JP2008170319A - 給水スパージャ - Google Patents

Abstract

【課題】フローノズルから噴出する給水が炉内構造物に衝突する前に、フローノズルからの噴流同士を衝突させて流れを攪拌し、流量の均一化を図り、炉内構造物の高サイクル熱疲労事象のリスクを回避できるとともに、気水分離器から排出された流れと給水された流れの温度混合を炉内全周にわたって促進する。
【解決手段】フローノズル４のうち、一以上のフローノズルの給水噴出方向と他のフローノズルの給水噴出方向とが、原子炉半径中心側の炉内機器位置よりも炉壁側で互いに交差する設定とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）の給水スパージャに係り、特にスパージャヘッダに設けられるフローノズルの構成および配置等の改良により、給水の混合促進および温度均一化を図り、炉内構造物に与える熱疲労事象の回避機能向上等を図った給水スパージャに関する。

沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）では、原子炉圧力容器内の炉心で加熱されて沸騰した蒸気が湿分を除去された後に原子炉圧力容器外のタービンへ導かれ、タービンで仕事をした後に復水系統で復水となり、給水加熱器および給水ポンプにより昇温・昇圧されて、再び原子炉圧力容器内に給水として戻される。この給水を炉内に戻すため、原子炉圧力容器の炉心上方位置には給水入口ノズルおよび給水スパージャが設けられている。

このような給水スパージャの従来構成、原子炉圧力容器内の冷却水および蒸気の流動等について、図１０および図１１を参照して具体的に説明する。図１０は原子炉圧力容器の内部構成および水の流動状態を示す縦断面図である。図１１（ａ）は従来の給水スパージャを示す平面図である。図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＷ−Ｗ線に沿う縦断面図であり、スパージャヘッダおよびフローノズルを拡大して示している。

図１０に示すように、原子炉圧力容器１００内には、炉心シュラウド１０１に図示省略の燃料を装荷した炉心１０２が形成されており、炉心１０２の上方にはシュラウドヘッド１０３を介して気水分離器１０４のスタンドパイプ１０５が林立して配置されている。気水分離器１０４の上方には蒸気乾燥器１０６が設けられるとともに、蒸気をタービン側に導く主蒸気管１０７が設けられている。

原子炉圧力容器１００内におけるシュラウドヘッド１０３の上方およびダウンカマ部１０８の上方位置には、炉壁の周方向に沿って複数系統（例えば二系統ないし四系統）に区分して給水入口ノズル１および給水スパージャ２が設置されている。給水入口ノズル１は原子炉圧力容器１００の炉壁を貫通し、先端を炉内中心に向けて設けられている。給水スパージャ２は、給水入口ノズル１の炉内突出部である先端に接続されるスパージャヘッダ３と、このスパージャヘッダ３に設けられた複数のフローノズル４とを有する構成とされている。

図１１（ａ）には、例えば三系統型の給水スパージャ２の一つを示している。この図に示すように、給水スパージャ２は平面視で原子炉圧力容器１００の略１／３相当の周方向長さを有する円弧状配管として構成されており、このスパージャヘッダ３の略中央位置が給水入口ノズル１の先端部に接続されている。これにより、スパージャヘッダ３は給水入口ノズル１に対して略Ｔ字形に分岐した左右１対のヘッダ部３Ａ，３Ｂを有する構成となっている。スパージャヘッダ３の左右の各ヘッダ部３Ａ，３Ｂには、それぞれ長手方向に略一定の間隔で複数のフローノズル４が設けられている。これらのフローノズル４は例えばエルボ型であり、スパージャヘッダ３の上壁部に形成した吐出孔３ａに連通する立上り管状のスロート部４ａと、このスロート部４ａから略水平に突出する管状の噴出部４ｂとからなっている。噴出部４ｂは原子炉圧力容器１内の略中心位置に向って開口しており、図１１に矢印で示すように、給水の噴流ｆ１を原子炉半径中心に向かって供給するようになっている。

このような構成において、蒸気および給水の挙動について説明する。図１０に示すように、原子炉圧力容器１００の炉心１０２で加熱されて沸騰した水と蒸気の二相流２２は、シュラウドヘッド８の上部に多数取付けられた気水分離器１０４によって、水ｗ０と蒸気Ｓとに分離される。蒸気Ｓはさらに蒸気乾燥器１０６で湿分が除去された後、原子炉圧力容器１００の主蒸気配管１０７から図示しないタービンに送られる。

タービンで発電に供された蒸気は、復水系統に送られて水となった後、図１１に示す給水入口ノズル１を介して給水スパージャ２に供給される。そして、給水スパージャ２のフローノズル４から供給される噴流ｆ_１が原子炉圧力容器１００のシュラウドヘッド１０３上方およびダウンカマ部１０８上方の炉水と混合し、ダウンカマ部１０８を下降する過程で温度が均一化され、図示省略のジェットポンプを介して炉心１０２へと循環する。

ところで、原子炉圧力容器１００内を流動する炉水の温度と、給水スパージャ２から炉内に噴出される給水の温度との間には、数十度（例えば４０℃）の温度差がある。このため、給水入口ノズル１部等に対して熱応力による損傷が発生する可能性がある。

そこで従来では、このような給水入口ノズルの熱応力による損傷を防止する手段として、給水入口ノズル１と給水スパージャ２との取付け部分にサーマルスリーブを延在させる提案がされている（例えば、特許文献１参照）。

また、メンテナンス性向上のため、給水スパージャを取り外し可能な構造とする提案（例えば、特許文献２参照）、あるいは給水スパージャ部に温度差のある流体の揺らぎによって生じる高サイクル熱疲労を抑制するため、フローノズルを溶接せずにスパージャヘッダに装着する提案等もなされている（例えば、特許文献３参照）。
米国特許第４１６８０７１号明細書「Ｔｈｅｒｍａｌ Ｉｓｏｌａｔｏｒ」 米国特許第５３５３３１９号明細書「Ｒｅｍｏｖａｂｌｅ Ｆｅｅｄｗａｔｅｒ Ｓｐａｒｇｅｒ Ａｓｓｅｍｂｌｙ」 米国特許第４８５９４０３号明細書「Ｆｅｅｄｗａｔｅｒ Ｓｐａｒｇｅｒ Ｒｅｓｔｒａｉｎｔ」

上述した従来の給水スパージャにおいては、スパージャヘッダに設置されたフローノズルからの噴流が殆ど原子炉半径中心に向かう構成となっている。このため、シュラウドヘッドの最外周に配置された気水分離器のスタンドパイプとの位置関係によっては、噴流がスタンドパイプ等の炉内構造物に衝突する可能性がある。

また、上述したように、給水スパージャからの給水温度は、気水分離器から炉内に戻される水の温度よりも低いため、温度差が過度に大きくなると、流れの揺らぎ頻度にも依存して、炉内構造物に高サイクル熱疲労が生じる可能性がある。

また、給水スパージャは必ずしも原子炉全周を網羅していないため、給水された水と気水分離器から排出された水とが周方向に均一に温度混合されるためには、ダウンカマ部での十分な温度混合距離が必要となる。

さらに、給水温度と気水分離器からの排水温度との差が大きくなり過ぎると、炉水温度が均一化されないリスクを生じる可能性がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、給水スパージャの複数のフローノズルから噴出する給水が炉内構造物に衝突する前に、フローノズルからの噴流同士を衝突させて流れを攪拌するとともに、流量の均一化を図り、炉内構造物の高サイクル熱疲労事象のリスクを回避し、給水と気水分離器から排出された流れとの温度混合を炉内全周に亘って促進することができる給水スパージャを提供することを目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明では、原子炉圧力容器の炉壁内周側に沿って配置される一定長の円弧状湾曲管からなる給水導入用のスパージャヘッダと、このスパージャヘッダの長手方向に間隔をあけて複数配置され当該スパージャヘッダの周壁から突出する給水噴出用のフローノズルとを有する給水スパージャであって、前記スパージャヘッダの長手方向中央部が、前記原子炉圧力容器の炉壁を貫通する給水入口ノズルの先端に接続されるものにおいて、前記フローノズルのうち、一以上のフローノズルの給水噴出方向と他のフローノズルの給水噴出方向とが、原子炉半径中心側の炉内機器位置よりも炉壁側で互いに交差する設定としたことを特徴とする給水スパージャを提供する。

本発明によれば、スパージャヘッダに設けられる複数のフローノズルのうち、一以上のフローノズルと他のフローノズルとを互いに給水噴出方向が交差する設定としたことにより、フローノズルから噴出する給水が炉内構造物に衝突する前に、フローノズルからの噴流同士を衝突させて流れを攪拌し、流量の均一化を図ることができ、炉内構造物の高サイクル熱疲労事象のリスクを回避できるとともに、気水分離器から排出された流れと給水された流れの温度混合を炉内全周にわたって促進することができる。

以下、本発明に係る給水スパージャの実施形態について、図１〜図９を参照して説明する。なお、原子炉圧力容器の構成および原子炉圧力容器に設置される給水スパージャの取付け位置等については、図１０も参照する。

［第１実施形態（図１）］
図１（ａ）は本発明の第１実施形態による給水スパージャの全体構成を示す平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線拡大断面図（フローノズル部の拡大縦断面図）である。

本実施形態では、原子炉圧力容器１００の炉壁内周側に沿って配置される一定長の円弧状湾曲管からなる給水導入用のスパージャヘッダ３と、このスパージャヘッダ３の長手方向に間隔をあけて複数配置されスパージャヘッダ３の周壁から突出する給水噴出用のフローノズル４とを有し、スパージャヘッダ３の長手方向中央部が原子炉圧力容器１００の炉壁を貫通する給水入口ノズル１の先端に接続されるものにおいて、給水入口ノズル１に最も近いものから遠い方に向って順に隣接する各１対のフローノズル４，４同士の給水噴出方向が交差する設定とした給水スパージャについて説明する。

