特許 6499478 蒸気発生器及び原子力プラント、並びに蒸気発生器の耐震補強方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6499478

(24)【登録日】2019年3月22日

(45)【発行日】2019年4月10日

(54)【発明の名称】蒸気発生器及び原子力プラント、並びに蒸気発生器の耐震補強方法

(51)【国際特許分類】

   F22B 37/20 20060101AFI20190401BHJP

   F28F 9/013 20060101ALI20190401BHJP

   F28D 7/16 20060101ALI20190401BHJP

   F22B 1/16 20060101ALI20190401BHJP

   G21D 1/00 20060101ALI20190401BHJP

【ＦＩ】

   F22B37/20 D

   F28F9/013 B

   F28D7/16 D

   F22B1/16 C

   G21D1/00 SGDP

【請求項の数】24

【全頁数】34

(21)【出願番号】特願2015-43057(P2015-43057)

(22)【出願日】2015年3月5日

(65)【公開番号】特開2016-161266(P2016-161266A)

(43)【公開日】2016年9月5日

【審査請求日】2017年10月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000785

【氏名又は名称】誠真ＩＰ特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】門出 匡胤

(72)【発明者】

【氏名】梅原 隆一

(72)【発明者】

【氏名】廣田 和生

(72)【発明者】

【氏名】峯野 朋乃

【審査官】 佐々木 訓

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１０８６６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１５１４８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−００６１６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５０７２７８６（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２２Ｂ １／００ − ３７／７８

Ｆ２８Ｄ １／００ − １３／００

Ｆ２８Ｆ ９／００ − ９／２６

Ｇ２１Ｄ １／００ − ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

伝熱管内を流れる流体との熱交換によって蒸気を生成するための蒸気発生器であって、
前記流体の入口側に位置する第１直管部と、前記流体の出口側に位置する第２直管部と、前記第１直管部と前記第２直管部との間に位置する曲り部と、をそれぞれ有する複数の伝熱管と、
前記複数の伝熱管の前記第１直管部及び前記第２直管部が挿通される複数の貫通孔が形成された管支持板と、
前記曲り部を含む平面に直交する面外方向への前記複数の伝熱管の動きを規制するための支持部材と、を備え、
曲率半径が異なる複数の前記曲り部が前記平面に平行な面内方向に沿って並び、且つ、曲率半径が同一の複数の前記曲り部が前記面外方向に並ぶように、前記複数の伝熱管の前記第１直管部及び前記第２直管部の通過する前記複数の貫通孔が前記管支持板の上面視において規則配列に従って配列されており、
前記規則配列は、前記面内方向に沿った少なくとも一列において前記伝熱管が存在しない配列欠陥部を含み、
前記支持部材は、前記配列欠陥部に設けられており、
前記支持部材は、前記管支持板に固定され、複数の前記曲り部の間において前記面内方向に沿って設けられた少なくとも一枚の仕切り板を含み、
前記複数の伝熱管の前記曲り部によって前記管支持板の上方に形成される半球形状のＵベンド部の外形に沿って設けられた保持部材と、
前記面外方向において隣接する前記伝熱管の前記曲り部の間において設けられ、前記保持部材から前記Ｕベンド部の前記半球形状の径方向における内側に向かって延在する複数の振止め部材と、をさらに備え、
前記仕切り板は、前記複数の振止め部材によって両側から挟まれており、
前記仕切り板は、前記Ｕベンド部の前記外形に沿った円弧状の縁部を有し、
前記縁部は、前記保持部材に固定される
ことを特徴とする蒸気発生器。

【請求項2】

前記蒸気発生器の内壁に支持され、且つ、前記Ｕベンド部を囲む円環支持部をさらに備え、
前記円環支持部に設けた凹部に前記仕切り板の縁部が遊嵌されていることを特徴とする請求項１に記載の蒸気発生器。

【請求項3】

前記仕切り板には、少なくとも一つの開口が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の蒸気発生器。

【請求項4】

前記開口は、開口径が最小となるオリフィス部を有することを特徴とする請求項３に記載の蒸気発生器。

【請求項5】

前記少なくとも一枚の仕切り板は、前記面外方向に並ぶように前記面内方向に沿って設けられた複数の仕切り板を含むことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の蒸気発生器。

【請求項6】

伝熱管内を流れる流体との熱交換によって蒸気を生成するための蒸気発生器であって、
前記流体の入口側に位置する第１直管部と、前記流体の出口側に位置する第２直管部と、前記第１直管部と前記第２直管部との間に位置する曲り部と、をそれぞれ有する複数の伝熱管と、
前記複数の伝熱管の前記第１直管部及び前記第２直管部が挿通される複数の貫通孔が形成された管支持板と、
前記曲り部を含む平面に直交する面外方向への前記複数の伝熱管の動きを規制するための支持部材と、を備え、
曲率半径が異なる複数の前記曲り部が前記平面に平行な面内方向に沿って並び、且つ、曲率半径が同一の複数の前記曲り部が前記面外方向に並ぶように、前記複数の伝熱管の前記第１直管部及び前記第２直管部の通過する前記複数の貫通孔が前記管支持板の上面視において規則配列に従って配列されており、
前記規則配列は、前記面内方向に沿った少なくとも一列において前記伝熱管が存在しない配列欠陥部を含み、
前記支持部材は、前記配列欠陥部に設けられており、
前記支持部材は、前記面内方向に沿って設けられ、且つ、前記曲り部よりも剛性が高い少なくとも一本の湾曲支持棒を含むことを特徴とする蒸気発生器。

【請求項7】

前記湾曲支持棒は、前記伝熱管と同一の直径を有し、且つ、中実であることを特徴とする請求項６に記載の蒸気発生器。

【請求項8】

前記伝熱管よりも管厚又は管径が大きい少なくとも一本の高剛性伝熱管をさらに備え、
前記湾曲支持棒は、前記高剛性伝熱管の曲り部であることを特徴とする請求項６に記載の蒸気発生器。

【請求項9】

複数の前記湾曲支持棒が、互いに連結されたことを特徴とする請求項６乃至８の何れか一項に記載の蒸気発生器。

【請求項10】

前記複数の伝熱管の前記曲り部が、前記管支持板の上方において半球形状のＵベンド部を形成しており、
前記面外方向において隣接する前記伝熱管の前記曲り部の間において設けられ、前記Ｕベンド部の前記半球形状の径方向に沿って延在する複数の振止め部材と、をさらに備え、
前記湾曲支持棒は、
前記平面に平行な面内に設けられる中空湾曲管部と、
少なくとも、前記面外方向から視たときに前記振止め部材と交差する前記中空湾曲管部の補強領域において、前記中空湾曲管部の内部に設けられる充填部材と、
を含むことを特徴とする請求項６、８、又は９に記載の蒸気発生器。

【請求項11】

複数の前記湾曲支持棒と複数の前記振止め部材とが、前記面外方向において交互に配列され、
前記面外方向に並んだ前記中空湾曲管部の前記補強領域、該補強領域内の前記充填部材、および、前記振止め部材によって、前記Ｕベンド部を前記面外方向に貫通する荷重伝達経路が形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の蒸気発生器。

【請求項12】

前記蒸気発生器の内壁に支持され、且つ、前記Ｕベンド部を囲む円環支持部をさらに備え、
前記荷重伝達経路の両端において前記湾曲支持棒又は前記振止め部材が、前記円環支持部に設けた凹部に遊嵌されていることを特徴とする請求項１１に記載の蒸気発生器。

【請求項13】

前記充填部材は、前記中空湾曲管部の前記補強領域及び該補強領域の両側に位置する一対の前記振止め部材を含む前記中空湾曲管部の管長方向に沿った断面内に設けられた複数のセクションによって構成されることを特徴とする請求項１０乃至１２の何れか一項に記載の蒸気発生器。

【請求項14】

前記湾曲支持棒は、一部の前記伝熱管の内部に前記充填部材を設置することで形成されたことを特徴とする請求項１０乃至１３の何れか一項に記載の蒸気発生器。

【請求項15】

伝熱管内を流れる流体との熱交換によって蒸気を生成するための蒸気発生器であって、
前記流体の入口側に位置する第１直管部と、前記流体の出口側に位置する第２直管部と、前記第１直管部と前記第２直管部との間に位置する曲り部と、をそれぞれ有する複数の伝熱管と、
前記複数の伝熱管の前記第１直管部及び前記第２直管部が挿通される複数の貫通孔が形成された管支持板と、
前記曲り部を含む平面に直交する面外方向への前記複数の伝熱管の動きを規制するための支持部材と、を備え、
曲率半径が異なる複数の前記曲り部が前記平面に平行な面内方向に沿って並び、且つ、曲率半径が同一の複数の前記曲り部が前記面外方向に並ぶように、前記複数の伝熱管の前記第１直管部及び前記第２直管部の通過する前記複数の貫通孔が前記管支持板の上面視において規則配列に従って配列されており、
前記規則配列は、前記面外方向に沿った少なくとも一列において前記伝熱管が存在しない配列欠陥部を含み、
前記支持部材は、前記配列欠陥部に設けられており、
前記支持部材は、前記面外方向に沿って水平方向に延在し、前記蒸気発生器の内壁に両端が支持される少なくとも一本の水平支持棒を含むことを特徴とする蒸気発生器。

【請求項16】

伝熱管内を流れる流体との熱交換によって蒸気を生成するための蒸気発生器であって、
前記流体の入口側に位置する第１直管部と、前記流体の出口側に位置する第２直管部と、前記第１直管部と前記第２直管部との間に位置する曲り部と、をそれぞれ有する複数の伝熱管と、
前記複数の伝熱管の前記第１直管部及び前記第２直管部が挿通される複数の貫通孔が形成された管支持板と、
前記曲り部を含む平面に直交する面外方向への前記複数の伝熱管の動きを規制するための支持部材と、を備え、
曲率半径が異なる複数の前記曲り部が前記平面に平行な面内方向に沿って並び、且つ、曲率半径が同一の複数の前記曲り部が前記面外方向に並ぶように、前記複数の伝熱管の前記第１直管部及び前記第２直管部の通過する前記複数の貫通孔が前記管支持板の上面視において規則配列に従って配列されており、
前記規則配列は、前記面内方向又は前記面外方向に沿った少なくとも一列において前記伝熱管が存在しない配列欠陥部を含み、
前記支持部材は、前記配列欠陥部に設けられており、
前記支持部材は、前記面外方向または前記面内方向に沿って水平方向に延在し、前記蒸気発生器の内壁に両端が支持される少なくとも一本の水平支持棒を含み、
前記蒸気発生器の内壁に支持され、且つ、前記複数の伝熱管の前記曲り部によって前記管支持板の上方に形成される半球形状のＵベンド部を囲む円環支持部をさらに備え、
前記少なくとも一本の水平支持棒の前記両端は、前記円環支持部によって支持されていることを特徴とする蒸気発生器。

【請求項17】

一次冷却材を加熱するように構成された原子炉容器と、
二次冷却材の蒸気によって駆動されるように構成された蒸気タービンと、
前記一次冷却材との熱交換によって前記二次冷却材の前記蒸気を発生させるように構成された請求項１乃至１６の何れか一項に記載の蒸気発生器と、
を備えることを特徴とする原子力プラント。

【請求項18】

流体の入口側に位置する第１直管部と、前記流体の出口側に位置する第２直管部と、前記第１直管部と前記第２直管部との間に位置する曲り部と、をそれぞれ有する複数の伝熱管と、前記複数の伝熱管の前記第１直管部及び前記第２直管部が挿通される複数の貫通孔が形成された管支持板と、を有し、前記伝熱管内を流れる前記流体との熱交換によって蒸気を生成するための蒸気発生器の耐震補強方法であって、
前記曲り部を含む平面に直交する面外方向への前記複数の伝熱管の動きを規制するための支持部材を前記蒸気発生器に設置する設置ステップを備え、
前記蒸気発生器では、曲率半径が異なる複数の前記曲り部が前記平面に平行な面内方向に沿って並び、且つ、曲率半径が同一の複数の前記曲り部が前記面外方向に並ぶように、前記複数の伝熱管の前記第１直管部及び前記第２直管部の通過する前記複数の貫通孔が前記管支持板の上面視において規則配列に従って配列されており、
前記設置ステップでは、
前記規則配列のうち前記面内方向に沿った少なくとも一列において、前記伝熱管に替えて、前記面内方向に沿って設けられ、且つ、前記曲り部よりも剛性が高い少なくとも一本の湾曲支持棒を前記支持部材として設置する
ことを特徴とする蒸気発生器の耐震補強方法。

【請求項19】

前記設置ステップでは、前記複数の伝熱管のうち一部である補強対象伝熱管の内部に充填部材を設けることで前記湾曲支持棒を形成することを特徴とする請求項１８に記載の蒸気発生器の耐震補強方法。

