JPS6366496A - インタ−ナルポンプ - 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、ケーシング内面とポンプシャフト外面との間
の間隙をシールするシール部を備えたインターナルポン
プに係り、とりわけ高温高圧炉水がポンプ部へ流入する
ことを確実に防止できるインターナルポンプに関する。

　　　　。

（従来の技術） 圧力容器に直接インターナルポンプを組込んだ原子炉が
知られている。この原子炉では、圧力容器に第４図に示
すようにインターナルポンプが組込み設置されている。

第４図において、圧力容器２９を貫通して設置した。イ
ンターナルポンプのポンプシャフト１の上端にインペラ
３０が取付けられている。このインペラ３０の外側に設
置した整流用のディフューザ３１はストレッチチューブ
３を介して下方へ引張られ、圧力容器２９に固定されて
いる。

ポンプシャフト１の下方にはロータ３２．ステータ３３
等からなるモータ部３５が連結されている。このモータ
部３５を冷却するため、ケーシング２の上端部および下
端部にそれぞれモータ冷却系配管３６．３７が開口し、
モータ冷却系配管３６と３７との間には熱交換器（図示
せず）が接続されている。

ストレッチチューブ３とポンプシャフト１との間にはシ
ール機構は設置されておらず、圧力容器２９内とモータ
部３５の圧力は等しくなっているが、圧力容器２９側か
らモータ部３５への熱移動や、微細なゴミの流入を阻止
するため、これらの中間部にはパージ系配管３８が設置
され、冷水を供給している。

また、このパージ水系配管３８とモータ冷却系配管３６
との間にケーシング２とポンプシャフト１との間の間隙
をシールするシール部４０が配置され、シール水配管３
９がこのシール部４０内に開口している。このシール部
４０はモータ部３５のメンテナンス時にシール水配管３
９からのシール加圧水の導入によりシール機能を発揮す
るもので、通常運転時には、使用されない。

また、第４図破線円内のシール部４０の詳細を第５図に
示す。

ゴム製の環状シール部材２２が、環状の支持体２０ａと
環状の支持体２０ｂと間に止めネジ２１によりはさみ込
まれている。また、支持体固定具２３も支持体２０ａと
支持体２０ｂとの間に止めねじ２１により固定されてい
る。当該支持体２０はケーシング２に支持体固定具２３
により固定されるが、支持体２０とケーシング２の間は
シールリング２５によりシールされる。

通常時には、第５図のように、シール部材２２はポンプ
シャフト１には接触しない。モータ部のメンテナンス時
にはシール水配管３９から、支持体２０を貫通した２本
の加圧ライイン２４へ加圧水を押込み、シール部材２２
を全周にわたって半径内方向に等しく加圧する。すると
加圧されたシール部材２２は半径内方向へ変形しシール
部材２２の内側先端がポンプシャフト１に接触すること
により、シール効果が発揮される。

（発明が解決しようとする問題点） 上述のように構成した従来のインターナルポンプにおい
ては、圧力容器２９側は通常プラント運転中は２００℃
以上の高温圧力時の状態であり、モータ部３５への伝熱
およびモータ部３５自身の発熱による温度上昇を防ぐた
め、モータ部３５へはモータ冷却系配管３６．３７を通
して、モータ冷却水が供給されている。しかしながら、
このモータ冷却系に漏洩が発生した時には、モータ部３
５のモータ冷却水の圧力が低下し、圧力容器２９側から
多量の高温圧力の炉水がストレッチチューブ３とポンプ
シャフト１との間を通ってモータ部３５へ流入する。

このモータ冷却系漏洩時シール部材２２をポンプシャフ
ト１に接触させてシールしても、シール部材２２は高温
に弱いゴム材であるため、高温高圧炉水がモータ部３５
に流入することを確実に防止することはできない。その
結果、モータ部３５への流入熱によりモータ部３５は高
温となり、常温で設計されているモータ部３５はコイル
部の絶縁機能が破壊されて、モータの再使用が不可能と
なる。しかもモータ冷却系の漏洩箇所より高温蒸気に噴
出するため作業員は近付くことができず、圧力容器２９
内の炉水がなくなるまで補修は不可能という状態になる
。

このような状態に対応するため、シール材２２を金属等
の耐熱材で形成するとも考えられる。しかし、シール材
２２自体が半径内方向へ大きく変形してポンプシャフト
に接触する従来の構造にそのまま耐熱材を用いることは
、一般に耐熱材の変形量が小さいため無理がある。

