JPH07119700A - Jet pump - Google Patents

Jet pump

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Publication number
JPH07119700A
JPH07119700A JP5263653A JP26365393A JPH07119700A JP H07119700 A JPH07119700 A JP H07119700A JP 5263653 A JP5263653 A JP 5263653A JP 26365393 A JP26365393 A JP 26365393A JP H07119700 A JPH07119700 A JP H07119700A
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JP
Japan
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nozzle
jet pump
outer peripheral
fluid
diffuser
Prior art date
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Pending
Application number
JP5263653A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Sunao Narabayashi
直 奈良林
Hiromichi Nei
弘道 根井
Masakazu Iwanaga
将一 岩永
Wataru Mizumachi
渉 水町
Akira Tanabe
章 田辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP5263653A priority Critical patent/JPH07119700A/en
Publication of JPH07119700A publication Critical patent/JPH07119700A/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce a pressure loss and cavitation by providing plural outer peripheral side nozzle parts projected to the suction side on the outside concentric circle of a center side nozzle part, and making the respective outer peripheral side nozzle parts shorter than the center side nozzle part. CONSTITUTION:A multi-stage accelerating rotary driven water nozzle 32 is so constructed that a center nozzle 36 is provided in the shaft center part, and outer peripheral rotary nozzles 37a-37d which are plural outer peripheral side nozzle parts are disposed in the circumferential direction by equal pitches on the concentric circle on the outside of the center nozzle. The center nozzle 36 and the outer peripheral rotary nozzles 37a-37d are connected integrally to each other by branch pipes 38a-38d projected radially on the side of the center nozzle 36. Further, the length of projection of each outer peripheral rotary nozzle 37a-37d is made a little smaller than that of the center nozzle 36, and the central axis ''a of the center nozzle 36 is coaxially aligned with the central axis Ob of a diffuser. Thus, a fluid can be accelerated by different sections so as to decrease a pressure loss.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は沸騰水型原子炉用等に好
適なジェットポンプに係り、特に、効率向上を図ったジ
ェットポンプに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a jet pump suitable for boiling water reactors and the like, and more particularly to a jet pump having improved efficiency.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種のジェットポンプの一例と
しては例えば図19(a)の正面図、同図(b)の側面
図に示すように構成されたものが知られている。このジ
ェットポンプ1は外部ポンプによって高い全圧を有する
駆動流体を、図20中矢印に示すようにノズル部2のノ
ズル2aより高速でベルマウス3へ噴出させ、その高速
流により静圧を低下させ、ベルマウス3周りの被駆動体
をベルマウス3内に吸い込み、駆動流体と共にスロート
4に導くようになっている。スロート4では駆動流体と
被駆動流体が混合され、ディフューザ5を通過する間に
運動エネルギが圧力エネルギに変換され、吸い込まれる
前の被駆動流体の圧力よりも高い圧力によりディフュー
ザ5の吐出口5eから吐き出される。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an example of this type of jet pump, there is known a jet pump configured as shown in a front view of FIG. 19A and a side view of FIG. This jet pump 1 causes a driving fluid having a high total pressure to be jetted to a bell mouth 3 at a higher speed than a nozzle 2a of a nozzle portion 2 by an external pump as shown by an arrow in FIG. The driven body around the bell mouth 3 is sucked into the bell mouth 3 and guided to the throat 4 together with the driving fluid. In the throat 4, the driving fluid and the driven fluid are mixed, kinetic energy is converted into pressure energy while passing through the diffuser 5, and the pressure is higher than the pressure of the driven fluid before being sucked from the discharge port 5e of the diffuser 5. Be exhaled.

【0003】ところで、ノズル2a近傍では高速流体が
流れるため、ノズル部2とスロート4を交換し得るよう
にスロートフランジ継手6によりスロート4とディフュ
ーザ5とを着脱自在に接続する一方、ライザフランジ継
手7によりノズル部2とライザ管8とを着脱自在に接続
している。
By the way, since high-speed fluid flows near the nozzle 2a, the throat 4 and the diffuser 5 are detachably connected by the throat flange joint 6 so that the nozzle portion 2 and the throat 4 can be exchanged, while the riser flange joint 7 is connected. The nozzle portion 2 and the riser pipe 8 are detachably connected with each other.

【0004】また、ノズル部2は第1曲げ部1Bと第2
曲げ部2Bとを同一平面内で曲げてU字状に形成し、ラ
イザ管8の先端部を第3曲げ部3Bにて、第1,第2曲
げ部1B,2Bの管軸面に対し直角方向に曲げており、
この第3曲げ部3Bと第2曲げ部2Bの間の長さはライ
ザ管内径rの約20倍以上である。
The nozzle portion 2 has a first bending portion 1B and a second bending portion 1B.
The bending portion 2B and the bending portion 2B are bent in the same plane to form a U-shape, and the tip portion of the riser pipe 8 is formed at the third bending portion 3B at a right angle to the tube axis surfaces of the first and second bending portions 1B and 2B. Is bent in the direction
The length between the third bent portion 3B and the second bent portion 2B is about 20 times the inner diameter r of the riser pipe or more.

【0005】このジェットポンプ1における各部の流量
および圧力を図20に示す。図中、Pは圧力(全圧)
を、Qは流量をそれぞれ示すと共に、添字n,s,dは
それぞれノズル流(駆動流),吸込流(被駆動流),デ
ィフューザ流(吐出流)を示す。
FIG. 20 shows the flow rate and pressure of each part of the jet pump 1. In the figure, P is pressure (total pressure)
Q indicates the flow rate, and subscripts n, s, and d indicate the nozzle flow (driving flow), the suction flow (driven flow), and the diffuser flow (discharging flow), respectively.

【0006】一般に、ジェットポンプ1の性能は、流量
比(以下M比という)を、M比=Qs/Qn,圧力比
(以下N比という)を、N比=(Pd−Ps/Pn−P
d)によって示すことができる。また、ジェットポンプ
1の効率ηは、η=M比×N比×100(%)で示され
る。
Generally, the performance of the jet pump 1 is as follows: flow rate ratio (hereinafter referred to as M ratio), M ratio = Qs / Qn, pressure ratio (hereinafter referred to as N ratio), N ratio = (Pd-Ps / Pn-P
d). The efficiency η of the jet pump 1 is represented by η = M ratio × N ratio × 100 (%).

【0007】図21はこのように構成されるジェットポ
ンプ1を沸騰水型原子炉(以下BWRという)におい
て、原子炉圧力容器10内の冷却材を循環させることに
より炉出力を制御する原子炉再循環系システムに組み込
んだ場合の一例を示している。ジェットポンプ1は原子
炉圧力容器10内のダウンカマ部にて複数配設され、炉
水により駆動される。
FIG. 21 shows a structure of a jet pump 1 configured as described above in a boiling water reactor (hereinafter referred to as "BWR") which is used for controlling a reactor power by circulating a coolant in a reactor pressure vessel 10. An example of the case where it is incorporated in a circulatory system is shown. A plurality of jet pumps 1 are arranged in the downcomer section of the reactor pressure vessel 10 and driven by reactor water.

【0008】つまり、ジェットポンプ1の駆動水は、原
子炉圧力容器10内の炉心11よりも下方の吸込管12
から吸い込んだ炉水を再循環ポンプ13により昇圧され
たものであり、この駆動水は分岐管により複数に分岐さ
れた後、ライザ管8を通ってジェットポンプ1のノズル
2aより噴出される。このために、ベルマウス3周りの
静圧が低下してベルマウス3周りの炉水が吸い込まれ、
スロート4で駆動水と被駆動水が混合され、ディフュー
ザ5で昇圧されて、その吐出口5eから再び原子炉圧力
容器10内へ吐出される。この原子炉再循環系は例えば
2系統設けられており、ジェットポンプ1のM比が約2
程度である。このため、この吸込配管12内を炉心流量
の約1/6が流れることとなるので、吸込配管12とし
ては、1100MWe級BWRでは約600A程度の口
径が必要であり、主蒸気管を除けば最大の口径となる。
したがって、非常用炉心冷却系(以下ECCSという)
の容量は、この吸込配管12の破断による冷却材喪失事
故(以下LOCAという)事象に対し、充分な補給容量
を持つように設計されている。
That is, the driving water for the jet pump 1 is supplied to the suction pipe 12 below the core 11 in the reactor pressure vessel 10.
Reactor water sucked from the reactor is pressurized by the recirculation pump 13, and this drive water is branched into a plurality of branch pipes and then jetted from the nozzle 2a of the jet pump 1 through the riser pipe 8. For this reason, the static pressure around the bell mouth 3 decreases, and the reactor water around the bell mouth 3 is sucked in,
The driving water and the driven water are mixed in the throat 4, the pressure is increased in the diffuser 5, and the pressure is discharged again into the reactor pressure vessel 10 through the discharge port 5e. This nuclear reactor recirculation system has, for example, two systems, and the jet pump 1 has an M ratio of about 2
It is a degree. Therefore, about 1/6 of the core flow rate will flow through the suction pipe 12, and therefore the suction pipe 12 needs to have a diameter of about 600 A for a 1100 MWe class BWR, and is the maximum except for the main steam pipe. Caliber of.
Therefore, emergency core cooling system (hereinafter referred to as ECCS)
Is designed to have a sufficient supply capacity for a coolant loss accident (hereinafter referred to as LOCA) event due to the breakage of the suction pipe 12.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな大口径の吸込配管12が破断した場合には大量の炉
水が急激に流出してしまうため、ECCS系の容量が非
常に大きくなる。この対策としては吸込配管12の口径
を小さくするために、少量の駆動水流量によって炉心流
量を確保できるようにすればよく、そのためにはジェッ
トポンプ1のM比を現状よりも大きくすればよい。これ
により、再循環ポンプ13の吸込配管12の口径を小さ
くすることができるので、この吸込配管12の破断時の
LOCA事象時における流出流量を低減でき、安全性を
向上させることができると共に、ECCS系の容量をも
低減できる。
However, when such a large-diameter suction pipe 12 is broken, a large amount of reactor water suddenly flows out, and the capacity of the ECCS system becomes very large. As a countermeasure, in order to reduce the diameter of the suction pipe 12, it is possible to secure the core flow rate by a small flow rate of the driving water, and for that purpose, the M ratio of the jet pump 1 may be made larger than the current state. As a result, the diameter of the suction pipe 12 of the recirculation pump 13 can be reduced, so that the outflow rate at the LOCA event at the time of breakage of the suction pipe 12 can be reduced, safety can be improved, and ECCS can be improved. The system capacity can also be reduced.

