JPH05508918A - 沸騰水炉ターボポンプ再循環系 - 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】 沸騰水炉ターボポンプ再循環系 技術分野 本発明は一般に沸騰水炉（ＢＷＲ−ｂｏ　ｉ　ｌ　ｉｎｇ　ｗａｔｅｒ　ｒｅａ ｃｔｏｒ）に関するものであり、更に詳しくはそのための炉冷加水再循環系に関 するものである。

背景技術 通常の沸騰水炉には炉圧力容器が含まれており、その中には環状炉心シュラウド で取り囲まれた炉心が配置されている。炉心シュラウドは原子炉容器から半径方 向内側に間隔を置いて配置されて、環状の流路すなわち下降管（ｄｏｗｎｃｏｍ ｅ＋　）が形成され、この下降管の中を炉冷加水が再循環される。普通、冷却水 は原子炉容器の最上部近傍から下向きに流れ、下降管を通り、炉心シュラウドの 最下部をまわった後、炉心を通って上向きに流れる。炉心内で冷却水は加熱され て、蒸気が発生する。次に、この蒸気は通常の蒸気タービンに適宜流される。蒸 気タービンは発電機に動力を与え、その結果、電力網用の電力が発生する。

蒸気タービンは蒸気からエネルギーを抽出し、蒸気を凝縮して液相とすることに より給水を形成する。次に、基本的には閉じたサイクルで、通常の給水ポンプか ら圧力を加えられて給水が原子炉容器に戻される。原子炉容器に戻された給水は 通常の給水散布器（スパージャ）から排出される。給水散布器からの給水は原子 炉冷却水とその中で混合され、サイクルが繰り返される。

原子炉容器内の冷却水の再循環を増大するため、−例では通常の冷却水ポンプが 原子炉容器の外側に設けられ、外部配管によって原子炉容器に適宜接続される。

これは通常、原子炉の信頼度を向上することにより、冷却水ポンプの故障による 炉内部の構成要素の損傷を防ぐために行われてきた。外部冷却水ポンプの使用に 関連した外部配管ループ系は比較的複雑であるので保守の必要性が増し、パイプ 内の放射性腐食沈積物により隣接して作業している保守員が大量の放射能にさら されることがあり得る。

一つの進んだ沸騰水炉設針では、冷却水ポンプが原子炉容器の内側に配置されて おり、原子炉容器の外側に配置された電動機により動力が与えられる。したがっ て、回転シャフトが原子炉容器を通って伸びなければならず、また原子炉容器内 を流れる高圧冷却水の漏れを防止するための適当なシールが回転シャフトに含ま れていなければならない。

このようなポンプおよび電動機の配列は比較的複雑であり、漏れを防止するため の比較的複雑なシャフトシールを必要とする。更に、普通の沸騰水炉では、通常 の制御棒駆動装置に隣接した原子炉容器の最下部に普通ある限定された領域にポ ンプおよび電動機の配列を配置することが許されるので、これらの構成要素の混 雑が増し、その保守の複雑さが増す。

冷却水ポンプに動力を与えるための通常の電動機は普通、通常の沸騰水炉に伴う 高温および高圧に耐える能力が限られている。たとえば、−例の原子炉容器内を 流れる冷却水１よ温度が一実施例の場合、約５２０°Ｆ（２７１°Ｃ）であり、 圧力が約１，０００ｐｓ　ｉ　（６，８９ＭＰａ）である。このような高温では 、通常の電動機の実用寿命が著しく短くなる。このような高温ではその材料が急 速に劣化するからである。更に、冷却水の高圧は電動機と結合された適当なシー ルで対処しなければならない。更に、原子炉容器の内側の環境には放射線が含ま れている。放射線により、電動機で使用される通常の電気絶縁体が劣化するとと もに、やはり電動機で使用される通常の炭化水素系の潤滑剤も劣化することが知 られている。このような潤滑剤により、潤滑剤が電動機またはポンプから漏れる と原子炉冷却水が汚染するという付加的な問題も生じる。

したがって、放射線または高温による劣化を避け、冷却水の汚染の可能性を無く すために、ポンプを駆動するために普通使用される電動機は圧力容器の外部に配 置される。

しかし、電動機を原子炉容器の外部に配置し、ポンプを原子炉容器の内部に配置 する場合、漏れ無しに原子炉容器内に高圧冷却水を入れるため適当な高圧シール をなお必ず設けなければならない。

