JPH0366636B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は沸騰水形原子炉のインタナルポンプに
冷却水漏洩事故が生じた場合にそのインタナルポ
ンプの冷却を確保する非常用冷却装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

一般に沸騰水形原子炉は原子炉圧力容器内に複
数台のジエツトポンプを設け、原子炉圧力容器内
の冷却水の一部をこの原子炉圧力容器外に取出
し、再循環ポンプによつて昇圧して上記ジエツト
ポンプに駆動水として送り、これらジエツトポン
プによつて原子炉圧力容器内の冷却水を炉心を通
して再循環させていた。

ところで、最近では上記ジエツトポンプの代り
にインタナルポンプによつて原子炉圧力容器内の
冷却水を循環させるものが開発されている。第１
図および第２図にはこのようなインタナルポンプ
を備えた沸騰水形原子炉を示す。図中１は原子炉
圧力容器を示し、この原子炉圧力容器１内にはシ
ユラウド２が設けられており、このシユラウド２
内には炉心３が収容されている。そして、この原
子炉圧力容器１の底部には複数台のインタナルポ
ンプ４…が設けられている。上記原子炉圧力容器
１内の冷却水はこれらインタナルポンプ４…によ
つて下方より炉心３内に送られ、この炉心３内で
沸騰して水と蒸気の二相流となり、上方に送られ
る。この水と蒸気の二相流は気水分離器５で水と
蒸気とに分離され、分離された水は給水スパージ
ヤ６から供給される給水とともにインタナルポン
プ４…によつてふたたび炉心３内に流入し、この
径路を循環する。また、分離された蒸気は蒸気乾
燥器７で湿分を除去されたのち主蒸気ノズル８，
８、主蒸気管（図示せず）を介してタービンに送
られる。

そして、上記のインタナルポンプ４は第２図に
示す如く構成されている。すなわち、図中１０は
モータケーシングであつて水密構造をなしてお
り、その先端部は原子炉圧力容器１の下鏡部に設
けられてたノズル１９内に外側から挿入され、こ
のノズル１９の先端部に溶接されている。そし
て、このモータケーシング１０内には水浸形のモ
ータ部１１が収容されている。１２はその回転軸
であつて、この回転軸１２はラジアルベアリング
１３，１３およびスラストベアリング１４，１４
によつて支承されている。また、この回転軸１２
の下端部にはインペラ１５が設けられており、こ
のインペラ１５によつてモータケーシング１０内
の冷却水が循環されるように構成されている。な
お、１６は固定子、１７は回転子である。また、
２０はポンプ部であつて、デイフユーザ２１とイ
ンペラ２２とから構成されている。そして、上記
デイフユーザ２１は上記ノズル１９の先端部に着
座し、ストレツチチユーブ２３およびストレツチ
チユーブナツト２４によつて固定されている。そ
して、このインペラ２２と上記モータ部１１の回
転軸１２はポンプ軸２５によつて連結されてい
る。したがつて、このインペラ２２はポンプ軸２
５を介してモータ部１１によつて駆動され、原子
炉圧力容器１内の冷却水を下方に送る。また、上
記モータケーシング１０の下端部および上端部に
はそれぞれ冷却水入口配管３０および冷却水出口
配管３１が接続されており、これら冷却水入口配
管３０および冷却水出口配管３１は熱交換器３２
に接続されている。そして、モータケーシング１
０内の冷却水は前記回転軸１２の下端に取付けら
れたインペラ１５によつて上記熱交換器３２を介
して循環され、この冷却水は熱交換器３２によつ
て外部の冷却水と熱交換され、このモータ部１１
を冷却する。

また、上記ストレツチチユーブ２３の内周面に
はラビリンス部３３が設けられており、原子炉圧
力容器１内の高温の冷却水がこのストレツチチユ
ーブ２３の内周面とポンプ軸２５の外周面との間
の間隙を通つてモータケーシング１０内に流入す
るのを防止している。また、モータケーシング１
０の上部にはインフレーシヨンシール３４が設け
られ、モータ部１１を取外す場合には圧力水供給
管３５を介してこのインフレーシヨンシール３４
に圧力水を供給してこのインフレーシヨンシール
３４を膨張させてポンプ軸２５の外周面に密着さ
せ、モータケーシング１０を開いた場合に原子炉
圧力容器１内の冷却水が漏出するのを防止する。
また、このモータケーシング１０内上部にはパー
ジ水供給管３６が接続されている。そして、この
パージ水供給管３６を介してモータケーシング１
０内にパージ水が供給され、このパージ水はラビ
リンス部３３を通つて原子炉圧力容器１側に流
れ、原子炉圧力容器１内の高温の冷却水がモータ
ケーシング１０内に流入するのを防止している。

