JP5941433B2 - コンポーネントの動きを制御するための装置 - Google Patents

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Description

例示の実施形態は、一般に、コンポーネントの動きを制御するための装置および方法に関する。制御することは、例えば、動きを許容すること、制限すること、および/または防止することを含み得る。コンポーネントは、一体化されたコンポーネントとすることができる。また、例示の実施形態は、原子炉プラントに関し、原子力発電プラントの中のコンポーネントの動きを制御するための装置および方法に関する。
沸騰水型原子炉(「BWR」)の原子炉圧力容器(「RPV」)は、一般に、円筒形状を有することが可能であり、(例えば、底部ヘッドおよび取り外し可能な上部ヘッドによって)両端部を閉じられていることが可能である。上部ガイドは、RPVの中でコアプレートの上方に離間され得る。コアシュラウドまたはシュラウドが、コアを取り囲むことが可能であり、シュラウド支持構造体によって支持され得る。シュラウドは、一般に、円筒形状を有することが可能であり、コアプレートおよび上部ガイドの両方を取り囲むことが可能である。円筒状のRPVと円筒形状のシュラウドとの間に配置された空間または環状部が存在することもある。
BWRでは、環状部の中に位置付けられた中空の管状ジェットポンプが、所要の原子炉炉心水流を供給する。インレットミキサーとして知られる、ジェットポンプの上側部分が、横方向に位置付けられ、関連技術のジェットポンプ拘束ブラケットによって支持され得る。拘束ブラケットが、隣接するジェットポンプライザーパイプに取り付けられることによって、インレットミキサーを支持することが可能である。ディフューザーとして知られる、ジェットポンプの下側部分が、スリップジョイントによって、インレットミキサーに連結され得る。インレットミキサーとディフューザーのカラー部との間のスリップジョイントは、動作間隙を有することが可能であり、動作間隙が、ジェットポンプの上側部分と下側部分との間の軸方向の相対的な熱膨張の動きに対応する。また、動作間隙は、ジェットポンプの内側の駆動圧力からの漏洩流れを許容することが可能である。
過度の漏洩流れは、流動励起振動(flow induced vibration)(「FIV」)、または、スリップジョイント漏洩流動励起振動(slip joint leakage flow induced vibration)(「SJLFIV」)として知られる振動を、スリップジョイントの中に引き起こす可能性があり、それは、ジェットポンプアセンブリ中の有害な振動励起の原因である可能性がある。関連技術のジェットポンプ拘束ブラケットは、システムコンポーネントの振動を軽減するシステム剛性を提供することが可能であるが、SJLFIVが、依然として、インレットミキサーとディフューザーとの間に生じる可能性がある。スリップジョイント漏洩量は、例えば、単ループ運転、炉心流れの増加、および/または、ジェットポンプのクラッド付着に起因して、増加される可能性がある。
シュラウドおよびRPVの熱変位および圧力変位は、スリップジョイントの中の横方向力など、振動を抑制するのに有益な、ジェットポンプアセンブリの中の整列相互作用負荷を減少させる可能性がある。結果として生じる振動レベル、および、配管および支持体にかかる、対応する振動負荷の増加は、摩耗および疲労によって、ジェットポンプコンポーネントの劣化を引き起こす可能性がある。
高いレベルのFIVは、漏洩流量を増加させるいくつかの異常運転条件において、特定のジェットポンプ設計において起こり得る。したがって、スリップジョイントの領域の中に横方向負荷を有し、インレットミキサーとディフューザーとの間の接合部分の剛性を維持し、振動を防止し、かつ、FIVを抑制するジェットポンプアセンブリを提供することが望ましい可能性がある。
関連技術の装置および方法が、例えば、Chiらに対する米国特許第4,285,770号(「’770特許」)、Erbesらに対する米国特許第6,394,765B1号(「’765特許」)、Erbesらに対する米国特許第6,438,192B1号(「’192特許」)、Erbesらに対する米国特許第6,450,774B1(「’774特許」)、およびErbesらに対する米国特許第6,587,535B1(「’535特許」)において、議論されている。’192特許、’535特許、’765特許、’770特許、および’774特許の開示は、その全体が本出願の中に参照により組み込まれている。
また、関連技術の装置および方法が、例えば、Torresに対する米国特許出願公開第2008/0031741A1号(「’741公開」)、Spragueらに対する米国特許出願公開第2010/0242279A1号(「’279公開」)、Ellisonらに対する米国特許出願公開第2010/0329412A1号(「’412公開」)、Bassらに対する米国特許出願公開第2011/0052424A1号(「’424公開」)、Wroblewskiらに対する米国特許出願公開第2011/0135049A1号(「’049公開」)、および、DeFilippisらに対する米国特許出願公開第2011/0176938A1号(「’938公開」)においても、議論されている。また、’049公開、’279公開、’412公開、’424公開、’741公開、および、’938公開の開示も、その全体が、本出願の中に、参照により組み込まれている。
また、追加的に、関連技術の装置および方法が、例えば、Spragueらに対する、「Method and Apparatus for a Jet Pump Three Point Slip Joint Clamp」という名称の米国特許出願第12/982,280号(「’280出願」)においても、議論されている。同様に、’280出願の開示は、その全体が、本出願の中に、参照により組み込まれている。
そのうえ、関連技術の装置および方法が、例えば、世界知的財産権機関(「WIPO」)のWO2011/035043A1の中で議論されている。
米国特許出願公開第2011/0176938号明細書
例示の実施形態は、第2のコンポーネントと一体化された第1のコンポーネントの動きを制御するための装置および方法を提供することが可能である。また、例示の実施形態は、原子力発電プラントの中のコンポーネントの動きを制御するための装置および方法を提供することも可能である。