【請求項20】

前記複数の伝熱管の前記曲り部が、前記管支持板の上方において半球形状のＵベンド部を形成しており、
前記蒸気発生器は、前記面外方向において隣接する前記伝熱管の前記曲り部の間において設けられ、前記Ｕベンド部の前記半球形状の径方向に沿って延在する複数の振止め部材をさらに有し、
前記設置ステップでは、
前記面外方向から視たときに前記振止め部材と交差する前記補強対象伝熱管の補強領域において、前記補強対象伝熱管の内部に前記充填部材を設ける
ことを特徴とする請求項１９に記載の蒸気発生器の耐震補強方法。

【請求項21】

複数の前記湾曲支持棒と複数の前記振止め部材とが、前記面外方向において交互に配列されており、
前記設置ステップでは、前記面外方向に並んだ前記補強対象伝熱管の前記補強領域、該補強領域内の前記充填部材、および、前記振止め部材によって、前記Ｕベンド部を前記面外方向に貫通する荷重伝達経路を形成することを特徴とする請求項２０に記載の蒸気発生器の耐震補強方法。

【請求項22】

流体の入口側に位置する第１直管部と、前記流体の出口側に位置する第２直管部と、前記第１直管部と前記第２直管部との間に位置する曲り部と、をそれぞれ有する複数の伝熱管と、前記複数の伝熱管の前記第１直管部及び前記第２直管部が挿通される複数の貫通孔が形成された管支持板と、を有し、前記伝熱管内を流れる前記流体との熱交換によって蒸気を生成するための蒸気発生器の耐震補強方法であって、
前記曲り部を含む平面に直交する面外方向への前記複数の伝熱管の動きを規制するための支持部材を前記蒸気発生器に設置する設置ステップを備え、
前記蒸気発生器では、曲率半径が異なる複数の前記曲り部が前記平面に平行な面内方向に沿って並び、且つ、曲率半径が同一の複数の前記曲り部が前記面外方向に並ぶように、前記複数の伝熱管の前記第１直管部及び前記第２直管部の通過する前記複数の貫通孔が前記管支持板の上面視において規則配列に従って配列されており、
前記複数の伝熱管の前記曲り部が、前記管支持板の上方において半球形状のＵベンド部を形成しており、
前記蒸気発生器は、
前記複数の伝熱管の前記曲り部によって前記管支持板の上方に形成される半球形状のＵベンド部の外形に沿って設けられた保持部材と、
前記面外方向において隣接する前記伝熱管の前記曲り部の間において設けられ、前記保持部材から前記Ｕベンド部の前記半球形状の径方向における内側に向かって延在する複数の振止め部材と、
を有し、
前記設置ステップでは、
前記規則配列のうち前記面内方向に沿った少なくとも一列において、前記伝熱管に替えて、複数の前記曲り部の間において前記面内方向に沿って延在する前記支持部材としての仕切り板を前記管支持板に固定するとともに、
前記複数の振止め部材によって前記仕切り板を両側から挟んだ状態で、前記Ｕベンド部の前記外形に沿った円弧状の前記仕切り板の縁部を前記保持部材に固定する
ことを特徴とする蒸気発生器の耐震補強方法。

【請求項23】

流体の入口側に位置する第１直管部と、前記流体の出口側に位置する第２直管部と、前記第１直管部と前記第２直管部との間に位置する曲り部と、をそれぞれ有する複数の伝熱管と、前記複数の伝熱管の前記第１直管部及び前記第２直管部が挿通される複数の貫通孔が形成された管支持板と、を有し、前記伝熱管内を流れる前記流体との熱交換によって蒸気を生成するための蒸気発生器の耐震補強方法であって、
前記曲り部を含む平面に直交する面外方向への前記複数の伝熱管の動きを規制するための支持部材を前記蒸気発生器に設置する設置ステップを備え、
前記蒸気発生器では、曲率半径が異なる複数の前記曲り部が前記平面に平行な面内方向に沿って並び、且つ、曲率半径が同一の複数の前記曲り部が前記面外方向に並ぶように、前記複数の伝熱管の前記第１直管部及び前記第２直管部の通過する前記複数の貫通孔が前記管支持板の上面視において規則配列に従って配列されており、
前記設置ステップでは、
前記規則配列のうち前記面外方向に沿った少なくとも一列において、前記伝熱管に替えて、前記面外方向に沿って水平方向に延在し、前記蒸気発生器の内壁に両端が支持される少なくとも一本の水平支持棒を前記支持部材として設置する
ことを特徴とする蒸気発生器の耐震補強方法。

【請求項24】

流体の入口側に位置する第１直管部と、前記流体の出口側に位置する第２直管部と、前記第１直管部と前記第２直管部との間に位置する曲り部と、をそれぞれ有する複数の伝熱管と、前記複数の伝熱管の前記第１直管部及び前記第２直管部が挿通される複数の貫通孔が形成された管支持板と、を有し、前記伝熱管内を流れる前記流体との熱交換によって蒸気を生成するための蒸気発生器の耐震補強方法であって、
前記曲り部を含む平面に直交する面外方向への前記複数の伝熱管の動きを規制するための支持部材を前記蒸気発生器に設置する設置ステップを備え、
前記蒸気発生器では、曲率半径が異なる複数の前記曲り部が前記平面に平行な面内方向に沿って並び、且つ、曲率半径が同一の複数の前記曲り部が前記面外方向に並ぶように、前記複数の伝熱管の前記第１直管部及び前記第２直管部の通過する前記複数の貫通孔が前記管支持板の上面視において規則配列に従って配列されており、
前記蒸気発生器は、前記蒸気発生器の内壁に支持され、且つ、前記複数の伝熱管の前記曲り部によって前記管支持板の上方に形成される半球形状のＵベンド部を囲む円環支持部をさらに有し、
前記設置ステップでは、
前記規則配列のうち前記面外方向又は前記面内方向に沿った少なくとも一列において、前記伝熱管に替えて、前記面外方向又は前記面内方向に沿って水平方向に延在する前記支持部材としての少なくとも一本の水平支持棒を配置し、
前記円環支持部によって前記水平支持棒の両端を支持させる
ことを特徴とする蒸気発生器の耐震補強方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、伝熱管内を流れる流体との熱交換によって蒸気を生成するための蒸気発生器、及び該蒸気発生器を備える原子力プラント、並びに蒸気発生器の耐震補強方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、蒸気発生器の伝熱管構造として、鉛直方向に配列された複数の直管部が、Ｕ字形状の曲り部によって互いに連結された構造が知られている。複数の曲り部の集合体は、通常、Ｕベンド部と称される。
Ｕベンド部における耐震構造として、例えば特許文献１には、Ｕベンド部において複数の伝熱管を保持する部材を支持部材によって固定する構造が開示されている。また、特許文献２には、支持部材を介してＵベンド部の伝熱管を蒸気発生器の容器（胴部）に固定する構造が開示されている。

【0003】

さらに、特許文献３には、Ｕベンド部の耐震性及び流動振動に対する耐性を向上させることができるＵベンド部の支持構造が開示されている。ここで、流体励起振動は、Ｕベンド部の伝熱管の周囲を流れる二次冷却水や、Ｕベンド部の伝熱管内を流れる一次冷却水によって発生する振動である。具体的には、この蒸気発生器は、Ｕベンド部と管群外筒との間においてＵベンド部を取り囲むように設けられる第１の支持部材と、第１の支持部材と管群外筒との間に設けられる第２の支持部材と、第２の支持部材を支持する第３の支持部と、を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】米国特許第６７７２８３２号明細書

【特許文献2】米国特許第５６９２５５７号明細書

【特許文献3】特開２０１３−０１１３８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

近年、蒸気発生器の耐震性向上の要求が高まっていることから、蒸気発生器の耐震裕度をより一層向上させることが求められている。一方、蒸気発生器の高効率化を目的として、蒸気発生器の大型化及び伝熱管の小径化が進んでおり、蒸気発生器の重量が増加する傾向にある。そのため、地震等の振動に対して伝熱管の揺れが大きくなる懸念がある。蒸気発生器の重量軽減のために伝熱管の薄肉化が図られているが、伝熱管の揺れの観点からは、薄肉化により伝熱管の剛性が低下して伝熱管の揺れを促進する可能性がある。
そのため、高効率化に対応した蒸気発生器に対しても高い耐震性能を実現できる構造が望まれている。

【0006】

この点、特許文献３に記載の蒸気発生器では第１の支持部材、第２の支持部材及び第３の支持部材によって耐震性能が向上しているが、近年の蒸気発生器の耐震性能に対する要求の高まりから、さらなる耐震性能の向上が可能な蒸気発生器の開発が期待されている。

【0007】

上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、伝熱管の曲り部における耐震性を向上し得る蒸気発生器及び原子力プラント、並びに蒸気発生器の耐震補強方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る蒸気発生器は、
伝熱管内を流れる流体との熱交換によって蒸気を生成するための蒸気発生器であって、
前記流体の入口側に位置する第１直管部と、前記流体の出口側に位置する第２直管部と、前記第１直管部と前記第２直管部との間に位置する曲り部と、をそれぞれ有する複数の伝熱管と、
前記複数の伝熱管の前記第１直管部及び前記第２直管部が挿通される複数の貫通孔が形成された管支持板と、
前記曲り部を含む平面に直交する面外方向への前記複数の伝熱管の動きを規制するための支持部材と、を備え、
曲率半径が異なる複数の前記曲り部が前記平面に平行な面内方向に沿って並び、且つ、曲率半径が同一の複数の前記曲り部が前記面外方向に並ぶように、前記複数の伝熱管の前記第１直管部及び前記第２直管部の通過する前記複数の貫通孔が前記管支持板の上面視において規則配列に従って配列されており、
前記規則配列は、前記面内方向又は前記面外方向に沿った少なくとも一列において前記伝熱管が存在しない配列欠陥部を含み、
前記支持部材は、前記配列欠陥部の周囲に存在する複数の伝熱管の前記曲り部によって囲まれる空間の少なくとも一部に設けられていることを特徴とする。

【0009】

上記（１）の構成によれば、第１直管部及び第２直管部が通過する複数の貫通孔は管支持板の上面視において規則配列に従って配列されており、前記規則配列は、面内方向又は面外方向に沿った少なくとも一列において伝熱管が存在しない配列欠陥部を含む。すなわち、第１直管部及び第２直管部が挿通される貫通孔によって規定される規則配列のうち少なくとも一列が欠けており（配列欠陥部）、かかる配列欠陥部には第１直管部及び第２直管部が通過する貫通孔が存在しない。そして、配列欠陥部の周囲に存在する複数の伝熱管の曲り部によって囲まれる空間の少なくとも一部には、面外方向への伝熱管の動きを規制するための支持部材が設けられる。
これにより、面外方向への伝熱管の揺れが発生したとき、配列欠陥部の周囲の伝熱管の曲り部が支持部材に当接し、それ以上の変位が阻止される。また、他の伝熱管の曲り部についても、配列欠陥部の周囲の伝熱管の曲り部の変位が阻止される結果、面外方向への動きが規制される。よって、伝熱管群の曲り部における揺れを抑制でき、蒸気発生器の耐震性を向上させることができる。
また、配列欠陥部は少なくとも一本の伝熱管に相当する隙間を形成するため、この配列欠陥部に設けられる支持部材に十分な肉厚又は径を持たせることができる。このため、支持部材に対して十分な剛性を付与することができる。
さらに、既存の蒸気発生器に対する追加工事によって上記構成を適用する場合、複数の伝熱管の規則配列から少なくとも一列の伝熱管を排除して配列欠陥部を設ければよく、基本的な規則配列を大幅に変更することなく、上記構成を既存の設計に対して容易に導入することができる。但し、既存の伝熱管を利用して支持部材を構成する場合には、配列欠陥部に対応する位置に配置された伝熱管を取り除くことなく、この伝熱管を支持部材に改造してもよい。

【0010】

なお、支持部材は、伝熱管が格納される胴部に対して剛に支持されていてもよい。例えば、支持部材は、後述の振止め部材を介さずに胴部に直接的に支持されていてもよい。
この場合、支持部材と胴部との間の荷重伝達経路から剛性の低い部位（例えば振止め部材又は振止め部材と保持部材との間の接合部）を排除して、支持部材によるＵベンド部の耐震性能の優れた向上効果を享受できる。
これに対し、仮に支持部材と胴部との間に剛性の低い部位（例えば振止め部材又は振止め部材と保持部材との間の接合部）が含まれている場合、支持部材自体の剛性を向上させても、伝熱管から支持部材が受けた荷重を胴部に伝達する過程で低剛性の部位が損傷してしまう可能性がある。