【0010】そして、ジェットポンプ1のM比を大きく
する方法の1つとしては、ノズル2a/スロート4の面
積比(以下R比という)を小さくすることが知られてい
る。
As one of the methods for increasing the M ratio of the jet pump 1, it is known to reduce the area ratio of the nozzle 2a / throat 4 (hereinafter referred to as the R ratio).

【0011】図22は現行のジェットポンプ1のM比−
効率曲線14と、R比を高M比側に小さくしたジェット
ポンプ1のM比−効率曲線15とをそれぞれ示したもの
であるが、R比を小さくすると、駆動水流の速度が従来
のジェットポンプ1よりも速くなり、摩擦損失や被駆動
流体へのエネルギ伝達損失等が増加し、効率が大幅に低
下する。この効率が低下した場合には、その分だけ再循
環ポンプ13の容量を増加させる必要があり、その結
果、運転費を含めた経済性が低下することになる。これ
を防ぐためには、ジェットポンプ1の効率を向上させる
必要がある。
FIG. 22 shows the M ratio of the current jet pump 1.
The efficiency curve 14 and the M ratio-efficiency curve 15 of the jet pump 1 in which the R ratio is reduced to the high M ratio side are shown respectively, but when the R ratio is reduced, the speed of the driving water flow is reduced to that of the conventional jet pump. 1, the friction loss, the energy transfer loss to the driven fluid and the like increase, and the efficiency significantly decreases. When this efficiency is lowered, it is necessary to increase the capacity of the recirculation pump 13 by that amount, and as a result, the economical efficiency including the operating cost is lowered. In order to prevent this, it is necessary to improve the efficiency of the jet pump 1.

【0012】また、従来の原子炉再循環系では図21に
示すように再循環ポンプ13によりジェットポンプ1を
駆動しているが、この再循環ポンプ13は回転部を持っ
ているので、原子力プラントの定期検査時には多くの作
業工数が必要であった。
Further, in the conventional nuclear reactor recirculation system, the jet pump 1 is driven by the recirculation pump 13 as shown in FIG. 21, but since the recirculation pump 13 has a rotating portion, the nuclear power plant A lot of man-hours were required for the periodic inspection of.

【0013】さらに、図21に示すように、再循環ポン
プ13は原子炉格納容器16内に設置されているが、こ
の原子炉格納容器16内には、多くの機器が収納されて
いるために狭く作業性が悪い。また、回転部等が原因と
なるトラブルが発生することがあり、プラントの稼動率
を低下させることもある。
Further, as shown in FIG. 21, the recirculation pump 13 is installed in the reactor containment vessel 16, and since many devices are housed in this reactor containment vessel 16. It is narrow and poor in workability. In addition, a trouble caused by the rotating part or the like may occur, which may reduce the operating rate of the plant.

【0014】そこで、原子炉格納容器16内の再循環ポ
ンプ13を削除し、原子炉格納容器16の外部にある給
水ポンプ17からの給水を直接ジェットポンプ1に送り
込むようにする、いわゆる給水駆動ジェットポンプを使
う原子炉プラントが考えられる。
Therefore, the recirculation pump 13 in the reactor containment vessel 16 is deleted, and the water supply from the water supply pump 17 outside the reactor containment vessel 16 is directly sent to the jet pump 1, so-called water supply drive jet. A reactor plant using a pump is possible.

【0015】この原子炉給水系は原子炉圧力容器10か
ら主蒸気管18を通して蒸気タービン19へ取り出され
た蒸気量を補給することを主な目的としており、給水流
量を調整することにより、原子炉の水位を一定に保って
いる。この給水流量は炉水流量の約1/6程度である。
The main purpose of this reactor water supply system is to replenish the amount of steam extracted from the reactor pressure vessel 10 to the steam turbine 19 through the main steam pipe 18, and by adjusting the supply water flow rate, Keeps the water level constant. This feed water flow rate is about 1/6 of the reactor water flow rate.

【0016】給水ジェットポンプシステムは、この給水
をジェットポンプ1の駆動源として利用するシステムで
あり、給水系を給水配管20の途中で2系統に分岐し、
一方はブースタポンプにより昇圧した後、ジェットポン
プ1のノズル部2に導いて、ノズル2aから噴出させ、
ジェットポンプ1を作動させる。他の一方は、給水スパ
ージャより原子炉圧力容器10内へ注入する。
The water supply jet pump system is a system that uses this water supply as a drive source of the jet pump 1, and the water supply system is branched into two systems in the middle of the water supply pipe 20.
One of them is boosted by a booster pump, then guided to a nozzle portion 2 of a jet pump 1 and ejected from a nozzle 2a,
The jet pump 1 is operated. The other one is injected into the reactor pressure vessel 10 from the water supply sparger.

【0017】このシステムの採用により前記した現行の
BWRでの再循環ポンプ13の吸込配管12を削除する
ことができるために原子炉の安全性を大幅に向上させ、
また、ECCS系容量についても大幅な削減が可能とな
る。
By adopting this system, the suction pipe 12 of the recirculation pump 13 in the existing BWR described above can be eliminated, so that the safety of the nuclear reactor is greatly improved,
Further, it is possible to significantly reduce the ECCS system capacity.

【0018】但し、この給水の全てをジェットポンプ1
の駆動水とした場合には、前記した原子炉水の調整が困
難となるために実際には給水流量の60〜80%程度し
か利用できない。全給水流量が炉心流量の約1/6であ
ることを考えると、ジェットポンプ1のM比を約10倍
程度にまで上げる必要があり、その結果、前記したよう
にジェットポンプ1の効率が大幅に低下してしまうこと
がこの給水ジェットポンプシステムの課題である。
However, all of this water supply is jet pump 1
When it is used as the driving water, since it becomes difficult to adjust the reactor water as described above, only about 60 to 80% of the feed water flow rate can be actually used. Considering that the total feed water flow rate is about ⅙ of the core flow rate, it is necessary to increase the M ratio of the jet pump 1 to about 10 times. As a result, the efficiency of the jet pump 1 is significantly increased as described above. The problem with this feedwater jet pump system is that it drops to zero.

【0019】さらに、現行のBWRにおいて使用されて
いるジェットポンプ1においても効率を上げることによ
り再循環ポンプ13の容量の削減およびランニングコス
トの低減が期待できる。
Further, by increasing the efficiency of the jet pump 1 used in the existing BWR, it is expected that the capacity of the recirculation pump 13 and the running cost can be reduced.

【0020】ところで、図19で示す従来のジェットポ
ンプ1では単一ノズル2aから噴出される駆動水により
被駆動水を1段階、つまり同一段面で一挙に加速するの
で、渦流が発生し易く、圧力損失が大きいという課題が
ある。
By the way, in the conventional jet pump 1 shown in FIG. 19, the driven water jetted from the single nozzle 2a accelerates the driven water in one step, that is, in the same step surface, so that a swirl easily occurs. There is a problem that the pressure loss is large.

【0021】つまり、従来のジェットポンプ1では、流
動解析の結果得られた図23に示すように圧力が分布す
るので、原子炉圧力容器10のダウンカマ部の圧力を基
準圧力(0,0)とすると、図24の一部拡大図にも示
すようにベルマウス3からスロート4の入口に至る部分
に強い負圧部が発生して、キャビテーションが発生し易
くなっている。
That is, in the conventional jet pump 1, since the pressure is distributed as shown in FIG. 23 obtained as a result of the flow analysis, the pressure in the downcomer portion of the reactor pressure vessel 10 is set to the reference pressure (0, 0). Then, as shown in a partially enlarged view of FIG. 24, a strong negative pressure portion is generated in a portion from the bell mouth 3 to the inlet of the throat 4, and cavitation is likely to occur.

【0022】また、図25の速度ベクトル図とその拡大
図である図26に示すように、ベルマウス3からスロー
ト4の入口部に至る部分(図26では特にA部)におい
て、駆動水と被駆動水の相対速度差が非常に大きいの
で、ベルマウス3が小さいと被駆動水がスムーズに吸い
込まれず、渦流が発生し易い。
Further, as shown in the velocity vector diagram of FIG. 25 and its enlarged view of FIG. 26, in the portion from the bell mouth 3 to the inlet of the throat 4 (particularly A portion in FIG. 26), the driving water and the Since the relative speed difference of the driving water is very large, if the bell mouth 3 is small, the driven water cannot be smoothly sucked in, and a vortex is likely to occur.

【0023】さらに、駆動水と被駆動水とを混合して運
動量を交換せしめるスロート4が長いので、圧力損失が
大きい上に、ディフューザ5の入口部での圧力損失が大
きいために、図27に示すようにディフューザ5内の例
えばBで示す部分等で流れの剥離が発生して圧力損失が
増大して効率が低下し、再循環流量が十分に得難いとい
う課題がある。
Further, since the throat 4 for mixing the driving water and the driven water to exchange the momentum is long, the pressure loss is large and the pressure loss at the inlet of the diffuser 5 is large. As shown in the figure, there is a problem that flow separation occurs in a portion such as B in the diffuser 5, pressure loss increases and efficiency decreases, and it is difficult to obtain a sufficient recirculation flow rate.

【0024】そこで本発明はこのような事情を考慮して
なされたもので、その目的は、高効率のジェットポンプ
を提供することにある。
Therefore, the present invention has been made in consideration of such circumstances, and an object thereof is to provide a jet pump of high efficiency.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために次のように構成される。
The present invention is configured as follows in order to solve the above-mentioned problems.

【0026】本願の請求項1に記載の発明(以下、第1
の発明という)は、駆動流体をノズルから吸込口へ噴出
させることにより、この吸込口周りの被駆動流体を吸い
込み、スロート部で前記駆動流体と前記被駆動流体とを
混合し、ディフューザ部で昇圧してから吐出するジェッ
トポンプにおいて、前記ノズルは、その軸心部から前記
吸込口側へ突出してなる中央側ノズル部と、この中央側
ノズル部の外側の同心円上にて、前記吸込口側へ突出し
てなる複数の外周側ノズル部とを有し、これら各外周側
ノズル部を、前記中央側ノズル部よりも短かくしてなる
ことを特徴とする。
The invention according to claim 1 of the present application (hereinafter, referred to as the first
Of the invention), the driving fluid is ejected from the nozzle to the suction port, thereby sucking the driven fluid around the suction port, mixing the driving fluid and the driven fluid in the throat portion, and increasing the pressure in the diffuser portion. In the jet pump that discharges after that, the nozzle is provided with a central nozzle portion protruding from the axial center portion thereof toward the suction port side, and on the concentric circle outside the central side nozzle portion toward the suction port side. It is characterized in that it has a plurality of outer peripheral side nozzle parts that are projected, and each of these outer peripheral side nozzle parts is made shorter than the central side nozzle part.

