JPH0572385A - 原子炉の再循環ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、シール室の２次冷却水の温度を上昇
させ、ポンプシャフト側とシール室の２次冷却水側との
温度差を小さくし、温度差によるメカニカルシールの変
形を防止して確実なシール性能を確保することができる
ようにしている。 【構成】第２の冷却媒体Ｂが冷却媒体循環手段５５から
内側冷却室２０と外側冷却室４２とに循環可能に導入さ
れる第１の冷却系５と、第１の冷却媒体５がメカニカル
シール部２１と伝熱管４１との間を循環する第２の冷却
系４とを備え、第１の冷却系５と第２の冷却系４とによ
り第１の冷却媒体Ａと第２の冷却媒体Ｂとを熱交換する
とともに、内側冷却室４１に導入された第２の冷却媒体
Ｂのうち少なくとも一部を外側冷却室４２に導入する導
入通路６１Ｂを設けて構成するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、沸騰水型原子炉の冷却
材（炉水）の循環に用いられる原子炉の再循環装置に係
り、特に、再循環装置のポンプ部を構成する再循環ポン
プに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、沸騰水型原子炉の再循環ポンプ
は、原子炉圧力容器内に充填された冷却材（炉水）を強
制的に循環させる。再循環ポンプは、冷却材を強制循環
させることにより、炉心の熱除去や蒸気を有効に発生さ
せるとともに、冷却材の流量を変化させて原子炉の出力
を制御するようになっている。

【０００３】再循環ポンプは、原子炉圧力容器内の冷却
材を循環させるため、極めて高温の冷却材を吸引および
吐出しなければならない。再循環ポンプが高温化すると
ポンプ性能に悪影響を与える。このため、高温化を防い
でポンプ性能を確保するには吸込み吐出を行うポンプ部
と、ポンプシャフトを介してポンプ部に連結されポンプ
部を駆動するモータ部とを熱的に遮蔽する必要がある。
このため、モータ部側とポンプ部側との間に冷却系を設
けて１次冷却水（１次冷却媒体）を導入するとともに、
ポンプシャフトにメカニカルシール部を設けて熱交換器
と連通させ、このメカニカルシール部に２次冷却水（２
次冷却媒体）を循環させて冷却するようにしている。再
循環ポンプの冷却系に導入される１次冷却水は、原子炉
補機冷却系（以下ＲＣＷ系と称す）から供給され、冷却
系で仕事を終えた１次冷却水は、低電導度廃液系（以下
ＬＣＷ系と称す）に排出されて、再循環ポンプとＬＣＷ
系およびＲＣＷ系との間を循環する。

【０００４】一方、メカニカルシール部はメカニカルシ
ールを備えて構成され、メカニカルシールは、それぞれ
材質の異なる固定リングと回転リングとを有する。メカ
ニカルシール部には、複数のシール室に画成され、各シ
ール室は固定リングと回転リングとが収容され段落を構
成する。このようにメカニカルシール部は、固定リング
と回転リングとを有する段落を複数備えて構成される。

【０００５】メカニカルシールは、メカニカルシール部
の固定側に固定された固定リングとポンプシャフトに回
転可能に挿通された回転リングとを、シール室内に密封
された２次冷却水の圧力により当接させて摺動させ、軸
封性能を発揮するようになっている。

【０００６】ところで、メカニカルシール部のシール室
は熱交換器に接続される。熱交換器は、外側冷却室と伝
熱管とを備えて構成され、外側冷却室は原子炉補機冷却
系（ＲＣＷ系）に連通して１次冷却水が供給される。伝
熱管は外側冷却室内にコイル状に配設されシール室に連
通する。シール室に密封された２次冷却水は、熱交換器
の伝熱管内を経由する間に冷却され、シール室と熱交換
器との間を循環する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の再循環ポンプで
は、メカニカルシール部のメカニカルシールは複数のリ
ングを有している。ところが、リングの材質はそれぞれ
異なるため、リングの材質に応じてヤング率や熱膨張係
数が異なる。メカニカルシールの各段落には、シール室
内の２次冷却水により所定の圧力がかかるが、各リング
はリング毎にヤング率が異なるため変形量が異なり、本
来ポンプシャフトの軸芯に対し垂直面を形成すべき固定
リングと回転リングとの摺動面に不均一な変形が生じる
可能性がある。

