JPH05312986A - インターナルポンプ - Google Patents
インターナルポンプInfo
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- JPH05312986A JPH05312986A JP4121869A JP12186992A JPH05312986A JP H05312986 A JPH05312986 A JP H05312986A JP 4121869 A JP4121869 A JP 4121869A JP 12186992 A JP12186992 A JP 12186992A JP H05312986 A JPH05312986 A JP H05312986A
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- Japan
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- pump
- impeller
- shaft
- radial bearing
- internal pump
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 回転軸系の固有振動数を著しく低下させるこ
となく慣性モーメントの大きなインターナルポンプを得
ること。 【構成】 原子炉圧力容器１の底部に、原子炉冷却材を
循環させる主インペラ10と、上部が前記インペラに結合
したポンプ軸９と、このポンプ軸の下部に着脱可能に装
着する中空の回転軸13を有する水中電動機７を備えたイ
ンターナルポンプにおいて、前記回転軸の上下を回転自
在に支持する上部ラジアル軸受18と下部ラジアル軸受19
との間の回転軸上に回転子14を備え、前記上部ラジアル
軸受と回転子の間の回転軸上にフライホイール26を設け
たもの。
となく慣性モーメントの大きなインターナルポンプを得
ること。 【構成】 原子炉圧力容器１の底部に、原子炉冷却材を
循環させる主インペラ10と、上部が前記インペラに結合
したポンプ軸９と、このポンプ軸の下部に着脱可能に装
着する中空の回転軸13を有する水中電動機７を備えたイ
ンターナルポンプにおいて、前記回転軸の上下を回転自
在に支持する上部ラジアル軸受18と下部ラジアル軸受19
との間の回転軸上に回転子14を備え、前記上部ラジアル
軸受と回転子の間の回転軸上にフライホイール26を設け
たもの。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、原子炉圧力容器の底部
に取り付けられて原子炉冷却材を強制循環させるインタ
ーナルポンプに関するものである。
に取り付けられて原子炉冷却材を強制循環させるインタ
ーナルポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】新形沸騰水炉（ＡＢＷＲ）では図３
（ａ）に示すように、原子炉圧力容器１の底部に複数の
インターナルポンプ２が円周状に取り付けられ、原子炉
冷却材を強制循環することが行われている。すなわち、
各インターナルポンプ２は図３（ｂ）に示すように、原
子炉冷却材である炉水を矢印３に示すように上方から吸
い込み、吸い込んだ炉水を矢印４のように下方から吐出
する。そして、この吐出した炉水が炉心５の内部を上方
に流通し炉心５から熱を受け加熱沸騰し、蒸気と水の混
合流体となり、分離された水は炉心に戻されて再循環す
る。
（ａ）に示すように、原子炉圧力容器１の底部に複数の
インターナルポンプ２が円周状に取り付けられ、原子炉
冷却材を強制循環することが行われている。すなわち、
各インターナルポンプ２は図３（ｂ）に示すように、原
子炉冷却材である炉水を矢印３に示すように上方から吸
い込み、吸い込んだ炉水を矢印４のように下方から吐出
する。そして、この吐出した炉水が炉心５の内部を上方
に流通し炉心５から熱を受け加熱沸騰し、蒸気と水の混
合流体となり、分離された水は炉心に戻されて再循環す
る。
【０００３】このインターナルポンプ２は、図５に示す
ように主インペラ部６と、この主インペラ部６を駆動す
る水中電動機部７と、この水中電動機部７の下部に設け
られた逆転防止器８で構成されている。ここで、主イン
ペラ部６は、ポンプ軸９に取付けた主インペラ10と、原
子炉圧力容器１の内部に取付けた案内羽根11により構成
されている。また、水中電動機部７は、ポンプ軸９が着
脱可能に挿入される中空の回転軸13と、この回転軸13に
取付けられた回転子14と、モータシェル15の内部に取付