【0027】また、本願の請求項2に記載の発明(以
下、第2の発明という)は、中央側ノズル部は、その噴
出中心軸をスロート部の中心軸に一致させる一方、各外
周側ノズル部は、その各噴出角を、吸込口の周方向同一
方向へ所要角度で傾斜させてなることを特徴とする。
In the invention according to claim 2 of the present application (hereinafter referred to as the second invention), the central nozzle portion has its ejection central axis aligned with the central axis of the throat portion, while each outer peripheral nozzle portion The part is characterized in that each of the ejection angles is inclined at a required angle in the same circumferential direction of the suction port.

【0028】さらに、本願の請求項3に記載の発明(以
下、第3の発明という)は、各外周側ノズル部は、周方
向で等ピッチで配設され、その各噴出角を、スロート部
の中心軸上の任意の一点へ向けて所要角で傾斜させてな
ることを特徴する。
Further, in the invention according to claim 3 of the present application (hereinafter referred to as the third invention), the outer peripheral side nozzle portions are arranged at equal pitches in the circumferential direction, and the respective ejection angles thereof are determined by the throat portion. It is characterized in that it is inclined at a required angle toward an arbitrary point on the central axis of.

【0029】さらにまた、本願の請求項4に記載の発明
(以下、第4の発明という)は、中央側ノズル部と各外
周側ノズル部は、その各先端部に、鋸歯状の切欠きを形
成していることを特徴とする。
Furthermore, in the invention according to claim 4 of the present application (hereinafter, referred to as a fourth invention), the central side nozzle portion and each outer peripheral side nozzle portion are provided with serrated notches at their tip ends. It is characterized by being formed.

【0030】また、本願の請求項5に記載の発明(以
下、第5の発明という)は、中央側ノズル部と各外周側
ノズル部とを分岐管により径方向にそれぞれ連結してク
ラスタ型に構成したことを特徴とする。
The invention according to claim 5 of the present application (hereinafter referred to as the fifth invention) is a cluster type in which the central nozzle portion and each outer peripheral nozzle portion are radially connected by a branch pipe. It is characterized by being configured.

【0031】さらに、本願の請求項6に記載の発明(以
下、第6の発明という)は、ディフューザ部は、その流
体吐出口に向けて円錐台状に拡開する円錐台形に形成さ
れていることを特徴とする。
Further, in the invention according to claim 6 of the present application (hereinafter, referred to as a sixth invention), the diffuser portion is formed in a truncated cone shape that expands in a truncated cone shape toward the fluid discharge port. It is characterized by

【0032】さらにまた、本願の請求項7に記載の発明
(以下、第7の発明という)は、ディフューザ部は、そ
の流体吐出口に向けてラッパ状に拡開するラッパ形に形
成されていることを特徴とする。
Furthermore, in the invention according to claim 7 of the present application (hereinafter referred to as the seventh invention), the diffuser portion is formed in a trumpet shape which expands in a trumpet shape toward the fluid discharge port. It is characterized by

【0033】また、本願の請求項8に記載の発明(以
下、第8の発明という)は、ディフューザ部は、その流
体吐出口に向けてベル状に拡開するベル形に形成されて
いることを特徴とする。
In the invention according to claim 8 of the present application (hereinafter referred to as the eighth invention), the diffuser portion is formed in a bell shape that expands in a bell shape toward the fluid discharge port. Is characterized by.

【0034】さらに、本願の請求項9に記載の発明(以
下、第9の発明という)は、ディフューザ部とスロート
部の少なくとも一方は、その内面に、旋回流発生用のフ
ィンまたは溝を設けていることを特徴とする。
Further, in the invention according to claim 9 of the present application (hereinafter referred to as the ninth invention), at least one of the diffuser portion and the throat portion is provided with fins or grooves for generating a swirling flow on the inner surface thereof. It is characterized by being

【0035】さらにまた、本願の請求項10に記載の発
明(以下、第10の発明という)は、駆動流体をノズル
から吸込口へ噴出させることにより、この吸込口周りの
被駆動流体を吸い込み、スロート部で前記駆動流体と前
記被駆動流体とを混合し、ディフューザ部で昇圧してか
ら吐出するジェットポンプにおいて、前記ノズルの上流
側流路を立体的に曲げてなることを特徴とする。
Furthermore, in the invention according to claim 10 of the present application (hereinafter referred to as the tenth invention), the drive fluid is ejected from the nozzle to the suction port to suck the driven fluid around the suction port, In a jet pump that mixes the driving fluid and the driven fluid in a throat portion, pressurizes them in a diffuser portion, and then discharges them, the upstream flow path of the nozzle is three-dimensionally bent.

【0036】また、本願の請求項11に記載の発明(以
下、第11の発明という)は、流体曲げ部は、少なくと
も3箇所有し、その中間の曲げ部の管軸面がその両端の
曲げ部の管軸面に対してそれぞれ直角をなしていること
を特徴とする。
The invention according to claim 11 of the present application (hereinafter referred to as the eleventh invention) has at least three fluid bending portions, and the tube axis surface of the middle bending portion is bent at both ends. It is characterized in that it is perpendicular to the tube axis surface of each part.

【0037】さらに、本願の請求項12に記載の発明
(以下、第12の発明という)は、流体曲げ部は、2箇
所有し、これら曲げ部の管軸面同士が直角をなすと共
に、これら曲げ部同士間の長さを、その流路径の10倍
以内に設定したことを特徴とする。
Further, in the invention according to claim 12 of the present application (hereinafter referred to as the twelfth invention), there are two fluid bending portions, and the tube axial surfaces of these bending portions are perpendicular to each other, and It is characterized in that the length between the bent portions is set within 10 times the flow path diameter.

【0038】[0038]

【作用】[Action]

〈第1〜第9の発明〉中央側ノズル部と複数の外周側ノ
ズル部から駆動流体が吸込口へ噴出されると、この吸込
口周りの被駆動流体がベルマウス内へ吸い込まれる。し
かし、各外周側ノズル部の方が中央側ノズル部よりもノ
ズルの長さが短かいので、その分、各外周側ノズル部か
ら噴出された駆動流体により逸早く駆動流体を加速し、
その後、中央側ノズル部から噴出される駆動流体により
被駆動流体を加速する。
<First to Ninth Inventions> When the driving fluid is ejected from the central nozzle portion and the plurality of outer peripheral nozzle portions to the suction port, the driven fluid around the suction port is sucked into the bell mouth. However, since each outer peripheral side nozzle section has a shorter nozzle length than the central side nozzle section, the drive fluid ejected from each outer peripheral side nozzle section accelerates the drive fluid abruptly,
After that, the driven fluid is accelerated by the driving fluid ejected from the central nozzle portion.

【0039】つまり、本発明は、被駆動流体を駆動流体
により軸方向で多(2)段階、つまり段階的に加速する
ので、1段階で加速する従来例に比して圧力損失を低減
すると共に、キャビテーションを低減ないし防止してジ
ェットポンプの効率を高めることができる。
That is, according to the present invention, the driven fluid is accelerated by the driving fluid in multiple (2) steps in the axial direction, that is, in a stepwise manner, so that the pressure loss is reduced as compared with the conventional example in which the fluid is accelerated in one step. It is possible to reduce or prevent cavitation and increase the efficiency of the jet pump.

【0040】〈第2,第3の発明〉各外周側ノズル部の
噴出角が吸込口の周方向同一方向へ傾斜しているので、
各外周側ノズル側から吸込口側へ噴出される駆動流体に
旋回流が発生する。このために、吸込口周りの被駆動流
体を吸込口にスムーズに吸い込むことができ、吸込口周
辺部の流れの渦損失とキャビテーションを低減ないし防
止して吸込流量を増大させることができ、ジェットポン
プの効率を高めることができる。
<Second and Third Inventions> Since the ejection angles of the outer peripheral side nozzle portions are inclined in the same direction in the circumferential direction of the suction port,
A swirling flow is generated in the driving fluid ejected from each outer peripheral nozzle side to the suction port side. Therefore, the driven fluid around the suction port can be smoothly sucked into the suction port, and the vortex loss and cavitation of the flow around the suction port can be reduced or prevented to increase the suction flow rate. The efficiency of can be improved.

【0041】〈第4の発明〉各ノズル部の先端部に鋸歯
状の切欠きを形成しているので、駆動流体と被駆動流体
との接触に対する助走区間を形成し、急激な駆動流体に
よる被駆動流体の加速によるキャビテーションの発生を
防止することができる。
<Fourth Invention> Since the nozzle-shaped notch is formed at the tip of each nozzle, a run-up section for contact between the driving fluid and the driven fluid is formed, so that a sudden driving fluid can be used. It is possible to prevent the occurrence of cavitation due to the acceleration of the driving fluid.

【0042】〈第7の発明〉ラッパ形ディフューザ部
は、流速が速いディフューザ入口部で軸方向の面積増加
率を抑えることができるので、ディフューザ内における
流れの剥離を最少限に抑えることができる。
<Seventh Invention> In the trumpet type diffuser portion, since the area increase rate in the axial direction can be suppressed at the diffuser inlet portion where the flow velocity is high, the separation of the flow in the diffuser can be suppressed to a minimum.

【0043】〈第8の発明〉ベル形ディフューザ部は、
流速が速いディフューザ入口部で、流れの微少剥離が発
生するが、その剥離は下流部で再付着する。この再付着
流は一般に、流れの剥離を発生しにくいので、やはりデ
ィフューザ内における流れの剥離を最少限に抑えること
ができる。
<Eighth Invention> The bell-shaped diffuser portion is
A slight flow separation occurs at the diffuser inlet where the flow velocity is fast, but the separation is redeposited at the downstream part. This reattachment flow is generally less prone to flow separation, so again flow separation in the diffuser can be minimized.

【0044】〈第9の発明〉ディフューザ部とスロート
部の少なくとも一方の内面に、旋回流発生用のフィンま
たは溝を設けているので、流体に旋回流を発生させて、
ディフューザ部とスロート部における流体剥離を低減な
いし防止することができ、ディフューザ効率を高めるこ
とができる。
<Ninth invention> Since at least one of the diffuser portion and the throat portion is provided with a fin or groove for generating a swirling flow, a swirling flow is generated in the fluid,
Fluid separation in the diffuser portion and the throat portion can be reduced or prevented, and the diffuser efficiency can be improved.