図１０に示すように、本実施形態の給水スパージャ２は、原子炉圧力容器１００のシュラウドヘッド１０３およびダウンカマ部１０８の上方位置に設置され、給水入口ノズル１から供給される給水ｗ１を炉水ｗ中に分散流として注入する構成となっている。給水注入高さ位置の炉内半径中心側には、気水分離器１０４のスタンドパイプ１０５等の炉内構造物が配置されている。給水入口ノズル１は、原子炉圧力容器１００の炉壁の壁面に対して直交する配置で貫通している。すなわち、給水入口ノズル１の中心線Ｏは、原子炉半径中心に向っている。

図１（ａ）に示すように、給水スパージャ２は、例えば平面視で１／３円弧状のスパージャヘッダ３を備えており、このスパージャヘッダ３が例えば三体、原子炉圧力容器１００の炉壁内面の周方向に沿って円弧状に配置される。なお、スパージャヘッダ３の設置数等については特に限定されない。

以上の構成については、後述する他の実施形態についても同様である。

スパージャヘッダ３は、縦断面が真円の円管状をなしており、長手方向両端部は閉鎖されている。そして、スパージャヘッダ３の長手方向中央部が、給水入口ノズル１の炉内突出部にＴ字形に、すなわち左右に分岐する形で接続されている。

このスパージャヘッダ３の二手に分岐した左右の各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂの上面壁側に、それぞれ複数（図示の例では各６体）のフローノズル４（４Ａ１〜４Ａ６、４Ｂ１〜４Ｂ６）が長手方向に沿って略一定の間隔で設けられている。

図１（ｂ）に示すように、各フローノズル４はエルボ形（側面視で略Ｌ字形）をなし、それぞれスパージャヘッダ３の左右に分岐したヘッダ部分３Ａ，３Ｂの内部に吐出孔３ａを介して連通する上向きのスロート部４ａと、このスロート部４ａの上端から横向きに折曲した給水噴出部４ｂとを有している。

そして、各フローノズル４の給水噴出方向は、各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂごとに、給水入口ノズル１に最も近いものから遠い方に向って順に隣接する各１対のフローノズル４同士間でそれぞれ交差する設定とされている。各フローノズル４からの噴流が交差する位置はフローノズル４から炉心側に向き、かつスタンドパイプ１０５等の炉内構造物よりも手前の位置、すなわち炉内構造物よりも炉壁側とされている。

具体的には、図１（ａ）に示すように、スパージャヘッダ３の一方のヘッダ部分３Ａにおいて、給水入口ノズル１に最も近い第１番目のフローノズル４Ａ１は、例えば平面視で給水入口ノズル１の中心線Ｏと略平行または離間する方向に傾斜し、これに隣接する第２番目のフローノズル４Ａ２は、平面視で給水入口ノズル１の中心線Ｏ側に向う方向に傾斜している。

すなわち、第１番目のフローノズル４Ａ１の給水噴出方向と、第２番目のフローノズル４Ａ２の給水噴出方向とが、原子炉半径中心よりも炉壁側で互いに交差する設定とされている。これにより、第１番目のフローノズル４Ａ１から噴出される給水の噴流ｗ１と、第２番目のフローノズル４Ａ２から噴出される給水の噴流ｗ２とが、原子炉半径中心よりも炉壁側となる一定の短い噴射距離位置で交差するようになっている。

同様に、第３番目のフローノズル４Ａ３の給水噴出方向と、第４番目のフローノズル４Ａ４の給水噴出方向とが、原子炉半径中心よりも炉壁側で互いに交差する設定とされ、これにより、第３番目のフローノズル４Ａ３から噴出される給水の噴流ｗ３と、第４番目のフローノズル４Ａ４から噴出される給水の噴流ｗ４とが、原子炉半径中心よりも炉壁側となる一定の短い噴射距離位置で交差するようになっている。

さらに、第５番目のフローノズル４Ａ５の給水噴出方向と、第６番目のフローノズル４Ａ６の給水噴出方向とが、原子炉半径中心よりも炉壁側で互いに交差する設定とされ、これにより、第５番目のフローノズル４Ａ５から噴出される給水の噴流ｗ５と、第６番目のフローノズル４Ａ６から噴出される給水の噴流ｗ６が、原子炉半径中心よりも炉壁側となる一定の短い噴射距離位置で交差するようになっている。

なお、図１（ａ）において、他方のヘッダ部分３Ｂについては、フローノズル４からの噴射矢印の表示を省略しているが、一方のヘッダ部分３Ａの場合と同様である。すなわち、給水入口ノズル１に最も近い第１番目のフローノズル４Ｂ１の給水噴出方向と、これに隣接する第２番目のフローノズル４Ｂ２の給水噴出方向とが、原子炉半径中心よりも炉壁側で互いに交差する設定とされている。

また、第３番目のフローノズル４Ｂ３の給水噴出方向と、これに隣接する第４番目のフローノズル４Ｂ４の給水噴出方向とが、原子炉半径中心よりも炉壁側で互いに交差する設定とされている。

さらに、第５番目のフローノズル４Ｂ５の給水噴出方向と、これに隣接する第６番目のフローノズル４Ｂ６の給水噴出方向とが、原子炉半径中心よりも炉壁側で互いに交差する設定とされている。

このように構成された本実施形態においては、各フローノズル４からの噴流ｗ１〜ｗ６が、それぞれスタンドパイプ１０５等の炉内構造物に衝突する前に衝突して攪拌される。さらに、この攪拌のあとに、気水分離器１０４から排水されてダウンカマ部１０８に向かう流れと混合され、攪拌される。

したがって、本実施形態の場合には、図１１に従来例として示したフローノズル４からの噴流ｆ１が全て原子炉半径中心方向に噴出する構成と比較して、噴流ｗ１〜ｗ６同士が気水分離器１０４の手前で衝突することにより、気水分離器１０４の管群領域に浸入する給水流量は低減するが、噴流ｗ１〜ｗ６同士の衝突による流れの攪拌により、フローノズル４から噴射された給水の流れと、気水分離器１０４から排出された水の流れとが接触する伝熱面積を増加させることができる。

本実施形態によれば、気水分離器１０４のスタンドパイプ１０５に噴流が衝突する前に、フローノズル４からの噴流同士を衝突させることにより、気水分離器１０４の高サイクル熱疲労のリスクを抑制し、気水分離器１０４から排出された流れと給水入口ノズル１から給水された流れの温度混合を促進することができ、気水分離器１０４の高サイクル熱疲労のリスクを抑制することができる。

また、流量の均一化を図ることができ、気水分離器１０４から排出された水の流れと給水された水の流れとの温度混合を炉内全周にわたって促進することができる。これにより、各炉内構造物の高サイクル熱疲労のリスクを抑制することができる。

なお、本実施形態では、各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂの上面壁側に、それぞれ各６体のフローノズル４（４Ａ１〜４Ａ６、４Ｂ１〜４Ｂ６）を長手方向に沿って設けた場合を例として説明したが、フローノズル４の数は特に限定されるものではない。本発明は、フローノズル４の数に応じて上記の趣旨に基き、種々適用することができる。

また、本実施形態では、給水入口ノズル１側から順に隣接する全てのフローノズル同士間で給水噴出方向が交差する設定としたが、給水入口ノズル１に最も近いものから遠い方に向って順に隣接する各１対のフローノズルから選ばれる、任意数のフローノズルについて給水噴出方向が交差する設定として実施することも可能である。

［第２実施形態（図２）］
図２（ａ）は本発明の第２実施形態による給水スパージャの全体構成を示す平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線拡大断面図（フローノズル部の拡大縦断面図）である。なお、第１実施形態と同一の構成部分には図１と同一符号を付して説明する。

本実施形態では、給水噴出方向が交差するフローノズル４が、給水入口ノズル１の中心線Ｏを最も近い位置で挟む配置とされた１対の隣接するフローノズル４Ａ１，４Ｂ１同士、および他のフローノズルで給水入口ノズル１から遠い方に向って順に隣接する各１対のフローノズル４Ａ２〜４Ａ６、４Ｂ２〜４Ｂ６同士である給水スパージャ２について説明する。

図２（ａ）に示すように、本実施形態においても、スパージャヘッダ３の長手方向中央部が、原子炉半径中心に向く給水入口ノズル１の炉内突出部にＴ字形、すなわち左右に分岐する形で接続されている。このスパージャヘッダ３の二手に分岐した左右の各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂの上面壁側に、それぞれ複数（図示の例では各６体）のフローノズル４（４Ａ１〜４Ａ６、４Ｂ１〜４Ｂ６）が長手方向に沿って略一定の間隔で設けられている。

図２（ｂ）に示すように、各フローノズル４（４Ａ１〜４Ａ６、４Ｂ１〜４Ｂ６）はエルボ形（側面視で略Ｌ字形）をなし、それぞれスパージャヘッダ３の左右に分岐したヘッダ部分３Ａ，３Ｂの内部に吐出孔３ａを介して連通する上向きのスロート部４ａと、このスロート部４ａの上端から横向きに折曲した給水噴出部４ｂとを有している。

そして、図２（ａ）に示すように、給水噴出方向が交差するフローノズル４は、まず給水入口ノズル１の中心線Ｏを最も近い位置で挟む配置とされた１対の隣接するフローノズル４Ａ１、４Ｂ１同士とされている。すなわち、スパージャヘッダ３の二手に分岐した左右の各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂにそれぞれ設けられ、給水入口ノズル１の中心線Ｏに最も近い配置とされたフローノズル４Ａ１、４Ｂ１同士とされている。これらフローノズル４Ａ１、４Ｂ１からの噴流ｗ１ａ，ｗ１ｂが交差する位置は、フローノズル４Ａ１、４Ｂ１から炉心側に向き、かつスタンドパイプ１０５等の炉内構造物よりも手前の位置、すなわち炉内構造物よりも炉壁側とされている。

