JPH0720274A - インターナルポンプの取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】原子炉圧力容器のノズル部とサポートチューブ
との溶着を不要とし、振動特性や耐震特性を向上させた
インターナルポンプの取付構造を提供するにある。 【構成】原子炉圧力容器２１の下鏡部２２に形成される
ノズル部２８の下端部に、インターナルポンプ２０のモ
ータケーシング２７を固着したインターナルポンプの取
付構造において、上記インターナルポンプ２０のポンプ
２４部のディフューザ３２と上記インターナルポンプ２
０のモータ部２５からのポンプシャフト３０を案内する
サポートチューブ３３とを一体に形成する一方、このサ
ポートチューブ３３と上記ポンプシャフト３０との間に
は上端部が上記サポートチューブ３３の上方内側に係止
するストレッチチューブ３５が介装され、このストレッ
チチューブ３５の下端部を固定ナット３６により上記ノ
ズル部２８の下方から固定し、上記サポートチューブ３
３を上記ノズル部２８に固定したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインターナルポンプの取
付構造に係り、特に振動特性や耐震特性の向上を図った
インターナルポンプの取付構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】軽水型原子炉としての沸騰水型原子炉に
は、図６に示すように原子炉圧力容器１（以下ＲＰＶと
称す）内で原子炉冷却材を強制的に再循環させるため
に、原子炉内蔵型再循環ポンプとしてのウェットモータ
型のインターナルポンプ２を備えたものがある。このイ
ンターナルポンプ２は、ＲＰＶ１の下部に複数個が周方
向に沿って間隔をおいて取付けられている。

【０００３】インターナルポンプ２は、図７に示すよう
に、ＲＰＶ１内のダウンカマ部３に設置されるポンプ部
４と、このポンプ部４を回転駆動させるモータ部５と、
このモータ部５の回転駆動力をポンプ部４に伝達するシ
ャフト部６とを備えている。そして、モータ部５の駆動
により回転駆動力がシャフト部６を介してポンプ部４に
伝達され、このポンプ部４を回転駆動させるようになっ
ている。このポンプ部４は、その回転駆動により、ダウ
ンカマ部３に案内された原子炉冷却材を炉心７下部に吐
出している。この炉心７下部に案内された冷却材は炉心
７下部で反転されて上昇せしめられ、この上昇流が炉心
７内を通過した後、炉心７の上方に配置された気水分離
器５０に導かれるように強制循環させている。

【０００４】モータ部５を収容したモータケーシング８
は、図８に示すように、ＲＰＶ１の下鏡部１ａに突出し
たスリーブ状のノズル部９に溶着等で固着され、垂設さ
れる。

【０００５】ノズル部９の内部には、シャフト部６を案
内するサポートチューブ１０が溶着等で固定されてい
る。このサポートチューブ１０は、温度分布を均一にす
るために下鏡部１ａの内側壁１ｂから離間して設置され
る。また、ポンプ部４の案内羽根であるディフューザ１
１は、サポートチューブ１０の上端部で支持される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
インターナルポンプ取付構造では、ノズル部９とサポー
トチューブ１０との溶着部１２の溶着および溶着後の検
査が困難である。また、ノズル部９とサポートチューブ
１０とを溶着すると、インターナルポンプ２の振動特性
や耐震特性が低下してしまう虞がある。

【０００７】さらに、サポートチューブ１０を下鏡部１
ａの内側壁１ｂから離間して設置すると下鏡部１ａの内
側壁１ｂとサポートチューブ１０との間に環状（アニュ
ラー状）の溝部１３が形成され、ＲＰＶ１壁の腐食から
生ずる冷却材中の腐食生成物（クラッド）がこの溝部１
３に堆積し、被爆が増大する虞がある。

【０００８】さらにまた、モータ部５を収容したモータ
ケーシング８をＲＰＶ１の下鏡部１ａに突出したノズル
部９に溶着等で固着するとＲＰＶ１からモータケーシン
グ８へ熱が伝わり、その結果、モータケーシング８内の
モータ部５の水温が上昇し、モータ巻線の寿命特性に悪
影響を及ぼす虞もある。

【０００９】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、原子炉圧力容器のノズル部とサポートチューブ
との溶着を不要とし、振動特性や耐震特性を向上させた
インターナルポンプの取付構造を提供することを目的と
する。

