JPH11137935A - 蒸気乾燥器及び原子炉圧力容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量で簡易な構造からなる蒸気乾燥器を実現
し、設置の小型化を図る。 【解決手段】 ２重に設けられた筒体からなり内側の筒
体を蒸気が流通する第１の蒸気乾燥ユニット２と、この
蒸気乾燥ユニット２の外側に設けられる第２の蒸気乾燥
ユニット３と第３の蒸気乾燥ユニット４を具備する。各
蒸気乾燥ユニット２，３，４に、一部が曲折した板を重
ねてなる波板を複数配置してなる波板群を配置し、この
波板群の下方に設けられ波板の間隙に形成される液相捕
捉流路を経て下降する液体を捕捉し外部に排出するドレ
ン手段を具備する。第２及び第３の蒸気乾燥ユニット
３，４の高さを第１の蒸気乾燥ユニット２の高さより低
く設定する。原子炉圧力容器内にこの蒸気乾燥器を設置
する際には圧力容器上蓋を蒸気乾燥機と干渉しないよう
に設置し、かつ圧力容器の全長を小さくすることが可能
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気中に含まれる
液相を分離し蒸気中の湿分を低減する蒸気乾燥器及びこ
の蒸気乾燥器を搭載してなる原子炉圧力容器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の蒸気乾燥器について、沸騰水型原
子炉に設置されたものを例示して説明する。図７は改良
型沸騰水型原子炉（ＡＢＷＲ）の原子炉圧力容器の系統
の概略を示す断面図である。

【０００３】原子炉圧力容器101 内には多数体の燃料集
合体を具備する炉心102 が配置されている。炉心102 を
形成するシュラウド104 の上端開口はシュラウドヘッド
105で閉塞され、シュラウドヘッド105 には気水分離器1
03 のスタンドパイプ103 ａが立設される。気水分離器1
03 上には矩形平型の蒸気乾燥器100 が配設されてい
る。気水分離器103 は通常 200本から 300本程度の垂直
管群として構成されシュラウドヘッド105 に溶接されて
一体に懸吊されているのに対し、蒸気乾燥器100は一体
で多数の波板群を格納している。また、原子炉圧力容器
101 の内側とシュラウドの外側との間の底部には複数の
インターナルポンプ106 が設置されている。

【０００４】原子炉圧力容器101 の内側とシュラウド10
4 の外側との間の底部には、蒸気乾燥器100 で乾燥され
た蒸気をタービンへと送る主蒸気管107 が接続してい
る。また給水管108 により原子炉圧力容器101 内に流入
した冷却材はインターナルポンプ60により強制循環され
る。

【０００５】こうして、気水分離器103 を通過した蒸気
は湿分を除去されて、気水分離器103 の上方に設置され
た蒸気乾燥器100 へと導かれ、さらに湿分が除去され
る。次にこの蒸気乾燥器100 について、図８及び図９を
参照して説明する。図８（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ
一般的な蒸気乾燥器の側面図及び上面図である。なお、
図中破線矢印は蒸気の流れを示している。

【０００６】この蒸気乾燥器100 は、鉛直方向長さがほ
ぼ２メートル弱の波板が垂直に懸吊された蒸気乾燥ユニ
ット100 ａが複数並んで配置されたものである。この複
数の蒸気乾燥ユニット100 ａはそれぞれ一様な高さをな
している。また、原子炉格納容器100 の中心側に設置さ
れる蒸気乾燥ユニットと比べて、外側に配置される蒸気
乾燥ユニットは、ユニット内に配置される波板が少なく
なっている。

【０００７】図９（ａ）は蒸気乾燥ユニットの一部切欠
斜視図、図９（ｂ）は図９（ａ）における波板の構成を
拡大して示した蒸気乾燥ユニットの上面図である。蒸気
乾燥ユニット100 ａ内に垂直に懸吊されてなる波板は、
波板群96を構成し、波板群96は多孔板97で側面を覆われ
ている。また図８（ｂ）に示すように、１体の波板96
は、２枚の波型の板96ａ，96ｂと、これらの波型の板96
ａ，96ｂに内接する板96ｃとからなり、通常３段の山を
有する。さらにこの板96ａ，96ｂは切欠部96ｄを有し、
板96ａ，96ｂと板96ｃとの接点付近96ｅは鉤状に成形さ
れている。この波板群の下部にはドレン樋98が設置さ
れ、また除去した湿分を蒸気乾燥器100 外へ排出するド
レン管99が設置されている。