具体的には、スパージャヘッダ３の一方のヘッダ部分３Ａにおいて、給水入口ノズル１に最も近い第１番目のフローノズル４Ａ１は、例えば平面視で給水入口ノズル１の中心線Ｏに向く方向に傾斜している。また、スパージャヘッダ３の他方のヘッダ部分３Ｂにおいて、給水入口ノズル１に最も近い第１番目のフローノズル４Ｂ１も、例えば平面視で給水入口ノズル１の中心線Ｏに向く方向に傾斜している。すなわち、第１番目のフローノズル４Ａ１，４Ｂ１同士の給水噴出方向が、原子炉半径中心よりも炉壁側で互いに交差する設定とされている。これにより、第１番目のフローノズル４Ａ１，４Ｂ１同士から噴出される給水の噴流ｗ１ａ，ｗ１ｂが、原子炉半径中心よりも炉壁側となる一定の短い噴射距離位置で交差するようになっている。

次に、スパージャヘッダ３の一方のヘッダ部分３Ａにおいて、第２番目のフローノズル４Ａ２の給水噴出方向と、第３番目のフローノズル４Ａ３の給水噴出方向とが、原子炉半径中心よりも炉壁側で互いに交差する設定とされ、これにより、第２番目のフローノズル４Ａ２から噴出される給水の噴流ｗ２と、第３番目のフローノズル４Ａ３から噴出される給水の噴流ｗ３とが、原子炉半径中心よりも炉壁側となる一定の短い噴射距離位置で交差するようになっている。

さらに、第４番目のフローノズル４Ａ４の給水噴出方向と、第５番目のフローノズル４Ａ５の給水噴出方向とが、原子炉半径中心よりも炉壁側で互いに交差する設定とされ、これにより、第４番目のフローノズル４Ａ４から噴出される給水の噴流ｗ４と、第５番目のフローノズル４Ａ５から噴出される給水の噴流ｗ５が、原子炉半径中心よりも炉壁側となる一定の短い噴射距離位置で交差するようになっている。

給水入口ノズル１の中心線Ｏから第６番目、すなわち最も給水入口ノズル１から遠いフローノズル４Ａ６については、給水噴出方向が給水入口ノズル１の中心線Ｏ側には向くが、原子炉半径中心よりも外側に偏した傾きをもつ設定とされている。

なお、図２（ａ）において、他方のヘッダ部分３Ｂについては、フローノズル４からの噴射矢印の表示を第１番目のフローノズル４Ｂ１からの噴流ｗ１ｂのみ示し、第２番目以降のフローノズル４Ｂ２〜４Ｂ６については省略しているが、一方のヘッダ部分３Ａの場合と同様である。すなわち、給水入口ノズル１に近い第２番目のフローノズル４Ｂ２の給水噴出方向と、これに隣接する第３番目のフローノズル４Ｂ３の給水噴出方向とが、原子炉半径中心よりも炉壁側で互いに交差する設定とされている。

また、第４番目のフローノズル４Ｂ４の給水噴出方向と、これに隣接する第５番目のフローノズル４Ｂ５の給水噴出方向とが、原子炉半径中心よりも炉壁側で互いに交差する設定とされている。

給水入口ノズル１の中心線Ｏから第６番目、すなわち最も給水入口ノズル１から遠いフローノズル４Ｂ６については、給水噴出方向が給水入口ノズル１の中心線Ｏ側には向くが、原子炉半径中心よりも外側に偏した傾きをもつ設定とされている。

このような構成において、給水入口ノズル１側から第１番目にあるフローノズル４Ａ１，４Ｂ１同士からの噴流は、炉内構造物に衝突する前に給水入口ノズル１の中心線Ｏの左右方向から衝突し、また給水入口ノズル１から第２番目以降第５番目までのフローノズル４Ａ２〜４Ａ５，４Ｂ２〜４Ｂ５からの噴流は、それぞれ隣接するもの同士で炉内構造物に衝突する。そして、これらの給水は気水分離器１０４から排水されてダウンカマ部１０８に向かう流れと攪拌される。

なお、第６番目のフローノズル４Ａ６，４Ｂ６からの噴流は、スパージャヘッダ３が網羅されていない炉内周方向領域に散水することができ、給水入口ノズル１の左右対称に延びるスパージャヘッダ３Ａ，３Ｂの端部から、それぞれ給水入口ノズル１の中心線Ｏに対して反対の炉壁側に向って噴出するため、原子炉圧力容器１００内の周方向に隣接する図示省略の他の給水スパージャ２からの噴流と衝突して流れを攪拌する。これにより、噴流同士の衝突による流れの攪拌によって給水された流れと、気水分離器１０４から排出された流れの接触する伝熱面積を増加させることができる。

本実施形態によれば、フローノズル４から原子炉周方向への給水を均等化し、さらに気水分離器１０４のスタンドパイプ１０５に噴流が衝突する前に噴流同士を衝突させるような構成としたので、気水分離器１０６の高サイクル熱疲労のリスクを抑制し、気水分離器１０４から排出された流れと給水入口ノズル１から給水された流れの温度混合を促進することができる。

［第３実施形態（図３）］
図３（ａ）は本発明の第３実施形態による給水スパージャの全体構成を示す平面図であり、図３（ｂ），（ｃ）は、それぞれ図３（ａ）のＣ−Ｃ線およびＤ−Ｄ線拡大断面図（フローノズル部の拡大縦断面図）である。なお、第１実施形態と同一の構成部分には図１と同一符号を付して説明する。

本実施形態では、フローノズル４として、給水流量分配用の大口径フローノズル４Ａ２‥と、この大口径フローノズル４Ａ２‥を挟む配置で設けられた１対の流れ攪拌用の小口径フローノズル４Ａ１、４Ａ３‥とを備え、大口径フローノズル４Ａ２‥の給水噴出方向に対して各小口径フローノズル４Ａ１、４Ａ３‥の給水噴出方向が交差する設定とした給水スパージャ２について説明する。

図３（ａ）に示すように、本実施形態においても、スパージャヘッダ３の長手方向中央部が、原子炉半径中心に向く給水入口ノズル１の炉内突出部にＴ字形、すなわち左右に分岐する形で接続されており、このスパージャヘッダ３の二手に分岐した左右の各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂの上面壁側に、それぞれ複数（図示の例では各６体）のフローノズル４（４Ａ１〜４Ａ６、４Ｂ１〜４Ｂ６）が長手方向に沿って略一定の間隔で設けられている。

これらのフローノズル４のうち、スパージャヘッダ３の一方のヘッダ部分３Ａにおいて、給水入口ノズル１側から第２番目に配置されたフローノズル４Ａ２が給水流量分配用の大口径フローノズルとされており、これを挟む第１番目のフローノズル４Ａ１と第３番目のフローノズル４Ａ３とが攪拌用の小口径フローノズルとされている。

給水流量分配用の大口径フローノズル４Ａ２の給水噴出方向は、噴流ｗ２として矢示したように、原子炉半径方向中心に向って設定されている。また、この大口径フローノズル４Ａ２を挟む攪拌用の第１番目の小口径フローノズル４Ａ１および第３番目の小口径フローノズル４Ａ３には、それぞれ噴出部が大口径フローノズル４Ａ２側に向くように、平面視で一定の傾きが設定されている。

すなわち、小口径フローノズル４Ａ１，４Ａ３の給水噴出方向は、それぞれ噴流ｗ１，ｗ３として矢示したように、大口径フローノズル４Ａ２の噴流ｗ２に対して一定角度で交差する設定とされている。これら小口径フローノズル４Ａ１，４Ａ３からの噴流ｗ１，ｗ３が大口径フローノズル４Ａ２の噴流ｗ２に交差する位置は、図１０に示したスタンドパイプ１０５よりも手前の位置、すなわち炉壁側に設定されている。

また、スパージャヘッダ３の一方のヘッダ部分３Ａにおいて、給水入口ノズル１側から第５番目に配置されたフローノズル４Ａ５が給水流量分配用の大口径フローノズルとされており、これを挟む第４番目のフローノズル４Ａ４と第６番目のフローノズル４Ａ６とが攪拌用の小口径フローノズルとされている。

給水流量分配用の大口径フローノズル４Ａ５の給水噴出方向は、噴流ｗ５として矢示したように、原子炉半径方向中心に向って設定されている。また、これを挟む攪拌用の第４番目の小口径フローノズル４Ａ４および第６番目の小口径フローノズル４Ａ６には、噴出部が大口径フローノズル４Ａ５側に向くように平面視で一定の傾きが設定されている。

これにより、小口径フローノズル４Ａ４，４Ａ６の給水噴出方向は、それぞれ噴流ｗ４、ｗ６として矢示したように、大口径フローノズル４Ａ５の噴流ｗ５に対して交差する設定とされている。これら小口径フローノズル４Ａ４，４Ａ６の噴流ｗ４、ｗ６が大口径フローノズル４Ａ５の噴流ｗ５に交差する位置は、前記同様に、スタンドパイプ１０５等の炉内機器よりも手前の位置、すなわち炉壁側に設定されている。

なお、図３（ａ）において、他方のヘッダ部分３Ｂについては、フローノズル４からの噴射矢印の表示を省略しているが、一方のヘッダ部分３Ａの場合と同様である。すなわち、給水入口ノズル１から第２番目および第５番目のフローノズル４Ｂ２，４Ｂ５が流量分配用の大口径フローノズルとされ、これらを挟む第１番目、第３番目、第４番目および第６番目のフローノズル４Ｂ１，４Ｂ３，４Ｂ４，４Ｂ６が攪拌用の小口径フローノズルとされている。そして、一方のヘッダ部分３Ａの場合と同様に、第２番目および第５番目の大口径フローノズル４Ｂ２，４Ｂ５の給水噴出方向に対し、これらを挟む第１番目、第３番目、第４番目および第６番目の小口径フローノズル４Ｂ１，４Ｂ３，４Ｂ４，４Ｂ６の給水噴出方向が、スタンドパイプ１０５等の炉内機器よりも炉壁側で交差する設定とされている。