【０００８】また、固定リングと回転リングのシール室
側の面とポンプシャフト側の面とでは、すなわち、２次
冷却水と接触する面が大きい側と、高温のポンプシャフ
トと接触する面が大きい側とでは、温度差により熱膨張
係数の違いによる不均一な変形が起きる可能性がある。

【０００９】このように、固定リングと回転リングとの
変形により摺動面が不均一となると、シール性能が悪化
し、軸封性能の低下を招くおそれがある。さらに、軸封
性能の低下によりシール室内の圧力が不安定となって圧
力変動が増大し、原子炉プラントが停止に至る可能性も
予想される。

【００１０】シール室内のこのような圧力変動の要因
は、原子炉圧力容器の冷却材（炉水）とシール室の２次
冷却水との温度差であると考えられ、メカニカルシール
においてはシール室の２次冷却水の温度が低下すればす
るほど、摺動面での漏洩量が増加することが知られてい
る。

【００１１】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、シール室の２次冷却水の温度を上昇させて、必
要な冷却性能を確保した上で再循環ポンプのポンプシャ
フト側とシール室の２次冷却水側との温度差を小さく
し、温度差によるメカニカルシールの変形を防止して確
実なシール性能を確保し、シール室に発生する圧力変動
を抑制することができる原子炉の再循環ポンプを提供す
ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る原子炉の再
循環ポンプは、上述した課題を解決するために、ポンプ
インぺラを収容するポンプケーシングと、このポンプケ
ーシングに取付けられ、内側冷却室が形成されたジャケ
ットを有するケーシングカバーと、上記ポンプインぺラ
に一端が連結され、他端が上記ジャケットを貫通して駆
動源に接続されたポンプシャフトと、上記ジャケットを
閉塞して内部に第１の冷却媒体が密封され、上記ポンプ
シャフトをポンプインぺラ側と駆動源側とに軸封するメ
カニカルシール部と、上記ケーシングカバーに設けら
れ、上記メカニカルシール部と連通する伝熱管とこの伝
熱管周囲に形成され冷却媒体循環手段に連通する外側冷
却室とを有する熱交換器とを具備してなる原子炉の再循
環ポンプにおいて、第２の冷却媒体が前記冷却媒体循環
手段から前記内側冷却室と外側冷却室とに循環可能に導
入される第１の冷却系と、前記第１の冷却媒体が前記メ
カニカルシール部と伝熱管とを循環する第２の冷却系と
を備え、前記第１の冷却系と第２の冷却系とにより第１
の冷却媒体と第２の冷却媒体とを熱交換するとともに、
前記内側冷却室に導入された第２の冷却媒体のうち少な
くとも一部を前記外側冷却室に導入する導入通路を設け
て構成したものである。

【００１３】

【作用】本発明に係る原子炉の再循環ポンプは、熱交換
器に形成された外側冷却室を冷却媒体循環手段に連通さ
せて、第２の冷却媒体を冷却媒体循環手段から内側冷却
室と外側冷却室とに循環可能に導入する第１の冷却系を
形成し、第１の冷却媒体をメカニカルシール部と伝熱管
との間で循環させる第２の冷却系を形成し、第１の冷却
系と第２の冷却系とにより第１の冷却媒体と第２の冷却
媒体とを熱交換するとともに、内側冷却室に導入された
第２の冷却媒体のうち少なくとも一部を外側冷却室に導
入する導入通路を設けて構成したことにより、熱交換器
の外側冷却室には、内側冷却室で仕事を終え温度上昇し
た第２の冷却媒体が導入されるので、熱交換器の伝熱管
で熱交換される第１の冷却媒体の温度が上昇し、メカニ
カルシール部内に導入される第１の冷却媒体と、ポンプ
シャフトとの温度差が小さくなる。

【００１４】

【実施例】以下図１ないし図６を参照して本発明に係る
原子炉の再循環ポンプの第１の実施例について説明す
る。

【００１５】図１は本発明の第１の実施例に係る原子炉
の再循環ポンプのポンプ部を示す縦断面図、図２は図１
の要部を拡大して示す拡大縦断面図、図３は図１の再循
環ポンプの冷却系の接続経路を示す説明図、図４は図３
の再循環ポンプの冷却系の接続経路を示す系統図であ
る。

