JP2016166596A - 復水器 - Google Patents

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Abstract

【課題】復水器において、水室と配管との間の相対変位を抑制することで耐震性の向上を図る。【解決手段】中空形状をなして蒸気流入口２１と復水排出口２２が設けられるハウジング１１と、ハウジング１１における各端部に設けられる入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５と、ハウジング１１の内部で入口水室１２，１３と出口水室１４，１５を連結して内部に冷却水が流れる多数の伝熱管３１，３２と、入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５にそれぞれ伸縮継手４１，４２，４５，４６を介して連結される取水管４３，４４及び排水管４７，４８と、入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５の変位を減衰する減衰部材６１，６２，６３，６４と、入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５の位置を復元する復元部材６５，６６，６７，６８とを設ける。【選択図】図１

Description

本発明は、原子力や火力などの各種の発電プラントにて、例えば、蒸気タービンで使用した蒸気を冷却水との熱交換により冷却凝縮して水に戻す復水器に関するものである。
例えば、原子力発電プラントとして、加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized Water Reactor）がある。この加圧水型原子炉は、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、一次系全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電するものである。このとき、タービン発電機の発電に使用した蒸気は、復水器で冷却されて復水となり、再び蒸気発生器に戻される。
この復水器は、中空形状をなすハウジングの上部に蒸気の流入口が設けられ、下部に水（復水）の排出口が設けられると共に、ハウジングの一側部に入口水室が設けられ、他側部に出口水室が設けられ、この入口水室と出口水室を連結するように冷却水が流れる多数の細管が配置されて構成されている。従って、冷却水が多数の細管内に常時流動しており、流入口からハウジングの内部に流入した蒸気は、この冷却水との間で熱交換（冷却）が行われて復水となり、排出口から排出される。
このような復水器において、入口水室及び出口水室は、それぞれ伸縮継手を介して冷却水配管が接続されている。そして、地震などの発生時に、各伸縮継手が入口水室及び出口水室と各冷却水配管との相対移動を吸収することで、耐震性を確保している。
なお、蒸気タービンプラントの運転中に過大な荷重が鋼製架台に作用するのを防止するものとしては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載された蒸気タービンプラント及びこれを含む機器の据付方法は、蒸気タービン及び発電機を固定した鋼製架台をばね機構及び制振ダンパを介して基礎架台に支持するものである。
特開２００１−００３７０８号公報
従来から、入口水室及び出口水室に伸縮継手を介して冷却水配管を接続することで、この伸縮継手により両者の相対移動を吸収することで、耐震性を確保しているが、今後、大地震の発生に対して更なる耐震性の向上が望まれている。なお、特許文献１に記載されたものは、単に、鋼製架台をばね機構及び制振ダンパにより基礎架台に支持するものであり、復水器の耐震性を向上するものではない。
本発明は上述した課題を解決するものであり、水室と配管との間の相対変位を抑制することで耐震性の向上を図る復水器を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するための本発明の復水器は、中空形状をなして蒸気の流入口と復水の排出口が設けられるハウジングと、前記ハウジングにおける各端部に設けられる入口水室及び出口水室と、前記ハウジングの内部で前記入口水室と前記出口水室を連結して内部に冷却媒体が流れる多数の伝熱管と、前記入口水室及び前記出口水室にそれぞれ伸縮継手を介して連結される取水管及び排水管と、前記入口水室及び前記出口水室の変位を減衰する減衰部材と、前記入口水室及び前記出口水室の位置を復元する復元部材と、を有することを特徴とするものである。
