JP2013151922A - Nuclear reactor coolant pump - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nuclear reactor coolant pump capable of controlling circulation of pressurized water of high temperature and high pressure in abnormal circumstances.SOLUTION: A nuclear reactor coolant pump is provided with a rotary shaft 1, a housing which surrounds the rotary shaft 1, and a leakage preventing seal 30 which is installed so as to demarcate a gap between the rotary shaft 1 and the housing and controls the circulation of high temperature pressurized water in abnormal circumstances. The leakage preventing seal 30 includes: a C-shaped seal ring 31 extending in a circumferential direction of the rotary shaft 1 so as to surround the rotary shaft 1, and having a first end part 41 and a second end part 51 which face each other in the circumferential direction; and a thermal actuator 60 which is driven by the high temperature pressurized water as heat source and reduces a diameter of the seal ring 31 by bringing the first end part 41 and the second end part 51 close to each other.

Description

本発明は、原子炉冷却材ポンプに関し、特に、異常時における高温加圧水の漏洩を回避することが可能な原子炉冷却材ポンプに関する。   The present invention relates to a reactor coolant pump, and more particularly, to a reactor coolant pump that can avoid leakage of high-temperature pressurized water during an abnormality.

原子炉一次冷却材ポンプは、上下方向に延びる軸線回りに回転する回転軸と、該回転軸を取り囲むハウジングとを備えている。この回転軸とハウジングとの間の空間には、上下方向に離間して配置された複数段の軸シールを備えている。そして、これら複数段のシールにより、下方側の高圧の加圧水が上方側においては大気圧となるように減圧が行われている(例えば特許文献1参照)。   The nuclear reactor primary coolant pump includes a rotating shaft that rotates about an axis extending in the vertical direction, and a housing that surrounds the rotating shaft. A space between the rotating shaft and the housing is provided with a plurality of stages of shaft seals that are spaced apart in the vertical direction. And by these multi-stage seals, pressure reduction is performed so that the high-pressure pressurized water on the lower side becomes atmospheric pressure on the upper side (see, for example, Patent Document 1).

実開昭63−22397号公報Japanese Utility Model Publication No. 63-22397

ところで、原子炉一次冷却材ポンプにおいては、全交流電源喪失(SBO:Station Black Out)等の異常時に、通常運転時では例えば70℃の加圧水が300℃まで上昇することが予想される。この際、高温高圧の加圧水(以下、高温加圧水と称する。)が、複数の軸シールのうち最下方に位置する軸シールを突破し、最下方から2番目の軸シールに到達することも考えられる。   By the way, in the reactor primary coolant pump, it is expected that, for example, 70 ° C. pressurized water rises to 300 ° C. during normal operation when there is an abnormality such as loss of all alternating current power supply (SBO: Station Black Out). At this time, high-temperature and high-pressure pressurized water (hereinafter referred to as high-temperature pressurized water) may break through the shaft seal located at the lowermost position among the plurality of shaft seals and reach the second shaft seal from the lowermost position. .

ここで、最下方から2番目の軸シール装置は、上記高温加圧水に耐え得るように設計することはできるものの、当該軸シール装置の周囲に配置された耐熱Oリングが高温加圧水により損傷を受けた場合、一次冷却材が外部に漏洩してしまうおそれがある。
したがって、全交流電源喪失時における最下方から2番目の軸シール装置への高温加圧水の到達を回避すべく、各シール装置の間における回転軸とハウジングとの間隙に、異常時の高温加圧水の流通を規制することができる構成を備えることが好ましい。
Here, the second shaft seal device from the bottom can be designed to withstand the high-temperature pressurized water, but the heat-resistant O-ring arranged around the shaft seal device was damaged by the high-temperature pressurized water. In this case, the primary coolant may leak to the outside.
Therefore, in order to avoid the high temperature pressurized water reaching the second shaft sealing device from the bottom when all AC power is lost, the high temperature pressurized water flows in the gap between the rotating shaft and the housing between the sealing devices. It is preferable to have a configuration that can regulate the above.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、異常時における高温高圧の加圧水の流通を規制することができる原子炉冷却材ポンプを提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the said subject, Comprising: It aims at providing the reactor coolant pump which can control distribution | circulation of the high temperature / high pressure pressurized water at the time of abnormality.

上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を提供している。
即ち、本発明に係る原子炉冷却材ポンプは、軸線回りに回転する回転軸と、前記回転軸を取り囲むハウジングと、前記回転軸と前記ハウジングとの間隙を軸線方向に区画するように設けられ、異常時における高温加圧水の前記軸線方向一方側から他方側への流通を規制する漏洩防止シールと、を備え、前記漏洩防止シールは、前記回転軸を取り囲むように該回転軸の周方向に延在して、互いに周方向に対向する第一端部及び第二端部を有するC字状をなすシールリングと、前記高温加圧水を熱源として駆動し、前記第一端部及び前記第二端部を互いに近接させることで前記シールリングを縮径させるサーモアクチュエータと、を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following means.
That is, the reactor coolant pump according to the present invention is provided so as to partition in the axial direction a rotating shaft that rotates around an axis, a housing that surrounds the rotating shaft, and a gap between the rotating shaft and the housing. A leakage prevention seal that restricts the flow of high-temperature pressurized water from one side of the axial direction to the other side in the event of an abnormality, and the leakage prevention seal extends in the circumferential direction of the rotation shaft so as to surround the rotation shaft Then, a C-shaped seal ring having a first end portion and a second end portion facing each other in the circumferential direction, and driving the high-temperature pressurized water as a heat source, the first end portion and the second end portion are And a thermoactuator that reduces the diameter of the seal ring by being close to each other.

このような特徴の原子炉冷却材ポンプによれば、異常時に高温加圧水が漏洩防止シールまで到達した際には、該高温加圧水を熱源としてサーモアクチュエータが駆動する。この駆動によりサーモアクチュエータは、シールリングの第一端部及び第二端部を互いに近接させることで該シールリングを縮径させる。これによって、シールリングと回転軸との間隙が周方向にわたって縮小し、あるいはシールリングが周方向にわたって回転軸に密着する。   According to the reactor coolant pump having such a feature, when high-temperature pressurized water reaches the leakage prevention seal at the time of abnormality, the thermoactuator is driven using the high-temperature pressurized water as a heat source. By this driving, the thermoactuator reduces the diameter of the seal ring by bringing the first end and the second end of the seal ring close to each other. As a result, the gap between the seal ring and the rotating shaft is reduced in the circumferential direction, or the seal ring is in close contact with the rotating shaft in the circumferential direction.

