(57)【要約】【課題】効率を更に増大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１のノズル装置１５はノズル部２１及びリングヘッダー２５を有する。ノズル部２１はリングヘッダー２５の下端に設置される複数のノズル２２を有する。ノズル２２相互間には間隙２４が形成される。ノズル２２内の噴出口２３において、下流でのその周方向における幅Ｗ２が上流でのその周方向における幅Ｗ１よりも狭くなっている。各噴出口２３はノズル装置１５内に形成される冷却水吸引流路２９を取り囲んで配置される。リングヘッダー２５内に供給された駆動水２０は、各噴出口２３から噴出される。周方向にて隣り合う噴出流３０の相互間には、ギャップ３１が形成される。ダウンカマ７内の被駆動水１９の一部は噴出流３０によって、ギャップ３１を介して内側領域３２に吸引される。【選択図】図１
2008180687.tif 000002
【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、前記駆動流体及びこの駆動流体の噴出によって吸い込まれる被駆動流体を排出するジェットポンプ本体とを備え、
前記ノズル装置は、前記被駆動流体が流れる被駆動流体通路を有すると共に、前記被駆動流体通路を取り囲むヘッダー部、及び前記被駆動流体通路を取り囲むノズル部を有し、
前記ノズル部は、前記ヘッダー部内に供給される前記駆動流体を噴出し、前記被駆動流体通路を取囲んで周方向に間隔を置いて配置された複数の噴出口を有し、
前記複数の噴出口は、下流での前記ノズル装置の周方向における幅が上流でのその周方向における幅よりも狭くなっていることを特徴とするジェットポンプ。
【請求項２】
前記ノズル装置内の前記被駆動流体通路の、前記ノズル部の先端部での流路断面積をＳ１、前記複数の噴出口の、前記ノズル部の先端部での流路断面積の合計である合計流路断面積をＳ２及び前記ジェットポンプ本体のスロートの流路断面積をＳ３としたとき、流路断面積Ｓ１が下記の不等式を満たしている請求項１に記載のジェットポンプ。  
（Ｓ３−Ｓ２）／２≦Ｓ１＜（Ｓ３−Ｓ２）
【請求項３】
前記ノズル部は、前記噴出口を内部に有し、前記被駆動流体通路を取り囲んで配置された複数のノズルを備え、これらのノズルは前記周方向において間隔を置いて配置されている請求項１または請求項２に記載のジェットポンプ。
【請求項４】
前記ノズル部は、第１筒状部材、前記第１筒状部材を取り囲む第２筒状部材、及び前記第１筒状部材と前記第２筒状部材の間に設けられ、相互間に前記噴出口をそれぞれ形成する複数の噴出口形成部材を備えている請求項１または請求項２に記載のジェットポンプ。
【請求項５】
駆動流体を噴出するノズル装置と、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を排出するジェットポンプ本体とを備え、
前記ノズル装置は、前記被駆動流体が流れる被駆動流体通路を有すると共に、前記被駆動流体通路を取り囲むヘッダー部、及び前記被駆動流体通路を取り囲むノズル部を有し、
前記ヘッダー部内に前記駆動流体を供給する管路は、前記管路の第２軸心が前記ノズル装置の第１軸心と直交する方向における、前記第１軸心から離れた位置を向くように、前記ヘッダー部に接続され、
前記ノズル部は、前記ヘッダー部内に供給される前記駆動流体を噴出し、前記被駆動流体通路を取囲んで周方向に間隔を置いて配置された複数の噴出口を有し、
前記複数の噴出口は、前記周方向に傾斜しており、且つ下流での前記ノズル装置の周方向における幅が上流でのその周方向における幅よりも狭くなっていることを特徴とするジェットポンプ。
【請求項６】
前記ノズル装置内の前記被駆動流体通路の、前記ノズル部の先端部での流路断面積をＳ１、前記複数の噴出口の、前記ノズル部の先端部での流路断面積の合計である合計流路断面積をＳ２及び前記ジェットポンプ本体のスロートの流路断面積をＳ３としたとき、流路断面積Ｓ１が下記の不等式を満たしている請求項５に記載のジェットポンプ。  
（Ｓ３−Ｓ２）／２≦Ｓ１＜（Ｓ３−Ｓ２）
【請求項７】
前記ノズル部は、前記噴出口を内部に有し、前記被駆動流体通路を取り囲んで配置された複数のノズルを備え、これらのノズルは前記周方向において間隔を置いて配置されて前記周方向に傾斜している請求項５または請求項６に記載のジェットポンプ。
【請求項８】
前記ノズル部は、第１筒状部材、前記第１筒状部材を取り囲む第２筒状部材、及び前記第１筒状部材と前記第２筒状部材の間に前記周方向に傾斜して設けられ、相互間に前記噴出口をそれぞれ形成する複数の噴出口形成部材を備えている請求項５または請求項６に記載のジェットポンプ。
【請求項９】
前記ノズルが筒状体である請求項３または請求項７に記載のジェットポンプ。
【請求項１０】
前記噴出口形成部材の、前記周方向における幅が、前記ヘッダー側の端部よりも他方の端部で広くなっている請求項４または請求項８に記載のジェットポンプ。
【請求項１１】
前記ノズルを構成する部材の前記噴出口と接する面が、前記噴出口の上流側端部において、前記噴出口の流路断面積を広げる曲面になっている請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載のジェットポンプ。
【請求項１２】
駆動流体を噴出するノズル装置と、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を排出するジェットポンプ本体とを備え、
前記ノズル装置は、前記被駆動流体が流れる被駆動流体通路を有すると共に、前記被駆動流体通路を取り囲むヘッダー部、及び前記被駆動流体通路を取り囲むノズル部を有し、
前記ノズル部は、前記ヘッダー部内に供給される前記駆動流体を噴出し、前記被駆動流体通路を取囲む環状の１つの噴出口を有し、
前記ノズル装置内の前記被駆動流体通路の、前記ノズル部の先端部での流路断面積をＳ１、前記噴出口の、前記ノズル部の先端部での流路断面積をＳ２及び前記ジェットポンプ本体のスロートの流路断面積をＳ３としたとき、流路断面積Ｓ１が下記の不等式を満たしていることを特徴とするジェットポンプ。  
（Ｓ３−Ｓ２）／２≦Ｓ１＜（Ｓ３−Ｓ２）
【請求項１３】
駆動流体を噴出するノズル装置と、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を排出するジェットポンプ本体とを備え、
前記ノズル装置は、前記被駆動流体が流れる被駆動流体通路を有すると共に、前記被駆動流体通路を取り囲むヘッダー部、及び前記被駆動流体通路を取り囲むノズル部を有し、
前記ノズル部は、前記ヘッダー部内に供給される前記駆動流体を噴出し、前記被駆動流体通路を取囲んで周方向に間隔を置いて配置された複数の噴出口を有し、