【0011】

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記支持部材は、前記管支持板に固定され、複数の前記曲り部の間において前記面内方向に沿って設けられた少なくとも一枚の仕切り板を含む。
上記（２）の構成によれば、支持部材は、面内方向に沿って設けられた少なくとも一枚の仕切り板を含んでいる。これにより、面外方向への伝熱管の揺れが発生したとき、曲り部は仕切り板に当接してその動きが規制される。このとき、仕切り板は多数の伝熱管に当接するので、少ない設置枚数で曲り部集合体の大部分における揺れを抑制することができる。また、仕切り板によって、複数の曲り部が面外方向において分割されるので、一の仕切り板が支持すべき伝熱管の移動質量を小さくすることができる。
さらに、支持部材は管支持板に固定されているので、支持部材を胴部に対して剛に支持することができる。したがって、支持部材が、伝熱管の揺れに起因した曲り部の荷重を受けたときに、伝熱管から支持部材が受けた荷重を胴部に伝達する過程で低剛性の部位が損傷してしまうことを防止できる。

【0012】

（３）幾つかの実施形態では、上記（２）の構成において、
前記複数の伝熱管の前記曲り部によって前記管支持板の上方に形成される半球形状のＵベンド部の外形に沿って設けられた保持部材と、
前記面外方向において隣接する前記伝熱管の前記曲り部の間において設けられ、前記保持部材から前記Ｕベンド部の前記半球形状の径方向における内側に向かって延在する複数の振止め部材と、をさらに備え、
前記仕切り板は、前記複数の振止め部材によって両側から挟まれている。
上記（３）の構成では、面外方向において隣接する曲り部の間に設けられ、保持部材からＵベンド部の半球形状の径方向における内側に向かって延在する複数の振止め部材を備えている。この振止め部材によって、主として曲り部の流体励起振動を抑制することができる。なお、前記流体励起振動とは、蒸気発生器の運転時において、伝熱管の周囲を流れる流体（例えば蒸気等の二次冷却水）や伝熱管内を流れる流体によって発生する曲り部の振動である。また、仕切り板が、複数の振止め部材によって両側から挟まれているので、複数の伝熱管の曲り部からの荷重を、振止め部材を介して仕切り板で受けることができる。

【0013】

（４）幾つかの実施形態では、上記（３）の構成において、
前記仕切り板は、前記Ｕベンド部の前記外形に沿った円弧状の縁部を有し、
前記縁部は、前記保持部材に固定される。
上記（４）の構成によれば、仕切り板の縁部が保持部材によって固定され、仕切り板の基部側が管支持板によって固定されるので、離間した２か所で仕切り板が固定されることとなり、仕切り板をより一層強固に固定することができる。

【0014】

（５）幾つかの実施形態では、上記（３）又は（４）の構成において、
前記蒸気発生器の内壁に支持され、且つ、前記Ｕベンド部を囲む円環支持部をさらに備え、
前記円環支持部に設けた凹部に前記仕切り板の縁部が遊嵌されている。
上記（５）の構成によれば、蒸気発生器の内壁（例えば胴部の内壁）に支持された円環支持部の凹部に仕切り板の縁部を遊嵌したので、伝熱管の揺れ発生時において仕切り板及び円環支持部を介して蒸気発生器の内壁側に荷重を伝達することができ、伝熱管の揺れに起因した曲り部の荷重支持能力を向上させることができる。また、円環支持部に対して仕切り部が遊嵌されているので、内壁又は円環支持部と支持部材との熱伸び差に起因した熱応力を逃がすことができる。

【0015】

（６）幾つかの実施形態では、上記（２）乃至（５）の構成において、
前記仕切り板には、少なくとも一つの開口が設けられている。
上記（６）によれば、流体（例えば蒸気等の二次冷却水）が、仕切り板の開口を通って面外方向に沿って流れるため、仕切り板によってＵベンド部における熱流動が阻害されることを抑制できる。

【0016】

（７）一実施形態では、上記（６）の構成において、
前記開口は、開口径が最小となるオリフィス部を有する。
上記（７）の構成によれば、仕切り板が面外方向に変位しようとしたとき、開口のオリフィス部を通過する流体（例えば蒸気等の二次冷却水）による抵抗力によって、仕切り板の変位を抑制することができる。

【0017】

（８）幾つかの実施形態では、上記（２）乃至（７）の何れかの構成において、
前記少なくとも一枚の仕切り板は、前記面外方向に並ぶように前記面内方向に沿って設けられた複数の仕切り板を含む。
上記（８）の構成によれば、複数の仕切り板によって、複数の曲り部の集合体（Ｕベンド部）が面外方向において３以上に分割されるため、一の仕切り板が受け持つ伝熱管の移動質量をより小さくすることができる。

【0018】

（９）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（８）の何れかの構成において、
前記支持部材は、前記面内方向に沿って設けられ、且つ、前記曲り部よりも剛性が高い少なくとも一本の湾曲支持棒を含む。
上記（９）の構成によれば、面外方向への伝熱管の揺れが発生したとき、曲り部は、該曲り部よりも剛性が高い湾曲支持棒に当接してその動きが規制される。また、湾曲支持棒は、曲り部を含む平面に対しての投影面積が比較的小さいため、湾曲支持棒が面外方向に沿った熱流動に与える影響を低減できる。さらに、上記構成においては、配列欠陥部を形成するために規則配列から排除する伝熱管本数は少なくてすむため、配列欠陥部による伝熱効率の低下を抑制することができる。

【0019】

（１０）一実施形態では、上記（９）の構成において、
前記湾曲支持棒は、前記伝熱管と同一の直径を有し、且つ、中実である。
上記（１０）の構成によれば、湾曲支持棒の支持に際して、伝熱管と同一の支持構造を利用することができる。例えば、伝熱管が貫通するように構成された管支持板によって該伝熱管を支持する場合、伝熱管と同様に湾曲支持棒も管支持板を貫通させることによって支持することができる。

【0020】

（１１）他の実施形態では、上記（９）の構成において、
前記伝熱管よりも管厚又は管径が大きい少なくとも一本の高剛性伝熱管をさらに備え、
前記湾曲支持棒は、前記高剛性伝熱管の曲り部である。
上記（１１）の構成によれば、伝熱管の揺れに起因した曲り部の荷重を高剛性伝熱管によって支持することができ、且つ、高剛性伝熱管内に流体（例えば一次冷却水）を流すことによって、配列欠陥部による伝熱効率の低下をより一層抑制することができる。

【0021】

（１２）幾つかの実施形態では、上記（９）乃至（１１）の何れかの構成において、
複数の前記湾曲支持棒が、互いに連結されている。
上記（１２）の構成によれば、複数の前記湾曲支持棒が互いに連結されているので、湾曲支持棒の剛性を高くすることができる。すなわち、伝熱管の揺れに起因した曲り部の荷重支持能力を向上することができる。

【0022】

（１３）幾つかの実施形態では、上記（９）、（１１）又は（１２）の何れかの構成において、
前記複数の伝熱管の前記曲り部が、前記管支持板の上方において半球形状のＵベンド部を形成しており、
前記面外方向において隣接する前記伝熱管の前記曲り部の間において設けられ、前記Ｕベンド部の前記半球形状の径方向に沿って延在する複数の振止め部材と、をさらに備え、
前記湾曲支持棒は、
前記平面に平行な面内に設けられる中空湾曲管部と、
少なくとも、前記面外方向から視たときに前記振止め部材と交差する前記中空湾曲管部の補強領域において、前記中空湾曲管部の内部に設けられる充填部材と、
を含む。

【0023】

上記（１３）の構成においては、曲り部における流体励起振動を抑制することを目的として、面外方向において隣接する伝熱管の曲り部の間に振止め部材を設けている。このような構成を備える場合、Ｕベンド部に振動（例えば地震等）が発生したときに、面外方向への伝熱管の揺れに起因した荷重が、振止め部材を介して、面外方向において隣接する伝熱管の曲り部間で伝達される。振止め部材と交差する領域に中空の伝熱管のみが配置される場合、振止め部材を介して伝達される荷重によって伝熱管がつぶれてＵベンド部全体の振動を抑えることができなくなる可能性がある。
そこで、上記（１３）の構成では、曲り部よりも剛性が高い湾曲支持棒を支持部材として備えており、この湾曲支持棒が、曲り部を含む平面に平行な面内に設けられる中空湾曲管部と、振止め部材と交差する補強領域において中空湾曲管部の内部に設けられる充填部材と、を含む。すなわち、振止め部材と交差する中空湾曲管部の補強領域においては、中空湾曲管部の内部に充填部材が詰められているので、中空の伝熱管よりも剛性が高くなる。伝熱管の面外方向への揺れに起因した荷重は、剛性の高い中空湾曲管部の補強領域に主として作用するため、中空湾曲管部がつぶれることなく荷重を受けることができる。よって、Ｕベンド部の耐震性を向上させることができる。
また、中空湾曲管部として伝熱管を用いてもよい。すなわち、伝熱管の内部に充填部材を設けて支持部材（湾曲支持棒）としてもよい。これにより、既存の蒸気発生器に対して容易に上記（１３）の構成を実現するための耐震施工を行うことができる。

【0024】

（１４）一実施形態では、上記（１３）の構成において、
複数の前記湾曲支持棒と複数の前記振止め部材とが、前記面外方向において交互に配列され、
前記面外方向に並んだ前記中空湾曲管部の前記補強領域、該補強領域内の前記充填部材、および、前記振止め部材によって、前記Ｕベンド部を前記面外方向に貫通する荷重伝達経路が形成されている。
上記（１４）の構成によれば、荷重伝達経路が、中空湾曲管部の補強領域、該補強領域内の充填部材、および、振止め部材によって、荷重伝達経路が形成されているので、荷重伝達経路上では荷重伝達方向における剛性を高くすることができる。よって、Ｕベンド部の耐震性を効果的に向上させることができる。

【0025】

（１５）一実施形態では、上記（１４）の構成において、
前記蒸気発生器の内壁に支持され、且つ、前記Ｕベンド部を囲む円環支持部をさらに備え、
前記荷重伝達経路の両端において前記湾曲支持棒又は前記振止め部材が、前記円環支持部に設けた凹部に遊嵌されている。
上記（１５）の構成によれば、蒸気発生器の内壁に支持された円環支持部の凹部に、湾曲支持棒又は振止め部材が遊嵌されているので、円環支持部と湾曲支持棒又は振止め部材との熱伸び差に起因した応力を逃がしながら、荷重伝達経路からの荷重を内壁で受けることができる。

【0026】

（１６）幾つかの実施形態では、上記（１３）乃至（１５）の構成において、
前記充填部材は、前記中空湾曲管部の前記補強領域及び該補強領域の両側に位置する一対の前記振止め部材を含む、前記中空湾曲管部の管長方向に沿った断面内に設けられた複数のセクションによって構成される。
上記（１６）の構成によれば、複数のセクションからなる分割構造によって充填部材を形成するようにしたので、面外方向に沿った荷重伝達経路上において、充填部材の各セクションと中空湾曲管部の内壁面との間に隙間が形成されてしまうことを防止できる。これにより、中空湾曲管部のつぶれを防止し、Ｕベンド部全体の振動を効果的に抑制できる。

【0027】

（１７）幾つかの実施形態では、上記（１３）乃至（１６）の構成において、
前記湾曲支持棒は、一部の前記伝熱管の内部に前記充填部材を設置することで形成されている。
上記（１７）の構成によれば、既存の蒸気発生器に対して容易に上記（１３）乃至（１６）の構成を実現するための耐震施工を行うことができる。

【0028】

（１８）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（１７）の何れかの構成において、
前記支持部材は、前記面外方向または前記面内方向に沿って水平方向に延在し、前記蒸気発生器の内壁に両端が支持される少なくとも一本の水平支持棒を含む。
上記（１８）の構成によれば、面外方向への伝熱管の揺れが発生したとき、曲り部は、水平支持棒に当接してその動きが規制される。また、水平支持棒は、面内方向における投影面積が比較的小さいため、水平支持棒が面外方向に沿った熱流動に与える影響を低減できる。

【0029】

（１９）一実施形態では、上記（１８）の構成において、
前記蒸気発生器の内壁に支持され、且つ、前記複数の伝熱管の前記曲り部によって前記管支持板の上方に形成される半球形状のＵベンド部を囲む円環支持部をさらに備え、
前記少なくとも一本の水平支持棒の前記両端は、前記円環支持部によって支持されている。
上記（１９）の構成によれば、蒸気発生器の内壁（例えば胴部の内壁）に剛に支持された円環支持部に水平支持棒の両端を支持させるようにしたので、伝熱管の揺れに起因した曲り部の荷重支持能力を向上させることができる。

【0030】

（２０）本発明の少なくとも一実施形態に係る原子力プラントは、
一次冷却材を加熱するように構成された原子炉容器と、
二次冷却材の蒸気によって駆動されるように構成された蒸気タービンと、
前記一次冷却材との熱交換によって前記二次冷却材の前記蒸気を発生させるように構成された上記（１）乃至（１９）の何れか一に記載の蒸気発生器と、
を備えることを特徴とする。

【0031】

上記（２０）の構成によれば、上述の理由により、伝熱管の曲り部における揺れを抑制でき、蒸気発生器の耐震性能を向上させることが可能であるため、信頼性の高い原子力プラントを提供できる。

