において、一点鎖線Ａ又は点Ａで示し、当該一点鎖線Ａに沿う方向を、原子炉圧力容器５の軸方向と記す。原子炉圧力容器５の径方向を、図に矢印Ｒで示す。また、原子炉圧力容器５の周方向を、図に矢印Ｃで示す。
【００２１】
炉心３は、原子炉圧力容器５の筒状部５ａの径方向内側に配置されている。原子炉圧力容器５の筒状部５ａの径方向内側には、炉心３を囲う炉心シュラウド７が設けられている。炉心シュラウド７は、図示しない上部格子板及び炉心支持板を支持している。炉心シュラウド７は、原子炉圧力容器５の周方向に延びており、円筒状をなしている。原子炉圧力容器５内のうち筒状部５ａと炉心シュラウド７との間には、冷却材を鉛直下側に流すための空間、いわゆるダウンカマー６が形成されている。
【００２２】
ダウンカマー６を流れる冷却材のうちジェットポンプ１０が鉛直下側に送出した冷却材は、底部５ｃにおいて流れの向きを変えて、炉心シュラウド７の径方向内側を、鉛直上側に流れる。炉心シュラウド７の径方向内側において、冷却材は、炉心３に沿って流れ、当該炉心３を冷却する。
【００２３】
原子炉圧力容器５内において、炉心３より鉛直上側には、冷却材（蒸気と水の二相混合流）から蒸気を分離する気水分離器８が設けられている。さらに、気水分離器８より鉛直上側には、気水分離器８からの冷却材（蒸気）の湿分を低減させる蒸気乾燥器９が設けられている。本実施形態のジェットポンプ１０は、ダウンカマー６に配置されており、炉心シュラウド７と筒状部５ａとの間にある冷却材を、底部５ｃすなわち炉心３の鉛直下側に送出する。
【００２４】
ジェットポンプ１０は、原子炉圧力容器５外に設けられた駆動ポンプ（図示せず）から冷却材の供給を受けて作動する。駆動ポンプは、炉心３に冷却材を強制的に循環させるための設備である原子炉冷却材再循環（ＰＬＲ）系を構成しており、図２に矢印Ｋで示す方向からジェットポンプ１０を作動させるための冷却材を圧送する。
【００２５】
なお、以下の説明において、ジェットポンプ１０を作動させるために、駆動ポンプ等、ジェットポンプ１０外から供給される流体を「駆動流体」と記す。ジェットポンプ１０は、後述するノズル部４０により駆動流体の噴流を形成し、当該噴流により生じる圧力（静圧）の低下によって、当該噴流の周囲にある駆動流体とは別の流体を吸入し、駆動流体と共に圧送する。駆動流体は、誘起流体（inducing fluid）とも称される。駆動流体により生じる圧力低下によってジェットポンプ１０に吸入される流体を、以下に「被駆動流体」と記す。本実施形態のジェットポンプ１０において、駆動流体及び被駆動流体は、いずれも、炉心３を冷却するための冷却材（冷却水）である。
【００２６】
図２及び図３に示すように、ジェットポンプ１０は、駆動流体を鉛直上側に導く部分（以下、ライザー管部と記す）２０と、ライザー管部２０により導かれた駆動流体を２つの流れに分流する部分（以下、分流部と記す）２５とを有している。加えて、ジェットポンプ１０は、分流部２５により分流された流れの向きを鉛直下側に変える部分（以下、曲管部と記す）３０を２つ有している。ジェットポンプ１０には、各曲管部３０に対応して、曲管部３０から受けた流れを絞り、噴射する部分（以下、ノズル部と記す）４０が、２つ設けられている。なお、以下の説明においては、２つの曲管部３０のうち一方と、当該曲管部３０に対応する１つのノズル部４０について説明する。
【００２７】
図４に示すように、ライザー管部２０、分流部２５、曲管部３０、及びノズル部４０には、それぞれ、駆動流体が流れる通路が、内部に形成されている。以下の説明において、ライザー管部２０に形成されている通路を「ライザー管通路」と記して符号２２を付す。分流部２５に形成されている通路を「分流通路」と記して符号２７を付す。また、曲管部３０に形成されており且つ湾曲して延びている通路を「ベンド通路」と記して符号３３を付す。ノズル部４０に形成されており、下流側に向かうに従って横断面の面積が小さくなる通路を「ノズル通路」と記して符号４４を付す。
【００２８】
以上に説明した各通路は、ライザー管通路２２、分流通路２７、ベンド通路３３、ノズル通路４４の順に接続されている。駆動ポンプから圧送された駆動流体は、供給口２１からライザー管通路２２に流入する。ライザー管通路２２に流入した駆動流体は、当該ライザー管通路２２を鉛直上側に流れて、分流通路２７に流入する。分流通路２７に流入した駆動流体は、２つの流れに分流されて、それぞれ、ベンド通路３３の入口（以下、ベンド通路入口と記す）３１からベンド通路３３に流入する。ベンド通路入口３１から流入した駆動流体は、当該ベンド通路３３において流れの向きを鉛直下側に変えて、ノズル通路４４の入口（以下、ノズル通路入口と記す）４１からノズル通路４４に流入する。
【００２９】
ノズル通路４４は、ノズル通路入口４１から流入した駆動流体の流れを絞り、ノズル部４０に形成された開口である噴射口４７（４８）から駆動流体を噴射する。本実施形態の噴射口４７（４８）の詳細な構成については、後述する。
【００３０】
