JPS63304195A - インタ−ナルポンプ防振装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は新型沸騰水型原子炉（以下Ａ−ＢＷＲという）
のインターナルポンプ防振装置に係り、特に簡単な構成
で原子炉運転時における水平方向の振動を確実に防止得
るものに関する。

（従来の技術） 第１１図乃至第１３図を参照して従来例を説明する。第
１１図はＡ−ＢＷＲの概略構成を示す断面図であり、第
１２図は第１１図のｘ■−ｘ■断面図である。図中符号
１は原子炉圧力容器であり、この原子炉圧力容器１内に
は冷却材２及び炉心３が収容されている。炉心３は図示
しない複数の燃料集合体及び制御棒等から構成されてい
る。

上記冷却材２は炉心３を上方に向って流通し、その際炉
心３の核反応熱により昇温して水と蒸気との二相流状態
となる。二相流状態となった冷却材２は炉心３の上方に
設置された気水分離器４内に導入されて気水分離される
。分離された内の蒸気は気水分離器４の上方に設置され
た蒸気乾燥器５内に導入されて乾燥され乾燥蒸気となる
。この乾燥蒸気は上記原子炉圧力容器１に接続された主
蒸気配管（図示せず）を介して図示しないタービン系に
移送され発電に供される。尚制御棒は原子炉圧力容器１
の下部鏡板１ａに固定されて配置された制御棒駆動機構
６により炉心内への挿入・引抜を調整され、それによっ
て炉心出力が制御される。

尚寸法的にその一例を示すと、例えば原子炉圧力容器１
の軸方向高さくＨ）は約２２ｍ、内径＜Ｄｏ　＞は約７
　ｒｒｔＳｆｉｌ板１ａの厚みは約２５０１１１１１１
使用圧力は約７０に３／ｃｉ、そして炉心３の温度は約
２８６℃である。

図中符号７はシュラウドであり、このシュラウド７と原
子炉圧力容器１との間にはインターナルポンプ８が第１
２図に示すように周方向等間隔に複数台配置されている
。このインターナルポンプ８により冷却材２を炉心３に
強制循環させる。

インターナルポンプ８は第１３図に示すように構成され
ている。すなわちインターナルポンプ８はポンプ部１２
及びモータ部１３とから構成されている。上記ポンプ部
１２はインペラ１４、ディフューザ１５、及びディフュ
ーザリング１６等から構成されている。上ｔ、インペラ
１４は駆動軸１７を介して前記モータ′部１３に接続さ
れている。

上記ディフューザ１５は原子炉圧力容器１の鏡板１ａに
突設されたノズル１ｂの上部にストレッチチューブ１８
を介して固定されており、このストレッチチューブ１８
はストレッチチューブナツト１９によって固定されてい
る。このストレッチチューブナツト１９の下方には二次
シール２０が装着されている。

前記モータ部１３はロータ２１及びステータ２２等から
構成されており、その先端のスリーブ２５を上記ノズル
１ｂ内に挿入した状態で上記鏡板１ａに溶接されたケー
シング２３内に収容されている。尚図中符号２４は冷却
材循環配管であり、この冷却材循環配管２４を介して上
記モータ部１３内に冷却材を循環させモータ部１３の焼
損を防止している。

以上の構成をなすＡ−ＢＷＲは原子炉圧力容器１の外側
に再循環ポンプを設置しておらず、よって−次格納容器
内の再循環設備内のスペースを大幅に削減することがで
きる。また想定破断面積が再循環ポンプ及び再循環配管
の分だけ縮小されるので、非常用炉心冷却設備の容量を
小さくすることができる。さらにモータ部１３は水密性
に優れたケーシング２３内に収容されているので、摺動
型の軸封装置（グランド部）を必要とせず、よって炉水
漏洩の危険性も少ない。

しかしながらかかるＡ−ＢＷＲにあっては次のような問
題がある。すなわち図にも示すようにスリーブ２５とノ
ズル１ｂとの間に隙間２６が形成され、よってインター
ナルポンプ８が溶接部２７によってのみ支持される構造
となっている。したがってモータ部１３全体が上記溶接
部２７を介して垂下された状態となっており、水平方向
の振動が生じ易い状態となっている。これに対しては従
来から種々の防振構造が考えられているが、いずれもそ
の構成が複雑でかつコストがかかるという問題があった
。