また、本発明に係る原子炉冷却材ポンプは、前記シールリングの前記第一端部と前記第二端部とを互いに離間するように付勢する付勢手段を有することが好ましい。   Moreover, it is preferable that the reactor coolant pump according to the present invention includes a biasing unit that biases the first end portion and the second end portion of the seal ring so as to be separated from each other.

これによって、サーモアクチュエータが駆動していない通常時においては付勢手段により第一端部と第二端部とが離間されることによって、シールリングは拡径状態とされる。したがって、通常時におけるシールリングと回転軸との間隙を確保することができ、回転軸の円滑な回転を維持することが可能となる。   As a result, when the thermoactuator is not driven, the seal ring is expanded in diameter by separating the first end and the second end by the biasing means. Therefore, a gap between the seal ring and the rotating shaft in the normal state can be secured, and smooth rotation of the rotating shaft can be maintained.

さらに、本発明の原子炉冷却材ポンプにおいては、前記サーモアクチュエータの駆動によって、前記第一端部が径方向内側かつ前記第二端部側に向かって押圧されることが好ましい。   Furthermore, in the reactor coolant pump of the present invention, it is preferable that the first end is pressed radially inward and toward the second end by driving the thermoactuator.

このようにシールリングが径方向内側に向かって押圧されることで、該シールリングは回転軸を抱き込むように容易に縮径する。したがって、シールリングと回転軸との間隙を周方向全域にわたってより確実に縮小させることができ、あるいは、シールリングを周方向全域にわたって回転軸により確実に密着させることができる。   Thus, when the seal ring is pressed radially inward, the seal ring is easily reduced in diameter so as to embrace the rotating shaft. Accordingly, the gap between the seal ring and the rotation shaft can be more reliably reduced over the entire circumferential direction, or the seal ring can be reliably adhered to the rotation shaft over the entire circumferential direction.

さらに、本発明の原子炉冷却材ポンプにおいて、前記シールリングは、前記回転軸の外周面と対向する前記ハウジングの内周面から環状に凹む環状溝に収容されており、該環状溝は、前記シールリングが縮径した際に前記高温加圧水を該シールリングの径方向外側に導入する座ぐり部を有することが好ましい。   Furthermore, in the reactor coolant pump of the present invention, the seal ring is accommodated in an annular groove that is annularly recessed from the inner peripheral surface of the housing that faces the outer peripheral surface of the rotating shaft, and the annular groove is It is preferable to have a counterbore portion for introducing the high-temperature pressurized water into the radially outer side of the seal ring when the seal ring is reduced in diameter.

これにより、異常時に高温加圧水が漏洩防止シールに到達した際には、シールリングが縮径し、その結果、該高温加圧水は環状溝の座ぐり部を介してシールリングの径方向外側へと回り込む。これにより、シールリングは高温加圧水によって径方向内側へと向かって押圧される。したがって、シールリングと回転軸との間隙を周方向全域にわたってより確実に縮小させることができ、あるいは、シールリングを周方向全域にわたって回転軸により確実に密着させることができる。   As a result, when the high-temperature pressurized water reaches the leakage prevention seal in an abnormal state, the diameter of the seal ring is reduced, and as a result, the high-temperature pressurized water circulates outward in the radial direction of the seal ring through the counterbore portion of the annular groove. . As a result, the seal ring is pressed radially inward by high-temperature pressurized water. Accordingly, the gap between the seal ring and the rotation shaft can be more reliably reduced over the entire circumferential direction, or the seal ring can be reliably adhered to the rotation shaft over the entire circumferential direction.

本発明の原子炉冷却材ポンプによれば、高温加圧水を熱源としてサーモアクチュエータが駆動してシールリングを縮径させることで、回転軸との間隙が周方向にわたって縮小し、あるいはシールリングが周方向にわたって回転軸に密着する。これによって、異常時における高温加圧水の流通を規制することが可能となる。   According to the reactor coolant pump of the present invention, when the thermoactuator is driven using high-temperature pressurized water as a heat source to reduce the diameter of the seal ring, the gap with the rotation shaft is reduced in the circumferential direction, or the seal ring is in the circumferential direction. In close contact with the rotating shaft. This makes it possible to regulate the distribution of high-temperature pressurized water at the time of abnormality.

本発明の第一実施形態に係る原子炉冷却材ポンプの縦断面図及びその系統図を示す図である。It is a figure which shows the longitudinal cross-sectional view and its systematic diagram of the nuclear reactor coolant pump which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係る原子炉冷却材ポンプにおける漏洩防止シールを回転軸の軸線方向から見た図である。It is the figure which looked at the leak prevention seal in the nuclear reactor coolant pump which concerns on 1st embodiment of this invention from the axial direction of the rotating shaft. 図2のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 本発明の第二実施形態に係る原子炉冷却材ポンプの漏洩防止シールを回転軸の軸線方向から見た図である。It is the figure which looked at the leakage prevention seal | sticker of the reactor coolant pump which concerns on 2nd embodiment of this invention from the axial direction of the rotating shaft. 本発明の第二実施形態の変形例に係る原子炉冷却材ポンプの漏洩防止シールを回転軸の軸線方向から見た図である。It is the figure which looked at the leakage prevention seal | sticker of the reactor coolant pump which concerns on the modification of 2nd embodiment of this invention from the axial direction of the rotating shaft. 本発明の第三実施形態の変形例に係る原子炉冷却材ポンプの漏洩防止シールを通常時において回転軸の軸線方向から見た図である。It is the figure which looked at the leakage prevention seal | sticker of the reactor coolant pump which concerns on the modification of 3rd embodiment of this invention from the axial direction of the rotating shaft in normal time. 本発明の第三実施形態の変形例に係る原子炉冷却材ポンプの漏洩防止シールを異常時において回転軸の軸線方向から見た図である。It is the figure which looked at the leakage prevention seal | sticker of the reactor coolant pump which concerns on the modification of 3rd embodiment of this invention from the axial direction of the rotating shaft at the time of abnormality.