従って、復水器が所定の固有振動変位モードで動くとき、ハウジングと入口水室及び出口水室と取水管及び排水管とが異なる方向に変位を生じうる。このとき、減衰部材が入口水室及び出口水室の変位を減衰し、復元部材が入口水室及び出口水室の位置を復元する。そのため、入口水室及び出口水室の変位が減少して元の位置に復元することとなり、入口水室及び出口水室と取水管及び排水管との相対変位が抑制され、伸縮継手に作用する応力が低減する。その結果として、耐震性を向上することができる。
本発明の復水器では、前記ハウジングと前記取水管及び前記排水管は、設置面に支持され、前記設置面に予め設定された所定の剛性を有する支持構造物が立設され、前記減衰部材と前記復元部材は、前記入口水室と前記支持構造物との間に介装されると共に、前記出口水室と前記支持構造物との間に介装されることを特徴としている。
従って、減衰部材と復元部材を入口水室及び出口水室と支持構造物との間に介装することで、入口水室及び出口水室の変位を設置面に対して減少して元の位置に復元することとなり、入口水室及び出口水室と取水管及び排水管との相対変位を適正に抑制することができる。
本発明の復水器では、前記設置面にコンクリート構造物が設置され、前記ハウジングと前記支持構造物は、前記コンクリート構造物に支持されることを特徴としている。
従って、減衰部材と復元部材を入口水室及び出口水室とコンクリート構造物との間に介装することで、入口水室及び出口水室の変位を設置面に対して減少して元の位置に復元することとなり、入口水室及び出口水室と取水管及び排水管との相対変位を適正に抑制することができる。また、支持構造物を小型化することができる。
本発明の復水器では、前記支持構造物は、前記入口水室及び前記出口水室を囲うように立設されることを特徴としている。
従って、支持構造物が入口水室及び出口水室を囲うように立設されることから、復水器の固有振動変位モードに応じて減衰部材と復元部材を配置する自由度が増し、入口水室及び出口水室と取水管及び排水管との相対変位を適正に抑制することができる。
本発明の復水器では、前記入口水室及び前記出口水室は、１個の前記ハウジングに対して複数組設けられ、前記ハウジングにおける端部に隣接して設けられ、前記減衰部材と前記復元部材は、隣接する前記入口水室と前記出口水室との間に介装されることを特徴としている。
従って、減衰部材と復元部材を隣接する入口水室と出口水室との間に介装することで、ハウジング内の水量が相違しても、入口水室と出口水室との相対変位を適正に抑制することができる。
本発明の復水器では、前記減衰部材と前記復元部材は、隣接する各ハウジングにおける前記入口水室と前記出口水室との間に介装されることを特徴としている。
従って、減衰部材と復元部材を隣接する各ハウジングにおける入口水室と出口水室との間に介装することで、隣接するハウジングの固有振動変位モードが相違していても、隣接する一方のハウジングの入口水室と他方のハウジングの出口水室との相対変位を適正に抑制することができる。
本発明の復水器では、前記減衰部材と前記復元部材は、端部が回動自在に支持されることを特徴としている。
従って、減衰部材と復元部材が入口水室と出口水室の変位を低減して元の位置に復元させるとき、端部が回動することで、この端部に応力が集中することを抑制することができる。
本発明の復水器では、前記入口水室及び前記出口水室は、鉛直方向に沿って長く形成され、下部に設けられる入口ノズル及び出口ノズルが前記伸縮継手を介して取水管及び排水管に連結され、前記減衰部材と前記復元部材は、端部が前記入口水室及び前記出口水室における前記伸縮継手の近傍に連結されることを特徴としている。
従って、減衰部材と復元部材の端部を入口水室及び出口水室における伸縮継手の近傍に連結することで、入口水室及び出口水室における伸縮継手の近傍の変位を抑制して元の位置に復元することとなり、伸縮継手に作用する応力を低減することができる。
本発明の復水器によれば、入口水室及び出口水室の変位を減衰する減衰部材と、入口水室及び出口水室の位置を復元する復元部材とを設けるので、水室と配管との間の相対変位を抑制することで耐震性を向上することができる。
図１は、第１実施形態の復水器を表す正面図である。 図２は、復水器を表す平面図である。 図３は、減衰部材と復元部材の取付構造を表す概略図である。 図４は、減衰部材と復元部材の取付構造の変形例を表す概略図である。 図５は、第１実施形態の復水器の変形例を表す正面図である。 図６は、復水器の全体構成を表す一部切欠斜視図である。 図７は、復水器の固有振動変位モードを表す概略図である。 図８は、第２実施形態の復水器を表す平面図である。 図９は、復水器を表す側面図である。 図１０は、第３実施形態の復水器を表す平面図である。 図１１は、復水器を表す側面図である。
以下に添付図面を参照して、本発明に係る復水器の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