また、ジェットポンプ１０は、ノズル部４０から噴射された駆動流体を受け入れると共に、駆動流体により形成された圧力（静圧）の低下により、噴射口４７（４８）の周囲にある被駆動流体を、吸入口５１から吸引して、駆動流体と被駆動流体とを混合させる部分（以下、インレットミキサ部と記す）５０を有している。さらに、ジェットポンプ１０は、インレットミキサ部５０からの駆動流体と被駆動流体が混合された流体を、減速させると共に圧力（静圧）を増大させて吐出口６６から吐出する部分（以下、ディフューザ部）６０とを有している。
【００３１】
インレットミキサ部５０とディフューザ部６０には、それぞれ、駆動流体及び被駆動流体が流れる通路が、内部に形成されている。インレットミキサ部５０に形成されている通路を「インレットミキサ通路」と記して符号５５を付す。ディフューザ部６０に形成されている通路を「ディフューザ通路」と記して符号６３を付す。ディフューザ通路６３は、下流側（鉛直下側）に向かうに従って、その横断面の径が大きくなるよう構成されている。
【００３２】
なお、本実施形態のインレットミキサ通路５５は、下流側（鉛直下側）に向かうに従って横断面の径が小さくなるよう構成されている部分（以下、縮径通路と記す）５２ａと、ディフューザ通路６３を含めて最も横断面の径が小さい部分（以下、スロート通路と記す）５２ｃを有している。
【００３３】
本実施形態のインレットミキサ部５０は、縮径通路５２ａを画定しており、上流側（鉛直上側）に吸入口５１が形成されている鐘状の管状の部材、いわゆるベルマウス５３と、当該ベルマウス５３の下流側（鉛直下側）に接続されており、スロート通路５２ｃを画定する部分（以下、単に「スロート」と記す）５４とを有している。
【００３４】
以上に説明した各通路は、縮径通路５２ａ、スロート通路５２ｃ、ディフューザ通路６３の順に接続されている。吸入口５１から流入した駆動流体及び被駆動流体は、縮径通路５２ａで絞られて、スロート通路５２ｃに流入し混合される。スロート通路５２ｃからディフューザ通路６３に流入した混合流体は、ディフューザ通路６３の横断面の径が拡大するに従って、減速されて圧力（静圧）が増大し、吐出口６６から吐出される。
【００３５】
以上のように構成されたジェットポンプ１０は、図５に示す沸騰水型原子炉１の鉛直方向に直交する断面において、原子炉圧力容器５の周方向（図に矢印Ｃで示す）に複数配列されている。ジェットポンプ１０は、炉心３を囲う炉心シュラウド７と、原子炉圧力容器５の筒状部５ａとの間に形成されたダウンカマー６に沿って配列されている。
【００３６】
図６に示すように、ライザー管部２０のライザー管通路２２は、横断面が円形をなしている。ライザー管部２０を中央に挟んでその両側には、それぞれノズル部４０が配置されている。各ノズル部４０のノズル通路入口４１は、横断面が円形をなしている。
【００３７】
図６及び図７に示すように、ノズル部４０のノズル通路入口４１及びノズル通路４４（図７参照）の中心軸線を、以下に「ノズル中心軸線」と記して各図に一点鎖線Ｊ又は点Ｊで示す。また、当該ノズル中心軸線Ｊに沿う方向を「ノズル中心軸方向」と記す。本実施形態のジェットポンプ１０は、ノズル中心軸線Ｊが鉛直方向に延びるよう原子炉圧力容器５内に設置されている。
【００３８】
また、ノズル中心軸線Ｊに直交する方向であって、ベンド通路入口３１に対してノズル通路入口４１が配置される方向を、以下に「ノズル配置方向」と記して図に矢印Ｎで示す。本実施形態の沸騰水型原子炉１において、ノズル配置方向Ｎは、図６に示すように、ライザー管部２０に対してノズル部４０が配置される方向であり、図に矢印Ｃで示す原子炉圧力容器５の周方向とほぼ一致している。
【００３９】
図７に示すように、インレットミキサ部５０のベルマウス５３及びその開口である吸入口５１は、ノズル中心軸線Ｊと同軸に配置されている。ベルマウス５３の横断面及び吸入口５１の横断面は、当該ノズル中心軸線Ｊを中心とする円形をなしている。
【００４０】
一方、ベンド通路３３の横断面は、図８に示すように、円形をなしている。ベンド通路３３の円形断面の中心を点Ｂで示す。なお、ベンド通路３３の横断面において、点Ｂで示す中心に向かう向きを「ベンド通路の径方向内側」と記して図に矢印ＢＲ１で示す。また、当該中心から離間する向きを「ベンド通路の径方向外側」と記して図に矢印ＢＲ２で示す。
【００４１】
加えて、ベンド通路３３は、図７に示すように、湾曲して延びており、その中心線を以下に「ベンド通路中心線」と記して二点鎖線Ｂで示す。本実施形態において、ベンド通路中心線Ｂは、円弧状に１８０度湾曲している。すなわち、円形の横断面を有するベンド通路３３は、ベンド通路入口３１からノズル通路入口４１まで円弧状に１８０度湾曲して延びている。
【００４２】
なお、以下の説明において、ベンド通路中心線Ｂがなす円弧形状の曲率半径の方向を「ベンド通路湾曲方向」と記す。ベンド通路湾曲方向のうち、曲率中心がある側すなわち内側を、以下に「ベント通路湾曲内側」と記して図にＢＣ１で示す。これに対して、当該円弧状の径方向外側を、「ベンド通路湾曲外側」と記して、図にＢＣ２で示す。
【００４３】
加えて、本実施形態のジェットポンプ１０は、ベンド通路中心線Ｂが、ノズル中心軸線Ｊと同一の平面上に位置しており、ベンド通路中心線Ｂ及びノズル中心軸線Ｊを含む仮想の平面を「通路中心平面」と記して、図に二点鎖線Ｐで示す。本実施形態において、通路中心平面Ｐは、ノズル配置方向Ｎ及び鉛直方向に延びている。