以下、本発明の第一実施形態について、図1から図3を参照して詳細に説明する。
まず、第一実施形態に係る原子炉冷却材ポンプ100の全体構成について説明する。図1に示すように、原子炉冷却材ポンプ100は、上下方向に延びる軸線0回りに回転可能に配置された回転軸1と、該回転軸1を取り囲むように配置されたハウジング2とを備えている。そして、回転軸1とハウジング2との間の空間に、軸線0方向に離間して配置された複数の軸シール10が設けられている。
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3.
First, the overall configuration of the reactor coolant pump 100 according to the first embodiment will be described. As shown in FIG. 1, the reactor coolant pump 100 includes a rotating shaft 1 disposed so as to be rotatable around an axis line 0 extending in the vertical direction, and a housing 2 disposed so as to surround the rotating shaft 1. ing. A plurality of shaft seals 10 are provided in the space between the rotary shaft 1 and the housing 2 and are spaced apart in the direction of the axis 0.

本実施形態においては、3組の軸シール10が設けられており、これら軸シール10は、下方から上方に向かって第一軸シール10A、第二軸シール10B、第三軸シール10Cとされている。なお、第一軸シール10Aは漏洩制限型シールとされており、第二軸シール10B及び第三軸シール10Cはメカニカルシールとされている。   In this embodiment, three sets of shaft seals 10 are provided. These shaft seals 10 are a first shaft seal 10A, a second shaft seal 10B, and a third shaft seal 10C from the bottom to the top. Yes. The first shaft seal 10A is a leakage limiting type seal, and the second shaft seal 10B and the third shaft seal 10C are mechanical seals.

第一軸シール10Aは、回転軸1の外周面に一体に固定されて径方向外側に張り出す円盤状をなす第一ランナ11Aと、ハウジング2に固定されたリング状をなして第一ランナ11Aとの間で僅かな間隙を形成する第一リング12Aとを備えている。第一リング12Aとハウジング2との間には、図示しない第一セカンダリシールが設けられている。   The first shaft seal 10 </ b> A is a first runner 11 </ b> A that is integrally fixed to the outer peripheral surface of the rotary shaft 1 and has a disk shape that projects radially outward, and a ring shape that is fixed to the housing 2. And a first ring 12A that forms a slight gap therebetween. A first secondary seal (not shown) is provided between the first ring 12A and the housing 2.

また、第二軸シール10Bは、第一軸シール10Aよりも上方に設けられており、回転軸1の外周面に一体に固定されて、径方向外側に張り出す円盤状をなす第二ランナ11Bと、ハウジング2に固定されたリング状をなして第二ランナ11Bと摺接する第二リング12Bとを備えている。第二リング12Bとハウジング2との間には、図示しない第二セカンダリシールが設けられている。   Further, the second shaft seal 10B is provided above the first shaft seal 10A, and is fixed to the outer peripheral surface of the rotating shaft 1 integrally, and a second runner 11B having a disk shape projecting radially outward. And a second ring 12B slidably contacting the second runner 11B in a ring shape fixed to the housing 2. A second secondary seal (not shown) is provided between the second ring 12B and the housing 2.

さらに、第三軸シール10Cは、第二軸シール10Bよりも上方に設けられており、回転軸1の外周面に一体に固定されて、径方向外側に張り出す円盤状をなす第三ランナ11Cと、ハウジング2に固定されたリング状をなして第三ランナ11Cと摺接する間隙を形成する第二リング12Bとを備えている。第三リング12Cとハウジング2との間には、図示しない第三セカンダリシールが設けられている。   Further, the third shaft seal 10C is provided above the second shaft seal 10B, is fixed to the outer peripheral surface of the rotary shaft 1 integrally, and is a third runner 11C having a disk shape projecting radially outward. And a second ring 12B which forms a ring fixed to the housing 2 and forms a gap in sliding contact with the third runner 11C. A third secondary seal (not shown) is provided between the third ring 12 </ b> C and the housing 2.

原子炉一次冷却材は、200〜300℃の高温水であり、この高温水がハウジング2内を上昇しないように、第一軸シール10Aの下部には充填材ポンプ15により高圧の加圧水(シール水)が供給されている。この加圧水は、体積制御タンク16より供給される。なお、第一軸シール10Aを漏洩して第二軸シール10Bの下方に至った加圧水は、遮蔽弁17及び流量計18を経て体積制御タンク16に戻されるようになっている。   The reactor primary coolant is high-temperature water of 200 to 300 ° C., and high-pressure pressurized water (seal water) is placed under the first shaft seal 10A by a filler pump 15 so that the high-temperature water does not rise in the housing 2. ) Is supplied. This pressurized water is supplied from the volume control tank 16. The pressurized water that leaks through the first shaft seal 10A and reaches the lower side of the second shaft seal 10B is returned to the volume control tank 16 through the shielding valve 17 and the flow meter 18.

第三軸シール10Cの下方の空間、即ち、第三軸シール10Cと第二軸シール10Bとの間の空間には、パージ水と称される純水が供給されている。このパージ水は高所に設けられたパージ水ヘッドタンク19から図示しない絞り及び流量計20を経て供給される。なお、パージ水ヘッドタンク19へは、純水メークアップタンク21で準備された純水が純水ポンプ22及び補給弁23を経て供給される。この補給弁23は、パージ水ヘッドタンク19中の純水の水頭高さを検出するレベルコントロール装置24によって制御されており、これによりパージ水ヘッドタンク19の水頭高さは所定の値に維持されている。
また、上記パージ水は、第二軸シール10B及び第三軸シール10Cの潤滑と冷却をし、流量計25及びスタンドパイプ26を経てドレンタンク27に回収される。
Pure water called purge water is supplied to the space below the third shaft seal 10C, that is, the space between the third shaft seal 10C and the second shaft seal 10B. This purge water is supplied from a purge water head tank 19 provided at a high place via a throttle and a flow meter 20 (not shown). Note that the pure water prepared in the pure water makeup tank 21 is supplied to the purge water head tank 19 via the pure water pump 22 and the refill valve 23. The replenishing valve 23 is controlled by a level control device 24 that detects the head height of pure water in the purge water head tank 19, whereby the head height of the purge water head tank 19 is maintained at a predetermined value. ing.
The purge water lubricates and cools the second shaft seal 10B and the third shaft seal 10C, and is collected in the drain tank 27 via the flow meter 25 and the stand pipe 26.