発明の目的 したがって、本発明の一つの目的は新しく改善された沸騰水炉再循環系を提供す ることである。

本発明のもう一つの目的は全体が原子炉容器の中に配置された、動力を与えられ るポンプをそなえる再循環系を提供することである。

本発明のもう一つの目的は冷却水の汚染の可能性無しに、原子炉容器の中の高温 、高圧、放射線の環境で動作することができる動力ポンプをそなえる再循環系を 提供することである。

発明の開示 原子炉容器とそれから半径方向内側に間隔を置いて配置された炉心シュラウドと の間に形成される環状の下降管内の原子炉冷却水を駆動するための再循環系が開 示される。

この系には、容器に給水を供給し、また下降管の内側に配置されたターボポンプ に給水を供給するための手段が含まれる。本発明の一実施例によるターボポンプ では、固定軸、および該固定軸に回転可能に接合され、下降管から冷却水を受け るための入口端をそなえたポンプ羽根車を含む。冷却水を駆動する羽根車を回転 させるために、羽根車に接合された複数のタービン羽根に給水を流すための環状 プレナムが羽根車を取り囲む。軸のまわりを羽根車が回転するとき給水だけで羽 根車を潤滑するための手段が設けられる。

図面の簡単な説明 発明の特徴と考えられる新しい特許請求の範囲に明記されている。一実施例によ る本発明ならびに上記以外の本発明の目的および利点は付図を参照する以下の詳 細な説明で更に詳しく述べる。付図において、 図１は本発明の一実施例による再循環系をそなえた原子炉の概略縦断面図である 。

図２は再循環系のそれ以上の構成要素を含む、図１に示された原子炉の概略図で ある。

図３は図２に示された再循環系で使用される好適なターボポンプの概略縦断面図 である。

図４は線４−４に沿って見た図３に示される羽根車およびタービン羽根の一部の 横断面図である。

図５は線５−５に沿って見た図３に示されるターボポンプのタービン羽根を通る 給水の流路の概略図である。

図６は線６−６に沿って見た図３に示されるターボポンプの羽根車を通る冷却水 の流路の概略図である。

発明を実施する態様 図１に示されているのは、圧力容器１０２、炉心１０４、チムニイ１０６、汽水 分離器１０８、および汽水乾燥器１１０を含む適例の自然循環沸騰水炉１００で ある。制御棒駆動装置ハウジング】１２が容器１０２の最下部を通って伸び、制 御棒案内管１１３を支持する。制御棒案内管１１３は炉心１０４の最下部に伸び る。したがって、その中の通常の制御羽根は炉心１０４に出し入れすることによ り、そのパワー出力を制御することができる。

矢印１１４で示されるように水が下から炉心１０４に流れ込む。このサブクール 水が炉心１０４の中で沸騰することにより、水／蒸気混合物が生じ、この混合物 がチムニイ１０６を通って上昇する。汽水分離器１０８は蒸気の水からの分離を 助ける。放出された蒸気は容器１０２の最上部近くの蒸気出口１１６を通って出 る。出る前に、蒸気に巻込まれた残留水は乾燥器１１０によって除去される。分 離された水は下降管１１８とチムニイ１０６との間の水の密度の差のため重力に より下降管１１８を下降して戻る。給水は給水入口ノズル１２０および給水散布 器１２２を通って容器１０２に入ることにより、下降管１１８内の再循環水を補 充し、その冷却を助ける。

炉心１０４には、下側燃料マトリックス１２４および上側燃料マトリックス１２ ６が含まれている。上側燃料マトリックス１２６は上向きの燃料バンドル１３０ で構成され、下側燃料マトリックス１２４は下向きの燃料バンドル１２８で構成 される。

上記のような通常のポンプにより、下降管１１８を通して水１１４を付加的に再 循環させてもよい。たとえば、通常の軸方向または遠心型の電動機駆動のポンプ を使用することができる。あるいは代案として、蒸気駆動のジェットポンプを使 用することができる。この場合、補助蒸気源を必要とするが、運動部品はそなえ ていない。しかし、このようなポンプには前述したような欠点がある。