【００１６】沸騰水型原子炉には、図示しない原子炉圧
力容器の外部に再循環ポンプ１が周方向に複数配置され
る。再循環ポンプ１は、原子炉圧力容器内部の冷却材
（炉水）を原子炉圧力容器の冷却材再循環水出口ノズル
（図示せず）から導入して加圧し、冷却材再循環水入口
ノズル（図示せず）を経由して原子炉圧力容器内のジェ
ットポンプ（図示せず）に圧送する。ジェットポンプ
は、原子炉圧力容器の内部に周方向に間隔をおいて複数
配置され、原子炉圧力容器内の冷却材を強制的に循環さ
せる。再循環ポンプ１は、冷却材をジェットポンプによ
り強制循環させることにより、炉心の熱除去や蒸気の発
生を有効に行うとともに、冷却材の流量を変化させて原
子炉の出力を制御する。

【００１７】再循環ポンプ１は、冷却材を吸込み加圧し
て吐出するポンプ部２と、ポンプ部２を駆動する駆動源
としてのモータ部３と、ポンプ部２とモータ部３との間
を熱的に遮蔽する第１および第２の冷却系４、５とを備
えて構成される。

【００１８】再循環ポンプ１のポンプ部２は、図１に示
すように、ポンプケーシング１０とポンプインペラ１１
とケーシングカバー１２とポンプシャフト１３とを有す
る。ポンプケーシング１０は、ポンプインペラ１１を内
部に収容し、原子炉圧力容器内の冷却材（炉水）が導入
される入口部１０Ａと、加圧された冷却材が吐出される
出口部１０Ｂとを有する。入口部１０Ａと出口部１０Ｂ
は、図示しない冷却材再循環水出口ノズルと冷却材再循
環水入口ノズルとにそれぞれ連通される。ポンプインペ
ラ１１は、ポンプケーシング１０内に配置された水中軸
受１５により回転可能に支持される。

【００１９】ポンプケーシング１０の上部には、ケーシ
ングカバー１２が取り付けられる。ケーシングカバー１
２は、上部に円筒状のジャケット１４が形成され、この
ジャケット１４には後述する内側冷却室２０が形成され
る。また、ケーシングカバー１２の上部には、モータ台
１６が装着され、このモータ台１６とケーシングカバー
１２がスタッドボルト１７およびナット１８によりポン
プケーシング１０に固定される。

【００２０】ポンプシャフト１３は、下端部がポンプイ
ンペラ１１に連結される。そして、ポンプシャフト１３
は、ケーシングカバー１２を貫通し、ジャケット１４か
ら突出して設けられ、上端部がカップリング１１を介し
てモータ部３に連結される。ポンプシャフト１３は、モ
ータ部３からの回転駆動力をポンプインペラ１１に伝
え、ポンプインペラ１１は、ポンプケーシング１０に導
入された冷却材を加圧する。

【００２１】ジャケット１４の上端開口部には、図２に
示すように、シールカートリッジ１９がポンプシャフト
１３を挿通して封着される。シールカートリッジ１９の
下側には、筒状体のカートリッジ３２が取り付けられ
る。シールカートリッジ１９は、ジャケット１４の上端
開口部を閉塞してポンプシャフト１３とジャケット１４
との間にメカニカルシール部２１を形成し、このメカニ
カルシール部２１内にカートリッジ３２が収容される。
また、ジャケット１４の外側には、筒状の熱交換器２２
が配設される。

【００２２】メカニカルシール部２１は、上部メカニカ
ルシール３０と下部メカニカルシール３１と循環羽根３
３とを備える。メカニカルシール部２１は、内部がカー
トリッジ３２により上部シール室３４と下部シール室３
５とに画成されて構成され、内部に第１の冷却媒体（２
次系冷却水）Ａが所定の圧力で密封される。

【００２３】各メカニカルシール３０、３１は、固定リ
ング３０Ａ、３１Ａと回転リング３０Ｂ，３１Ｂとをそ
れぞれ有する。固定リング３０Ａ、３１Ａと回転リング
３０Ｂ，３１Ｂとはそれぞれ材質の異なる材料で構成さ
れる。上部メカニカルシール３０はカートリッジ３２に
収容され、下部メカニカルシール３１はカートリッジ３
２に下側に取り付けられる。上部メカニカルシール３０
の固定リング３０Ａは、シールカートリッジ１９の下側
に固定され、下部メカニカルシール３１の固定リング３
１Ａはカートリッジ３２の下側に固定される。

