JPH061883U - 水中設置構造物の耐震装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水中設置構造物の耐震装置に係り、構造物の
熱変形による変位を許容しつつ地震等の衝撃力による振
動の抑制を図る。 【構成】 貯水槽の貯留水中に水没状態に配される構造
物と貯水槽内の支持構造物との間に、構造物の減衰すべ
き振動の方向に沿って配されるシリンダと、該シリンダ
に嵌合状態に配されるピストンと、該ピストンに揺動可
能に取り付けられる連結ロッドとを直列状態に配設して
なり、該シリンダまたはピストンに、これらによって囲
まれるシリンダ室の内外を連通状態とするオリフィス部
が配設されている構成であり、貯留水を作動流体として
オリフィス部を挿通させることにより、構造物の制振を
行う際の貯留水の汚染を防止するとともに、変位を生ず
る構造物に対して連結ロッドを揺動させることにより、
ダンパ自体を健全な状態に保持する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、水中設置構造物の耐震装置に係り、特に、原子力発電プラント等に 使用される非常用冷却器等の防振装置として利用されるダンパに関するものであ る。

【０００２】

【従来の技術】

原子力発電プラント等で使用される非常用冷却器としては、プラントにおける 事故発生時等に大量の蒸気が生成された際に、該蒸気を速やかに凝縮処理する必 要性から、常に貯水槽の貯留水中に水没状態に配置されており、蒸気を冷却する ための冷却用流体の供給・排出を簡略化して、冷却の迅速化を図っている。この 冷却器は、貯水槽の底面に立設状態に配され、上下に被冷却流体である蒸気を分 配・集合させるヘッダを有し、該ヘッダの間に熱交換部を配して形成される。

【０００３】

【考案が解決しようとする問題点】

ところで、このような冷却器に地震等による衝撃力が作用すると、立設状態の 冷却器が倒れる方向に振動することになり、熱交換部に曲げ応力が発生して該熱 交換部が破損する等の問題が発生することが考えられる。そして、この不具合を 解決するために、該冷却器と貯水槽の壁面との間にダンパを配設することにより 該冷却器の振動を抑制することが望まれている。

【０００４】 しかしながら、貯水槽の貯留水は、炉心冷却用等に使用される純水であって、 オイルダンパ等を使用するとオイルの漏洩等によって該水が汚染されてしまうと いう問題点があった。また、バネ等の弾性材料を使用したダンパであると、水中 での使用による錆の発生等によって、材料の劣化が発生するため、所望の制振効 果を耐久的に維持することが困難であった。

【０００５】 さらに、冷却器が作動した場合であると、その温度上昇によって、冷却器自体 が熱膨張させられることになるため、ダンパとしては、該熱膨張に対しても制振 効果を維持し得る構造を採用する必要がある。

【０００６】 本考案は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、構造物の熱変形によ る変位を許容しつつ地震等の衝撃力による振動を抑制する水中設置構造物の耐震 装置を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案は、貯水槽の貯留水中に水没状態に配され る構造物と貯水槽内の支持構造物との間に、構造物の減衰すべき振動方向に沿っ て配されるシリンダと、該シリンダに嵌合状態に配されるピストンと、該ピスト ンに揺動可能に取り付けられる連結ロッドとを直列状態に配設してなり、前記シ リンダまたはピストンに、該シリンダ及びピストンによって囲まれるシリンダ室 の内外を連通状態とするオリフィス部が配設されている水中設置構造物の耐震装 置を提案している。

【０００８】

【作用】

本考案に係る水中設置構造物の耐震装置によれば、貯水槽の貯留水中に水没状 態に配置された構造物に地震等による衝撃力が作用した場合であると、該構造物 と貯水槽内の支持構造物との間に配設されたシリンダ内を該シリンダに嵌合状態 のピストンが移動させられる。シリンダおよびピストンによって囲まれるシリン ダ室は、そのオリフィス部によってその内外を連通状態とされているので、該オ リフィス部を流通してシリンダ内外に貯留水が流通する。このとき、該オリフィ ス部を挿通する貯留水の速度が速い場合であるとオリフィス部が絞りとして作用 することになり、ピストンの動作が抑制され、振動が減衰させられることになる 。また、構造物に熱膨張が発生してピストンが変位した場合であると、その変位 速度は緩やかであるために、連通孔を挿通する貯留水の速度は遅く、ピストンは 熱膨張の速度で、スムーズに変位させられることになる。また、ピストンは、連 結ロッドに揺動可能に取り付けられているので、その揺動方向に構造物の熱変形 が発生した場合であると、揺動によってその方向の熱変形が許容されつつ、ピス トンがシリンダ内を平行移動させられることになる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案に係る水中設置構造物の耐震装置の一実施例について、図１およ び図２を参照して説明する。これら各図において、符号Ｂは架台、Ｇは配管、Ｗ は貯留水、Ｘは貯水槽、Ｙは貯水槽壁面（支持構造物）、１は冷却器（構造物） 、２・３はヘッダ、４は熱交換部、１０はダンパ（耐震装置）、１１はシリンダ 、１２はピストン、１３は連結ロッド、１４はオリフィス部、１５はシリンダ室 、１６はＯリング、１７はピンである。

