JPH02169893A - インターナルポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は改良型沸騰水型原子炉（以下 ＡＢＷＲと略称する）に使用されるインターナルポンプ
に関するものである。

（従来の技術） 沸騰水型原子炉（以下ＢＷＲと略称する）は、一般に第
３図に示すように原子炉圧力容器１と、この原子炉圧力
容器１内に収容された炉心２と、この炉心２の上方に設
けられた気水分離器３及び蒸気乾燥器４を備えて構成さ
れており、原子炉圧力容器１には給水ノズル５と主蒸気
ノズル６が設けられている。上記給水ノズル５には給水
配管７が接続されており、この給水配管７より冷却水か
原子炉圧力容器ｌ内に供給される構成となっている。一
方、前記主蒸気ノズル６には図示しない主蒸気配管が接
続されており、原子炉圧力容器１内で発生した蒸気は主
蒸気配管を通って図示しないタービン発電系に供給され
る構成となっている。

また、原子炉圧力容器１と炉心２との間には冷却水を炉
心２内へ強制的に送り込むためのジェットポンプ８が設
けられ、さらに原子炉圧力容器１外には上記ジェットポ
ンプ８に冷却水を供給する再循環系９が設けられている
。この再循環系９は再循環ポンプ１０と再循環配管１１
とで構成され、原子炉圧力容器１内の冷却水を再循環ポ
ンプ１０で昇圧してジェットポンプ８に供給している。

なお、図中１２は制御棒案内管、１３は制御棒駆動機構
ハウジングである。

このように構成されるＢＷＲでは、再循環系９が原子炉
圧力容器１外に設けられているため、万が一１再循環配
管１１が破断した場合には冷却水の喪失事故が発生する
可能性がある。そこで、このような事故を想定して第４
図に示すようなＡＢＷＲが開発されている。

第４図はＡＢＷＲの概略構成を示すもので、第３図に示
したＢＷＲと同一部分には同一符号が付しである。同図
において、原子炉圧力容器１内のダウンカマ一部１４に
は複数台のインターナルポンプ１５が原子炉圧力容器１
の下鏡部ＩＡを貫通して周方向に等間隔で設置されてい
る。これらのインターナルポンプ１５は第５図に示すよ
うにポンプ部１６とモータ部１７とから構成され、モー
タ部１７は原子炉圧力容器１の底部に溶接によって取付
けられたモータケーシング１８内に収納されている。

上記ポンプ部１６はインペラ１９、デイフユーザ２０、
デイフユーザウェアリング２１等から構成され、インペ
ラ１９にはポンプシャフト２２が連結されている。また
、デイフユーザ２０は原子炉圧力容器１の底部に突設さ
れたノズル２３上にストレッチチューブ２４およびスト
レッチチューブナツト２５によって固定されている。一
方、前記モータ部１７はロータ２６、ステータ２７等か
ら構成され、ロータ２６はホローシャフト２８の外周に
取付けられている。このホローシャフト２８は焼嵌め等
の手段によりポンプシャフト２２の外周に嵌合固定され
ており、ロータ２６とステータ２７とにより発生する回
転力はホローシャフト２８を介してポンプシャフト２２
に伝わる構造となっている。なお、前記ステータ２７は
ステータチューブ２９に固定され、ステータチューブ２
９は上部ベアリングブラケット３０および下部ベアリン
グブラケット３１によって支持されている。

前記ホローシャフト２８の下部には、上下に水平面を有
するスライドディスク３２が取付けられている。このス
ライドディスク３２の上下位置にはスラスト軸受３３．
３４が設けられ、前記インペラ１９、ポンプシャフト２
２、ステータ２６、ホローシャフト２８等から構成され
る回転部のスラスト力を上記スラスト軸受３３．３４で
受ける構造となっている。また、ホローシャフト２８の
上下位置には上記回転部の水平方向を支持するジャーナ
ル軸受３５．３６が設けられている。なお、図中３７は
モータケーシング１８内に冷却水を循環させてモータ部
１７の焼損を防止するための冷却水循環配管、３８はモ
ータケーシング１８の下端開口を塞ぐモータカバーであ
る。

このように構成されるＡＢＷＲでは、第３図に示したＢ
ＷＲのように原子炉圧力容器１外に再循環系９を設けて
いないため、１１ｉ循環ポンプ１０や再循環配管１１を
必要とせず、再循環配管工１の破断による冷却水の喪失
事故を未然に防止できるだけでなく、原子炉格納容器内
の再循環設備の設置スペースを大幅に削減でき、また想
定破断断面積が再循環ポンプ１０および再循環配管１１
の分だけ縮小されるので非常用炉心冷却膜Ｏ；ｉの８口
を小さくすることができる。さらに、モータ部１７は水
密性に優れたモータケーシング１８内に収納されている
ので、摺動型の軸封装置（グランド部）を必要とせず、
冷却水漏洩の可能性も少ない。

ところで、インターナルポンプ１５はレイアウト上の制
約等によってモータ部１７をモータケーシング１８内に
収容し、コンパクトな構造となっている。このため、前
述したインペラ１９、ポンプシャフト２２、ロータ２６
、ホローシャフト２８等から構成される回転部の慣性モ
ーメントが小さく、供給電源がトリップした場合にはイ
ンペラ１９の回転が比較的短時間で停止してしまう。