けられた固定子16と、回転軸13の下部に着脱可能に取付
けられた電動機冷却水循環用の補助インペラ17で構成さ
れ、回転軸13は上ラジアル軸受18および下ラジアル軸受
19により支持され、補助インペラ17は上スラスト軸受20
および下スラスト軸受21により支持されている。電動機
冷却水はパージ水12により原子炉圧力容器１の炉水と完
全に分離されている。
ように主インペラ部６と、この主インペラ部６を駆動す
る水中電動機部７と、この水中電動機部７の下部に設け
られた逆転防止器８で構成されている。ここで、主イン
ペラ部６は、ポンプ軸９に取付けた主インペラ10と、原
子炉圧力容器１の内部に取付けた案内羽根11により構成
されている。また、水中電動機部７は、ポンプ軸９が着
脱可能に挿入される中空の回転軸13と、この回転軸13に
取付けられた回転子14と、モータシェル15の内部に取付
けられた固定子16と、回転軸13の下部に着脱可能に取付
けられた電動機冷却水循環用の補助インペラ17で構成さ
れ、回転軸13は上ラジアル軸受18および下ラジアル軸受
19により支持され、補助インペラ17は上スラスト軸受20
および下スラスト軸受21により支持されている。電動機
冷却水はパージ水12により原子炉圧力容器１の炉水と完
全に分離されている。
【０００４】新形沸騰水炉には図３（ａ）に示すように
複数のインターナルポンプが備えられ、万一、１台また
は２台のインターナルポンプが故障で運転を停止しても
残りのインターナルポンプで運転を行うことができるよ
うに設計され、原子炉の安全な運転を確保している。こ
の場合、運転を停止したインターナルポンプが炉水の逆
流により逆転すると振動の原因となるので、逆転防止器
８はこのような場合の逆転を防止するために設けられ
る。逆転防止器８は、図４に示すように補助インペラ17
の下部内周側に逆転防止外輪33および逆転防止カム32を
備えている。
複数のインターナルポンプが備えられ、万一、１台また
は２台のインターナルポンプが故障で運転を停止しても
残りのインターナルポンプで運転を行うことができるよ
うに設計され、原子炉の安全な運転を確保している。こ
の場合、運転を停止したインターナルポンプが炉水の逆
流により逆転すると振動の原因となるので、逆転防止器
８はこのような場合の逆転を防止するために設けられ
る。逆転防止器８は、図４に示すように補助インペラ17
の下部内周側に逆転防止外輪33および逆転防止カム32を
備えている。
【０００５】電動機冷却水は純水が用いられ、熱交換器
29で冷却された純水が配管30を経て補助インペラ吸込口
31に供給される。回転軸13の回転に伴って補助インペラ
17が回転すると冷却水は、上スラスト軸受20、下ラジア
ル軸受19を通り、モータ回転子14およびモータ固定子15
を冷却し、その後上ラジアル軸受18を通りモータ上部室
27に入る。この上部室27に入った冷却水はさらに配管28
を経て熱交換器29へ戻り、以降は前記と同様に循環して
モータ内部を冷却する。
29で冷却された純水が配管30を経て補助インペラ吸込口
31に供給される。回転軸13の回転に伴って補助インペラ
17が回転すると冷却水は、上スラスト軸受20、下ラジア
ル軸受19を通り、モータ回転子14およびモータ固定子15
を冷却し、その後上ラジアル軸受18を通りモータ上部室
27に入る。この上部室27に入った冷却水はさらに配管28
を経て熱交換器29へ戻り、以降は前記と同様に循環して
モータ内部を冷却する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】インターナルポンプが
運転を中止したとき、その回転持続性はインターナルポ
ンプが有する慣性モーメントで支配される。しかし、従
来のインターナルポンプは慣性モーメントが小さく停止
するまでの時間が短いという問題がある。
運転を中止したとき、その回転持続性はインターナルポ
ンプが有する慣性モーメントで支配される。しかし、従
来のインターナルポンプは慣性モーメントが小さく停止
するまでの時間が短いという問題がある。
【０００７】一般に回転数低下速度を緩やかにするため
には回転系のもつ慣性モーメントを大きくすれば良い
が、その慣性モーメントを大きくするためには回転系に
付加物をつければよい。しかし従来のインターナルポン
プの回転系構成ではインペラ10、回転軸13、回転子14、
補助インペラ17等を大きくまたは重くして数10％増加す
ることは可能であっても数100 ％の慣性モーメントに増
大することは不可能であった。また、ポンプ軸９や回転