図３（ｂ）は、大口径フローノズル４Ａ２，４Ａ５，４Ｂ２，４Ｂ５の断面形状を示している。この図３（ｂ）に示すように、大口径フローノズル４Ａ２，４Ａ５，４Ｂ２，４Ｂ５）はエルボ形（側面視で略Ｌ字形）をなし、それぞれスパージャヘッダ３の左右に分岐したヘッダ部分３Ａ，３Ｂの内部に吐出孔３ａを介して連通する上向きの大口径スロート部４ａと、この大口径スロート部４ａの上端から横向きに折曲した大口径給水噴出部４ｂとを有している。

また、図３（ｃ）は、小口径フローノズル４Ａ１，４Ａ３，４Ａ４，４Ａ６，４Ｂ１，４Ｂ３，４Ｂ４，４Ｂ６の断面形状を示している。この図３（ｃ）に示すように、各小口径フローノズル４Ａ１，４Ａ３，４Ａ４，４Ａ６，４Ｂ１，４Ｂ３，４Ｂ４，４Ｂ６はエルボ形（側面視で略Ｌ字形）をなし、それぞれスパージャヘッダ３の左右に分岐したヘッダ部分３Ａ，３Ｂの内部に吐出孔３ａを介して連通する上向きの小口径スロート部４ａと、この大口径スロート部４ａの上端から横向きに折曲した小口径給水噴出部４ｂとを有している。

このように、本実施形態では、フローノズル４を炉内への流量分配用と炉内流動の攪拌用とに分け、流量分配用の大口径フローノズル４Ａ２，４Ａ５，４Ｂ２，４Ｂ５の左右に攪拌用の小口径フローノズル４Ａ１，４Ａ３，４Ａ４，４Ａ６，４Ｂ１，４Ｂ３，４Ｂ４，４Ｂ６を設置している。そして、流量分配用の大口径フローノズル４Ａ２‥の噴流ｗ２‥が気水分離器１０４のスタンドパイプ１０５などの炉内構造物と衝突する前に攪拌用の小口径フローノズル４Ａ１‥からの噴流ｗ１‥と交差するように、フローノズル１８の向きを大口径フローノズル側に傾けている。

このように構成された本実施形態において、フローノズル４の一部を攪拌用にして流量分配用フローノズル数を低減することで、スパージャヘッダから各フローノズルへの分岐損失（ヘッダ流量とフローノズルに分岐する流量比が大きいほど分岐損失が大きい）が低減し、各流量分配用の大口径フローノズル４Ａ２‥からの給水流量が均一化する。

また、流量分配用の大口径フローノズル４Ａ２‥からの噴流ｗ２‥が気水分離器１０４のスタンドパイプ１０５などに衝突する前に、攪拌用の小口径フローノズル４Ａ１‥からの噴流ｗ１‥と衝突することにより、噴流同士の衝突による流れの攪拌によって給水された流れと気水分離器１０４から排水された流れの接触する伝熱面積を増加させることができる。

本実施形態によれば、給水スパージャ３からのフローノズル４の給水流量を均等化し、気水分離器１０４のスタンドパイプ１０５に噴流が衝突する前に、噴流同士を衝突させるような構成としたので、気水分離器１０４の高サイクル熱疲労のリスクを抑制し、気水分離器１０４からの排水された流れと給水入口ノズル１から給水された流れの温度混合を促進することができる。

［第４実施形態（図４）］
図４（ａ）は本発明の第４実施形態による給水スパージャの全体構成を示す平面図であり、図４（ｂ），（ｃ）は、それぞれ図４（ａ）のＥ−Ｅ線およびＦ−Ｆ線拡大断面図（フローノズル部の拡大縦断面図）である。

本実施形態では、給水噴出方向が交差するフローノズル４が、スパージャヘッダ３の上側周壁から突出して噴出方向が下向きに傾斜する設定としたフローノズル４Ａ１‥と、スパージャヘッダ３の下側周壁から突出して噴出方向が上向きに傾斜する設定としたフローノズル４Ａ２‥同士である給水スパージャについて説明する。

図４（ａ）に示すように、本実施形態においても、スパージャヘッダ３の長手方向中央部が、原子炉半径中心に向く給水入口ノズル１の炉内突出部にＴ字形、すなわち左右に分岐する形で接続されている。

この構成において、スパージャヘッダ３の二手に分岐した左右の各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂには、給水方向が平面視で原子炉半径中心に向く複数（図示の例では各６体）のフローノズル４（４Ａ１〜４Ａ６、４Ｂ１〜４Ｂ６）がそれぞれ各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂの長手方向に沿って略一定の間隔で、かつ各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂの上側周壁と下側周壁とに交互に配置して設けられている。

具体的には、一方のヘッダ部分３Ａについて、給水入口ノズル１の中心線Ｏに対して最も近い位置から遠い方に向って奇数番目、すなわち第１番目、第３番目および第５番目のフローノズル４Ａ１，４Ａ３，４Ａ５が、ヘッダ部分３Ａの上側周壁に配置されている。他方のヘッダ部分３Ｂについても、給水入口ノズル１の中心線Ｏに対して最も近い位置から遠い方に向って奇数番目、すなわち第１番目、第３番目および第５番目のフローノズル４Ｂ１，４Ｂ３，４Ｂ５が、ヘッダ部分３Ｂの上側周壁に配置されている。

また、一方のヘッダ部分３Ａについて、給水入口ノズル１の中心線Ｏに対して最も近い位置から遠い方に向って偶数番目、すなわち第２番目、第４番目および第６番目のフローノズル４Ａ２，４Ａ４，４Ａ６が、ヘッダ部分３Ａの下側周壁に配置されている。他方のヘッダ部分３Ｂについても、給水入口ノズル１の中心線Ｏに対して最も近い位置から遠い方に向って偶数番目、すなわち第２番目、第４番目および第６番目のフローノズル４Ｂ２，４Ｂ４，４Ｂ６が、ヘッダ部分３Ｂの下側周壁に配置されている。

図４（ｂ）は、上側配置のフローノズル４Ａ１，４Ａ３，４Ａ５，４Ｂ１，４Ｂ３，４Ｂ５の断面形状を実線で示している。この図４（ｂ）に示すように、上側配置のフローノズル４Ａ１，４Ａ３，４Ａ５，４Ｂ１，４Ｂ３，４Ｂ５はエルボ形をなし、それぞれスパージャヘッダ３の各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂの上面壁側に設けられた吐出孔３ａに連通し、かつ炉心半径中心側に向って一定角度傾斜して立上るスロート部４ａと、このスロート部４ａの上端から炉心半径中心側に向って一定角度下向きに傾斜した下向き給水噴出部４ｂとを有している。

また、図４（ｃ）は、下側配置のフローノズル４Ａ２，４Ａ４，４Ａ６，４Ｂ２，４Ｂ４，４Ｂ６の断面形状を実線で示している。この図４（ｃ）に示すように、下側配置のフローノズル４Ａ２，４Ａ４，４Ａ６，４Ｂ２，４Ｂ４，４Ｂ６はエルボ形をなし、それぞれスパージャヘッダ３の各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂの下面壁側に設けられた吐出孔３ａに連通し、かつ炉心半径中心側に向って一定角度傾斜して立下がるスロート部４ａと、このスロート部４ａの下端から炉心半径中心側に向って一定角度上向きに傾斜した上向き給水噴出部４ｂとを有している。

このように、本実施形態では、給水入口ノズル１の左右に延びるスパージャヘッダ３にあるフローノズル４のうち、給水入口ノズル１側から奇数番目のフローノズル４Ａ１，４Ａ３，４Ａ５，４Ｂ１，４Ｂ３，４Ｂ５をスパージャヘッダ３の上側に取付けて噴出方向は水平方向より下に傾け、偶数番目のフローノズル４Ａ２，４Ａ４，４Ａ６，４Ｂ２，４Ｂ４，４Ｂ６をスパージャヘッダ３の下側に取付けて噴出方向は水平方向より上に傾けている。

このように構成された本実施形態において、フローノズル４Ａ１，４Ａ３，４Ａ５，４Ｂ１，４Ｂ３，４Ｂ５から水平方向より下向きに噴出した噴流ｗ１，ｗ３，ｗ５は、炉内構造物に衝突する前に隣接するフローノズル４Ａ２，４Ａ４，４Ａ６，４Ｂ２，４Ｂ４，４Ｂ６から水平方向より上向きに噴出した噴流ｗ２，ｗ４，ｗ６と交錯、衝突することによって、気水分離器１０４から排水されてダウンカマ部１０８に向かう流れと攪拌される。これにより、噴流同士の交錯、衝突による流れの攪拌によって給水された流れと気水分離器１０４から排出された流れの接触する伝熱面積を増加させることができる。なお、実施形態ではスパージャヘッダ３の上側と下側とに取付けるフローノズルを奇数番目と偶数番目にずらしているが、同じ位置の上下に取付けても同様の効果が期待できる。

本実施形態によれば、気水分離器１０４のスタンドパイプ１０５に噴流が衝突する前に噴流同士を衝突させるような構成としたので、気水分離器１０４の高サイクル熱疲労のリスクを抑制し、気水分離器１０４から排出された流れと給水入口ノズル１から給水された流れの温度混合を促進することができる。

［第５実施形態（図５）］
図５（ａ）は本発明の第４実施形態による給水スパージャの全体構成を示す平面図であり、図５（ｂ），（ｃ）は、それぞれ図５（ａ）のＧ−Ｇ線およびＨ−Ｈ線拡大断面図（フローノズル部の拡大縦断面図）である。

本実施形態では、給水噴出方向が交差するフローノズルは、給水入口ノズル１の中心線Ｏを最も近い位置で挟む配置とされた１対の隣接するフローノズル４Ａ１，４Ｂ１同士であり、給水入口ノズル１から最も遠い側に配置されたフローノズル４Ａ５，４Ａ６，４Ｂ５，４Ｂ６の噴出方向を、給水入口ノズルの中心線に対して離反する方向に設定した給水スパージャについて説明する。

