(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な構成で容易に音響計測可能な音圧レベルの音を発生させることができる熱音響装置を提供する。【解決手段】熱音響装置１００は、原子炉圧力容器内に設けられ、温度環境に応じて周波数を変化させて音を発生させる。熱音響装置１００は、筒状の筒体１０１と、筒体１０１の内部の一端側に取り付けられた加熱部１０２と、筒体１０１の周りの冷却水によって、加熱部１０２から離れた筒体１０１の所定位置を加熱部１０２が取り付けられた前記一端側に対して相対的に冷却させる冷却部１０３とを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉圧力容器内に設けられ、温度環境に応じて周波数を変化させて音を発生させる熱音響装置であって、
内部に空洞を有する筒体と、
前記筒体の内部の一端側に取り付けられ、前記筒体の一端側を熱する加熱部と、
前記筒体の周りの冷却水によって、前記加熱部から離れた前記筒体の所定位置を前記加熱部が取り付けられた前記一端側に対して相対的に冷却させる冷却部とを備える熱音響装置。
【請求項２】
前記冷却部は、
前記筒体を貫通して設けられ、前記所定位置で前記筒体と交差して配置される筒状のパイプ部を有し、
前記パイプ部は、内部に前記冷却水を流通させる請求項１に記載の熱音響装置。
【請求項３】
前記パイプ部は、部分的に流路断面が小さくなる断面縮小部を有する請求項２に記載の熱音響装置。
【請求項４】
前記所定位置の両側の少なくとも一方に設けられ、前記筒体を保温する保温部を有する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の熱音響装置。
【請求項５】
前記保温部は、前記筒体を外部から覆い、前記筒体の外表面との間に気体の層を形成することで、前記筒体を保温する請求項４に記載の熱音響装置。
【請求項６】
前記所定位置は、前記筒体の全長に対して前記加熱部から１／４波長の位置である請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の熱音響装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱音響装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電プラントの原子炉圧力容器には、燃料ペレットが充填された複数の燃料棒が集まった燃料集合体が収容されている。このような原子炉圧力容器では、内部に満たされた冷却水によって、高温となる燃料集合体が冷却されている。原子炉圧力容器では、燃料集合体が冷却されていることを確認するための温度センサーが取り付けられており、内部の温度分布を監視している。
【０００３】
ところで、原子炉を運転するための全電源が喪失してしまう場合には、温度センサーが機能しなくなり、原子炉圧力容器内の温度分布を確認することが難しくなってしまう。そこで、電源が無くても原子炉圧力容器内の温度分布を確認することが可能な装置が、特許文献１に開示されている。
【０００４】
特許文献１に記載の装置は、温度センサーからケーブル等を介さないで原子炉圧力容器の外部に信号を取り出すことが可能とされている。この装置は、内部にスタックを配置した円筒状のハウジングを有する熱音響装置である。この熱音響装置は、熱源として燃料棒の端部がハウジング内の一端に配置され、熱源から離れた位置にスタックが配置されている。熱音響装置は、ハウジング内でスタック内に温度勾配を生じさせることで、熱音響原理を利用して温度差に応じた音をスタックから発生させる。原子炉圧力容器では、このような熱音響装置を内部に配置し、熱音響装置が発する音を原子炉圧力容器の外部で測定することで、内部の温度分布を確認することが可能となっている。