下記のような本発明によるもう一つの実施例では、タービン駆動の内部ポンプが 使用される。水駆動のタービンが遠心ポンプに結合され、再循環流を供給する。

タービンを動かす流体は給水となる。この装置は蒸気駆動のジェットポンプより 効率が良く、前述の欠点が解消される。

更に詳しく述べると、圧力容器１０２の内側の下降管１１８内で原子炉冷却水１ １４を駆動するための本発明の一実施例による再循環系１０が図２に概略図示さ れている。

下降管１１８は原子炉容器１０２と原子炉容器１０２から半径方向内側に間隔を 置いて配置されて炉心１０４を取り囲む通常の環状炉心シュラウド１２との間に 形成される環状流路である。給水１６を容器１０２に供給するための手段１４が 概略図示されている。本発明の一実施例による複数のターボポンプ１８が、下降 管１１８の内側で冷却水１１４の最上部すなわち水位１１４ａの下に配置されて いる。

ターボポンプ１８により、下降管１１８を通して冷却水１１４が下向きに駆動さ れ、冷却水１１４の再循環が増大する。

図３に示されるように、各ターボポンプ１８は中心縦軸線２０のまわりで非対称 である。また、各ターボポンプ１８には、中心縦軸線２０と同軸配置された固定 の細長い軸２２が含まれている。円周方向に間隔を置いて配置された複数の前置 静翼（ＩＧＶ−ｉｎｌｅｔ　ｇｕｉｄｅ　ｖａｎ６）または支柱２４が軸２２の 上流端２２ａに固定的に接合され、それらの間に下降管１１８から冷却水１１４ を受ける。

遠心ポンプ羽根車２６が回転可能に軸２２に接合される。

遠心ポンプ羽根車２６は、前置静翼２４から冷却水１１４を受けるため、入口端 ２６ａをそなえている。羽根車２６は、増大した圧力で冷却水１１４を排出する ための出口端２６ｂをもそなえている。

円周方向に間隔を置いて配置された複数の後置静翼（ＯＧＶ−ｏｕｔｌｅｔ　ｇ ｕｉｄｅ　ｖａｎｅ）または支柱２８は軸２２の下流端２２ｂに固定的に接合さ れている。

これにより、排出された冷却水１１４は下降管１１８に戻され、下降管１１８を 通過して容器１０２の最下部に至る。

そこで冷却水１１４は炉心シュラウド１２の下流端をまわって半径方向上側を向 いて、炉心１０４に流れ込む。

ターボポンプ１８にはまた、環状のプレナム３ｏも含まれている。プレナム３０ は羽根車２６を取り囲み、給水１６を受けるために給水供給手段１４に接合され ている。更に詳しく述べると、ターボポンプ１８には環状のケーシング３２が含 まれている。ケーシング３２は羽根車２６を取り囲んでいる。ケーシング３２の 上流端３２ａには前置静翼２４が固定的に接続されている。ケーシング３２の下 流端３２ｂには、後置静翼２８が固定的に接続されている。

これにより、軸２２の上流端２２ａおよび下流端２２ｂがそれぞれ支持される。

ケーシング３２は、その中に環状のプレナム３０を形成するために、一般にドー ナツ形になっている。ケーシング３２には、給水供給手段１４と流れが通じるよ うに配置された環状の給水人口３４が含まれている。

ターボポンプ１８には、円周方向に間隔を置いて配置された通常の水または流体 圧式の複数のタービン羽根３６も含まれている。タービン羽根３６は羽根車２６ の出口端２６ｂの半径方向の外側端に固定的に接合され、プレナム３０と流れが 通じるように配置されている。これにより、タービン羽根３６は給水１６を受け て、羽根車２６を回転させ、冷却水１１４をターボポンプ１８に通るように駆動 する。通常の円周方向に間隔を置いて配置された複数の固定ノズル翼３８がプレ ナム３０および羽根３６と流れが通じるようにケーシング３２に固定的に接合さ れている。これにより、給水１６が羽根３６に流され、羽根車２６が回転する。

本発明のこの実施例では、羽根３６は後置静翼２８と流れが通じるようにも配置 されている。これにより、羽根３６から給水１６は排出されて、羽根車２６の出 口端２６ｂから排出される冷却水１１４と混合される。