【００１０】この発明の他の目的は、クラッドの堆積を
防止するインターナルポンプの取付構造を提供するにあ
る。

【００１１】さらに、この発明の他の目的は、原子炉圧
力容器からモータケーシングに伝わる熱を低減させ、モ
ータ部の水温の上昇を低く保つインターナルポンプの取
付構造を提供するにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係るインターナ
ルポンプの取付構造は、上述した課題を解決するため
に、請求項１に記載したように、原子炉圧力容器の下鏡
部に形成されるノズル部の下端部に、インターナルポン
プのモータケーシングを固着したインターナルポンプの
取付構造において、上記インターナルポンプのポンプ部
のディフューザと上記インターナルポンプのモータ部か
らのポンプシャフトを案内するサポートチューブとを一
体に形成する一方、このサポートチューブと上記ポンプ
シャフトとの間には上端部が上記サポートチューブの上
方内側に係止するストレッチチューブが介装され、この
ストレッチチューブの下端部を固定ナットにより上記ノ
ズル部の下方から固定し、上記サポートチューブを上記
ノズル部に固定したものである。

【００１３】また、上述した課題を解決するために、請
求項２に記載したように、上記原子炉圧力容器の下鏡部
の内側壁と上記サポートチューブとの間に形成される溝
部から下鏡部の半径方向内側を除去し、ここに原子炉冷
却材の流路を形成したものである。

【００１４】さらに、上述した課題を解決するために、
請求項３に記載したように、上記モータケーシング上方
の上記ノズル部内に環状の水室を上記ポンプシャフト下
端部の外周側に形成し、この水室内にパージ水を供給す
る一方、上記水室にパージ水通路を形成し、上記水室を
このパージ水通路と上記ストレッチチューブの内側とを
介して上記原子炉格納容器内に連通させたものである。

【００１５】

【作用】上記の構成を有する本発明においては、原子炉
圧力容器の下鏡部に形成されるノズル部の下端部に、イ
ンターナルポンプのモータケーシングを固着したインタ
ーナルポンプの取付構造において、上記インターナルポ
ンプのポンプ部のディフューザと上記インターナルポン
プのモータ部からのポンプシャフトを案内するサポート
チューブとを一体に形成する一方、このサポートチュー
ブと上記ポンプシャフトとの間には上端部が上記サポー
トチューブの上方内側に係止するストレッチチューブが
介装され、このストレッチチューブの下端部を固定ナッ
トにより上記ノズル部の下方から固定し、上記サポート
チューブを上記ノズル部に固定したため、原子炉圧力容
器のノズル部とサポートチューブとの溶着が不要とな
り、上記ノズル部とサポートチューブとの溶着および溶
着後の検査が不要となる一方、インターナルポンプの振
動特性や耐震特性が向上する。

【００１６】また、上記原子炉圧力容器の下鏡部の内側
壁と上記サポートチューブとの間に形成される溝部から
下鏡部の半径方向内側を除去し、ここに原子炉冷却材の
流路を形成したため、溝部へのクラッドの堆積が防止で
きる。

【００１７】さらに、上記モータケーシング上方の上記
ノズル部内に環状の水室を上記ポンプシャフト下端部の
外周側に形成し、この水室内にパージ水を供給する一
方、上記水室にパージ水通路を形成し、上記水室をこの
パージ水通路と上記ストレッチチューブの内側とを介し
て上記原子炉格納容器内に連通させたため、原子炉格納
容器からモータケーシングに伝わる熱が低減され、モー
タ部の水温の上昇を低く保つことができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１９】図１は、この発明を適用した原子炉内蔵型
再循環ポンプであるウェットモータ型インターナルポン
プの一例を示す縦断面図である。また、図２は、図１の
Ａ−Ａ線に沿う断面図である。

【００２０】このインターナルポンプ２０は、原子炉圧
力容器２１（以下ＲＰＶと称す）の下鏡部２２に周方向
に沿って間隔をおいて複数台設けられる。

【００２１】インターナルポンプ２０は、ＲＰＶ２１内
のダウンカマ部２３の下部に設けられるポンプ部２４
と、このポンプ部２４を駆動させる水中モータとしての
モータ部２５と、モータ部２５の回転駆動力をポンプ部
２４に伝達するシャフト部２６とから構成され、モータ
部２５を収容したモータケーシング２７は、下鏡部２２
の下部に、例えば一体鍛造で成形され、下鏡部２２から
下方に突出するスリーブ状のノズル部２８の下端部に溶
着２９等で固定され、垂設される。

【００２２】一方、インターナルポンプ２０のポンプ部
２４は、シャフト部２６のポンプシャフト３０の上端部
に固定されるポンプインペラ３１と、このポンプインペ
ラ３１を収容した案内羽根であるディフューザ３２とか
ら構成される。

【００２３】このディフューザ３２は、ポンプシャフト
３０を案内するサポートチューブ３３と一体に、例えば
削出しで形成される。そしてこのサポートチューブ３３
は、ノズル部２８内にＲＰＶ２１の内側から位置決めキ
ー３４により位置決めされ設置される。