【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２０１４／００５０２９３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の熱音響装置は、ハウジング内にスタックを配置しなければならず、構造が複雑になってしまう。また、このような熱音響装置では、原子炉圧力容器の外部で測定するために十分な音量の音を発生させることができず、より大きな音圧レベルの音を発生させることが望まれている。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、簡易な構成で容易に音響計測可能な音圧レベルの音を発生させることが可能な熱音響装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明の一態様に係る熱音響装置は、原子炉圧力容器内に設けられ、温度環境に応じて周波数を変化させて音を発生させる熱音響装置であって、内部に空洞を有する筒体と、前記筒体の内部の一端側に取り付けられ、前記筒体の一端側を熱する加熱部と、前記筒体の周りの冷却水によって、前記加熱部から離れた前記筒体の所定位置を前記加熱部が取り付けられた前記一端側に対して相対的に冷却させる冷却部とを備える。
【０００９】
このような構成によれば、筒体の周りの冷却水によって、加熱部が設けられた筒の内部の一端側に対して、筒体の所定位置を相対的に冷却させることができる。そのため、加熱部と所定位置との間に温度勾配を効率的に生じさせることができる。
【００１０】
また、上記熱音響装置では、前記冷却部は、前記筒体を貫通して設けられ、前記所定位置で前記筒体と交差して配置される筒状のパイプ部を有し、前記パイプ部は、内部に前記冷却水を流通させてもよい。
【００１１】
このような構成によれば、筒体の周りの冷却水を内部に流通させるパイプ部が筒体を貫通して設けられていることで、所定位置で筒体の外表面だけでなく、内部の空間も効果的に冷却することができる。したがって、加熱部と所定位置との間に温度差を大きくすることが効率的にできる。
【００１２】
また、上記熱音響装置では、前記パイプ部は、部分的に流路断面が小さくなる断面縮小部を有していてもよい。
【００１３】
このような構成によれば、部分的に流路断面が小さくなっていることで、パイプ部の内部を流通する冷却水の流速を断面縮小部で上昇させることができる。したがって、パイプ部の内部を流通する冷却水による冷却効果を向上させることができる。
【００１４】
また、上記熱音響装置では、前記所定位置の両側の少なくとも一方に設けられ、前記筒体を保温する保温部を有していてもよい。
【００１５】
このような構成によれば、筒体を保温する保温部が所定位置の両側の少なくとも一方に設けられていることで、冷却部が設けられている筒体の所定位置と、所定位置の両側の少なくとも一方との温度差を大きくすることができる。これにより、筒体の内部の温度差を大きくすることができる。したがって、筒体の内部の温度勾配を大きくすることができ、より音圧レベルの大きな音を出すことができる。
【００１６】
また、上記熱音響装置では、前記保温部は、前記筒体を外部から覆い、前記筒体の外表面との間に気体の層を形成することで、前記筒体を保温してもよい。
【００１７】
このような構成によれば、気体の層によって筒体を効率的に保温することができる。
【００１８】
また、上記熱音響装置では、前記所定位置は、前記筒体の全長に対して前記加熱部から１/４波長の位置であってもよい。
【００１９】
このような構成によれば、加熱部から１／４波長の位置に形成されている所定位置を冷却部で冷却することで、筒体内の空気の振動によって生じる１／４波長の定常波を利用して、効果的に音を発生させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の熱音響装置によれば、冷却水を利用して所定位置を冷却することで、加熱部と所定位置との間の温度勾配を効果的に生じさせることができ、簡易な構成で容易に音響計測可能な音圧レベルの音を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態における原子力発電プラントの概略を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態における原子炉圧力容器の概略を示す模式図である。