ターボポンプ１８は全体が圧力容器１０２の内側に配置されているので、その中 の厳しい原子炉環境にさらされる。

更に詳しく述べると、ターボポンプ１８は環状のポンプデツキ４０により通常通 り支持され、ポンプデツキ４０にボルト絞めされることが好ましい。ポンプデツ キ４０は図２に示されるように容器１０２の中心縦軸線４２から半径方向外側に 伸び、原子炉容器１０２と炉心シュラウドエ２との間に伸びる。これにより、下 降管１１８の中にターボポンプ１８が固定的に支持される。デツキ４０およびタ ーボポンプ１８は軸方向で炉心１０４より上方に配置することが好ましい。これ はそれらが受ける放射線を少なくするためである。ターボポンプ１８は縦方向に 下降管１１４と一直線に配置することが好ましい。これにより、冷却水１１４の 自然重力流と平行に冷却水１１４の下向きの駆動が援助される。ターボポンプ１ ８の縦軸線２０は容器の縦軸線４２と平行に配置され、そして前置静翼２４およ び後置静翼２８が縦方向、すなわち軸方向に互いに間隔を置いて配置されること が好ましい。これにより、下降管１１８内の容器中心縦軸線４２にほぼ平行に、 冷却水１１４が羽根車２６によって駆動される。

再び図２を参照して説明する。ターボポンプ１８は下降管１１８の中に配置され ているので、ターボポンプ１８は冷却水１１４の比較的高温と高圧にさらされる 。原子炉１００の一実施例では、冷却水１１４の温度は約５２０°Ｆ（２７１° Ｃ）であり、圧力は約１，０００ｐｓｉ　（６゜８９ＭＰａ）である。また本発 明の一実施例では、約１゜２００ｐｓ　ｉ　（８，２７ＭＰａ）の圧力で給水１ ６が供給手段１４によりプレナム３０に供給される。プレナム３゜内の給水１６ と前置静翼２４および羽根車端２６ａとの間の差動圧力は本発明により有効に使 用される。これにより、タービン羽根３６、したがってそれに接続された羽根車 ２６が回転するので、タービン羽根８を通して冷却水１１４が駆動される。羽根 ３６からの給水１６と羽根車２６がらの冷却水１１４がほぼ同じ圧力で共通の後 置静翼２８に排出される。

容器１０２の内側は高温、高圧、放射性の環境であるので、たとえばオイルのよ うな炭化水素系の通常の潤滑剤をターボポンプ１８に使用することはできない。

というのは、通常のポンプから漏れることがあるオイルによって冷却水１１４を 汚染することはできないからである。また、代わりに使用され得る通常のポンプ および電動機はこの環境には適当でない。オイルのような炭化水素系潤滑剤、お よび電動機巻線のまわりで使用される電気絶縁体が放射線で劣化することが知ら れているからである。また高温の環境によっても実用寿命が短くなり、通常のポ ンプおよび電動機が劣化することが知られている。更に、容器１０２内の高圧環 境により通常のポンプおよび電動機に対して適当な高圧シールが必要となる。

本発明に従う上記の開示されたターボポンプ１８はこのようなポンプを駆動する 通常のポンプおよび電動機に伴うこれらの問題のすべてを解消する上で有効であ る。更に詳しく述べると、ターボポンプ１８は流体圧式に駆動、すなわち下降管 １１８の中の高圧冷却水１１４内の給水１６により水力駆動されるので、それら の間の差動圧力だけを配慮すればよい。そして、この差動圧力はタービン羽根３ ６を駆動するために有効に使用される。給水１６は、羽根車２６から排出される 冷却水１−１４と共通の出口圧力で後置静翼２８相互の間で排出される。

更に、プレナト３０に流される高圧給水１６により、羽根車２６を適当に回転可 能に支持し、潤滑することができる。更に詳しく述べると、オイルのような通常 の潤滑剤によらず、給水１６だけで羽根車２６を潤滑するための、図３に示され るような手段４４が設けられる。手段４４は回転する羽根車２６の潤滑を行うと ともに、羽根車２６が回転する羽根車２６と軸２２との間に水軸受界面を提供す る。