【0045】〈第10〜第12の発明〉ジェットポンプ
のノズル部の上流側で駆動体流路を立体的に曲げている
ので、このノズルから吸込口へ向けて噴出される駆動流
体に旋回流が発生する。この旋回流は吸込口周りの被駆
動体をスムーズに吸引して、その吸込流量を増大させる
と共に、駆動流体と被駆動流体との混合を促進し、両流
体の運動量の交換を容易にさせるので、ジェットポンプ
の効率を高めることができる。
<10th to 12th inventions> Since the driving body flow path is three-dimensionally bent on the upstream side of the nozzle portion of the jet pump, a swirling flow is generated in the driving fluid ejected from this nozzle toward the suction port. Occurs. This swirling flow smoothly sucks the driven body around the suction port, increases the suction flow rate, promotes the mixing of the driving fluid and the driven fluid, and facilitates the exchange of the momentum of both fluids. , The efficiency of the jet pump can be increased.

【0046】[0046]

【実施例】以下、本発明の実施例を図1〜図18に基づ
いて説明する。なお、図1〜図18中、同一または相当
部分には同一符号を付している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 18, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals.

【0047】図1は本発明の一実施例の全体構成を示す
概略縦断面図であり、図において、ジェットポンプ31
は例えば前記したBWRの原子炉再循環系用に好適なジ
ェットポンプであり、駆動水を噴出する多段加速旋回駆
動水ノズル32を、旋回流発生用のフィン33を備えた
ディフューザ34の吸込口であるベルマウス35に臨ま
せ、多段加速旋回駆動水ノズル32からベルマウス35
へ駆動水Waを噴出させることにより、ベルマウス35
周りの被駆動水Wbをベルマウス35からディフューザ
34内へ吸い込み、この被駆動水Wbを駆動水Waによ
り多段加速してディフューザ34の吐出口340 から吐
出させるようになっている。
FIG. 1 is a schematic vertical sectional view showing the overall construction of an embodiment of the present invention. In the figure, a jet pump 31 is shown.
Is a jet pump suitable for, for example, the above-mentioned BWR nuclear reactor recirculation system, in which a multi-stage acceleration swirl drive water nozzle 32 for ejecting drive water is used as a suction port of a diffuser 34 having fins 33 for generating swirl flow. Face a certain bell mouth 35, and from the multi-stage acceleration swivel drive water nozzle 32 to the bell mouth 35.
By ejecting the driving water Wa to the bell mouth 35
Surrounding driven water Wb is sucked into the diffuser 34 from the bell mouth 35, and this driven water Wb is accelerated in multiple stages by the driving water Wa and discharged from the discharge port 340 of the diffuser 34.

【0048】多段加速旋回駆動水ノズル32は図2にも
示すように、その軸心部に中央側ノズル部である中心ノ
ズル36を設けると共に、この中心ノズル36の外側の
同心円C上にて複数の外周側ノズル部である外周旋回ノ
ズル37a,37b,37c,37dを周方向に等ピッ
チで配設し、これら中心ノズル36と外周旋回ノズル3
7a〜37dとを、中心ノズル36の側面に放射状に突
設された分岐管38a,38b,38c,38dにより
一体または一体的に接続して、いわばクラスタ型に構成
している。
As shown in FIG. 2, the multistage accelerating swirl drive water nozzle 32 is provided with a central nozzle 36, which is the central nozzle portion, at the axial center thereof, and a plurality of concentric circles C are provided outside the central nozzle 36. Outer peripheral swirling nozzles 37a, 37b, 37c, 37d, which are the outer peripheral side nozzle portions of the above, are arranged at equal pitches in the circumferential direction, and these center nozzle 36 and outer peripheral swirling nozzle
7a to 37d are integrally or integrally connected to each other by branch pipes 38a, 38b, 38c and 38d that are radially provided on the side surface of the central nozzle 36 to form a so-called cluster type.

【0049】また、図1,図3(a)に示すように、中
心ノズル36は、その突出長さ(ノズル長)を、各外周
旋回ノズル37a〜37dの突出長さよりも若干長くな
るように設定すると共に、中心ノズル36の中心軸Oa
をディフューザ34の中心軸Obに同軸上に一致させて
いる。
Further, as shown in FIGS. 1 and 3 (a), the central nozzle 36 has a protrusion length (nozzle length) slightly longer than the protrusion length of each of the outer peripheral swivel nozzles 37a to 37d. While setting, the central axis Oa of the central nozzle 36
Is coaxially aligned with the central axis Ob of the diffuser 34.

【0050】さらに、各外周旋回ノズル37a〜37d
の各噴出中心軸Ocを、ディフューザ34のスロート3
9の任意の一点39aに一致させている。この一点39
aは各噴出中心軸Ocにより形成される円錐形の頂点と
なり、この円錐頂点39aの円錐側面に、各外周旋回ノ
ズル37a〜37dの噴出軸方向を沿わせているので、
ベルマウス35へ流入する被駆動水の流れをスムーズに
して流れの渦損失とキャビテーションを低減ないし防止
することができる。
Further, each outer peripheral turning nozzle 37a-37d.
The central axis Oc of each of the jets of the throat 3 of the diffuser 34
It is made to coincide with an arbitrary point 39a of 9. This point 39
Since a is an apex of a conical shape formed by each ejection central axis Oc, and the ejection axial direction of each outer peripheral swirling nozzle 37a to 37d is along the conical side surface of this conical apex 39a,
The flow of the driven water flowing into the bell mouth 35 can be made smooth to reduce or prevent eddy loss and cavitation of the flow.

【0051】また、図2に示すように、各外周旋回ノズ
ル37a〜37dは、その噴出口、つまり噴出中心軸O
cを、これら噴出中心軸Ocを周方向に結ぶ同心円Cの
同一周方向へ所要角傾斜させることにより、ベルマウス
35からスロート39を経由してディフューザ34へ流
入する駆動水に旋回流成分を与え、被駆動水Wbとの境
界層を薄くして、流れの剥離を低減ないし防止するよう
になっている。
Further, as shown in FIG. 2, each of the outer peripheral swirling nozzles 37a to 37d has its ejection port, that is, the ejection central axis O.
By tilting c by the required angle in the same circumferential direction of the concentric circle C connecting these ejection central axes Oc in the circumferential direction, a swirling flow component is given to the driving water flowing from the bell mouth 35 to the diffuser 34 via the throat 39. The boundary layer with the driven water Wb is thinned to reduce or prevent flow separation.

【0052】しかも、図3(b)にも示すように、中心
ノズル36と各外周旋回ノズル37a〜37dの先端部
とには、鋸歯状のノッチ40をそれぞれ形成しており、
これらノッチ40の切欠き深さdを、駆動水Waが被駆
動水Wbに接触して加速させる場合の助走区間に設定し
ており、これにより、駆動水Waにより被駆動水Wbを
急激に加速する場合に生ずるキャビテーションを低減な
いし防止するようになっている。
Moreover, as shown in FIG. 3B, saw-tooth notches 40 are formed in the center nozzle 36 and the tips of the outer peripheral swiveling nozzles 37a to 37d, respectively.
The notch depth d of these notches 40 is set to the approach section when the driving water Wa contacts and accelerates the driven water Wb, whereby the driven water Wb is rapidly accelerated by the driving water Wa. Cavitation that occurs in the case of doing so is reduced or prevented.

【0053】一方、ディフューザ34としては例えば図
4(a)で示す円錐形34a,同図(b)のラッパ形3
4b,同図(c)のベル形34c等のいずれかに構成し
ている。円錐形ディフューザ34aは、その側面が所要
の円錐角の直線で形成されるものであり、幾何学で円錐
あるいは円錐台と定義される形状に形成されており、形
状が比較的単純であるので、加工も容易であるために、
今日も多用されている。しかし、この円錐形ディフュー
ザ34aを高M比のジェットポンプとして用いると、軸
方向面積が2乗のカーブで増大するため、その上流部に
旋回流発生用の旋回フィン33を設けても、途中で流れ
の剥離が生じ易い。
On the other hand, as the diffuser 34, for example, a conical shape 34a shown in FIG. 4 (a) and a trumpet shape 3 shown in FIG. 4 (b) are used.
4b, a bell shape 34c shown in FIG. The conical diffuser 34a has its side surface formed by a straight line having a required cone angle, and is formed in a shape defined as a cone or a truncated cone in geometry, and since the shape is relatively simple, Because it is easy to process,
It is used a lot today. However, if this conical diffuser 34a is used as a jet pump with a high M ratio, the axial area increases with a squared curve. Therefore, even if a swirling fin 33 for swirling flow generation is provided in the upstream part of the jet pump, Flow separation is likely to occur.

【0054】一方、ラッパ形ディフューザ34bは図5
(a)に示すように、その側面が吐出口34oで拡大す
る楕円弧(ラッパ形)を成す形状であり、流速が速いデ
ィフューザ入口で軸方向の面積増加率を抑えることがで
きるので、下流部に旋回フィン33を設けることにより
流れの剥離を最少限に抑えることができる。
On the other hand, the trumpet diffuser 34b is shown in FIG.
As shown in (a), the side surface has a shape of an elliptic arc (trumpet shape) that expands at the discharge port 34o, and the axial area increase rate can be suppressed at the diffuser inlet with a high flow velocity, so By providing the swirling fins 33, flow separation can be suppressed to a minimum.

【0055】ベル形ディフューザ34cは図5(b)に
示すように、その側面がディフューザ入口部で拡大する
楕円弧(釣鐘形、すなわちベル形)をしているものであ
る。これはスロート39からベル形ディフューザ34c
へ流入した流速の速いディフューザ入口で、直ちに流れ
を故意に微少剥離させた後、再付着させるものであり、
流速の速い強固な再付着流が剥離しにくいという性質を
利用したものである。
As shown in FIG. 5B, the bell-shaped diffuser 34c has an elliptic arc (bell-shaped, or bell-shaped) whose side surface expands at the diffuser inlet. This is from throat 39 to bell-shaped diffuser 34c
At the inlet of the diffuser with high flow velocity, the flow is intentionally minutely separated and then reattached.
It utilizes the property that a strong reattachment flow with a high flow velocity is unlikely to separate.