【０００８】次にこの蒸気乾燥器100 の作用について説
明する。気水分離器103 から送られる蒸気は、微細な液
滴を含む湿分の低い霧状の蒸気となっている。この霧状
蒸気の流れを図８において破線の矢印で示した。

【０００９】蒸気は多孔板97の孔から蒸気乾燥器100 内
に導入され、波板群96のなす間隙を通り抜ける。この
際、霧状蒸気中の微細な液滴は、波板96の流線の急激な
変化に追従できずに、波板96に設けられた鈎状の捕獲部
96ｅに入り込み、この鈎状部96ｅに沿って流下し、ドレ
ン樋98とドレン管99を通してダウンカマ部（図示せず）
に流れ込む。こうして、蒸気乾燥器100 を通過する蒸気
はさらに湿分が除去されて、主蒸気管107 を通してター
ビン（図示せず）へ送られる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】沸騰水型原子炉では発
電のために炉心からの蒸気をタービンに直接供給する
が、この蒸気に対しての気体中の水の質量分率を一定値
以下にする必要があるため、気水分離器及び蒸気乾燥器
による湿分除去が不可欠である。これに伴い、現行の気
水分離器の下部から蒸気乾燥器100 の上部まではおよそ
６ｍの長さを占めており、原子炉圧力容器101 の容積も
それに伴い大きくせざるを得なかった。

【００１１】また、蒸気乾燥器100 を構成する複数の蒸
気乾燥ユニットは一様な高さからなるため、蒸気乾燥器
100 とこの上方に位置するドーム形状の原子炉圧力容器
上蓋とが干渉しないように配置するためには、それだけ
原子炉圧力容器の高さを十分大きくとる必要がある。

【００１２】設備の小型化、簡素化の観点からみれば、
原子炉圧力容器101 の設計において、かかる制約は望ま
しくない。よって本発明は、従来と同様蒸気中の微細な
液滴を捕捉する性能を高く維持しつつも、より簡易な構
造からなる蒸気乾燥器を提供することを目的とする。

【００１３】また本発明は、かかる蒸気乾燥器を搭載す
ることにより、従来と同様の性能でかつ構成機器を簡素
化し全体積の低減を図る原子炉圧力容器を提供すること
を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、内部を蒸気が流通する第１の筒体とこ
の第１の筒体を内包して設けられる第２の筒体とからな
る第１の蒸気乾燥ユニットと、この第１の蒸気乾燥ユニ
ットの第１の筒体の外部かつ第２の筒体の内部に配置さ
れ一部が曲折した板を重ねてなる波板を複数配置してな
る波板群と、この波板群の下方に設けられ波板の間隙に
形成される液相捕捉流路を経て下降する液体を捕捉し外
部に排出するドレン手段とを具備することを特徴とする
蒸気乾燥器を提供する。

【００１５】さらに、蒸気乾燥器は、第２の筒体を内包
する第３の筒体及びこの第３の筒体を内包する第４の筒
体とからなり第３の筒体の外部かつ第４の筒体の内部に
波板群を有する第２の蒸気乾燥ユニットと、第４の筒体
を内包する第５の筒体及びこの第５の筒体を内包する第
６の筒体とからなり第５の筒体の外部かつ第６の筒体の
内部に波板群を有する第３の蒸気乾燥ユニットとを具備
し、第４の筒体の外部かつ第５の筒体の内部に位置する
間隙を蒸気が流通するとともに、第２乃至第３の蒸気乾
燥ユニットに配置される波板群の下方にドレン手段を具
備することを特徴とする。