前記ノズル装置内の前記被駆動流体通路の、前記ノズル部の先端部での流路断面積をＳ１、前記複数の噴出口の、前記ノズル部の先端部での流路断面積の合計である合計流路断面積をＳ２及び前記ジェットポンプ本体のスロートの流路断面積をＳ３としたとき、流路断面積Ｓ１が下記の不等式を満たしていることを特徴とするジェットポンプ。  
（Ｓ３−Ｓ２）／２≦Ｓ１＜（Ｓ３−Ｓ２）
【請求項１４】
複数の噴出口形成部材を周方向において前記ノズル部内に設け、前記複数の噴出口は各噴出口形成部材の相互間にそれぞれ形成されている請求項１３に記載のジェットポンプ。
【請求項１５】
前記噴出口形成部材は、前記ノズル部の下端に対して傾斜している請求項１４に記載のジェットポンプ。
【請求項１６】
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１５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、炉心流量を少ない駆動水流量で確保するため、原子炉圧力容器内に形成されたダウンカマにジェットポンプを設置している。ジェットポンプの原理を、非特許文献１を参考にして説明する。ジェットポンプの駆動水は、再循環ポンプを駆動することによって原子炉圧力容器内のダウンカマから再循環系配管に導かれ、ライザ管を通ってジェットポンプのノズルに達する。この駆動水はそのノズルから噴出される。駆動水の噴出により、ベルマウス周囲の、ダウンカマ内の被駆動水がベルマウス内に吸い込まれる。このようにして、ジェットポンプは駆動水の流量よりも多い量の冷却水を吐出することができる。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有する。
【０００３】
一般に、ジェットポンプの効率は、駆動水の流量と被駆動水の流量の比であるＭ比と圧力比であるＮ比で示すことができる。
【０００４】
Ｎ＝(Ｐｄ−Ｐｓ)／(Ｐｎ−Ｐｄ)
ここで、Ｐｎはノズル部の圧力を、Ｐｓは吸い込み部の圧力を、Ｐｄはディフューザ部の圧力を示している。ジェットポンプの効率ηはＭ比とＮ比の積η（＝Ｍ×Ｎ）で表される。
【０００５】
ジェットポンプのＭ比、及びジェットポンプ効率を向上させると、より少ない駆動水流量で所定の炉心流量を確保できるので、再循環ポンプの消費電力を削減できる。原子炉において、Ｍ比をより大きくし、効率をより向上させたジェットポンプを用いると、再循環ポンプの容量を増大させることなく、炉心流量を増加させることができ原子炉出力の向上幅を拡大できる。
【０００６】
高性能化のジェットポンプは、特許文献１及び２に示されている。特許文献１に記載されたジェットポンプは、中心ノズル及びこの中心ノズルの周囲を取囲む複数の外周旋回ノズルを有するノズル装置を備えており、このノズル装置をベルマウスの開口部に対向させて配置している。複数の外周旋回ノズルから噴出する複数の旋回噴出流によって、ノズル装置の周囲に存在する被駆動水がベルマウス内に吸引される。
【０００７】
特許文献２の図３に記述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装置を備えている。このノズル装置は、内側円筒及び内側円筒を取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。ノズル装置の周囲に存在する洗浄水が、ノズル装置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、ノズル装置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。ノズル装置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。
【０００８】
【特許文献１】特開平７−１１９７００号公報
【特許文献２】特開２００１−９０７００号公報
【非特許文献１】機械設計便覧、p2101-2103、丸善、1973
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ジェットポンプとしては、Ｍ比、Ｎ比及び効率がより高いことが望ましい。小さい容量の再循環ポンプを用いて、ジェットポンプから吐出される冷却水流量を効率良く増加させることができれば、再循環系をコンパクト化することができ、再循環系の設置スペースを低減できる。
【００１０】
例えば、既設の原子炉（例えば、ＢＷＲ）で出力向上を行う場合には、炉心流量を増加して炉心の冷却能力を高めることにより、原子炉出力の向上幅を拡大することができる。また、炉心流量の制御幅を拡大することによって、炉心内のボイド率の変化幅が増大し、燃料経済性を高めることができる。このように炉心流量を増加させるためには、再循環ポンプ、給水ポンプ及びジェットポンプを改良するとよい。発明者らは、原子炉の出力向上を目的とした既設の原子炉の改造においては、再循環ポンプ及び給水ポンプなどの大型機器の改造、交換に比べて、ジェットポンプの改良が有効であることを見出した。ジェットポンプの性能は、駆動水と被駆動水の混合部の形状に大きく依存するため、駆動水を噴出するノズルを改良することにより、その性能を向上できる可能性がある。
【００１１】
特許文献２に記述されたジェットポンプは、ノズル装置から噴出される駆動水の噴出流によって、ノズル装置の周囲に存在する被駆動水を、第１冷却水吸引流路及び第２冷却水吸引流路をそれぞれ通してベンチュリー管内に流入させる。このようなジェットポンプは、第２冷却水吸引流路からも被駆動水を吸引できるので、第２冷却水吸引流路を備えていない非特許文献１及び特許文献１に記載されたそれぞれのジェットポンプよりもジェットポンプの効率が増大する。
【００１２】
しかしながら、原子炉の出力向上の向上幅をさらに大きくするためには、ジェットポンプの更なる効率向上が求められる。
【００１３】
本発明の目的は、効率を更に増大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】
【００１４】
上記した目的を達成する本発明の特徴は、ジェットポンプのノズル装置が、被駆動流体が流れる被駆動流体通路を有すると共に、被駆動流体通路を取り囲むヘッダー部、及び被駆動流体通路を取り囲むノズル部を有し、ノズル部が、ヘッダー部内に供給される駆動流体を噴出し、被駆動流体通路を取囲んで周方向に間隔を置いて配置された複数の噴出口を有し、これらの噴出口は下流でのノズル装置の周方向における幅が上流でのその周方向における幅よりも狭くなっていることにある。
【００１５】