〈発明が解決しようとする問題点） このように従来の構成にあっては、モータ部の水平方向
の振動が懸念され、またそれを防止するための構造もそ
の構成が複雑でかつコストがかかるという問題があり、
本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目
的とするところは、簡単な構成でかつ低コストでインタ
ーナルポンプの水平方向の振動を確実に防止するインタ
ーナルポンプ防振装置を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） すなわち本発明によるインターナルポンプ防振装置は、
原子炉圧力容器の下部鏡板部に形成されたノズルと、イ
ンターナルポンプのケーシングの上端に形成され上記ノ
ズル内に原子炉圧力容器の下方から挿入されその上端を
上記ノズルに溶接されたスリーブと、上記ノズルの内面
及びスリーブの外面の少なくとも一方に取付けられ形状
記憶合金からなり原子炉停止時にはノズル内面とスリー
ブ外面との間に隙間を確保するとともに原子炉運転時に
は変形してスリーブを剛に支持する支持部材とを具備し
たことを特徴とするものである。

（作用） つまりノズル内面及びスリーブ外面の少なくとも一方に
形状記憶合金からなる支持部材を取付けて、原子炉停止
時にあっては上記支持部材は収縮した状態でノズル内面
とスリーブ外面との間には隙間が確保されており、一方
原子炉運転時には支持部材が膨張してスリーブを剛に支
持するものである。

（実施例） 以下第１図乃至第５図を参照して本発明の第１の実施例
を説明する。尚従来と同一部分には同一符号を付して示
しその説明は省略する。スリーブ２５の下部であってノ
ズル１ｂとの間には支持部材１０１が設置されている。

この支持部材１０１は第２図に示すように直交する４箇
所（９０°おき）に設置されている。支持部材１０１は
形状記憶合金からなり、第４図に示すように運転中のス
リーブ２５の温度である２００℃より若干低い温度１８
０〜２００℃付近にて、その高さくｈ２）がスリーブ２
５とノズル１ｂとの間の隙間２７の幅（ｄｏ＞より若干
大きくなり、ノズル１ｂの内面をスリーブ２５側から押
圧するような形状になるように記憶されている。支持部
材１０１はその一端部１０１ａをスリーブ２５に溶接さ
れ、又中間部１０１ｂはノズル１ｂ方向に突出するよう
に折曲され、ざらに他端部１０１Ｃはスリーブ２５の外
面に接触している。

上記構成によるとまず原子炉停止時にあっては第３因に
示すように支持部材１０１の高さくｈｌ）と隙間２７の
幅（ｄｏ）とは次の関係にある。

ｈｌ＜ｄｇ　　　　　　・・・・・・（Ｉ）したがって
インターナルポンプ８の分解・組立に際しては同等支障
はない。

次に原子炉運転時であるがこの場合には第４図及び第５
図に示すように支持部材１０１の高さくｈｌ）と隙間２
７の幅（ｄｏ）とは次の関係にある。

ｈ２＞ｄ　　　ロ　　　　　　　　　　　　　　・・・
　・・・　　ｉ）したがって支持部材１０１はスリーブ
２５側力翫らノズル１ｂの内面を押圧し、それによって
スリーブ２５を剛に支持する。

以上本実施例によると以下のような効果を奏することが
できる。

■まず原子炉運転時にあっては形状記憶合金からなりス
リーブ２５に取付けられた支持部材１０１が半径方向外
周側に変形してノズル１ｂの内面を押圧するので、スリ
ーブ２５、ケーシング２３ひいてはインターナルポンプ
８の水平方向の振動を効果的に防止することができる。

よってインターナルポンプ８の健全性ひいてはプラント
の健全性を確実に維持することができる。

■スインターナルポンプ８の分解・組立時にはスリーブ
２５の温度が低下して支持部材１０１は半径方向内側に
復帰するので、支持部材１０１とノズル１ｂとの間に隙
間が形成され、よって分解・組立作業に際しては同等支
障はないものである。

■次に本実施例の場合には単に形状記憶合金からなる支
持部材１０１を４箇所にわたってスリーブ２５に取付け
るだけでよく、その構成も簡単であるとともに、コスト
の上昇を来たすこともない。