【００１０】 該一実施例に係るダンパ１０は、図２に示すように、冷却器１と貯水槽壁面Ｙ （支持構造物）との間に配設される。前記冷却器１は、前述したプラントにおけ る事故発生時等に大量の蒸気が生成された際に、蒸気を速やかに凝縮処理する設 備であって、貯水槽Ｘに貯留状態の純水中に水没状態に配され、該貯水槽Ｘの底 面に立設状態に固定されている。該冷却器１は、上下に被冷却流体である蒸気を 分配・合流させるヘッダ２・３を有するとともに、その間に熱交換部４を複数並 列に配設しており、緊急に被冷却流体を冷却する必要が生じた場合等に、前記ヘ ッダ２に過熱状態の被冷却流体を導き、熱交換部４に分配して挿通させることに より冷却した後に、他方のヘッダ３に合流させて排出するようになっている。

【００１１】 本実施例のダンパ１０は、円筒状のシリンダ１１と、該シリンダ１１に嵌合状 態に配されるピストン１２と、該ピストン１２に揺動可能に取り付けられる連結 ロッド１３とを具備している。

【００１２】 前記シリンダ１１は、一端を閉塞状態に形成されており、他端に形成された開 口部１１ａを前記冷却器１の上部ヘッダ３の方向に臨ませた状態として、その閉 塞端１１ｂを貯水槽壁面Ｙに固定され、冷却器１の減衰すべき振動の方向に沿っ て配設されている。該シリンダ１１の壁面には、前記閉塞端１１ｂの近傍にシリ ンダ１１の内外を連通状態とする複数のオリフィス部１４が周方向に間隔をおい て配設されている。該オリフィス部１４は、シリンダ１１の口径と比較して十分 に小さい口径の小孔に形成されており、シリンダ１１内を移動するピストン１２ によって、シリンダ１１とピストン１２とによって囲まれるシリンダ室１５内部 の貯留水Ｗを該シリンダ室１５の外部に排出、またはシリンダ室１５外部の貯留 水Ｗをシリンダ室１５内部に吸入するようになっている。

【００１３】 前記ピストン１２は、円柱状に形成された外周面にＯリング１６を配設してお り、嵌合状態のシリンダ１１との間に該Ｏリング１６を挟むことにより、シリン ダ１１とピストン１２との間隙を通して流体が挿通させられることを回避してい る。このピストン１２のシリンダ１１外に配される一面には、該ピストン１２を 前記冷却器１の上部ヘッダ３に取り付ける連結ロッド１３が取り付けられている 。

【００１４】 該連結ロッド１３は、例えば、水平状態に配されるピン１７によって一端をピ ストン１２に連結され垂直面内において揺動可能に取り付けられている。また、 該連結ロッド１３の他端は、同様にして冷却器１の上部ヘッダ３にピン１７によ って垂直面内において揺動可能に取り付けられている。

【００１５】 このように構成されたダンパ１０を取り付けた冷却器１に地震等による衝撃力 が作用した場合について以下に説明する。 すなわち、冷却器１に地震等による衝撃力が作用して振動が発生すると、該振 動を減衰すべき方向にダンパ１０が配設されていることによって、該振動ととも にピストン１２が図１の実線の矢印で示す方向に急激に移動させられる。ピスト ン１２及び該ピストン１２を嵌合状態とするシリンダ１１とによって囲まれたシ リンダ室１５は、オリフィス部１４によってのみ内外を連通状態とされているの で、ピストン１２の移動によって、貯留水Ｗがオリフィス部１４を通じてシリン ダ室１５の内外に流通させられることになる。そして、該オリフィス部１４にお いて、流体抵抗が発生してピストン１２の移動が抑制され、その結果、冷却器１ の振動が抑制されることになる。