【００１６】これらの構成により、蒸気乾燥器内に導入
される蒸気は、第１の蒸気乾燥ユニットの波板間の液相
捕捉流路を通過する際に、蒸気中の微細な液滴が波板の
曲折部に付着し波板に沿って流下しドレン手段に導かれ
ることにより、蒸気中の湿分をさらに低減することがで
きる。

【００１７】さらに、第２及び第３の蒸気乾燥ユニット
の高さを第１の蒸気乾燥ユニットの高さより低く設定す
る。蒸気乾燥器の中心側に配置される第１の蒸気乾燥ユ
ニットを高く設定し、また周辺側の第２、第３の蒸気乾
燥ユニットは波板の枚数を多くしかつユニット高さを低
く設定する。これにより設置に要する容積を低減するこ
とができる。

【００１８】さらに、第１の蒸気乾燥ユニットの上部に
蒸気流路を狭める整流板を設ける。あるいは、蒸気乾燥
器内で蒸気が流通する間隙では上方ほど蒸気流路が小さ
くなるよう設定する。これにより、高さ方向の蒸気圧力
を一定とすることで蒸気の流通を円滑に行うことができ
る。

【００１９】また本発明では、原子炉炉心の上方に設け
られ冷却材の気液二相流を内部に導入し気液分離を行う
気水分離器と、この気水分離器の上方に設けられ気水分
離器からの蒸気を内部に導入する蒸気乾燥器とを有する
原子炉圧力容器において、この蒸気乾燥器は、内部を蒸
気が流通する第１の筒体とこの第１の筒体を内包して設
けられる第２の筒体とからなる第１の蒸気乾燥ユニット
と、この第１の蒸気乾燥ユニットの第１の筒体の外部か
つ第２の筒体の内部に配置され一部が曲折した板を重ね
てなる波板を複数配置してなる波板群と、この波板群の
下方に設けられ波板の間隙に形成される液相捕捉流路を
経て下降する液体を捕捉し外部に排出するドレン手段と
を具備することを特徴とする原子炉圧力容器を提供す
る。

【００２０】この構成により、従来の原子炉圧力容器に
おける蒸気乾燥器より軽量かつ簡易な構成からなる蒸気
乾燥器を搭載することで、設備の構築やメンテナンスが
容易となる。

【００２１】さらにこの原子炉圧力容器の蒸気乾燥器
は、第１の蒸気乾燥ユニットを内包し波板群を有する第
２の蒸気乾燥ユニットと、第２の蒸気乾燥ユニットを内
包し波板群を有する第３の蒸気乾燥ユニットを具備し、
第２及び第３の蒸気乾燥ユニットの高さを第１の蒸気乾
燥ユニットの高さより低く設定することを特徴とする。
これにより、原子炉圧力容器の容積を低減し、かつ原子
炉圧力容器上蓋と干渉せずに蒸気乾燥器を配置すること
ができる。

【００２２】さらに、複数の燃料集合体を包囲し炉心を
形成するシュラウドと、このシュラウドの上端を閉塞す
るシュラウドヘッドと、このシュラウドヘッドの上端に
立設され、内部を流通する流体を加速する二相流加速ノ
ズルと内部を流通する流体を昇圧するディフューザ及び
二相流加速ノズルの出口及びディフューザの入口に外接
して設けられる液相捕捉手段とを有するセパレータイン
ジェクタを具備し、二相流加速ノズルの入口はシュラウ
ドと連絡しており、二相流加速ノズルにより炉心で発生
した冷却材気液二相流を加速し、かつ液相捕捉手段によ
り冷却材気液二相流の液相を捕捉しディフューザの入口
に導き、さらに冷却材気液二相流の気相をセパレータイ
ンジェクタの上方に位置する蒸気乾燥器に導くことを特
徴とする。