〔背景技術の問題点〕

上記モータケーシングには冷却水入口配管およ
び冷却水出口配管が接続され、またラジアルベア
リングやスラストベアリングの温度を検出する温
度検出器がこのモータケーシングを貫通して設け
られている。したがつて、これら冷却水入口配
管、冷却水出口配管および温度検出器等が破損し
た場合にはこのモータケーシング内の冷却水が漏
出する可能性がある。そして、このモータケーシ
ング内の冷却水が多量に漏出するとモータケーシ
ング内が低圧となり、その結果ラビリンス部を通
つて原子炉圧力容器内の高温の冷却水がモータケ
ーシング内に流入する。したがつて、この高温の
冷却水によつてモータ部の固定子等の絶縁体が損
傷し、モータ部が破損する可能性があつた。

〔発明の目的〕

本発明は以上の事情にもとづいてなされたもの
で、その目的とするところはモータケーシング内
の冷却水が漏出した場合にモータ部の冷却を確保
し、このモータ部の破損を防止することができる
インタナルポンプの非常用冷却装置を提供するこ
とにある。

〔発明の概要〕

本発明は原子炉圧力容器内の冷却水を循環させ
るインタナルポンプのモータケーシング内の冷却
水の温度または圧力を検出しこの冷却水の温度上
昇または圧力低下によりモータケーシング内の冷
却水の漏洩を検知する冷却水漏洩検知機構と、こ
の冷却水漏洩検知機構からの信号を受け冷却水漏
洩事故時に上記モータケーシング内に非常用冷却
水を供給する非常用冷却水供給機構とを具備した
ものである。したがつて、万一モータケーシング
内の冷却水の漏洩事故が発生した場合には非常用
冷却水供給機構からモータケーシング内に非常用
冷却水が供給され、モータ部の冷却を確保するの
で原子炉圧力容器内からの高温の冷却水によつて
モータ部が損傷することを確実に防止できるもの
である。

〔発明の実施例〕

以下第３図ないし第５図を参照して本発明の第
１実施例を説明する。第１図はインタナルポンプ
を備えた沸騰水形原子炉を示し、図中１０１は原
子炉圧力容器である。この原子炉圧力容器１０１
内にはシユラウド１０２が設けられており、この
シユラウド１０２内には炉心１０３が収容されて
いる。そして、この原子炉圧力容器１０１の底部
には複数台のインタナルポンプ１０４…が設けら
れ、原子炉圧力容器１０１内の冷却水はこれらイ
ンタナルポンプ１０４…によつて下方より炉心１
０３内に送られ、この炉心１０３内で沸騰して水
と蒸気の二相流となり、上方に送られる。この水
と蒸気の二相流は気水分離器１０５で水と蒸気と
に分離され、分離された水は供給スパージヤ１０
６から供給される給水とともにインタナルポンプ
１０４…によつてふたたび炉心１０３内に流入
し、この径路を循環する。また、分離された蒸気
は蒸気乾燥器１０７で湿分を除去されたのち主蒸
気ノズル１０８，１０８、主蒸気管（図示せず）
を介してタービンに送られる。

そして、上記のインタナルポンプ１０４は第２
図に示す如く構成されている。すなわち、図中１
１０はモータケーシングであつて水密構造をなし
ており、その先端部は原子炉圧力容器１０１の下
鏡部に設けられたノズル１１９内に外側から挿入
され、このノズル１１９の先端部に溶接されてい
る。そして、このモータケーシング１１０内には
水浸形のモータ部１１１が収容されている。１１
２はその回転軸であつて、この回転軸１１２はラ
ジアルベアリング１１３，１１３およびスラスト
ベアリング１１４，１１４によつて支承されてい
る。また、この回転軸１１２の下端部にはインペ
ラ１１５が設けられており、このインペラ１１５
によつてモータケーシング１１０内の冷却水が循
環されるように構成されている。なお１１６は固
定子、１１７は回転子である。また、１２０はポ
ンプ部であつて、デイフユーザ１２１とインペラ
１２２とから構成されている。そして、上記デイ
フユーザ１２１は上記ノズル１１９の先端部に着
座し、ストレツチチユーブ１２３およびストレツ
チチユーブナツト１２４によつて固定されてい
る。そして、このインペラ１２２と上記モータ部
１１１の回転軸１１２はポンプ軸１２５によつて
連結されている。したがつて、このインペラ１２
２はポンプ軸１２５を介してモータ部１１１によ
つて駆動され、原子炉圧力容器１０１内の冷却水
を下方に送る。また、上記モータケーシング１１
０の下端部および上端部にはそれぞれ冷却水入口
配管１３０および冷却牛出口配管１３１が接続さ
れており、これら冷却水入口配管１３０および冷
却水出口配管１３１は熱交換器１３２に接続され
ている。そして、モータケーシング１１０内の冷
却水は前記回転軸１１２の下端に取付けられたイ
ンペラ１１５によつて上記熱交換器１３２を介し
て循環され、この冷却水は熱交換器１３２によつ
て外部の冷却水と熱交換され、このモータ部１１
１を冷却する。