例示の実施形態では、第2のコンポーネントと一体化された第1のコンポーネントの動きを制御するための装置は、第1のコンポーネントに係合するように構成された第1のクランプ、第2のコンポーネントに係合するように構成された第2のクランプ、および/または、第1および第2のクランプを接続するように構成された複数のコネクターを含むことが可能である。コネクターは、第1のクランプが、第1および第2のクランプの間で、第2のクランプに対して、第1の方向に動くことを許容することが可能である。コネクターは、第1のクランプが、第2のクランプに対して、第1の方向に直交する第2の方向に動くことを制限することが可能である。
例示の実施形態では、コネクターは、第1のクランプが、第2のクランプに対して、第1の方向に、線状に動くことを許容することが可能である。
例示の実施形態では、コネクターは、第1のクランプが、第2のクランプに対して、第2の方向に、線状に動くことを制限することが可能である。
例示の実施形態では、コネクターは、第1のクランプが、第2のクランプに対して、第1の方向に定められた軸線の周りに回転運動することを制限することが可能である。
例示の実施形態では、コネクターは、第1のクランプが、第2のクランプに対して、第2の方向に、線状に動くことを防止することが可能である。
例示の実施形態では、コネクターは、第1のクランプが、第2のクランプに対して、第1の方向に定められた軸線の周りに回転運動することを防止することが可能である。
例示の実施形態では、第1のクランプは、2つ以上の第1のクランプセクションを含むことが可能である。
例示の実施形態では、2つ以上の第1のクランプセクション同士が、複数の第1のクランプボルトを使用して一緒に接続可能である。
例示の実施形態では、第1のクランプが、2つ以上の第1のクランプセクションを含むことが可能であり、かつ/または、第2のクランプが、2つ以上の第2のクランプセクションを含むことが可能である。
例示の実施形態では、2つ以上の第1のクランプセクション同士が、複数の第1のクランプボルトを使用して一緒に接続可能であり、かつ/または、2つ以上の第2のクランプセクション同士が、複数の第2のクランプボルトを使用して一緒に接続され得る。
例示の実施形態では、原子力発電プラントの中のコンポーネントの動きを制御するための装置であって、原子力発電プラントが、原子炉圧力容器、および、原子炉圧力容器の中のジェットポンプアセンブリを含む、装置は、ジェットポンプアセンブリに係合するように構成された第1のクランプ、ジェットポンプアセンブリに係合するように構成された第2のクランプ、および/または、第1および第2のクランプを接続するように構成された複数のコネクターを含むことが可能である。コネクターは、第1のクランプが、第2のクランプに対して、ジェットポンプアセンブリの軸方向に動くことを許容することが可能である。コネクターは、第1のクランプが、第2のクランプに対して、ジェットポンプアセンブリの軸方向に直交する方向に動くことを制限することが可能である。
例示の実施形態では、第1のクランプは、ジェットポンプアセンブリのインレットミキサーに係合するように構成され得る。
例示の実施形態では、第2のクランプは、ジェットポンプアセンブリのディフューザーに係合するように構成され得る。
例示の実施形態では、コネクターは、第1のクランプが、第2のクランプに対して、ジェットポンプアセンブリの軸方向に、線状に動くことを許容することが可能である。
例示の実施形態では、コネクターは、第1のクランプが、第2のクランプに対して、ジェットポンプアセンブリの軸方向に直交する方向に、線状に動くことを制限することが可能である。
例示の実施形態では、コネクターは、第1のクランプが、第2のクランプに対して、ジェットポンプアセンブリの軸方向の周りに回転運動することを制限することが可能である。
例示の実施形態では、原子力発電プラントの中のコンポーネントの動きを制御するための装置であって、原子力発電プラントが、原子炉圧力容器、および、原子炉圧力容器の中のジェットポンプアセンブリを含む、装置が、ジェットポンプアセンブリのインレットミキサーに係合するように構成された第1のクランプ、ジェットポンプアセンブリのディフューザーに係合するように構成された第2のクランプ、および/または、第1および第2のクランプを接続するように構成された複数のコネクターを含むことが可能である。第1のクランプ、第2のクランプ、およびコネクターは、インレットミキサーが、ディフューザーに対して、ジェットポンプアセンブリの軸方向に動くことを許容することが可能である。第1のクランプ、第2のクランプ、およびコネクターは、インレットミキサーが、ディフューザーに対して、ジェットポンプアセンブリの軸方向に直交する方向に動くことを制限することが可能である。
例示の実施形態では、第1のクランプ、第2のクランプ、およびコネクターは、インレットミキサーが、ディフューザーに対して、ジェットポンプアセンブリの軸方向に、線状に動くことを許容することが可能である。
例示の実施形態では、第1のクランプ、第2のクランプ、およびコネクターは、インレットミキサーが、ディフューザーに対して、ジェットポンプアセンブリの軸方向に直交する方向に、線状に動くことを制限することが可能である。
例示の実施形態では、第1のクランプ、第2のクランプ、およびコネクターは、インレットミキサーが、ディフューザーに対して、ジェットポンプアセンブリの軸方向の周りに回転運動することを制限することが可能である。
例示の実施形態では、第2のコンポーネントと一体化された第1のコンポーネントの動きを制御するための方法は、第1のコンポーネントを第1のクランプに係合させるステップと、第2のコンポーネントを第2のクランプに係合させるステップと、第1および第2のクランプを複数のコネクターを使用して接続するステップとを含むことが可能である。コネクターは、第1のクランプが、第1および第2のクランプの間で、第2のクランプに対して、第1の方向に動くことを許容することが可能である。コネクターは、第1のクランプが、第2のクランプに対して、第1の方向に直交する第2の方向に動くことを制限することが可能である。
本発明のこれらの特徴および利点、ならびに、他の特徴および利点は、本発明による装置および方法の様々な例示の実施形態の、以下の詳細な説明に説明されているか、または、それから明らかである。
上記の態様および利点、ならびに/または、他の態様および利点は、添付の図面に関連付けられた、例示の実施形態の以下の詳細な説明から、より明らかとなり、より容易に認識されることとなるであろう。
関連技術のBWRジェットポンプアセンブリの斜視図である。 BWRジェットポンプアセンブリのインレットミキサーとディフューザーとの間の関連技術のスリップジョイントの詳細図である。 BWRジェットポンプアセンブリのインレットミキサーとディフューザーとの間の関連技術のスリップジョイントの断面図である。 例示の実施形態による第1のクランプの第1のクランプセクションの詳細図である。 例示の実施形態による第2のクランプの第2のクランプセクションの詳細図である。 例示の実施形態によるコネクターの斜視図である。 図6Aのコネクターの断面図である。 例示の実施形態によるジェットポンプアセンブリの断面図である。 例示の実施形態による、第2のコンポーネントと一体化された第1のコンポーネントの動きを制御するための方法のフローチャートである。