【図３】本発明の実施形態における燃料集合体の概略を示す模式図である。
【図４】本発明の実施形態における熱音響装置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る実施形態について図１から図４を参照して説明する。
本実施形態の熱音響装置１００は原子力発電プラントＰで用いられる。
原子力発電プラントＰは、原子炉として、例えば、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用して高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器３に送って熱交換により蒸気を発生させて発電機５へ送って発電する加圧水型原子炉（原子炉）１を有している。
【００２３】
本実施形態の原子力発電プラントＰは、図１に示すように、加圧水型原子炉１と、加圧水型原子炉１の原子炉圧力容器１０内の一次冷却水（軽水）の沸騰を抑えるために一次冷却水を加圧する加圧器２と、一次冷却水の熱により二次冷却水を蒸気にする蒸気発生器３と、を原子炉格納容器９の内部に備えている。原子力発電プラントＰは、蒸気発生器３で発生した蒸気で駆動する蒸気タービン４と、蒸気タービン４の駆動で発電する発電機５と、蒸気タービン４からの蒸気を水に戻す復水器６と、を原子炉格納容器９の外部に備えている。
【００２４】
本実施形態の原子力発電プラントＰは、原子炉圧力容器１０と蒸気発生器３とが一次冷却水配管７ａ、７ｂで接続されている。原子力発電プラントＰは、蒸気発生器３と蒸気タービン４とが蒸気配管７ｃで接続されている。原子力発電プラントＰは、復水器６と蒸気タービン４とが給水配管７ｄで接続されている。
【００２５】
したがって、原子力発電プラントＰでは、原子炉圧力容器１０で後述する燃料棒２１ａにより軽水である一次冷却水が加熱され、高温の一次冷却水が加圧器２により所定の高圧に維持された状態で、一次冷却水配管７ａを通して蒸気発生器３に送られる。この蒸気発生器３では、高温高圧の一次冷却水と二次冷却水との間で熱交換が行われ、冷やされた一次冷却水は一次冷却水配管７ｂを通して原子炉圧力容器１０に戻される。また、蒸気発生器３にて、高温高圧の一次冷却水と熱交換を行って生成された蒸気は、蒸気配管７ｃを通して蒸気タービン４に送られ、この蒸気により蒸気タービン４を駆動して発電機５により発電を行う。このとき、蒸気発生器３からの蒸気は、蒸気タービン４を駆動した後、復水器６で海水等の冷却水を用いて冷却されて復水となり、二次冷却水として蒸気発生器３に戻される。
【００２６】
このように構成された加圧水型原子炉１の原子炉圧力容器１０は、図２に示すように、内部に一次冷却水が満たされて炉内構造物２０を収容する容器である原子炉容器本体１１と、原子炉容器本体１１の上部に装着される原子炉容器蓋１２と、を有している。
【００２７】
原子炉容器蓋１２は、上部が半球形状をなしている。原子炉容器蓋１２は、原子炉容器本体１１の上方に配置されている。原子炉容器蓋１２は、原子炉容器本体１１に対して複数のスタッドボルト等の固定具により開閉可能に固定されている。
【００２８】
原子炉容器本体１１は、原子炉容器蓋１２を取り外すことで上部が開放され、下部が半球形状をなして閉塞された有底円筒形状をなしている。原子炉容器本体１１は、一次冷却水を供給する入口ノズル１１ａと、一次冷却水を排出する出口ノズル１１ｂとが上部に形成されている。
【００２９】
加圧水型原子炉１は、入口ノズル１１ａ及び出口ノズル１１ｂより上方に配置される上部炉心支持板１３と、原子炉容器本体１１の下方の半球形状部分の近くに配置される下部炉心支持板１４と、上部炉心支持板１３と下部炉心支持板１４との間に配置される上部炉心板１５と、上部炉心板１５と下部炉心支持板１４との間に配置される下部炉心板１６と、原子炉容器本体１１の内壁面と間隔を空けて配置される炉心槽１７と、炉心槽１７内に収容される炉内構造物２０と、原子炉容器本体１１の外部で原子炉容器本体１１内の音を測定する測定部１８とを有する。