複数の噴出口が周方向に間隔を置いて配置されているので、各噴出口からの駆動流体のそれぞれの噴出流の相互間にギャップが形成される。このため、駆動流体の噴出によって、ノズル装置とジェットポンプ本体の間に形成される被駆動流体流路を通って吸引される被駆動流体の一部が、そのギャップを通って噴出流よりも内側の領域（以下、内側領域という）に流入する。このような被駆動流体の一部の内側領域への流入は、内側領域に生じる減圧効果が有効に活用されることによって生じ、ジェットポンプ本体に流入する被駆動流体の流量を増大させる。この結果、ジェットポンプから排出される流体の流量が著しく増加し、ジェットポンプの効率が著しく向上する。また、本発明は、噴出口が下流での周方向における幅が上流でのその周方向における幅よりも狭くなっているので、各噴出口から噴出される駆動流体に乱れが発生する。このため、上記の被駆動流体通路、及びノズル装置とジェットポンプ本体との間に形成される他の被駆動流体通路のそれぞれから吸引される被駆動流体と噴出された駆動流体との混合が促進され、それらの流体の混合損失が低減される。この作用によって、ジェットポンプの効率はさらに向上する。上記の特徴を有するジェットポンプを原子炉に適用することによって、この原子炉は向上幅の大きな出力向上も容易に可能になる。
【００１６】
上記した目的は、ジェットポンプのノズルが、被駆動流体が流れる被駆動流体通路を有すると共に、被駆動流体通路を取り囲むヘッダー部及び被駆動流体通路を取り囲むノズル部を有し、ヘッダー部内に駆動流体を供給する管路は、管路の第２軸心が前記ノズル装置の第１軸心と直交する方向における、第１軸心から離れた位置を向くように、ヘッダー部に接続され、管路からヘッダー部内に供給される駆動流体が前記ノズル部に供給されるように構成され、ノズル部が被駆動流体通路を取囲む噴出口を有していることによっても、達成される。
【００１７】
この構成によっても、前述の作用効果を得ることができる。さらに、噴出口から噴出する駆動流体の噴出流が旋回しているので、被駆動流体通路及び上記の被駆動流体流路からジェットポンプ本体に流入する被駆動流体の流量が著しく増大する。このため、ジェットポンプの効率が著しく向上する。
【００１８】
好ましくは、ノズル装置内の被駆動流体通路の、ノズル部の先端部での流路断面積をＳ１、複数の噴出口の、ノズル部の先端部での流路断面積の合計である合計流路断面積をＳ２及びジェットポンプ本体のスロートの流路断面積をＳ３としたとき、流路断面積Ｓ１が下記の不等式を満たすことが望ましい。流路断面積Ｓ１が下記の不等式を満たれることによって、スロートに吸い込まれる被駆動流体の流量が増大するので、ジェットポンプの効率がさらに増大する。
【００１９】
（Ｓ３−Ｓ２）／２≦Ｓ１＜（Ｓ３−Ｓ２）
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ジェットポンプの効率をさらに向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明は、特許文献２の図３に記載されたジェットポンプ（以下、従来ジェットポンプという）を原子炉に適用した場合において、その従来ジェットポンプの特性を詳細に検討し、得られた検討結果に基づいてなされたものである。従来ジェットポンプは、ノズル装置からの駆動水（駆動流体）の噴出によって、ノズル装置内に形成された第２冷却水吸引流路（被駆動流体通路）より吸い込んだ冷却水（被駆動流体）をベンチュリー管内に流入させている。このため、従来ジェットポンプは、ノズル装置の周囲に存在する冷却水を第１冷却水吸引流路（被駆動流体流路）のみからベンチュリー管内に導入するジェットポンプと比べてジェットポンプの効率は格段に向上する。第１冷却水吸引流路は、ノズル装置とベルマウスの間に形成されている。しかしながら、発明者らは、この従来ジェットポンプにおいて以下に示す新たな課題が生じることを発見した。
【００２２】
従来ジェットポンプは、ノズル装置から噴出された駆動流体の噴出流が、連続したリングである横断面形状を有する円筒状態になっている。このため、従来ジェットポンプでは、被駆動流体通路から流入した被駆動流体は、噴出された円筒状体の駆動流体の噴出流によって遮られてしまう。これでは、内側領域で生じる減圧の効果を十分に活用することができない。発明者らは、内側領域での減圧効果をもっと活用できれば、従来ジェットポンプの効率を更に向上させることがでることを新たに見出したのである。
【００２３】
発明者らは、内側領域での減圧効果を更に活用できる実現策を種々検討した。その結果、駆動水をそれぞれ噴出する複数の噴出口を互いに間隔を置いて複数の第２冷却水吸引流路を取囲んで配置する構成を有するノズル装置を採用することによって、上記した減圧効果を更に活用でき、ジェットポンプから排出される流体の流量を増大させることができることを新たに見出した。このような新たな構成により、第２冷却水吸引流路から吸引された被駆動水流の周囲を取囲んで、それぞれの噴出口から噴出された複数の駆動水流が形成され、しかも、それらの駆動水流の相互間にそれぞれ間隙が形成される。このため、噴出された各駆動水流よりも外側に存在する被駆動水が、それらの間隙を通って第２冷却水吸引流路から吸引された被駆動水流に混入される。このような現象が生じるために、発明者らが見出した新たな構成によってジェットポンプの効率が増大するのである。各噴出口の、ノズル装置の周方向における幅を上流よりも下流で狭くすることによって、各噴出口から噴出される駆動水に乱れが発生する。このため、第１及び第２冷却水吸引通路のそれぞれから吸引される被駆動水と噴出された駆動水との混合が促進され、それらの冷却水の混合損失が低減される。この作用によって、ジェットポンプの効率はさらに向上する。
【００２４】
以上の検討に基づいて成された本発明の実施例を以下に説明する。
【実施例１】
【００２５】
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（以下、ＢＷＲという）を、図１〜図４を用いて説明する。
【００２６】
ＢＷＲ１０は、図３に示すように、原子炉圧力容器（以下、ＲＰＶという）３を備えており、ジェットポンプ1、炉心シュラウド２、気水分離器６及び蒸気乾燥器７をＲＰＶ３内に設置している。炉心シュラウド２は、ＲＰＶ３に内蔵され、複数の燃料集合体（図示せず）が装荷される炉心５を取り囲んでいる。気水分離器６及び蒸気乾燥器７は炉心５の上方に配置される。環状の冷却水流路であるダウンカマ（環状流路）４が、ＲＰＶ３と炉心シュラウド２の間に形成される。複数のジェットポンプ１はダウンカマ４内に配置されている。
【００２７】
ジェットポンプ１の詳細な構成を、図４に基づいて説明する。ジェットポンプ１は、ノズル装置１５、ベルマウス１６、スロート１７及びディフューザ１８を有する。ベルマウス１６、スロート１７及びディフューザ１８をジェットポンプ本体と称する。ベルマウス１６がスロート１７の上端に設置され、ディフューザ１８がスロート１７の下端に接続される。ベルマウス１６は、上端が開放され、下方に向かうに従って流路断面積が減少する。スロート１７は、ベルマウス１６よりも下方で内径が最も小さくなっている。ディフューザ１８は下方に向かうに従って流路断面積が増大する。ノズル装置１５は、ベルマウス１６との間に被駆動水１９を吸い込む冷却水吸引流路３３を形成するように、ベルマウス１６の上方に配置される。このようなジェットポンプ１が対となってダウンカマ４内で炉心シュラウド２を取り囲むように配置される。