なお、第一軸シール10Aの下方の加圧水の温度は70℃でその圧力は約15.5MPaとされている。第一軸シール10Aでは、この加圧水が約0.3MPaまで減圧され、即ち、第二軸シール10Bの下方の空間の加圧水の圧力は約0.3MPaとなる。そして、第二軸シール10Bでは、この約0.3MPaの圧力が約0.03MPaまで減圧され、さらに第三軸シール10Cでは、大気圧まで減圧されるようになっている。   The temperature of the pressurized water below the first shaft seal 10A is 70 ° C., and the pressure is about 15.5 MPa. In the first shaft seal 10A, this pressurized water is depressurized to about 0.3 MPa, that is, the pressure of the pressurized water in the space below the second shaft seal 10B is about 0.3 MPa. In the second shaft seal 10B, the pressure of about 0.3 MPa is reduced to about 0.03 MPa, and in the third shaft seal 10C, the pressure is reduced to atmospheric pressure.

ここで、全交流電源喪失時には、第一軸シール10Aの下方おける通常運転時70℃の加圧水が、原子炉一次冷却材により加熱されることで300℃程度まで上昇することが想定される。このような高温の加圧水(以下、高温加圧水と称する。)によって第一軸シール10Aが突破された場合、該高温加圧水が第二軸シール10Bに至り、高温加圧水の漏出を招くおそれがある。これに対して本実施形態では、例えば温度が300℃、圧力が約19MPaの高温加圧水の第二軸シール10Bへの到達を回避すべく、漏洩防止シール30が設けられている。   Here, when all AC power is lost, it is assumed that pressurized water at 70 ° C. during normal operation below the first shaft seal 10A is heated to about 300 ° C. by being heated by the reactor primary coolant. When the first shaft seal 10A is broken through by such high-temperature pressurized water (hereinafter referred to as “high-temperature pressurized water”), the high-temperature pressurized water reaches the second shaft seal 10B and may cause leakage of the high-temperature pressurized water. On the other hand, in the present embodiment, for example, a leakage preventing seal 30 is provided to avoid reaching the second shaft seal 10B of high-temperature pressurized water having a temperature of 300 ° C. and a pressure of about 19 MPa.

この漏洩防止シール30は、第一軸シール10Aと第二軸シール10Bとの間におけるハウジング2と回転軸1との間隙に設けられており、本実施形態では、図3に示すように、ハウジング2に設けられた環状溝3に収容されるように設けられている。   This leakage prevention seal 30 is provided in the gap between the housing 2 and the rotary shaft 1 between the first shaft seal 10A and the second shaft seal 10B. In this embodiment, as shown in FIG. 2 is provided so as to be accommodated in an annular groove 3 provided in 2.

この環状溝3は、ハウジング2の内周面から回転軸1の径方向(以下、単に径方向と称する)に凹むように形成されており、軸線0を中心として回転軸1の周方向(以下、単に周方向と称する)に延在する円環状をなしている。また、環状溝3は、下方(軸線0方向一方側)を向く上側内壁面4と、該上側内壁面4に対向して上方(軸線0方向他方側)を向く下側内壁面5と、径方向内側を向き上側内壁面4及び下側内壁面5に接続された底壁面6とを有している。   The annular groove 3 is formed so as to be recessed from the inner peripheral surface of the housing 2 in the radial direction of the rotary shaft 1 (hereinafter simply referred to as the radial direction). , Simply referred to as the circumferential direction). Further, the annular groove 3 has an upper inner wall surface 4 facing downward (one side in the axis 0 direction), a lower inner wall surface 5 facing the upper inner wall surface 4 and facing upward (the other side in the axis 0 direction), and a diameter. It has a bottom wall surface 6 that faces the inner side in the direction and is connected to the upper inner wall surface 4 and the lower inner wall surface 5.

さらに、環状溝3における下側内壁面5には、周方向に間隔をあけて、該下側内壁面5から下方に向かって凹み径方向内側に開口する座ぐり部7が設けられている。なお、この座ぐり部7は、底壁面6よりも径方向外側に向かって凹むように形成されている。   Further, the lower inner wall surface 5 in the annular groove 3 is provided with a counterbore portion 7 that is recessed downward from the lower inner wall surface 5 and opens inward in the radial direction with an interval in the circumferential direction. The counterbore 7 is formed so as to be recessed radially outward from the bottom wall surface 6.

本実施形態の漏洩防止シール30は、シールリング31とサーモアクチュエータ60とを備えている。
シールリング31は、図2及び図3に示すように、回転軸1を周囲から取り囲むように、該回転軸1の周方向に延在している。即ち、このシールリング31は軸線0を中心とした円環状をなしている。
The leak prevention seal 30 of this embodiment includes a seal ring 31 and a thermoactuator 60.
As shown in FIGS. 2 and 3, the seal ring 31 extends in the circumferential direction of the rotary shaft 1 so as to surround the rotary shaft 1 from the periphery. That is, the seal ring 31 has an annular shape with the axis 0 as the center.

また、シールリング31は、その外周側の部分が例えばステンレス等からなるリング本体32とされている。このリング本体32における下側を向く面は、環状溝3の下側内壁面5に当接している。
さらに、リング本体32の内周側には、例えば耐熱性を備えた樹脂からなる樹脂リング34が設けられている。即ち、図3に示すように、リング本体32の径方向内側を向く面には、周方向全域にわたって径方向外側に向かって凹む装着溝33が形成されており、該装着溝33に樹脂リング34の外周側の部分が嵌合されている。
Further, the seal ring 31 is a ring body 32 whose outer peripheral portion is made of, for example, stainless steel. The lower surface of the ring body 32 is in contact with the lower inner wall surface 5 of the annular groove 3.
Further, a resin ring 34 made of, for example, a resin having heat resistance is provided on the inner peripheral side of the ring main body 32. That is, as shown in FIG. 3, a mounting groove 33 is formed on the surface facing the radially inner side of the ring body 32 so as to be recessed toward the radially outer side over the entire circumferential direction, and the resin ring 34 is formed in the mounting groove 33. The outer peripheral side portion is fitted.

このようにして、樹脂リング34はリング本体32よりも径方向内側に向かって張り出しており、リング本体32と樹脂リング34が固定一体化されたシールリング31が構成されている。なお、リング本体32の軸線0方向の寸法に比べて樹脂リング34の軸線0方向の寸法は小さく設定されている。   In this way, the resin ring 34 protrudes radially inward from the ring body 32, and the seal ring 31 is configured in which the ring body 32 and the resin ring 34 are fixedly integrated. The dimension of the resin ring 34 in the axis 0 direction is set smaller than the dimension of the ring body 32 in the axis 0 direction.