【００４４】
以上のように構成されたベント通路３３においては、図７に示すように、ベンド通路中心線Ｂに沿って、ノズル通路４４に向けて駆動流体が流れると、ベンド通路湾曲外側ＢＣ２は、ベンド通路湾曲内側ＢＣ１に比べて流速（動圧）が高く、静圧が低くなる。この圧力差により、図８に示すように、ベンド通路３３のうち通路中心線が通る部位（図に点Ｂで示す）においては、通路中心平面Ｐ（図に二点鎖線Ｐで示す）に沿ってベンド通路湾曲内側ＢＣ１（図に矢印ＢＣ１で示す）からベンド通路湾曲外側ＢＣ２（図に矢印ＢＣ２で示す）に向かう流れが形成される。
【００４５】
これにより、ベンド通路３３においては、ベンド通路中心線Ｂに沿って駆動流体が流れると共に、当該駆動流体には、通路中心平面Ｐを挟んで２つの旋回流（図に矢印Ｓ１及び矢印Ｓ２で示す）が形成される。これら旋回流は、互いに逆向きに旋回しており、以下に、矢印Ｓ１で示す旋回流を特に「第１の旋回流」と記し、矢印Ｓ２で示す旋回流を特に「第２の旋回流」と記す。
【００４６】
これら第１及び第２の旋回流は、ベンド通路３３のうち径方向内側、より具体的には通路中心平面Ｐ側において、ベンド通路湾曲内側ＢＣ１からベンド通路湾曲外側ＢＣ２に向けて流れる。これら旋回流は、ベンド通路３３のうち径方向外側において、ベンド通路３３を画定する内壁３２に当たり、当該内壁３２に沿ってベンド通路湾曲外側ＢＣ２からベンド通路湾曲内側ＢＣ１に向けて流れる。
【００４７】
ベンド通路３３からノズル通路４４に流入した駆動流体は、図９に示すように、ノズル通路入口４１においても、ベンド通路３３のうち径方向内側すなわち通路中心平面Ｐ側においては、ベンド通路湾曲内側ＢＣ１からベンド通路湾曲外側ＢＣ２に流れ、ベンド通路３３のうち径方向外側、すなわち内壁３２に沿っては、ベンド通路湾曲外側ＢＣ２からベンド通路湾曲内側ＢＣ１に流れる。
【００４８】
ノズル通路入口４１において、ベンド通路湾曲外側ＢＣ２は、ライザー管部２０に対してノズル部４０が配置される方向であるノズル配置方向Ｎに一致している。このため、ノズル通路入口４１においては、ノズル中心軸線Ｊを含む通路中心平面Ｐ（図に二点鎖線Ｐで示す）を挟んで、当該ノズル中心軸線Ｊ及びノズル配置方向Ｎに直交する方向（図に矢印Ｇで示す）に、第１の旋回流（図に矢印Ｓ１で示す）と第２の旋回流（図に矢印Ｓ２で示す）が形成されることになる。
【００４９】
そこで、本実施形態のノズル部４０は、図１０に示すように、単数のノズル通路入口４１で受けた２つの旋回流を伴う駆動流体の流れを、第１及び第２の旋回流に対応して２つの流れに分け、それぞれ対応する噴射口からインレットミキサ部５０の吸入口５１に向けて駆動流体を噴射するよう構成されている。ノズル部４０は、第１の旋回流（図に矢印Ｓ１で示す）に対応して第１噴射口４７が設けられており、第２の旋回流（図に矢印Ｓ２で示す）に対応して第２噴射口４８が設けられている。
【００５０】
ノズル部４０は、ノズル中心軸方向をノズル通路入口４１から噴射口４７，４８側に向かうに従って先細となるよう構成されている。ノズル部４０が画定するノズル通路４４は、ノズル通路入口４１から噴射口４７，４８側に向かうに従って、ノズル中心軸線Ｊに直交する横断面の断面積（以下、単に「通路断面積」と記す）が小さくなるように構成されている。
【００５１】
ノズル通路４４は、下流側において途中で二股に分かれており、図１１に示すように、第１の旋回流に対応して形成された第１ノズル通路４５と、第２の旋回流に対応して形成された第２ノズル通路４６とを有している。つまり、第１ノズル通路４５の下流側の開口が、第１噴射口４７であり、第２ノズル通路４６の下流側の開口が、第２噴射口４８である。第１ノズル通路４５及び第２ノズル通路４６は、それぞれ、第１噴射口４７及び第２噴射口４８に向かうに従って、通路断面積が小さくなるよう構成されている。
【００５２】
図１２に示すように、本実施形態において、第１噴射口４７と第２噴射口４８は、それぞれ円形をなしており、通路中心平面Ｐ及びノズル中心軸線Ｊ（図に点Ｊで示す）を挟んで、その両側に配置されている。第１噴射口４７と第２噴射口４８は、ノズル中心軸方向（図に一点鎖線Ｊで示す）とノズル配置方向Ｎに直交する方向（図に矢印Ｇで示す）に隣り合って配置されている。
【００５３】
本実施形態のジェットポンプ１０においては、ノズル中心軸方向とノズル配置方向Ｎに直交する方向は、ベンド通路中心線Ｂ（図７の二点鎖線Ｂ参照）とノズル中心軸線Ｊとを含む通路中心平面Ｐに直交しており、第１噴射口４７と第２噴射口４８は、当該通路中心平面Ｐを挟んで、その両側に隣り合って配置されている。
【００５４】
以上のように構成されたノズル部４０は、ノズル通路入口４１から流入した駆動流体の流れ、すなわち第１の旋回流と第２の旋回流を伴う駆動流体の流れを絞り、当該流れを、第１の旋回流を伴う流れと、第２の旋回流を伴う流れとの、２つに分ける。ノズル部４０は、第１の旋回流を伴う流れを、第１ノズル通路４５に導き、第２の旋回流を伴う流れを、第２ノズル通路４６に導く。第１ノズル通路４５は、第１の旋回流を維持したまま、当該旋回流を伴う駆動流体の流れを絞る。同様に、第２ノズル通路４６は、第１の旋回流とは逆向きに旋回する第２の旋回流を維持して、当該旋回流を伴う駆動流体の流れを絞る。