従って、供給電源のトリップ時には炉心内へ流入する冷
却水量が短時間で減少し、炉心燃料の過渡解析上極めて
厳し一１制約条件となる。そこで、供給電源トリップ時
の対策として、供給電源にＭＧ上セツト設けてトリップ
時におけるモータ部の回転を確保する方法、あるいは第
６図に示す如くモータケーシング１８内のポンプシャフ
ト２２にフライホイール３９を取付けて慣性モーメント
を増加させる方法などが考えられている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前者の場合は設備費用が増大し、また原
子炉建屋内にＭＧ上セツト据付るためのスペースを確保
する必要があり、さらにＭＧ上セツト常時運転するため
消費電力が増大するなどの問題がある。また、後者の場
合はフライホイールによって回転部の回転振動が増大し
、ジャーナル軸受部が摩耗したり、ポンプ特性の変化あ
るいは回転部が危険速度まで低下するなど悪影響が生じ
る可能性がある。また、回転振動の増加によってモータ
ケーシング１８が取付けられている溶接部の疲労強度が
低下するなどの問題がある。

本発明の目的は上述した問題点に鑑みてなされたもので
あり、回転振動を増加させることなく慣性モーメントを
増大させることができるインターナルポンプを提供しよ
うとするものである。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために本発明は、原子炉圧力容器の
底部に取付けられたモータケーシングと、このモータケ
ーシング内に収納されたモータ部と、このモータ部とポ
ンプシャフトを介して連結されたポンプ部とを具備して
なるインターナルポンプにおいて、前記モータケーシン
グ内のポンプシャフトに慣性モーメントを増大させるフ
ライホイールを取付けるとともに、このフライホイール
の外周に沿ってジャーナル軸受を設けたことを特徴とす
るものである。

（作　用） 本発明においては、モータケーシング内のポンプシャフ
トにフライホイールを取付けることにより、回転部の慣
性モーメントを増大させることができる。また、フライ
ホイールの外周に沿ってジャーナル軸受を設けることに
より、回転部の回転振動をジャーナル軸受によって抑制
することができる。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示すインターナルポンプの
縦断面図で、第２図は第１図のＡ部を示す詳細図である
。なお、第５図及び第６図に示した従来のインターナル
ポンプと同一部分には同一符号を付し、同一部分の説明
は省略する。第１図及び第２図において、図中３９は回
転部の慣性モーメントを増加させるためのフライホイー
ルであり、このフライホイール３９は第２図に示すよう
にキー４０および割リング４１によってホローシャフト
２８の上部に固定されている。また、４２は回転部の回
転振動を抑制するためのジャーナル軸受である。このジ
ャーナル軸受４２は第２図に示すようにステータチュー
ブ２９の内面に固定されたベアリングスリーブ４３と、
このベアリングスリーブ４３上に設けられたジャーナル
ベアリング４４とから構成され、ジャーナルベアリング
４４はフライホイール３９の外周面と一定の間隙を介し
て設けられている。なお、フライホイール３９の外周面
にはジャーナルスリーブ４５が焼嵌め等の手段により取
付けられている。

次にこのように構成されるインターナルポンプ１５の作
用について説明する。前述したようにポンプシャフト２
２にフライホイール３９を取付けることにより回転部の
慣性モーメントを増加させることができるが、フライホ
イール３９の回転が不安定な場合には回転の振動が増大
し、種々の悪影響を与える可能性がある。そこで、本実
施例においてはジャーナル軸受４２をフライホイール３
つの外周に沿って設けることにより、フライホイール３
９とジャーナル軸受４２との間の液膜によるダンピング
効果によって回転部の回転振動を抑制することができる
。従って、回転振動によって軸受材料が摩耗したり、ポ
ンプ特性が変化するのを防止でき、さらにモータケーシ
ング１８の溶接部に対する影響も最小源に抑制すること
ができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、回転部の慣性モー
メントをフライホイールによって増大させることができ
るとともに、フライホイールによる振動増加をジャーナ
ル軸受によって抑制することができる。従って、回転部
の回転振動を増加させることなく慣性モーメントを増大
させることができ、安全性及び信頼性の高いインターナ
ルポンプを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示す図で、第１
図はインターナルポンプの縦断面図、第２図は第１図の
Ａ部を示す詳細図、第３図ないし第６図は従来技術を説
明するための図で、第３図はＢＷＲの概略構成図、第４
図はＡＢＷＲの概略構成図、第５図及び第６図は従来の
インターナルポンプの縦断面図である。 １・・・原子炉圧力容器、１５・・・インターナルポン
プ、１６・・・ポンプ部、１７・・・モータ部、１８・
・・モータケーシング、１９・・・インペラ、２０・・
・デイフユーザ、２２・・・ポンプシャフト、２６・・
・ロータ、２７・・・ステータ、２８・・・ホローシャ
フト、３９・・・フライホイール、４２・・・ジャーナ
ル軸受。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原子炉圧力容器の底部に取付けられたモータケーシング
   と、このモータケーシング内に収納されたモータ部と、
   このモータ部とポンプシャフトを介して連結されたポン
   プ部とを具備してなるインターナルポンプにおいて、前
   記モータケーシング内のポンプシャフトに慣性モーメン
   トを増大させるフライホィールを取付けるとともに、こ
   のフライホィールの外周に沿ってジャーナル軸受を設け
   たことを特徴とするインターナルポンプ。