再び、図３を参照して説明すると、羽根車２６は半径方向内側の、軸方向に伸び る円筒形の表面４６を有する。表面４６は軸２２の相補的な、半径方向外側の、 円筒形の表面４８と一緒に、流体力学的ラジアル軸受５０を形成する。

羽根車２６はまた、半径方向に伸びる後側表面５２を有する。表面５２は軸２２ の半径方向に伸びるフランジ５４と一緒に、流体力学的軸方向スラスト軸受５６ を形成する。

潤滑手段４４は導管５８を含むことが好ましい。導管５８の第一の部分５８ａは プレナム３０と流れが通じるように、少なくとも一つの前置静翼２４を通って伸 びる。これにより、プレナム３０から高圧給水１６の一部が供給され、導管５８ を通して給水１６が第二の部分５８ｂに流される。

第二の部分５８ｂはラジアル軸受５０の内側表面４６と外側表面４８との間に流 れが通じるように配置されている。

これによりそれに給水１６が供給されて、羽根車２６が流体力学的に支持される とともに、羽根車２６と紬２２との間の潤滑も行われる。導管５８には、第三の 部分５８ｃも含まれている。第三の部分５８ｃは、導管５８からスラスト軸受５ ６の後側表面５２と半径方向フランジ５４との間に給水１６の一部を流すことに より、羽根車２６を流体力学的に軸方向に支持するとともに、それらの間の潤滑 を行う。

給水１６はラジアル軸受５０およびスラスト軸受５６から羽根車２６と軸２２と の間のギャップを通して適宜排出されて、冷却水１】４と一緒になり、ターボポ ンプ１８を通って流れる。このようにして、プレナム３０内の給水１６とターボ ポンプ１８に流される冷却水１１４との間の差動圧力が有効に使用される。これ により、羽根車２６が駆動されるだけでなく、固定軸２２上で回転する羽根車２ ６が流体力学的に支持され、それらの間の潤滑が、通常のいかなる炭化水素系潤 滑剤も用いずに給水１６だけを使って行われる。

沸騰水戸１００のためのターボポンプ１８の一実施例で、プレナム３０の給水１ ６とターボポンプ１８に通される冷却水１１４を適当な圧力にした場合、円周方 向に間隔を置いて配置された複数の通常の混合流羽根車用羽根６０が羽根車２６ に含まれることが好ましい。流体圧式タービンに対する混合流とは、冷却水１１ ４が羽根車２６を通過するとき軸方向にも半径方向にも冷却水１１４を流すよう に羽根６０の大きさと形状が定められるということを意味する通常の用語である 。図示された実施例の場合、羽根車２６の比速度は英国の単位では約５，０００ であり、メートル単位で１９７である。

図３に示されるように、タービン羽根３６は羽根車出口端２６ｂで羽根車の羽根 ６０に固定的に接合されることが好ましい。このように、タービン羽根３６は中 心縦軸線２０から半径方向外側で羽根車２６の最大外径のところに配置される。

これにより、羽根車２６がより効率的に回転する。

図４に示されるようなターボポンプ１８の実施例では、環状の羽根車シュラウド ６２が羽根車の羽根６０の先端に固定的に接合される。これにより、羽根車２６ を通して流される冷却水１１４に対する外側流境界が形成される。タービン羽根 ３６は羽根車シュラウド６２の所で羽根車の羽根６０に通常のように固定的に接 合される。タービン羽根３６には、タービン羽根３６の先端を取り囲む環状のタ ービンシュラウド６４を設けてもよい。これにより、タービン羽根３６を通して 流される給水１，６に対する外側流境界が形成される。

図５に示されているのは、プレナム３０からノズル翼３８、タービン羽根３６、 および後置静翼２８を通る給水１６に対する流路の概略図である。図６に示され ているのは、下降管１１８から前置静翼２４、羽根車の羽根６０、および後置静 翼２８の間でターボポンプ１８を通る冷却水１１４の流路の概略図である。これ らの二つの流路に対する種々の翼および羽根の反りおよびねじれを通常通り設計 することにより、給水１６から適当な作用を得て、羽根車２６を適当な速度で回 転させ、冷却水１１４を下降管１１８内にポンプ作用で送り込むことができる。