【００２３】ディフューザから排出される高圧の冷却材
液相成分により再循環駆動力を得ることが可能となり、
同時に従来同様に湿分の低い蒸気を蒸気乾燥器を介して
タービンへ送ることができるから、再循環ポンプ等の機
器の一部を削減することで原子炉圧力容器全体の設備を
簡素化すると同時に気液分離に関しては従来と同等の性
能を保持した設備を実現することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
について説明する。図１（ａ）は本実施の形態にかかる
蒸気乾燥器の正面図、図１（ｂ）はこの蒸気乾燥器の上
面図である。本実施の形態にかかる蒸気乾燥器１は複数
の蒸気乾燥ユニット２，３，４からなる。軸方向中心線
Ａを中心として蒸気乾燥ユニット２は二重の円筒として
構成される。二重円筒のうち内側に位置する第１の円筒
と、この第１の円筒を内包する第２の円筒とがなす間
隙、すなわち第１の円筒の外側でかつ第２の円筒の内側
に、波板を配置してなる。二重円筒は蒸気の出入孔を有
する。また、二重円筒の内側下方は蒸気を導入するため
開放し、二重円筒の下端にドレン樋２ａを設け、ドレン
樋２ａの底板から下方または斜め下方にドレン管２ｂを
設ける。また、図中符号107 は蒸気排出口、109 は上蓋
を表す。

【００２５】この第１の蒸気乾燥ユニット２を内包して
４個の円筒がそれぞれ同心円状に設けられている。この
うち第１の蒸気乾燥ユニットを包囲する第３の円筒と、
この第３の円筒を内包する第４の円筒により蒸気乾燥ユ
ニット３が構成され、また第４の円筒を内包する第５の
円筒と、第５の円筒を内包する第６の円筒により蒸気乾
燥ユニット４が構成される。すなわち、蒸気乾燥ユニッ
ト３，４はともに二重の円筒として構成され、それぞれ
中心線Ａを中心軸として蒸気乾燥ユニット２を包囲して
設けられており、蒸気乾燥ユニット４は蒸気乾燥ユニッ
ト３を包囲している。

【００２６】この蒸気乾燥ユニット３，４の二重円筒の
なす間隙にそれぞれ波板を配置する。また、蒸気乾燥ユ
ニット３の外側かつ蒸気乾燥ユニット４の内側に形成さ
れる間隙の下方を、蒸気を導入するため開放する。ま
た、各蒸気乾燥ユニット３，４の二重円筒の下端にはそ
れぞれドレン樋３ａ，４ａ及びドレン管３ｂ，４ｂを設
ける。

【００２７】各蒸気乾燥ユニット２，３，４内の波板
は、図示しないスペーサを挟んで複数枚等間隔に重ねて
配置されて、各波板は曲折部に複数の垂直方向の溝を有
する。波板の曲折の構造自体は従来の蒸気乾燥器の蒸気
乾燥ユニットにおけるそれとほぼ同じである。

【００２８】図１（ａ）に示すように、多量の蒸気が流
通する中心軸Ａに近い側の蒸気乾燥ユニット２の高さを
大きく設定し、逆にその外側に位置する蒸気乾燥ユニッ
ト３，４の高さを小さく設定する。なお、図１（ｂ）に
おいて実線斜線部分は波板を収容する部分を示し、また
破線斜線部分は蒸気の流路を示す。

【００２９】また、波形板の上部ほど蒸気流量が少なく
高圧となるのに伴い、蒸気乾燥ユニット２，３，４にお
いて流通する蒸気の高さ方向の偏流が大きくなる。これ
を防ぐため、各蒸気乾燥ユニット２，３，４の蒸気導入
口の上方には、上方に行くほど蒸気流路面積を小さくす
るための整流板を設けることにより、それぞれ高さ方向
の圧力を均一とする。蒸気乾燥ユニット２の整流板５は
例えば円錐状に成型され、円錐の頂点が蒸気流下流側を
向くよう設定する。また蒸気乾燥ユニット３と４のなす
間隙に形成される蒸気流路における整流板６は円形を成
し、蒸気乾燥ユニット３及び４の上縁部とそれぞれ接し
て設置され、下向きの溝を有する。