【0056】そして、各ディフューザ34a,34b,
34cの旋回フィン33の傾斜角度を15°±5°に設
定している。その理由は図5(c)に示すように例えば
円錐角が15°の円錐形ディフューザ34aにおいて
は、フィン角度が10°未満ではフィン効果が小さくて
流れが不安定となる一方、20°以上では旋回フィン3
3で流れの剥離を生じ、圧力損失が増大することが最新
のコンピュータによる流動分析により判明したためであ
る。なお、旋回フィン33は流体に旋回流を発生せしめ
る溝でもよい。
Then, each diffuser 34a, 34b,
The inclination angle of the swivel fin 33 of 34c is set to 15 ° ± 5 °. The reason is that, for example, in the conical diffuser 34a having a cone angle of 15 ° as shown in FIG. 5 (c), if the fin angle is less than 10 °, the fin effect is small and the flow becomes unstable. Swivel fin 3
This is because it was found by the latest computer-aided flow analysis that flow separation occurred in 3 and the pressure loss increased. The swirl fins 33 may be grooves that generate swirl flow in the fluid.

【0057】次に本実施例の作用を説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.

【0058】高圧の駆動水Waが多段加速旋回駆動水ノ
ズル32の中心ノズル36と各外周旋回ノズル37a〜
37dからベルマウス35に向けて噴出されると、ま
ず、中心ノズル36よりもノズル長が短かい各外周旋回
ノズル37a〜37dからの駆動水Waがベルマウス3
5へ到達して、ベルマウス35周りの被駆動水Wbを吸
い込むと共に加速し、さらに、これら流体Wa,Wb
に、各外周旋回ノズル37a〜37dの周方向の傾斜に
より旋回流を与える。
The high-pressure drive water Wa is the central nozzle 36 of the multi-stage acceleration swirl drive water nozzle 32 and the outer peripheral swirl nozzles 37a ...
When jetted from 37d toward the bell mouth 35, first, the driving water Wa from each of the outer peripheral swirling nozzles 37a to 37d having a shorter nozzle length than the central nozzle 36 is supplied to the bell mouth 3.
5, the driven water Wb around the bell mouth 35 is sucked and accelerated, and further, the fluids Wa, Wb
In addition, a swirling flow is given by the inclination of the outer peripheral swirling nozzles 37a to 37d in the circumferential direction.

【0059】このために、被駆動水Wbはベルマウス3
5内にスムーズに吸い込まれ、ベルマウス35からスロ
ート39を経由してディフューザ34内へ流入する流れ
に旋回流成分を与えることにより、両水Wa,Wbの境
界層を薄くして流れの剥離を低減ないし防止することが
できる。
For this reason, the driven water Wb is supplied to the bell mouth 3
5 is swirled smoothly into the diffuser 34 from the bell mouth 35 through the throat 39 to give a swirling flow component to thin the boundary layer between the waters Wa and Wb to separate the flow. It can be reduced or prevented.

【0060】つまり、各外周旋回ノズル37a〜37d
の噴出方向をスロート39内の円錐頂点39aの円錐側
面に沿わせているので、ベルマウス35内へ流入する被
駆動水Wbをスムーズにして流れの渦損失とキャビテー
ションとを低減ないし防止することができる。
That is, the outer peripheral turning nozzles 37a to 37d
Since the ejection direction of the water is along the conical side surface of the conical apex 39a in the throat 39, the driven water Wb flowing into the bell mouth 35 can be smoothed to reduce or prevent flow eddy loss and cavitation. it can.

【0061】このように外周旋回ノズル37a〜37d
から噴出された駆動水Waにより加速された被駆動水W
bは、次に中心ノズル36から噴出される高圧の駆動水
Waによりさらに加速される。つまり、ディフューザ3
4内の流体を駆動水Waにより多段(2段)かつ異なる
断面で加速するので、流れの渦損失とキャビテーション
とを低減ないし防止することができる上に、エネルギの
伝達を多段に分けて行なえるため、エネルギの損失を少
なくして加速性能を高めることができる。
In this way, the outer peripheral turning nozzles 37a to 37d
Driven water W accelerated by driving water Wa jetted from
b is further accelerated by the high-pressure drive water Wa jetted from the central nozzle 36 next. That is, diffuser 3
Since the fluid in 4 is accelerated in multiple stages (two stages) and different cross sections by the drive water Wa, eddy loss and cavitation of the flow can be reduced or prevented, and energy can be transmitted in multiple stages. Therefore, energy loss can be reduced and acceleration performance can be improved.

【0062】また、各ノズル36,37a〜37dの先
端部に、ノッチ40を形成しているので、駆動水Waと
被駆動水Wbの接触に助走区間を設けて被駆動水Wbを
徐々に加速することができ、急激に加速する場合に発生
するキャビテーションを低減ないし防止することができ
る上に、エネルギ損失を低減することができる。
Further, since the notch 40 is formed at the tip of each of the nozzles 36, 37a to 37d, an approach section is provided in the contact between the driving water Wa and the driven water Wb to gradually accelerate the driven water Wb. Therefore, it is possible to reduce or prevent cavitation that occurs when abruptly accelerating, and it is possible to reduce energy loss.

【0063】そして、スロート39内で混合された駆動
水Waと被駆動水Wbはさらにディフューザ34(34
a,34b,34c)において減速されて昇圧され、吐
出口34oから吐出される。
The driving water Wa and the driven water Wb mixed in the throat 39 are further diffused by the diffuser 34 (34
a, 34b, 34c), the pressure is reduced and the pressure is increased, and the liquid is discharged from the discharge port 34o.

【0064】図6はこのような本実施例のジェットポン
プ31のM比−効率曲線Dを、M比7をピークに設定し
た従来例のM比−効率曲線Eと、M比10をピークに設
定した従来例のM比−効率曲線Fとを比較して示してお
り、本実施例のジェットポンプ31の効率が大幅に向上
していることがわかる。
FIG. 6 shows the M ratio-efficiency curve D of the jet pump 31 of this embodiment, the M ratio-efficiency curve E of the conventional example in which the M ratio of 7 is set to the peak, and the M ratio of 10 in the peak. It is shown by comparing with the set M ratio-efficiency curve F of the conventional example, and it can be seen that the efficiency of the jet pump 31 of the present example is significantly improved.

【0065】このように、本実施例の高効率ジェットポ
ンプ31は、次世代沸騰水型原子炉の再循環系に適用し
た場合、その高い効率を生かして、原子炉格納容器内に
大型の回転機械を設置せず、原子炉圧力容器の下部や原
子炉格納容器内でのメンテナンス作業を不要にするとい
う「定検作業員を含めて人に優しい原子炉」である次世
代沸騰水型原子炉を実現でき、産業上や国際的なエネル
ギ政策上極めて実用的効果が高い。
As described above, when the high efficiency jet pump 31 of this embodiment is applied to the recirculation system of the next-generation boiling water reactor, the high efficiency jet pump 31 makes the most of its high efficiency to make a large rotation in the reactor containment vessel. Next-generation boiling water reactor, which is a "human-friendly reactor including regular inspection workers" that does not require maintenance work in the lower part of the reactor pressure vessel or in the reactor containment vessel without installing machinery. Can be realized, and is highly practical in terms of industry and international energy policy.

【0066】なお、外周旋回ノズル37a〜37dのノ
ズル数は前記実施例に限定されるものではなく、例えば
図7(a)〜(c)に示すように、5本37a〜37
e,6本37a〜37f,8本37a〜37hでもよ
く、その本数には限定されない。
The number of the outer peripheral swivel nozzles 37a to 37d is not limited to the number of nozzles in the above embodiment, and for example, as shown in FIGS. 7 (a) to 7 (c), five nozzles 37a to 37d are provided.
e, six 37a to 37f, eight 37a to 37h may be used, and the number thereof is not limited.

【0067】しかし、これら外周旋回ノズル37a〜3
7hの本数を余り多くすると、駆動水Waの運動量交換
表面積は増大するが、同時に分岐管38a〜38hの本
数が増加するので、その分、ベルマウス35の開口を分
岐管38a〜38hにより覆う面積が増大して、開口面
積が減少し、多段加速旋回駆動効果が低減する場合もあ
る。
However, these peripheral swirling nozzles 37a-3
When the number of 7h is too large, the momentum exchange surface area of the driving water Wa increases, but at the same time, the number of the branch pipes 38a to 38h also increases. Therefore, the area of the bell mouth 35 covered by the branch pipes 38a to 38h is correspondingly increased. May increase, the opening area may decrease, and the multi-stage acceleration turning drive effect may decrease.

【0068】また、図8(a)で示すジェットポンプ5
1は前記実施例のジェットポンプ31の多段加速旋回駆
動水ノズル32の上流端に、上段ベルマウス52と上段
駆動水ノズル53とをこの順に順次設けて、ノズルとベ
ルマウスとを上下2段に構成することにより高効率かつ
高M比を図った点に特徴がある。なお、図8(a)中、
符号54は多段加速旋回駆動水ノズル32を下段のベル
マウス35に接続して支持するリブである。
Further, the jet pump 5 shown in FIG.
1, the upper stage bell mouth 52 and the upper stage drive water nozzle 53 are sequentially provided in this order at the upstream end of the multi-stage acceleration swirl drive water nozzle 32 of the jet pump 31 of the above-mentioned embodiment, and the nozzle and the bell mouth are arranged in upper and lower two stages. It is characterized in that it has a high efficiency and a high M ratio by being configured. In addition, in FIG.
Reference numeral 54 is a rib that connects and supports the multi-stage acceleration swivel drive water nozzle 32 to the bell mouth 35 in the lower stage.

【0069】さらに、図8(b)で示すジェットポンプ
61のように各外周旋回ノズル37a〜37dの基端部
(図中上端部)を下段の中心ノズル36の側面に接続せ
ずに、上段駆動水ノズル53の側面まで延伸する延伸部
62をそれぞれ一体または一体的に設け、これら各延伸
部62を第1段駆動水ノズル53の側面にそれぞれ接続
してもよい。なお、現在使用されている原子炉用ジェッ
トポンプは、例えば図21に示すようにライザ管8の上
部で複数本(2本)に分岐し、180°流れの向きを換
えてから、その後各々別のジェットポンプ1,1のノズ
ルに流入する構造のものがあるが、本発明は、そのよう
な分岐管があっても、このジェットポンプ1に適用する
ことができる。
Further, like the jet pump 61 shown in FIG. 8B, the base end portions (upper end portions in the drawing) of the outer peripheral swirling nozzles 37a to 37d are not connected to the side surfaces of the lower central nozzle 36, but are connected to the upper stage. The extending portions 62 extending to the side surface of the driving water nozzle 53 may be integrally or integrally provided, and these extending portions 62 may be connected to the side surfaces of the first stage driving water nozzle 53, respectively. Note that the currently used reactor jet pump is divided into a plurality (two) at the upper part of the riser pipe 8 as shown in FIG. Although there is a structure in which the jet pumps 1 and 1 flow into the nozzles of the jet pumps 1, 1, the present invention can be applied to the jet pump 1 even with such a branch pipe.