図５（ａ）に示すように、本実施形態においても、スパージャヘッダ３の長手方向中央部が、原子炉半径中心に向く給水入口ノズル１の炉内突出部にＴ字形、すなわち左右に分岐する形で接続されている。このスパージャヘッダ３の二手に分岐した左右の各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂの上面壁側に、それぞれ複数（図示の例では各６体）のフローノズル４（４Ａ１〜４Ａ６、４Ｂ１〜４Ｂ６）が長手方向に沿って略一定の間隔で設けられている。

図５（ｂ）に示すように、各フローノズル４（４Ａ１〜４Ａ６、４Ｂ１〜４Ｂ６）はエルボ形（側面視で略Ｌ字形）をなし、それぞれスパージャヘッダ３の左右に分岐したヘッダ部分３Ａ，３Ｂの内部に吐出孔３ａを介して連通する上向きのスロート部４ａと、このスロート部４ａの上端から横向きに折曲した給水噴出部４ｂとを有している。

そして、図５（ａ）に示すように、給水噴出方向が交差するフローノズル４は、給水入口ノズル１の中心線Ｏを最も近い位置で挟む配置とされた１対の隣接するフローノズル４Ａ１、４Ｂ１同士とされている。すなわち、スパージャヘッダ３の二手に分岐した左右の各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂにそれぞれ設けられ、給水入口ノズル１の中心線Ｏに最も近い配置とされたフローノズル４Ａ１、４Ｂ１同士とされている。これらフローノズル４Ａ１、４Ｂ１からの噴流ｗ１ａ，ｗ１ｂが交差する位置は、フローノズル４Ａ１、４Ｂ１から炉心側に向き、かつスタンドパイプ１０５等の炉内構造物よりも手前の位置、すなわち炉内構造物よりも炉壁側とされている。

具体的には、スパージャヘッダ３の一方のヘッダ部分３Ａにおいて、給水入口ノズル１に最も近い第１番目のフローノズル４Ａ１は、例えば平面視で給水入口ノズル１の中心線Ｏに向く方向に傾斜している。また、スパージャヘッダ３の他方のヘッダ部分３Ｂにおいて、給水入口ノズル１に最も近い第１番目のフローノズル４Ｂ１も、例えば平面視で給水入口ノズル１の中心線Ｏに向く方向に傾斜している。すなわち、第１番目のフローノズル４Ａ１，４Ｂ１同士の給水噴出方向が、原子炉半径中心側の炉内機器位置よりも炉壁側で互いに交差する設定とされている。これにより、第１番目のフローノズル４Ａ１，４Ｂ１同士から噴出される給水の噴流ｗ１ａ，ｗ１ｂが、原子炉半径中心側の炉内機器位置よりも炉壁側となる一定の短い噴射距離位置で交差するようになっている。

また、スパージャヘッダ３の各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂにおいて、給水入口ノズル１側から第２番目のフローノズル４Ａ２，４Ｂ２、第３番目のフローノズル４Ａ３，４Ｂ３および第４番目のフローノズル４Ａ４，４Ｂ４の噴出部４ｂは原子炉半径中心位置に向ってそれぞれ開口しており、図５（ａ）に矢印で示すように、給水の噴流ｗ２，ｗ３，ｗ４を原子炉半径中心に向かって供給するようになっている。

さらに、スパージャヘッダ３の各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂにおいて、給水入口ノズル１側から最も遠い配置とされた２体のフローノズル、すなわち給水入口ノズル１側から第５番目のフローノズル４Ａ５，４Ｂ５および第６番目のフローノズル４Ａ６，４Ｂ６の噴出部４ｂは、それぞれ給水入口ノズル１の中心線Ｏから離反する向きに設定されている。

例えば、図５（ａ）および図５（ｃ）に示すように、これらのフローノズル４Ａ５，４Ｂ５，４Ａ６，４Ｂ６の向きは、スパージャヘッダ３の各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂの長手方向に対して若干炉心側に捩った向きに設定されている。これにより、スパージャヘッダ３の先端部近傍に配置されたフローノズル４Ａ５，４Ｂ５，４Ａ６，４Ｂ６からの噴流ｗ５，ｗ６は、給水入口ノズル１の中心線Ｏとは相反する方向、例えば各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂの略先端方向に沿って供給されるようになっている。

すなわち、本実施形態では、給水入口ノズル１の左右に延びるスパージャヘッダ３にあるフローノズルのうち、給水入口ノズル１側から第１番目の各フローノズル４Ａ１，４Ｂ１の噴出方向を原子炉半径中心より給水入口ノズル１の中心線Ｏ側に傾け、さらにスパージャヘッダ３の端部近傍にある各２体のフローノズル４Ａ５，４Ｂ５，４Ａ６，４Ｂ６の噴出方向を給水入口ノズル１の中心線Ｏから離反する向きに設定してある。

このように構成された本実施形態において、給水入口ノズル１側から第１番目にあるフローノズル４Ａ１，４Ｂ１同士の間では、給水入口ノズル１の中心線の左右の噴流ｗ１ａ，ｗ１ｂ同士が衝突し、給水入口ノズル１の中心線Ｏ近傍の流れを攪拌する。

また、スパージャヘッダ３の端部にあるフローノズル４Ａ５，４Ｂ５，４Ａ６，４Ｂ６は、スパージャヘッダ３が網羅されていない炉内周方向領域に散水することができ、給水入口ノズル１の左右対称に延びるスパージャヘッダ３の端部から、それぞれ給水入口ノズル１の中心線Ｏに対して反対の周方向に噴出する。このため、原子炉圧力容器１００内の周方向に隣接して配置される同構成の他の給水スパージャ（図示省略）からの噴流と衝突して流れを攪拌するので、気水分離器１０４から排出された流れｗ０との混合を促進することができる。

本実施形態によれば、給水スパージャ２が設置されていない炉内周方向領域に散水するように、給水スパージャ２のフローノズルの向きを原子炉半径中心から傾斜させる構成としたので、給水スパージャ２が設置されていない領域においても原子炉圧力容器内を流動する流れと給水された流れとの温度混合が促進され、周方向の温度均一化を図ることができる。

なお、本実施形態では、給水入口ノズル１から最も遠い配置とされた各２体のフローノズル４Ａ５，４Ｂ５，４Ａ６，４Ｂ６の噴流ｗ５，ｗ６を給水入口ノズル１の中心線Ｏから離反する向きに設定したが、このようなフローノズルの数は、給水スパージャ２の構成等に応じて一以上の種々の数とすることができる。

［第６実施形態（図６）］
図６（ａ）は本発明の第６実施形態による給水スパージャの全体構成を示す平面図であり、図６（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）は、それぞれ図６（ａ）のＩ−Ｉ線、Ｊ−Ｊ線、Ｋ−Ｋ線およびＬ−Ｌ線拡大断面図（フローノズル部の拡大縦断面図）である。

本実施形態では、給水噴出部４ｂが他のフローノズルに向く一以上のフローノズル４を備え、このフローノズル４のスパージャヘッダ３からの突出長さ（高さ）を、他のフローノズルへの噴流衝突を回避する長さ（高さ）に設定した給水スパージャ２について説明する。

図６（ａ）に示すように、本実施形態においても、スパージャヘッダ３の長手方向中央部が、原子炉半径中心に向く給水入口ノズル１の炉内突出部にＴ字形、すなわち左右に分岐する形で接続されている。このスパージャヘッダ３の二手に分岐した左右の各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂの上面壁側に、それぞれ複数（図示の例では各６体）のフローノズル４（４Ａ１〜４Ａ６、４Ｂ１〜４Ｂ６）が長手方向に沿って略一定の間隔で設けられている。

図６（ｂ）〜（ｅ）に示すように、各フローノズル４（４Ａ１〜４Ａ６、４Ｂ１〜４Ｂ６）はエルボ形（側面視で略Ｌ字形）をなし、それぞれスパージャヘッダ３の左右に分岐したヘッダ部分３Ａ，３Ｂの内部に吐出孔３ａを介して連通する上向きのスロート部４ａと、このスロート部４ａの上端から横向きに折曲した給水噴出部４ｂとを有している。

そして、図６（ａ），（ｂ）に示すように、給水噴出方向が交差するフローノズルは、給水入口ノズル１の中心線Ｏを最も近い位置で挟む配置とされた１対の隣接するフローノズル４Ａ１、４Ｂ１同士とされている。すなわち、スパージャヘッダ３の二手に分岐した左右の各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂにそれぞれ設けられ、給水入口ノズル１の中心線Ｏに最も近い配置とされたフローノズル４Ａ１、４Ｂ１同士とされている。これらフローノズル４Ａ１、４Ｂ１からの噴流ｗ１ａ，ｗ１ｂが交差する位置は、フローノズル４Ａ１、４Ｂ１から炉心側に向き、かつスタンドパイプ１０５等の炉内構造物よりも手前の位置、すなわち炉内構造物よりも炉壁側とされている。

具体的には、スパージャヘッダ３の一方のヘッダ部分３Ａにおいて、給水入口ノズル１に最も近い第１番目のフローノズル４Ａ１は、例えば平面視で給水入口ノズル１の中心線Ｏに向く方向に傾斜している。また、スパージャヘッダ３の他方のヘッダ部分３Ｂにおいて、給水入口ノズル１に最も近い第１番目のフローノズル４Ｂ１も、例えば平面視で給水入口ノズル１の中心線Ｏに向く方向に傾斜している。すなわち、第１番目のフローノズル４Ａ１，４Ｂ１同士の給水噴出方向が、原子炉半径中心側の炉内機器位置よりも炉壁側で互いに交差する設定とされている。これにより、第１番目のフローノズル４Ａ１，４Ｂ１同士から噴出される給水の噴流ｗ１ａ，ｗ１ｂが、原子炉半径中心側の炉内機器位置よりも炉壁側となる一定の短い噴射距離位置で交差するようになっている。