【００５５】
これにより、第１噴射口４７から吸入口５１に噴射される駆動流体の流れ（以下、第１噴流と記す）は、第１の旋回流を伴うものにすることができる。当該旋回流が強くなるに従って、第１噴流の周囲にある被駆動流体は、当該第１噴流に巻き込まれて混合されやすくなる。駆動流体に混合される被駆動流体の流量を増大させることにより、吸入口５１から吸引される被駆動流体の流量を増大させることができる。第２噴射口４８から吸入口５１に噴射される駆動流体の流れについても、第２噴射口４８と同様である。
【００５６】
以上に説明したように本実施形態のジェットポンプ１０は、駆動流体の供給を受け、当該駆動流体を鉛直上側に導くライザー管通路２２を有するライザー管部２０と、湾曲して延びており、ライザー管通路２２から駆動流体の供給を受け、当該駆動流体の流れの向きを、鉛直下側に変えるベンド通路３３を有する曲管部３０とを有している。さらに、ジェットポンプ１０は、ベンド通路３３から流入した駆動流体の流れを絞るノズル通路４４を有し、ノズル通路４４により絞られた駆動流体を、当該ノズル通路４４の中心軸線に沿う方向であるノズル中心軸方向に噴射するノズル部４０と、噴射口４７，４８から噴射された駆動流体である噴流を吸入口５１で受けると共に、当該噴流の周囲にある被駆動流体を当該吸入口５１から吸引するインレットミキサ部５０と、を備えている。
【００５７】
ノズル部４０は、ベンド通路３３からの駆動流体を、単数のノズル通路入口４１で受け、駆動流体の流れを２つに分けて、それぞれ第１噴射口４７と第２噴射口４８から噴射するものである。これら第１噴射口４７と第２噴射口４８は、ライザー管部２０に対してノズル部４０が配置される方向であるノズル配置方向Ｎと、ノズル中心軸方向に直交する方向に、隣り合って配置されているものとした。
【００５８】
上述したベント通路においては、ベンド通路３３の中心線に沿って、ノズル通路４４に向けて駆動流体が流れると共に、当該駆動流体には、互いに逆向きに旋回する２つの旋回流が形成される。これら旋回流を伴う駆動流体の流れは、ノズル通路４４に流入する。ノズル通路入口４１において、２つの旋回流は、ノズル中心軸方向及びノズル配置方向Ｎに直交する方向に隣り合っている。
【００５９】
ノズル部４０において、第１噴射口４７と第２噴射口４８は、ノズル配置方向Ｎとノズル中心軸方向に直交する方向に隣り合って配置されているので、ノズル通路入口４１から流入した駆動流体の流れを、２つの旋回流を維持して、それぞれ対応する第１噴射口４７及び第２噴射口４８から噴射することができる。第１噴射口４７から噴射された駆動流体の流れである第１噴流と、第２噴射口４８から噴射された駆動流体の流れである第２噴流を、それぞれ旋回流れを伴うものとすることができる。これにより、駆動流体に混合される被駆動流体の流量を増大させる、すなわちインレットミキサ部５０の吸入口５１から吸引される被駆動流体の流量をより増大させることができる。これにより、本実施形態のジェットポンプ１０は、ノズル通路４４において生じる圧力損失を抑制しつつ、駆動流体に対する被駆動流体の流量比（いわゆるＭ比）を増大させることができる。
【００６０】
以上に説明したジェットポンプ１０は、原子炉圧力容器５と炉心シュラウド７との間にあるダウンカマー６に複数配置されている（図５参照）。ノズル部４０により駆動流体の噴流を形成することにより、当該噴流の周囲にある被駆動流体を吸引して、図１に示すように被駆動流体を駆動流体と共に炉心３の鉛直下側に送る。当該ジェットポンプ１０は、原子炉圧力容器５及び炉心シュラウド７と共に、図１に示す本実施形態の沸騰水型原子炉１を構成している。
【００６１】
本実施形態のジェットポンプ１０は、駆動流体の供給を受けるライザー管通路２２を有するライザー管部２０と、湾曲して延びており、且つライザー管通路２２から駆動流体の供給をベンド通路入口３１で受け、駆動流体の流れの向きを変えるベンド通路３３を有する曲管部３０とを有している。ジェットポンプ１０は、ベンド通路３３からの駆動流体の流れを絞るノズル通路４４を有し、当該ノズル通路４４により絞られた駆動流体を、当該ノズル通路４４のノズル中心軸線Ｊに沿う方向であるノズル中心軸方向に噴射するノズル部４０と、当該ノズル部４０から噴射された駆動流体の流れである噴流を受けると共に、当該噴流の周囲にある被駆動流体を吸引する吸入口５１を有するインレットミキサ部５０とを備えている。
【００６２】
本実施形態のジェットポンプ１０において、ノズル部４０は、ベンド通路３３からの駆動流体を、単数のノズル通路入口４１で受け、駆動流体の流れを２つに分けて、それぞれ第１噴射口４７と第２噴射口４８から噴射するものである。第１噴射口４７と第２噴射口４８は、ノズル中心軸線Ｊに直交する方向であってベンド通路入口３１に対してノズル通路入口４１が配置される方向であるノズル配置方向Ｎと、ノズル中心軸線Ｊに沿う方向であるノズル中心軸方向に、直交する方向（図に矢印Ｇで示す）において隣り合って配置されているものとした。