軸13を延長して延長部位にフライホイールを設けると回
転軸系の固有振動数が著しく低下しポンプ運転回転数で
共振し大きな振動が生じるという問題がある。
には回転系のもつ慣性モーメントを大きくすれば良い
が、その慣性モーメントを大きくするためには回転系に
付加物をつければよい。しかし従来のインターナルポン
プの回転系構成ではインペラ10、回転軸13、回転子14、
補助インペラ17等を大きくまたは重くして数10％増加す
ることは可能であっても数100 ％の慣性モーメントに増
大することは不可能であった。また、ポンプ軸９や回転
軸13を延長して延長部位にフライホイールを設けると回
転軸系の固有振動数が著しく低下しポンプ運転回転数で
共振し大きな振動が生じるという問題がある。
【０００８】本発明は、上記の問題に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、回転軸系の固有振動数
を著しく低下させることなく、すなわちポンプ運転回転
数と共振することなく、回転軸系自らのもつ慣性モーメ
ントを大幅に増大することの可能なインターナルポンプ
を提供することにある。
ので、その目的とするところは、回転軸系の固有振動数
を著しく低下させることなく、すなわちポンプ運転回転
数と共振することなく、回転軸系自らのもつ慣性モーメ
ントを大幅に増大することの可能なインターナルポンプ
を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、 （１）原子炉圧力容器の底部に、原子炉冷却材を循環さ
せる主インペラと、上部が前記インペラに結合したポン
プ軸と、このポンプ軸の下部に着脱可能に装着する中空
の回転軸を有する水中電動機を備えたインターナルポン
プにおいて、前記回転軸の上下を回転自在に支持する上
部ラジアル軸受と下部ラジアル軸受との間の回転軸上に
回転子を備え、前記上部ラジアル軸受と回転子の間の回
転軸上にフライホイールを設ける。
めに、本発明は、 （１）原子炉圧力容器の底部に、原子炉冷却材を循環さ
せる主インペラと、上部が前記インペラに結合したポン
プ軸と、このポンプ軸の下部に着脱可能に装着する中空
の回転軸を有する水中電動機を備えたインターナルポン
プにおいて、前記回転軸の上下を回転自在に支持する上
部ラジアル軸受と下部ラジアル軸受との間の回転軸上に
回転子を備え、前記上部ラジアル軸受と回転子の間の回
転軸上にフライホイールを設ける。
【００１０】（２）前記回転軸の下端に、前記水中電動
機の冷却水を送り込む補助インペラと、この補助インペ
ラの上下に上スラスト軸受と下スラスト軸受を備え、逆
回転を防止するための逆転防止器を前記補助インペラと
一体に構成する。
機の冷却水を送り込む補助インペラと、この補助インペ
ラの上下に上スラスト軸受と下スラスト軸受を備え、逆
回転を防止するための逆転防止器を前記補助インペラと
一体に構成する。
【００１１】
（１）回転軸系の重心を上部ラジアル軸受と下部ラジア
ル軸受の間に位置させ回転軸系の固有振動数を著しく低
下させることなく慣性モーメントを増大することが可能
になる。
ル軸受の間に位置させ回転軸系の固有振動数を著しく低
下させることなく慣性モーメントを増大することが可能
になる。
【００１２】（２）下スラスト軸受の受圧面積を大きく
して大きな荷重に耐えるようにすることが可能となり、
フライホイールを回転軸上に設けることが可能になる。
して大きな荷重に耐えるようにすることが可能となり、
フライホイールを回転軸上に設けることが可能になる。
【００１３】
【実施例】本発明によるインターナルポンプの実施例を
図１に示す。
図１に示す。
【００１４】図１に示すように、本発明では、回転子14
と上部ラジアル軸受18の間に位置する回転軸13上にフラ
イホイール26を設け、慣性モーメントの増大を図ってい
る。このように、フライホイール26を回転子14の側に設
けることで回転軸系の重心が上部ラジアル軸受18と下部
ラジアル軸受19の間に位置させることができ、回転軸系
の固有振動数を10〜20％程度の低下に抑制しながら慣性
モーメントを数100 ％のオーダーで大きくすることがで
きる。さらにフライホイールを回転子14と固定子16の上
部に配設することにより、フライホイール26の回転によ
って生じる発生熱量を冷却水で上部に流失させ、モータ
部の温度上昇を生じさせないようにすることができる。
すなわち、電動機冷却水は補助インペラ17に設けた径方
向孔17ａから遠心力によって押し出され、前述したよう
に下部から上部に循環する。また、本発明では補助イン