［第１実施形態］
第１実施形態の復水器は、例えば、原子力発電プラントに適用されたものであり、原子力発電プラントは、原子炉格納容器内に格納された加圧水型原子炉及び蒸気発生器、蒸気タービン、発電機、復水器などにより構成されている。なお、加圧水型原子炉は、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させるものである。
蒸気発生器は、冷却水配管を介して蒸気タービンに連結されており、蒸気タービンは、復水器が連結されている。復水器は、冷却水（例えば、海水）を循環する取水管及び排水管が設けられると共に冷却水配管を介して蒸気発生器に連結されている。そのため、蒸気発生器で生成された蒸気は、冷却水配管を通して蒸気タービンに送られ、この蒸気により蒸気タービンを駆動して発電機により発電を行う。蒸気タービンを駆動した蒸気は、復水器で海水を用いて冷却されて復水となり、冷却水配管を通して蒸気発生器に戻される。
ここで、第１実施形態の復水器について説明する。図６は、復水器の全体構成を表す一部切欠斜視図である。
図６に示すように、復水器１０は、ハウジング１１と、入口水室１２，１３と、出口水室１４，１５と、伝熱管群１６，１７とから構成されている。
ハウジング１１は、箱型で上部が四角錐台の中空形状をなしており、上部に使用済の蒸気が流入する蒸気流入口２１が形成される一方、下部にこの蒸気が凝縮して生成された水（復水）を排出する復水排水口２２が形成されている。
ハウジング１１は、その長手方向（水平方向）における各端部に管板２３，２４が固定されている。入口水室１２と出口水室１５は、一方の管板２４に水平方向に隣接して固定され、出口水室１４と入口水室１３は、他方の管板２３に隣接して固定されている。ここで、入口水室１２と出口水室１４は、ハウジング１１を介して水平方向に対向した位置に配置され、入口水室１３と出口水室１５は、ハウジング１１を介して水平方向に対向した位置に配置されている。そして、入口水室１２，１３は、下部に入口ノズル２５，２６が設けられ、出口水室１４，１５は、下部に出口ノズル２７，２８（図１参照）が設けられている。
入口水室１２と出口水室１４は、ハウジング１１内で伝熱管群１６により連結され、入口水室１３と出口水室１５は、ハウジング１１内で伝熱管群１７により連結されている。伝熱管群１６は、複数の伝熱管３１により構成され、ハウジング１１の内部に配置され、一端部が管板２３に貫通するように支持され、他端部が管板２４に貫通するように支持されている。そのため、入口水室１２と出口水室１４は、複数の伝熱管３１により連通している。また、伝熱管群１７は、複数の伝熱管３２により構成され、ハウジング１１の内部に配置され、一端部が管板２３に貫通するように支持され、他端部が管板２４に貫通するように支持されている。そのため、入口水室１３と出口水室１５は、複数の伝熱管３２により連通している。
また、ハウジング１１は、内部に各伝熱管３１，３２の長手方向に所定間隔で複数の管支持板３３，３４が配置されている。管支持板３３は、下部が支持部材３５によりハウジング１１の底部に支持され、管支持板３４は、下部が支持部材（図示略）によりハウジング１１の底部及び側部に支持されている。伝熱管３１は、中間部が各管支持板３３を貫通して支持され、伝熱管３２は、中間部が各管支持板３４を貫通して支持されている。
そのため、蒸気Ｓは、蒸気流入口２１からハウジング１１内に入り、このハウジング１１内を鉛直方向における下方へ流れ、復水排水口２２から復水Ｗとなって排出される。一方、冷却水としての海水Ｃは、各入口ノズル２５，２６から各入口水室１２，１３に導入され、各伝熱管３１，３２を水平方向に沿って流れて出口水室１４，１５へ流れ込み、各出口ノズル２７，２８から排出される。ここで、蒸気Ｓは、ハウジング１１内を鉛直方向に流れ、海水Ｃは、伝熱管３１，３２内を水平に流れることから、蒸気Ｓの流れと海水Ｃの流れが混合せずに交差するものとなり、熱交換が行われる。即ち、蒸気Ｓは、伝熱管３１，３２内を流れる海水Ｃにより冷却され、復水Ｗとなってハウジング１１内に落下する。
図１は、第１実施形態の復水器を表す正面図、図２は、復水器を表す平面図、図３は、減衰部材と復元部材の取付構造を表す概略図、図４は、減衰部材と復元部材の取付構造の変形例を表す概略図である。
復水器１０において、図１及び図２に示すように、コンクリートが付設された平面形状をなす設置面１０１は、矩形のブロック形状をなすコンクリート基礎台（コンクリート構造物）１０２が設置されており、ハウジング１１は、このコンクリート基礎台１０２上に複数のコンクリート脚部１０３を介して設置支持されている。入口水室１２，１３は、入口ノズル２５，２６が伸縮継手４１，４２を介して取水管４３，４４に連結され、出口水室１４，１５は、出口ノズル２７，２８が伸縮継手４５，４６を介して排水管４７，４８に連結されている。そして、取水管４３，４４が固定金具４９，５０により設置面１０１に固定され、排水管４７，４８が固定金具５１，５２により設置面１０１に固定されている。