【００３０】また、蒸気乾燥ユニット２，３，４下部の
蒸気流路、すなわち蒸気乾燥ユニット２の外側かつ蒸気
乾燥ユニット３の内側や、蒸気乾燥ユニット４の外側に
おいては、ドレン管２ｂ，３ｂ，４ｂを相互にアングル
材からなる連結手段８で接続し、ドレン管２ｂ，３ｂ，
４ｂの流体振動を防止する。アングル材の代りに棒鋼等
を用いてもよい。

【００３１】図２は図１（ｂ）において符号Ｂで示した
部分の拡大図であり、蒸気乾燥ユニット４内に配置され
た波板群の上面図である。図中符号４ｋ，４ｊはそれぞ
れ蒸気乾燥ユニット４をなす二重筒の内側の筒（第５の
円筒）及び外側の筒（第６の円筒）である。なお、以下
の波板の構造及び配置に関する説明は蒸気乾燥ユニット
２及び３についても同様である。

【００３２】１体の波板７は、２枚の波型の外板７ａ，
７ｂと、これらの外板７ａ，７ｂに内接する内板７ｃと
からなり、複数の曲折部を有する。図に示した例では３
段の山を有している。また、外板７ａ，７ｂは切欠部７
ｄを有し、外板７ａ，７ｂと内板７ｃとの接点付近７ｅ
は鉤状に成形されている。

【００３３】図２に示すように波板７はほぼ放射状に配
置されており、そのため、波板７の間隔は、蒸気乾燥ユ
ニット４の二重円筒の内側の筒４ｋより外側の筒４ｊの
方が僅かに広くなる。すなわち、図２においてＤ₁ ＞Ｄ
₂ となる。しかし波板７は蒸気乾燥ユニット４内に密に
配置されているため、蒸気乾燥器１を流通する蒸気は、
波板７間の間隙を通過する間にその進行方向が何度も変
えられる。

【００３４】次にこの蒸気乾燥器１の作用について、例
えば原子炉格納容器101 内の気水分離器の上方に配置さ
れる場合について説明する。図４はこの環型の蒸気乾燥
ユニット２，３，４からなる蒸気乾燥器１を搭載した原
子炉格納容器９の系統断面図である。原子炉格納容器９
のうち蒸気乾燥器１以外は、上記従来の技術とほぼ同様
の構成からなるものであるから、説明を省略する。

【００３５】気水分離器から送られる蒸気は、微細な液
滴を含む湿分の低い霧状の蒸気となっており、蒸気乾燥
器１内に導入されて波板群７のなす間隙を通り抜ける。
この際、霧状蒸気中の微細な液滴は、波板７の流線の急
激な変化に追従できずに、波板７に設けられた鈎状の捕
獲部７ｅに入り込み、この鈎状部７ｅに沿って流下し、
ドレン樋２ａ，３ａ，４ａとドレン管２ｂ，３ｂ，４ｂ
を通して、ダウンカマ部110 に流れ込む。こうして、蒸
気乾燥器１を通過する蒸気はさらに湿分が除去されて、
主蒸気管107 を通してタービン（図示せず）へ送られ
る。

【００３６】蒸気乾燥ユニット３，４の高さをその内側
の蒸気乾燥ユニット２より低く設定する。これは、多量
の蒸気が流通する中心側の蒸気乾燥ユニット２の高さを
大きくし、蒸気乾燥ユニット２を流通する液滴を多く捕
捉するよう構成したものである。また、蒸気乾燥器１の
総体積を従来の蒸気乾燥器100 の総体積と同等となるよ
う設定する。そして、波板７を通過する蒸気の流路面積
も両者でほぼ同等となるように設定する。

【００３７】これにより、蒸気乾燥器の波板７を円筒に
対してほぼ放射状に配置することにより、蒸気乾燥器の
高さを低減しかつ総体積を従来と同様に設定することが
できるから、従来より簡素な装置で湿分除去の性能を従
来とほぼ同等とすることができる。また整流板やアング
ル材の設置により、蒸気の偏流及びドレン管の流体振動
の影響を抑制して、安定的に蒸気乾燥を行うことができ
る。