さらに従来のシール部材２２は伸縮自在のゴム材であっ
て、材料の劣化を考慮しなければならず、点検交換等シ
ール部の保守点検作業がひんばんに必要となっている。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、
モータ冷却系漏洩事故時にモータ部への炉水流人を確実
に防止でき、シール部の保守点検作業を少なくすること
ができるインターナルポンプを提供することを目的とし
ている。

〔発明の構成〕

（間居点を解決するための手段） 本発明は、ケーシング内に回転自在に配設されたポンプ
シャフトと、前記ケーシング内面と前記ポンプシャフト
外面との間の間隙をシールするシール部とを備えたイン
ターナルポンプであって、前記シール部を、ケーシング
内面に固着された環状の支持体と、この支持体に上下移
動自在に取付けられた環状の耐熱性シアル部材とから形
成し、前記ポンプシャフトに下向きの段部を形成し、前
記シール部材が上方向に移動した際、前記シール部材の
上端全周が前記段部に当接して前記間隙をシールするよ
う構成したことを特徴としている。

（作　用） シール部材が上方向に移動すると、シール部材の上端全
周が段部に当接し、ケーシング内面とポンプシャフト外
面との間の間隙をシールする。この場合、シール部材は
耐熱性のため圧力容器内の高温高圧炉水がモータ部に流
入することを確実に防止できる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。

第１図乃至第３図は本発明によるインターナルポンプの
一実施例を示す図である。インターナルポンプはシール
部を除いて従来の構成と同一であり、詳細な説明を省略
する。

インターナルポンプのシール部を第１図で説明する。第
１図において、ケーシング２の内周面にはストレッチチ
ューブ３がストレッチチューブナツト４によって取付け
られ、ストレッチチューブ３の外周にロックスリーブ５
が取付けられている。

また、支持体１０ａと支持体１０ｂとが止ネジ１１によ
って連結され環状の支持体１０が形成されている。この
支持体１０の下部外周には支持体固定具１６が止めネジ
１７によって取付けられ、この支持体固定具１６をケー
シング２の内面に形成された溝部２ａに嵌め込むことに
よって、支持体１０はケーシング２内面に固着される。

また、支持体１０とケーシング２内面との間はシールリ
ング１８によってシールされている。また、支持体１０
とポンプシャフト１の外面との間は非接触状態に保たれ
ている。さらに、支持体１０内には環状のシリンダ９が
形成され、このシリンダ９内部を上下移動自在に、同じ
く環状のピストン１２が配設されている。このピストン
１２の上端部には止ネジ８ａによって環状の可動台８が
固着され、また、ピストン１２の内周面および外周面に
は、ピストンリング１２ａが装着されている。さらに可
動台８の半径内方向側上部には環状のシール部材６が固
着されており、このシール部材６はピストン１２と一体
となって上下移動自在となっている。

シール部材６は金属ばねによって形成され、断面形状は
上端側で半円形、下端側で外方に折り曲げた形状をなし
ている。このシール部材６はその内側を内側留具７ａに
よりて、外側を外側留具７ｂによって可動台８に固着さ
れている。

また、支持台１０にはシール水配管３９とシリンダ９と
を連通する加圧水ライン１９が形成され、この加圧水ラ
イン１９に加圧水を注入することによってピストン１２
は上方へ移動する。なおピストン１２はピストン１２に
捲着されたばね１３によって常時下方へ付勢されている
。

さらに、ポンプシャフト１には周方向へ下向きの段部１
ａが形成され、この段部１ａにシール部材６が当接する
ようになっている。

また、支持体１０の半径外方向側上部にはストッパ１４
が止ネジ１４ａによって固着されており、可動台８の上
方移動はこのストッパ１４によって制限されている。ま
た、可動台８の下方移動は支持台１０の上端に突設され
た突起１５によって制限される。

次にこのような構成からなる本実施例の作用について説
明する。

常時は第１図に示すような状態にあり、ポンプシャフト
はシール部材６と接触することなく回転する。

次にモータ冷却系に漏洩事故等が生じた場合は、この漏
洩がモータ冷却系に設置された温度計（図示せず）によ
って検知され、インターナルポンプの回転が停止され、
その後加圧水がシール水配管３９、加圧水ライン１９を
経てシリンダ９内に送られる。すると、この加圧水によ
ってピストン１２がばね１３の力に抗して上方へ移動す
る。この場合シリンダ９内のピストン１２で区切られた
上部と下部はピストンリング１２ａによって完全に遮断
され、またこのシリンダ９内の上部は環状のピストン１
２によって内側と外側とに完全に区切られている。