【００２８】
再循環系は、再循環系配管１１及び再循環ポンプ１２を含んでいる。再循環ポンプ１２は再循環系配管１１に設置される。再循環ポンプ１２よりも上流側に位置する再循環系配管１１の一端は、ＲＰＶ３に接続され、ダウンカマ４に連絡される。再循環ポンプ１２よりも下流側に位置する再循環系配管１１の他端は、ＲＰＶ３内に達し、ダウンカマ４内に配置されるライザ管１３（図４参照）に接続される。ライザ管１３は、対となるジェットポンプ１の相互間に配置される。一対の分岐管１４がライザ管１３の上端部に１８０°反対方向を向くように接続される。それぞれの分岐管１４は対となって配置されたジェットポンプ１の各ノズル装置１５に接続される。
【００２９】
ダウンカマ４内の冷却水（炉水）は、再循環ポンプ１２の駆動によって、再循環系配管１１内に取り込まれる。この冷却水は、駆動水２０であり、再循環ポンプ１２で昇圧され、ライザ管１３及び分岐管１４を介してノズル装置１５に到達し、ノズル装置１５から噴出される。ノズル装置１５から噴出される冷却水が駆動水２０である。ダウンカマ４内を下降しノズル装置１５の周囲に存在する冷却水（被駆動水）１９が、ノズル装置１５からベルマウス１６内に向かって噴出される駆動水２０によって吸引され、冷却水吸引流路３３を通ってベルマウス１６内に達する。すなわち、駆動水２０の噴出によって、スロート１７内の静圧が低下し、被駆動水１９がベルマウス１６内に吸い込まれる。ベルマウス１６は、吸い込まれた被駆動水１９をスムーズにスロート１７へ導く役割を担っている。既設のＢＷＲでは、噴出された駆動水２０の約２倍の被駆動水１９をベルマウス１６内に吸い込むことができる。ノズル装置１５から噴出された駆動水２０と吸い込まれた被駆動水１９は、スロート１７内で運動エネルギーの交換を行いながら混合され、ディフューザ１８に送り込まれる。ディフューザ１８は、内部に形成される流路の断面積が、冷却水の流れが剥離を起こさない程度に緩やかに拡大されているため、冷却水が有する運動エネルギーを静圧に変換し、冷却水の静圧を増大させる。被駆動水１９は、ベルマウス１６の入口での圧力よりも高められてディフューザ１８の出口から排出される。このように、ジェットポンプ１から吐出された冷却水は、炉心５に供給される。ジェットポンプ１は、少ない駆動水流量で多い流量の冷却水を炉心５に供給する。このため、再循環系配管１１の内径を小さくすることができる。
【００３０】
冷却水は、炉心５内に装荷された各燃料集合体内を上昇する。その際、冷却水は、燃料集合体内の核燃料物質の核分裂で発生する熱によって加熱され、蒸気と水の二相流になる。蒸気は、最初に気水分離器６、その後に蒸気乾燥器７に導入され、それぞれで水が除去される。蒸気乾燥器７から排出された蒸気は、ＲＰＶ３に接続される主蒸気管８に吐出される。この蒸気は、主蒸気管８を通ってタービン（図示せず）に導かれ、タービンを駆動する。タービンに連結された発電機（図示せず）が回転され、電力が発生する。タービンから排出された蒸気は、復水器（図示せず）で凝縮されて水になる。この水は、給水として、給水管９を介し、ＲＰＶ３に戻される。
【００３１】
ジェットポンプ１のノズル装置１５の詳細な構成を、図１及び図２を用いて説明する。ノズル装置１５は、ノズル部２１及びリングヘッダー２５を有する。リングヘッダー２５は、外部円筒部材２６及び内部円筒部材２７を有する。外部円筒部材２６は円筒部及び円筒部の下端につながる漏斗状の筒部（以下、漏斗状筒部という）を有する。内部円筒部材２７も、漏斗状筒部を有し、内面が傾斜面となっている。外部円筒部材２６と内部円筒部材２７は上端部で互いに結合される。環状空間２８が外部円筒部材２６と内部円筒部材２７の間に形成される。ノズル部２１はリングヘッダー２５の下端に設置される。ノズル部２１は、外部円筒部材２６及び内部円筒部材２７の下端に取り付けられ、ノズル装置１５の周方向に配置された複数（例えば、４個）のノズル２２を有する。ノズル２２は５個以上設けることも可能である。各ノズル２２の相互間には間隙２４が形成される。環状空間２８にそれぞれ連絡される噴射口２３が各ノズル２２内に形成される。各噴射口２３において、下流でのその周方向における幅Ｗ２が上流でのその周方向における幅Ｗ１よりも狭くなっている。幅Ｗ２が幅Ｗ１よりも狭くなっている構成は、後述の実施例２〜４においても採用されている。本実施例における噴出口２３の軸心は、ノズル装置１５の中心軸と並行になっている。分岐管１４は、その軸心がノズル装置１５の中心軸を向くように外部円筒部材２６に接続されている。
【００３２】
再循環ポンプ１２で昇圧された駆動水２０は、分岐管１４を介して環状空間２８内に供給される。環状空間２８内を下降した駆動水２０は、各ノズル２２内の噴出口２３から、周方向において分断された複数の噴出流３０となってベルマウス１６に向かって噴出される（図１参照）。周方向において隣り合う噴出流３０の相互間には、各ノズル２２の相互間に間隙２４が形成されている関係上、ギャップ３１が形成される。
【００３３】
これらの噴出流３０によって、ダウンカマ４内でノズル装置１５の周囲に存在する被駆動水１９がベルマウス１６内に吸い込まれ、スロート１７内に達する。詳細には、それらの噴出流３０の発生によって、冷却水である被駆動水１９がベルマウス１６内に吸い込まれる形態が３つ存在する。第１の形態では、被駆動水１９が冷却水吸引通路２９を通ってベルマウス１６内に達する。この形態では、吸引された被駆動水１９は、それらの噴出流３０によって取囲まれる内側領域３２に流入する。第２及び第３の形態では、被駆動水１９はベルマウス１６の上端とノズル部２１の間に形成される冷却水吸引流路３３を通ってベルマウス１６内に達する。第２の形態では、冷却水吸引流路３３を通った被駆動水１９が噴出流３０の相互間に形成されるギャップ３１を通ってベルマウス１６内で内側領域３２に達する。第３の形態においては、冷却水吸引流路３３を通った被駆動水１９がベルマウス１６と噴出流３０の間でベルマウス１６内に流入する。
【００３４】
本実施例は、複数の噴出流３０によって内側領域３２に生じる減圧の効果を有効に活用できる。これによって、前述した第１及び第２の形態による被駆動水１９のベルマウス１６内への流入が行われ、ベルマウス１６に流入する被駆動水１９の流量が増加する。
【００３５】