再び図２を参照して説明する。再循環系１０には、原子炉容器１０２の蒸気出口 １１６と流れが通じるように通常のやり方で接合された通常の蒸気タービン６６ も含まれている。蒸気出口１１６は蒸気６８を受けて、蒸気タービン６６を駆動 する。蒸気タービン６６は通常通り通常の発電機７０に結合される。発電機７０ はタービン６６により回転させられ、電力を発生し、この電力が通常の電力網に 供給される。

給水供給手段１４には通常の給水ポンプ７２が含まれている。給水ポンプ７２は 通常のやり方で蒸気タービン６６と流れが通じるように配置され、蒸気タービン ６６から凝縮された蒸気を受けて、約１，０００．ｐｓｉ　（６，８９ＭＰａ） の圧力下で給水１６を形成する。通常の可変の第一の制御弁７４が導管７６を介 して給水ポンプ７２とターボポンプ１８との間で流れが通じるように通常のやり 方で配置されており、ポンプ７２からターボポンプ１８に流される給水１６を選 択的に調節することにより、ターボポンプ１８がポンプ作用で送る冷却水１１４ の再循環を制御する。

通常の制御器７８が第一の制御弁７４と通常の電気的接続を行って設けられる。

制御器７８は弁７４を選択的に制御することにより、弁７４を通過する給水１６ の量を調節する。

通常の可変の第二の制御弁８０が給水ポンプ７２と給水散布器１２２との間に通 常通り流れが通じるように配置される。第二の制御弁８０はポンプ７２から散布 器１２２に流される給水１６を選択的に調節する。第二の制御弁８０は第一の制 御弁７４と並列に配置されているので、ポンプ７２からの給水１６は散布器１２ ２とターボポンプ１８とに分割される。制御器７８は第二の制御弁８０にも通常 のやり方で電気的に接続され、第二の弁８０を通して散布器１２２に流される給 水１６の量を制御する。制御器は第一の制御弁７４および第二の制御弁８ｏを互 いに他方に対して逆に制御するので、弁７４および８ｏの各々は他方の弁が更に 開くにつれて更に閉じる。再循環系１ｏはその中に有限の量の水、すなわち給水 １６および冷却水１１４が入っている実賀的な閉ループ系であるので、ポンプ７ ２から流される帰還給水１６は散布器１２２とターボポンプ１８に分割されるこ とが好ましい。ターボポンプ１８を通して容器１０２に戻される給水１６はター ボポンプ１８から排出されて下降管１１８の中で冷却水１１４と混合されるので 、その量の給水１６を散布器１２２に流して容器１０２に再導入する必要はない 。

本発明の好ましい実施例と考えられるものをここに説明してきたが、熟練した当 業者にはここに開示した内容から本発明の他の変形を考えられよう。したがって 、本発明の趣旨と範囲内に入るこのようなすべての変形は請求の範囲に含まれる ことが望ましい。本発明は請求の範囲により規定される。

Ｆｌ（”；　２ 要　約　書 原子炉容器とそれから半径方向内側に間隔を置いて配置された炉心シュラウドと の間に形成される環状の下降管内の原子炉冷却水を駆動するための再循環系が開 示される。

この系は容器に給水を供給し、また下降管の内側に配置されたターボポンプに給 水を供給する。本発明の一実施例によるターボポンプには、固定軸、および固定 軸に回転可能に接合され、下降管から冷却水を受けるための入口端をそなえたポ ンプ羽根車が含まれる。環状プレナムが羽根車を取り囲む。該プレナムは、冷却 水を駆動する羽根車を回転させるために羽根車に接合された複数のタービン羽根 に給水を送り込む。軸のまわりを羽根車が回転するとき給水だけにより羽根車が 潤滑される。