また、通常時、即ち、漏洩防止シール30に高温加圧水が到達してない状態(以下、初期状態と称する。)においては、樹脂リング34の内径は回転軸1の外径よりも僅かに大きく設定されており、これによって樹脂リング34の内周面と回転軸1の外周面との間には僅かに間隙が形成されている。   Further, in the normal state, that is, in a state where the high-temperature pressurized water does not reach the leakage prevention seal 30 (hereinafter referred to as an initial state), the inner diameter of the resin ring 34 is set slightly larger than the outer diameter of the rotating shaft 1. Thus, a slight gap is formed between the inner peripheral surface of the resin ring 34 and the outer peripheral surface of the rotary shaft 1.

このようなシールリング31は、図2に示すように、その延在方向の両端、即ち、周方向の両端に、それぞれ独立した第一端部41及び第二端部51を有している。即ち、シールリング31は、その全周にわたって一体に延在する円環状をなしているのではなく、互いに非接合とされた第一端部41及び第二端部51を有している。   As shown in FIG. 2, the seal ring 31 has a first end 41 and a second end 51 that are independent from each other in the extending direction, that is, in the circumferential direction. That is, the seal ring 31 does not have an annular shape extending integrally around the entire circumference, but has a first end portion 41 and a second end portion 51 that are not joined to each other.

さらに、シールリング31は、第一端部41側と第二端部51側とが周方向に互いに対向するように延在している。これによって、シールリング31は、全体としてC字状をなしている。   Further, the seal ring 31 extends so that the first end portion 41 side and the second end portion 51 side face each other in the circumferential direction. As a result, the seal ring 31 has a C-shape as a whole.

なお、第一端部41と第二端部51とは互いに周方向に相対移動可能とされている。即ち、第一端部41と第二端部51とが周方向に近接するように相対移動する際には、シールリング31が全体として縮径する。反対に、第一端部41と第二端部51とが周方向に離間するように相対移動する際には、シールリング31が全体として拡径する。   The first end portion 41 and the second end portion 51 can be moved relative to each other in the circumferential direction. That is, when the first end portion 41 and the second end portion 51 are relatively moved so as to be close to each other in the circumferential direction, the seal ring 31 is reduced in diameter as a whole. On the other hand, when the first end portion 41 and the second end portion 51 are relatively moved so as to be separated from each other in the circumferential direction, the diameter of the seal ring 31 is increased as a whole.

また、シールリング31における第一端部41側の部分には、径方向外側に延在するように突出する第一突出部44がリング本体32に一体に形成されている。
さらに、シールリング31における第二端部51側の部分には、径方向外側に延在するように突出する第二突出部54がリング本体32に一体に形成されている。
Further, a first projecting portion 44 projecting so as to extend radially outward is integrally formed with the ring body 32 at a portion of the seal ring 31 on the first end portion 41 side.
Further, a second projecting portion 54 that projects so as to extend radially outward is formed integrally with the ring body 32 at a portion on the second end 51 side of the seal ring 31.

サーモアクチュエータ60は、高温加圧水を熱源として駆動可能に構成されたアクチュエータであって、図1に示すように、シリンダ61と、ロッド62とを備えている。
シリンダ61は、外形円筒形状をなす部材であって、その内部には設定温度に達することで膨張するワックスが封止されている。本実施形態では、高温加圧水の温度、例えば200℃〜300℃でワックスが膨張するように構成されている。
The thermoactuator 60 is an actuator configured to be driven using high-temperature pressurized water as a heat source, and includes a cylinder 61 and a rod 62 as shown in FIG.
The cylinder 61 is a member having an outer cylindrical shape, and the inside thereof is sealed with wax that expands when reaching a set temperature. In this embodiment, it is comprised so that a wax may expand | swell at the temperature of high temperature pressurized water, for example, 200 to 300 degreeC.

ロッド62は、シリンダ61の内部のワックスが膨張した際に、これに伴って円柱状をなすシリンダ61の端面から突出するように構成されている。 したがって、サーモアクチュエータ60に高温加圧水が到達した際には、該高温加圧水を熱源としてワックスが膨張し、該サーモアクチュエータ60のロッド62が突出する。換言すれば、本実施形態のサーモアクチュエータ60は、高温加圧水を熱源として駆動されることで、ロッド62が突出する構成とされている。   When the wax inside the cylinder 61 expands, the rod 62 is configured to protrude from the end surface of the cylinder 61 that forms a columnar shape. Therefore, when the hot pressurized water reaches the thermoactuator 60, the wax expands using the hot pressurized water as a heat source, and the rod 62 of the thermoactuator 60 protrudes. In other words, the thermoactuator 60 of the present embodiment is configured such that the rod 62 protrudes by being driven using high-temperature pressurized water as a heat source.

なお、サーモアクチュエータ60としては、上記構成のみならず、例えば熱膨張率が異なる2枚の金属板を貼り合わせてなるバイメタルを用いた構成であってもよい。この場合、温度変化によってバイメタルの曲がり方が変化する性質を利用して、設定温度に達した際にシリンダ61からロッド62が突出するように構成されている。   The thermoactuator 60 is not limited to the above configuration, and may be a configuration using a bimetal formed by bonding two metal plates having different thermal expansion coefficients, for example. In this case, the rod 62 protrudes from the cylinder 61 when the set temperature is reached by utilizing the property that the bimetal bending changes according to the temperature change.

このようなサーモアクチュエータ60のロッド62は、その先端がシールリング31におけるリング本体32の第一突出部44に接続されている。より詳細には、ロッド62の先端が第一突出部44に対して第二突出部54側とは反対側から接続されている。また、シリンダ61は、ハウジング2内に形成された図示しない収納部に収納された状態で、該ハウジング2に一体に固定されている。これによって、サーモアクチュエータ60の駆動時にはロッド62が突出することにより、該ロッド62が第一突出部44を第二突出部54に向かって押圧する。即ち、ロッド62の突出によって、第一端部41が第二端部51に近接する。   The tip of the rod 62 of the thermoactuator 60 is connected to the first protrusion 44 of the ring body 32 in the seal ring 31. More specifically, the tip of the rod 62 is connected to the first protrusion 44 from the side opposite to the second protrusion 54 side. The cylinder 61 is integrally fixed to the housing 2 in a state of being housed in a housing portion (not shown) formed in the housing 2. As a result, the rod 62 protrudes when the thermoactuator 60 is driven, so that the rod 62 presses the first protrusion 44 toward the second protrusion 54. That is, the first end portion 41 approaches the second end portion 51 due to the protrusion of the rod 62.