各ノズル２２から噴出される噴出流３０は、その表面での摩擦力、及び高速流で発生する減圧の効果により、被駆動水１９をベルマウス１６内に吸込む。更に、冷却水吸引通路２９がＲＰＶ３の軸方向を向いて配置されているため、ダウンカマ４内を下降して冷却水吸引通路２９に供給される被駆動水１９の慣性力をジェットポンプ１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１７内に吸引される被駆動水１９の量を増やすことができる。また、リングヘッダー２５の底部（外部円筒部材２６の漏斗状筒部）の外面が傾斜しているので、ノズル装置１５は、リングヘッダー２５の外側でダウンカマ４内を下降する被駆動水１９を、冷却水吸引流路３３からベルマウス１６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１６内に流入する被駆動水１９の流量が増加する。以上に述べたジェットポンプ１への被駆動水１９の吸い込み量の増大は、後述するジェットポンプ１の効率向上に貢献する。
【００３６】
本実施例は、ノズル部２１に周方向において筒状の複数のノズル２２を配置することによって冷却水吸引通路２９の周囲において複数の噴出口２３を形成している。これらの噴出口２３から噴出される複数の噴出流３０は、ノズル装置１５の周方向において、環状に配置され、相互間にそれぞれギャップ３１を形成する。冷却水吸引流路３３を通った被駆動水１９は、内側領域３２に生じる減圧の効果によって、これらのギャップ３１を通って内側領域３２に流入し、ベルマウス１６内に導入される。この被駆動水１９はギャップ３１を通る際に噴出流３０と混合され、また、ギャップ３１を通過した被駆動水１９は冷却水吸引通路２９から吸引される被駆動水１９とも混合される。冷却水吸引流路３３を通った被駆動水１９の内側領域３２への流入、その被駆動水１９と噴出流３０及び冷却水吸引通路２９から吸引された被駆動水１９との混合促進によって、冷却水吸引流路３３を通ってベルマウス１６内に流入する被駆動水１９の流量が、従来ジェットポンプにおけるその流量よりも増大する。本実施例も冷却水吸引通路２９から被駆動水１９が吸引されており、この被駆動水１９がスロート１７内に流入する。したがって、スロート１７内に流入する被駆動水１９の流量は、従来ジェットポンプにおけるその流量よりも著しく増大する。ジェットポンプ１から吐出される冷却水流量が従来ジェットポンプのその流量よりも著しく増大するので、ジェットポンプ１の効率は従来ジェットポンプのそれよりも高くなる。
【００３７】
各ノズル２２のリングヘッダー２５への取り付け部は図１に示すように円弧状に形成されており、各噴出口２３の、環状空間２８側の駆動水流入部に円弧が形成される。すなわち、ノズル２２を構成する筒状体の、噴出口２３と接する内面が、その駆動水流入部の流路断面積を上流に向かって広げる曲面になっている。このため、噴出口２３の圧力損失が低減されてＮ比が増大し、これによってもジェットポンプ１の効率が増大する。また、噴出口２３の流路断面積は、幅Ｗ２が幅Ｗ１よりも狭くなっているので、上流から出口に向かって狭くなっている。噴出口２３内に流入した駆動水２０は、下流に向かうに従って流速を増大させて、噴出口２３の出口から噴出される。このような流路断面積を有する噴出口２３によって、噴出流３０の流れに乱れが生じ、冷却水吸引通路２９，３３から流入する被駆動水１９と噴出流３０、すなわち、駆動水２０との混合が促進される。その乱れにより若干の圧力損失が生じるが、ジェットポンプ本体内で被駆動水１９と駆動水２０が混合される際に生じる混合損失の低減効果のほうが大きいので、ジェットポンプ１の効率が向上する。なお、ノズル２２を噴出口２３の出口付近の流路断面積が一様になる形状にした場合には、噴出流３０の乱れを低減できる。
【００３８】
既設のＢＷＲにおいてジェットポンプのノズル装置を図１に示すノズル装置１５に交換するだけで、既設のＢＷＲのＲＰＶ３内に設置されているジェットポンプをジェットポンプ１に改造することができる。この改造により、既設のＢＷＲのジェットポンプの効率を著しく増大させることができ、既設のＢＷＲにおいて炉心５に供給する冷却水の流量を著しく増加できる。改造されたジェットポンプ１を有する既設のＢＷＲは、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。
【実施例２】
【００３９】
本発明の他の実施例である実施例２のＢＷＲを図５及び図６を用いて説明する。本実施例のＢＷＲは、ＢＷＲ１０において、ジェットポンプ１をジェットポンプ１Ａに替えた構成を有する。本実施例のＢＷＲの他の構成は、ＢＷＲ１０においてジェットポンプ１を除いた構成と同じである。ジェットポンプ１Ａは、ジェットポンプ１においてノズル装置１５をノズル装置１５Ａに替えた構成を有し、ノズル装置以外の構成がジェットポンプ１と同じである。
【００４０】
ノズル装置１５Ａは、ノズル装置１５と同じ構成のリングヘッダー２５、及びノズル部２１Ａを備えている。ノズル部２１Ａは、円筒部材３６，３７及び複数の噴出口形成部材３８を有する。円筒部材３６は外部円筒部材２６の下端に設けられ、円筒部材３７は内部円筒部材２７の下端に設けられている。円筒部材３６，３７は同心円状に配置され、円筒部材３７は円筒部材３６の内側に位置している。それらの噴出口形成部材３８は、円筒部材３６と円筒部材３７の間に配置され、円筒部材３６，３７に取り付けられている。ノズル部２１Ａは、円筒部材３６と円筒部材３７の間で隣り合う噴出口形成部材３８の相互間に噴出口２３をそれぞれ形成している。本実施例では、ノズル２２は、円筒部材３６、円筒部材３７及び隣り合う噴出口形成部材３８によって形成され、内部に噴出口２３を有する。本実施例における噴出口２３の軸心は、ノズル装置１５Ａの中心軸と並行になっている。各噴出口形成部材３８の上流側の端部は、円弧を形成している。すなわち、向かい合っている一対の噴出孔形成部材３８の、噴出口２３と接するそれぞれの内面が、噴出口２３の駆動水流入部の流路断面積を上流に向かって広げる曲面になっている。各噴出口形成部材３８の下流側の端面の、ノズル装置１５Ａの周方向における幅は、隣り合う噴出口２３から噴出される、隣り合う噴出流３０の相互間に、ギャップ３１が形成できる幅となっている。
【００４１】
本実施例は、実施例１で生じる効果を得ることができる。本実施例のノズル装置１５Ａは、ノズル部２１Ａが円筒部材３６，３７及び複数の噴出口形成部材３８によって形成されているので、実施例１のノズル装置１５よりも単純化できる。
【実施例３】
【００４２】
本発明の他の実施例である実施例３のＢＷＲを図７〜図９を用いて説明する。本実施例のＢＷＲは、ＢＷＲ１０において、ジェットポンプ１をジェットポンプ１Ｂに替えた構成を有する。本実施例のＢＷＲの他の構成は、ＢＷＲ１０においてジェットポンプ１を除いた構成と同じである。ジェットポンプ１Ｂは、ジェットポンプ１においてノズル装置１５をノズル装置１５Ｂに替えた構成を有し、ノズル装置以外の構成がジェットポンプ１と同じである。