次に第６図を参照して第２の実施例を説明する。

この第２の実施例は支持部材１０１を取付ボルト１０２
によってスリーブ２５に取付けたものであり、他の構成
は前記第１の実施例と同様である。

この場合には取付ボルト１０２を適宜外すことにより支
持部材１０１の交換等を容易に行なうことができる。

次に第７図及び第８図を参照して第３の実施例を説明す
る。この第３の実施例は支持部材１０１の下方のスリー
ブ２５にストッパ１０３を取付けたものである。これに
よると、第８図に示すように原子炉運転時支持部材１０
１が変形した際その他ｆｍ１０１ｃが上記ストッパ１０
３に当接してそれ以上の伸長が規制される。かかる構成
とすることにより原子炉運転時により剛性の高い支持構
造を提供するものである。

次に第９図を参照して第４の実施例を説明する。

この第４の実施例は支持部材１０１をその取付部がノズ
ル１ｂの外側に位置するように取付けたもので、図中符
号１０４は取付ボルトである。このように構成すること
によりインターナルポンプ８を組込んだ状態で支持部材
１０１の交換が可能になる。

次に第１０図を参照して第５の実施例を説明する。これ
は支持部材１０１を周方向に１２０°おきに３箇所にわ
たって設置したものであり、ここの支持部材１０１の構
成は前記第１の実施例の場合と同様である。

尚本発明は前記第１乃至第５の実施例に限定されるもの
ではなく、例えば前記実施例では支持部材をスリーブ側
に取付けたがノズル側に取付けた構成も考えられる。そ
れ以外にも支持部材の形状、数、取付構造、および取付
箇所については種々のものが考えられる。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によるインターナルポンプに
よると、簡単な構成でかつコストの上昇を来たすことな
く防振装置を提供することができ、この防振装置により
原子炉運転時の水平方向の振動を確実に防止して健全性
の維持を図ることができる等その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の第１の実施例を示す図で、
第１図はノズル、スリーブ、及びその近傍の断面図、第
２図は第１図のＩＩ−Ｉ断面図、第３図は原子炉停止時
の支持部材の状態を示す断面図、第４図は原子炉運転時
の支持部材の状態を示す断面図、第５図は第４図のｖ−
■断面図、第６図は第２の実施例による支持部材を示す
断面図、第７図及び第８図は第３の実施例を示す図で、
第７図は原子炉停止時の支持部材の状態を示す断面図、
第８図は原子炉運転時の支持部材の状態を示す断面図、
第９図は第４の実施例による支持部材の状態を示す断面
図、第１０図は第５の実施例を示すノズル及びその近傍
の横断面図、第１１図乃至第１３図ｒよ従来例の説明に
使用した図で、第１１図はＢＷＲの概略構成を示す断面
図、第１２図は第１１図のｘ■−ｘｉ断面図、第１３図
はインターナルポンプの構成を示す断面図である。 １・・・原子炉圧力容器、１ａ・・・原子炉圧力容器の
下部鏡板、１ｂ・・・ノズル、８・・・インターナルポ
ンプ、２３・・・ケーシング、２５・・・スリーブ、２
６・・・ノズル及びスリーブの隙間、２７・・・スリー
ブ溶接部、１０１・・・支持部材。 第１図 第３図 第４図 第５図 第６図 ２５２６市 第９図 第１０図 第１１図 第１２図 第１３図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）原子炉圧力容器の下部鏡板部に形成されたノズル
   と、インターナルポンプのケーシングの上端に形成され
   上記ノズル内に原子炉圧力容器の下方から挿入されその
   上端を上記ノズルに溶接されたスリーブと、上記ノズル
   の内面及びスリーブの外面の少なくとも一方に取付けら
   れ形状記憶合金からなり原子炉停止時にはノズル内面と
   スリーブ外面との間に隙間を確保するとともに原子炉運
   転時には変形してスリーブを剛に支持する支持部材とを
   具備したことを特徴とするインターナルポンプ防振装置
   。
2. （２）上記支持部材は板状をなし、その一端を上記ノズ
   ル内面又はスリーブ外面に固定され、中間部が上記スリ
   ーブ方向又はノズル方向に突出するように折曲形成され
   ており、原子炉運転時には上記中間部が半径方向に伸長
   して上記スリーブ外面又はノズル内面に当接するもので
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のイン
   ターナルポンプ防振装置。
3. （３）上記支持部材は原子炉運転時に上記中間部が半径
   方向に伸長した際他端部の移動を所定量で規制するスト
   ッパを備えるものであることを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載のインターナルポンプ防振装置。
4. （４）前記支持部材はその取付部が前記原子炉圧力容器
   の外側であって前記ノズルの外側に位置するものである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のインター
   ナルポンプ防振装置。