また、上記ストレツチチユーブ１２３の内周面
にはラビリンス部１３３が設けられており、原子
炉圧力容器１０１内の高温の冷却水がこのストレ
ツチチユーブ１２３の内周面とポンプ軸１２５の
外周面との間の間隙を通つてモータケーシング１
１０内に流入するのを防止している。また、モー
タケーシング１１０の上部にはインフレーシヨン
シール１３４が設けられ、モータ部１１１を取外
す場合には圧力供給管１３５を介してこのインフ
レーシヨンシール１３４に圧力水を供給してこの
インフレーシヨンシール１３４を膨張させてポン
プ軸１２５の外周面に密着させ、モータケーシン
グ１１０を開いた場合に原子炉圧力容器１０１内
の冷却水が漏出するのを防止する。また、このモ
ータケーシング１１０内上部にはパージ水供給管
１３６が接続されている。そして、このパージ水
供給管１３６を介してモータケーシング１１０内
にパージ水が供給され、このパージ水はラビリン
ス部１３３を通つて原子炉圧力容器１０１側に流
れ、原子炉圧力容器１０１内の高温の冷却水がモ
ータケーシング１１０内に流入するのを防止して
いる。

そして、上記モータケーシング１１０の上部に
は非常用冷却水供給管１４０が接続されている。
そして、この非常用冷却水供給管１４０は非常用
冷却水供給機構１４１に接続されている。この非
常用冷却水供給機構１４１はポンプ１４２および
弁１４３とから構成され、圧力抑制室等の水源１
４４からの冷却水を上記ポンプ１４２によつて印
加し、上記弁１４３および非常用冷却水供給管１
４０を介してモータケーシング１１０内に供給す
るように構成されている。

また、１５０は冷却水漏洩検知機構である。こ
の冷却水漏洩検知機構１５０は温度検出器１５１
と制御回路１５２とから構成されている。上記温
度検出器１５１はモータケーシング１１０の上部
に取付けられており、このモータケーシング１１
０内の冷却材の温度を検出するように構成されて
いる。そして、この温度検出器１５１の検出信号
は上記の制御回路１５２に送られる。この制御回
路１５２は上記温度検出器１５１で検出された上
記モータケーシング１１０内の冷却水の温度が通
常運転時の温度より上昇した場合に前記非常用冷
却供給機構１４１のポンプ１４２に起動信号を送
つてこのポンプ１４２を起動させ、またモータケ
ーシング１１０内の冷却水の温度に対応して上記
ポンプ１４２の吐出量を制御し、上記モータケー
シング１１０内の冷却水の温度を所定の温度以下
に維持するように構成されている。

以上の如く構成された本発明の第１実施例は通
常時にはモータケーシング１１０内の冷却水はモ
ータ部１１１の回転軸１１２の下端に取付けられ
たインペラ１１５によてて熱交換器１３２を通し
て循環される。したがつて、モータ部１１１で発
生する熱および原子炉圧力容器１０１側から伝え
られる熱は上記の熱交換器１３２を介して外部の
冷却水に逃され、このモータケーシング１１０内
の冷却水は一定の温度に維持される。

そして、万一冷却水入口配管１３０、冷却水出
口配管１３１等に破損が生じ、モータケーシング
１１０内の冷却水が外部に漏出するとこのモータ
ケーシング１１０内の圧力が低下し、原子炉圧力
容器１０１内の高温の冷却水がラビリンス部１３
３を通してモータケーシング１１０内に流入す
る。この結果モータケーシング１１０内の冷却水
の温度は上昇する。そして、この冷却水の温度上
昇は温度検出器１５１によつて検出され、制御回
路１５２から非常用冷却水供給機構１４１のポン
プ１４２に起動信号が送られてこのポンプ１４２
が起動し、モータケーシング１１０内に低温の非
常用冷却水を供給する。したがつてこの非常用冷
却水がラビリンス部１３３を通してモータケーシ
ング１１０内に流入する高温の冷却水と混合して
低温となり、モータケーシング１１０内の温度上
昇を防止する。また、上記ポンプ１４２の吐出量
すなわち非常用冷却水の供給量はモータケーシン
グ１１０内の温度に対応して制御され、このモー
タケーシング１１０内の冷却水の温度を所定の温
度以下に維持する。よつて、このような冷却水の
漏洩事故時に原子炉圧力容器１０１側から流入す
る高温の冷却水によりモータ部１１１が損傷する
ことが防止される。

