JPS6120894A

JPS6120894A - 原子炉

Info

Publication number: JPS6120894A
Application number: JP59141158A
Authority: JP
Inventors: 香川　達雄
Original assignee: Toshiba Corp; Nippon Genshiryoku Jigyo KK; Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Nippon Genshiryoku Jigyo KK; Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
Priority date: 1984-07-06
Filing date: 1984-07-06
Publication date: 1986-01-29

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】［発明の技術分野］本発明は、原子炉圧力容器および炉心シュラウド間に形
成された環状間隙部に軸流ポンプ翼を配置し、この軸流
ポンプ翼を駆動部によって駆動させることにより前記原
子炉圧力容器内の冷却材を循環さける原子炉に関する。

し発明の技術的背景］従来、原子炉において原子炉圧力容器内の冷却材を循環
させるにあたって次に示す２種の方式のものが採用され
ている。

一方は、第４図に示すように原子炉圧力容器ａ外に複数
（例えば１０個）の閉ループたる再循環系すを形成し、
この再循環系すに大型の外部再循環ポンプＣを介装した
もので、原子炉圧力容器ａの下部から流出した冷却材を
外部再循環ポンプＣによって高水頭のものとし、該冷却
材を炉心シュラウドｄの周囲に配置された複数のジェッ
トポンプｅへ送給するようになされている。

他方は、第５図に示すように原子炉圧力容器ａの下方に
複数（例えば１０個）の内部再循環ポンプｆを垂設した
もので、炉心シｊ−ラウドｄの外側に配置された軸流ポ
ンプ８（図示せず）の駆動により冷却材を炉心下部へ送
り込むようなされている。

［背景技術の問題点］しかしながら第４図に示す原子炉においては外部に再循
環系すを有しているため、万一、再循環系すが破断され
た場合に冷却材が原子炉格納容器（図示せず）内に漏洩
する危険性を有している。

他方、第５図に示す原子炉においては内部再循環ポンプ
ｆの停止時に第４図の原子炉の場合よりも冷却材の自然
循環流量が少なくなるという欠点を有している。また、
原子炉圧力容器ａの下部に多数の孔を穿設し、この孔を
介して軸流ポンプつまり内部再循環ポンプｆを取り伺り
る構造となっているため、その作業が煩雑どなる。原子
炉圧力容器の底部に軸流ポンプを取り着けるために多数
の孔を設けることは経済的見地からも安全上の見地から
ち好ましくない。さらに、内部再循環ポンプｆの台数が
多いことからコスト高になる。

また、第４図および第５図の原子炉では炉心シュラウド
ｄに流れる冷却材が一度かなり狭い口径部分を通過する
ので流体抵抗による損失はかなり大きく、流水振動の発
生も考えられる。

［発明の目的１本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、第１の目的
は外部ループがなく、かつ原子炉圧力容器の底部近くに
ポンプ取付用の孔の数を極力少なくする冷却水循環シス
テムを有する原子炉を提供することにある。第２の目的
はポンプ停止時における自然循環流量が十分大きく採れ
、かつ運転中に流動不安定の起りにくい冷却水循環シス
テムを有する１子炉を提供することにある。第３の目的
は高水頭の軸流ポンプを原子炉圧力容器内に容易に組み
込むことかできる原子炉を提供りることである。第４の
目的は循環システムを原子炉圧力容器内に組み込むため
、に生じる冷却材の停浦部のクラッド蓄積を防止するこ
とができる原子炉を提供Ｊ゛ることである。

［発明の概要］本発明は原子炉圧力容器おＪ、び炉心シコラウド間に形
成された環状間隙部に少なくとも一台の軸流ポンプおよ
びこの軸流ポンプの整数（１１のジェットポンプを配置
し、この軸流ポンプの吐出流を前記ジェットポンプの駆
動流として前記原子炉圧力容器内の冷却材を循環させる
Ｊ、うに構成づることを特徴とする原子炉である。本発
明では炉心周囲に配置されたインターナルポンプ（軸流
ポンプ）に従来の外回きのポンプの役割をもたけるもの
であり、このため外部配管に相当するものは炉心シュラ
ウドと原子炉圧力容器の間の環状間隙部に配置される。

またこのポンプは駆動水の供給に用いられることがら高
水頭のものを用いる必要があるため多段式の軸長の長い
ものになる。このため炉心周面に配置されたポンプケー
シングの上部及び下部においてポンプインペラのシレフ
トを支１もし駆動用モーターのシャフトを下部から連結
している。