【００１６】 また、冷却器１に蒸気が挿通させられた状態にあっては、冷却器１自体に温度 上昇によって上下方向（図１に破線の矢印で示す方向）に熱変形が発生する。そ して、該冷却器１に取り付けられた連結ロッド１３の連結位置と、貯水槽壁面Ｙ に固定されたシリンダ１１の位置とが上下方向にずれることになる。しかし、連 結ロッド１３は冷却器１の上部ヘッダ３に垂直面内で揺動可能に取り付けられ、 かつ、該連結ロッド１３の先端には、シリンダ１１に嵌合状態のピストン１２が 、該連結ロッド１３の揺動方向と同一方向、つまり、上下方向に揺動可能に連結 されているので、冷却器１の熱変形が該連結ロッド１３の揺動によって吸収され ることになる。すなわち、冷却器１に上方に向かう熱膨張が発生した場合である と、上部ヘッダ３に取り付けられた連結ロッド１３が下方に揺動するとともに、 該連結ロッド１３の先端に取り付けられたピストン１２が連結ロッド１３に対し て上方に揺動させられ、その結果、該ピストン１２はその姿勢を保持したままシ リンダ１１内を平行移動させられることになる。

【００１７】 したがって、本実施例のダンパ１０によると、冷却器１に熱変形が発生した場 合であっても、ピストン１２に無理な負荷が加わることなく、制振効果を維持す ることができる。そして、貯水槽Ｘの貯留水Ｗをオリフィス部１４に挿通させる だけで制振効果を得ることができるので、該貯留水Ｗを汚染することなく、容易 に防振構造を構成することができるものである。

【００１８】 〈他の実施態様〉 なお、本考案に係る水中設置構造物の耐震装置にあっては、次の技術を採用す ることができる。 貯水槽壁面Ｙにシリンダ１１を固定し冷却器１に連結ロッド１３を取り付 けることとしたが、これに代えて、貯水槽壁面Ｙに連結ロッド１３を取り付け、 冷却器１にシリンダ１１を固定すること。 シリンダ１１を貯水槽壁面Ｙに固定することとしたが、貯水槽Ｘ内に他の 支持構造物Ｙを配設し、該支持構造物Ｙにシリンダ１１または連結ロッド１３を 固定すること。 シリンダ１１の壁面に、シリンダ１１とピストン１２とで囲まれるシリン ダ室１５の内外を連通するオリフィス部１４を配設することとしたが、これに代 えて、ピストン１２にオリフィス部１４を設けること。 オリフィス部１４を任意の数、配設すること。 オリフィス部１４の口径を任意の大きさに設定すること。 連結ロッド１３およびピストン１２が上下方向に揺動する構成としたが、 これに代えて、熱変形の方向に応じて多方向に揺動可能とするユニバーサルジョ イントを採用すること。 構造物の減衰すべき振動方向が複数ある場合に、構造物に対して複数のダ ンパを配設すること。

【００１９】

【考案の効果】

以上、説明したように、本考案に係る水中設置構造物の耐震装置は、貯水槽の 貯留水中に水没状態に配される構造物と貯水槽内の支持構造物との間に、構造物 の減衰すべき振動の方向に沿って配されるシリンダと、該シリンダに嵌合状態に 配されるピストンと、該ピストンに揺動可能に取り付けられる連結ロッドとを直 列状態に配設してなり、該シリンダまたはピストンに、これらによって囲まれる シリンダ室の内外を連通状態とするオリフィス部が配設されているので、以下の 効果を奏する。 （１） 貯水槽の貯留水を作動流体とするので、貯留水を汚染することなく構造 物の振動を防止することができる。 （２） オリフィスを流通する貯留水の速度によって制振する構成であるので、 錆の発生によって制振効果が低減せず、保守に要する工数を低減し、かつ、耐久 性を向上することができる。 （３） 連結ロッドを揺動させることにより、熱変形等による構造物の変位に対 しても耐震装置自体が健全な状態に保持されるので、地震等の突発的な衝撃力を 確実に抑制することができ、信頼性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る耐震装置の一実施例を示す縦断面
図である。

【図２】図１の耐震装置を冷却器に装着した状態を示す
全体図である。

【符号の説明】

Ｂ 架台 Ｇ 配管 Ｗ 貯留水 Ｘ 貯水槽 Ｙ 貯水槽壁面（支持構造物） １ 冷却器（構造物） ２・３ ヘッダ ４ 熱交換部 １０ ダンパ（耐震装置） １１ シリンダ １１ａ 開口部 １１ｂ 閉塞部 １２ ピストン １３ 連結ロッド １４ オリフィス部 １５ シリンダ室 １６ Ｏリング １７ ピン

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 貯水槽の貯留水中に水没状態に配される
   構造物と貯水槽内の支持構造物との間に、構造物の減衰
   すべき振動方向に沿って配されるシリンダと、該シリン
   ダに嵌合状態に配されるピストンと、該ピストンに揺動
   可能に取り付けられる連結ロッドとを直列状態に配設し
   てなり、前記シリンダまたはピストンに、該シリンダ及
   びピストンによって囲まれるシリンダ室の内外を連通状
   態とするオリフィス部が配設されていることを特徴とす
   る水中設置構造物の耐震装置。