【0032】

（２１）本発明の少なくとも一実施形態に係る蒸気発生器の耐震補強方法は、
流体の入口側に位置する第１直管部と、前記流体の出口側に位置する第２直管部と、前記第１直管部と前記第２直管部との間に位置する曲り部と、をそれぞれ有する複数の伝熱管と、前記複数の伝熱管の前記第１直管部及び前記第２直管部が挿通される複数の貫通孔が形成された管支持板と、を有し、前記伝熱管内を流れる前記流体との熱交換によって蒸気を生成するための蒸気発生器の耐震補強方法であって、
前記曲り部を含む平面に直交する面外方向への前記複数の伝熱管の動きを規制するための支持部材を前記蒸気発生器に設置する設置ステップを備え、
前記蒸気発生器では、曲率半径が異なる複数の前記曲り部が前記平面に平行な面内方向に沿って並び、且つ、曲率半径が同一の複数の前記曲り部が前記面外方向に並ぶように、前記複数の伝熱管の前記第１直管部及び前記第２直管部の通過する前記複数の貫通孔が前記管支持板の上面視において規則配列に従って配列されており、
前記設置ステップでは、前記規則配列のうち前記面内方向又は前記面外方向に沿った少なくとも一列において、前記伝熱管に替えて前記支持部材を設置することを特徴とする。

【0033】

上記（２１）の方法によれば、面外方向への伝熱管の揺れが発生したとき、曲り部は支持部材に当接し、それ以上の変位が阻止されるので、曲り部の変位を小さくとどめることができる。よって、伝熱管の曲り部における揺れを抑制でき、蒸気発生器の耐震性を向上することができる。
また、複数の伝熱管の規則配列のうち面内方向又は面外方向に沿った少なくとも一列において、伝熱管に替えて支持部材を設置するようにしたので、既存の蒸気発生器に対して上記（２１）の方法に従って容易に耐震施工を行うことができる。

【0034】

（２２）幾つかの実施形態では、上記（２１）の方法において、
前記設置ステップでは、前記面内方向に沿って設けられ、且つ、前記曲り部よりも剛性が高い少なくとも一本の湾曲支持棒を前記支持部材として設置する。
上記（２２）の方法によれば、面外方向への伝熱管の揺れが発生したとき、曲り部は、該曲り部よりも剛性が高い湾曲支持棒に当接してその動きが規制されるため、曲り部の揺れを抑制できる。また、湾曲支持棒は、面内方向における投影面積が比較的小さいため、湾曲支持棒が面外方向に沿った熱流動に与える影響を低減できる。

【0035】

（２３）一実施形態では、上記（２２）の方法において、
前記設置ステップでは、前記複数の伝熱管のうち一部である補強対象伝熱管の内部に充填部材を設けることで前記湾曲支持棒を形成する。
上記（２３）の方法によれば、既存の蒸気発生器に支持部材を設置する際に伝熱管の一部を除去する必要がないため、既存の蒸気発生器に対して耐震施工を容易に行うことができる。

【0036】

（２４）一実施形態では、上記（２３）の方法において、
前記複数の伝熱管の前記曲り部が、前記管支持板の上方において半球形状のＵベンド部を形成しており、
前記蒸気発生器は、前記面外方向において隣接する前記伝熱管の前記曲り部の間において設けられ、前記Ｕベンド部の前記半球形状の径方向に沿って延在する複数の振止め部材と、をさらに有し、
前記設置ステップでは、
前記面外方向から視たときに前記振止め部材と交差する前記補強対象伝熱管の補強領域において、前記補強対象伝熱管の内部に前記充填部材を設ける。
上記（２４）の方法によれば、振止め部材と交差する補強対象伝熱管の補強領域においては、補強対象伝熱管の内部に充填部材が詰められているので、中空の伝熱管よりも剛性が高くなる。面外方向の振動成分に起因した荷重は、剛性の高い補強対象伝熱管の補強領域に主として作用するため、補強対象伝熱管がつぶれることなく荷重を受けることができる。よって、Ｕベンド部の耐震性を向上させることができる。

【0037】

（２５）一実施形態では、上記（２４）の方法において、
複数の前記湾曲支持棒と複数の前記振止め部材とが、前記面外方向において交互に配列されており、
前記設置ステップでは、前記面外方向に並んだ前記補強対象伝熱管の前記補強領域、該補強領域内の前記充填部材、および、前記振止め部材によって、前記Ｕベンド部を前記面外方向に貫通する荷重伝達経路を形成する。
上記（２５）の方法によれば、補強対象伝熱管の補強領域、該補強領域内の充填部材、および、振止め部材によって、荷重伝達経路が形成されているので、面外方向におけるＵベンド部の剛性を高くすることができる。よって、Ｕベンド部の耐震性を効果的に向上させることができる。

【発明の効果】

【0038】

本発明の少なくとも一実施形態によれば、地震等により伝熱管の面外方向への揺れが発生したとき、伝熱管の曲り部は支持部材に当接し、それ以上の変位が阻止されるので、曲り部の変位を小さくとどめることができる。よって、伝熱管の曲り部における揺れを抑制でき、蒸気発生器の耐震性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0039】

【図1】一実施形態に係る蒸気発生器の断面図である。

【図2】一実施形態に係る流体励起振動抑制構造を備えたＵベンド部の斜視図である。

【図3】一実施形態に係る流体励起振動抑制構造を備えたＵベンド部の変形例を示す斜視図である。

【図4】図３に示すＵベンド部の一部を拡大した図である。

【図5A】一実施形態に係る管支持板の平面図である。

【図5B】一実施形態に係る耐震構造を備えたＵベンド部を示す断面図（Ａ−Ａ断面）である。

【図6A】一実施形態の変形例に係る管支持板の平面図である。

【図6B】一実施形態の変形例に係る耐震構造を備えたＵベンド部を示す断面図（Ｂ−Ｂ断面）である。

【図7】振止め部材による仕切り板の支持構造の一例を示す図である。

【図8】第２保持部材（ブリッジ）による仕切り板の支持構造の一例を示す図である。

【図9】円環支持部による仕切り板の支持構造の一例を示す図である。

【図10A】仕切り板の一構成例を示す部分断面図である。

【図10B】仕切り板の他の構成例を示す部分断面図である。

【図11A】他の実施形態に係る管支持板の平面図である。

【図11B】他の実施形態に係る耐震構造を備えたＵベンド部を示す断面図（Ｃ−Ｃ断面）である。

【図12A】さらに他の実施形態に係る管支持板の平面図である。

【図12B】さらに他の実施形態に係る耐震構造を備えたＵベンド部を示す断面図（Ｄ−Ｄ断面）である。

【図13】湾曲支持棒の一構成例を示す部分側面図である。

【図14】湾曲支持棒の他の構成例を示す部分側面図である。

【図15A】他の実施形態の変形例に係る耐震構造を備えたＵベンド部を示す断面図である。

【図15B】図１５Ａに示すＵベンド部の断面図（Ｅ−Ｅ断面）である。

【図16】一実施形態に係る蒸気発生器の耐震補強方法を説明するための図である。

【図17A】充填部材の構成例を示す断面図である。

【図17B】図１７ＡのＦ−Ｆ断面図である。

【図18】ワイヤ端部の構成例を示す側面図である。

【図19】充填部材の他の構成例を示す側面図である。

【図20】充填部材のさらに他の構成例を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0040】

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
本実施形態では、最初に蒸気発生器の全体構成を説明した後、蒸気発生器の耐震構造について説明する。

【0041】

図１は、一実施形態に係る蒸気発生器１の概略構成図である。
幾つかの実施形態において、蒸気発生器１は、胴部２の内部に配設された複数の伝熱管３と、複数の伝熱管３が挿通される管支持板７と、を備えており、複数の伝熱管３内を流れる流体との熱交換によって蒸気を生成するように構成される。
複数の伝熱管３は、それぞれ、流体の入口側に位置する第１直管部４と、流体の出口側に位置する第２直管部５と、第１直管部４と第２直管部５との間に位置する曲がり部６と、を有している。
管支持板７には、第１直管部４及び第２直管部５が挿通される複数の貫通孔７１（図５Ａ、図６Ａ、図１１Ａ、及び図１２Ａ参照）が形成されている。

【0042】

図１では、一実施形態として、加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Ｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄ Ｗａｔｅｒ Ｒｅａｃｔｏｒ）を備えた原子力プラントに用いられる蒸気発生器１を例示している。加圧水型原子炉とは、原子炉冷却材および中性子減速材として軽水（一次冷却材）を使用するものであり、一次冷却材（一次冷却水）を炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水として蒸気発生器１に送る。蒸気発生器１では、高温高圧の一次冷却水の熱を二次冷却材（二次冷却水）に伝え、二次冷却水を水蒸気とする。この水蒸気は、蒸気タービンに送られて、該蒸気タービンを駆動する。蒸気タービンの出力軸には発電機の入力軸が連結されており、蒸気タービンによって発電機が駆動され、発電が行われる。

【0043】

ここで、図１に示す蒸気発生器１の具体的な構成例について説明する。
蒸気発生器１の胴部２は、上下方向に延在し、かつ、密閉された中空円筒形状であって、上半部に対して下半部の方が小径の構造物である。胴部２には、下端部側に水室８が配置され、上端部側に蒸気排出口１５が配置されている。
胴部２の下半部内から上半部内にかけて、胴部２の内壁面と所定間隔をもって配置された円筒形状の管群外筒（内壁）９が設けられている。この管群外筒９は、その下端部が、胴部２の下半部内の下方に配置された管板１０まで延在している。管群外筒９内には、複数の伝熱管３が配置されている。すなわち、管群外筒９の外周側に設けられた胴部２内に、管群外筒９及び複数の伝熱管３が格納されている。

【0044】

各伝熱管３は、上述したように、入口８ｃ（入室８ｂ）側に位置する第１直管部４と、出口８ｅ（出室８ｄ）側に位置する第２直管部５と、第１直管部４と第２直管部５との間に位置する曲がり部６と、を有している。図示される例では、第１直管部４及び第２直管部５は鉛直方向に延在しており、第１直管部４の上端に曲がり部６の一端が接続され、第２直管部５の上端に曲がり部６の他端が接続されている。すなわち、第１直管部４及び第２直管部５よりも上方に曲がり部６が位置している。また、第１直管部４及び第２直管部５の各下端部は、管板１０に支持されており、第１直管部４及び第２直管部５の各中間部は、複数の管支持板７に支持されている。管支持板７には、上述したように複数の貫通孔７１（図５Ａ、図６Ａ、図１１Ａ、及び図１２Ａ参照）が形成されており、この貫通孔７１内に第１直管部４及び第２直管部５が主として非接触状態で貫通している。
複数の伝熱管３の曲がり部６が集合した部分は、Ｕベンド部２０と称される。Ｕベンド部２０は、半球形状をなしており、管支持板７の上方に形成されている。
なお、Ｕベンド部２０の具体的な構成については後述する。

【0045】

胴部２の下端部に設けられた水室８は、隔壁８ａによって内部空間が入室８ｂと出室８ｄに区画されている。入室８ｂには、胴部２の外部に通じる入口（入口ノズル）８ｃが形成されており、該入室８ｂに各伝熱管３の一端部が連通している。出室８ｄには、胴部の外部に通じる出口（出口ノズル）８ｅが形成されており、該出室８ｄに各伝熱管３の他端部が連通している。入口８ｃには、加圧水型原子炉から一次冷却水が送られる冷却水配管が連結されている。出口８ｅには、熱交換された後の一次冷却水を加圧水型原子炉に送る冷却水配管が連結されている。

【0046】

胴部２の上半部には、給水Ｗを蒸気Ｓと熱水とに分離する気水分離器１１、及び、分離された蒸気Ｓの湿分を除去して乾き蒸気に近い状態とする湿分分離器１２が設けられている。気水分離器１１と複数の伝熱管３との間には、外部から胴部２内に二次冷却水を給水する給水管１３が挿入されている。
胴部２の上端部には、蒸気排出口１５が形成されている。また、胴部２の下半部内には、給水管１３から胴部２内に給水された二次冷却水を、胴部２と管群外筒９との間を流下させて管板１０で折り返させ、伝熱管３に沿って上昇させる給水路１４が設けられている。なお、蒸気排出口１５には、タービンに蒸気を送る冷却水配管が連結され、給水管１３には、二次冷却水を供給するための冷却水配管が連結される。この二次冷却水は、タービンで使用された蒸気を復水器で冷却して復水させたものである。