【００３０】
上部炉心支持板１３及び下部炉心支持板１４は、原子炉容器本体１１の内部で固定されている。上部炉心支持板１３及び下部炉心支持板１４は、円板形状をなしている。下部炉心支持板１４の下方には、内部の衝撃を吸収する不図示のショックアブソーバーや、原子炉容器本体１１の内部の一次冷却水の流れを整える不図示の整流板等が収容されている。
【００３１】
上部炉心板１５は、炉内構造物２０の上方を支持している。上部炉心板１５は、入口ノズル１１ａ及び出口ノズル１１ｂより下方に配置される。上部炉心板１５は、原子炉容器本体１１の内部で後述する炉内構造物２０の燃料集合体２１の上方に設けられている。上部炉心板１５は、複数の炉心支持ロッド１５ａを介して上部炉心支持板１３に連結されている。上部炉心板１５は、円板形状をなしており、一次冷却水が流通するための複数の貫通孔が形成されている。
【００３２】
下部炉心板１６は、炉内構造物２０の下方を支持している。下部炉心板１６は、下部炉心支持板１４によって支持されている。下部炉心板１６は、原子炉容器本体１１の内部で後述する炉内構造物２０の燃料集合体２１の下方に設けられている。下部炉心板１６は、円板形状をなしており、一次冷却水が流通するための複数の貫通孔が形成されている。
【００３３】
炉心槽１７は、円筒形状をなしており、外周面が原子炉容器本体１１の内壁面と間隔を空けて配置されている。炉心槽１７は、上部が上部炉心支持板１３に連結され、下部に下部炉心支持板１４が連結されている。炉心槽１７は、内部に上部炉心板１５及び下部炉心板１６を収容している。炉心槽１７は、内部に複数の燃料集合体２１や制御棒２２が配置される領域である炉心１７ａが形成されている。炉心１７ａは、上部炉心板１５と炉心槽１７と下部炉心板１６により画成された領域である。
【００３４】
炉内構造物２０は、炉心１７ａ内に配置される燃料集合体２１と、燃料集合体２１とともに炉心１７ａ内に配置される制御棒２２と、燃料集合体２１とともに炉心１７ａ内に配置される熱音響装置１００と、を有している。
【００３５】
燃料集合体２１は、図３に示すように、複数の燃料棒２１ａと、燃料棒２１ａの上端を支持する上部ノズル２１ｂと、燃料棒２１ａの下端を支持する下部ノズル２１ｃと、上部ノズル２１ｂと下部ノズル２１ｃとを連結する不図示の案内管と、上部ノズル２１ｂと下部ノズル２１ｃとの間で燃料棒２１ａを支持する複数の支持格子２１ｄと、有している。燃料集合体２１は、案内管によって連結された上部ノズル２１ｂと下部ノズル２１ｃとの間で、支持格子２１ｄによって複数の燃料棒２１ａを格子状に束ねることによって、複数の燃料棒２１ａをそれぞれ平行に配置している。燃料集合体２１は、燃料棒２１ａの両端と上部ノズル２１ｂ及び下部ノズル２１ｃとの間に隙間が設けられており、燃料棒２１ａの熱膨張等を許容しうる構造となっている。
燃料棒２１ａは、ガスが充填された管材に対して不図示の燃料ペレット等の核燃料を１列にして挿入して構成されている。
【００３６】
制御棒２２は、燃料集合体２１内に挿入可能となっている。制御棒２２は、図２に示すように、複数配置され、上端部がまとめられて制御棒クラスタ２２ａとなっている。制御棒クラスタ２２ａは、上部炉心板１５、上部炉心支持板１３、及び原子炉容器蓋１２を貫通して延在している。
【００３７】
熱音響装置１００は、温度環境に応じて周波数を変化させて音を発生させる。熱音響装置１００は、図３に示すように、燃料棒２１ａとともに燃料集合体２１に組み込まれて原子炉圧力容器１０の炉心１７ａ内に複数配置されている。本実施形態の熱音響装置１００は、図４に示すように、内部に空洞を有する筒体１０１と、筒体１０１の内部の一端側を熱する加熱部１０２と、加熱部１０２から離れた筒体１０１の所定位置を加熱部１０２が取り付けられた一端側に対して相対的に冷却させる冷却部１０３と、筒体１０１を保温する保温部１０４とを有する。