【００２４】各メカニカルシール３０、３１は、シール
カートリッジ１９がジャケット１４に封着され、ポンプ
シャフト１３に挿着されると、第１の冷却媒体（２次系
冷却水）Ａの圧力により回転リング３０Ｂ，３１Ｂが、
固定リング３０Ａ，３１Ａにそれぞれ圧接されて摺動
し、ポンプシャフト１３をポンプインぺラ１１側とモー
タ部３側とに上下２段で液密にシールするようになって
いる。

【００２５】上部シール室３４は、カートリッジ３２と
上部メカニカルシール３０とにより画成される。また、
下部シール室３５は、カートリッジ３２とジャケット１
４との間に画成される。循環羽根３３は、下部メカニカ
ルシール３１の下方でポンプシャフト１３に取り付けら
れ、ポンプシャフト１３と一体回転する。

【００２６】熱交換器２２は、ジャケット１４の外側に
所定の空隙をおいて設けられる。熱交換器２２は、中空
筒状の本体４０の内部に連通孔の形成された隔壁４０Ａ
が立設される。熱交換器２２は、隔壁４０Ａの外周側に
コイル状の伝熱管４１が収容され、外側冷却室４２が本
体４０の内側と隔壁４０Ａの外周側と伝熱管４１との空
隙に形成されて構成される。伝熱管４１は下部シール室
３５と通路５１Ａ，５１Ｂを介して連通される。

【００２７】ジャケット１４の外周側には、内側冷却室
２０が全周にわたり空隙が形成されて設けられる。内側
冷却室２０は、ケーシングカバー１２の内部に形成され
た径方向通路２０Ａとこの径方向通路２０Ａに連通する
周方向通路２０Ｂとを有する。内側冷却室２０は、図４
に示すように、外部の冷却媒体循環手段５５に連通さ
れ、冷却媒体循環手段５５から第２の冷却媒体（１次系
冷却水）Ｂが循環可能に供給される。

【００２８】内側冷却室２０は、内部を循環する第２の
冷却媒体Ｂによりジャケット１４の熱を受取って外部に
排出し、ケーシングカバー１２を冷却する。冷却媒体循
環手段５５は、原子炉補機冷却系（以下ＲＣＷ系と称
す）５５Ａと低電導度廃液系（以下ＬＣＷ系と称す）５
５Ｂとを有する。冷却媒体循環手段５５は、ＲＣＷ系５
５Ａから内側冷却室２０に一次系冷却水（第２の冷却媒
体）Ｂを供給し、内側冷却室２０で仕事を終えた一次系
冷却水（第２の冷却媒体）Ｂは、ＬＣＷ系５５Ｂに排出
されて、再循環ポンプ１とＬＣＷ系５５ＢおよびＲＣＷ
系５５Ａとの間を循環する。

【００２９】ところで、再循環ポンプ１は、メカニカル
シール部２１の冷却を行い、内部に第１の冷却媒体Ａが
循環する第２の冷却系４と、ジャケット１４に設けられ
ケーシングカバー１２の冷却を行い、内部に第２の冷却
媒体Ｂが循環する第１の冷却系５とを備える。

【００３０】第２の冷却系４には、図３および図４に示
すように、メカニカルシール部２１の下部シール室３
５、通路５１Ａ、熱交換器２２の伝熱管４１、通路５１
Ｂとにより閉路Ｃ１が形成される。第２の冷却系４は、
循環羽根３３がポンプシャフト１３と一体回転すると、
下部シール室３５内の第１の冷却媒体（２次系冷却水）
Ａを通路５１Ａから伝熱管４１に導き、閉路Ｃ１内で第
１の冷却媒体（２次系冷却水）Ａを循環させる。なお、
メカニカルシール部２１に充填された第１の冷却媒体
（２次系冷却水）Ａは、所定の充填圧力より低下する
と、シールカートリッジ１９に設けられた供給通路５２
から補給されるようになっている。