【0047】

上記した構成を有する蒸気発生器１の作用に関して、加圧水型原子炉で加熱された一次冷却水は、蒸気発生器１の入口８ｃから入室８ｂに導入された後、入室８ｂから複数の伝熱管３内に導入され、各伝熱管３内を通って循環して出室８ｄに至り、出室８ｄから出口８ｅを介して蒸気発生器１の外部へ排出される。一方、復水器で冷却された二次冷却水は、給水管１３に送られ、胴部２内の給水路１４を通って複数の伝熱管３に沿って上昇する。このとき、胴部２内においては、高圧高温の一次冷却水と二次冷却水との間で熱交換が行われる。そして、冷却された一次冷却水は出室８ｄから加圧水型原子炉に戻される。一方、高圧高温の一次冷却水と熱交換した二次冷却水は、胴部２内を上昇し、気水分離器１１で蒸気と熱水とに分離される。そして、分離された蒸気は、湿分分離器１２で湿分を除去されてからタービンに送られる。

【0048】

一実施形態において、蒸気発生器１は、図２乃至図４に示すように、流体励起振動に対する耐性を向上させるための流体励起振動抑制構造をさらに備えていてもよい。図２は、一実施形態に係る流体励起振動抑制構造を備えたＵベンド部２０の斜視図である。図３は、一実施形態に係る流体励起振動抑制構造を備えたＵベンド部２０の変形例を示す斜視図である。図４は、図３に示すＵベンド部２０の一部を拡大した図である。
流体励起振動とは、Ｕベンド部２０の伝熱管３（曲り部６）の周囲を流れる二次冷却水や、Ｕベンド部２０の伝熱管３（曲り部６）内部を流れる一次冷却水によって発生する振動である。流体励起振動による伝熱管３の振動が大きくなると、伝熱管３同士が接触し、伝熱管３を摩耗させる可能性がある。以下の流体励起振動抑制構造は、流体励起振動を抑制する目的で用いられる。

【0049】

図２及び図３を参照して、まずＵベンド部２０の具体的な構成例について説明する。
Ｕベンド部２０において、伝熱管３の曲り部６は、外側（上側）に向かうに従って曲り部６の曲率半径が大きなものが順次配列されており、このように配列されたものを、曲り部６を含む平面に直交する方向（面外方向）に重ねながら曲り部６の曲率半径を変化させることで、複数の伝熱管３の上端部を半球形状に形成している。これによって、曲り部６が集合配列されてなる全体として半球状をなすＵベンド部２０が構成されている。なお、図１に示す蒸気排出口１５に最も近い部分がＵベンド部２０の頂部になる。

【0050】

一実施形態において、蒸気発生器１は、上述した流体励起振動抑制構造として、第１保持部材２１と、振止め部材２２と、を備える。

【0051】

第１保持部材２１は、Ｕベンド部２０の外形に沿って設けられる。
振止め部材２２は、曲り部６を含む平面に直交する面外方向において、隣接する伝熱管３の曲り部６の間に設けられる。この振止め部材２２は、第１保持部材２１からＵベンド部２０の半球形状の径方向における内側に向かって延在している。すなわち、振止め金具は、後述する規則配列７０（図５Ａ、図６Ａ、図１１Ａ、及び図１２Ａ参照）に対応して配置される伝熱管３同士の間に設けられる。

【0052】

具体的には、振止め部材２２は、面外方向に重ねられた曲り部６の列の間に挿入されており、これにより面外方向に隣り合う曲り部６を接続している。例えば、振止め部材２２は、矩形断面の棒状部材をＶ字形状に形成した部材である。振止め部材２２は、重ねられた各曲り部６の列における同径の部位に屈曲部が配置され、且つ、曲り部６の曲率半径が最も大きい曲り部６の円弧部の外側に端部が突出されている。すなわち、振止め部材２２の端部２２ａは、図２に示すように、最も外側の伝熱管３の曲り部６によって構成されるＵベンド部２０の半球面２０ａから突出している。これにより、振止め部材２２の端部２２ａは、Ｕベンド部２０の外径をなす円弧に沿って、曲り部６を含む平面に沿う水平方向（面内方向）に一列に並んで配置されている。また、このように一列に並んだ複数の端部２２ａが、面外方向に伝熱管３の分だけ間隔をあけて複数配置されている。

【0053】

また、振止め部材２２は、大きいＶ字形状のものの内側に小さいＶ字形状のものが配置されて対をなしていてもよい。図２に示す例では、振止め部材２２の対が、伝熱管３の曲り部６に３つ配置されている。さらに、振止め部材２２は、重ねられた伝熱管３の列の間に挿入されている部分が、振動を抑制するのに好ましい材料（例えばＳＵＳ４０５）で形成されていてもよい。

【0054】

振止め部材２２の端部２２ａには、図２及び図４に示すように第１保持部材２１が溶接されて、複数の振止め部材２２の端部２２ａを連結している。第１保持部材２１は、Ｕベンド部２０の外周、すなわち、Ｕベンド部２０の半球状の外周（半球面２０ａ）に沿って取り付けられた円弧状の棒状部材である。第１保持部材２１は、複数の伝熱管３が重ねられる方向と直交する方向に延在している。
複数の第１保持部材２１は、第２保持部材（ブリッジ）２４によって連結されていてもよい。
第２保持部材２４は、Ｕベンド部２０の外周、すなわち、Ｕベンド部２０の半球状の外周（半球面２０ａ）に沿って配置された、円弧形状かつ板状の部材である。第２保持部材２４は、Ｕベンド部２０において伝熱管３の曲り部６が延在する方向に沿って延在している。図４においては１本の第２保持部材２４が示されているが、第２保持部材２４は、複数の曲り部６が重ねられる方向と平行な方向に向かって複数配置されている。
なお、第１保持部材２１及び第２保持部材２４によって連結された複数の振止め部材２２は、後述する振動規制構造によってその振動が規制されるようになっている。

【0055】

一実施形態の変形例では、図３及び図４に示すように、蒸気発生器１は、地震等の振動の発生時において流体励起振動抑制構造の振動を抑制するための耐震構造をさらに備えていてもよい。
図３及び図４に示すように、蒸気発生器１は、耐震構造として、円環支持部３１（３１Ａ，３１Ｂ）と、アーム状支持部３２（３２Ａ，３２Ｂ）と、外筒支持部３３（３３Ａ，３３Ｂ）と、を備えている。

【0056】

円環支持部３１は、環状に形成されており、Ｕベンド部２０を囲むように曲り部６の上方に設けられている。この円環支持部３１は、平面視（上面視）においてＵベンド部２０と同心円状となるように配置されていてもよい。また、円環支持部３１は、アーム状支持部３２によって、Ｕベンド部２０の外周を取り囲む管群外筒（内壁）９に支持されている。円環支持部３１は、Ｕベンド部２０及び管群外筒９に対して、それぞれ所定の間隔を有している。
アーム状支持部３２は、管群外筒９と円環支持部３１との間に取り付けられ、該円環支持部３１を管群外筒９に支持させるようになっている。例えば、棒状に形成されたアーム状支持部３２は、円環支持部３１の径方向外側に複数設けられる。これらの複数のアーム状支持部３２が、円環支持部３１から管群外筒９に向けて放射状に延在している。
具体的な構成例として、円環支持部３１は、管支持板７側の下方円環支持部３１Ａと、Ｕベンド部２０の頂部側の上方円環支持部３１Ｂと、を含む。下方円環支持部３１Ａは、上方円環支持部３１Ｂよりも径が大きい。アーム状支持部３２は、下方円環支持部３１Ａと管群外筒９とを連結するための複数の下方アーム状支持部３２Ａと、上方円環支持部３１Ｂと管群外筒９とを連結するための複数の上方アーム状支持部３２Ｂと、を含む。なお、円環支持部３１の設置数はこれに限定されるものではない。

【0057】

外筒支持部３３は、胴部２と管群外筒９との間に設けられ、管群外筒９を胴部２に支持させるようになっている。外筒支持部３３は、胴部２と管群外筒９との間に、周方向において複数設けられていてもよい。上記構成によって、円環支持部３１は、アーム状支持部３２及び管群外筒９を介して、胴部２に支持される。

【0058】

一実施形態では、円環支持部３１とアーム状支持部３２との連結部、アーム状支持部３２と管群外筒９との連結部、並びに、管群外筒９及び胴部２と外筒支持部３３との連結部は、溶接又はボルト等の接合手段によって剛に連結されている。したがって、円環支持部３１は、胴部２に対して剛に支持される。

【0059】

上記構成によれば、地震等により、断面が円形状の胴部２の径方向と平行な方向（水平方向）にＵベンド部２０が振動すると、円環支持部３１と、アーム状支持部３２及び外筒支持部３３とを介して、Ｕベンド部２０の振動を胴部２で受けることができるので、Ｕベンド部２０の耐震性が確保される。なお、円環支持部３１はＵベンド部２０の伝熱管３を拘束しないので、蒸気発生器１が運用されているときには、円環支持部３１とＵベンド部２０との間を通過する二次冷却水による曲り部６の振動摩耗等を抑制することができる。そのため、円環支持部３１を有する上記耐震構造によれば、伝熱管３の流体励起振動に対する耐性に与える影響を低減し、伝熱管３の流体励起振動を抑制することができる。

【0060】

ここで、複数の振止め部材２２の振動を規制するための振動規制構造について説明する。
上述したように、複数の振止め部材２２は複数の曲り部６の間に配置されており、複数の振止め部材２２の端部２２ａが第１保持部材２１によって連結されている。さらに、複数の第１保持部材２１が、第２保持部材２４によって連結されている。
一実施形態において、蒸気発生器１は、振止め部材２２の振動を規制するための規制部材２５をさらに備えている。規制部材２５は、円環支持部３１に取り付けられており、所定の間隙を有した状態で第２保持部材２４を挟み込んで、面外方向における第２保持部材２４の動きを規制するように構成されている。より具体的には、円環支持部３１の規制部材２５は凹部２５ａを有しており、この凹部２５ａに、第２保持部材２４が所定の間隙を有して挟み込まれる。例えば、規制部材２５は、円環支持部３１に対して溶接等の接合手段によって剛に接合される。規制部材２５と第２保持部材２４との間隔は、円環支持部３１とＵベンド部２０の複数の伝熱管３との間隔よりも小さくてもよい。

【0061】

本実施形態に係る蒸気発生器１は、伝熱管３の曲り部６における耐震性を向上し得る耐震構造として、さらに以下の構成を備えている。

【0062】

図５Ａ及び図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂ、図１０Ａ及び図１０Ｂ、並びに図１１Ａ乃至図１１Ｃに示すように、蒸気発生器１は、Ｕベンド部２０において、面外方向への複数の伝熱管３（曲り部６）の動きを規制するための支持部材４０（４０Ａ，４０Ｂ），５０，６０をさらに備えている。なお、図５Ａは、一実施形態に係る管支持板７の平面図であり、図５Ｂは、一実施形態に係る耐震構造を備えたＵベンド部２０を示す断面図（Ａ−Ａ断面）である。図６Ａは、一実施形態の変形例に係る管支持板７の平面図であり、図６Ｂは、一実施形態の変形例に係る耐震構造を備えたＵベンド部２０を示す断面図（Ｂ−Ｂ断面）である。図１０Ａは、他の実施形態に係る管支持板７の平面図であり、図１０Ｂは、他の実施形態に係る耐震構造を備えたＵベンド部２０を示す断面図（Ｃ−Ｃ断面）である。図１１Ａは、さらに他の実施形態に係る管支持板７の平面図であり、図１１Ｂは、さらに他の実施形態に係る耐震構造を備えたＵベンド部２０を示す断面図（Ｄ−Ｄ断面）である。

【0063】

以下、支持部材４０，５０，６０の具体的な構成について説明する。
図５Ａ，図６Ａ，図１０Ａ及び図１１Ａに示すように、管支持板７には、複数の伝熱管３の第１直管部４及び第２直管部５の通過する複数の貫通孔７１が形成されている。複数の貫通孔７１は、曲率半径が異なる複数の曲り部６が面内方向に沿って並び、且つ、曲率半径が同一の複数の曲り部６が面外方向に並ぶように、管支持板７の上面視において規則配列７０に従って配列されている。すなわち、規則配列７０に従って配列された曲り部６は、図１に示すように、曲率半径の異なる複数の曲り部６ａ_１，６ａ_２，６ａ_３，…が面内方向に沿って並び、且つ、曲率半径の同一な複数の曲り部６ａ_１，６ｂ_１，６ｃ_１，…が面外方向に沿って並ぶように配列される。

【0064】

図５Ａ，図６Ａ，図１０Ａ及び図１１Ａに戻り、上記規則配列７０は、面内方向又は面外方向に沿った少なくとも一列において伝熱管３が存在しない配列欠陥部７２を含む。
そして、面外方向への複数の伝熱管３（曲り部６）の動きを規制するための支持部材４０，５０，６０は、配列欠陥部７２の周囲に存在する複数の伝熱管３の曲り部６によって囲まれる空間の少なくとも一部に設けられている。