ペラ17と逆転防止器８を一体で構成し補助インペラ17に
設けた下スラスト軸受21の受圧面積を大きくしている。
と上部ラジアル軸受18の間に位置する回転軸13上にフラ
イホイール26を設け、慣性モーメントの増大を図ってい
る。このように、フライホイール26を回転子14の側に設
けることで回転軸系の重心が上部ラジアル軸受18と下部
ラジアル軸受19の間に位置させることができ、回転軸系
の固有振動数を10〜20％程度の低下に抑制しながら慣性
モーメントを数100 ％のオーダーで大きくすることがで
きる。さらにフライホイールを回転子14と固定子16の上
部に配設することにより、フライホイール26の回転によ
って生じる発生熱量を冷却水で上部に流失させ、モータ
部の温度上昇を生じさせないようにすることができる。
すなわち、電動機冷却水は補助インペラ17に設けた径方
向孔17ａから遠心力によって押し出され、前述したよう
に下部から上部に循環する。また、本発明では補助イン
ペラ17と逆転防止器８を一体で構成し補助インペラ17に
設けた下スラスト軸受21の受圧面積を大きくしている。
【００１５】すなわち、図２に示すように、補助インペ
ラ17の下部を逆転防止外輪と共用することで下スラスト
軸受21の幅Ｗ（外径と内径の差）を大きくしている。こ
れにより、フライホイール26のような重量物を回転軸13
に付加することが可能になる。
ラ17の下部を逆転防止外輪と共用することで下スラスト
軸受21の幅Ｗ（外径と内径の差）を大きくしている。こ
れにより、フライホイール26のような重量物を回転軸13
に付加することが可能になる。
【００１６】また、フライホイールの径または軸方向の
長さを変えることにより任意の回転慣性モーメントを増
加することが可能となり従来不可能であった数100 ％の
慣性モーメントを付加することができる。
長さを変えることにより任意の回転慣性モーメントを増
加することが可能となり従来不可能であった数100 ％の
慣性モーメントを付加することができる。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、回転軸系の固有振動数
を著しく低下させることなく慣性モーメントを数100 ％
のオーダーで増大することができる。また、フライホイ
ールの付加により発生する熱量がモータ部に影響を与え
ない。また、回転軸にフライホイールを設けるのでイン
ターナルポンプの組み立てが容易になる等の効果が得ら
れる。
を著しく低下させることなく慣性モーメントを数100 ％
のオーダーで増大することができる。また、フライホイ
ールの付加により発生する熱量がモータ部に影響を与え
ない。また、回転軸にフライホイールを設けるのでイン
ターナルポンプの組み立てが容易になる等の効果が得ら
れる。
【図１】本発明のインターナルポンプによる実施例の構
成図。
成図。
【図２】本発明によるインターナルポンプの部分詳細
図。
図。
【図３】原子炉圧力容器とインターナルポンプの関係を
示す図で、（ａ）は取付状態を示す図、（ｂ）はインタ
ーナルポンプの作用を説明するための原子炉冷却材の流
れを示す図。
示す図で、（ａ）は取付状態を示す図、（ｂ）はインタ
ーナルポンプの作用を説明するための原子炉冷却材の流
れを示す図。
【図４】従来のインターナルポンプの部分詳細図。
【図５】従来のインターナルポンプの構成図。
１…原子炉圧力容器、 ６…主インペラ部、 ７…水中
電動機部、８…逆転防止器、 ９…ポンプ軸、
10…主インペラ、11…案内羽根、 12…パージ
水、 13…回転軸、14…回転子、 15…モ
ータシェル、 16…固定子、17…補助インペラ、 17ａ
…径方向孔、 18…上ラジアル軸受、19…下ラジア
ル軸受、 20…上スラスト軸受、21…下スラスト軸受、
26…フライホイール、 27…上部室、 28, 30…
配管、29…熱交換器、 31…吸込口、 32
…ケーシング。
電動機部、８…逆転防止器、 ９…ポンプ軸、
10…主インペラ、11…案内羽根、 12…パージ
水、 13…回転軸、14…回転子、 15…モ
ータシェル、 16…固定子、17…補助インペラ、 17ａ
…径方向孔、 18…上ラジアル軸受、19…下ラジア
ル軸受、 20…上スラスト軸受、21…下スラスト軸受、
26…フライホイール、 27…上部室、 28, 30…
配管、29…熱交換器、 31…吸込口、 32
…ケーシング。
Claims (2)
- 【請求項１】 原子炉圧力容器の底部に、原子炉冷却材
を循環させる主インペラと、上部が前記主インペラに結
合したポンプ軸と、このポンプ軸の下部に着脱可能に装