【0070】このジェットポンプ61によれば、上段駆
動水ノズル53の駆動水Waの一部を下段の各外周旋回
ノズル37a〜37dに分流させて供給するので、下段
の各外周旋回ノズル37a〜37dの駆動水Waの水温
を低下させることにより、キャビテーションを一層低減
することができる。
According to this jet pump 61, since a part of the driving water Wa of the upper stage driving water nozzle 53 is diverted and supplied to the lower outer peripheral swirling nozzles 37a to 37d, the lower outer peripheral swirling nozzles 37a to 37d are supplied. By lowering the water temperature of the driving water Wa, it is possible to further reduce cavitation.

【0071】また、この実施例では一段式のジェットポ
ンプ31に比してさらに高い効率とM比とを得ることが
できるが、その反面、駆動水の圧力を高くする必要があ
るので、1段式と2段式の使い分けはM比が約10前後
を境に決定するとよい。
Further, in this embodiment, higher efficiency and M ratio can be obtained as compared with the one-stage type jet pump 31, but on the other hand, since the driving water pressure needs to be increased, one stage It is advisable to determine whether to use the formula or the two-stage formula at an M ratio of about 10 as a boundary.

【0072】図9,図10(a)は本発明の他の実施例
のジェットポンプ71を示しており、これは図1〜図3
で示すジェットポンプ31の中心ノズル36の駆動水上
流端に、これより大径の有底円筒状のノズル台座72を
一体または一体的に接続し、このノズル台座72の下底
部に、中心ノズル36の外周側にて外周旋回ノズル37
a〜37dを同心状に植設して、分岐管38a〜38d
を省略した点に特徴がある。
9 and 10 (a) show a jet pump 71 according to another embodiment of the present invention, which is shown in FIGS.
A nozzle base 72 having a bottom and a cylindrical shape having a larger diameter than that is integrally or integrally connected to the drive water upstream end of the center nozzle 36 of the jet pump 31 shown in FIG. On the outer peripheral side of the outer peripheral swirling nozzle 37
a-37d are concentrically planted, and branch pipes 38a-38d
It is characterized by omitting.

【0073】このジェットポンプ71によれば、分岐管
38a〜38dを省略した分、構成の簡単化を図ること
ができる上に、ベルマスウ35の開口を分岐管38a〜
38dにより塞ぐことが少なくなるので、その開口面積
の拡大を図ることができ、被駆動水Wbの吸込流量を増
大させてジェットポンプの効率向上を図ることができ
る。
According to this jet pump 71, since the branch pipes 38a to 38d are omitted, the structure can be simplified, and the opening of the bell masque 35 is divided into the branch pipes 38a to 38d.
Since it is less likely to be blocked by 38d, the opening area can be increased, and the suction flow rate of the driven water Wb can be increased to improve the efficiency of the jet pump.

【0074】なお、この実施例のジェットポンプ71に
おいては、外周旋回ノズル37a〜37dを図10
(b)に示すように、6本37a〜37f設けてもよ
く、また、図11(a)に示すように、ノズル台座72
の下底面に中心ノズル36と5本の外周旋回ノズル37
a〜37eとをほぼ三角形状に配設してもよく、その配
列形状は問わない。
In the jet pump 71 of this embodiment, the outer peripheral swirling nozzles 37a to 37d are arranged as shown in FIG.
Six pieces 37a to 37f may be provided as shown in FIG. 11B, and a nozzle pedestal 72 as shown in FIG.
The center nozzle 36 and the five outer peripheral swivel nozzles 37 are provided on the lower bottom surface.
The elements a to 37e may be arranged in a substantially triangular shape, and the arrangement shape thereof does not matter.

【0075】また、図11(b)に示すように例えば4
本の中心ノズル36a,36b,36c,36dをノズ
ル台座72の下底面の中心部において周方向に等ピッチ
で配設する一方、4本の外周側ノズル37a〜37dを
各分岐管38a〜38dによりノズル台座72の側面に
接続してもよく、これら中心ノズル36a〜36dと外
周側ノズル37a〜37dの本数には限定されない。
Further, as shown in FIG. 11B, for example, 4
The central nozzles 36a, 36b, 36c, 36d are arranged at equal intervals in the circumferential direction at the center of the lower bottom surface of the nozzle pedestal 72, while the four outer peripheral side nozzles 37a-37d are provided by the branch pipes 38a-38d. It may be connected to the side surface of the nozzle pedestal 72, and the number of the central nozzles 36a to 36d and the outer peripheral side nozzles 37a to 37d is not limited.

【0076】図12は図9と図10(a)で示すジェッ
トポンプ71のM比−効率曲線Gを、M比10をピーク
に設計した従来のジェットポンプのM比−効率曲線Hと
比較して示しており、本実施例71の方が従来例よりも
3〜4%程度の効率向上が見られる。つまり、高いM比
においても高い効率を得ることができる。
FIG. 12 compares the M ratio-efficiency curve G of the jet pump 71 shown in FIGS. 9 and 10 (a) with the M ratio-efficiency curve H of a conventional jet pump designed to have an M ratio of 10 as a peak. In this example, the efficiency of the example 71 is improved by about 3 to 4% as compared with the conventional example. That is, high efficiency can be obtained even at a high M ratio.

【0077】図13(a),(b)は本発明のさらに他
の実施例のジェットポンプ81の正面とその側面とをそ
れぞれ示しており、これは1つのノズル82を有する逆
U字状のノズル管83に、ライザフランジ継手84によ
りライザ管85を着脱自在に接続している。
FIGS. 13 (a) and 13 (b) respectively show the front and side faces of a jet pump 81 according to still another embodiment of the present invention, which has an inverted U-shape having one nozzle 82. A riser pipe 85 is detachably connected to the nozzle pipe 83 by a riser flange joint 84.

【0078】また、ノズル82が臨むベルマウス86を
一体に連成しているスロート87をスロートフランジ継
手88により円錐台形状等のディフューザ89を着脱自
在に接続している。
Further, a throat 87 integrally connecting a bell mouth 86 facing the nozzle 82 is detachably connected to a diffuser 89 having a truncated cone shape by a throat flange joint 88.

【0079】つまり、高圧駆動水を噴出するノズル82
を有するノズル管83と、ノズル82からの高圧駆動水
の噴出を受けるベルマウス86は摩耗が激しいので、こ
れら83,86を各フランジ継手84,88により着脱
することにより交換品と適宜交換することができる。
That is, the nozzle 82 for ejecting high-pressure drive water
Since the nozzle pipe 83 having the above and the bell mouth 86 which receives the jet of high pressure driving water from the nozzle 82 are worn away, these 83 and 86 are detachably attached by the respective flange joints 84 and 88, so that they can be appropriately exchanged for a replacement. You can

【0080】そして、ノズル管83はノズル82の駆動
水上流側の第1曲げ部90と第2曲げ部91とにおいて
同一平面上でほぼ90°折り曲げることにより逆U字状
に形成されており、ライザ管85の下流端部(図13で
は上端部)を第1,第2曲げ部90,91の中心軸を含
む曲げ平面に対して垂直方向に折曲して第3曲げ部92
を形成し、さらに、第2曲げ部91から第3曲げ部92
までの長さをライザ管85の内径rの約10倍(10
r)以内に形成し、図19で示す従来のジェットポンプ
1の長さ20rよりも短かく形成している。
The nozzle tube 83 is formed in an inverted U-shape by bending the first bent portion 90 and the second bent portion 91 of the nozzle 82 on the upstream side of the driving water by approximately 90 ° on the same plane. The downstream end portion (upper end portion in FIG. 13) of the riser pipe 85 is bent in a direction perpendicular to a bending plane including the central axes of the first and second bending portions 90 and 91 to form a third bending portion 92.
To form a second bent portion 91 to a third bent portion 92.
Up to about 10 times the inner diameter r of the riser pipe 85 (10
It is formed within r) and is shorter than the length 20r of the conventional jet pump 1 shown in FIG.

【0081】つまり、第1,第2,第3曲げ部90,9
1,92により三次元、すなわち立体的に曲げることに
より、ノズル82に流入する前に高圧駆動水に三次元的
な曲がりを与えて、ノズル82から噴出する高圧駆動水
に旋回流を与え、この旋回流により、ベルマウス86か
らその内部へ吸引される被駆動水の吸引と混合とを促進
し、駆動水Waと被駆動水Wbとの運動量の変換を容易
かつ円滑にし、ジェットポンプの効率の向上を図ってい
る。
That is, the first, second and third bent portions 90, 9
By bending three-dimensionally by 1, 92, that is, three-dimensionally, the high-pressure driven water is given a three-dimensional bend before flowing into the nozzle 82, and a swirl flow is given to the high-pressure driven water ejected from the nozzle 82. The swirling flow promotes suction and mixing of the driven water sucked from the bell mouth 86 into the bell mouth 86, facilitates and smoothly converts the momentum of the driving water Wa and the driven water Wb, and improves the efficiency of the jet pump. We are trying to improve.

【0082】次に、このような配管曲げにより、ここを
通る駆動水Waの流れが実際にどのように変化するかを
コンピュータによる最新の流動解析に基づいて説明す
る。
Next, how the flow of the driving water Wa passing therethrough actually changes due to such pipe bending will be described based on the latest flow analysis by a computer.

【0083】まず、図14に示すように配管100を、
駆動水の流入側inから流出側outに向けて、第1,第
2,第3,第4曲げ部101,102,103,104
の箇所において、同一平面上でほぼ90°曲げた場合
に、流出側outの観測部105の軸横断面においてど
のような二次流れ分布になるか計算したところ、図15
で示す結果を得た。なお、図15中小矢印は二次流れの
流れ方向を示す。
First, the pipe 100 as shown in FIG.
From the inflow side in of the driving water toward the outflow side out, the first, second, third and fourth bent portions 101, 102, 103, 104
15 shows that the secondary flow distribution in the axial cross section of the observation section 105 on the outflow side out is calculated when the same is bent at approximately 90 ° on the same plane.
The results shown in are obtained. The small arrows in FIG. 15 indicate the flow direction of the secondary flow.