【００４３】
ノズル装置１５Ｂは、ノズル装置１５と同じ構成のリングヘッダー２５、及びノズル部２１Ｂを備えている。分岐管１４の軸心がリングヘッダー２５の外部円筒部材２６の接線方向を向いて外部円筒部材２６に接続される（図９参照）。ノズル部２１Ｂは、円筒部材３６，３７及び複数の噴出口形成部材３８Ａを有する。円筒部材３６は外部円筒部材２６の下端に設けられ、円筒部材３７は内部円筒部材２７の下端に設けられている。各噴出口形成部材３８Ａは、同心円状に配置された、円筒部材３６と円筒部材３７の間に、ノズル装置１５Ｂの周方向において同一方向に傾斜して設けられている（図８参照）。傾斜した噴出口形成部材３８Ａの相互間で円筒部材３６と円筒部材３７の間に形成される各噴射口２３Ａも、軸心がその周方向において同一方向に傾斜している。これらの噴射口２３Ａは環状空間２８に連絡される。ノズル部２１Ｂは、各噴出口形成部材３８Ａが周方向に傾斜している以外では、ノズル部２１Ａと同じ構成を有する。
【００４４】
各噴出口形成部材３８Ａの下流側の端面の、ノズル装置１５Ｂの周方向における幅は、隣り合う噴出口２３Ａから噴出される、隣り合う噴出流３０の相互間に、ギャップ３１が形成できる幅となっている。本実施例においても、一つのノズル２２は、実施例２と同様に、円筒部材３６、円筒部材３７及び隣り合う傾斜した噴出口形成部材３８Ａによって形成され、内部に傾斜した噴出口２３Ａを有する。
【００４５】
分岐管１４からリングヘッダー２５内の環状空間２８に流入した駆動水２０は、分岐管１４の軸心が外部円筒部材２６の接線方向を向いている、すなわち、その軸心がノズル装置１５Ｂの中心軸からずれた位置を向いているので、環状空間２８内で内部円筒部材２７の周囲を回る時計回りの旋回流となる。旋回している駆動水２０は、傾斜している各噴出口２３Ａ内を通ってノズル装置１５Ｂから噴出される。各噴出口２３Ａから噴出した噴出流３０Ａも旋回流となる。旋回している噴出流３０Ａの相互間にも、噴出口形成部材３８Ａの存在によって少なくともベルマウス１６内においてギャップ３１が形成される。
【００４６】
本実施例も、実施例２で生じる効果を得ることができる。さらに、本実施例は、噴出流３０Ａが旋回しているため、噴出流３０Ａの表面における摩擦力及び噴出流３０Ａの旋回に起因する遠心力に基づいて発生する内側領域３２におけるより大きな減圧の効果によって、被駆動水１９を、前述した第１及び第３の形態によりスロート１７内に実施例１及び実施例２よりも効率良く吸込むことができる。噴出流３０Ａの旋回に起因するそのようなより大きな減圧の効果は、第１及び第３の形態において吸い込まれる被駆動水１９の流量を、実施例１、２における第１及び第３の形態でのそれらの各流量よりも増大させることができる。また、周方向に傾斜した噴射口２３Ａから噴出した駆動水２１は、旋回しているので、冷却水吸引流路２９，３３から吸引された各被駆動水流１９と効率的に混合されながら、スロート１７内に旋回流の状態で流入する。スロート１７内でも旋回流が維持されるので、スロート１７内での流れの剥離を防止することができ、ジェットポンプ１Ｂの効率を更に向上することができる。特に、本実施例は、各噴出口２３Ａが周方向に傾斜しているだけでなく、分岐管１４の軸心が外部円筒部材２６の接線方向を向いているので、周方向に傾斜した噴射口２３Ａを設けるだけの構成よりも、著しく圧力損失を低減することができる。
【００４７】
本実施例のＢＷＲに用いられたジェットポンプ１Ｂは、全噴出口２３Ａの出口端での合計流路断面積を従来のＢＷＲに用いられているジェットポンプのノズル装置の噴出口の出口端でのその面積と同じにした場合、噴出された駆動水２０と吸引された被駆動水１９の接触面積を５０％以上増加させることが可能であり、被駆動水１９を吸込みやすくなる。また、ジェットポンプ１Ｂは、流れの剥離による損失も低減される。このため、本実施例に用いられるジェットポンプ１Ｂは、図１０に示すように現行の運転点Ｐにおいて５％以上効率が向上する。また、ジェットポンプ１Ｂは、M比の大きい領域において、従来のＢＷＲに用いられているジェットポンプよりも効率がさらに大きくなる。
【実施例４】
【００４８】
本発明の他の実施例である実施例４のＢＷＲを図１１を用いて説明する。本実施例のＢＷＲは、ＢＷＲ１０において、ジェットポンプ１をジェットポンプ１Ｃに替えた構成を有する。本実施例のＢＷＲの他の構成は、ＢＷＲ１０においてジェットポンプ１を除いた構成と同じである。ジェットポンプ１Ｃは、ジェットポンプ１においてノズル装置１５をノズル装置１５Ｃに替えた構成を有し、ノズル装置以外の構成がジェットポンプ１と同じである。
【００４９】
ノズル装置１５Ｃは、ノズル装置１５と同じ構成のリングヘッダー２５、及びノズル部２１Ｃを備えている。ノズル装置１５Ｃは、ノズル装置１５Ｂと同様に、分岐管１４の軸心がリングヘッダー２５の外部円筒部材２６の接線方向を向いて外部円筒部材２６に接続されている。ノズル部２１Ｃは、ノズル部２１Ｂとは異なり、実施例１で用いられた、筒状のノズル２２を周方向において同一方向に傾斜させた複数のノズル２２Ａを備えている。これらのノズル２２Ａは、リングヘッダー２５の外部円筒部材２６及び内部円筒部材２７に設置されている。各ノズル２２Ａ内に形成されて環状空間２８に連絡された各噴射口（図示せず）２３Ａは、ノズル装置１５Ｂと同様に、円周方向において同一方向に傾斜している。
【００５０】
このような構成を有するジェットポンプ１Ｃは、実施例３と同じ作用効果を生じる。
【実施例５】
【００５１】
本発明の他の実施例である実施例５のＢＷＲを、以下に説明する。本実施例のＢＷＲは実施例１のＢＷＲと同じ構成を有する。本実施例のＢＷＲは、ノズル装置１５内に形成された冷却水吸引通路２９の出口側の流路断面積を特定した、実施例１に用いられているノズル装置１５を備えている。本実施例のＢＷＲの、ノズル装置１５以外の構成は、実施例１のＢＷＲと同じである。
【００５２】
発明者らは、実施例１のノズル装置１５における冷却水吸引通路２９の流路断面積とベルマウス１６内に吸引される被駆動水の流量との関係について検討を行った。この結果、発明者らは、冷却水吸引通路２９の流路断面積をある範囲に特定することによって、上記の吸引される被駆動水の流量を多くできることを新たに見出した。この検討結果を、図１２及び図１３を用いて以下に説明する。
【００５３】
図１２は、実施例１のノズル装置１５のノズル部２１を下方から見た形状を示している。ノズル部２１は複数（例えば、４つ）のノズル２２を有している。冷却水吸引通路２９の、ノズル２２先端部（ノズル２２の下端部）における流路断面積をＳ１（＝πＤ２／４）、複数のノズル２２の噴出口の幅Ｗ２の部分での合計流路断面積をＳ２及びスロート１７の流路断面積をＳ３としたとき、流路断面積Ｓ１は、流路断面積Ｓ３から合計流路断面積Ｓ２を差し引いて得られる面積ΔＳの１／２以上で面積ΔＳ未満の範囲で、ジェットポンプ１に吸引される被駆動水１９の流量が増大する。すなわち、ジェットポンプ１に吸引される被駆動水１９の流量を増大させるためには、冷却水吸引通路２９の、ノズル２２先端部での流路断面積Ｓ１は、以下の条件を満たす必要がある。なお、Ｄはノズル部２１の内径、すなわちノズル２２先端部での冷却水吸引通路２９の直径である。