【００６３】
より具体的には、第１噴射口４７と第２噴射口４８は、ベンド通路３３の中心線であるベンド通路中心線Ｂとノズル中心軸線Ｊとを含む通路中心平面Ｐを挟んで、当該通路中心平面Ｐと直交する方向Ｇに隣り合って配置されている。当該方向Ｇは、本実施形態において、原子炉圧力容器５の径方向（図５に矢印Ｒで示す）と一致しており、ノズル配置方向Ｎは、原子炉圧力容器５の周方向（図５に矢印Ｃで示す）にほぼ一致している。すなわち、本実施形態の沸騰水型原子炉１において、第１噴射口４７及び第２噴射口４８のうち、一方は、原子炉圧力容器５側の噴射口として設けられており、他方は、炉心シュラウド７側の噴射口として設けられている。
【００６４】
しかし、本発明に係る第１噴射口と第２噴射口の配置は、この態様に限定されるものではない。第１噴射口４７と第２噴射口４８は、ノズル配置方向Ｎとノズル中心軸方向（図に一点鎖線Ｊで示す）に直交する方向（図に矢印Ｇで示す）に隣り合って配置されていれば良い。本発明に係るジェットポンプは、沸騰水型原子炉を構成するものに限定されない。本発明は、例えば、ベンド通路中心線Ｂに対して、ノズル中心軸線Ｊが矢印Ｇで示す方向に僅かにずれて構成されているジェットポンプや、ベンド通路中心線Ｂが平面を定義できない形状に湾曲しているジェットポンプにも、適用することができる。
【００６５】
〔第２の実施形態〕
第２の実施形態のジェットポンプの構成について図１３及び図１４を用いて説明する。図１３は、本実施形態のジェットポンプの断面立面図であり、ノズル部周辺の拡大断面図である。図１４は、図１３のXIV−XIV線による断面図であり、ベンド通路の途中に形成される旋回流を説明する図である。なお、第１の実施形態と略共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６６】
図１３及び図１４に示すように、本実施形態のジェットポンプにおいて、曲管部３０Ｂは、ベンド通路３３内において生じる旋回流を伴う駆動流体の流れを整流するための部分（以下、突出部と記す）３４，３６を有しいている。
【００６７】
突出部３４，３６は、内壁３２のうちベンド通路湾曲内側ＢＣ１に設けられており、ベンド通路中心線Ｂに向けて突出する部分（以下、内側突出部と記す）３４と、内壁３２のうちベンド通路湾曲外側ＢＣ２に設けられており、ベンド通路中心線Ｂに向けて突出する部分（以下、外側突出部と記す）３６とを有している。内側突出部３４と外側突出部３６は、図１３に示すように、ベンド通路３３に沿って延びており、本実施形態においては、ベンド通路３３の全体に亘って延びている。
【００６８】
図１４に示すように、内側突出部３４は、内壁３２のうちベンド通路湾曲内側ＢＣ１の部位からベンド通路湾曲外側ＢＣ２に突出している。一方、外側突出部３６は、ベンド通路湾曲外側ＢＣ２の部位からベンド通路湾曲内側ＢＣ１に突出している。ベンド通路３３の横断面において、内側突出部３４と外側突出部３６は、ベンド通路湾曲方向に互いに対向している。このように、内側突出部３４と外側突出部３６は、ベンド通路３３の内壁３２からベンド通路湾曲方向にベンド通路中心線Ｂに向けて突出している。
【００６９】
ベンド通路３３内に形成される第１の旋回流（図に矢印Ｓ１で示す）は、ベンド通路３３の内壁３２、内側突出部３４の表面３４ａ、及び外側突出部３６の表面３６ａに沿って流動し、再び内壁３２に沿って流動する。これに対して、第２の旋回流（図に矢印Ｓ２で示す）は、内側突出部３４のうち第１の旋回流とは逆側の表面３４ｃと、外側突出部３６のうち第１の旋回流とは逆側の表面３６ｃに沿って流動する。
【００７０】
このように内側突出部３４と外側突出部３６を曲管部３０に設けることにより、ベンド通路３３内において、第１の旋回流と第２の旋回流が突き当たることを防止することができる。すなわち、ベンド通路３３内に、よどみ点が生じることを防止することができるので、圧力損失の増大を抑制できる。
【００７１】
〔第３の実施形態〕
第３の実施形態のジェットポンプの構成について図７および図１５〜図１８を用いて説明する。図１５は、図７のVIII−ＶIII線による断面図であり、ベンド通路の途中に形成される旋回流を説明する図である。図１６は、図７のIX−IX線による断面図であり、ノズル通路入口に形成される旋回流を説明する図である。図１７は、本実施形態のジェットポンプのノズル部の斜視図である。図１８は、本実施形態の変形例を説明する図であり、ベンド通路を画定する壁体に突出部が形成されている態様を説明する図である。なお、第１の実施形態と略共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７２】
本実施形態のジェットポンプは、ベンド通路３３Ｃの横断面、及びノズル通路入口４１の横断面が、ベンド通路湾曲方向に長軸が延びる楕円形状をなしている点で、第１の実施形態と異なっている。なお、第１の実施形態と略共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７３】