【0084】一方、図16に示すように配管110を、
駆動水の流入側inから流出側outに向けて第1〜第3
曲げ部111〜113でほぼ90°ずつ立体的に曲げた
場合には、流出側outの観測部114の軸横断面にお
ける二次流れが図17の小矢印に示すように分布し、旋
回流が発生していることが判明した。
On the other hand, as shown in FIG.
From the inflow side in of the drive water to the outflow side out
When the bending portions 111 to 113 are three-dimensionally bent by approximately 90 °, the secondary flow in the axial cross section of the observation portion 114 on the outflow side out is distributed as shown by the small arrow in FIG. 17, and the swirling flow is generated. It turned out to be occurring.

【0085】つまり、駆動水の流路を図13と図16に
示すように立体的に曲げた場合には、駆動水に旋回流を
発生させることができるので、被駆動水の吸引と、駆動
水と被駆動水との混合を促進し、駆動水と被駆動水との
運動量の変換を容易にさせることができる。これによ
り、スロート87を相対的に短かくすることができるの
で、流路壁における流体抵抗を低減し、ジェットポンプ
の効率を高めることができる。
That is, when the flow path of the driving water is three-dimensionally bent as shown in FIGS. 13 and 16, a swirling flow can be generated in the driving water, so that the driven water is sucked and the driving water is driven. Mixing of water and driven water can be promoted, and the momentum of driving water and driven water can be easily converted. As a result, the throat 87 can be made relatively short, so that the fluid resistance in the flow path wall can be reduced and the efficiency of the jet pump can be increased.

【0086】また、本実施例では図13で示すジェット
ポンプ81の第2曲げ部91において、第1,第3曲げ
部90,92に対して三次元的に曲げてもよく、さら
に、この第2曲げ部91で図18のようにノズル管83
を立体的に曲げてもよい。
In the present embodiment, the second bending portion 91 of the jet pump 81 shown in FIG. 13 may be bent three-dimensionally with respect to the first and third bending portions 90 and 92. Nozzle tube 83 at the second bent portion 91 as shown in FIG.
May be bent three-dimensionally.

【0087】さらにまた、図18(a),(b)におけ
る第3曲げ部92は駆動水Waに旋回流を与えるために
必ずしも必要ではなく、第1曲げ部90と第2曲げ部9
1のみで立体的な曲げを形成してもよく、これによって
も駆動水に旋回流を与えることができる点が実験的にも
確められている。
Furthermore, the third bent portion 92 in FIGS. 18 (a) and 18 (b) is not always necessary to give the swirling flow to the driving water Wa, and the first bent portion 90 and the second bent portion 9 are not necessary.
It is experimentally confirmed that the three-dimensional bending may be formed by only one, and the swirling flow can be given to the driving water also by this.

【0088】すなわち、第1曲げ部90からライザ管8
5の内径rの10倍(10r)以内において2箇所以上
の立体的な曲げ部を形成することにより、駆動水に旋回
流を与えることができる。
That is, from the first bent portion 90 to the riser pipe 8
By forming two or more three-dimensional bent portions within 10 times (10r) of the inner diameter r of 5, the swirling flow can be given to the driving water.

【0089】また、前記各実施例では、本発明を、被駆
動流体を吸引して昇圧するジェットポンプに適用する場
合について述べたが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、例えば蒸気をノズルから噴出させて、その凝縮
効果により第2の流体を吸引するスチームインジェクタ
ー等にも適用することができる。
Further, in each of the above-mentioned embodiments, the case where the present invention is applied to the jet pump for sucking and increasing the pressure of the driven fluid has been described, but the present invention is not limited to this and, for example, steam is used. It can also be applied to a steam injector or the like that is ejected from a nozzle and sucks the second fluid by its condensation effect.

【0090】[0090]

【発明の効果】以上説明したように本願第1〜第9の発
明は、被駆動流体を駆動流体により軸方向で多段階で加
速し、異なる断面で加速するので、1段階で加速する従
来例に比して圧力損失を低減すると共に、キャビテーシ
ョンを低減ないし防止してジェットポンプの効率を高め
ることができる。
As described above, in the first to ninth inventions of the present application, the driven fluid is accelerated in multiple stages in the axial direction by the driving fluid and is accelerated in different cross sections. It is possible to reduce the pressure loss, reduce or prevent cavitation, and improve the efficiency of the jet pump.

【0091】また、本願第2,第3の発明は、各外周側
ノズル部の噴出角が吸込口の周方向で同一方向へ傾斜し
ているので、各外周側ノズル側から吸込口側へ噴出され
る駆動流体に旋回流を発生させることができる。このた
めに、吸込口周りの被駆動流体を吸込口にスムーズに吸
い込むことができ、流れの渦損失とキャビテーションを
低減ないし防止して吸込流量を増大させることができ、
ジェットポンプの効率を高めることができる。
Further, in the second and third inventions of the present application, since the ejection angle of each outer peripheral side nozzle portion is inclined in the same direction in the circumferential direction of the suction port, ejection is performed from each outer peripheral side nozzle side to the suction port side. It is possible to generate a swirling flow in the driven fluid. Therefore, the driven fluid around the suction port can be smoothly sucked into the suction port, and the suction flow rate can be increased by reducing or preventing eddy loss and cavitation of the flow.
The efficiency of the jet pump can be increased.

【0092】さらに、本願第4の発明は、各ノズル部の
先端部に鋸歯状の切欠きを形成しているので、駆動流体
と被駆動流体との接触に対する助走区間を形成し、急激
な被駆動流体の加速によるキャビテーション発生を防止
することができる。
Further, according to the fourth aspect of the present invention, since the saw-tooth notch is formed at the tip of each nozzle portion, the run-up section for contact between the driving fluid and the driven fluid is formed, and the abrupt contact is made. It is possible to prevent the occurrence of cavitation due to the acceleration of the driving fluid.

【0093】さらにまた、本願第7の発明は、流速が速
いディフューザ入口部で軸方向の面積増加率を抑えるこ
とができるので、ディフューザ内における流れの剥離を
最少限に抑えることができる。
Furthermore, according to the seventh aspect of the present invention, since the area increase rate in the axial direction can be suppressed at the diffuser inlet portion where the flow velocity is high, the flow separation in the diffuser can be suppressed to the minimum.

【0094】また、本願第8の発明は、流速が速いディ
フューザ入口部で、流れの微少剥離が発生するが、その
剥離は下流部で再付着し、この再着流は一般に、流れの
剥離を発生しにくいので、やはりディフューザ内におけ
る流れの剥離を最少限に抑えることができる。
Further, in the eighth invention of the present application, slight separation of the flow occurs at the diffuser inlet portion where the flow velocity is high, but the separation reattaches at the downstream portion, and this re-adhesion flow generally causes the separation of the flow. Since it hardly occurs, flow separation in the diffuser can be suppressed to a minimum.

【0095】さらに、本願第9の発明は、ディフューザ
部とスロート部の少なくとも一方の内面に、旋回流発生
用のフィンまたは溝を設けているので、流体に旋回流を
発生させて、ディフューザ部とスロート部における流体
剥離を低減ないし防止することができ、ディフューザ効
率を高めることができる。
Further, in the ninth invention of the present application, since the fins or grooves for generating the swirling flow are provided on the inner surface of at least one of the diffuser portion and the throat portion, the swirling flow is generated in the fluid to form the swirling flow. Fluid separation in the throat portion can be reduced or prevented, and the diffuser efficiency can be increased.

【0096】さらにまた、本願第10〜第12の発明
は、ジェットポンプのノズル部の上流側で流路を立体的
に曲げているので、このノズルから吸込口へ向けて噴出
される駆動流体に旋回流が発生する。この旋回流は吸込
口周りの被駆動体をスムーズに吸引して、その吸込流量
を増大させると共に、駆動流体と被駆動流体との混合を
促進し、両流体の運動量の交換を容易にさせるので、ジ
ェットポンプの効率を高めることができる。
Furthermore, in the tenth to twelfth inventions of the present application, since the flow path is three-dimensionally bent on the upstream side of the nozzle portion of the jet pump, the driving fluid ejected from this nozzle toward the suction port is A swirling flow is generated. This swirling flow smoothly sucks the driven body around the suction port, increases the suction flow rate, promotes the mixing of the driving fluid and the driven fluid, and facilitates the exchange of the momentum of both fluids. , The efficiency of the jet pump can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るジェットポンプの一実施例の全体
構成を示す概略縦断面図。
FIG. 1 is a schematic vertical sectional view showing the overall configuration of an embodiment of a jet pump according to the present invention.

【図2】図1で示す実施例の要部平面図。FIG. 2 is a plan view of a main part of the embodiment shown in FIG.

【図3】(a)は図1の要部拡大図、(b)は図3
(a)のノズル先端部の拡大図。
FIG. 3A is an enlarged view of a main part of FIG. 1, and FIG.
The enlarged view of the nozzle tip part of (a).

【図4】図1で示すディフューザの変形例をそれぞれ示
しており、(a)は円錐形ディフューザ、(b)はラッ
パ形ディフューザ、(c)はベル形ディフューザをそれ
ぞれ示す図。
4A and 4B respectively show modified examples of the diffuser shown in FIG. 1, in which FIG. 4A is a conical diffuser, FIG. 4B is a trumpet diffuser, and FIG. 4C is a bell diffuser.

【図5】(a)は図4(b)で示すラッパ形ディフュー
ザの形状を説明する図、(b)は図4の(c)で示すベ
ル形ディフューザの形状を示す図、(c)は円錐形ディ
フューザにおける旋回用フィン角度と圧力損失係数との
相対関係を示すグラフ。
5A is a diagram illustrating the shape of the trumpet diffuser shown in FIG. 4B, FIG. 5B is a diagram showing the shape of the bell diffuser shown in FIG. 4C, and FIG. 6 is a graph showing a relative relationship between a swirl fin angle and a pressure loss coefficient in a conical diffuser.

【図6】図1で示す本実施例のM比−効率曲線を従来例
のものと比較して示すグラフ。
FIG. 6 is a graph showing an M ratio-efficiency curve of the present example shown in FIG. 1 in comparison with that of a conventional example.

【図7】(a)〜(c)は図1で示す多段加速旋回駆動
水ノズルの変形例をそれぞれ示す平面図。
7A to 7C are plan views respectively showing modified examples of the multi-stage acceleration swirl drive water nozzle shown in FIG. 1.

【図8】(a)は本発明の他の実施例の要部斜視図、
(b)は本発明のさらに他の実施例の要部斜視図。
FIG. 8A is a perspective view of an essential part of another embodiment of the present invention,
FIG. 6B is a perspective view of a main part of still another embodiment of the present invention.

【図9】本発明の他の実施例の概略縦断面図。FIG. 9 is a schematic vertical sectional view of another embodiment of the present invention.