【００５４】
（Ｓ３−Ｓ２）／２≦Ｓ１＜（Ｓ３−Ｓ２）
ノズル部２１を、図１４に示すように、環状の１つの噴出口２３Ｂを有する環状のノズル部２１Ｄであるとし、周方向に連続した環状の噴出流３０が噴出される場合において、スロート１７内での噴出流３０より内側の内側領域３２、及びその噴出流３０とスロート１７の内面の間の外側領域のそれぞれの領域の被駆動水１９の吸い込み流量を解析により求めた。この解析の結果を、流路断面積Ｓ１を横軸にして図１３に示す。この解析結果は実験でも検証し、その解析結果と実験結果が一致することを確認している。図１３に示すように、内側領域３２の被駆動水１９の吸い込み流量（主に、冷却水吸引通路２９を通しての被駆動水１９の吸い込み流量）と外側領域の被駆動水１９の吸い込み流量（主に、冷却水吸引流路３３を通しての被駆動水１９の吸い込み流量）が等しくなるとき、ジェットポンプ１における被駆動水１９の吸い込み流量（内側領域３２の被駆動水１９の吸い込み流量と外側領域の被駆動水１９の吸い込み流量の合計）が最大になる。このとき、ジェットポンプ１の効率が最も大きくなる。吸込み流量の内側領域３２及び外側領域への配分は、これらの領域の流路断面積の比に依存するが、ベルマウス１６により開口部が拡がっている外側領域が内側領域３２よりも被駆動水１９を吸い込みやすい。このため、ジェットポンプ１の効率を大きくするためには、流路断面積Ｓ１を（Ｓ３−Ｓ２）／２以上（Ｓ３−Ｓ２）未満の範囲に設定すれば良く、内側領域３２と外側領域で被駆動水１９の吸い込み流量が等しくなる流路断面積Ｓ１はその範囲内に存在する。図１３において、破線の位置の流路断面積Ｓ１が（Ｓ３−Ｓ２）／２である。流路断面積Ｓ１が（Ｓ３−Ｓ２）／２以上（Ｓ３−Ｓ２）未満の範囲では図１３に示すようにジェットポンプ１における被駆動水１９の吸い込み流量が多くなっている。
【００５５】
本実施例のＢＷＲに用いられるノズル装置１５は、ノズル２２の相互間に間隙２４が形成されているので、それぞれのノズル２２の噴出口２３から噴出される噴出流３０の相互間にギャップ３１が前述のように形成される。内側領域３２と外側領域の被駆動水１９の吸い込み流量の差は、ギャップ３１を通過する被駆動水の流れによって緩和される。このため、間隙２４が形成されるノズル装置１５を用いた場合は、内側領域３２の流路断面積の設計の自由度が高くなるが、ギャップ３１を通る被駆動水の量が少ないほどジェットポンプの効率が良くなる。したがって、間隙２４が形成されるノズル装置１５を用いた本実施例のジェットポンプ１においても、流路断面積Ｓ１を（Ｓ３−Ｓ２）／２以上（Ｓ３−Ｓ２）未満の範囲に設定すれば良い。本実施例のジェットポンプ１は、流路断面積Ｓ１を内側領域３２と外側領域で被駆動水１９の吸い込み流量が等しくなる流路断面積、すなわち、（Ｓ３−Ｓ２）×０．６５にしている。ノズル２２の噴射口２３は、実施例１と同様に、下流でのその周方向における幅Ｗ２が上流でのその周方向における幅Ｗ１よりも狭くなっている。
【００５６】
本実施例は、実施例１で生じる効果を得ることができる。さらに、本実施例は、流路断面積Ｓ１を（Ｓ３−Ｓ２）×０．６５にしているため、内側領域３２と外側領域で被駆動水１９の吸い込み流量が等しくなり、スロート１７内に吸い込まれる被駆動水１９の量が最も多くなる。このため、ジェットポンプ１の効率が最も大きくなる。
【００５７】
本実施例における流路断面積Ｓ１を（Ｓ３−Ｓ２）／２以上（Ｓ３−Ｓ２）未満の範囲に設定するという構成は、実施例２から実施例４に記載されたそれぞれのジェットポンプのノズル装置に適用することができる。
【実施例６】
【００５８】
本発明の他の実施例である実施例６のＢＷＲを、図１４を用いて説明する。本実施例のＢＷＲは、実施例１のＢＷＲにおいて、ジェットポンプ１のノズル装置１５をノズル装置１５Ｄ（図１４参照）に替えた構成を有している。本実施例のＢＷＲの他の構成は実施例１のＢＷＲと同じである。図１４は、ノズル装置１５Ｄのノズル部２１Ｄを下方から見た形状を示している。ノズル装置１５Ｄは、前述したように環状の１つのノズル２２Ｂを有するノズル部２１Ｄを有している。ノズル２２Ｂは、実施例１のノズル２２のように間隙２４を形成していなく、しかも、実施例２のノズル部２１Ａ及び実施例３のノズル部２１Ｂのように噴射口形成部を有していない。ノズル２２Ｂは、環状の１つの噴出口２３Ｂを内部に形成している。ノズル装置１５Ｄのノズル部２１Ｄ以外の構成は、実施例１に用いられるノズル装置１５と同じである。本実施例は、ノズル装置１５Ｄ内に形成される冷却水吸引通路２９の、ノズル２２先端部での流路断面積Ｓ１を、内側領域３２と外側領域で被駆動水１９の吸い込み流量が等しくなる流路断面積、すなわち、（Ｓ３−Ｓ２）×０．６２にしている。本実施例も、実施例５と同様に、流路断面積Ｓ１を（Ｓ３−Ｓ２）／２以上（Ｓ３−Ｓ２）未満の範囲に設定することによって、ジェットポンプの効率を増大させることができる。
【００５９】
本実施例は、流路断面積Ｓ１を（Ｓ３−Ｓ２）×０．６２にしているため、内側領域３２と外側領域で被駆動水１９の吸い込み流量が等しくなり、スロート１７内に吸い込まれる被駆動水１９の量が最も多くなる。このため、ジェットポンプ１の効率が最も大きくなる。本実施例は、実施例１において生じる効果のうち、間隙２４の形成、及び下流でのその周方向における幅Ｗ２が上流でのその周方向における幅Ｗ１よりも狭くした形状によって生じる効果以外の効果を得ることができる。
【実施例７】
【００６０】
本発明の他の実施例である実施例７のＢＷＲを、図１５〜図１８を用いて以下に説明する。本実施例のＢＷＲは、実施例１のＢＷＲ１０において、ジェットポンプ１を図１５に示すジェットポンプ１Ｅに替えた構成を有する。本実施例のＢＷＲの他の構成は、ＢＷＲ１０と同じである。ジェットポンプ１Ｅは、ジェットポンプ１において、ノズル装置１５をノズル装置１５Ｅ（図１５参照）に替えた構成を有し、ジェットポンプ１Ｅの他の構成はジェットポンプ１と同じである。ノズル装置１５Ｅは、ノズル部の構成がノズル装置１５と異なっている。ノズル装置１５Ｅのノズル部２１Ｅを中心に説明する。
【００６１】