このように構成された復水器１０は、構成される各部材の形状や厚さ、連結構造などにより固有振動数、つまり、固有振動変位モードが定まることとなる。図７は、復水器の固有振動変位モードを表す概略図である。
復水器１０は、ハウジング１１が複数のコンクリート脚部１０３を介してコンクリート基礎台１０２上に固定され、取水管４３，４４が固定金具４９，５０により設置面１０１に固定され、排水管４７，４８が固定金具５１，５２により設置面１０１に固定されている。そのため、復水器１０は、例えば、図７に表すような固有振動変位モードを有している。即ち、地震の発生時に、ハウジング１１が水平方向に平行に変位し、且つ、曲り（しなり）を起こし、入口水室１２，１３と出口水室１４，１５が鉛直方向に沿う支持軸をもって水平方向に回動するように変位する。
このとき、ハウジング１１と取水管４３，４４及び排水管４７，４８は、所定の剛性を有する設置面１０１（コンクリート基礎台１０２）に固定されているため、ほとんど変位しない。一方、入口水室１２，１３と出口水室１４，１５は、比較的大きく変位する。そして、入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５の変位量が大きくなると、入口ノズル２５，２６と取水管４３，４４との相対変位量が大きくなると共に、出口ノズル２７，２８と排水管４７，４８との相対変位量が大きくなる。すると、各伸縮継手４１，４２，４５，４６に応力が作用し、変形、しいては破損してしまう可能性がある。
そのため、第１実施形態の復水器１０は、図１及び図２に示すように、入口水室１２，１３と出口水室１４，１５の変位を減衰する減衰部材６１，６２，６３，６４と、入口水室１２，１３と出口水室１４，１５の位置を復元する復元部材６５，６６，６７，６８とを設けている。
復水器１０は、入口水室１２と出口水室１５に隣接して支持構造物７１が立設されると共に、入口水室１３と出口水室１４に隣接して支持構造物７２が立設されている。各支持構造物７１，７２は、入口水室１２と出口水室１５、入口水室１３と出口水室１４をそれぞれ囲うように設置面１０１に立設されている。各支持構造物７１，７２は、ハウジング１１に対向する中間壁７１ａ，７２ａと、ハウジング１１の長手方向に沿って中間壁７１ａ，７２ａの各端部に連結される一対の側壁７１ｂ，７１ｃ，７２ｂ，７２ｃとから構成されている。各支持構造物７１，７２は、中間壁７１ａ，７２ａと側壁７１ｂ，７１ｃ，７２ｂ，７２ｃにより平面視がコ字形状をなしている。
減衰部材６１と復元部材６５は、入口水室１２と支持構造物７１（側壁７１ｂ）との間に介装され、減衰部材６４と復元部材６８は、出口水室１５と支持構造物７１（側壁７１ｃ）との間に介装されている。また、減衰部材６２と復元部材６６は、入口水室１３と支持構造物７２（側壁７２ｃ）との間に介装され、減衰部材６３と復元部材６７は、出口水室１４と支持構造物７２（側壁７２ｂ）との間に介装されている。
また、入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５は、鉛直方向に沿って長く形成されており、入口ノズル２５，２６及び出口ノズル２７，２８が伸縮継手４１，４２，４５，４６を介して取水管４３，４４及び排水管４７，４８に連結されている。減衰部材６１，６２，６３，６４と復元部材６５，６６，６７，６８は、端部が入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５における伸縮継手４１，４２，４５，４６の近傍に連結されている。この場合、減衰部材６１，６２，６３，６４と復元部材６５，６６，６７，６８は、端部が入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５における鉛直方向の中間位置より下方に連結しているが、その復元力や減衰力が得られる可動範囲に設定することが好ましい。
減衰部材６１，６２，６３，６４と復元部材６５，６６，６７，６８は、端部が回動自在に支持されている。例えば、図３に示すように、減衰部材６２は、オイルダンパであって、ピストン６２ａ側のロッド６２ｂが入口水室１３に固定されたブラケット１３ａに支持ピン６２ｃにより回動自在に支持され、シリンダ６２ｄ側のロッド６２ｅが支持構造物７２に固定されたブラケット７２ｄに支持ピン６２ｆにより回動自在に支持されている。この場合、各支持ピン６２ｃ，６２ｆは、鉛直方向に沿っており、減衰部材６２は、水平方向に回動することができる。