【００３８】以下、本発明の第２の実施の形態について
説明する。本実施の形態は、上記第１の実施の形態にお
ける円環状の蒸気乾燥器を、角環状としたものである。
すなわち、図１に示した蒸気乾燥器１の蒸気乾燥ユニッ
ト２，３，４はそれぞれ円柱側壁すなわち円筒を二重に
設けて構成されているが、本実施の形態では、各蒸気乾
燥ユニットをそれぞれ角柱側壁すなわち角筒を二重に設
けて構成され、二重角筒のなす間隙に波板を有するもの
としたものである。図３（ａ）は本実施の形態にかかる
蒸気乾燥器の正面図、図３（ｂ）はこの蒸気乾燥器の上
面図である。

【００３９】すなわちこの蒸気乾燥器11は、二重に設け
られた角筒のなす間隙に波板７を複数配設してなる蒸気
乾燥ユニット12，13，14を設けてなるものである。図で
は底面が八角形からなる筒状の蒸気乾燥ユニット12，1
3，14を示しているが、角筒であれば特にこの形状には
限定されない。また、各蒸気乾燥ユニット12，13，14に
は、ドレン樋12ａ，13ａ，14ａ及びドレン管12ｂ，13
ｂ，14ｂを設け、かつ整流板15，16を有する点は上記第
１の実施形態と同様である。この構成により、上記第１
の実施形態と同様の作用効果を奏する。

【００４０】以下、本発明の第３の実施形態について説
明する。本実施の形態は、沸騰水型原子炉の原子炉圧力
容器の概略断面図である。この原子炉圧力容器には、従
来の蒸気乾燥器100 に代えて、上記第１の実施形態にか
かる蒸気乾燥器１または第２の実施形態にかかる蒸気乾
燥器11を設けてなるものである。

【００４１】原子炉圧力容器101 の上蓋のドーム形状に
合わせて、多量の蒸気が流通する原子炉圧力容器101 の
中心軸Ａに近い側の蒸気乾燥ユニット２の高さを大き
く、またその外側に位置する蒸気乾燥ユニット３，４の
高さを小さく設定する。図３ににおける破線109 Ａは、
図８に示した従来の気水分離器100 を搭載した場合の上
蓋の位置を示したものである。

【００４２】この図からもわかるように、本実施の形態
の蒸気乾燥器によれば、蒸気乾燥器と干渉することなく
原子炉圧力容器の容積を縮小することができる。よっ
て、原子力発電プラントの小型化及び設備の簡素化に寄
与することができる。

【００４３】以下、本発明の第４の実施の形態について
説明する。上記第１または第２の実施の形態にかかる蒸
気乾燥器は、こうした沸騰水型原子炉の原子力発電プラ
ントに限定されることなく、例えば加圧水型原子炉や高
速増殖炉などの原子炉においても適用可能である。ま
た、ボイラー装置に対しても適用できる。これにより、
これらの装置に従前から用いられてきた蒸気乾燥器の性
能を維持しつつも設備の小型化、簡素化に寄与すること
ができる。

【００４４】例えば、蒸気乾燥器１または11を、特願平
９−288238号記載の原子力発電プラント、ボイラー装置
に対して適用する場合の一つとして、特願平９−288238
号の図９に示された原子力発電プラントに適用した場合
について説明する。図５は本実施の形態にかかる原子炉
圧力容器の系統断面図を図５に示す。また図５における
セパレータインジェクタ21の斜視図を図６に示す。な
お、この場合の原子炉圧力容器の各機器については特願
平９−288238号明細書に詳述されているから、ここでは
主要部のみ説明する。