次に第３図に示すように、ピストン１２の上方移動とと
もにシール部材６も上方へ移動し、シール部材６の上端
全周が段部１ａに当接して、ケーシング２内面とポンプ
シャフト１外面との間の間隙が完全にシールされる。

なお、ストッパ１４の高さは、可動台８の上端面がスト
ッパ１４の下端面に当接した場合でも、シール部材６が
塑性変形しないように設定されている。

次にシール部材６を元の状態に戻す場合は、シリンダ９
に流入する加圧水の圧力を下げることにより、可動台８
がばね１３の力で下方へ移動し突起１５に当接して、シ
ール部材６を第１図の状態に戻すことができる。

このように本実施例によれば、モータ冷却系に漏洩事故
が起った場合、シール部材６の上端全周を段部１ａに当
接させることによって、ケーシング２内面とポンプシャ
フト１外面との間の間隙をシールし、圧力容器２９側と
モータ部３５とを遮断することができる。この場合、シ
ール部材６は金属ばね製で形成されているため、高温高
圧炉水にも十分耐えることができ、圧力容器２９の炉水
がモータ部３５に流入することを確実に防止することが
できる。従って高温高圧の炉水によるモータ部３５の損
傷を防止でき、モータ冷却系の漏洩箇所から炉水が噴出
することを防止できる。さらに、シール部材６は金属製
によって形成されており、材料の劣化の程度はゴム製の
場合に比較して小さいので、シール部の保守点検作業を
少なくすることができる。

なお、上記実施例において、モータ冷却系の漏洩事故時
にシール部材６の上端全周を段部１ａに当接させてシー
ル作業を行う例を示したが、モータ部３５の保守時にシ
ール作業を行ってもよい。

また、シール部材６を金属によって形成した例を示した
が、耐熱性合成樹脂によって形成してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、シール部材が上方
向に移動することによってシール部材の上端全周を段部
に当接させて、ケーシング内面とポンプシャフト外面と
の間の間隙をシールすることができる。この場合、シー
ル部材は耐熱性のため、圧力容器内の高温高圧炉水がモ
ータ部に流入することを確実に防止でき、モータ部が損
傷することを防止できる。また、耐熱性のシール部材を
用いたので、ゴム製のシール部材に比較してシール部の
保守点検作業を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明によるインターナルポンプの
一実施例を示す図であり、第１図はそのシール部を示す
断面図、第２図は第１図■−■線矢視図、第３図はポン
プシャフトの段部にシール部材を当接させてシールした
状態を示す断面図、第４図は従来のインターナルポンプ
の全体構成を示す断面図、第５図は従来のインターナル
ポンプのシール部を示す断面図である。 １・・・ポンプシャフト、２・・・ケーシング、３・・
・ストレッチチューブ、６・・・シール部材、８・・・
可動台、９・・・シリンダ、１０・・・支持体、１２・
・・ピストン、１３・・・ばね、１４・・・ストッパ、
１６・・・支持体固定具、１９・・・加圧水ライン、３
０・・・インペラ、３１・・・ディフューザ、３２・・
・ロータ、３３・・・ステータ、３５・・・モータ部、
３６．３７・・・モータ冷却系配管、３９・・・シール
水配管。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 め２図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ケーシング内に回転自在に配設されたポンプシャフ
   トと、前記ケーシング内面と前記ポンプシャフト外面と
   の間の間隙をシールするシール部とを備えたインターナ
   ルポンプにおいて、前記シール部を、ケーシング内面に
   固着された環状の支持体と、この支持体に上下移動自在
   に取付けられた環状の耐熱性シール部材とから形成し、
   前記ポンプシャフトに下向きの段部を形成し、前記シー
   ル部材が上方向に移動した際、前記シール部材の上端全
   周が前記段部に当接して前記間隙をシールするよう構成
   したことを特徴とするインターナルポンプ。 ２、シール部材は、支持体内に設けられたばねで下方で
   付勢され水圧によって上方へ移動するピストンによって
   、上下移動自在となっていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載のインターナルポンプ。 ３、シール部材は金属製であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載のインターナルポンプ。