着する中空の回転軸を有する水中電動機を備えたインタ
ーナルポンプにおいて、前記回転軸の上下を回転自在に
支持する上部ラジアル軸受と下部ラジアル軸受との間の
回転軸上に回転子を備え、前記上部ラジアル軸受と回転
子の間の回転軸上にフライホイールを設けたことを特徴
とするインターナルポンプ。 - 【請求項２】 前記回転軸の下端に、前記水中電動機の
冷却水を送り込む補助インペラと、この補助インペラの
上下に上スラスト軸受と下スラスト軸受を備え、逆回転
を防止するための逆転防止器を前記補助インペラと一体
に構成したことを特徴とする請求項１記載のインターナ
ルポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4121869A JP2895315B2 (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | インターナルポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4121869A JP2895315B2 (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | インターナルポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05312986A true JPH05312986A (ja) | 1993-11-26 |
| JP2895315B2 JP2895315B2 (ja) | 1999-05-24 |
Family
ID=14821947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4121869A Expired - Fee Related JP2895315B2 (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | インターナルポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2895315B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105178940A (zh) * | 2015-10-21 | 2015-12-23 | 天津华云自控股份有限公司 | 中空式潜油电泵工况仪 |
| EP3058232B1 (fr) | 2013-10-17 | 2017-10-04 | Clyde Union S.A.S | Motopompe centrifuge pour circuit primaire de petits ou moyens réacteurs modulaires nucléaires |
-
1992
- 1992-05-14 JP JP4121869A patent/JP2895315B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3058232B1 (fr) | 2013-10-17 | 2017-10-04 | Clyde Union S.A.S | Motopompe centrifuge pour circuit primaire de petits ou moyens réacteurs modulaires nucléaires |
| US10388416B2 (en) | 2013-10-17 | 2019-08-20 | Clyde Union S.A.S. | Motor-driven centrifugal pump for the primary circuit of small or medium-sized modular nuclear reactors |
| CN105178940A (zh) * | 2015-10-21 | 2015-12-23 | 天津华云自控股份有限公司 | 中空式潜油电泵工况仪 |
| CN105178940B (zh) * | 2015-10-21 | 2018-04-27 | 天津华云自控股份有限公司 | 中空式潜油电泵工况仪 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2895315B2 (ja) | 1999-05-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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