図７及び図１５に示すように、本実施形態のジェットポンプの曲管部３０Ｃにおいて、ベンド通路３３Ｃの横断面は、ベンド通路湾曲方向（図に矢印ＢＣ１及び矢印ＢＣ２で示す）に長軸が延びる楕円形状をなしている。本実施形態において、ベンド通路３３Ｃの横断面は、通路中心平面Ｐに沿う方向に長軸が延びる楕円形状をなしている。
【００７４】
また、ノズル部４０Ｃにおいても、図１６及び図１７に示すように、ノズル通路入口４１Ｃの横断面が、ベンド通路湾曲方向に長軸が延びる楕円形状をなしている。本実施形態においては、ベンド通路３３Ｃからノズル通路入口４１Ｃまでの横断面が、ベンド通路湾曲方向に長軸が延びる楕円形状をなしている。
【００７５】
ベンド通路３３Ｃの横断面の形状を、このような楕円形状とすることにより、ベンド通路３３Ｃのうちベンド通路湾曲外側ＢＣ２とベンド通路湾曲内側ＢＣ１との間の静圧の圧力差を、より大きくすることができ、２つの旋回流（図に矢印Ｓ１及び矢印Ｓ２で示す）のベンド通路湾曲外側ＢＣ２への流動を、より強いものにしてノズル通路入口４１Ｃに流入させることができる。
【００７６】
これにより、図１７に示す第１噴射口４７から噴射される第１噴流が伴う旋回流と、第２噴射口４８から噴射される第２噴流が伴う旋回流とを、より強いものにして、駆動流体に混合される被駆動流体の流量を増大させる、すなわち吸入口５１（図７参照）から吸引される被駆動流体の流量をより増大させることができる。
【００７７】
なお、図１８に示す変形例のように、上述した内側突出部３４と外側突出部３６を曲管部３０に設けることにより、第１の旋回流と第２の旋回流が突き当たることを防止することも好適である。
【００７８】
〔第４の実施形態〕
第４の実施形態のジェットポンプ及び沸騰水型原子炉の構成について、図５、図６、図１９及び図２０を用いて説明する。図１９は、本実施形態のジェットポンプのうちノズル部の周辺構成を示す断面立面図である。図２０は、図１９でXX−XX線で示す方向からノズル部を見た透視図である。なお、第１の実施形態と略共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７９】
本実施形態の沸騰水型原子炉１において、ジェットポンプ１０Ｅは、図５に示すように、原子炉圧力容器５と炉心シュラウド７との間において、当該原子炉圧力容器５の周方向（図に矢印Ｃで示す）に複数配列されている。ジェットポンプ１０Ｅは、図６に示すように、２つのノズル部４０Ｅを有している。また、ジェットポンプ１０Ｅは、図１９に示すように、単数の分流部２５Ｅと、２つの曲管部３０Ｅとを有しており、各曲管部３０Ｅは、それぞれ対応するノズル部４０Ｅに接続されている。
【００８０】
分流部２５Ｅには、ライザー管通路２２（図４参照）からの駆動流体が流入する分流通路２７Ｅが形成されている。２つの曲管部３０Ｅ内には、それぞれベンド通路３３Ｅが形成されており、これらベンド通路３３Ｅは、それぞれ分流通路２７Ｅに連通するベンド通路入口３１Ｅから駆動流体の供給を受ける。
【００８１】
本実施形態のジェットポンプ１０Ｅにおいて、分流通路２７Ｅからベンド通路３３Ｅに駆動流体が流入する開口であるベンド通路入口３１Ｅは、２つ設けられており、具体的には、炉心シュラウド７（図２０に二点鎖線ＣＳで示す）側のベンド通路入口３１Ｅと、原子炉圧力容器５（図２０に二点鎖線ＰＶで示す）側のベンド通路入口３１Ｅである。
【００８２】
２つのベンド通路入口３１Ｅは、図２０に示すように、ノズル中心軸方向（図に点Ｊで示す）とノズル配置方向Ｎに直交する方向（図に矢印Ｇで示す）に隣り合って配置されている。本実施形態において、矢印Ｎで示すノズル配置方向Ｎは、原子炉圧力容器５の周方向（図５参照）にほぼ一致している。
【００８３】
また、２つのベンド通路入口３１Ｅが配列される方向（図に矢印Ｇで示す）は、原子炉圧力容器５の径方向に一致している。つまり、２つのベンド通路入口３１Ｅは、原子炉圧力容器５と炉心シュラウド７との間において、原子炉圧力容器５の径方向に配列されている。
【００８４】
各ベンド通路入口３１Ｅからは、図１９及び図２０に示すように、それぞれ、曲管部３０Ｅのベンド通路３３Ｅが、ノズル部４０Ｅのノズル通路入口４１Ｅに延びている。曲管部３０Ｅ及びベンド通路３３Ｅが延びる方向、すなわち通路中心平面Ｐ（図に二点鎖線Ｐで示す）は、ノズル配置方向Ｎすなわち原子炉圧力容器５の周方向に対して所定の角度を付けた方向に設定されている。
【００８５】
本実施形態においては、原子炉圧力容器５と炉心シュラウド７との間において、ベンド通路入口３１Ｅを原子炉圧力容器５の径方向に配列すると共に、ノズル通路入口４１Ｅを周方向に配列し、さらに、各ベンド通路入口３１Ｅからノズル通路入口４１Ｅに延びるベンド通路３３Ｅを、ノズル配置方向Ｎに対して所定の角度傾けた方向に延びるよう構成している。これにより、２つの曲管部３０Ｅのうち分流部２５Ｅ側すなわちベンド通路入口３１Ｅ側の端部が、原子炉圧力容器５の径方向において重なるように構成されている。
【００８６】