【0065】

上記構成によれば、第１直管部４及び第２直管部５が通過する複数の貫通孔７１は管支持板７の上面視において規則配列７０に従って配列されており、この規則配列７０は、面内方向又は面外方向に沿った少なくとも一列において伝熱管３が存在しない配列欠陥部７２を含む。すなわち、第１直管部４及び第２直管部５が挿通される貫通孔７１によって規定される規則配列７０のうち少なくとも一列が欠けており（配列欠陥部７２）、かかる配列欠陥部７２には第１直管部４及び第２直管部５が通過する貫通孔７１が存在しない。そして、配列欠陥部７２の周囲に存在する複数の伝熱管３の曲り部６によって囲まれる空間の少なくとも一部には、面外方向への伝熱管３の動きを規制するための支持部材４０，５０，６０が設けられる。

【0066】

これにより、面外方向への伝熱管３の揺れが発生したとき、配列欠陥部７２の周囲の伝熱管３の曲り部６が支持部材４０，５０，６０に当接し、それ以上の変位が阻止される。また、他の伝熱管３の曲り部６についても、配列欠陥部７２の周囲の伝熱管３の曲り部６の変位が阻止される結果、面外方向への動きが規制される。よって、Ｕベンド部２０の曲り部６における揺れを抑制でき、蒸気発生器１の耐震性を向上させることができる。
また、配列欠陥部７２は少なくとも一本の伝熱管３に相当する隙間を形成するため、この配列欠陥部７２に設けられる支持部材４０，５０，６０に十分な肉厚又は径を持たせることができる。このため、支持部材４０，５０，６０に対して十分な剛性を付与することができる。

【0067】

さらに、既存の蒸気発生器１に対する追加工事によって上記構成を適用する場合、複数の伝熱管３の規則配列７０から少なくとも一列の伝熱管３を排除して配列欠陥部７２を設ければよく、基本的な規則配列７０を大幅に変更することなく、上記構成を既存の設計に対して容易に導入することができる。但し、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように既存の伝熱管３を利用して支持部材６０を構成する場合には、配列欠陥部７２に対応する位置に配置された伝熱管３を取り除くことなく、この伝熱管３を支持部材６０に改造してもよい。

【0068】

支持部材４０，５０，６０は、伝熱管３が格納される胴部２に対して剛に支持されていてもよい。例えば、支持部材４０，５０，６０は、振止め部材２２を介さずに胴部２に直接的に支持される。ここで、胴部２に直接的に支持とは、図３に示したように外筒支持部３３を介して胴部２に連結された管群外筒９に取り付けられる場合や、管群外筒９及び外筒支持部３３を介して胴部２に連結された管支持板７に取り付けられる場合のように、振止め部材２２以外の他の部材を介して、支持部材４０，５０，６０が胴部２に剛に連結される場合を含む。
これにより、支持部材４０，５０，６０と胴部２との間の荷重伝達経路から剛性の低い部位（例えば振止め部材２２又は振止め部材２２と第１保持部材２１との間の接合部）を排除して、支持部材４０，５０，６０によるＵベンド部２０の耐震性能の優れた向上効果を享受できる。

【0069】

次に、上述した耐震構造を備える蒸気発生器１の各実施形態について詳細に説明する。

【0070】

図５Ａ，図５Ｂ及び図６Ａ，図６Ｂに示すように、一実施形態において、支持部材４０は、管支持板７に固定され、複数の曲り部６の間において面内方向に沿って設けられた少なくとも一枚の仕切り板を含む。この場合、図５Ａに示すように、配列欠陥部７２は、面外方向において直線状に形成される。そして、直線状の配列欠陥部７２の周囲に存在する複数の伝熱管３の曲り部６によって囲まれる空間の少なくとも一部を占めるように、仕切り板４０が配設される。仕切り板４０は、管支持板７に対してボルト締結又は溶接等によって剛に固定される。仕切り板４０は、管支持板７よりも上方にのみ設けられていてもよいし、管支持板７の上方のみならず、下方まで延在してもよい。また、仕切り板４０の下方部位は、半球形状のＵベンド部２０の外径に対応して半円板形状に形成され、仕切り板４０の下方部位は、第１直管部４及び第２直管部５の集合体の外径に対応して矩形板形状に形成されてもよい。さらに、仕切り板４０の縁部は、伝熱管３よりも外方に位置してもよい。但し、仕切り板４０の形状はこれに限定されるものではなく、例えば方形状等の他の形状であってもよい。

【0071】

図５Ａ及び図５Ｂに示すように、一実施形態では、面内方向における管支持板７の中心を通るように面外方向に沿って直線状に１本の配列欠陥部７２が形成されている。そして、管支持板７の配列欠陥部７２に対応した位置に、１枚の仕切り板４０が設けられている。すなわち、仕切り板４０は、配列欠陥部７２によって形成された空間において、面内方向に沿うように管支持板７に立設される。
この構成によれば、面外方向への伝熱管３の揺れが発生したとき、曲り部６は仕切り板４０に当接してその動きが規制される。このとき、仕切り板４０は多数の伝熱管３の曲り部６に当接するので、少ない設置枚数でベンド部２０の大部分における揺れを抑制することができる。また、仕切り板４０によって、複数の曲り部６が面外方向において分割される（この場合は２つ）ので、一の仕切り板４０が支持すべき伝熱管の移動質量を小さくすることができる。
さらに、仕切り板４０は管支持板７に固定されているので、仕切り板４０を胴部２に対して剛に支持することができる。したがって、仕切り板４０が、伝熱管３の揺れに起因した曲り部６の荷重を受けたときに、伝熱管３から仕切り板４０が受けた荷重を胴部２に伝達する過程で低剛性の部位が損傷してしまうことを防止できる。

【0072】

図６Ａ及び図６Ｂに示すように、一実施形態に変形例においては、少なくとも一枚の仕切り板４０は、面外方向に並ぶように面内方向に沿って設けられた複数の仕切り板４０Ａ，４０Ｂを含む。これらの図に示す例では、２本の配列欠陥部７２Ａ，７２Ｂが面外方向において異なる２か所を通り、且つ、それぞれが面内方向に沿って直線状に延在するように形成されている。そして、配列欠陥部７２Ａ，７２Ｂによって形成された空間において、管支持板７の配列欠陥部７２Ａ，７２Ｂに対応した位置に、２枚の仕切り板４０Ａ，４０Ｂが設けられている。すなわち、２枚の仕切り板４０Ａ，４０Ｂは、互いに平行に、面内方向に沿うように管支持板７にそれぞれ立設される。
この構成によれば、複数の仕切り板４０Ａ，４０Ｂによって、複数の曲り部６の集合体（Ｕベンド部２０）が面外方向において３以上に分割されるため、一の仕切り板４０（４０Ａ，４０Ｂ）が受け持つ伝熱管３の移動質量をより小さくすることができる。

【0073】

図７乃至図９に、仕切り板４０（４０Ａ，４０Ｂ）の縁部４０ａ側を支持するための各構成例を示す。なお、仕切り板４０の縁部４０ａとは、管支持板７から遠い側（Ｕベンド部２０の頂部側）の端縁領域である。

【0074】

図７は、振止め部材２２による仕切り板４０の支持構造の一例を示す図である。
図７に示す例では、仕切り板４０は、複数の振止め部材２２によって両側から挟まれている。なお、振止め部材２２は、上述した図２及び図３に示されるものと同一である。複数の曲り部６は面内方向に沿って延在しており、一方、振止め部材２２は、複数の曲り部６の間に配置され、曲り部６と同様に面内方向に沿って延在している。
仕切り板４０は、振止め部材２２を通る平面または曲り部６を通る平面に平行に設けられる。仕切り板４０の面内方向における両側に配置された一対の振止め部材２２によって、仕切り板４０の縁部側（径方向外方側）が支持される。このとき、仕切り板４０と振止め部材２２とは、固定されていなくてもよいし、溶接等によって固定されていてもよい。
この構成によれば、仕切り板４０は、複数の振止め部材２２によって両側から挟まれているので、複数の伝熱管３の曲り部６からの荷重を、振止め部材２２を介して仕切り板４０で受けることができる。

【0075】

図８は、保持部材（第２保持部材２４）による仕切り板４０（４０Ａ，４０Ｂ）の支持構造の一例を示す図である。
図８に示す例では、仕切り板４０は、Ｕベンド部２０の外形に沿った円弧状の縁部４０ａを有しており、この縁部４０ａは、第２保持部材（ブリッジ）２４に固定される。仕切り板４０の縁部４０ａと第２保持部材２４とは、溶接等により固定されてもよい。上述したように、第２保持部材２４は、面外方向において半球形状のＵベンド部２０の外形に沿って形成されている。すなわち、仕切り板４０の延在方向と第２保持部材２４の延在方向とは概ね一致している。そのため、仕切り板４０の縁部４０ａと第２保持部材２４との接合面積を十分に確保することができる。
この構成によれば、仕切り板４０の縁部４０ａが第２保持部材２４によって固定され、仕切り板４０の基部側が管支持板７によって固定されるので、離間した２か所で仕切り板４０が固定されることとなり、仕切り板４０をより一層強固に固定することができる。

【0076】

図９は、円環支持部３１による仕切り板４０（４０Ａ，４０Ｂ）の支持構造の一例を示す図である。
図９に示す例では、円環支持部３１の規制部材２５に設けられた凹部２５ａに、仕切り板４０の縁部４０ａが遊嵌された構成となっている。具体的には、円環支持部３１の規制部材２５は凹部２５ａを有しており、この凹部２５ａに、仕切り板４０の縁部４０ａが所定の間隙を有して挟み込まれる。規制部材２５と仕切り板４０の縁部４０ａとの間隔は、円環支持部３１とＵベンド部２０の複数の伝熱管３との間隔よりも小さくてもよい。
この構成によれば、蒸気発生器１の内壁（例えば胴部２又は管群外筒９の内壁）に支持された円環支持部３１の規制部材２５の凹部２５ａに仕切り板４０の縁部４０ａを遊嵌したので、伝熱管３の揺れ発生時において仕切り板４０及び円環支持部３１を介して蒸気発生器１の内壁側に荷重を伝達することができる。これにより、伝熱管３の揺れに起因した曲り部６の荷重支持能力を向上させることができる。また、円環支持部３１に対して仕切り板４０が遊嵌されているので、蒸気発生器１の内壁又は円環支持部３１と支持部材（仕切り板）４０との熱伸び差に起因した熱応力を逃がすことができる。

【0077】

上記構成に加えて、仕切り板４０（４０Ａ，４０Ｂ）は、図１０Ａ又は図１０Ｂに示す構成をさらに備えていてもよい。
図１０Ａは、仕切り板４０（４０Ａ，４０Ｂ）の一構成例を示す部分断面図である。
同図に示すように、仕切り板４０には、少なくとも一つの開口４０ｂが設けられている。この開口４０ｂにより形成される空間は、仕切り板４０の厚さ方向において同一形状の柱状をなしていてもよい。例えば、開口４０ｂにより形成される空間が円柱形状である場合、仕切り板４０の厚さ方向に開口４０ｂの径は同一である。また、一枚の仕切り板４０に対して複数の開口４０ｂが設けられていてもよい。
この構成によれば、二次冷却水（蒸気を含む）が、仕切り板４０の開口４０ｂを通って面外方向に沿って流れるため、仕切り板４０ＢによってＵベンド部２０における熱流動が阻害されることを抑制できる。

【0078】

図１０Ｂは、仕切り板４０（４０Ａ，４０Ｂ）の他の構成例を示す部分断面図である。
同図に示すように、仕切り板４０には、少なくとも一つの開口４０ｂが設けられている。この開口４０ｂは、開口径が最小となるオリフィス部４０ｃを有する。図示される構成例では、オリフィス部４０ｃは、仕切り板４０の厚さ方向の中央部に位置している。そして、オリフィス部４０ｃから仕切り板４０の各面に向けて開口４０ｂの壁面がテーパ状に形成されており、開口４０ｂは、仕切り板４０の厚さ方向において中央部からかく面に向けて拡径している。他の構成例では、オリフィス部４０ｃは、仕切り板４０のいずれかの面内に位置してもよい。
この構成によれば、仕切り板４０が面外方向に変位しようとしたとき、開口４０ｂのオリフィス部４０ｃを通過する二次冷却水（蒸気を含む）による抵抗力によって、仕切り板４０の変位を抑制することができる。

【0079】

他の実施形態においては、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、支持部材５０は、面外方向または面内方向に沿って水平方向に延在し、蒸気発生器１の内壁（例えば胴部２又は管群外筒９の内壁）に両端が支持される少なくとも一本の水平支持棒５０Ａ，５０Ｂを含む。この場合、図１１Ａに示すように、Ｕベンド部２０の内部に少なくとも直線状の空間が形成されるような伝熱管３の配列となるように、配列欠陥部７２が形成される。水平支持棒５０は、蒸気発生器１の内壁に対してボルト締結又は溶接等によって剛に固定されてもよい。あるいは、蒸気発生器１の内壁と水平支持棒５０との熱伸び差を許容可能なように、水平支持棒５０が蒸気発生器１の内壁に支持されてもよい。例えば、水平支持棒５０の延在方向において、水平支持棒５０が蒸気発生器１の内壁に対して僅かに移動可能に支持される。
この構成によれば、面外方向への伝熱管３の揺れが発生したとき、曲り部６は、水平支持棒５０に当接してその動きが規制される。また、水平支持棒５０は、面内方向における投影面積が比較的小さいため、水平支持棒５０が面外方向に沿った熱流動に与える影響を低減できる。