ここで、例示の実施形態が、添付の図面を参照してより完全に説明されることとなる。しかし、実施形態は、多くの異なる形態で具現化することができ、本明細書で述べられている実施形態に制限されるものとして解釈されるべきではない。むしろ、これらの例示の実施形態は、この開示が、徹底的および完全であり、当業者にその範囲を完全に伝達するように提供されている。図面において、層および領域の厚さは、明確にするために誇張されている。
要素が、別のコンポーネントに対して、「の上に」、「に接続されて」、「電気的に接続されて」、または、「連結されて」と称される場合、それは、他のコンポーネントに対して、直接的に上に、接続されて、電気的に接続されて、もしくは、連結されていることが可能であり、または、介在するコンポーネントが存在するということが可能であるということが理解されるであろう。対照的に、コンポーネントが、他のコンポーネントに対して、「直接上に」、「直接接続されて」、「直接電気的に接続されて」、または「直接連結されて」と称される場合、介在するコンポーネントは存在しない。本明細書で使用される場合、「および/または」の用語は、列挙された関係の項目のうちの1つまたは複数の任意のおよび全ての組合せを含む。
第1の、第2の、第3のなどの用語は、様々な要素、コンポーネント、領域、層、および/またはセクションを説明するために本明細書で使用され得るが、これらの要素、コンポーネント、領域、層、および/またはセクションは、これらの用語によって制限されるべきではないということが理解されるであろう。これらの用語は、単に、一方の要素、コンポーネント、領域、層、および/またはセクションを、別の要素、コンポーネント、領域、層、および/またはセクションから区別するために使用されている。例えば、第1の要素、コンポーネント、領域、層、および/またはセクションは、例示の実施形態の教示から逸脱することなく、第2の要素、コンポーネント、領域、層、および/またはセクションと呼ばれることがある。
図面に示されているように、1つのコンポーネントおよび/もしくは特徴と、別のコンポーネントおよび/もしくは特徴との関係、あるいは、他の(1つまたは複数の)コンポーネントおよび/もしくは(1つまたは複数の)特徴との関係を説明して、説明を容易にするために、「の下方に」、「の下に」、「の下側の」、「の上方に」、「上側の」などのような、空間的に相対的な用語が、本明細書で使用され得る。空間的に相対的な用語は、図面に示されている配向に加えて、使用中または運転中のデバイスの異なる配向を包含することが意図されているということが理解されるであろう。
本明細書で使用されている用語は、特定の例示の実施形態を説明するだけの目的のためであり、例示の実施形態の制限であることは意図されていない。本明細書で使用される場合、単数形の「a」、「an」、および「the」は、文脈が明確に別段示していなければ、複数形も含むことが意図されている。さらに、「備える(comprises)」、「備えている(comprising)」、「含む(includes)」、および/または「含んでいる(including)」の用語は、本明細書で使用されている場合、記述された特徴、整数、ステップ、動作、要素、および/またはコンポーネントの存在を規定するが、1つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、コンポーネント、および/もしくはそれらのグループの存在または付加を排除しないということが理解されるであろう。
別段の定めがなければ、本明細書で使用されている全ての用語(技術用語および科学用語を含む)は、例示の実施形態が属する分野の当業者によって概括的に理解されるのと同じ意味を有している。さらに、概括的に使用されている辞書に定義されているような用語は、関連技術の文脈におけるそれらの意味と一致する意味を有するものとして解釈されるべきであり、本明細書で明白にそのように定義されていなければ、理想化された意味で、または、過度に形式的な意味で解釈されるべきでないということが理解されるであろう。
また、いくつかの代替的な実装形態において、記述されている機能および/または行為は、図の中に記述されている順序から外れて起こることが可能であるということが留意されるべきである。例えば、連続に示されている2つの図は、実際、実質的に同時に実行されても、または、関係する機能性および/または行為に応じて、逆の順序で実行されてもよい。
ここで、例示の実施形態が参照されることとなり、例示の実施形態は、添付の図面に示されており、同様の参照番号は、全体を通して、同様のコンポーネントを参照することが可能である。
図1は、関連技術のBWRジェットポンプアセンブリ100の斜視図である。ジェットポンプアセンブリ100の主要コンポーネントは、ライザーパイプ102、インレットミキサー104、およびディフューザー106を含む。インレットミキサー104は、それぞれのディフューザー106の中に挿入されている。インレットミキサー104と関係のディフューザー106との間の接合部分は、スリップジョイント108である。ジェットポンプ拘束ブラケット110が、インレットミキサー104の動きを安定化させるために使用され得る。この安定化は、スリップジョイント108のSJLFIVおよび、スリップジョイント108における漏洩を低減させることが可能である。理解され得るように、一般に、インレットミキサー104の本体部は、関係のディフューザー106の本体部よりも小さい直径を有している。
図2は、関連技術のスリップジョイント208の詳細図である。インレットミキサー204と関係のディフューザー206との間の接合部分は、スリップジョイント208である。インレットミキサー204の底部部分204aは、ディフューザー206の上側クラウン部206aの中に挿入されているということが留意されるべきである。インレットミキサー204が、ディフューザー206の上に低下させられるとき、ディフューザー206のガイド耳部206bが、典型的に、底部部分204aを上側クラウン部206aの中に案内することによって、適切な挿入を助ける。