このように構成することにより、ベンド通路入口３１がノズル配置方向Ｎに隣り合って配置されている場合（図４参照）に比べて、原子炉圧力容器５と炉心シュラウド７との間にある限られた周方向のスペースにおいてベンド通路中心線Ｂ（図に矢印Ｂで示す）の曲率半径を、より大きく設定することが可能なる。ジェットポンプのノズル配置方向Ｎ（原子炉圧力容器５の周方向）の寸法を変えることなく、ベンド通路において生じる圧力損失を、より低減可能なジェットポンプを実現することができる。
【００８７】
〔第５の実施形態〕
第５の実施形態のジェットポンプの構成について図２１〜図２６を用いて説明する。図２１は、本実施形態のジェットポンプの断面立面図であり、ノズル部周辺の拡大断面図である。図２２は、図２１のXXII−XXII線による断面図であり、ベンド通路の途中における通路仕切板の角度を説明する図である。図２３は、図２１のXXIII−XXIII線による断面図であり、ベンド通路の途中における通路仕切板の角度を説明する図である。図２４は、図２１のXXIV−XXIV線による断面図であり、ベンド通路のうちノズル通路入口側の端部における通路仕切板の角度を説明する図である。図２５は、本実施形態のジェットポンプのノズル部に形成された噴射口の正面図である。図２６は、本実施形態のジェットポンプのノズル部の斜視図である。なお、第１の実施形態と略共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００８８】
図２１に示すように、本実施形態のジェットポンプは、単数の噴射口４９が形成されたノズル部４０Ｇを有している。噴射口４９は、図２５及び図２６に示すように、ノズル中心軸線Ｊ（図に一点鎖線Ｊまたは点Ｊで示す）を中心とする円形をなしている。ノズル部４０Ｇのノズル通路入口４１も同様に、噴射口４９と同じノズル中心軸線Ｊを中心とする円形をなしている。
【００８９】
一方、曲管部３０Ｇには、図２２、図２３及び図２４に示すように、ベンド通路の横断面を２つに仕切る板状の部材（以下、単に「通路仕切板」と記す）７０が設けられている。通路仕切板７０は、曲管部３０Ｇ内において内壁３２により画定されて駆動流体が流れる空間を、第１ベンド通路３３Ａと第２ベンド通路３３Ｂとの２つのベンド通路に仕切っている。本実施形態において、通路仕切板７０は、第１ベンド通路３３Ａの横断面と第２ベンド通路３３Ｂの横断面が、略同一形状となるように構成されている、すなわち第１ベンド通路３３Ａの横断面の面積と第２ベンド通路３３Ｂの横断面の面積が、同一となるよう内壁３２により画定される空間を仕切っている。
【００９０】
通路仕切板７０は、図２１に示すように、曲管部３０Ｇの内壁３２に沿って延びており、図に二点鎖線Ｂで示すベンド通路中心線Ｂに沿って延びている。本実施形態の通路仕切板７０は、図２１にスマッジングで示す領域（すなわちベンド通路中心線Ｂが円弧状に湾曲している領域）を延びている。
【００９１】
加えて、通路仕切板７０には、ベンド通路中心線Ｂを軸心とする周方向に「ねじれ」が形成されている。具体的には、通路仕切板７０は、曲管部３０Ｇ内をノズル通路入口４１に向かうに従って、ベンド通路中心線Ｂを含む平面である通路中心平面Ｐ（図２２〜図２４に二点鎖線Ｐで示す）に対する、ベンド通路中心線Ｂの周方向の一方側（図に矢印Ｔで示す）の角度が増大するように構成されている。本実施形態において、通路中心平面Ｐは、鉛直方向に延びており、通路仕切板７０は、ノズル通路入口４１に向かうに従って、通路中心平面Ｐに対する周方向の角度が増大するように構成されている。
【００９２】
このように通路仕切板７０を構成することにより、曲管部３０Ｇ内にの第１ベンド通路３３Ａと第２ベンド通路３３Ｂは、ベンド通路中心線Ｂを中心として曲管部３０Ｇ内を螺旋形状に延びている。図に二点鎖線Ｂで示すベンド通路中心線Ｂは、一点鎖線Ｊで示すノズル通路中心軸線とつながっている。このため、曲管部３０Ｇ内において、第１ベンド通路３３Ａと第２ベンド通路３３Ｂ内を流れ、ノズル通路入口４１に流入する駆動流体には、図２６に矢印Ｓ４で示すように、ノズル通路中心軸線を中心とする旋回流が形成される。
【００９３】
ノズル部４０Ｇは、ノズル通路入口４１から流入した旋回流を伴う駆動流体の流れを絞り、当該駆動流体を噴射口４９からインレットミキサ部５０の吸入口５１に噴射する。このようにして、噴射口４９から吸入口５１に噴射される駆動流体の流れ、すなわち噴流を、旋回流を伴うものとすることができる。噴流の周囲にある被駆動流体は、当該噴流に巻き込まれることにより、噴流を構成する駆動流体と混合されやすくなる。駆動流体に混合される被駆動流体の流量を増大させる、すなわち吸入口５１から吸引される被駆動流体の流量を、より増大させることができる。
【００９４】
〔第６の実施形態〕
第６の実施形態のジェットポンプの構成について図２７〜図２９を用いて説明する。図２７は、本実施形態のジェットポンプの断面立面図であり、ノズル部周辺の拡大断面図である。図２８は、図２７のXXVIII−XXVIII線による断面図であり、本実施形態のジェットポンプのノズル部に形成された噴射口の配置を説明する図である。図２９は、図２７のXXIX−XXIX線による断面図であり、インレットミキサ部の吸入口の近傍に形成される旋回流を説明する図である。なお、第１の実施形態と略共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００９５】