また、復元部材６６は、引っ張りばね（金属ばね）であって、ばね部材６６ａの一端部６６ｂが入口水室１３に固定されたブラケット１３ｂに支持ピン６６ｃにより回動自在に支持され、他端部６６ｄが支持構造物７２に固定されたブラケット７２ｅに支持ピン６６ｅにより回動自在に支持されている。この場合、各支持ピン６６ｃ，６６ｅは、鉛直方向に沿っており、減衰部材６６は、水平方向に回動することができる。
なお、図示しないが、他の減衰部材６１，６３，６４と復元部材６５，６７，６８も、同様に、各端部が支持ピンにより回動自在に支持されている。
減衰部材６１，６２，６３，６４と復元部材６５，６６，６７，６８は、平面視が矩形状をなすハウジング１１の外面に対して、所定の傾斜角度をもって配置されている。この減衰部材６１，６２，６３，６４と復元部材６５，６６，６７，６８の配置方向は、上述した復水器１０の固有振動変位モードに応じて設定される。
そのため、復水器１０が所定の固有振動変位モードで変位すると、ハウジング１１と、入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５と、取水管４３，４４及び排水管４７，４８とが異なる方向に変位する。このとき、入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５は、各減衰部材６１，６２，６３，６４により変位が減衰され、復元部材６５，６６，６７，６８により元の位置に復元される。そのため、入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５の変位が減少して元の位置に復元することとなり、入口ノズル２５，２６及び出口ノズル２７，２８と、各伸縮継手４１，４２，４５，４６との相対変位が抑制され、伸縮継手４１，４２，４５，４６に作用する応力が低減し、破損を防止することができる。
また、減衰部材６１，６２，６３，６４と復元部材６５，６６，６７，６８の配置方向は、上述した方向に限定されるものではない。例えば、図４に示すように、減衰部材６２Ａと復元部材６６Ａは、平面視が矩形状をなすハウジング１１の端面に対して直角に配置され、減衰部材６２Ｂと復元部材６６Ｂは、ハウジング１１の端面に対して平行に配置されている。即ち、事前に、復水器の固有振動変位モードを解析し、この復水器の固有振動変位モードに応じて減衰部材と復元部材の配置方向を設定すればよい。この場合、減衰部材と復元部材を水平配置せずに、水平方向に対して上下に傾斜して配置してもよい。また、減衰部材と復元部材における端部の回動方向も水平方向に限るものではなく、球面支持して全ての方向に揺動自在に支持してもよい。
なお、上述の説明では、支持構造物７１，７２を設置面１０１に立設したが、この構成に限るものではない。図５は、第１実施形態の復水器の変形例を表す正面図である。図５に示すように、復水器１０は、入口水室１２と出口水室１５に隣接して支持構造物７３が立設されると共に、入口水室１３と出口水室１４に隣接して支持構造物７４が立設されている。各支持構造物７３，７４は、入口水室１２と出口水室１５、入口水室１３と出口水室１４をそれぞれ囲うようにコンクリート基礎台１０２に設けられている。
また、本実施形態では、設置面１０１やコンクリート基礎台１０２に支持構造物７１，７２，７３，７４を設けたが、復水器１０の周辺に既設の建屋などの構造物があれば、この構造物を支持構造物として適用してもよい。
このように第１実施形態の復水器にあっては、中空形状をなして蒸気流入口２１と復水排出口２２が設けられるハウジング１１と、ハウジング１１における各端部に設けられる入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５と、ハウジング１１の内部で入口水室１２，１３と出口水室１４，１５を連結して内部に冷却水が流れる多数の伝熱管３１，３２と、入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５にそれぞれ伸縮継手４１，４２，４５，４６を介して連結される取水管４３，４４及び排水管４７，４８と、入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５の変位を減衰する減衰部材６１，６２，６３，６４と、入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５の位置を復元する復元部材６５，６６，６７，６８とを設けている。