なお、シールリング31におけるリング本体32の上方を向く面と環状溝3における上側内壁面4は周方向全域にわたって密着している。
また、シールリング31におけるリング本体32の下方を向く面と環状溝3における下側内壁面5は周方向全域にわたって密着している。
さらに、通常時においては、リング本体32の径方向外側を向く面と環状溝3の底壁面6とは周方向全域にわたって密着している。
The surface of the seal ring 31 facing the upper side of the ring body 32 and the upper inner wall surface 4 of the annular groove 3 are in close contact with each other in the entire circumferential direction.
Further, the surface of the seal ring 31 facing the lower side of the ring body 32 and the lower inner wall surface 5 of the annular groove 3 are in close contact with each other in the entire circumferential direction.
Further, in a normal state, the surface facing the radially outer side of the ring body 32 and the bottom wall surface 6 of the annular groove 3 are in close contact with each other in the entire circumferential direction.

次に以上のような構成の原子炉冷却材ポンプ100における漏洩防止シール30の作用について説明する。
第一軸シール10Aの下方の加圧水が加熱されて高温加圧水となった際に、該高温加圧水が第一軸シール10Aを突破して漏洩防止シール30に到達すると、該漏洩防止シール30のサーモアクチュエータ60が高温加圧水によって加熱される。
Next, the operation of the leakage prevention seal 30 in the reactor coolant pump 100 having the above configuration will be described.
When the pressurized water below the first shaft seal 10A is heated to become high-temperature pressurized water, when the high-temperature pressurized water breaks through the first shaft seal 10A and reaches the leakage prevention seal 30, the thermoactuator of the leakage prevention seal 30 60 is heated by hot pressurized water.

これにより、高温加圧水を熱源としてサーモアクチュエータ60内部のワックスが所定温度に到達すると、該ワックスが膨張することにより、サーモアクチュエータ60のロッド62がシリンダ61から突出する。   Thus, when the wax inside the thermoactuator 60 reaches a predetermined temperature using the high-temperature pressurized water as a heat source, the wax expands, and the rod 62 of the thermoactuator 60 protrudes from the cylinder 61.

すると、サーモアクチュエータ60のロッド62がシールリング31の第一突出部44を第二突出部54に向かって押圧し、該シールリング31の第一端部41が第二端部51に向かって近接する。これによって、シールリング31の周方向の寸法が小さくなり、即ち、該シールリング31が縮径する。   Then, the rod 62 of the thermoactuator 60 presses the first projecting portion 44 of the seal ring 31 toward the second projecting portion 54, and the first end portion 41 of the seal ring 31 approaches the second end portion 51. To do. As a result, the circumferential dimension of the seal ring 31 is reduced, that is, the diameter of the seal ring 31 is reduced.

このようにシールリング31が縮径すると、シールリング31のリング本体32における径方向外側を向く面と環状溝3の底壁面6との間に間隙が形成される。するとこの間隙に、即ち、シールリング31の径方向外側に、高温加圧水が座ぐり部7を介して流入する。これによって、シールリング31は高温加圧水により周方向全域にわたって径方向内側に向かって押圧され、上記シールリング31の縮径が促進される。   When the diameter of the seal ring 31 is thus reduced, a gap is formed between the surface of the seal body 31 that faces the outer side in the radial direction of the ring body 32 and the bottom wall surface 6 of the annular groove 3. Then, high-temperature pressurized water flows into this gap, that is, radially outward of the seal ring 31 through the counterbore portion 7. Thereby, the seal ring 31 is pressed radially inward by the high-temperature pressurized water over the entire circumferential direction, and the diameter reduction of the seal ring 31 is promoted.

そして、このようなシールリング31の縮径によって、該シールリング31と回転軸1との間隙が縮小し、あるいは、シールリング31の内周面、即ち、樹脂リング34の内周面が回転軸1の外周面に密着する。これによって、高温加圧水の下方から上方に向かっての流通が規制される。   The gap between the seal ring 31 and the rotary shaft 1 is reduced by the reduced diameter of the seal ring 31, or the inner peripheral surface of the seal ring 31, that is, the inner peripheral surface of the resin ring 34 is the rotary shaft. It adheres to the outer peripheral surface of 1 Thereby, the flow from the lower side to the upper side of the hot pressurized water is restricted.

以上のように、本実施形態の原子炉冷却材ポンプ100によれば、異常時に高温加圧水が漏洩防止シール30まで到達した際には、該高温加圧水を熱源としてサーモアクチュエータ60が駆動する。この駆動によりサーモアクチュエータ60がシールリング31を縮径させることで、シールリング31と回転軸1との間隙が周方向にわたって縮小し、あるいはシールリング31が周方向にわたって回転軸1に密着する。したがって、異常時における高温高圧の加圧水の流通を規制することが可能となり、例えば特に全交流電源損失の最大継続時間と想定される72時間以内に一次冷却材が外部に漏洩することを回避できる。   As described above, according to the reactor coolant pump 100 of the present embodiment, when the high-temperature pressurized water reaches the leakage prevention seal 30 at the time of abnormality, the thermoactuator 60 is driven using the high-temperature pressurized water as a heat source. The thermoactuator 60 reduces the diameter of the seal ring 31 by this driving, so that the gap between the seal ring 31 and the rotary shaft 1 is reduced in the circumferential direction, or the seal ring 31 is in close contact with the rotary shaft 1 in the circumferential direction. Therefore, it is possible to regulate the flow of high-temperature and high-pressure pressurized water at the time of an abnormality, and for example, it is possible to avoid leakage of the primary coolant to the outside within 72 hours, which is assumed to be the maximum duration of all AC power loss.