また、図６（ａ），（ｃ）に示すように、スパージャヘッダ３の各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂにおいて、給水入口ノズル１側から第２番目のフローノズル４Ａ２，４Ｂ２、第３番目のフローノズル４Ａ３，４Ｂ３および第４番目のフローノズル４Ａ４，４Ｂ４の噴出部４ｂは原子炉半径中心位置に向ってそれぞれ開口している。そして、図６（ａ）に矢印で示すように、給水の噴流ｗ２，ｗ３，ｗ４を原子炉半径中心に向かって供給するようになっている。

さらに、図６（ａ）、（ｄ）、（ｅ）に示すように、スパージャヘッダ３の各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂにおいて、給水入口ノズル１側から最も遠い配置とされた各２体のフローノズル、すなわち給水入口ノズル１側から第５番目のフローノズル４Ａ５，４Ｂ５および第６番目のフローノズル４Ａ６，４Ｂ６の噴出部４ｂは、それぞれ給水入口ノズル１の中心線Ｏから離反する向きに設定されている。

これにより、スパージャヘッダ３の先端部近傍に配置されたフローノズル４Ａ５，４Ｂ５，４Ａ６，４Ｂ６からの噴流ｗ５，ｗ６は、給水入口ノズル１の中心線Ｏとは相反する方向、例えば各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂの略先端方向に沿って供給されるようになっている。

すなわち、本実施形態では、給水入口ノズル１の左右に延びるスパージャヘッダ３にあるフローノズル４のうち、給水入口ノズル１側から第１番目の各フローノズル４Ａ１，４Ｂ１の噴出方向を原子炉半径中心より給水入口ノズル１の中心線Ｏ側に傾け、さらにスパージャヘッダ３の端部近傍にある各２体のフローノズル４Ａ５，４Ｂ５，４Ａ６，４Ｂ６の噴出方向を給水入口ノズル１の中心線Ｏから離反する向きに設定してある。

そして、本実施形態ではさらに、図６（ｄ）および図６（ｅ）に示すように、給水入口ノズル１の中心線Ｏから離反する向きに噴出するフローノズル４Ａ５，４Ｂ５，４Ａ６，４Ｂ６のうち、第６番目のフローノズル４Ａ６，４Ｂ６の高さをそれぞれ第５番目のフローノズル４Ａ５，４Ｂ５よりも低くして、これら隣合うフローノズル４Ａ５と４Ａ６との噴出位置、およびフローノズル４Ｂ５と４Ｂ６との噴出位置をずらしている。

このように構成された本実施形態において、給水入口ノズル１側から第１番目にあるフローノズル４Ａ１，４Ｂ１からの噴流ｗ１，ｗ２が給水入口ノズル１の中心線Ｏの左右から衝突し、給水入口ノズル１の中心線近傍の流れを攪拌する。また、スパージャヘッダ３の端部側にあるフローノズルフローノズル４Ａ５，４Ｂ５およびフローノズル４Ａ６，４Ｂ６はスパージャヘッダ３が網羅されていない炉内周方向領域に散水することができる。

また、近接する２個以上のフローノズル４Ａ５，４Ｂ５およびフローノズル４Ａ６，４Ｂ６の向きを、それぞれ原子炉半径中心に対して大きく傾けた場合でも、これらのフローノズルの高さをずらしたことにより、第５番目のフローノズル４Ａ５，４Ｂ５の噴流ｗ５が第６番目のフローノズル（最端部側のフローノズル）４Ａ６，４Ｂ６に衝突することを回避することができる。

そして、第５実施形態と同様に、給水入口ノズル１の左右対称に延びるスパージャヘッダ３の端部から、それぞれ給水入口ノズル１に対して反対の周方向に噴出するため、原子炉圧力容器１００内の周方向に隣接して配置される同構成の他の給水スパージャ（図示省略）からの噴流と衝突して流れを攪拌するので、気水分離器１０４から排出された流れｗ０との混合を促進することができる。

本実施形態によれば、給水スパージャ２が設置されていない炉内周方向領域に散水するように、給水スパージャ２のフローノズル４の向きを原子炉半径中心から傾斜させ、さらに隣接するフローノズル４からの噴流が衝突する可能性のあるフローノズルの高さを変えて噴出高さをずらした構成としたので、フローノズル自体が熱疲労することなく、給水スパージャ２が設置されていない領域においても原子炉圧力容器１００内を流動する水と給水された水の流れの温度混合が促進され、周方向の温度均一化を図ることができる。

なお、本実施形態においても、給水入口ノズル１から最も遠い配置とされた各２体のフローノズル４Ａ５，４Ｂ５，４Ａ６，４Ｂ６の噴流ｗ５，ｗ６を給水入口ノズル１の中心線Ｏから離反する向きに設定したが、このようなフローノズルの数は、給水スパージャ２の構成等に応じて一以上の種々の数とすることができる。

［第７実施形態（図７）］
図７（ａ）は本発明の第７実施形態による給水スパージャの全体構成を示す平面図であり、図７（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ）は、それぞれ図７（ａ）のＭ−Ｍ線、Ｎ−Ｎ線、Ｏ−Ｏ線、Ｐ−Ｐ線およびＱ−Ｑ線拡大断面図（フローノズル部の拡大縦断面図）である。

本実施形態では、フローノズル４をスパージャヘッダ３の周壁の上面、下面、側面のいずれか異なる面に分けて配置し、各フローノズル４からの噴流が近接配置のフローノズル４に衝突することを回避する設定とした給水スパージャ２について説明する。

図７（ａ）に示すように、本実施形態においても、スパージャヘッダ３の長手方向中央部が、原子炉半径中心に向く給水入口ノズル１の炉内突出部にＴ字形、すなわち左右に分岐する形で接続されている。このスパージャヘッダ３の二手に分岐した左右の各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂの周壁に、それぞれ複数（図示の例では各６体）のフローノズル４（４Ａ１〜４Ａ６、４Ｂ１〜４Ｂ６）が長手方向に沿って略一定の間隔で設けられている。

図７（ｂ）に示すように、各フローノズル４（４Ａ１〜４Ａ６、４Ｂ１〜４Ｂ６）はエルボ形（側面視で略Ｌ字形）をなし、それぞれスパージャヘッダ３の左右に分岐したヘッダ部分３Ａ，３Ｂの内部に吐出孔３ａを介して連通するスロート部４ａと、このスロート部４ａの先端から横向きに折曲した給水噴出部４ｂとを有している。

そして、図７（ａ），（ｂ）に示すように、給水噴出方向が交差するフローノズルは、スパージャヘッダ３の上面壁側に設けられて給水入口ノズル１の中心線Ｏを最も近い位置で挟む配置とされた１対の隣接するフローノズル４Ａ１、４Ｂ１同士とされている。すなわち、スパージャヘッダ３の二手に分岐した左右の各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂにそれぞれ設けられ、給水入口ノズル１の中心線Ｏに最も近い配置とされたフローノズル４Ａ１、４Ｂ１同士とされている。これらフローノズル４Ａ１、４Ｂ１からの噴流ｗ１ａ，ｗ１ｂが交差する位置は、フローノズル４Ａ１、４Ｂ１から炉心側に向き、かつスタンドパイプ１０５等の炉内構造物よりも手前の位置、すなわち炉内構造物よりも炉壁側とされている。

具体的には、スパージャヘッダ３の一方のヘッダ部分３Ａにおいて、給水入口ノズル１に最も近い第１番目のフローノズル４Ａ１は、例えば平面視で給水入口ノズル１の中心線Ｏに向く方向に傾斜している。また、スパージャヘッダ３の他方のヘッダ部分３Ｂにおいて、給水入口ノズル１に最も近い第１番目のフローノズル４Ｂ１も、例えば平面視で給水入口ノズル１の中心線Ｏに向く方向に傾斜している。すなわち、第１番目のフローノズル４Ａ１，４Ｂ１同士の給水噴出方向が、原子炉半径中心側の炉内機器位置よりも炉壁側で互いに交差する設定とされている。これにより、第１番目のフローノズル４Ａ１，４Ｂ１同士から噴出される給水の噴流ｗ１ａ，ｗ１ｂが、原子炉半径中心側の炉内機器位置よりも炉壁側となる一定の短い噴射距離位置で交差するようになっている。

また、図７（ａ），（ｃ）に示すように、スパージャヘッダ３の各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂにおいて、給水入口ノズル１側から第２番目のフローノズル４Ａ２，４Ｂ２および第３番目のフローノズル４Ａ３，４Ｂ３はスパージャヘッダ３の上面壁側に設けられている。これらのフローノズル４Ａ３，４Ｂ３の噴出部４ｂは、原子炉半径中心位置に向ってそれぞれ開口している。そして、図７（ａ）に矢印で示すように、給水の噴流ｗ２，ｗ３が原子炉半径中心に向かって供給されるようになっている。

また、図７（ａ），（ｄ）に示すように、給水入口ノズル１側から第４番目のフローノズル４Ａ４，４Ｂ４は、スパージャヘッダ３の炉内側に向く外側面である内径側側面に設けられている。これら第４番目のフローノズル４Ａ４，４Ｂ４の噴出部４ｂは、給水入口ノズル１の中心線Ｏから離反する方向、例えばスパージャヘッダ３の端部側に沿う方向に開口している。これにより、第４番目のフローノズル４Ａ４，４Ｂ４からの噴流ｗ４は、各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂの略先端方向に沿って供給されるようになっている。

さらに、図７（ａ），（ｅ）に示すように、給水入口ノズル１側から第５番目のフローノズル４Ａ５，４Ｂ５は、スパージャヘッダ３の周壁の下面側に設けられている。これらのフローノズル４Ａ５，４Ｂ５の噴出部４ｂは、それぞれ給水入口ノズル１の中心線Ｏから離反する方向、例えばスパージャヘッダ３の端部側に沿う方向に開口している。これにより、第５番目のフローノズル４Ａ５，４Ｂ５からの噴流ｗ５も、各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂの略先端方向に沿って供給されるようになっている。