従って、復水器１０が所定の固有振動変位モードで動くとき、ハウジング１１と入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５と取水管４３，４４及び排水管４７，４８とが異なる方向に変位を生じうる。このとき、減衰部材６１，６２，６３，６４が入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５の変位を減衰し、復元部材６５，６６，６７，６８が入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５の位置を復元する。そのため、入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５の変位が減少して元の位置に復元することとなり、入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５と取水管４３，４４及び排水管４７，４８との相対変位が抑制され、伸縮継手４１，４２，４５，４６に作用する応力が低減する。その結果、復水器１０の耐震性を向上することができる。
第１実施形態の復水器では、取水管４３，４４及び排水管４７，４８を設置面１０１に支持し、設置面１０１に予め設定された所定の剛性を有する支持構造物７１，７２を立設し、減衰部材６１，６２，６３，６４と復元部材６５，６６，６７，６８を入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５と支持構造物７１，７２との間に介装している。従って、入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５の変位を設置面１０１に対して減少して元の位置に復元することとなり、入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５と取水管４３，４４及び排水管４７，４８との相対変位を適正に抑制することができる。
第１実施形態の復水器では、設置面１０１にコンクリート基礎台１０２を設置し、ハウジング１１と支持構造物７３，７４をコンクリート基礎台１０２に支持している。従って、入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５の変位を設置面１０１に対して減少して元の位置に復元することとなり、入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５と取水管４３，４４及び排水管４７，４８との相対変位を適正に抑制することができる。また、支持構造物７３，７４を小型化することができる。
第１実施形態の復水器では、支持構造物７１，７２により入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５を囲うように立設している。従って、復水器１０の固有振動変位モードに応じて減衰部材６１，６２，６３，６４と復元部材６５，６６，６７，６８を配置する自由度が増し、入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５と取水管４３，４４及び排水管４７，４８との相対変位を適正に抑制することができる。
第１実施形態の復水器では、減衰部材６１，６２，６３，６４と復元部材６５，６６，６７，６８の端部を回動自在に支持している。従って、減衰部材６１，６２，６３，６４と復元部材６５，６６，６７，６８が入口水室１２，１３と出口水室１４，１５の変位を低減して元の位置に復元させるとき、端部が回動することで、この端部に応力が集中することを抑制することができる。
第１実施形態の復水器では、入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５を鉛直方向に沿って長く形成し、下部に設けられる入口ノズル２５，２６及び出口ノズル２７，２８を伸縮継手４１，４２，４５，４６により取水管４３，４４及び排水管４７，４８と連結し、減衰部材６１，６２，６３，６４と復元部材６５，６６，６７，６８の端部を入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５における伸縮継手４１，４２，４５，４６の近傍に連結している。従って、入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５における伸縮継手４１，４２，４５，４６の近傍の変位を抑制して元の位置に復元することとなり、伸縮継手４１，４２，４５，４６に作用する応力を低減することができる。
［第２実施形態］
図８は、第２実施形態の復水器を表す平面図、図９は、復水器を表す側面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
第２実施形態において、図８及び図９に示すように、復水器１０は、ハウジング１１の一端部に入口水室１２と出口水室１５が設けられ、他端部に入口水室１３と出口水室１４が設けられ、隣接する入口水室１２と出口水室１５との間に減衰部材８１と復元部材８３が介装され、隣接する入口水室１３と出口水室１４との間に減衰部材８２と復元部材８４が介装されている。