【図10】(a)は図9で示すノズル部の拡大斜視図、
(b)は同図(a)の底面図。
10 (a) is an enlarged perspective view of the nozzle portion shown in FIG. 9,
(B) is a bottom view of the same figure (a).

【図11】(a)は図10で示すノズル部の変形例の底
面図、(b)は同じくさらに他の変形例の底面図。
11A is a bottom view of a modified example of the nozzle portion shown in FIG. 10, and FIG. 11B is a bottom view of still another modified example.

【図12】図9で示す実施例のM比−効率曲線を従来例
のものと比較して示すグラフ。
FIG. 12 is a graph showing the M ratio-efficiency curve of the example shown in FIG. 9 in comparison with that of the conventional example.

【図13】(a)は本発明の他の実施例の一部切欠き正
面図、(b)は同図(a)の側面図。
13A is a partially cutaway front view of another embodiment of the present invention, and FIG. 13B is a side view of FIG. 13A.

【図14】配管を平面的に曲げた場合の一例の斜視図。FIG. 14 is a perspective view of an example when the pipe is bent in a plane.

【図15】図14で示す配管の観測部における二次流れ
分布を示す図。
15 is a diagram showing a secondary flow distribution in the observation part of the pipe shown in FIG.

【図16】配管を立体的に曲げた場合の一例の斜視図。FIG. 16 is a perspective view of an example in which the pipe is bent three-dimensionally.

【図17】図16で示す配管の観測部における二次流れ
分布を示す図。
17 is a diagram showing the secondary flow distribution in the observation part of the pipe shown in FIG.

【図18】(a)は図13で示す実施例の変形例を示す
一部切欠き正面図、(b)は同図(a)の側面図。
18A is a partially cutaway front view showing a modified example of the embodiment shown in FIG. 13, and FIG. 18B is a side view of FIG.

【図19】(a)は従来のジェットポンプの一部切欠き
正面図、(b)は同図(a)の側面図。
19 (a) is a partially cutaway front view of a conventional jet pump, and FIG. 19 (b) is a side view of FIG. 19 (a).

【図20】図19のジェットポンプの作用を示す図。20 is a view showing the action of the jet pump of FIG.

【図21】図19で示す従来のジェットポンプをBWR
の原子炉再循環系に組み込む場合の再循環循環系と給水
系の系統構成等を示す図。
FIG. 21 shows a conventional jet pump shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a system configuration of a recirculation circulation system and a water supply system when incorporated into the reactor recirculation system of FIG.

【図22】従来のジェットポンプのM比−効率曲線を示
すグラフ。
FIG. 22 is a graph showing an M ratio-efficiency curve of a conventional jet pump.

【図23】図19等で示す従来のジェットポンプの圧力
分布図。
23 is a pressure distribution diagram of the conventional jet pump shown in FIG. 19 and the like.

【図24】図23の一部拡大図。FIG. 24 is a partially enlarged view of FIG. 23.

【図25】図19等で示す従来のジェットポンプの速度
ベクトル図。
FIG. 25 is a velocity vector diagram of the conventional jet pump shown in FIG. 19 and the like.

【図26】図25の一部拡大図。26 is a partially enlarged view of FIG. 25.

【図27】図25の他の一部の拡大図。FIG. 27 is an enlarged view of another part of FIG. 25.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

31,51,61,71,81 ジェットポンプ 32 多段加速旋回駆動水ノズル 33 旋回フィン 34,89 ディフューザ 34a 円錐形ディフューザ 34b ラッパ形ディフューザ 34c ベル形ディフューザ 34o 吐出口 35,86 ベルマウス 36 中心ノズル 37a〜37h 外周旋回ノズル 38a〜38h 分岐管 39,87 スロート 40 ノッチ 52 上段ベルマウス 53 上段駆動水ノズル 62 延伸部 72 ノズル台座 83 ノズル管 90 第1曲げ部 91 第2曲げ部 92 第3曲げ部 Wa 駆動水 Wb 被駆動水 31, 51, 61, 71, 81 Jet pump 32 Multi-stage acceleration swivel drive water nozzle 33 Swirling fin 34, 89 Diffuser 34a Conical diffuser 34b Wrapper type diffuser 34c Bell type diffuser 34o Discharge port 35, 86 Bell mouth 36 Central nozzle 37a- 37h Outer peripheral swivel nozzle 38a-38h Branch pipe 39,87 Throat 40 Notch 52 Upper stage bell mouth 53 Upper stage drive water nozzle 62 Extension part 72 Nozzle pedestal 83 Nozzle pipe 90 First bending part 91 Second bending part 92 Third bending part Wa drive Water Wb Driven water

フロントページの続き (72)発明者 水町 渉 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 田辺 章 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内Front page continuation (72) Wataru Mizumachi Inventor Wataru Mizumachi 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Inside the Toshiba Corporation Yokohama office (72) Inventor Akira Tanabe 8-Shin-Sugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa In the office

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 駆動流体をノズルから吸込口へ噴出させ
ることにより、この吸込口周りの被駆動流体を吸い込
み、スロート部で前記駆動流体と前記被駆動流体とを混
合し、ディフューザ部で昇圧してから吐出するジェット
ポンプにおいて、前記ノズルは、その軸心部から前記吸
込口側へ突出してなる中央側ノズル部と、この中央側ノ
ズル部の外側の同心円上にて、前記吸込口側へ突出して
なる複数の外周側ノズル部とを有し、これら各外周側ノ
ズル部を、前記中央側ノズル部よりも短かくしてなるこ
とを特徴とするジェットポンプ。
1. A driving fluid is ejected from a nozzle to a suction port to suck in the driven fluid around the suction port, the driving fluid and the driven fluid are mixed at a throat portion, and pressure is increased at a diffuser portion. In a jet pump that discharges afterwards, the nozzle protrudes toward the suction port side on a concentric circle outside the central nozzle part and the central nozzle part that projects from the axial center part toward the suction port side. A jet pump, comprising: a plurality of outer peripheral side nozzle parts, each of which is shorter than the central side nozzle part.
【請求項2】 中央側ノズル部は、その噴出中心軸をス
ロート部の中心軸に一致させる一方、各外周側ノズル部
は、その各噴出角を、吸込口の周方向同一方向へ所要角
度で傾斜させてなることを特徴とする請求項1記載のジ
ェットポンプ。
2. The central nozzle unit has its ejection central axis aligned with the central axis of the throat unit, while each outer peripheral nozzle unit has its ejection angle at the required angle in the same direction in the circumferential direction of the suction port. The jet pump according to claim 1, wherein the jet pump is inclined.
【請求項3】 各外周側ノズル部は、周方向で等ピッチ
で配設され、その各噴出角を、スロート部の中心軸上の
任意の一点へ向けて所要角で傾斜させてなることを特徴
する請求項1または2記載のジェットポンプ。
3. The outer peripheral nozzle portions are arranged at equal pitches in the circumferential direction, and the ejection angles thereof are inclined at a required angle toward any one point on the central axis of the throat portion. The jet pump according to claim 1 or 2, which is characterized.
【請求項4】 中央側ノズル部と各外周側ノズル部は、
その各先端部に、鋸歯状の切欠きを形成していることを
特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のジェッ
トポンプ。
4. The central side nozzle portion and each outer peripheral side nozzle portion are
The jet pump according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a serrated notch is formed at each of the tip ends thereof.
【請求項5】 中央側ノズル部と各外周側ノズル部とを
分岐管により径方向にそれぞれ連結してクラスタ型に構
成したことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に
記載のジェットポンプ。
5. The cluster type structure according to claim 1, wherein the central side nozzle portion and each outer peripheral side nozzle portion are radially connected by a branch pipe to form a cluster type. Jet pump.
【請求項6】 ディフューザ部は、その流体吐出口に向
けて円錐台状に拡開する円錐台形に形成されていること
を特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のジェ
ットポンプ。
6. The jet pump according to claim 1, wherein the diffuser portion is formed in a truncated cone shape that widens in a truncated cone shape toward the fluid discharge port. .
【請求項7】 ディフューザ部は、その流体吐出口に向
けてラッパ状に拡開するラッパ形に形成されていること
を特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のジェ
ットポンプ。
7. The jet pump according to claim 1, wherein the diffuser portion is formed in a trumpet shape that expands in a trumpet shape toward the fluid discharge port.
【請求項8】 ディフューザ部は、その流体吐出口に向
けてベル状に拡開するベル形に形成されていることを特
徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のジェット
ポンプ。
8. The jet pump according to claim 1, wherein the diffuser portion is formed in a bell shape that expands in a bell shape toward the fluid discharge port.
【請求項9】 ディフューザ部とスロート部の少なくと
も一方は、その内面に、旋回流発生用のフィンまたは溝
を設けていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか
1項に記載のジェットポンプ。
9. The jet according to claim 1, wherein at least one of the diffuser portion and the throat portion is provided with fins or grooves for generating a swirling flow on an inner surface thereof. pump.
【請求項10】 駆動流体をノズルから吸込口へ噴出さ
せることにより、この吸込口周りの被駆動流体を吸い込
み、スロート部で前記駆動流体と前記被駆動流体とを混
合し、ディフューザ部で昇圧してから吐出するジェット
ポンプにおいて、前記ノズルの上流側流路を立体的に曲
げてなることを特徴とするジェットポンプ。
10. A driving fluid is ejected from a nozzle to a suction port to suck in the driven fluid around the suction port, the driving fluid and the driven fluid are mixed in a throat portion, and the pressure is increased in a diffuser portion. A jet pump which discharges afterwards, wherein the upstream flow path of the nozzle is three-dimensionally bent.
【請求項11】 流体曲げ部は、少なくとも3箇所有
し、その中間の曲げ部の管軸面がその両端の曲げ部の管
軸面に対してそれぞれ直角をなしていることを特徴とす
る請求項10記載のジェットポンプ。
11. The fluid bending portion has at least three places, and the tube axial surface of the intermediate bending portion is perpendicular to the tube axial surfaces of the bending portions at both ends thereof. Item 10. The jet pump according to item 10.
【請求項12】 流体曲げ部は、2箇所有し、これら曲
げ部の管軸面同士が直角をなすと共に、これら曲げ部同
士間の長さを、その流路径の10倍以内に設定したこと
を特徴とする請求項10記載のジェットポンプ。
12. The fluid bending part is provided in two places, and the tube axis surfaces of these bending parts are perpendicular to each other, and the length between these bending parts is set within 10 times the flow path diameter. The jet pump according to claim 10, characterized in that.
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