【００４５】複数の燃料集合体を包囲し炉心を形成する
シュラウドの上端を閉塞するシュラウドヘッドを、上側
シュラウドヘッド10ａ及び下側シュラウドヘッド10ｂか
らなる二重構造とする。また、シュラウドヘッド10ａ，
10ｂの上端に立設される気水分離器として、内部を流通
する流体を加速する二相流加速ノズル22と、内部を流通
する流体を昇圧するディフューザ23、及び二相流加速ノ
ズル22の出口22ｂ及びディフューザ23の入口23ａに外接
して設けられる液相捕捉手段としての板４を有するセパ
レータインジェクタ21を採用する。このとき、二相流加
速ノズル22の入口22ａはシュラウドと連絡しており、二
相流加速ノズル22により炉心で発生した冷却材気液二相
流を加速し、かつ液相捕捉手段により冷却材気液二相流
の液相を捕捉しディフューザ23の入口23ａに導き、さら
に冷却材気液二相流の気相をセパレータインジェクタ21
の上方に位置する蒸気乾燥器１に導くこととする。

【００４６】ディフューザ23から排出される高圧の冷却
材液相成分により冷却材は再循環駆動力を得て再びシュ
ラウドに戻される。また従来同様に冷却材気液二相流の
気相は蒸気乾燥器１に導入され、蒸気乾燥器１を介して
湿分の低い蒸気を図示しないタービンへ送ることができ
る。

【００４７】よって本実施の形態によれば、従来の再循
環駆動力を与える再循環ポンプ等の機器の一部を削減す
るとともに蒸気乾燥器を軽量化、簡素化し、原子炉圧力
容器全体の設備を簡素化すると同時に、気液分離に関し
ては従来と同等の性能を保持した設備を実現することが
できる。また、セパレータインジェクタから排出される
水は高圧であり炉内強制循環を実現することができるか
ら、従来の自然循環の原子炉圧力容器において駆動力を
得るため必要とされていた水頭を得るための必要な高さ
を、より小さくすることができる。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、従来と同様蒸気中の微
細な液滴を捕捉する性能を高く維持しつつも、構成要素
を簡素化して軽量で簡易な構造からなる蒸気乾燥器を実
現するとともに、この蒸気乾燥器を原子力発電設備に採
用することで蒸気乾燥器の設置に要するスペースを従来
より小さくし、設備全体の小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の第１の実施の形態にかかる蒸
気乾燥器の正面図、（ｂ）はこの蒸気乾燥器の上面図で
ある。

【図２】本発明の第１の実施の形態にかかる蒸気乾燥器
の波板の配置を示す図１（ｂ）のＢ部分の拡大図であ
る。

【図３】（ａ）は本発明の第２の実施の形態にかかる蒸
気乾燥器の正面図、（ｂ）はこの蒸気乾燥器の上面図で
ある。

【図４】本発明の第３の実施の形態にかかる原子炉圧力
容器の系統断面図である。

【図５】本発明の第４の実施の形態にかかる原子炉圧力
容器の系統断面図である。

【図６】図５におけるセパレータインジェクタの斜視図
である。

【図７】従来の改良型沸騰水型原子炉（ＡＢＷＲ）の原
子炉圧力容器の系統の概略を示す断面図である。

【図８】従来の一般的な蒸気乾燥器の側面図及び上面図
である。

【図９】（ａ）は従来の蒸気乾燥器を構成する蒸気乾燥
ユニットの一部切欠斜視図、（ｂ）は（ａ）における波
板の構成を拡大して示した蒸気乾燥ユニットの上面図で
ある。

【符号の説明】

１，11，100 …蒸気乾燥器、 ２，３，４，12，13，14，100 ａ…蒸気乾燥ユニット ５，６…整流板、７…波板、８…連結手段、21…セパレ
ータインジェクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 師岡 慎一 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 秋葉 美幸 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