さらにまた、図７（ａ），（ｆ）に示すように、給水入口ノズル１側から第６番目のフローノズル４Ａ６，４Ｂ６の噴出部４ｂは、スパージャヘッダ３の周壁の上面側に設けられている。これらのフローノズル４Ａ６，４Ｂ６の噴出部４ｂも、それぞれ給水入口ノズル１の中心線Ｏから離反する方向、例えばスパージャヘッダ３の端部側に沿う方向に開口している。これにより、第６番目のフローノズル４Ａ６，４Ｂ６からの噴流ｗ６も、各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂの略先端方向に沿って供給されるようになっている。

すなわち、スパージャヘッダ３の各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂの先端側に配置されている第４番目のフローノズル４Ａ４，４Ｂ４、第５番目のフローノズル４Ａ５，４Ｂ５および第６番目のフローノズル４Ａ６，４Ｂ６は、それぞれ各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂの側面、下面、上面の異なる面に配置され、フローノズルの噴出方向を給水入口ノズル１中心線から離反する向きに設定されている。

このように、本実施形態では、給水入口ノズル１の左右に延びるスパージャヘッダ３にあるフローノズル４のうち、給水入口ノズル１側から第１番目のフローノズル４Ａ１，４Ｂ１の噴出方向を原子炉半径中心より給水入口ノズル中心線側に傾け、さらにスパージャヘッダ３に複数設けられたフローノズル４のうち、スパージャヘッダ３の端部側から３つずつのフローノズル４Ａ４，４Ｂ４，４Ａ５，４Ｂ５，４Ａ６，４Ｂ６の噴出方向が、給水入口ノズル１の中心線Ｏから離反する向きに設定されている。また、これらのフローノズル４Ａ４，４Ｂ４，４Ａ５，４Ｂ５，４Ａ６，４Ｂ６については、フローノズル４Ａ４，４Ｂ４がスパージャヘッダ３の上側に取付けられ、フローノズル４Ａ５，４Ｂ５がスパージャヘッダ３の下側に取付けられ、フローノズル４Ａ６，４Ｂ６が湾曲したスパージャヘッダ３の内径側に取付けられている。

このように構成された本実施形態において、給水入口ノズル１側から第１番目にあるフローノズル４Ａ１，４Ｂ１からの噴流は、給水入口ノズル中心線左右の噴流同士が衝突し給水入口ノズル１の中心線近傍の流れを攪拌する。また、スパージャヘッダ３の端部近傍にあるフローノズル４Ａ４，４Ｂ４，４Ａ５，４Ｂ５，４Ａ６，４Ｂ６は、スパージャヘッダ３が網羅されていない領域に散水することができる。

また、フローノズル４Ａ４，４Ｂ４のように、近接する２個以上のフローノズル４の向きを周方向とした場合、フローノズル４のスパージャヘッダ３への取付け位置をずらすことによって、一のフローノズル４からの噴流が近接する他のフローノズル４に衝突することを回避することができる。

また、給水入口ノズル１の左右対称に延びるスパージャヘッダ３の端部から、それぞれ給水入口ノズル１に対して反対の周方向に噴出するため、原子炉圧力容器１００内の周方向に隣接して配置される同構成の他の給水スパージャ（図示省略）からの噴流と衝突して流れを攪拌するので、気水分離器１０４から排出された流れｗ０との混合を促進することができる。

本実施形態によれば、給水スパージャ２が設置されていない炉内周方向領域に散水するように、給水スパージャ２のフローノズルの向きを原子炉半径中心から傾斜させ、さらに隣接するフローノズル４からの噴流が衝突する可能性のあるフローノズル同士のスパージャヘッダ３への取付け位置をずらした構成としたので、フローノズル４自体が熱疲労することなく、給水スパージャ２が設置されていない領域においても、原子炉圧力容器１００内を流動する水と給水された水の流れの温度混合が促進され、周方向の温度均一化を図ることができる。

また、第６実施形態と同様に、給水入口ノズル１の左右対称に延びるスパージャヘッダ３の端部から、それぞれ給水入口ノズル１に対して反対の周方向に給水が噴出し、原子炉圧力容器１００内の周方向に隣接する他の給水スパージャからの噴流が衝突して流れを攪拌するので、炉内を流動する流れとの混合を促進することができる。

なお、本実施形態においては、給水入口ノズル１から遠い配置とされた各３体のフローノズル４Ａ４，４Ｂ４，４Ａ５，４Ｂ５，４Ａ６，４Ｂ６の噴流ｗ４，ｗ５，ｗ６を給水入口ノズル１の中心線Ｏから離反する向きに設定したが、このようなフローノズルの数は、給水スパージャ２の構成等に応じて一以上の種々の数とすることができる。

なお、本実施形態では、フローノズル４をスパージャヘッダ３の周壁の上面、下面および側面の異なる面に分けて配置したが、フローノズル４をスパージャヘッダ３の周壁の斜面に配置することも可能である。

［第８実施形態（図８、図９）］
図８（ａ）は本発明の第８実施形態による給水スパージャの全体構成を示す平面図であり、図８（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ）は、それぞれ図８（ａ）のＲ−Ｒ線、Ｓ−Ｓ線、Ｔ−Ｔ線、Ｕ−Ｕ線およびＶ−Ｖ線拡大断面図（フローノズル部の拡大縦断面図）である。また、図９は、各フローノズルの給水位置（横軸）と流量割合（縦軸）との関係を示すグラフである。

本実施形態では、スパージャヘッダ３から最も遠い一または複数のフローノズル４の給水噴出方向を、給水入口ノズル１の中心線Ｏに対して離反する方向に設定するとともに、これらのフローノズル４に隣接し給水入口ノズル１側に配置されたフローノズル４の口径をフローノズル中最大径とし、かつその給水噴出方向を原子炉半径中心方向に設定した給水スパージャについて説明する。

図８（ａ）に示すように、本実施形態においても、スパージャヘッダ３の長手方向中央部が、原子炉半径中心に向く給水入口ノズル１の炉内突出部にＴ字形、すなわち左右に分岐する形で接続されている。このスパージャヘッダ３の二手に分岐した左右の各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂの上面壁側に、それぞれ複数（図示の例では各６体）のフローノズル４（４Ａ１〜４Ａ６、４Ｂ１〜４Ｂ６）が長手方向に沿って略一定の間隔で設けられている。

図８（ｂ）〜（ｆ）に示すように、各フローノズル４（４Ａ１〜４Ａ６、４Ｂ１〜４Ｂ６）はエルボ形（側面視で略Ｌ字形）をなし、それぞれスパージャヘッダ３の左右に分岐したヘッダ部分３Ａ，３Ｂの内部に吐出孔３ａを介して連通する上向きのスロート部４ａと、このスロート部４ａの上端から横向きに折曲した給水噴出部４ｂとを有している。

そして、図８（ａ）に示すように、給水噴出方向が交差するフローノズルは、給水入口ノズル１の中心線Ｏを最も近い位置で挟む配置とされた１対の隣接するフローノズル４Ａ１、４Ｂ１同士とされている。

すなわち、スパージャヘッダ３の二手に分岐した左右の各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂにそれぞれ設けられ、給水入口ノズル１の中心線Ｏに最も近い配置とされたフローノズル４Ａ１、４Ｂ１同士とされている。これらフローノズル４Ａ１、４Ｂ１からの噴流ｗ１ａ，ｗ１ｂが交差する位置は、フローノズル４Ａ１、４Ｂ１から炉心側に向き、かつスタンドパイプ１０５等の炉内構造物よりも手前の位置、すなわち炉内構造物よりも炉壁側とされている。

具体的には、スパージャヘッダ３の一方のヘッダ部分３Ａにおいて、給水入口ノズル１に最も近い第１番目のフローノズル４Ａ１は、例えば平面視で給水入口ノズル１の中心線Ｏに向く方向に傾斜している。また、スパージャヘッダ３の他方のヘッダ部分３Ｂにおいて、給水入口ノズル１に最も近い第１番目のフローノズル４Ｂ１も、例えば平面視で給水入口ノズル１の中心線Ｏに向く方向に傾斜している。すなわち、第１番目のフローノズル４Ａ１，４Ｂ１同士の給水噴出方向が、原子炉半径中心側の炉内機器位置よりも炉壁側で互いに交差する設定とされている。これにより、第１番目のフローノズル４Ａ１，４Ｂ１同士から噴出される給水の噴流ｗ１ａ，ｗ１ｂが、原子炉半径中心側の炉内機器位置よりも炉壁側となる一定の短い噴射距離位置で交差するようになっている。

そして、図８（ｂ）に示すように、これらのフローノズル４Ａ１、４Ｂ１の口径は、他のフローノズルに比して小さく、図９に「１」として示すように、流量割合が最も小さい設定となっている。

また、スパージャヘッダ３の各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂにおいて、給水入口ノズル１側から第２番目のフローノズル４Ａ２，４Ｂ２、第３番目のフローノズル４Ａ３，４Ｂ３および第４番目のフローノズル４Ａ４，４Ｂ４の噴出部４ｂは原子炉半径中心位置に向ってそれぞれ開口しており、図８（ａ）に矢印で示すように、給水の噴流ｗ２，ｗ３，ｗ４を原子炉半径中心に向かって供給するようになっている。

そして、図８（ｂ）に示すように、これらのフローノズル４のうち、給水入口ノズル１側から第２番目のフローノズル４Ａ２，４Ｂ２の口径も、第１番目のフローノズル４Ａ１，４Ｂ１と同様に、他のフローノズルに比して最も小さくなっている。そして、図９に「２」として示すように、流量割合が最も小さい設定となっている。

また、図８（ｃ）に示すように、給水入口ノズル１側から第３番目のフローノズル４Ａ３，４Ｂ３のフローノズルの口径は、第１番目のフローノズル４Ａ１，４Ｂ１および第２番目のフローノズル４Ａ２，４Ｂ２よりも大きく、図９に「３」として示すように、流量割合が拡大する設定としている。

また、図８（ｄ）に示すように、給水入口ノズルから第４番目のフローノズル４Ａ４，４Ｂ４の口径は、フローノズル中で最も大きく、図９に「４」として示すように、流量割合が最大の設定となっている。