そのため、復水器１０が所定の固有振動変位モードで変位すると、ハウジング１１と、入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５と、取水管４３，４４及び排水管４７，４８とが異なる方向に変位する。また、所定の固有振動変位モードに応じて隣接する入口水室１２と出口水室１５、または、隣接する入口水室１３と出口水室１４がそれぞれ異なる方向に変位が発生する。例えば、入口水室１２と出口水室１５、入口水室１３と出口水室１４がそれぞれ接近したり離間したりする。このとき、入口水室１２と出口水室１５とは、減衰部材８１により変位が減衰され、復元部材８３により元の位置に復元される。また、入口水室１３と出口水室１４とは、減衰部材８２により変位が減衰され、復元部材８４により元の位置に復元される。そのため、入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５の変位が減少して元の位置に復元することとなり、入口ノズル２５，２６及び出口ノズル２７，２８と、各伸縮継手４１，４２，４５，４６との相対変位が抑制され、伸縮継手４１，４２，４５，４６に作用する応力が低減し、破損を防止することができる。
このように第２実施形態の復水器にあっては、隣接する入口水室１２と出口水室１５との間に減衰部材８１と復元部材８３を介装し、隣接する入口水室１３と出口水室１４との間に減衰部材８２と復元部材８４を介装している。
従って、減衰部材８１，８２が入口水室１２，１３と出口水室１４，１５の変位を減衰し、復元部材８３，８４が入口水室１２，１３と出口水室１４，１５を元の位置に復元する。そのため、入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５の変位が減少して元の位置に復元することとなり、入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５と取水管４３，４４及び排水管４７，４８との相対変位が抑制され、伸縮継手４１，４２，４５，４６に作用する応力が低減する。その結果、復水器１０の耐震性を向上することができる。
［第３実施形態］
図１０は、第３実施形態の復水器を表す平面図、図１１は、復水器を表す側面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
第３実施形態において、図１０及び図１１に示すように、復水器１０は、所定の位置に所定間隔を空けて複数隣接して配置されている。各復水器１０は、ハウジング１１と、入口水室１２，１３と、出口水室１４，１５と、伝熱管群１６，１７とから構成されている。そして、隣接する各ハウジング１１における入口水室１２，１３と出口水室１４，１５との間に減衰部材９１，９２と復元部材９３，９４が介装されている。
即ち、一方の復水器１０の入口水室１２と他方の復水器１０の出口水室１５との間に減衰部材９１と復元部材９３が介装され、一方の復水器１０の出口水室１４と他方の復水器１０の入口水室１３との間に減衰部材９２と復元部材９４が介装されている。
そのため、隣接する一方の復水器１０と他方の復水器１０とが、各ハウジング１１内の水量に応じて固有振動変位モードで動くと、ハウジング１１と、入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５と、取水管４３，４４及び排水管４７，４８とが異なる方向に変位する。そして、この隣接する入口水室１２と出口水室１５、隣接する入口水室１３と出口水室１４の間で相対変位が発生する。このとき、入口水室１２と出口水室１５とは、減衰部材９１により変位が減衰され、復元部材９３により元の位置に復元される。また、入口水室１３と出口水室１４とは、減衰部材９２により変位が減衰され、復元部材９４により元の位置に復元される。そのため、入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５の変位が減少して元の位置に復元することとなり、入口ノズル２５，２６及び出口ノズル２７，２８と、各伸縮継手４１，４２，４５，４６との相対変位が抑制され、伸縮継手４１，４２，４５，４６に作用する応力が低減し、破損を防止することができる。
このように第３実施形態の復水器にあっては、隣接する復水器１０の入口水室１２と出口水室１５との間に減衰部材９１と復元部材９３を介装し、隣接する入口水室１３と出口水室１４との間に減衰部材９２と復元部材９４を介装している。