【００３１】第１の冷却系５には、図３および図４に示
すように、ＲＣＷ系５５Ａ、入口側通路６１Ａ、内側冷
却室２０、導入通路６１Ｂ，熱交換器２２の外側冷却室
４２、出口側通路６１Ｃとにより閉路Ｃ２が形成され
る。入口側通路６１Ａは、ＲＣＷ系５５Ａと内側冷却室
２０とを連通する。導入通路６１Ｂは、内側冷却室２０
の下流側から外側冷却室４２の上流側にかけて設けら
れ、内側冷却室２０と外側冷却室４２とを連通する。出
口側通路６１Ｃは、外側冷却室４２の下流側に設けら
れ、外側冷却室４２とＬＣＷ系５５Ｂとを連通する。第
１の冷却系５は、閉路Ｃ２内で第２の冷却媒体（１次系
冷却水）ＢをＲＣＷ系５５Ａから内側冷却室２０へと送
出し、さらに外側冷却室４２を経由してＬＣＷ系５５Ｂ
へと循環させる。次に、原子炉の再循環ポンプ１の作用
について説明する。

【００３２】再循環ポンプ１は、モータ部３が駆動され
ると、ポンプシャフト１３を介してポンプインペラ１１
が回転駆動される。ポンプインペラ１１が回転駆動され
ると、原子炉圧力容器内の冷却材（炉水）を入口部１０
Ａからポンプケーシング１０内に吸込み、ポンプインペ
ラ１１の遠心力により出口部１０Ｂから吐出させ、ジェ
ットポンプを介して原子炉圧力容器内に戻す。

【００３３】ところで、再循環ポンプ１は、第２の冷却
媒体（１次系冷却水）ＢがＲＣＷ系５５Ａから内側冷却
室２０に供給され、ジャケット１４およびケーシングカ
バー１２の冷却が行われる。第２の冷却媒体Ｂは、内側
冷却室２０で仕事を終えると、熱を受取り液温が上昇す
る。液温の上昇した第２の冷却媒体Ｂは、導入通路６１
Ｂを経由し、熱交換器２２の外側冷却室４２に導かれ
る。一方、第１の冷却媒体Ａは、下部シール室３５でポ
ンプシャフト１３の熱を受取り仕事を終えると、液温が
上昇して熱交換器２２の伝熱管４１に導かれる。

【００３４】熱交換器２２では、外側冷却室４２に導入
される第２の冷却媒体Ｂと伝熱管４１内を循環する第１
の冷却媒体Ａが熱交換される。ところが、第２の冷却媒
体Ｂは、液温が高いため、第２の冷却媒体Ｂと第１の冷
却媒体Ａとの温度落差が小さい状態で熱交換が行われ
る。このため、第１の冷却媒体Ａとポンプシャフト１３
との温度差が小さくなり、温度差によるメカニカルシー
ル３０、３１の変形が防止される。

【００３５】なお、この時熱交換効率を低下させること
により得られる温度差は、当然のことながら、冷却性能
の低下を招くが、再循環ポンプに必要な冷却性能が確保
できる範囲で熱交換効率を低下させることはいうまでも
ない。

【００３６】再循環ポンプ１のポンプ機能を確保するの
に必要な冷却性能は、予めどの程度熱交換効率を低下さ
せると得られるか定量的に計測できるため、外側冷却室
４２上流側通路の流路面積を予め所定の大きさに制限す
るようにしてもよいことはいうまでもない。次に、本発
明の第２の実施例に係る原子炉の再循環ポンプについて
図５および図６を参照して説明する。

【００３７】図５は、本発明の第２の実施例に係る再循
環ポンプの冷却系の接続経路を示す説明図、図６は図５
の再循環ポンプの冷却系の接続経路を示す系統図であ
る。なお、図中、図１ないし図４と対応する部分には同
一の符号を付し、その説明は省略する。

【００３８】ＲＣＷ系５５Ａは、図５および図６に示す
ように、供給通路１０１を有し、この供給通路１０１は
下流側で二手に分岐する供給側分岐通路１０１Ａ，１０
１Ｂに連通する。供給側分岐通路１０１Ａ，１０１Ｂ
は、熱交換器２２の外側冷却室４２の上流側および内側
冷却室２０の上流側にそれぞれ連通する。

【００３９】ＬＣＷ系５５Ｂは、排出通路１０２を有
し、この排出通路１０２は上流側で二手に分岐する排出
側分岐通路１０２Ａ，１０２Ｂに連通する。排出側分岐
通路１０２Ａ，１０２Ｂは、熱交換器２２の外側冷却室
４２の下流側および内側冷却室２０の下流側にそれぞれ
連通する。