図3は、関連技術のスリップジョイント308の断面図である。インレットミキサー304と関係のディフューザー306との間の接合部分は、スリップジョイント308である。前述のように、インレットミキサー304の底部部分304aが、ディフューザー306の上側クラウン部306aの中に挿入されている。インレットミキサー304の遠位端部304bが、ディフューザー306の上側クラウン部306aの中に置かれ、スリップジョイント308を形成している。インレットミキサー304の遠位端部304bとディフューザー306の上側クラウン部306aとの間の公差が、一貫性がなく、かつ/または、過大であると、SJLFIVが、スリップジョイント308の中で生じる可能性がある。追加的に、インレットミキサー304の遠位端部304bとディフューザー306の上側クラウン部306aとの間で、および、スリップジョイント308から水が漏れ得るとき、接合部分において漏洩が生じる可能性がある。
図4は、例示の実施形態による、(図7で示されている)第1のクランプ400の第1のクランプセクション402の詳細図である。第1のクランプセクション402は、本体部404、オフセット部406、チャネル408、端部部分410、および/または貫通孔412を含むことが可能である。本体部404は、内側縁部414、外側縁部416、上部表面418、および/または底部表面420を含むことが可能である。
第1のクランプ400は、関係のディフューザーの上に設置するように設計され得る。結果として、第1のクランプセクション402は、関係のインレットミキサーの上に設置するように設計されたクランプセクションよりも物理的に大きく、かつ/または、このクランプセクションよりも大きい曲率半径を有することが可能である。
第1のクランプ400は、関係のディフューザーを実質的に取り囲むように一緒に接合された、2つの第1のクランプセクション402を含むことが可能である。代替的には、第1のクランプ400は、単一ピースのクランプを含むことが可能である。しかし、単一ピースのクランプを使用するには、関係のインレットミキサーおよび/もしくはディフューザーの設置の前に、またはその設置と一緒に設置することが必要であるか、あるいは、既に設置されたインレットミキサーおよび/またはディフューザーを少なくとも部分的に分解することが必要である可能性がある。代替的には、第1のクランプ400は、2つ以上のクランプセクションを含むことが可能である。単一ピースのクランプ、または、2つよりも多いクランプセクションを含むように、第1のクランプ400を修正することが、当業者(「PHOSITA」)によって理解されるであろう。
必須ではないが、第1のクランプ400の第1のクランプセクション402同士は、実質的に同一であってもよい。そのような構成は、第1のクランプ400の製造、供給、設置、および交換を容易にすることとなる。
本体部404の断面は、正方形、長方形、または、何らかの他の形状であることが可能である。所望の断面形状に本体部404を修正することが、当業者によって理解されるであろう。
ディフューザーは、2つ以上のガイド耳部(例えば、4つのガイド耳部)を含むことが可能である。ガイド耳部は、ディフューザーの周囲部の周りに均一に離間され得る。ガイド耳部は、インレットミキサーを関係のディフューザーと統合することを助けることが可能である。例えば、インレットミキサーとディフューザーとの間の接合部分がスリップジョイントを形成する場所において、インレットミキサーをディフューザーの中に遠隔から挿入しようと試みるとき、この助けが、とりわけ有益である可能性がある。
図4に示されているように、第1のクランプセクション402は、オフセット部406を含むことが可能である。第1のクランプセクション402の中のオフセット部406は、関係のディフューザーのガイド耳部のための間隙を提供することが可能である。ガイド耳部が、ディフューザーの周囲部の周りに均一に離間されているならば、オフセット部406は、第1のクランプ400の周りに均一に離間され得る。オフセット部406が第1のクランプ400の周りに均一に離間され得るように、第1のクランプセクション402を修正することが、当業者によって理解されるであろう。
関係のディフューザーのガイド耳部をオフセット部406の中に位置付けることは、第1のクランプセクション402の垂直方向の(関係のインレットミキサーに向かう)動きを防止することを助けることが可能であり、かつ/または、関係のディフューザーの軸方向の周りの第1のクランプセクション402の回転を防止することを助けることが可能である。
図4に示されているように、第1のクランプセクション402は、チャネル408を含むことが可能である。チャネル408は、本体部404を完全に貫通して(例えば、上部表面418から底部表面420へ)延在することが可能である。代替的には、チャネル408は、本体部404を部分的にだけ通って延在することが可能である。チャネル408が、本体部404を完全に貫通して延在するように、または、本体部404を部分的にだけ通って延在するように、本体部404を修正することが、当業者によって理解されるであろう。
図4に示されているように、第1のクランプセクション402は、2つのチャネル408を含むことが可能である。代替的には、第1のクランプセクション402は、1つのチャネル408だけ、または、2つより多いチャネル408を含むことが可能である。1つのチャネル408だけ、または、2つより多いチャネル408を含むように、第1のクランプセクション402を修正することが、当業者によって理解されるであろう。
図4に示されているように、チャネル408は、第1のクランプセクション402の本体部404の中(すなわち、内側縁部414と外側縁部416との間)に配設され得る。代替的には、例えば、チャネル408は、本体部404の内側縁部414の上に(例えば、内側縁部414が、チャネル408の一部分を含むように)配設され得、かつ/または、本体部404の外側縁部416の上に(例えば、外側縁部416が、チャネル408の一部分を含むように)配設され得る。チャネル408が、内側縁部414および/または外側縁部416の上に配設されるように、第1のクランプセクション402を修正することが、当業者によって理解されるであろう。
図4に示されているように、チャネル408は、十字型形状を有することが可能である。チャネル408は、同様に、例えば、三角形、長方形、円形、涙滴形、またはダブテールなどのような、1つまたは複数の他の形状を含むことも可能である。1つまたは複数の他の形状を含むようにチャネル408を修正することが、当業者によって理解されるであろう。
上述のように、第1のクランプ400は、関係のディフューザーを実質的に取り囲むように一緒に接合された、2つの第1のクランプセクション402を含むことが可能である。第1のクランプセクション402が、関係のディフューザーの周りに配設され得、これによって1つの第1のクランプセクション402の端部部分410が、別の第1のクランプセクション402の端部部分410に接近または接触していることが可能であるようになっている。第1のクランプセクション402同士が、端部部分410において、(図7に示されている)複数の第1のクランプボルト422および貫通孔412を使用して、一緒に接続され得る。また、当業者によって理解されるであろうように、第1のクランプセクション402同士が、端部部分410において、ロックナット、ラチェットなどを使用して、一緒に接続されることも可能である。