図２７に示すように、本実施形態のジェットポンプのノズル部４０Ｈは、複数の噴射口８１，８２，８３，８４，８５を有している。ノズル部４０Ｈは、単数のノズル通路入口４１を有しており、ノズル通路入口４１から流入した駆動流体の流れを、各噴射口８１，８２，８３，８４，８５に分配する。各噴射口８１，８２，８３，８４，８５からは、ほぼ同じ流量の駆動流体が、インレットミキサ部５０の吸入口に向けて噴射される。
【００９６】
各噴射口８１，８２，８３，８４，８５は、図２８に示すように、ノズル中心軸線Ｊを中心とする周方向（図に矢印Ｈで示す）に配列されている。具体的には、矢印Ｈの向きに、第１噴射口８１、第２噴射口８２、第３噴射口８３、第４噴射口８４、第５噴射口８５の順に配列されている。
【００９７】
さらに、図２７に示すように、これら噴射口８１〜８５は、ノズル中心軸線（図に一点鎖線Ｊで示す）に沿う方向、本実施形態においては、図に矢印Ｕ及び矢印Ｄで示す鉛直方向において、それぞれ位置が異なるように配置されている。より具体的には、ノズル中心軸線Ｊを中心とする螺旋状に、ノズル通路入口４１に近い方から、第１噴射口８１、第２噴射口８２、第３噴射口８３、第４噴射口８４、第５噴射口８５の順に配置されている。
【００９８】
このようにノズル中心軸線Ｊを中心とする螺旋上に複数の噴射口８１〜８５を配置することにより、これら噴射口８１〜８５から噴射された駆動流体の流れ、すなわち噴流は、ノズル中心軸線Ｊを中心とする旋回流を伴うものとなる。当該噴流は、吸入口５１からインレットミキサ部５０に流入して、図２９に示すような、旋回流を伴うものとすることができる。噴流の周囲にある被駆動流体は、当該噴流に巻き込まれることにより、噴流を構成する駆動流体と混合されやすくなる。駆動流体に混合される被駆動流体の流量を増大させる、すなわち吸入口から吸引される被駆動流体の流量を、より増大させることができる。
【００９９】
〔他の実施形態〕
以上に説明した実施形態において、ジェットポンプは、原子炉圧力容器５内に設けられ、原子炉圧力容器５の筒状部５ａと、炉心３を囲う炉心シュラウド７との間において、原子炉圧力容器５の周方向に複数配列されるものとしたが、本発明に係るジェットポンプの態様は、これに限定されるものではない。湾曲して延びており且つライザー管通路から駆動流体の供給をベンド通路入口で受けて当該駆動流体の流れの向きを変えるベンド通路と、ベンド通路から流入した駆動流体の流れを絞るノズル通路と、噴射された駆動流体である噴流を受けると共に、当該噴流の周囲にある被駆動流体を吸引する吸入口とを有するものであれば、様々な態様のジェットポンプに本発明を適用することができる。
【０１００】
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態はその他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１０１】
１    沸騰水型原子炉
３    炉心
５    原子炉圧力容器
５ａ  筒状部
５ｃ  底部
５ｅ  頂部
６    ダウンカマー
７    炉心シュラウド
８    気水分離器
９    蒸気乾燥器
１０，１０Ｅ  ジェットポンプ
２０  ライザー管部
２１  供給口
２２  ライザー管通路
２５，２５Ｅ  分流部
２７，２７Ｅ  分流通路
３０，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｅ，３０Ｇ  曲管部
３１，３１Ｅ  ベンド通路入口
３２  内壁
３３，３３Ｃ，３３Ｅ  ベンド通路，
３３Ａ  第１ベンド通路（ベンド通路）
３３Ｂ  第２ベンド通路（ベンド通路）
３４  内側突出部（突出部）
３６  外側突出部（突出部）
４０，４０Ｃ，４０Ｅ，４０Ｇ，４０Ｈ  ノズル部
４１，４１Ｃ，４１Ｅ  ノズル通路入口
４４  ノズル通路
４５  第１ノズル通路
４６  第２ノズル通路
４７  第１噴射口（噴射口）
４８  第２噴射口（噴射口）
４９  噴射口
５０  インレットミキサ部
５１  吸入口
５２ａ  縮径通路
５２ｃ  スロート通路
５３  ベルマウス
５４  スロート
５５  インレットミキサ通路
６０  ディフューザ部
６３  ディフューザ通路
６６  吐出口
７０  通路仕切板
８１  第１噴射口（噴射口）
８２  第２噴射口（噴射口）
８３  第３噴射口（噴射口）
８４  第４噴射口（噴射口）
８５  第５噴射口（噴射口）
【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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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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