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部を蒸気が流通する第１の筒体とこの
   第１の筒体を内包して設けられる第２の筒体とからなる
   第１の蒸気乾燥ユニットと、この第１の蒸気乾燥ユニッ
   トの前記第１の筒体の外部かつ前記第２の筒体の内部に
   配置され一部が曲折した板を重ねてなる波板を複数配置
   してなる波板群と、この波板群の下方に設けられ前記波
   板の間隙に形成される液相捕捉流路を経て下降する液体
   を捕捉し外部に排出するドレン手段とを具備することを
   特徴とする蒸気乾燥器。
2. 【請求項２】 前記第２の筒体を内包する第３の筒体及
   びこの第３の筒体を内包する第４の筒体とからなり前記
   第３の筒体の外部かつ前記第４の筒体の内部に前記波板
   群を有する第２の蒸気乾燥ユニットと、前記第４の筒体
   を内包する第５の筒体及びこの第５の筒体を内包する第
   ６の筒体とからなり前記第５の筒体の外部かつ前記第６
   の筒体の内部に前記波板群を有する第３の蒸気乾燥ユニ
   ットとを具備し、前記第４の筒体の外部かつ前記第５の
   筒体の内部に位置する間隙を蒸気が流通するとともに、
   前記第２乃至第３の蒸気乾燥ユニットに配置される前記
   波板群の下方に前記ドレン手段を具備することを特徴と
   する請求項１記載の蒸気乾燥器。
3. 【請求項３】 前記第２及び第３の蒸気乾燥ユニットの
   高さを前記第１の蒸気乾燥ユニットの高さより低く設定
   することを特徴とする請求項２記載の蒸気乾燥器。
4. 【請求項４】 前記第１の蒸気乾燥ユニットの上部に蒸
   気流路を狭める整流板を設けてなることを特徴とする請
   求項１または請求項２記載の蒸気乾燥器。
5. 【請求項５】 蒸気乾燥器内で蒸気が流通する間隙では
   上方ほど蒸気流路が小さくなるよう設定されることを特
   徴とする請求項１または請求項２記載の蒸気乾燥器。
6. 【請求項６】 原子炉炉心の上方に設けられ冷却材の気
   液二相流を内部に導入し気液分離を行う気水分離器と、
   この気水分離器の上方に設けられ前記気水分離器からの
   蒸気を内部に導入する蒸気乾燥器とを有する原子炉圧力
   容器において、この蒸気乾燥器は、内部を蒸気が流通す
   る第１の筒体とこの第１の筒体を内包して設けられる第
   ２の筒体とからなる第１の蒸気乾燥ユニットと、この第
   １の蒸気乾燥ユニットの前記第１の筒体の外部かつ前記
   第２の筒体の内部に配置され一部が曲折した板を重ねて
   なる波板を複数配置してなる波板群と、この波板群の下
   方に設けられ前記波板の間隙に形成される液相捕捉流路
   を経て下降する液体を捕捉し外部に排出するドレン手段
   とを具備することを特徴とする原子炉圧力容器。
7. 【請求項７】 前記蒸気乾燥器は、前記第１の蒸気乾燥
   ユニットを内包し前記波板群を有する第２の蒸気乾燥ユ
   ニットと、前記第２の蒸気乾燥ユニットを内包し前記波
   板群を有する第３の蒸気乾燥ユニットを具備し、前記第
   ２及び第３の蒸気乾燥ユニットの高さを前記第１の蒸気
   乾燥ユニットの高さより低く設定することを特徴とする
   請求項６記載の原子炉圧力容器。
8. 【請求項８】 複数の燃料集合体を包囲し炉心を形成す
   るシュラウドと、このシュラウドの上端を閉塞するシュ
   ラウドヘッドと、このシュラウドヘッドの上端に立設さ
   れ、内部を流通する流体を加速する二相流加速ノズルと
   内部を流通する流体を昇圧するディフューザ及び前記二
   相流加速ノズルの出口及び前記ディフューザの入口に外
   接して設けられる液相捕捉手段とを有するセパレータイ
   ンジェクタを具備し、前記二相流加速ノズルの入口は前
   記シュラウドと連絡しており、前記二相流加速ノズルに
   より前記炉心で発生した冷却材気液二相流を加速し、か
   つ前記液相捕捉手段により前記冷却材気液二相流の液相
   を捕捉し前記ディフューザの入口に導き、さらに前記冷
   却材気液二相流の気相を前記セパレータインジェクタの
   上方に位置する前記蒸気乾燥器に導くことを特徴とする
   請求項６または請求項７記載の原子炉圧力容器。