【００３８】
筒体１０１は、内部に空間を有する有底円筒状をなしている。本実施形態の筒体１０１は、燃料棒２１ａを形成する管材と同様の外径形状をなしている。筒体１０１は、支持格子２１ｄに支持されることで、複数の燃料棒２１ａとともに配置されている。
【００３９】
加熱部１０２は、筒体１０１内で、筒体１０１の延びる延在方向の一端側に配置されている。加熱部１０２は、加熱部１０２自体が高温になることで、筒体１０１の一端側を加熱して高温にする。本実施形態の加熱部１０２は、例えば、燃料棒２１ａに用いられる燃料ペレット等の核燃料が使用される。
【００４０】
なお、加熱部１０２としては燃料棒２１ａに用いられる核燃料と同じものが使用されることに限定されるものではなく、例えば、核燃料から放射されたガンマ線等によって発熱するタングステン等の金属部材であってもよい。
【００４１】
冷却部１０３は、筒体１０１の周りの原子炉圧力容器１０内の一次冷却水によって、筒体１０１の所定位置を冷却する。冷却部１０３は、所定位置において筒体１０１を貫通する複数のパイプ部１０３ａを有する。
ここで、本実施形態における所定位置は、加熱部１０２から１／４波長の位置である。具体的には、所定位置は、筒体１０１の全長のうち、加熱部１０２が配置されている一端側から１／４の位置である。
【００４２】
パイプ部１０３ａは、筒状をなしており、所定位置で筒体１０１と交差して配置される。パイプ部１０３ａは、内部に一次冷却水を流通させる。本実施形態のパイプ部１０３ａは、両側が開口した管材である。パイプ部１０３ａは、筒体１０１の延在方向と直交して複数配置されている。パイプ部１０３ａは筒体１０１との境界が溶接等によって固定されていることで、筒体１０１の内部を密閉した状態で設けられている。パイプ部１０３ａは、内部に部分的に流路断面が小さくなる断面縮小部であるオリフィス部１０３ｂを有している。
【００４３】
オリフィス部１０３ｂは、パイプ部１０３ａの流路断面を部分的に縮小する。オリフィス部１０３ｂは、パイプ部１０３ａの内径と同等の外径を環状部材である。オリフィス部１０３ｂは、パイプ部１０３ａの筒体１０１内に位置する部分に配置されている。
【００４４】
保温部１０４は、所定位置の両側の少なくとも一方に設けられている。保温部１０４は、筒体１０１を外部から覆い、筒体１０１の外表面との間に気体の層を形成することで筒体１０１を保温する。本実施形態の保温部１０４は、所定位置を挟み込むように、所定位置の両側に設けられている。保温部１０４は、筒体１０１の延在方向の一端側に設けられる第一保温部１０４ａと、所定位置を境界に一端側と反対側の端部である筒体１０１の延在方向の他端側に設けられる第二保温部１０４ｂとを有している。
【００４５】
第一保温部１０４ａは、筒体１０１の延在方向の一端側を外部から覆っている。第一保温部１０４ａは、有底管状をなしており、一方の端面から筒体１０１の一端側の端部が挿入されている。第一保温部１０４ａは、内部が密閉されており、筒体１０１の外周面との間に空気が充填された空間を形成している。
【００４６】
第二保温部１０４ｂは、所定位置を挟んで第一保温部１０４ａと向き合うように、筒体１０１の延在方向の他端側を外部から覆っている。第二保温部１０４ｂは、有底管状をなしており、第一保温部１０４ａと向き合っている側の端面から筒体１０１の他端側の端部が挿入されるように配置されている。第二保温部１０４ｂは、第一保温部１０４ａと同様に、内部が密閉されており、筒体１０１の外周面との間に空気が充填された空間を形成している。
【００４７】
測定部１８は、熱音響装置１００で発生して、測定経路を伝わって原子炉容器本体１１の内部から外部へ伝搬した音を原子炉容器本体１１の外部で測定する。測定部１８は、熱音響装置１００の側方に配置され、原子炉容器本体１１の側壁の外表面に取り付けられている。本実施形態の測定部１８は、測定経路として熱音響装置１００から原子炉容器本体１１の側壁に向かって炉心１７ａ内を側方に伝わる音を測定する。本実施形態の測定部１８は、遠隔マイクロフォンやハイドロフォンが用いられる。