さらに仕切板によって区分された炉心周囲の環状部下部
に停滞する水中のクラッド蓄積を防ぐために、ジェット
・ポンプスロー１〜部に環状部底部から細いノズルを連
結し底部に存在する水の循環を可能にしている。

［発明の実施例１以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

なお、従来例（第４図、第５図）と同一部分については
、その説明を省略づる。

第１図から第３図は本発明に係る実施例の原子炉を示？
ＪＬ）ので、原子炉圧力容器１内には炉心２を囲んで炉
心シュラウド２１が設置されると共に、この炉心シー１
ラウド２１のＴｈに気水分離器２２および蒸発乾燥機２
３が設置されている。

原子炉圧力容器１と原子炉炉心２の間に形成される環状
間隙部２４には２基のインターナルポンプ（軸流ポンプ
）１９と、８基の゛ジェットポンプ２０と、インターナ
ルポンプ１９の吐出流をジェットポンプノズル１３に供
給する８本の駆動水配管１２が配設されている。　環状
間隙部２４は、その底部近くにおいて、仕切板１７によ
って炉心下部プレナム２５と隔離され、ジェットポンプ
２０の吐出口１１のみが炉心下部ブレナム２５に開放さ
れている。

また、環状間隙部２４の底部からジェットポンプスロー
ト１６には停滞水循環ルズル１８が連結されている。

インターナルポンプ１９は３段の軸長の長いものが使用
されて、インペラ４を保持するポンプシャフト５はイン
ターナルポンプケーシング３の下部でベアリング支持部
６で支持された上部ベアリング７と下部ベアリング８　
ｒ：″支持される。

インターナルポンプ１９の駆動モータ１０のシャフト９
は仕切板１７の下部においてポンプシャフト５と連結さ
れている。

ジェットポンプ２０はジェットポンプ吸込管１４とその
スロー１部１６に配置されたジェットポンプノズル１３
からなり、駆動水はインターナルポンプ１９の吐出孔１
１から駆動水配管１２を通って駆動水流人孔１５からジ
ェットポンプノズル１３に供給される。

しかして上記構成の原子炉では２基のインターナルポン
プから吐出された高圧の水は駆動水配管１２を通って夫
々４基づつのジェットポンプ２０のノズル１３に供給さ
れ、この駆動水がジェットポンプ吸込管１４内の水を加
速しジェットポンプ２０の吐出孔１１から下部プレナム
２５を経て炉心２に入る１゜炉心２内で水の一部は沸騰し蒸気となって原子炉圧力容
器から主蒸気管２６を流れてタービン系に供給され、残
りの水は飽和水となり、給水管２７からの給水と混合さ
れて再びインターナルポンプ１９の吸入側にもどる。

インターナルポンプ１９は吐出圧を高くするため多７段
のインペラ４とする必要があるが、従来のものよりボン
アシ１フフト５が長くなることがら長いポンプケーシン
グ３に収められ、ポンプシャフト５はその上部又は下部
に設けられたベアリング７．８により支持される。

このような長大なポンプ１９を駆動モータ１゜と一体に
して組込むことは困難なため、ポンプ本体は駆動モータ
１０と切りはなしてジェットポンプ２０及び駆動水配管
１２と圧力容器１外で組立て支持ＭＩｊ造物を用い一体
化したのち、原子炉圧力容器１または炉心シコラウド２
１に固定支持することが望Ｊ、シい。この際、ポンプシ
ャ７１〜５はシール部を介して仕切板１７の底部を突き
抜ｔノ下部ブレナム部２５に出しておく。−ｈ、駆動用
モータ１０は原子炉圧力容器１の底部に設置されるがモ
ークシ１１フト９は組立時に下方よりポンプシャフト５
に結合させる。１仕切板１７で下部ブレナム２５から什切られた炉心２と
原子炉圧力容器１の間の環状間隙部２４の底部は水が停
滞し、クラッドが蓄積されるので、この部分の水の循環
を促進させるために停滞水循環ノズル１８を環状間隙部
２４の底部とジェットポンプ２０のスロート部１６に連
結し、この細いノズル１３を通して常に環状間隙部２４
の底部の水が主流に混合するようになっている。