第1のクランプボルトを締め付けることによって、第1のクランプ400と関係のディフューザーとの間に十分なグリップを提供することが可能であり、これによって第1のクランプ400の垂直方向(例えば、関係のインレットミキサーに向かう方向、または、それから離れる方向のいずれか)への動き、および/または、関係のディフューザーの軸方向の周りの動きを防止するようになっている。また、関係のディフューザーのガイド耳部をオフセット部406の中に位置付けることは、第1のクランプ400の垂直方向の(関係のインレットミキサーに向かう)動きを防止することを助けることも可能であり、かつ/または、関係のディフューザーの軸方向の周りの第1のクランプ400の回転を防止することを助けることが可能である。
第1のクランプセクション402同士は、他のタイプの接続部および/またはコネクターを使用して、一緒に接続され得る。第1のクランプセクション402同士は、例えば、1つの側で、一緒に、ヒンジで連結され得る。端部部分410は、例えば、雄型および/または雌型ダブテール接合部を含むことが可能である。他のタイプの接続部および/またはコネクターを使用して、それらが一緒に接続されるように、第1のクランプセクション402を修正することが、当業者によって理解されるであろう。
コネクターを備えた第1のクランプ400と第2のクランプとの相互作用について、以下に詳細に述べることとする。
図5は、例示の実施形態による、(図7で示されている)第2のクランプ500の第2のクランプセクション502の詳細図である。第2のクランプセクション502は、本体部504、チャネル508、端部部分510、および/または貫通孔512を含むことが可能である。本体部504は、内側縁部514、外側縁部516、上部表面518、および/または底部表面520を含むことが可能である。
第2のクランプ500は、関係のインレットミキサーの上に設置するように設計され得る。結果として、第2のクランプセクション502は、関係のディフューザーの上に設置するように設計されたクランプセクションよりも物理的に小さく、かつ/または、このクランプセクションよりも小さい曲率半径を有することが可能である。
第2のクランプ500は、関係のインレットミキサーを実質的に取り囲むように一緒に接合された、2つの第2のクランプセクション502を含むことが可能である。代替的には、第2のクランプ500は、単一ピースのクランプを含むことが可能である。しかし、単一ピースのクランプを使用するには、関係のインレットミキサーおよび/もしくはディフューザーの設置の前に、またはその設置と一緒に設置することが必要であるか、あるいは、既に設置されたインレットミキサーおよび/またはディフューザーを少なくとも部分的に分解することが必要である可能性がある。代替的には、第2のクランプ500は、2つよりも多いクランプセクションを含むことが可能である。単一ピースのクランプ、または、2つよりも多いクランプセクションを含むように、第2のクランプ500を修正することが、当業者によって理解されるであろう。
必須ではないが、第2のクランプ500の第2のクランプセクション502同士は、実質的に同一であってもよい。そのような構成は、第2のクランプ500の製造、供給、設置、および交換を容易にすることとなる。
本体部504の断面は、正方形、長方形、または、何らかの他の形状であることが可能である。所望の断面形状に本体部504を修正することが、当業者によって理解されるであろう。
図5に示されているように、第2のクランプセクション502は、チャネル508を含むことが可能である。チャネル508は、本体部504を完全に貫通して(すなわち、上部表面518から底部表面520へ)延在することが可能である。代替的には、チャネル508は、本体部504を部分的にだけ通って延在することが可能である。チャネル508が、本体部504を完全に貫通して延在するように、または、本体部504を部分的にだけ通って延在するように、本体部504を修正することが、当業者によって理解されるであろう。
図5に示されているように、第2のクランプセクション502は、2つのチャネル508を含むことが可能である。代替的には、第2のクランプセクション502は、1つのチャネル508だけ、または、2つより多いチャネル508を含むことが可能である。1つのチャネル508だけ、または、2つより多いチャネル508を含むように、第2のクランプセクション502を修正することが、当業者によって理解されるであろう。
図5に示されているように、チャネル508は、本体部504の外側縁部516の上に(例えば、外側縁部516が、チャネル508の一部分を含むように)配設され得る。代替的には、例えば、チャネル508は、第2のクランプセクション502の本体部504の中(すなわち、内側縁部514と外側縁部516との間)に配設され得、かつ/または、本体部504の内側縁部514の上に(例えば、内側縁部514が、チャネル508の一部分を含むように)配設され得る。チャネル508が、本体部504の中におよび/または内側縁部514の上に配設されるように、第2のクランプセクション502を修正することが、当業者によって理解されるであろう。
図5に示されているように、チャネル508は、十字型形状を有することが可能である。チャネル508は、同様に、例えば、三角形、長方形、円形、涙滴形、またはダブテールなどのような、1つまたは複数の他の形状を含むことも可能である。1つまたは複数の他の形状を含むようにチャネル508を修正することが、当業者によって理解されるであろう。
上述のように、第2のクランプ500は、関係のインレットミキサーを実質的に取り囲むように一緒に接合された、2つの第2のクランプセクション502を含むことが可能である。第2のクランプセクション502が、関係のインレットミキサーの周りに配設され得、これによって1つの第2のクランプセクション502の端部部分510が、別の第2のクランプセクション502の端部部分510に接近または接触していることが可能であるようになっている。第2のクランプセクション502同士が、端部部分510において、(図7に示されている)複数の第2のクランプボルト522および貫通孔512を使用して、一緒に接続され得る。また、当業者によって理解されることとなるように、第2のクランプセクション502同士が、端部部分510において、ロックナット、ラチェットなどを使用して、一緒に接続されることも可能である。