また、異常時に高温加圧水が漏洩防止シール30に到達し、サーモアクチュエータ60の駆動によってシールリング31の縮径が始まると、該高温加圧水は環状溝3の座ぐり部7を介してシールリング31の径方向外側の間隙へと回り込む。これにより、シールリング31は高温加圧水によって径方向内側へと向かって押圧されるため、シールリング31と回転軸1との間隙を周方向全域にわたってより一層確実に縮小させることができ、あるいは、シールリング31を周方向全域にわたって回転軸1により一層確実に密着させることができる。   Further, when the hot pressurized water reaches the leakage prevention seal 30 in an abnormal state and the diameter of the seal ring 31 starts to be reduced by driving the thermoactuator 60, the hot pressurized water passes through the counterbore 7 of the annular groove 3 and It wraps around the radially outer gap. Thereby, since the seal ring 31 is pressed radially inward by the high-temperature pressurized water, the gap between the seal ring 31 and the rotary shaft 1 can be more reliably reduced over the entire circumferential direction, or the seal The ring 31 can be more closely contacted with the rotating shaft 1 over the entire circumferential direction.

さらに、シールリング31は、ステンレス鋼からなるリング本体32と、該ステンレス鋼の内周側に設けられて樹脂からなる樹脂リング34とから構成されているため、リング本体32によりシールリング31の耐久性を担保しつつ、金属と比較して柔軟性の高い樹脂により回転軸1への密着性を担保することができる。   Further, since the seal ring 31 is composed of a ring body 32 made of stainless steel and a resin ring 34 made of resin provided on the inner peripheral side of the stainless steel, the seal ring 31 is made durable by the ring body 32. Adhesiveness to the rotating shaft 1 can be ensured by a resin having higher flexibility than metal, while ensuring the property.

次に本発明の第二実施形態の原子炉冷却材ポンプ100について図4を参照して説明する。第二実施形態については、第一実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
この第二実施形態の原子炉冷却材ポンプ100においては、第一実施形態の構成に加えて、シールリング31の第一端部41と第二端部51とを互いに離間するように付勢する付勢手段としてのバネ部材70を有している。
Next, a reactor coolant pump 100 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. About 2nd embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to 1st embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted.
In the reactor coolant pump 100 of the second embodiment, in addition to the configuration of the first embodiment, the first end 41 and the second end 51 of the seal ring 31 are urged so as to be separated from each other. A spring member 70 is provided as a biasing means.

即ち、このバネ部材70は、シールリング31の周方向に収縮可能なバネ要素を有する例えばコイルスプリング等の部材であって、該シールリング31の第一端部41と第二端部51との間、本実施形態では第一突出部44と第二突出部54との間に、これら第一突出部44と第二突出部54とにわたって設けられている。なお、バネ部材70としては、コイルスプリングに限られず、他のバネ常数を有する部材を用いてもよい。
このバネ部材70の一端は第一端部41に接続されており、他端は第二端部51に接続されている。そして、通常時においては、このバネ部材70は第一端部41と第二端部51との間にて圧縮状態とされており、これら第一端部41と第二端部51とを周方向に互いに離間させる付勢力を発生させている。
That is, the spring member 70 is a member such as a coil spring having a spring element that can contract in the circumferential direction of the seal ring 31, and includes a first end 41 and a second end 51 of the seal ring 31. In the present embodiment, the first protrusion 44 and the second protrusion 54 are provided between the first protrusion 44 and the second protrusion 54. The spring member 70 is not limited to a coil spring, and other members having a spring constant may be used.
One end of the spring member 70 is connected to the first end portion 41, and the other end is connected to the second end portion 51. In a normal state, the spring member 70 is in a compressed state between the first end portion 41 and the second end portion 51, and the first end portion 41 and the second end portion 51 are connected to each other. The urging forces that are separated from each other in the direction are generated.

なお、本実施形態では、サーモアクチュエータ60の駆動時におけるロッド62による第一端部41の押圧力は、上記バネ部材70の付勢力よりも大きくなるように設定されている。   In this embodiment, the pressing force of the first end 41 by the rod 62 when the thermoactuator 60 is driven is set to be larger than the urging force of the spring member 70.

第二実施形態の原子炉冷却材ポンプ100においては、通常時にはバネ部材70が第一端部41と第二端部51とを付勢力により離間させているため、シールリング31を確実に拡径状態とすることができる。これによって、シールリング31は環状溝3の底壁面6に密着し、シールリング31と回転軸1との間の隙間を確保することができる。したがって、通常時における回転軸1の回転を妨げることはなく、該回転軸1とシールリング31との誤接触を回避することができる。   In the reactor coolant pump 100 of the second embodiment, the spring member 70 normally separates the first end portion 41 and the second end portion 51 by the biasing force, so that the diameter of the seal ring 31 is reliably increased. State. As a result, the seal ring 31 is in close contact with the bottom wall surface 6 of the annular groove 3, and a gap between the seal ring 31 and the rotary shaft 1 can be secured. Therefore, the rotation of the rotating shaft 1 during normal operation is not hindered, and erroneous contact between the rotating shaft 1 and the seal ring 31 can be avoided.

また、高温加圧水が漏洩防止シール30に到達すると、該高温加圧水を熱源としてサーモアクチュエータ60が駆動し、シールリング31の第一端部41を第二端部51に向かって押圧する。この際、サーモアクチュエータ60のロッド62の押圧力はバネ部材70の付勢力よりも大きく設定されているため、該バネ部材70の付勢力に抗して第一端部41と第二端部51とを確実に近接させることができる。   When the hot pressurized water reaches the leakage prevention seal 30, the thermoactuator 60 is driven using the hot pressurized water as a heat source, and presses the first end 41 of the seal ring 31 toward the second end 51. At this time, since the pressing force of the rod 62 of the thermoactuator 60 is set larger than the biasing force of the spring member 70, the first end portion 41 and the second end portion 51 are resisted against the biasing force of the spring member 70. Can be reliably brought close to each other.

したがって、シールリング31の周方向の寸法が小さくすることができ、即ち、該シールリング31を確実に縮径させることができる。これによって、第一実施形態同様、該シールリング31と回転軸1との間隙が縮小し、あるいは、シールリング31の内周面、即ち、樹脂リング34の内周面が回転軸1の外周面に密着し、高温加圧水の下方から上方に向かって流通を規制することができる。   Therefore, the dimension of the seal ring 31 in the circumferential direction can be reduced, that is, the diameter of the seal ring 31 can be reliably reduced. As a result, as in the first embodiment, the gap between the seal ring 31 and the rotary shaft 1 is reduced, or the inner peripheral surface of the seal ring 31, that is, the inner peripheral surface of the resin ring 34 is the outer peripheral surface of the rotary shaft 1. It is possible to regulate the flow from the lower side to the upper side of the hot pressurized water.