ノズル装置１５Ｅは、リングヘッダー２５の下端にノズル部２１Ｅを設けることによって構成される。ノズル部２１Ｅは、実施例２におけるノズル部２１Ａと同様に、円筒部材３６，３７及び複数の噴出口形成部材３８Ｂを有する。円筒部材３６は外部円筒部材２６の下端に設けられ、円筒部材３７は内部円筒部材２７の下端に設けられている。円筒部材３６，３７は同心円状に配置され、円筒部材３７は円筒部材３６の内側に位置している。それらの噴出口形成部材３８Ｂは、円筒部材３６と円筒部材３７の間に配置され、円筒部材３６，３７に取り付けられている。ノズル部２１Ｅは、円筒部材３６と円筒部材３７の間で隣り合う噴出口形成部材３８Ｂの相互間に噴出口２３Ｃをそれぞれ形成している（図１７参照）。本実施例では、ノズル２２Ｃ（図１７参照）は、円筒部材３６、円筒部材３７及び隣り合う噴出口形成部材３８Ｂによって形成され、内部に噴出口２３Ｃを有する。ノズル部２１Ｅは、このようなノズル２２Ｃを周方向に複数個（例えば、８個）設けている。各噴出口２３Ｃの周方向における幅は、実施例２，３のように下流でのその周方向における幅Ｗ２が上流でのその周方向における幅Ｗ１よりも狭くなっていなく、噴射口２３Ｃの軸方向において一様になっている。本実施例における噴出口２３Ｃの軸心は、ノズル装置１５Ｅ中心軸と並行になっている。各噴出口形成部材３８Ｂの上流側の端部は、実施例２の噴出口形成部材３８と同様に円弧を形成している。各噴出口形成部材３８Ｂの下流側の端面の、ノズル装置１５Ｅの周方向における幅は、隣り合う噴出口２３Ｃから噴出される、隣り合う噴出流３０の相互間に、ギャップ３１（図１８参照）が形成できる幅となっている。分岐管１４は、その中心軸がノズル装置１５Ｅの中心軸を通るように配置され、ノズル装置１５Ｅの外部円筒部材２６に取り付けられる。
【００６２】
再循環ポンプ１２で昇圧された駆動水２０は、分岐管１４を介して環状空間２８内に供給される。環状空間２８内を下降した駆動水２０は、複数の噴出口形成部材３８Ｂによって形成された各噴出口２３Ｃから、周方向において分断された複数の噴出流３０となってベルマウス１６内に向かって噴出される。周方向において隣り合う噴出流２３Ｃの相互間には、ギャップ３１が形成される。
【００６３】
本実施例においても、実施例５と同様に、流路断面積Ｓ１を（Ｓ３−Ｓ２）／２以上（Ｓ３−Ｓ２）未満の範囲に設定すれば良い。本実施例における合計流路断面積Ｓ２は、全噴出口２３Ｃの流路断面積を合計した値である。本実施例は、流路断面積Ｓ１を内側領域３２と外側領域で被駆動水１９の吸い込み流量が等しくなる流路断面積、すなわち、（Ｓ３−Ｓ２）×０．６１にしている。
【００６４】
複数の噴出流３０によって、ダウンカマ４内でノズル装置１５Ｅの周囲に存在する被駆動水１９が、実施例１と同様に第１、第２及び第３の各形態によって、ベルマウス１６内に吸い込まれ、スロート１７内に達する。
【００６５】
本実施例は流路断面積Ｓ１を（Ｓ３−Ｓ２）×０．６１にしているため、内側領域３２と外側領域で被駆動水１９の吸い込み流量が等しくなり、スロート１７内に吸い込まれる被駆動水１９の量が最も多くなる。このため、ジェットポンプ１の効率が最も大きくなる。本実施例は、実施例１において生じる効果のうち、間隙２４の形成、及び下流でのその周方向における幅Ｗ２が上流でのその周方向における幅Ｗ１よりも狭くした形状によって生じる効果以外の効果を得ることができる。
【００６６】
本実施例において、複数の噴出口形成部材３８Ｂを、実施例３と同様に、同心円状に配置された、円筒部材３６と円筒部材３７の間に、ノズル装置１５Ｅの周方向において同一方向に傾斜して設置しても良い。傾斜した噴出口形成部材３８Ｂの相互間で円筒部材３６と円筒部材３７の間に形成される各噴射口２３Ｃも、軸心がその周方向において同一方向に傾斜している。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の好適な一実施例である実施例１のジェットポンプにおけるノズル装置付近の構成図である。
【図２】図１に示すノズル装置を下方より見た状態の構成図である。
【図３】図１に示す実施例１の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。
【図４】図１に示すジェットポンプの全体を示す構成図である。
【図５】本発明の他の実施例である実施例２のジェットポンプにおけるノズル装置付近の構成図である。
【図６】図５に示すノズル部の周方向における断面図である。
【図７】本発明の他の実施例である実施例３のジェットポンプにおけるノズル装置付近の構成図である。
【図８】図７に示すノズル部の周方向における断面図である。
【図９】図７に示すノズル装置を上方より見た状態の構成図である。
【図１０】実施例３のジェットポンプにおけるＭ比と効率との関係を示す特性図である。
【図１１】本発明の他の実施例である実施例４のジェットポンプにおけるノズル装置付近の構成図である。
【図１２】本発明の他の実施例である実施例５のジェットポンプにおけるノズル部を下方から見たときの構成図である。
【図１３】ジェットポンプのノズル装置内に形成された冷却水吸引通路のノズル先端部での流路断面積とジェットポンプ内に吸引される被駆動水流量との関係を示す特性図である。
【図１４】本発明の他の実施例である実施例６のジェットポンプにおけるノズル部を下方から見たときの構成図である。
【図１５】本発明の他の実施例である実施例７のジェットポンプにおけるノズル装置付近の構成図である。
【図１６】図１５に示すノズル装置の平面図である。
【図１７】図１５に示すノズル装置のノズル部を下方から見たときの構成図である。
【図１８】図１５のXVIII−XVIII断面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｅ…ジェットポンプ、２…炉心シュラウド、３…原子炉圧力容器、４…ダウンカマ、５…炉心、１０…沸騰水型原子炉、１１…再循環系配管、１２…再循環ポンプ、１５，１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ，１５Ｅ…ノズル装置、１６…ベルマウス、１７…スロート、１８…ディフューザ、１９…被駆動水（冷却水）、２０…駆動水（冷却水）、２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ…ノズル部、２２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ…ノズル、２３，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ…噴射口、２４…間隙、２５…リングヘッダー、２６…外部円筒部材、２７…内部円筒部材、２８…環状空間、２９，３３…冷却水吸引通路、３０，３０Ａ…噴出流、３１…ギャップ、３２…内側領域、３６，３７…円筒部材、３８，３８Ａ，３８Ｂ…噴出口形成部材。
【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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