第2のクランプボルトを締め付けることによって、第2のクランプ500と関係のインレットミキサーとの間に十分なグリップを提供することが可能であり、これによって第2のクランプ500の垂直方向(すなわち、関係のディフューザーに向かう方向、または、それから離れる方向のいずれか)への動き、および/または、関係のインレットミキサーの軸方向の周りの動きを防止するようになっている。
第2のクランプセクション502同士は、他のタイプの接続部および/またはコネクターを使用して、一緒に接続され得る。第2のクランプセクション502同士は、例えば、1つの側で、一緒にヒンジで連結され得る。端部部分510は、例えば、雄型および/または雌型ダブテール接合部を含むことが可能である。他のタイプの接続部および/またはコネクターを使用して、それらが一緒に接続されるように、第2のクランプセクション502を修正することが、当業者によって理解されるであろう。
図6Aは、例示の実施形態によるコネクター600の斜視図である。コネクター600は、第1のクランプ400と第2のクランプ500とを接続するように構成され得る。コネクター600は、第1のクランプセクション402と第2のクランプセクション502とを接続するように構成され得る。コネクター600は、チャネル408および/またはチャネル508と同様の断面を有することが可能である。
図6Bは、例示の実施形態によるコネクター600の断面図である。コネクター600は、例えば、主本体部602および翼廊(transepts)604を含む十字型形状を有することが可能である。
コネクター600は、同様に、例えば、三角形、長方形、円形、涙滴形、またはダブテールなどのような1つまたは複数の他の形状を有することが可能である。1つまたは複数の他の形状を含むようにコネクター600を修正することは、当業者によって理解されるであろう。また、チャネル408および/またはチャネル508と同様の断面を有するようにコネクター600を修正することも、当業者によって理解されるであろう。
1つまたは複数のコネクター600は、第1のクランプセクション402に固定され得る。例えば、第1のクランプセクション402が、2つのチャネル408を含むとき、一方のコネクター600が、一方のチャネル408の中で第1のクランプセクション402に固定され得、かつ/または、別のコネクター600が、もう一方のチャネル408の中で第1のクランプセクション402に固定され得る。コネクター600は、例えば、溶接によって、または、1つもしくは複数の他の方法によって、第1のクランプセクション402に固定され得、これによってコネクター600は、第1のクランプセクション402に対して動かないようになっている。第1のクランプセクション402にコネクター600を固定するための方法は、当業者によって理解されるであろう。
1つまたは複数のコネクター600は、第2のクランプセクション502に固定され得る。例えば、第2のクランプセクション502が、2つのチャネル508を含むとき、一方のコネクター600が、一方のチャネル508の中で第2のクランプセクション502に固定され得、かつ/または、別のコネクター600が、もう一方のチャネル508の中で第2のクランプセクション502に固定され得る。コネクター600は、例えば、溶接によって、または、1つもしくは複数の他の方法によって、第2のクランプセクション502に固定され得、これによってコネクター600が、第2のクランプセクション502に対して動かないようになっている。第2のクランプセクション502にコネクター600を固定するための方法は、当業者によって理解されるであろう。
当業者によって理解されるように、第1のクランプ400、第2のクランプ500、および/またはコネクター600で使用される材料、ならびにこれらのための製造プロセスは、電解腐食、粒界応力腐食割れ(「IGSCC」)、中性子線束およびガンマ線束による放射化、ならびに/または、原子力プラントに関係する他の問題を最小化するように選択され得る。したがって、材料は、例えば、ステンレス鋼(例えば、タイプ304ステンレス鋼、タイプ316ステンレス鋼)、モリブデン合金、および/またはチタン合金を含むことが可能である。
図7は、例示の実施形態によるジェットポンプアセンブリ700の断面図である。ジェットポンプアセンブリ700は、インレットミキサー704およびディフューザー706を含むことが可能である。インレットミキサー704とディフューザー706との間の接合部分は、スリップジョイント708である。インレットミキサー704の底部部分704aは、ディフューザー706の上側クラウン部706aの中に挿入され、インレットミキサー704をディフューザー706と一体化することが可能である。インレットミキサー704の遠位端部704bが、ディフューザー706の上側クラウン部706aの中に置かれ、スリップジョイント708を形成することが可能である。
図7では、第1のクランプ400は、ディフューザー706を実質的に取り囲むように一緒に接合された、2つの第1のクランプセクション402を含むことが可能である。第1のクランプセクション402同士が、端部部分410において、複数の第1のクランプボルト422を使用して、一緒に接続され得る。第1のクランプセクション402は、オフセット部406がディフューザー706のガイド耳部706bを収容するように配設され得る。チャネル408は、第1のクランプセクション402を完全に貫通して延在することが可能である。
図7では、第2のクランプ500は、インレットミキサー704を実質的に取り囲むように一緒に接合された、2つの第2のクランプセクション502を含むことが可能である。第2のクランプセクション502同士が、端部部分510において、複数の第2のクランプボルト522を使用して、一緒に接続され得る。チャネル508は、第2のクランプセクション502を完全に貫通して延在することが可能である。
図7では、コネクター600が、第1のクランプ400に固定され得、これによってコネクター600が、第1のクランプ400に対して動けないようになっている。コネクター600を、第2のクランプ500に固定することはできず、コネクター600は、第2のクランプ500に対して動けるようになっている。
図7では、コネクター600は、第1のクランプ400が、第1のクランプ400と第2のクランプ500との間で、第2のクランプ500に対して、第1の方向に動くことを許容することが可能である。第2のクランプ500に対する第1のクランプ400の許容された動きは、線状の動きであることが可能である。第1の方向は、例えば、インレットミキサー704の軸方向、ディフューザー706の軸方向、および/または、ジェットポンプアセンブリ700の軸方向であることが可能である。許容された動きは、例えば、インレットミキサー704、ディフューザー706、および/または、他の関連のコンポーネントの熱膨張に関連することが可能である。