【００４８】
上記のような加圧水型原子炉１では、制御棒クラスタ２２ａを移動して燃料集合体２１から制御棒２２を所定量挿入あるいは引き抜くことで、炉心１７ａ内での燃料棒２１ａの核分裂を制御する。燃料棒２１ａで発生した熱エネルギにより原子炉容器本体１１内に充填された一次冷却水が加熱される。高温の一次冷却水は、出口ノズル１１ｂから排出され、上述したように、蒸気発生器３に送られる。一方、制御棒クラスタ２２ａを移動して制御棒２２を燃料集合体２１に全て挿入することで、原子炉を停止する。
【００４９】
炉心１７ａ内での燃料棒２１ａの核分裂が増えると、その核分裂で発生した中性子あるいはγ線により、熱音響装置１００内の加熱部１０２が高温となり、熱音響装置１００は原子炉容器本体１１の内部で音を発生させる。具体的には、熱音響装置１００の加熱部１０２が高温となることで、筒体１０１の延在方向の一端側が加熱される。その結果、保温部１０４に覆われている筒体１０１の内部の空間の一端側が高温となる。一方、冷却部１０３が設けられている筒体１０１の所定位置は、各燃料棒２１ａを冷却するために原子炉容器本体１１内に充填されている一次冷却水によって冷却される。冷却部１０３は、筒体１０１を貫通するパイプ部１０３ａを有している。そのため、筒体１０１の内部の空間が、内部に一次冷却水が流通しているパイプ部１０３ａによって冷却される。したがって、筒体１０１の内部では、一端側と所定位置との間に温度勾配が生じる。筒体１０１の一端側と所定位置との間の温度差が十分大きくなり臨界温度に達すると、筒体１０１の内部の空間の空気が不安定になって振動し、エネルギ変換が行われて筒体１０１から音が発生する。
【００５０】
熱音響装置１００から生じた音は、一次冷却水を介して上部炉心板１５と下部炉心板１６との間に挟まれた炉心槽１７の炉心１７ａ内を伝搬し、原子炉容器本体１１の側壁に取り付けられた測定部１８まで伝わる。この際、熱音響装置１００から生じた音は、炉心１７ａに満たされた一次冷却水の温度によって周波数が変化する。測定部１８では、周波数の変化する熱音響装置１００からの音を測定する。測定部１８で測定した音の周波数に応じて、原子炉圧力容器１０の内部の温度状況（熱音響装置１００周囲の温度）を確認することができる。
【００５１】
上記のような熱音響装置１００によれば、冷却部１０３が所定位置に設けられている。そのため、原子炉容器本体１１内の満たされた筒体１０１の周りの一次冷却水によって、加熱部１０２が設けられた筒体１０１の延在方向の一端側に対して、筒体１０１の所定位置を冷却させることができる。したがって、筒体１０１の所定位置が加熱部１０２によって加熱されている一端側に対して相対的に冷却される。その結果、筒体１０１の延在方向に沿って加熱部１０２と所定位置との間に温度勾配を効率的に生じさせることができる。これにより、簡易な構成で容易に音響計測可能な音圧レベルの音を発生させることができる。
【００５２】
また、筒体１０１の周辺の一次冷却水を内部に流通させるパイプ部１０３ａが筒体１０１を貫通して設けられていることで、所定位置で筒体１０１の外表面だけでなく、内部の空間も効果的に冷却することができる。したがって、加熱部１０２と所定位置との間に温度差を大きくすることが効率的にできる。これにより、より簡易な構成で音を発生させる熱音響装置１００を得ることができる。
【００５３】
また、パイプ部１０３ａは、流路断面を縮小するオリフィス部１０３ｂが途中に形成されている。そのため、パイプ部１０３ａの内部を流通する一次冷却水の流速をオリフィス部１０３ｂによって上昇させることができる。したがって、パイプ部１０３ａの内部を流通する一次冷却水による冷却効果を向上させることができる。
【００５４】