【００４０】さらに、排出側分岐通路１０２Ｂと供給側
分岐通路１０１Ａとの間には、バイパス通路１０３が設
けられ、内側冷却室２０の下流側と熱交換器２２の上流
側とを連通している。

【００４１】ところで、再循環ポンプ１００は、メカニ
カルシール部２１の冷却を行う第２の冷却系４と、ジャ
ケット１４に設けられケーシングカバー１２の冷却を行
う第１の冷却系１０５とを備えて構成される。

【００４２】第２の冷却系４は、図５および図６に示す
ように、メカニカルシール部２１の下部シール室３５、
通路５１Ａ、熱交換器２２の伝熱管４１、通路５１Ｂと
により閉路Ｃ１を形成して構成される。第２の冷却系４
は、循環羽根３３がポンプシャフト１３と一体回転する
と、下部シール室３５内の第１の冷却媒体（２次系冷却
水）Ａを通路５１Ａから伝熱管４１に導き、閉路Ｃ１内
で第１の冷却媒体（２次系冷却水）Ａを循環させる。

【００４３】第１の冷却系１０５は、図５および図６に
示すように、ＲＣＷ系５５Ａから供給通路１０１を経
て、二手に分岐する。一方は、供給側分岐通路１０１
Ｂ、内側冷却室２０、排出側分岐通路１０２Ｂの流路を
構成し、他方は供給側分岐通路１０１Ａ，外側冷却室４
２、排出側分岐通路１０２Ａの流路を構成する。そし
て、第１の冷却系１０５は、二手に分岐した流路が再び
排出通路１０２で合流して、ＬＣＷ系５５Ｂに連通し、
閉路Ｃ２０を形成する。このため、第１の冷却系１０５
は、閉路Ｃ２０内で第２の冷却媒体（１次系冷却水）Ｂ
をＲＣＷ系５５Ａから内側冷却室２０および外側冷却室
４２へと送出するとともに、内側冷却室２０から排出さ
れる第２の冷却媒体Ｂの一部をバイパス通路１０３を介
して外側冷却室４２の上流側に導くよう構成される。そ
して第１の冷却系１０５は、第２の冷却媒体Ｂを排出側
分岐通路１０２Ａ，１０２Ｂから排出通路１０２を経由
してＬＣＷ系５５Ｂへと循環させるようになっている。
次に、第２の実施例の原子炉の再循環ポンプの作用につ
いて説明する。

【００４４】再循環ポンプ１００は、第２の冷却媒体
（１次系冷却水）ＢがＲＣＷ系５５Ａから内側冷却室２
０および熱交換器２２の外側冷却室４２に供給され、ジ
ャケット１４およびケーシングカバー１２の冷却が行わ
れる。第２の冷却媒体Ｂは、内側冷却室２０で仕事を終
えると、熱を受取り液温が上昇する。一方、第１の冷却
媒体Ａは、下部シール室３５でポンプシャフト１３の熱
を受取り仕事を終えると、液温が上昇して熱交換器２２
の伝熱管４１に導かれる。熱交換器２２では、外側冷却
室４２に導入される第２の冷却媒体Ｂと伝熱管４１内を
循環する第１の冷却媒体Ａが熱交換される。

【００４５】ところが、外側冷却室４２には、内側冷却
室２０から排出された第２の冷却媒体Ｂの一部がバイパ
ス通路１０３を経由して導入されるため、液温の高い第
２の冷却媒体Ｂが、ＲＣＷ系５５Ａから供給側分岐通路
１０１Ａを経由して供給される第２の冷却媒体Ｂと混合
される。このため、外側冷却室４２内の第２の冷却媒体
Ｂの温度が上昇し、第２の冷却媒体Ｂと第１の冷却媒体
Ａとの温度落差が小さい状態で熱交換が行われる。この
ため、第１の冷却媒体Ａとポンプシャフト１３との温度
差が小さくなり、温度差によるメカニカルシール３０、
３１の変形が防止される。

【００４６】なお、上記第２の実施例に係る再循環ポン
プでは、内側冷却室の下流側に外側冷却室を直列に配置
した構成に比べ、熱交換器内での温度落差はあまり大き
くなることはない。しかしながら、この時熱交換効率を
低下させるにあたっては、当然のことながら、再循環ポ
ンプのポンプ機能を発揮するのに必要な冷却性能が確保
できる範囲で熱交換効率を低下させることはいうまでも
ない。