【００２４】サポートチューブ３３とポンプシャフト３
０との間にはストレッチチューブ３５が介装される。こ
のストレッチチューブ３５の上端部はサポートチューブ
３３の上方内側に係止する一方、ストレッチチューブ３
５の下端部は螺刻されており、この下端部が固定ナット
３６によりノズル部２８の下方から着脱可能に固定さ
れ、サポートチューブ３３をノズル部２８に固定する。

【００２５】ところで、図２にも示すように、下鏡部２
２の内側壁２２ａとサポートチューブ３３との間には環
状（アニュラー状）の溝部３７が形成される。この溝部
３７から下鏡部２２の半径方向内側、つまり図２に二点
鎖線の斜線で示す下鏡部２２の一部２２ｂは切り欠か
れ、ここに原子炉冷却材の流路３８を形成する。

【００２６】モータ部２５は、モータケーシング２７内
に収容され、モータハウジングとしてのモータシェル３
９に固定されたモータ固定子４０と、このモータ固定子
４０内に収容され、シャフト部２６のモータ中空軸４１
に設けられたモータ回転子４２とを有する。

【００２７】モータ中空軸４１はポンプシャフト３０に
連結されており、このポンプシャフト３０とモータ中空
軸４１とによりシャフト部２６が構成され、モータ部２
５の回転駆動力をポンプ部２４に伝達している。シャフ
ト部２６はアッパーラジアル軸受４３ａおよびロアーラ
ジアル軸受４３ｂより回転自在に支持される。

【００２８】ノズル部２８内の、アッパーラジアル軸受
４３ａ上方には環状の水室４４がポンプシャフト３０下
端部の外周側に形成される。この水室４４は、隔離板４
５によりモータケーシング２７内と隔離される。水室４
４内とモータケーシング２７内とには、パージ水配管４
６ａ，４６ｂを介してパージ水４７が供給される。ま
た、水室４４にはパージ水通路４８が形成され、水室４
４はこのパージ水通路４８とストレッチチューブ３５の
内側とを介してＲＰＶ２１内に連通する。

【００２９】次に、本実施例の作用について説明する。

【００３０】ポンプインペラ３１を収容したディフュー
ザ３２とポンプシャフト３０を案内する手段であるサポ
ートチューブ３３とを一体に形成し、固定ナット３６に
よりＲＰＶ２１のノズル部２８に固定する取付構造によ
り、ノズル部２８とサポートチューブ３３との溶着が不
要となり、溶着後の検査も不要となる一方、インターナ
ルポンプ２０の振動特性や耐震特性が向上する。

【００３１】図３は、原子炉冷却材の流れを示すインタ
ーナルポンプ２０上部の縦断面図であり、図４は、図３
のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【００３２】図３および図４に示すように、下鏡部２２
の内側壁２２ａとサポートチューブ３３との間に形成さ
れる溝部３７から下鏡部２２の半径方向内側である下鏡
部２２の一部２２ｂを除去し、ここに原子炉冷却材の流
路３８を形成することにより、図の矢印が示すように、
ポンプ部２４により下方に吐出された原子炉冷却材の流
れが停滞することはなく、その結果、クラッドの堆積が
防止される。

【００３３】ところで、水の熱伝導率は０．７Ｗ／ｍ・
ｋである一方、ＲＰＶ２１に用いられる低合金鋼の熱伝
導率は５０．０Ｗ／ｍ・ｋであるため、水の熱伝導率の
ほうが低合金鋼の熱伝導率より二桁低い。

【００３４】そこで、上述したように、ノズル内部のポ
ンプシャフト３０下端部の外周側に水室４４を設け、パ
ージ水配管４６ａを介してパージ水４７（３０℃〜７０
℃）を供給することにより（パージ水４７の大きな流動
はない）パージ水４７は断熱材の働きをし、モータ部２
５上部の水温が最も高くなるインターナルポンプ２０の
停止時のモータ部２５上部水温を、温度分布解析の結
果、約６℃低下させることができる。

【００３５】さらに、水室４４にパージ水配管４６ａを
介してパージ水４７（３０℃〜７０℃）を供給し、パー
ジ水通路４８とストレッチチューブ３５の内側とを介し
てＲＰＶ２１内に流すことにより（パージ水４７は流動
する）、上記条件下でモータ部２５上部水温をさらに約
１０℃程度低下させることができる。

【００３６】これらの結果、ＲＰＶ２１からモータケー
シング２７に伝わる熱が低減され、モータ部２５の水温
の上昇を低く保つことができ、モータ巻線の寿命特性へ
の悪影響を防止できる。