また、筒体１０１を外部から覆って保温する保温部１０４が所定位置の両側に設けられていることで、冷却部１０３が設けられている筒体１０１の所定位置と、所定位置の両側との温度差を大きくすることができる。具体的には、加熱部１０２が配置された筒体１０１の一端側の端部を保温部１０４が外側から覆っていることで、加熱部１０２によって加熱された所定位置よりも加熱部１０２が配置されている側の筒体１０１の内部の温度を高温のまま維持できる。同様に、加熱部１０２が配置されていない側の端部である筒体１０１の延在方向の他端側を保温部１０４が外側から覆っていることで、所定位置よりも加熱部１０２が配置されていない側の筒体１０１の内部の温度を低温のまま維持できる。これにより、筒体１０１の内部の延在方向の一端側と他端側との温度差を大きくすることができる。したがって、筒体１０１の内部の温度勾配を大きくすることができ、より音圧レベルの大きな音を出すことができる。
【００５５】
また、第一保温部１０４ａ及び第二保温部１０４ｂが筒体１０１の外表面との間に空気が充填された空間を形成することで、筒体１０１の外表面との間に空気の層を形成することができる。そのため、空気の層によって筒体１０１を外側から断熱して効率的に保温することができる。
【００５６】
筒体１０１の全長に対して加熱部１０２から１／４波長の位置に形成されている所定位置を冷却部１０３で冷却することで、筒体１０１内の空気の振動することによって生じる筒体１０１の全長の１／４波長の定常波を利用して、効果的に音を発生させることができる。
【００５７】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
【００５８】
なお、冷却部１０３は、本実施形態のようにパイプ部１０３ａであることに限定されるものではなく、周囲の一次冷却水を利用して筒体１０１の所定位置を冷却することができればよい。例えば、冷却部１０３は、筒体１０１の所定位置を一次冷却水に曝すような構造であってもよく、筒体１０１の所定位置の外周面に一次冷却水によって冷却する熱交換器を配置しても良い。
【００５９】
また、保温部１０４は、本実施形態のように所定位置の両側に設けられている構造に限定されるものでなく、所定位置の両側のいずれか一方のみに設けられていてもよい。例えば、第一保温部１０４ａのみが設けられていてもよく、逆に第二保温部１０４ｂのみが設けられていてもよい。
【００６０】
また、保温部１０４は、本実施形態のように、気体の層を形成して保温する中空構造に限定されるものではなく、筒体１０１の内部と外部とを断熱するような構造であればよい。例えば、保温部１０４は、筒体１０１の外周面にシート状の断熱材を巻き付けるような中実構造であってもよい。
【００６１】
また、本実施形態の熱音響装置１００は、内部にスタックを有していないが、このような構造に限定されるものではない。例えば、熱音響装置１００は、内部の所定位置にスタックが配置されていてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
Ｐ…原子力発電プラント  １…加圧水型原子炉（原子炉）  １０…原子炉圧力容器  ２…加圧器  ３…蒸気発生器  ４…蒸気タービン  ５…発電機  ６…復水器  ７ａ、７ｂ…一次冷却水配管  ７ｃ…蒸気配管  ７ｄ…給水配管  ９…原子炉格納容器  １１…原子炉容器本体  １１ａ…入口ノズル  １１ｂ…出口ノズル  １２…原子炉容器蓋  １３…上部炉心支持板  １４…下部炉心支持板  １５…上部炉心板  １５ａ…炉心支持ロッド  １６…下部炉心板  １７…炉心槽  １７ａ…炉心  １８…測定部  ２０…炉内構造物  ２１…燃料集合体  ２１ａ…燃料棒  ２１ｂ…上部ノズル  ２１ｃ…下部ノズル  ２１ｄ…支持格子  ２２…制御棒  ２２ａ…制御棒クラスタ  １００…熱音響装置  １０１…筒体  １０２…加熱部  １０３…冷却部  １０３ａ…パイプ部  １０３ｂ…オリフィス部（断面縮径部）  １０４…保温部  １０４ａ…第一保温部  １０４ｂ…第二保温部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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