【００４７】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明に係る原子
炉の再循環ポンプは、ポンプインぺラを収容するポンプ
ケーシングと、このポンプケーシングに取付けられ、内
側冷却室が形成されたジャケットを有するケーシングカ
バーと、ポンプインぺラに一端が連結され、他端がジャ
ケットを貫通して駆動源に接続されたポンプシャフト
と、ジャケットを閉塞して内部に第１の冷却媒体が密封
され、ポンプシャフトをポンプインぺラ側と駆動源側と
に軸封するメカニカルシール部と、ケーシングカバーに
設けられ、メカニカルシール部と連通する伝熱管とこの
伝熱管周囲に形成され冷却媒体循環手段に連通する外側
冷却室とを有する熱交換器とを有し、第２の冷却媒体が
冷却媒体循環手段から内側冷却室と外側冷却室とに循環
可能に導入される第１の冷却系と、第１の冷却媒体がメ
カニカルシール部と伝熱管とを循環する第２の冷却系と
を備え、第１の冷却系と第２の冷却系とにより第１の冷
却媒体と第２の冷却媒体とを熱交換するとともに、内側
冷却室に導入された第２の冷却媒体のうち少なくとも一
部を外側冷却室に導入する導入通路を設けて構成したこ
とにより、シール室の第１の冷却媒体（２次冷却水）の
温度を上昇させて、再循環ポンプのポンプシャフト側と
シール室の第１の冷却媒体（２次冷却水）側との温度差
を小さくし、温度差によるメカニカルシールの変形を防
止することができ、確実なシール性能を確保することが
できるので、シール室に発生する圧力変動を抑制するこ
とができ、信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る原子炉の再循環ポ
ンプのポンプ部を示す縦断面図。

【図２】図１の要部を拡大して示す拡大縦断面図。

【図３】図１の再循環ポンプの冷却系の接続経路を示す
説明図。

【図４】図３の再循環ポンプの冷却系の接続経路を示す
系統図

【図５】本発明の第２の実施例に係る再循環ポンプの冷
却系の接続経路を示す説明図。

【図６】図５の再循環ポンプの冷却系の接続経路を示す
系統図

【符号の説明】

１ 再循環ポンプ ３ モータ部 ４ 第２の冷却系 ５，１０５ 第１の冷却系 １０ ポンプケーシング １１ ポンプインぺラ １２ ケーシングカバー １３ ポンプシャフト １４ ジャケット ２０ 内側冷却室 ２１ メカニカルシール部 ２２ 熱交換器 ３０，３１ メカニカルシール ４１ 伝熱管 ４２ 外側冷却室 ５５ 冷却媒体循環手段 ６１Ｂ，１０３ 導入通路 Ａ 第１の冷却媒体 Ｂ 第２の冷却媒体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプインぺラを収容するポンプケーシ
   ングと、このポンプケーシングに取付けられ、内側冷却
   室が形成されたジャケットを有するケーシングカバー
   と、上記ポンプインぺラに一端が連結され、他端が上記
   ジャケットを貫通して駆動源に接続されたポンプシャフ
   トと、上記ジャケットを閉塞して内部に第１の冷却媒体
   が密封され、上記ポンプシャフトをポンプインぺラ側と
   駆動源側とに軸封するメカニカルシール部と、上記ケー
   シングカバーに設けられ、上記メカニカルシール部と連
   通する伝熱管とこの伝熱管周囲に形成され冷却媒体循環
   手段に連通する外側冷却室とを有する熱交換器とを具備
   してなる原子炉の再循環ポンプにおいて、第２の冷却媒
   体が前記冷却媒体循環手段から前記内側冷却室と外側冷
   却室とに循環可能に導入される第１の冷却系と、前記第
   １の冷却媒体が前記メカニカルシール部と伝熱管とを循
   環する第２の冷却系とを備え、前記第１の冷却系と第２
   の冷却系とにより第１の冷却媒体と第２の冷却媒体とを
   熱交換するとともに、前記内側冷却室に導入された第２
   の冷却媒体のうち少なくとも一部を前記外側冷却室に導
   入する導入通路を設けて構成したことを特徴とする原子
   炉の再循環ポンプ。