この実施例の原子炉によれば次のような効果を得ること
ができる。

即ち実施例の原子炉によれば、炉心シュラウド８と原子
炉圧力容器１の環状間隙には多段の大型軸流ポンプか少
なくとも１基配置されたことになるので流路面積はジェ
ットポンプ方式のもの（第４図）またはインターナルポ
ンプ形式のもの（第５図）よりも１０倍以上大きくとれ
る。したがって、低回転数、低流速で」−分必要な流量
を循環させることができる。それ故、原子炉圧力容器の
内壁と軸流ポンプ、要件側円筒間の粘性抵抗や流路内に
生ずるＩ！ｉ！擦抵抗も少なくて済むので、ポンプ動力
が少なくて済むと共に万へポンプ停止事故が起ってし自
然循環流量を十分確保できる、１［発明の効果］以上説明したように本発明は、原子炉圧力容器および炉
心クコラウド間に形成された環状間隙部に少なくとも１
基の軸流ポンプおよびこの軸流ポンプの整数倍のジェッ
トポンプを配置し、この軸流ポンプの吐出流を前記ジェ
ン］・ポンプの駆動流として前記原子炉圧力容器内の冷
却材を循環さける原子炉である。

本発明によれば、ジェットポンプを多数配置するため、
インターナルポンプ停止時においても自然循環流量が十
分とれ、安定な運転が可能と４ｆるので次のような効果
を奏する。

第１に外部ループがなくかつ原子炉圧力容器下部に孔を
必要としないので安全な原子炉が得られる。

第２にポンプ停止時の自然循環流ψを大きくすることが
できる。

第３にポンプ動力が小さくて済み、したがって駆動用ポ
ンプの基数、が少なくて済む。

第４にインターナルポンプとジェットポンプとを一体化
して組込むので据付は工事が容易になる。

第５にクラッドの蓄積が防止できる。

なお、本発明は上記実施例に限るものではなく次に述べ
る変形例や応用例を有する。

（１）インター少ルポンプ、ジェットポンプ台数を種々
に変えることができる。（２）駆動水配管の断面形状配
管ルートを種々かえることができる。（３）インターナ
ルポンプの吸込側に配管を設は下方から水を吸入するこ
とができる。（４）ジェットポンプの高さを長くし駆動
ノズルの位置及び本数を変化さゼることができる。（５
）ポンプシャフトとモータシャフトの結合方式を種々工
夫し組合わけることができる。（６）インターナルポン
プに特別な方式のものを利用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図は本発明に係る原子炉の一実施例の概
略構成図で、第１図は第２図の原子炉のＡ−Ａ線に沿う
断面図、第２図は第１図のＢ　−）３斜視方向を示す概
略断面図、第３図は第１図のＢ−Ｂ矢視方向を示す概略
断面図、第４図および第５図は従来の原子炉の概略構成
図である。１・・・原子炉圧力容器、　２・・・炉心、３・・・イ
ンターナルポンプケーシング、４・・・インペラ、　　
　　５・・・ポンプシャフト、６・・・ベアリング支持
部、７・・・上部ベアリング、８・・・下部ベアリング
、　９・・・七−タシャフト、１０・・・インターナル
ポンプ駆動モータ、１１・・・吐出孔、　　　　１２・
・・駆動水配管、１３・・・ジェットポンプノズル、１４・・・ジェットポンプ吸込管、１５・・・駆動水流人孔、１６・・・ジェットポンプスロート、１７・・・仕切板、　　　　１８・・・停滞水循環ノズ
ル、１９・・・インターナルポンプ、２０・・・ジェットポンプ、２１・・・炉心シュラウド
、２２・・・気水分離器、　　２３・・・蒸気乾燥機、
２４・・・環状間隙部、　　２５・・・炉心下部ブレナ
ム、２６・・・主蒸気管、　　　２７・・・吸水管。出願代理人　　弁理士　菊　池　　五　部類１図第２図　　　　第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）原子炉圧力容器および炉心シュラウド間に形成さ
れた環状間隙部に少なくとも１基の軸流ポンプおよびこ
の軸流ポンプの整数倍のジェットポンプを配置し、この
軸流ポンプの吐出流を前記ジェットポンプの駆動流とし
て前記原子炉圧力容器内の冷却材を循環させるように構
成したことを特徴とする原子炉。
（２）前記シュラウドの周囲に該シュラウドの円周方向
に等間隔に軸流ポンプ翼を配置し、これら軸流ポンプ翼
を前記炉心シュラウドと同心状に配置しかつ前記環状間
隙部内で、固定支持し、さらに前記原子炉圧力容器の側
部外壁に駆動部を設けたことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の原子炉。
（３）軸流ポンプのシャフトをポンプケーシングの上部
と下部でベアリングを介して支持し、ポンプケーシング
をポンプ駆動モータと独立して、前記環状間隙部に固定
し、ポンプの駆動モータ軸をポンプシャフトに連結して
なることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の原子
炉。
（４）前記環状間隙部の底部とジェットポンプスロート
部との間にはノズルを有することを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の原子炉。