例示の実施形態では、コネクター600を、第2のクランプ500に固定することができ、第1のクランプ400に固定することはできない。例示の実施形態では、1つまたは複数のコネクター600を、第1のクランプ400に固定することができ、第2のクランプ500に固定することはできず、一方、1つまたは複数の他のコネクター600を、第2のクランプ500に固定することができ、第1のクランプ400に固定することはできない。同様に、これらの実施形態では、コネクター600は、第1のクランプ400が、第1のクランプ400と第2のクランプ500との間で、第2のクランプ500に対して、第1の方向に動くことを許容することが可能である。
図7では、コネクター600は、第1のクランプ400が、第2のクランプ500に対して、第1の方向に直交する第2の方向に動くことを、制限および/または防止することが可能である。第2のクランプ500に対する第1のクランプ400の、制限されたおよび/または防止された動きは、線状の動きであることが可能である。第2のクランプ500に対する第1のクランプ400の、制限されたおよび/または防止された動きは、第1の方向に定められた軸線の周りの回転運動であることが可能である。軸線は、例えば、インレットミキサー704の軸線、ディフューザー706の軸線、および/または、ジェットポンプアセンブリ700の軸線であることが可能である。制限されたおよび/または防止された動きは、例えば、ジェットポンプアセンブリ700の内部の振動、FIV、および/または乱流に関連することが可能である。
図7では、第1のクランプ400、第2のクランプ500、および/またはコネクター600は、インレットミキサー704が、ディフューザー706に対して、インレットミキサー704の軸方向、ディフューザー706の軸方向、および/または、ジェットポンプアセンブリ700の軸方向に動くことを許容することが可能である。ディフューザー706に対するインレットミキサー704の、許容された動きは、例えば、線状の動きであることが可能である。許容された動きは、例えば、インレットミキサー704、ディフューザー706、および/または、他の関連のコンポーネントの熱膨張に関連することが可能である。
図7では、第1のクランプ400、第2のクランプ500、および/またはコネクター600は、インレットミキサー704が、ディフューザー706に対して、インレットミキサー704の軸方向に直交する方向、ディフューザー706の軸方向に直交する方向、および/または、ジェットポンプアセンブリ700の軸方向に直交する方向に動くことを制限および/または防止することが可能である。ディフューザー706に対するインレットミキサー704の、制限されたおよび/または防止された動きは、線状の動きであることが可能である。ディフューザー706に対するインレットミキサー704の、制限されたおよび/または防止された動きは、インレットミキサー704の軸方向、ディフューザー706の軸方向、および/または、ジェットポンプアセンブリ700の軸方向の周りの回転運動であることが可能である。制限されたおよび/または防止された動きは、例えば、ジェットポンプアセンブリ700の内部の振動、FIV、および/または乱流に関連することが可能である。
図7の構成は、スリップジョイント708の剛性を維持し、振動を防止、かつ/または、FIVを抑制することが可能であり、一方、同時に、インレットミキサー704、ディフューザー706、および/または、他の関連のコンポーネントの熱膨張を許容する。
図8は、例示の実施形態による、第2のコンポーネントと一体化された第1のコンポーネントの動きを制御するための方法のフローチャートである。図8のS800に示されているように、第1のクランプは、第1のコンポーネントと係合することが可能である。図7および図8に関連するように、第1のクランプ400が、ディフューザー706と係合することが可能である。
図8のS802に示されているように、第2のクランプは、第2のコンポーネントと係合することが可能である。図7および図8に関連するように、第2のクランプ500が、インレットミキサー704と係合することが可能である。
図8のS804に示されているように、第1および第2のクランプは、複数のコネクターを使用して接続され得る。図7および図8に関連するように、コネクター600が、第1のクランプ400と第2のクランプ500とを接続することが可能である。
図8では、第1のコンポーネントを第1のクランプに係合させるステップ(S800)と、第2のコンポーネントを第2のクランプに係合させるステップ(S802)と、複数のコネクターを使用して第1および第2のクランプを接続するステップ(S804)とが、任意の順序で実施され得る。図7および図8に関連するように、例えば、第1のクランプ400および第2のクランプ500が、コネクター600を使用して接続され得る。次いで、第1のクランプ400が、ディフューザー706に係合し、それに続いて、第2のクランプ500が、インレットミキサー704に係合することが可能である。代替的には、第2のクランプ500が、インレットミキサー704に係合し、それに続いて、第1のクランプ400が、ディフューザー706に係合することが可能である。または、第2のクランプ500が、インレットミキサー704に係合するのと同時に、第1のクランプ400が、ディフューザー706に係合することが可能である。別の例では、第2のクランプ500が、インレットミキサー704に係合するのと同時に、第1のクランプ400が、ディフューザー706に係合することが可能である。次いで、第1のクランプ400および第2のクランプ500が、コネクター600を使用して接続され得る。
図7および図8に関連するように、第1のクランプ400がディフューザー706に係合する前に、1つまたは複数のコネクター600が、第1のクランプ400に固定され得る。同様に、第2のクランプ500がインレットミキサー704に係合する前に、1つまたは複数のコネクター600が、第2のクランプ500に固定され得る。例えば、第1のクランプ400がディフューザー706に係合する前に、全てのコネクター600が、第1のクランプ400に固定され得、第2のクランプ500がインレットミキサー704に係合する前に、全てのコネクター600が、第1のクランプ400に固定され得、かつ/または、コネクター600が第1のクランプ400と第2のクランプ500とを接続する前に、全てのコネクター600が、第1のクランプ400に固定され得る。別の例では、第2のクランプ500がインレットミキサー704に係合する前に、1つまたは複数のコネクター600が、第2のクランプ500に固定され得、第1のクランプ400がディフューザー706に係合する前に、1つまたは複数のコネクター600が、第2のクランプ500に固定され得、かつ/または、コネクター600が第1のクランプ400と第2のクランプ500とを接続する前に、1つまたは複数のコネクター600が、第2のクランプ500に固定され得る。