従って、減衰部材９１，９２が入口水室１２，１３と出口水室１４，１５の変位を減衰し、復元部材９３，９４が入口水室１２，１３と出口水室１４，１５を元の位置に復元する。そのため、入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５の変位が減少して元の位置に復元することとなり、入口水室１２，１３及び出口水室１４，１５と取水管４３，４４及び排水管４７，４８との相対変位が抑制され、伸縮継手４１，４２，４５，４６に作用する応力が低減する。その結果、復水器１０の耐震性を向上することができる。
なお、上述した実施形態では、減衰部材をオイルダンパ、復元部材を引っ張りばねとしたが、この構成に限定されるものではなく、減衰部材としては、オイルダンパ以外に、エアダンパや弾性部材、復元部材としては、引っ張りばね以外に、合成樹脂製の付勢部材やゴム部材などを適用してもよい。
また、上述した実施形態では、減衰部材と復元部材を同数として並べて配置したが、異なる個数として別々に配置してもよい。
また、上述した実施形態では、本発明の復水器を、加圧水型原子炉を有する原子力発電プラントの復水器として適用して説明したが、他の形式の原子炉における復水器に適用することもできる。また、原力発電プラントに限らず、火力発電プラントや地熱発電プラントなどの復水器として適用してもよい。
１０ 復水器
１１ ハウジング
１２，１３ 入口水室
１４，１５ 出口水室
１６，１７ 伝熱管群
２１ 蒸気流入口
２２ 復水排出口
２３，２４ 管板
２５，２６ 入口ノズル
２７，２８ 出口ノズル
３１，３２ 伝熱管
３３，３４ 管支持板
３５ 支持部材
３７ 非凝縮ガス排出管
４１，４２，４５，４６ 伸縮継手
４３，４４ 取水管
４７，４８ 排水管
４９，５０，５１，５２ 固定金具
６１，６２，６２Ａ，６２Ｂ，６３，６４，８１，８２，９１，９２ 減衰部材
６５，６６，６６Ａ，６６Ｂ，６７，６８，８３，８４，９３，９４ 復元部材
７１，７２，７３，７４ 支持構造物
１０１ 設置面
１０２ コンクリート基礎台（コンクリート構造物）
１０３ コンクリート脚部
Ｓ 蒸気
Ｃ 海水
Ｗ 復水

Claims (8)

  1. 中空形状をなして蒸気の流入口と復水の排出口が設けられるハウジングと、
    前記ハウジングにおける各端部に設けられる入口水室及び出口水室と、
    前記ハウジングの内部で前記入口水室と前記出口水室を連結して内部に冷却媒体が流れる多数の伝熱管と、
    前記入口水室及び前記出口水室にそれぞれ伸縮継手を介して連結される取水管及び排水管と、
    前記入口水室及び前記出口水室の変位を減衰する減衰部材と、
    前記入口水室及び前記出口水室の位置を復元する復元部材と、
    を有することを特徴とする復水器。
  2. 前記ハウジングと前記取水管及び前記排水管は、設置面に支持され、前記設置面に予め設定された所定の剛性を有する支持構造物が立設され、前記減衰部材と前記復元部材は、前記入口水室と前記支持構造物との間に介装されると共に、前記出口水室と前記支持構造物との間に介装されることを特徴とする請求項１に記載の復水器。
  3. 前記設置面にコンクリート構造物が設置され、前記ハウジングと前記支持構造物は、前記コンクリート構造物に支持されることを特徴とする請求項２に記載の復水器。
  4. 前記支持構造物は、前記入口水室及び前記出口水室を囲うように立設されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の復水器。
  5. 前記入口水室及び前記出口水室は、１個の前記ハウジングに対して複数組設けられ、前記ハウジングにおける端部に隣接して設けられ、前記減衰部材と前記復元部材は、隣接する前記入口水室と前記出口水室との間に介装されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の復水器。
  6. 前記減衰部材と前記復元部材は、隣接する各ハウジングにおける前記入口水室と前記出口水室との間に介装されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の復水器。
  7. 前記減衰部材と前記復元部材は、端部が回動自在に支持されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の復水器。
  8. 前記入口水室及び前記出口水室は、鉛直方向に沿って長く形成され、下部に設けられる入口ノズル及び出口ノズルが前記伸縮継手を介して取水管及び排水管に連結され、前記減衰部材と前記復元部材は、端部が前記入口水室及び前記出口水室における前記伸縮継手の近傍に連結されることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の復水器。
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