さらに、スパージャヘッダ３の各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂにおいて、給水入口ノズル１側から最も遠い配置とされた２体のフローノズル、すなわち給水入口ノズル１側から第５番目のフローノズル４Ａ５，４Ｂ５および第６番目のフローノズル４Ａ６，４Ｂ６の噴出部４ｂは、それぞれ給水入口ノズル１の中心線Ｏから離反する向きに設定されている。これにより、スパージャヘッダ３の先端部近傍に配置されたフローノズル４Ａ５，４Ｂ５，４Ａ６，４Ｂ６からの噴流ｗ５，ｗ６は、給水入口ノズル１の中心線Ｏとは相反する方向、例えば各ヘッダ部分３Ａ，３Ｂの略先端方向に沿って供給されるようになっている。

そして、図８（ｅ），図８（ｆ）に示すように、給水入口ノズル１から第５番目のフローノズル４Ａ５，４Ｂ５および第６番目のフローノズル４Ａ６，４Ｂ６の口径は、第３番目のフローノズルと略同様であり、図９に「５」および「６」で示すように、流量割合が２番目に大きい設定としている。

このように、本実施形態では第５実施形態と同様に、給水入口ノズル１の左右に延びるスパージャヘッダ３にあるフローノズルのうち、給水入口ノズル１側から第１番目の各フローノズル４Ａ１，４Ｂ１の噴出方向を原子炉半径中心より給水入口ノズル１の中心線Ｏ側に傾け、さらにスパージャヘッダ３の端部近傍にある各２体のフローノズル４Ａ５，４Ｂ５，４Ａ６，４Ｂ６の噴出方向を噴出方向を高さ方向にずらして給水入口ノズル１の中心線Ｏから離反する向きに設定してある。また、フローノズル４のスロート径を原子炉半径中心から傾斜させたフローノズル４Ａ５，４Ｂ５，４Ａ６，４Ｂ６に隣接するフローノズル４Ａ４，４Ｂ４の口径が最も大きく、フローノズル４Ａ１，４Ｂ１，４Ａ２，４Ｂ２の口径が最も小さくなるようにしている。

このように構成された本実施形態において、給水入口ノズル１側から第１番目にあるフローノズル４Ａ１，４Ｂ１からの噴流は、給水入口ノズル１の中心線の左右の噴流ｗ１ａ，ｗ１ｂ同士が衝突し、給水入口ノズル１の中心線近傍の流れを攪拌する。

また、スパージャヘッダ３の端部にあるフローノズル４Ａ５，４Ｂ５，４Ａ６，４Ｂ６は、スパージャヘッダ３が網羅されていない炉内周方向領域に散水することができる。例えば、網羅されていない領域が全体の１／３ある場合は１／３の給水流量を周方向に噴出させるべきであり、フローノズル６個のうち２個のフローノズルの向きを周方向とした場合、第５番目のフローノズル４Ａ５，４Ｂ５と第６番目のフローノズル４Ａ６，４Ｂ６の原子炉半径中心方向への給水流量の供給がなくなってしまうため、フローノズルのスロート径を位置に応じて変えることによって第１，２番目のフローノズル４Ａ１，４Ｂ１，４Ａ２，４Ｂ２の給水流量を減らし、第５番目のフローノズル４Ａ５，４Ｂ５に隣接する第４番目のフローノズル４Ａ４，４Ｂ４の給水流量を増加させることができる。

また、第５実施形態と同様に、給水入口ノズル１の左右対称に延びるスパージャヘッダ３の端部から、それぞれ給水入口ノズル１の中心線Ｏに対して反対の周方向に噴出する。このため、原子炉圧力容器１００内の周方向に隣接して配置される同構成の他の給水スパージャ（図示省略）からの噴流と衝突して流れを攪拌するので、気水分離器１０４から排出された流れｗ０との混合を促進することができる。

本実施形態によれば、給水スパージャ２が設置されていない炉内周方向領域に散水するように、給水スパージャ２のフローノズルの向きを原子炉半径中心から傾斜させる構成としたので、給水スパージャ２が設置されていない領域においても原子炉圧力容器内を流動する流れと給水された流れとの温度混合が促進され、周方向の温度均一化を図ることができる。

［他の実施形態］
以上の第１〜第８実施形態においては、各給水スパージャ１のフローノズル４の数を具体例として１２個（各ヘッダ部分４Ａ，４Ｂについて６個）として説明したが、このフローノズル数は一例であり、本発明は上記各実施形態と異なるフローノズル数の給水スパージャに対しても、同様に適用することができる。

（ａ）は本発明の第１実施形態による給水スパージャを示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図。 （ａ）は本発明の第２実施形態による給水スパージャを示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図。 （ａ）は本発明の第３実施形態による給水スパージャを示す平面図、（ｂ）および（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線およびＤ−Ｄ線断面図。 （ａ）は本発明の第４実施形態による給水スパージャを示す平面図、（ｂ）および（Ｃ）は（ａ）のＥ−Ｅ線およびＦ−Ｆ線断面図。 （ａ）は本発明の第５実施形態による給水スパージャを示す平面図、（ｂ）および（Ｃ）は（ａ）のＧ−Ｇ線およびＨ−Ｈ線断面図。 （ａ）は本発明の第６実施形態による給水スパージャを示す平面図、（ｂ）〜（ｆ）は（ａ）のＩ−Ｉ線〜Ｌ−Ｌ線断面図。 （ａ）は本発明の第７実施形態による給水スパージャを示す平面図、（ｂ）〜（ｆ）は（ａ）のＭ−Ｍ線〜Ｑ−Ｑ線断面図。 （ａ）は本発明の第８実施形態による給水スパージャを示す平面図、（ｂ）〜（ｆ）は（ａ）のＲ−Ｒ線〜Ｖ−Ｖ線断面図。 本発明の第８実施形態による噴出位置での流量割合を示すグラフ。 原子炉圧力容器内の水および蒸気の流動状態を示す説明図。 （ａ）は従来の給水スパージャを示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＷ−Ｗ線断面図。

符号の説明

１ 給水入口ノズル
２ 給水スパージャ
３ スパージャヘッダ
３Ａ，３Ｂ ヘッダ部分
３ａ 吐出孔
４（４Ａ１、４Ｂ１‥４Ａ６、４Ｂ６） フローノズル
４ａ スロート部
４ｂ 給水噴出部
１００ 原子炉圧力容器
１０１ 炉心シュラウド
１０２ 炉心
１０３ シュラウドヘッド
１０４ 気水分離器
１０５ スタンドパイプ
１０６ 蒸気乾燥器
１０７ 主蒸気管
１０８ ダウンカマ部
Ｏ 給水入口ノズル中心
ｗ１‥ｗ６ 噴流

Claims (9)

1. 原子炉圧力容器の炉壁内周側に沿って配置される一定長の円弧状湾曲管からなる給水導入用のスパージャヘッダと、このスパージャヘッダの長手方向に間隔をあけて複数配置され当該スパージャヘッダの周壁から突出する給水噴出用のフローノズルとを有する給水スパージャであって、前記スパージャヘッダの長手方向中央部が、前記原子炉圧力容器の炉壁を貫通する給水入口ノズルの先端に接続されるものにおいて、前記フローノズルのうち、一以上のフローノズルの給水噴出方向と他のフローノズルの給水噴出方向とが、原子炉半径中心側の炉内機器位置よりも炉壁側で互いに交差する設定としたことを特徴とする給水スパージャ。
2. 給水噴出方向が交差する前記フローノズルは、前記給水入口ノズルに最も近いものから遠い方に向って順に隣接する各１対のフローノズル同士である請求項１記載の給水スパージャ。
3. 給水噴出方向が交差する前記フローノズルは、前記給水入口ノズルの中心線を最も近い位置で挟む配置とされた１対の隣接するフローノズル同士、および他のフローノズルで前記給水入口ノズルから遠い方に向って順に隣接する各１対のフローノズル同士である請求項１記載の給水スパージャ。
4. 前記フローノズルとして、給水流量分配用の大口径フローノズルと、この大口径フローノズルを挟む配置で設けられた１対の流れ攪拌用の小口径フローノズルとを備え、前記大口径フローノズルの給水噴出方向に対して前記各小口径フローノズルの給水噴出方向が交差する設定とした請求項１記載の給水スパージャ。
5. 給水噴出方向が交差する前記フローノズルは、前記スパージャヘッダの上側周壁から突出して噴出方向が下向きに傾斜する設定としたフローノズルと、前記スパージャヘッダの下側周壁から突出して噴出方向が上向きに傾斜する設定としたフローノズル同士である請求項１記載の給水スパージャ。
6. 給水噴出方向が交差する前記フローノズルは、前記給水入口ノズルの中心線を最も近い位置で挟む配置とされた１対の隣接するフローノズル同士であり、前記給水入口ノズルから最も遠い側に配置された一以上のフローノズルの噴出方向を、前記給水入口ノズルの中心線に対して離反する方向に設定した請求項１記載の給水スパージャ。
7. 給水噴出部が他のフローノズルに向く一以上のフローノズルを備え、このフローノズルの前記スパージャヘッダからの突出長さを、前記他のフローノズルへの噴流衝突を回避する長さに設定した請求項１記載の給水スパージャ。
8. 前記フローノズルを前記スパージャヘッダの周壁の上面、下面、側面、斜面のいずれか異なる面に分けて配置し、前記各フローノズルからの噴流が近接配置のフローノズルに衝突することを回避する設定とした請求項１記載の給水スパージャ。
9. 前記スパージャヘッダから最も遠い一または複数のフローノズルの給水噴出方向を、前記給水入口ノズルの中心線に対して離反する方向に設定するとともに、これらのフローノズルに隣接し前記給水入口ノズル側に配置されたフローノズルの口径をフローノズル中最大径とし、かつその給水噴出方向を原子炉半径中心方向に設定した請求項１記載の給水スパージャ。

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