【0080】

水平支持棒５０の両端は、円環支持部３１（３１Ａ，３１Ｂ）によって支持されていてもよい。なお、円環支持部（３１Ａ，３１Ｂ）は、図３及び図４に示したものと同一である。
図示される例では、配列欠陥部７２Ａ，７２Ｂによって形成された空間において、２本の水平支持棒５０Ａ，５０Ｂが互いに平行となるように、面外方向に沿って配置されている。但し、水平支持棒５０の設置数は、２本に限定されるものではなく、１本であってもよいし３本以上であってもよい。また、水平支持棒５０の面内方向に沿って延在するように配置されてもよい。
上記構成によれば、蒸気発生器１の内壁（例えば胴部２又は管群外筒９の内壁）に剛に支持された円環支持部３１に水平支持棒５０の両端を支持させるようにしたので、伝熱管３の揺れに起因した曲り部６の荷重支持能力を向上させることができる。

【0081】

さらに他の実施形態においては、図１２Ａ乃至図１２Ｃに示すように、支持部材６０は、面内方向に沿って設けられ、且つ、曲り部６よりも剛性が高い少なくとも一本の湾曲支持棒６０Ａ，６０Ｂを含む。規則配列７０は、離散的に位置する配列欠陥部７２を含んでおり、この配列欠陥部７２によって形成される空間の少なくとも一部に湾曲支持棒６０（６０Ａ，６０Ｂ）が設けられている。図示される例では、面内方向及び面外方向に異なる位置に複数の湾曲支持棒６０Ａ，６０Ｂが設けられている。

【0082】

この構成によれば、面外方向への伝熱管３の揺れが発生したとき、曲り部６は、該曲り部６よりも剛性が高い湾曲支持棒６０に当接してその動きが規制される。また、湾曲支持棒６０は、曲り部６を含む平面への投影面積が比較的小さいため、湾曲支持棒６０が面外方向に沿った熱流動に与える影響を低減できる。さらに、上記構成においては、配列欠陥部７２を形成するために規則配列７０から排除する伝熱管３の本数は少なくてすむため、配列欠陥部７２による伝熱効率の低下を抑制することができる。

【0083】

湾曲支持棒６０は、伝熱管３と同一の直径を有し、且つ、中実であってもよい。
これにより、湾曲支持棒６０の支持に際して、伝熱管３と同一の支持構造を利用することができる。例えば、伝熱管３が貫通するように構成された管支持板７によって該伝熱管３を支持する場合、伝熱管３と同様に湾曲支持棒６０も管支持板７を貫通させることによって支持することができる。

【0084】

図１３は、湾曲支持棒６０の一構成例を示す部分側面図である。
図１３に示すように、複数の湾曲支持棒６０は、互いに連結されていてもよい。すなわち、複数の湾曲支持棒６０（図示される例では３本）が互いに隣接して配置され、これらの湾曲支持棒６０が連結部材６２によって互いに連結されている。この場合、複数の湾曲支持棒６０は、面外方向に配列されていてもよいし、面内方向に配列されていてもよい。
この構成によれば、複数の湾曲支持棒６０が互いに連結されているので、湾曲支持棒６０の剛性を高くすることができる。すなわち、伝熱管３の揺れに起因した曲り部６の荷重支持能力を向上することができる。

【0085】

図１４は、湾曲支持棒６０の他の構成例を示す部分側面図である。
図１４に示すように、湾曲支持棒６０は、伝熱管３よりも管厚又は管径が大きい少なくとも一本の高剛性伝熱管の曲り部であってもよい。図示される例では、高剛性伝熱管の曲り部によって構成される湾曲支持棒６０は伝熱管３よりも管径が大きく、ボルト６３によって管支持板７に取り付けられている。
この構成によれば、伝熱管３の揺れに起因した曲り部６の荷重を高剛性伝熱管の曲り部（湾曲支持棒６０）によって支持することができ、且つ、高剛性伝熱管内に一次冷却水を流すことによって、配列欠陥部７２による伝熱効率の低下をより一層抑制することができる。

【0086】

ここで、図１５Ａ及び図１５Ｂを参照して、上述の図１２Ａ及び図１２Ｂに示した他の実施形態の変形例について説明する。なお、図１５Ａは、他の実施形態の変形例に係る耐震構造を備えたＵベンド部を示す断面図である。図１５Ｂは、図１５Ａに示すＵベンド部の断面図（Ｅ−Ｅ断面）である。

【0087】

図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、湾曲支持棒６０は、曲り部６を含む平面に平行な面内（面内方向）に設けられる中空湾曲管部６５と、少なくとも、面外方向から視たときに振止め部材２２と交差する中空湾曲管部６５の充填部材６６において、中空湾曲管部６５の内部に設けられる充填部材６６と、を含む。
上記構成においては、曲り部６における流体励起振動を抑制することを目的として、面外方向において隣接する伝熱管３の曲り部６の間に振止め部材２２を設けている。このような構成を備える場合、Ｕベンド部２０に振動（例えば地震等）が発生したときに、面外方向への伝熱管３の揺れに起因した荷重が、振止め部材２２を介して、面外方向において隣接する伝熱管３の曲り部６間で伝達される。振止め部材２２と交差する領域に中空の伝熱管３のみが配置される場合、振止め部材２２を介して伝達される荷重によって伝熱管３がつぶれてＵベンド部２０全体の振動を抑えることができなくなる可能性がある。

【0088】

そこで、上記構成では、曲り部６よりも剛性が高い湾曲支持棒６０を支持部材として備えており、この湾曲支持棒６０が、曲り部６を含む平面に平行な面内に設けられる中空湾曲管部６５と、振止め部材２２と交差する充填部材６６において中空湾曲管部６５の内部に設けられる充填部材６６と、を含む。すなわち、振止め部材２２と交差する中空湾曲管部６５の充填部材６６においては、中空湾曲管部６５の内部に充填部材６６が詰められているので、中空の伝熱管３よりも剛性が高くなる。伝熱管３の面外方向への揺れに起因した荷重は、剛性の高い中空湾曲管部６５の充填部材６６に主として作用するため、中空湾曲管部６５がつぶれることなく荷重を受けることができる。よって、Ｕベンド部２０の耐震性を向上させることができる。

【0089】

図１５Ｂに示される例では、高さ方向に異なる２箇所に下方円環支持部３１Ａ及び上方円環支持部３１Ｂが設けられており、伝熱管３の曲り部６の入口側と出口側にそれぞれＶ字状の振止め部材２２が配置されている。この構成においては、１本の中空湾曲管部６５が振止め部材２２と交差する充填部材６６は４箇所となる。この４箇所の充填部材６６において、中空湾曲管部６５の内部に充填部材６６が設けられる。
また、中空湾曲管部６５として伝熱管３を用いてもよい。すなわち、伝熱管３の内部に充填部材６６を設けて支持部材（湾曲支持棒６０）としてもよい。これにより、既存の蒸気発生器１に対して容易に耐震施工を行うことができる。

【0090】

図１５Ａに示されるように、複数の湾曲支持棒６０と複数の振止め部材２２とが、面外方向において交互に配列されている場合、面外方向に並んだ中空湾曲管部６５の充填部材６６、該充填部材６６内の充填部材６６、および、振止め部材２２によって、Ｕベンド部２０を面外方向に貫通する荷重伝達経路が形成されていてもよい。図示される例では、複数の中空湾曲管部６５内に設けられた複数の充填部材６６が、面外方向において円環支持部３１と同一高さに直線状に配列されている。そのため、荷重伝達経路は、円環支持部３１、交互に配列された充填部材６６及び振止め部材２２、円環支持部３１の順に直線状に形成される。
この構成によれば、荷重伝達経路が、中空湾曲管部の補強領域、該補強領域内の充填部材６６、および、振止め部材２２によって、荷重伝達経路が形成されているので、荷重伝達経路上では荷重伝達方向における剛性を高くすることができる。よって、Ｕベンド部２０の耐震性を効果的に向上させることができる。

【0091】

図１５Ａ及び図１５Ｂに示されるように、荷重伝達経路の両端において湾曲支持棒６０又は振止め部材２２が、円環支持部３１の規制部材２５の凹部２５ａ（図９参照）に遊嵌されていてもよい。
この構成によれば、蒸気発生器１の内壁に支持された円環支持部３１の凹部２５ａに、湾曲支持棒６０又は振止め部材２２が遊嵌されているので、円環支持部３１と湾曲支持棒６０又は振止め部材２２との熱伸び差に起因した応力を逃がしながら、荷重伝達経路からの荷重を蒸気発生器１の内壁で受けることができる。

【0092】

図１６は、一実施形態に係る蒸気発生器の耐震補強方法を説明するための図である。図１７Ａは、充填部材の構成例を示す断面図であり、図１７Ｂは、図１７ＡのＦ−Ｆ断面図である。
充填部材６６は、中空湾曲管部６５の管長方向に沿った断面内に設けられた複数のセクションによって構成されてもよい。この断面は、図１７Ａに示すように、中空湾曲管部６５の補強領域及び該補強領域の両側に位置する一対の振止め部材２２を含む断面である。図１６、図１７Ａ及び図１７Ｂに示す例では、複数の充填部材６６のそれぞれは、面外方向に並んだ２つのセクション６６Ａ，６６Ｂを含む。なお、図１６においては、各充填部材６６は、紙面の奥行方向に２つのセクション６６Ａ，６６Ｂが重なるように配置されているため、紙面手前側のセクション６６Ａを実線で示し、紙面奥側のセクション６６Ｂを点線で示している。
この構成によれば、複数のセクション６６Ａ，６６Ｂからなる分割構造によって充填部材６６を形成するようにしたので、面外方向に沿った荷重伝達経路上において、充填部材６６の各セクション６６Ａ，６６Ｂと中空湾曲管部６５の内壁面との間に隙間が形成されてしまうことを防止できる。これにより、中空湾曲管部６５のつぶれを防止し、Ｕベンド部２０全体の振動を効果的に抑制できる。

【0093】

また、湾曲支持棒６０は、一部の伝熱管３の内部に充填部材６６を設置することで形成されていてもよい。
この構成によれば、既存の蒸気発生器１に対して容易に耐震施工を行うことができる。

【0094】

ここで、図１６，図１７Ａ及び図１７Ｂを参照して、一実施形態に係る蒸気発生器１の耐震補強方法について以下に説明する。
一実施形態では、蒸気発生器１の耐震補強方法は、面外方向への複数の伝熱管３の動きを規制するための支持部材６０を蒸気発生器１に設置する設置ステップを備える。
なお、蒸気発生器１では、曲率半径が異なる複数の曲り部６が平面に平行な面内方向に沿って並び、且つ、曲率半径が同一の複数の曲り部６が面外方向に並ぶように、複数の伝熱管３の第１直管部４及び第２直管部５の通過する複数の貫通孔７１が管支持板７の上面視において規則配列７０（図５Ａ，図６Ａ，図１０Ａ及び図１１Ａ参照）に従って配列されている。そして、設置ステップでは、規則配列７０のうち面内方向又は面外方向に沿った少なくとも一列において、伝熱管３に替えて支持部材６０を設置する。

【0095】

上記方法によれば、面外方向への伝熱管３の揺れが発生したとき、曲り部６は支持部材６０に当接し、それ以上の変位が阻止されるので、曲り部６の変位を小さくとどめることができる。よって、伝熱管３の曲り部６における揺れを抑制でき、蒸気発生器１の耐震性を向上することができる。
また、複数の伝熱管３の規則配列７０のうち面内方向又は面外方向に沿った少なくとも一列において、伝熱管３に替えて支持部材６０を設置するようにしたので、既存の蒸気発生器１に対して容易に耐震施工を行うことができる。

【0096】

また、設置ステップでは、面内方向に沿って設けられ、且つ、曲り部６よりも剛性が高い少なくとも一本の湾曲支持棒６０を支持部材として設置してもよい。
面外方向への伝熱管３の揺れが発生したとき、曲り部６は、該曲り部６よりも剛性が高い湾曲支持棒６０に当接してその動きが規制されるため、曲り部６の揺れを抑制できる。また、湾曲支持棒６０は、曲り部６を含む面への投影面積が比較的小さいため、湾曲支持棒６０が面外方向に沿った熱流動に与える影響を低減できる。
さらに、設置ステップでは、複数の伝熱管３のうち一部である補強対象伝熱管６０’の内部に充填部材６６を設けることで湾曲支持棒６０を形成するようにしてもよい。
これによれば、既存の蒸気発生器１に支持部材６０を設置する際に伝熱管３の一部を除去する必要がないため、既存の蒸気発生器１に対して耐震施工を容易に行うことができる。

