JPH0419976Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は原子炉用インターナルポンプのモータ
装置に係り、特にモータ停止時の冷却を良好にし
たモータ装置に関する。

〔考案の技術的背景とその問題点〕

原子炉用インターナルポンプのモータの冷却
は、一般に機内に冷却水を循環させて冷却する方
式が用いられている。冷却水の循環は主として回
転軸に取付けたポンプにより行なわれている。従
来のインターナルポンプモータの構造は、第３図
に示すように原子炉圧力容器１の内部に原子炉冷
却材を循環させるインペラ２ａとデフイユーザ２
ｂとから成るインターナルポンプ２が設置されて
いる。モータ３は原子炉圧力容器の外部に設置さ
れている。シヤフト４は原子炉圧力容器１を貫通
してインペラ２ａとモータの回転子４ａとを連結
しておりシヤフト４の下部には、モータ３を冷却
する冷却水を循環させるためのポンプ５が取付け
てある。又、シヤフト４を支えるために下部ガイ
ド軸受６ａと上部ガイド軸受６ｂとスラスト軸受
７がモータケース８に固定されている。冷却水
は、冷却器９から供給配管１０を通しモータケー
ス８内に流入し、ポンプ５により加圧され、スラ
スト軸受７、下部ガイド軸受６ａを通過した後、
固定子鉄心１１、固定子巻線１２、回転子鉄心１
３、回転子巻線１４を冷却して、上部ガイド軸受
６ｂを通過した後、排出配管１５により再び冷却
器９へ戻る。

インターナルポンプ２は原子炉圧力容器１には
10台前後取付けられており、その内１台は停止し
て予備として待期している。しかし、原子炉圧力
容器１の中の温度は300℃前後にもなるので、シ
ヤフト４から熱が伝導して、モータ３の温度が上
昇してしまう。モータ３の温度が上昇すると、固
定子巻線１２の絶縁に悪影響を及ぼし、最悪の場
合には絶縁破壊が生じ、モータの機能が維持でき
なくなつてしまう。又、上下のガイド軸受６ａ，
６ｂ及びスラスト軸受７が高温のため、シヤフト
と軸受間の隙間が縮少して、始動時に軸受面の焼
付けも生ずる恐れがある。又、モータケース８内
の冷却水の温度が上昇し、流れが緩慢になると、
モータケース８内で気泡が生じ、この気泡が生じ
た部分は、熱伝導が空気を媒介して行なわれるた
め、非常に悪く、その部分温度が急激に上昇し、
先に述べたような悪影響を促進する。

従つて、停止しているモータには、別途循環ポ
ンプを冷却水系統内に設けることが考えられる
が、この為の電動機及び電源が必要となり、この
ような補機設備の増加は、この補機の信頼性及び
保守点検の問題が生じる。さらにインターナルポ
ンプ２及びモータ３は直接原子炉内の冷却材を循
環させるため、停止中のものに切換えて使用した
いとき、モータ３が熱くなつていると使用できな
いので、補機の信頼性及び保守点検の問題の多い
ものは原子炉の運転に問題があるので、適当でな
い。

〔考案の目的〕

本考案は回転子のポンプ作用がなくても、自然
対流により冷却水を流通させ、被駆動機側から伝
導される高熱による温度上昇を抑制できる原子炉
用インターナルポンプのモータ装置を提供するこ
とを目的とする。

〔考案の概要〕

本考案においては、原子炉圧力容器の底部に取
付けられ、原子炉圧力容器内の冷却材を循環させ
るインターナルポンプに直結してこれを駆動する
モータを備え、このモータ内を冷却する冷却水を
モータ外部に設けられた冷却器により給排する原
子炉用インターナルポンプのモータ装置におい
て、冷却器とモータの固定子および回転子の鉄心
や巻線との間に自然対流回路を形成して、モータ
停止時にモータを冷却する様にしたことにより待
期中のモータの温度上昇を抑え、原子炉の運転信
頼性を向上するものである。

〔考案の実施例〕 実施例 １ 以下、本考案の第１の実施例について、第１図
を参照して説明する。尚第１図において、第３図
と同一部分は同一符号を付して説明を省略する。

モータケース８に冷却器９を接続する際に、こ
の供給配管１０をモータ下端のポンプ５吸込側へ
接続し、この供給配管１０の途中から下部バイパ
ス配管１６を分岐して立形のモータ３の固定子巻
線１２や回転子巻線１４の下部付近に開口させ
る。そして排出配管１５は上部のガイド軸受６の
上側に接続し、この排出配管１５の途中から上部
バイパス配管１７を分岐して、立形のモータ３の
固定子巻線や回転子巻線の上部付近に開口させ
る。これらの配管１０，１５，１６，１７には分
岐部よりモータ寄りの位置にそれぞれバルブ１
８，１９を設ける。