国際調査報告

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．沸騰水原子炉容器とそれから半径方向内側に間隔を置いて配置された炉心シ ュラウドとの間に形成される環状の下降管内の原子炉冷却水を駆動するための再 循環系に於いて、 給水を上記容器に供給するための給水供給手段、および上記下降管の内側に配置 されたターボポンプを含み、該ターボポンプが、 固定軸、 上記下降管から上記冷却水を受けるため、上記軸の上流端に固定的に接合された 複数の前置静翼、上記軸に回転可能に接合されたポンプ羽根車であって、上記冷 却水を受けるための入口端および増大された圧力で上記冷却水を排出するための 出口端をそなえたポンプ羽根車、 上記の排出された冷却水を上記下降管内に戻すために、上記軸の下流端に固定的 に接合された複数の後置静翼、上記給水を受けるため、上記羽根車を取り囲み、 上記給水供給手段に接合された環状のプレナム、上記給水を受けて上記羽根車を 回転させることにより上記冷却水を駆動するために、上記羽根車に固定的に接合 され、上記プレナムと流れが通じるように円周方向に間隔を置いて配置された複 数のタービン羽根、および上記軸のまわりに上記羽根車が回転するときに上記給 水だけにより上記羽根車を潤滑する手段 を含んでいることを特徴とする再循環系。
2. ２．円周方向に間隔を置いて配置された混合流羽根車用羽根が上記羽根車に含ま れ、そして上記タービン羽根が上記羽根車の出口端で上記羽根車の羽根に固定的 に接合されている請求項１記載の再循環系。
3. ３．上記給水を上記タービン羽根に流すことにより上記羽根車を回転させるため に、上記プレナムと上記タービン羽根との間に流れが通じるように接合された円 周方向に間隔を置いて配置された複数の固定ノズル翼が、上記ターボポンプに含 まれている請求項２記載の再循環系。
4. ４．上記羽根車からの上記排出冷却水と混合されるように上記羽根から上記給水 を排出するために、上記後置静翼と流れが通じるように上記タービン羽根が配置 されている請求項３記載の再循環系。
5. ５．上記羽根車が上記軸と一緒にラジアル軸受を形成する半径方向内側の円筒形 の表面、および上記軸と一緒に軸方向のスラスト軸受を形成する半径方向に伸び る後側表面を持ち、上記羽根車潤滑手段が上記プレナムから上記ラジアル軸受お よび上記スラスト軸受に上記給水の一部を流すことにより、上記羽根車の回転時 に上記羽根車を上記軸上に支持し、両者の間の潤滑を行う請求項１記載の再循環 系。
6. ６．上記プレナムから上記ラジアル軸受と上記スラスト軸受の両方に流れが通じ るように伸びて上記ラジアル軸受および上記スラスト軸受に上記給水を供給する 導管が上記羽根車潤滑手段に含まれている請求項１記載の再循環系。
7. ７．上記ターボポンプは上記容器の中心縦軸線に平行に配置された中心線縦軸線 をそなえており、そして上記下降管内の上記容器の中心縦軸線にほぼ平行に上記 冷却水を駆動するために、上記前置静翼と上記後置静翼が軸方向に互いに間隔を 置いて配置されている請求項１記載の再循環系。
8. ８．上記ターボポンプを固定的に支持するために、環状のポンプデッキが上記容 器中心縦軸線から半径方向外側に伸び、かつ上記容器と上記炉心シュラウドとの 間に伸びている請求項７記載の再循環系。
9. ９．上記炉心シュラウドの内側に配置された炉心が上記容器に含まれ、そして上 記ターボポンプが軸方向に上記炉心より上方に配置されている請求項８記載の再 循環系。
10. １０．蒸気を受けて駆動される無気タービンが上記原子炉容器と流れが通じるよ うに接合されている場合、上記給水供給手段が、 上記蒸気タービンと流れが通じるように配置されて、上記蒸気タービンから凝縮 された蒸気を受けて圧力下で上記給水を形成する給水ポンプ、 上記給水ポンプと上記ターボポンプとの間に流れが通じるように配置され、上記 給水ポンプから上記ターボポンプに流される上記給水を選択的に調節することに より、上記ターボポンプによりポンプ作用で送られる上記冷却水の再循環を制御 する可変の第一の制御弁、および上記第一の制御弁を制御する制御器 を含んでいる請求項１記載の再循環系。
11. １１．上記原子炉容器が給水散布器を含み、上記給水供給手段が、更に、上記給 水ポンプと上記散布器との間に流れが通じるように配置され、上記給水ポンプか ら上記給水散布器に流される上記給水を選択的に調節する可変の第二の制御弁で あって、上記給水ポンプからの上記給水が上記給水散布器と上記ターボポンプに 分割されるように上記第一の制御弁と並列流で配置された第二の制御弁を含み、 上記制御器が上記第一の制御弁と上記第二の制御弁の両方を互いに逆向きに制御 する請求項１０記載の再循環系。