【0097】

他の実施形態において、蒸気発生器１が、上述した図２及び図３に示す振止め部材２２を備える場合、設置ステップでは、面外方向から視たときに振止め部材２２と交差する補強対象伝熱管６０’の補強領域６８において、補強対象伝熱管６０’の内部に充填部材６６（６６−１，６６−２，６６−３，６６−４）を設ける。なお、充填部材６６−１，６６−２，６６−３，６６−４は、それぞれ、図１７Ａ及び図１７Ｂに示した充填部材６６と同一の構成であってもよい。
この方法によれば、振止め部材２２と交差する補強対象伝熱管６０’の補強領域６８’においては、補強対象伝熱管６０’の内部に充填部材６６（６６−１，６６−２，６６−３，６６−４）が詰められているので、中空の伝熱管３よりも剛性が高くなる。面外方向の振動成分に起因した荷重は、剛性の高い補強対象伝熱管６０’の補強領域６８’に主として作用するため、補強対象伝熱管６０’がつぶれることなく荷重を受けることができる。よって、Ｕベンド部２０の耐震性を向上させることができる。

【0098】

複数の湾曲支持棒６０と複数の振止め部材とが、面外方向において交互に配列されており、
設置ステップでは、面外方向に並んだ補強対象伝熱管６０’の補強領域６８’、該補強領域６８’内の充填部材６６（６６−１，６６−２，６６−３，６６−４）、および、振止め部材２２によって、Ｕベンド部２０を面外方向に貫通する荷重伝達経路を形成する。
この方法によれば、補強対象伝熱管６０’の補強領域６８’、該補強領域６８’内の充填部材６６（６６−１，６６−２，６６−３，６６−４）、および、振止め部材２２によって、荷重伝達経路が形成されているので、面外方向におけるＵベンド部２０の剛性を高くすることができる。よって、Ｕベンド部２０の耐震性を効果的に向上させることができる。

【0099】

例えば、充填部材６６（６６−１，６６−２，６６−３，６６−４）はワイヤ８０Ａ，８０Ｂによって補強対象伝熱管６０’内の所定位置に設置されてもよい。
具体的には、図１６、図１７Ａ及び図１７Ｂに示すように、充填部材６６（６６−１，６６−２，６６−３，６６−４）は補強領域６８’ごとに設置される。各充填部材６６（６６−１，６６−２，６６−３，６６−４）は、第１セクション６６Ａ（６６Ａ_１，６６Ａ_２，６６Ａ_３，６６Ａ_４）と、第２セクション６６Ｂ（６６Ｂ_１，６６Ｂ_２，６６Ｂ_３，６６Ｂ_４）と、を含む。第１セクション６６Ａ及び第２セクション６６Ｂは、管長方向に対して傾斜したテーパ面を有しており、互いのテーパ面が当接した状態で配置される。第１セクション６６Ａのテーパ面と第２セクション６６Ｂのテーパ面とは、管長方向に対して同一の傾斜角を有している。第１セクション６６Ａ及び第２セクション６６Ｂのテーパ面とは反対側の面は、補強対象伝熱管６０’の管壁に沿うように形成されている。そのため、第１セクション６６Ａと第２セクション６６Ｂの管長方向における相対的な位置が変化することで、第１セクション６６Ａ及び第２セクション６６Ｂの一体的な幅（管径方向の幅）は変化する。なお、テーパ面は、平面であってもよいし、管長方向に凹凸を有した面とし、第１セクション６６Ａ及び第２セクション６６Ｂの管長方向における位置が維持されるようにしてもよい。

【0100】

各第１セクション６６Ａ（６６Ａ_１，６６Ａ_２，６６Ａ_３，６６Ａ_４）は、ワイヤ８０Ａによって互いに離間した状態で連結されている。同様に、各第２セクション６６Ｂ（６６Ｂ_１，６６Ｂ_２，６６Ｂ_３，６６Ｂ_４）は、ワイヤ８０Ｂによって互いに離間した状態で連結されている。ワイヤ８０Ａの端部には、断面Ｌ字型の第１部材８２が取り付けられている。一方、ワイヤ８０Ｂの端部には、第１部材８２によって底面が押されて、一方向において該第１部材８２とともに一体的に動くように構成された第２部材８４が取り付けられている。

【0101】

上記構成において充填部材６６（６６−１，６６−２，６６−３，６６−４）を設置するとき、まず、第１セクション６６Ａが取り付けられたワイヤ８０Ａと、第２セクション６６Ｂが取り付けられたワイヤ８０Ｂと、を補強対象伝熱管６０’内に挿入する。そして、第２部材８４を第１部材８２に載せた状態で、第１部材８２の底面からプッシャ（不図示）によってワイヤ８０Ａ及びワイヤ８０Ｂを補強対象伝熱管６０’内に押し込む。そして、充填部材６６（６６−１，６６−２，６６−３，６６−４）を所定の補強領域６８’まで移動させる。なお、各充填部材６６が所定の補強領域６８’に位置した状態において、第１部材８２から最も遠い第１セクション６６Ａ１から延出するワイヤ８０Ａが補強対象伝熱管６０’から突出するように、ワイヤ８０Ａの長さを予め調節しておく。

【0102】

各充填部材６６が所定の補強領域６８’に位置したら、補強対象伝熱管６０’から突出したワイヤ８２Ａを引っ張り、第１セクション６６Ａのみを僅かに移動させる。これにより、第１セクション６６Ａ及び第２セクション６６Ｂの一体的な幅（管径方向の幅）が広がり、第１セクション６６Ａ及び第２セクション６６Ｂが補強対象伝熱管６０’の管壁に押し付けられる。そのため、荷重伝達経路において補強対象伝熱管６０’内部に隙間なく充填部材６６が詰められる。その後、補強対象伝熱管６０’の端部をプラグ８８によって封止してもよい。

【0103】

また、少なくとも一つの充填部材６６（６６−１，６６−２，６６−３，６６−４）の位置を検出するための位置センサ８７を取り付けてもよい。この位置センサ８７からの検出信号に基づいてワイヤ８２Ａ及び８２Ｂを移動させることによって、各充填部材６６を所定の補強領域６８’に適切に設置することができる。図示される例では、位置センサ８７は、充填部材６６の近傍のワイヤ８０Ａ，８０Ｂに取り付けられている。また、図示される例では、全ての充填部材６６−１，６６−２，６６−３，６６−４に対して位置センサ８７を取り付けているが、充填部材６６−１，６６−２，６６−３，６６−４間の距離を予め取得しておけば、位置センサ８７は一つであってもよい。さらに、位置センサ８７は、充填部材６６を設置した後に取り外せるようにしてもよい。

【0104】

なお、上述の説明では、充填部材６６が２つのセクション６６Ａ，６６Ｂによって構成される例を示したが、設置時に取扱いやすくするために、充填部材６６は１つのセクションによって構成されてもよい。また、充填部材６６を設置した後、補強対象伝熱管６０’の端部をプラグ８８によって封止せず、補強対象伝熱管６０’の内部に水を流すようにしてもよい。

【0105】

図１９は、充填部材６６の他の構成例を示す側面図である。
同図に示す例において、充填部材６６は、本体部９０と、本体部９０内に挿入される挿入部９５と、を含む。
本体部９０は、小径側が円錐台形状に形成され、大径側が円柱形状に形成されており、大径側の面に設けられた略円錐台形状の凹部９１と、凹部９１に連通する雌ねじ部９２と、を有している。また、本体部９０の大径側の外周には、管長方向に沿って延在するスリット９３が設けられている。スリット９３は、本体部９０の周方向に複数設けられていてもよい。
挿入部９５は、本体部９０の凹部９１に対応した形状の外周面を有する円錐台部９６と、本体部９０の雌ねじ部９２に対応して形成された雄ねじ部９７と、を有している。

【0106】

上記構成においては、補強対象伝熱管６０’内に充填部材６６を挿入し、補強領域６８’まで移動させた後、トルク伝達ワイヤ９９によって挿入部９５を周方向に回転させて、挿入部９５の雄ねじ部９７を本体部９０の雌ねじ部９２にねじ込む。このとき、挿入部９５の円錐台部９６が本体部９０の凹部９１に押し込まれ、スリット９３が開いて本体部９０が拡径する。これにより、本体部９０の外周面が補強対象伝熱管６０’の管壁に押し付けられ、荷重伝達経路において補強対象伝熱管６０’内部に隙間なく充填部材６６が詰められる。
なお、別の構成例として、本体部９０と挿入部９５とを、線膨張係数の異なる材料で形成し、温度変化によって本体部９０の外周面が補強対象伝熱管６０’の管壁に押し付けられるようにしてもよい。

【0107】

図２０は、充填部材６６のさらに他の構成例を示す側面図である。
同図に示す例において、充填部材６６は、第１台座部１０１と、第１歯車部１０２と、第２台座部１０３と、第２歯車部１０４と、第３歯車部１０５と、を含む。
第１台座部１０１は、補強対象伝熱管６０’の一側の内壁面に当接するように形成されており、第２台座部１０３は、第１台座部１０１が当接する内壁面に対向する他側の内壁面に当接するように形成されている。
第１歯車部１０２、第２歯車部１０４、及び第３歯車部１０５は、傘歯車によって構成される。第１歯車部１０２は、第１台座部１０１に回転可能に支持されている。第２歯車部１０４は、第２台座部１０３に回転可能に支持されている。第３歯車部１０５は、トルク伝達ワイヤ１０６に着脱自在に取り付けられ、第１歯車部１０２及び第２歯車部１０４に歯合するように設けられている。

【0108】

上記構成においては、補強対象伝熱管６０’内に充填部材６６を挿入し、補強領域６８’まで移動させた後、トルク伝達ワイヤ１０６によって第３歯車部１０５を補強対象伝熱管６０’の周方向に回転させる。これに伴って、第３歯車部１０５に歯合した第１歯車部１０２及び第２歯車部１０４が、図中矢印方向に回転する。なお、第１歯車部１０２及び第２歯車部１０４の回転によって第１台座部１０１及び第２台座部１０３が供回りしないように周り止め構造をさらに備えていてもよい。例えば、第１台座部１０１及び第２台座部１０３は逆回転となるため、第１台座部１０１及び第２台座部１０３の相対的な回転を阻止する構成であってもよいし、第１台座部１０１及び第２台座部１０３の補強対象伝熱管６０’に接する面を摩擦面としてもよい。

【0109】

以上説明したように、上述の実施形態によれば、地震等により伝熱管３の面外方向への揺れが発生したとき、伝熱管３の曲り部６は支持部材４０，５０，６０に当接し、それ以上の変位が阻止されるので、曲り部６の変位を小さくとどめることができる。よって、伝熱管の曲り部における揺れを抑制でき、蒸気発生器１の耐震性を向上することができる。

【0110】

また、上述の実施形態を、原子力プラントに適用することによって、以下の利点が得られる。ここで、一実施形態に係る原子力プラントは、一次冷却材を加熱するように構成された原子炉容器（例えば加圧水型原子炉）と、二次冷却材の蒸気によって駆動されるように構成された蒸気タービンと、上記実施形態に記載される蒸気発生器１と、を備える。
上記原子力プラントによれば、伝熱管３の曲り部６における揺れを抑制でき、蒸気発生器１の耐震性能を向上させることが可能であるため、信頼性の高い原子力プラントを提供できる。

【0111】

本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。

【0112】

例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

【符号の説明】

【0113】

１ 蒸気発生器
２ 胴部
３ 伝熱管
４ 第１直管部
５ 第２直管部
６ 曲り部
７ 管支持板
２０ Ｕベンド部
２１ 第１保持部材
２２ 振止め部材
２４ 第２保持部材（ブリッジ）
２５ 規制部材
２５ａ 凹部
３１（３１Ａ，３１Ｂ） 円環支持部
３２（３２Ａ，３２Ｂ） アーム状支持部
３３ 外筒支持部
４０（４０Ａ，４０Ｂ） 支持部材（仕切り板）
５０（５０Ａ，５０Ｂ） 支持部材（水平支持棒）
６０（６０Ａ，６０Ｂ）， 支持部材（湾曲支持棒）
６０’ 支持部材（補強対象伝熱管）
６６（６６−１，６６−２，６６−３，６６−４） 充填部材
６６Ａ（６６Ａ_１，６６Ａ_２，６６Ａ_３，６６Ａ_４） 第１セクション
６６Ｂ（６６Ｂ_１，６６Ｂ_２，６６Ｂ_３，６６Ｂ_４） 第２セクション
６８，６８’ 補強領域
７０ 規則配列
７１ 貫通孔
７２（７２Ａ，７２Ｂ） 配列欠陥部
８０Ａ，８０Ｂ ワイヤ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図11A】

【図11B】

【図12A】

【図12B】

【図13】

【図14】

【図15A】

【図15B】

【図16】

【図17A】

【図17B】

【図18】

【図19】

【図20】