次に作用について説明する。

モータ３の駆動時は、バイパス用の両バルブ１
９を閉じ、給排配管用の両バルブ１８を開けて、
冷却水をポンプ５の力で下部ガイド軸受６ａおよ
び上部ガイド軸受６ｂとシヤフト４との間の狭い
隙間を通水する。又、モータ３の停止時には給排
配管用の両バルブ１８を閉じ、バイパス用のバル
ブ１９を開けて通水する。

このようにすると、モータ停止時において、バ
イパスを設けない場合にシヤフト４に取付けられ
ているポンプ５が回転せず下部および上部のガイ
ド軸受６ａ，６ｂとシヤフト４との間の隙間が狭
いので、殆ど自然対流を生じることがなく、冷却
水の循環ができなくなるが、給排配管用のバルブ
１８を閉じ、バイパス用のバルブ１９を開けるこ
とにより、モータ３内にある昇温した冷却水は、
水の密度が小さくなり、浮力が生じ上昇する。上
昇した冷却水は、上部バイパス管１７を通り、開
かれたバルブ１９及び配管１５を通過し、冷却器
９に流入する。モータ３内の冷却水のバイパス管
１７への流れに伴い冷却器９、供給管１０内の冷
却水は開かれたバルブ１９、バイパス管１６を通
過してモータ３内に流入する。これにより、ポン
プ５が停止したままでモータ３と冷却器９との間
で自然対流を生じる。

ポンプ５による冷却水の循環ができなくなる
際、原子炉圧力容器１の中の温度は300℃前後で
あるので、シヤフト４、モータケース８から熱が
伝導して冷却水が熱くなるが、前記自然対流があ
るため、モータ３の固定子巻線１２や回転子巻線
１４が冷却される。従つて事故発生の心配がな
く、原子炉の運転の際の信頼性が向上する。

尚この第１図の実施例では、モータケース８と
冷却器９との据付高さは同じであるが、冷却器９
をモータケース８より高くすると、冷却水の循環
効果がさらに増加する。

実施例 ２ 第２図に示す第２の実施例は、上部ガイド軸受
６ｂの背部に通水孔２０を設けて上部ガイド軸受
の上下を連通して排出兼自然対流回路の１部分と
し、排出配管１５にはバイパス配管を設けないも
のである。他は実施例１の通りである。

このようにすると、上部ガイド軸受６ｂの背部
に通水孔２０があるため、上部ガイド軸受６ｂの
背部の下側から上側への通水抵抗が小さくなり、
上部バイパス配管やバルブの数を減少して、しか
も実施例１と同様の作用効果が得られる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、モータ
停止時においても、モータと冷却器との間の冷却
水の循環を、自然対流のみで行なうことができ、
冷却水の循環をさせる為に配管系内にポンプ等の
補機を設ける必要がなくなることにより、インタ
ーナルポンプモータの信頼性を向上でき、ひいて
は原子炉の信頼性を向上できるインターナルポン
プのモータ装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の原子炉用インターナルポンプ
のモータ装置の第１の実施例を示す縦断面図、第
２図は第２の実施例を示す縦断面図、第３図は従
来例を示す縦断面図である。 １……原子炉圧力容器、２……インターナルポ
ンプ、３……モータ、６ａ……下部ガイド軸受、
６ｂ……上部ガイド軸受、９……冷却器、１０…
…供給配管、１１……固定子鉄心、１２……固定
子巻線、１３……回転子鉄心、１４……回転子巻
線、１５……排出配管、１６……下部バイパス配
管、１７……上部バイパス配管、２０……通水
孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 原子炉圧力容器の底部に取付けられ、原子炉圧
   力容器内の冷却材を循環させるインターナルポン
   プに直結してこれを駆動するモータを備え、この
   モータ内を冷却する冷却水をモータ下部に設けた
   ポンプによりモータ外部に設けられた冷却器から
   供給配管と排出配管を介して給排する原子炉用イ
   ンターナルポンプのモータ装置において、供給配
   管はモータケース内のポンプの下側に開口し、こ
   の供給配管に固定子および回転子の鉄心や巻線の
   付近に開口してモータ下部に設けた下部ガイド軸
   受をバイパスする下部バイパス配管を設け、排出
   配管は上部ガイド軸受の上側に開口し、この排出
   配管に固定子および回転子の鉄心や巻線の付近に
   開口して上部ガイド軸受をバイパスを上部バイパ
   ス配管を設けるか、又は上部ガイド軸受の背部に
   その上部ガイド軸受を上下に連通する通水孔を設
   け、モータ停止時に上部および下部のバイパス配
   管を通すか、又は、下部バイパス配管および通水
   孔を通して、モータの固定子および回転子の鉄心
   や巻線と冷却器との間に自然対流回路を形成した
   原子炉用インターナルポンプのモータ装置。