図7および図8に関連するように、第1のクランプ400が、ディフューザー706に係合し、第2のクランプ500が、インレットミキサー704に係合し、第1のクランプ400および第2のクランプ500が、コネクター600を使用して接続されると、コネクター600は、第1のクランプ400が、第1のクランプ400と第2のクランプ500との間で、第2のクランプ500に対して、第1の方向に動くことを許容することが可能であり、かつ/または、インレットミキサー704が、ディフューザー706に対して、第1の方向に動くことを許容することが可能である。その動きは、例えば、ディフューザー706に対するインレットミキサー704の線状の動きであることが可能である。第1の方向は、例えば、ジェットポンプアセンブリ700、インレットミキサー704、および/またはディフューザー706の軸方向であることが可能である。第1の方向は、例えば、垂直方向であることが可能である。
図7および図8に関連するように、第1のクランプ400が、ディフューザー706に係合し、第2のクランプ500が、インレットミキサー704に係合し、第1のクランプ400および第2のクランプ500が、コネクター600を使用して接続されると、コネクター600は、第1のクランプ400が、第2のクランプ500に対して、第1の方向に直交する第2の方向に動くことを制限および/もしくは防止することが可能であり、かつ/または、インレットミキサー704が、ディフューザー706に対して、第2の方向に動くことを制限および/もしくは防止することが可能である。その動きは、例えば、ディフューザー706に対するインレットミキサー704の線状の動きであることが可能である。その動きは、例えば、ディフューザー706に対するインレットミキサー704の、第1の方向に定められた軸線の周りの回転運動であることが可能である。第2の方向は、例えば、水平方向(例えば、水平面を定義する)であることが可能である。
例示の実施形態が、とりわけ、示されて説明されてきたが、以下の特許請求の範囲によって定義される本発明の精神および範囲から逸脱することなく、形態および詳細の様々な変更がその中でなされてもよいということが当業者によって理解されるであろう。
100 沸騰水型原子炉(「BWR」)ジェットポンプアセンブリ
102 ライザーパイプ
104 インレットミキサー
106 ディフューザー
108 スリップジョイント
110 ジェットポンプ拘束ブラケット
204 インレットミキサー
204a 底部部分
206 ディフューザー
206a 上側クラウン部
206b ガイド耳部
208 スリップジョイント
304 インレットミキサー
304a 底部部分
304b 遠位端部
306 ディフューザー
306a 上側クラウン部
308 スリップジョイント
400 第1のクランプ
402 第1のクランプセクション
404 本体部
406 オフセット部
408 チャネル
410 端部部分
412 貫通孔
414 内側縁部
416 外側縁部
418 上部表面
420 底部表面
422 第1のクランプボルト
500 第2のクランプ
502 第2のクランプセクション
504 本体部
508 チャネル
510 端部部分
512 貫通孔
514 内側縁部
516 外側縁部
518 上部表面
520 底部表面
522 第2のクランプボルト
600 コネクター
602 主本体部
604 翼廊
700 ジェットポンプアセンブリ
704 インレットミキサー
704a 底部部分
704b 遠位端部
706 ディフューザー
706a 上側クラウン部
706b ガイド耳部
708 スリップジョイント
S800 第1のコンポーネントを第1のクランプに係合させる
S802 第2のコンポーネントを第2のクランプに係合させる
S804 複数のコネクターを使用して第1および第2のクランプを接続する

Claims (10)

  1. 第2のコンポーネントと一体化された第1のコンポーネントの動きを制御するための装置であって、
    第1のクランプと、
    第2のクランプと、
    前記第1および第2のクランプを接続するように構成された複数のコネクタと、
    を備え、
    前記コネクターは、前記第2のクランプに固定され、
    前記コネクターは、前記第1のクランプが、前記第1および第2のクランプの間で、前記第2のクランプに対して、第1の方向に動くことを許容し、
    前記コネクターは、前記第1のクランプが、前記第2のクランプに対して、前記第1の方向に直交する第2の方向に動くことを制限し、
    前記第1および第2のクランプのそれぞれは、十字形、三角形、長方形、または、涙滴形のチャネルを有し、
    前記複数のコネクタは、前記第1および第2のクランプのそれぞれの前記チャネルの形状に対応した形状の断面を有する、
    装置。
  2. 前記コネクターは、前記第1のクランプが、前記第2のクランプに対して、前記第1の方向に、線状に動くことを許容する、請求項1に記載の装置。
  3. 前記コネクターは、前記第1のクランプが、前記第2のクランプに対して、前記第2の方向に、線状に動くことを制限する、請求項1または2に記載の装置。
  4. 前記コネクタは、前記第1のクランプが、前記第2のクランプに対して、前記第1の方向に定められた軸線の周りに回転運動することを制限する、請求項1から3のいずれかに記載の装置。
  5. 前記コネクターは、前記第1のクランプが、前記第2のクランプに対して、前記第2の方向に、線状に動くことを防止する、請求項3に記載の装置。
  6. 前記コネクターは、前記第1のクランプが、前記第2のクランプに対して、前記第1の方向に定められた軸線の周りに回転運動することを防止する、請求項4に記載の装置。
  7. 前記第1のクランプは、2つ以上の第1のクランプセクションを含む、請求項1から6のいずれかに記載の装置。
  8. 前記2つ以上の第1のクランプセクション同士が、複数の第1のクランプボルトを使用して一緒に接続される、請求項7に記載の装置。
  9. 前記第2のクランプが、2つ以上の第2のクランプセクションを含む、請求項7または8に記載の装置。
  10. 前記2つ以上の第1のクランプセクション同士が、複数の第1のクランプボルトを使用して一緒に接続され、
    前記2つ以上の第2のクランプセクション同士が、複数の第2のクランプボルトを使用して一緒に接続される、
    請求項9に記載の装置。
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