【００３７】なお、本発明ではディフューザ３２とサポ
ートチューブ３３とを一体に形成した例を示したが、図
５に示すように、ディフューザ３２とサポートチューブ
３３とを溶着４９等で接合し、一体構造としてもよい。
この場合においても、サポートチューブ３３はＲＰＶ２
１に溶着されていないので、上述した実施例と同様な効
果を得ることができる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るイン
ターナルポンプの取付構造によれば、原子炉圧力容器の
下鏡部に形成されるノズル部の下端部に、インターナル
ポンプのモータケーシングを固着したインターナルポン
プの取付構造において、上記インターナルポンプのポン
プ部のディフューザと上記インターナルポンプのモータ
部からのポンプシャフトを案内するサポートチューブと
を一体に形成する一方、このサポートチューブと上記ポ
ンプシャフトとの間には上端部が上記サポートチューブ
の上方内側に係止するストレッチチューブが介装され、
このストレッチチューブの下端部を固定ナットにより上
記ノズル部の下方から固定し、上記サポートチューブを
上記ノズル部に固定したため、原子炉圧力容器のノズル
部とサポートチューブとの溶着が不要となり、上記ノズ
ル部とサポートチューブとの溶着および溶着後の検査が
不要となる一方、インターナルポンプの振動特性や耐震
特性が向上する。

【００３９】また、上記原子炉圧力容器の下鏡部の内側
壁と上記サポートチューブとの間に形成される溝部から
下鏡部の半径方向内側を除去し、ここに原子炉冷却材の
流路を形成したため、溝部へのクラッドの堆積が防止で
きる。

【００４０】さらに、上記モータケーシング上方の上記
ノズル部内に環状の水室を上記ポンプシャフト下端部の
外周側に形成し、この水室内にパージ水を供給する一
方、上記水室にパージ水通路を形成し、上記水室をこの
パージ水通路と上記ストレッチチューブの内側とを介し
て上記原子炉格納容器内に連通させたため、原子炉格納
容器からモータケーシングに伝わる熱が低減され、モー
タ部の水温の上昇を低く保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るインターナルポンプの取付構造の
一実施例を示す原子炉内蔵型再循環ポンプであるウェッ
トモータ型インターナルポンプの縦断面図。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。

【図３】原子炉冷却材の流れを示すインターナルポンプ
上部の縦断面図。

【図４】図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図。

【図５】インターナルポンプの取付構造の他の実施例を
示すインターナルポンプ上部の縦断面図。

【図６】インターナルポンプの原子炉圧力容器への取付
状態を示す斜視図。

【図７】原子炉圧力容器へのインターナルポンプの取付
状態を示す縦断面図。

【図８】従来のインターナルポンプの取付け構造を示す
縦断面図。

【符号の説明】

２０ インターナルポンプ ２１ 原子炉圧力容器（ＲＰＶ） ２２ 下鏡部 ２４ ポンプ部 ２５ モータ部 ２６ シャフト部 ２７ モータケーシング ２８ ノズル部 ３０ ポンプシャフト ３２ ディフューザ ３３ サポートチューブ ３５ ストレッチチューブ ３６ 固定ナット ３７ 溝部 ３８ 冷却材の流路 ４４ 水室 ４６ パージ水配管 ４７ パージ水 ４８ パージ水通路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子炉圧力容器の下鏡部に形成されるノ
   ズル部の下端部に、インターナルポンプのモータケーシ
   ングを固着したインターナルポンプの取付構造におい
   て、上記インターナルポンプのポンプ部のディフューザ
   と上記インターナルポンプのモータ部からのポンプシャ
   フトを案内するサポートチューブとを一体に形成する一
   方、このサポートチューブと上記ポンプシャフトとの間
   には上端部が上記サポートチューブの上方内側に係止す
   るストレッチチューブが介装され、このストレッチチュ
   ーブの下端部を固定ナットにより上記ノズル部の下方か
   ら固定し、上記サポートチューブを上記ノズル部に固定
   したことを特徴とするインターナルポンプの取付構造。
2. 【請求項２】 上記原子炉圧力容器の下鏡部の内側壁と
   上記サポートチューブとの間に形成される溝部から下鏡
   部の半径方向内側を除去し、ここに原子炉冷却材の流路
   を形成した請求項１記載のインターナルポンプの取付構
   造。
3. 【請求項３】 上記モータケーシング上方の上記ノズル
   部内に環状の水室を上記ポンプシャフト下端部の外周側
   に形成し、この水室内にパージ水を供給する一方、上記
   水室にパージ水通路を形成し、上記水室をこのパージ水
   通路と上記ストレッチチューブの内側とを介して上記原
   子炉格納容器内に連通させた請求項１または２記載のイ
   ンターナルポンプの取付構造。