また、第６図には本発明の第２実施例を示す。
この第２実施例は前記第１実施例における温度検
出器１５１の代りに圧力検出器１５３を用いたも
のである。この第２実施例は冷却水の漏出による
モータケーシング１１０内の圧力低下を検出して
ポンプ１４２を起動させ、また圧力低下量に対応
してポンプ１４２の吐出量を制御するものであ
る。なお、この第２実施例は上記の点以外は前記
第１実施例と同様な構成であり、第６図中第１実
施例に対応する部分には同符号を附してその説明
を省略する。

また、第７図には本発明の第３実施例を示す。
この第３実施例は制御回路１５２によてポンプ１
４２を制御する代りに弁１４３を開閉し、また開
度を制御するようにしたものである。なお、この
第３実施例は上記の点以外は前記第１実施例と同
様の構成である。

また、第８図には本発明の第４実施例を示す。
この第４実施例は上記第３実施例と同様に制御回
路１５２によつて弁１４３を開閉制御し、また開
度を制御するものである。なお、この第４実施例
の冷却水漏洩検知機構１５０は前記第２実施例と
同様の構成である。

また、第９図には本発明の第５実施例を示す。
この第５実施例は非常用冷却水供給機構１４１を
パージ水供給系と兼用させたものである。すなわ
ち、この第５実施例はポンプ１４２の吐出側から
パージ水供給管１５５を分岐させ、このパージ水
供給管１５５をモータケーシング１１０の上部に
接続するとともにこのパージ水供給管１５５の途
中に流量調整弁１５６を設けたもので、その他の
構成は前記第３実施例と同様の構成である。この
第５実施例は常時ポンプ１４２を運転しておき、
通常時には弁１４３が閉弁されているため、ポン
プ１４２から吐出された冷却水は流量調整弁１５
６で流量を調整され、パージ水供給管１５５を介
してモータケーシング１１０内にパージ水として
供給される。そして、モータケーシング１１０内
の冷却水の漏洩事故が生じた場合には弁１４３が
開弁され、非常用冷却水供給管１４０を介して大
流量の冷却水がモータケーシング１１０内に供給
され、このモータケーシング１１０内の温度上昇
を防止する。

また、第１０図には本発明の第６実施例を示
す。この第６実施例は前記第５実施例における温
度検出器１５１の代りに圧力検出器１５３を用い
たもので、その他の構成は前記第５実施例と同様
の構成である。

さらに、本発明は上記の各実施例にも限定され
ず、たとえばポンプの吐出量または弁の開度は必
ずしもモータケーシング内の温度あるいは圧力に
対応して制御される必要はなく、モータケーシン
グ内の温度上昇あるいは圧力低下によつてポンプ
の起動、停止あるいは弁の開閉だけをおこなうも
のであつてもよい。

〔発明の効果〕

上述の如く本発明は原子炉圧力容器内の冷却水
を循環させるインタナルポンプのモータケーシン
グ内の冷却水の温度または圧力を検出しこの冷却
水の温度上昇または圧力低下によりモータケーシ
ング内の冷却水の漏洩を検知する冷却水漏洩検知
機構と、この冷却水漏洩検知機構からの信号を受
け冷却水漏洩事故時に上記モータケーシング内に
非常用冷却水を供給する非常用冷却水供給機構と
を具備したものである。したがつて、万一モータ
ケーシング内の冷却水の漏洩事故が発生した場合
には非常用冷却水供給機構からモータケーシング
内に非常用冷却水が供給され、モータ部の冷却を
確保するので原子炉圧力容器内からの高温の冷却
水によつてモータ部が損傷することを確実に防止
することができる等、その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来例を示し、第１図は
沸騰水形原子炉の縦断面図、第２図はインタナル
ポンプの縦断面図である。第３図ないし第５図は
本発明の第１実施例を示し、第３図は沸騰水形原
子炉の縦断面図、第４図はインタナルポンプの縦
断面図、第５図は概略構成図である。第６図は第
２実施例の概略構成図、第７図は第３実施例の概
略構成図、第８図は第４実施例の概略構成図、第
９図は第５実施例の概略構成図、第１０図は第６
実施例の概略構成図である。 １０１……原子炉圧力容器、１０３……炉心、
１０４……インタナルポンプ、１１０……モータ
ケーシング、１１１……モータ部、１４１……非
常用冷却水供給機構、１４２……ポンプ、１５０
……冷却水漏洩検知機構、１５１……温度検出
器、１５３……圧力検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 原子炉圧力容器内の冷却水を循環させるイン
   タナルポンプのモータケーシング内の冷却水の温
   度または圧力を検出しこの冷却水の温度上昇また
   は圧力低下によりモータケーシング内の冷却水の
   漏洩を検知する冷却水漏洩検知機構と、この冷却
   水漏洩検知機構からの信号を受け冷却水漏洩事故
   時に上記インタナルポンプのモータケーシング内
   に非常用冷却水を供給する非常用冷却水供給機構
   とを具備したことを特徴とするインタナルポンプ
   の非常用冷却装置。