なお、第二実施形態の変形例として、例えば図5に示すように、シールリング31自体が、該シールリング31の第一端部41と第二端部51とを離間させるように、即ち、シールリング31を拡径させるように付勢力を発生させるバネ要素として働くものであってもよい。この変形例では、シールリング31がC字型の広がりバネとして構成されており、シールリング31自体が付勢手段としての役割を有している。   As a modification of the second embodiment, for example, as shown in FIG. 5, the seal ring 31 itself separates the first end 41 and the second end 51 of the seal ring 31, that is, It may act as a spring element that generates a biasing force so as to expand the diameter of the seal ring 31. In this modification, the seal ring 31 is configured as a C-shaped spreading spring, and the seal ring 31 itself has a role as an urging means.

これによっても、第二実施形態同様、通常時においてはシールリング31と回転軸1との間隙を確保することができる一方、異常時には、高温加圧水の下方から上方に向かっての流通を規制することができる。   Even in this manner, as in the second embodiment, the gap between the seal ring 31 and the rotary shaft 1 can be secured in the normal time, while the flow from the lower side to the upper side of the hot pressurized water is restricted in the abnormal time. Can do.

次に本発明の第三実施形態の原子炉冷却材ポンプ100について図6及び図7を参照して説明する。第三実施形態については、第一実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
第三実施形態は、サーモアクチュエータ60の駆動によって、シールリング31の第一端部41が径方向内側かつ第二端部51側に向かって押圧されるように構成されている。
Next, a reactor coolant pump 100 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. About 3rd embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to 1st embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted.
The third embodiment is configured such that the first end 41 of the seal ring 31 is pressed radially inward and toward the second end 51 by driving the thermoactuator 60.

即ち、第三実施携帯では、サーモアクチュエータ60は、シールリング31の接線方向から軸線0に直交する面内において傾斜して延在するように配置されている。これによって、サーモアクチュエータ60のロッド62が突出すると、該第一端部41を径方向内側かつ第二端部51側に向かって押圧する。   That is, in the third embodiment mobile phone, the thermoactuator 60 is arranged so as to be inclined and extend in a plane perpendicular to the axis 0 from the tangential direction of the seal ring 31. As a result, when the rod 62 of the thermoactuator 60 protrudes, the first end 41 is pressed radially inward and toward the second end 51.

また、サーモアクチュエータ60の収納部80には、該サーモアクチュエータ60の延在方向に沿って延びる第一案内面81が形成されている。本実施形態では、収納部80を画成する面の一部が第一案内面81とされている。この第一案内面81は、径方向内側に向かうに従って第一端部41から第二端部51に向かって傾斜している。   A first guide surface 81 extending along the extending direction of the thermoactuator 60 is formed in the storage portion 80 of the thermoactuator 60. In the present embodiment, a part of the surface that defines the storage unit 80 is the first guide surface 81. The first guide surface 81 is inclined from the first end portion 41 toward the second end portion 51 as it goes radially inward.

また、上記第一案内面81よりも第二端部51側には、該第一案内面81よりも一段径方向外側にずれるようにして、第一案内面81と平行に延在する第二案内面82が形成されている。これら第一案内面81と第二案内面82とを接続する段差面は、通常時の第二突出部54が当接可能な第一当接面83とされている。また、該第一当接面83に対向するようにして、第二案内面82における第一当接面83の反対側には、該第二案内面82に接続された第二当接面84が形成されている。この第二当接面84には、第二突出部54が異常時に当接するようになっている。   Further, a second end extending in parallel with the first guide surface 81 on the second end 51 side with respect to the first guide surface 81 so as to be shifted outward in the radial direction by one step from the first guide surface 81. A guide surface 82 is formed. The step surface connecting the first guide surface 81 and the second guide surface 82 is a first abutment surface 83 on which the normal second protrusion 54 can abut. Further, a second contact surface 84 connected to the second guide surface 82 is provided on the opposite side of the second contact surface 82 to the first contact surface 83 so as to face the first contact surface 83. Is formed. The second protrusion 54 comes into contact with the second contact surface 84 at the time of abnormality.

上記第一案内面81にはシールリング31の第一突出部44における径方向外側を向く面である第一被案内面86が摺動可能に当接している。また、第二案内面82には、シールリング31の第二突出部54における径方向外側を向く面である第二被案内面87が摺動可能に当接している。   The first guided surface 81 is slidably in contact with a first guided surface 86 which is a surface facing the radially outer side of the first projecting portion 44 of the seal ring 31. The second guided surface 82 is slidably in contact with a second guided surface 87 that is a surface facing the radially outer side of the second protruding portion 54 of the seal ring 31.

次に第三実施形態の原子炉冷却材ポンプ100における漏洩防止シール30の作用について説明する。
通常時においては、図6に示すように、シールリング31のリング本体32における第一端部41と第二端部51とは互いに離間した状態にあり、第二突出部54は第一当接面83に当接している。また、第一突出部44における第一被案内面86は第一案内面81に当接しており、第二突出部54における第二被案内面87は第二案内面82に当接している。
Next, the operation of the leakage prevention seal 30 in the reactor coolant pump 100 of the third embodiment will be described.
In a normal state, as shown in FIG. 6, the first end 41 and the second end 51 of the ring body 32 of the seal ring 31 are in a state of being separated from each other, and the second protrusion 54 is in the first contact. It is in contact with the surface 83. Further, the first guided surface 86 in the first protrusion 44 is in contact with the first guide surface 81, and the second guided surface 87 in the second protrusion 54 is in contact with the second guide surface 82.

そして、第一実施形態同様、漏洩防止シール30のサーモアクチュエータ60が高温加圧水によって加熱されて該サーモアクチュエータ60内部のワックスが所定温度に到達すると、該ワックスが膨張することにより、サーモアクチュエータ60のロッド62がシリンダ61から突出する。   As in the first embodiment, when the thermoactuator 60 of the leakage prevention seal 30 is heated by the high-temperature pressurized water and the wax inside the thermoactuator 60 reaches a predetermined temperature, the wax expands, and the rod of the thermoactuator 60 62 protrudes from the cylinder 61.

これによって、シールリング31におけるリング本体32の第一突出部44が径方向内側かつ第二突出部54側に向かって押圧され、即ち、第一端部41が径方向内側かつ第二端部51側に押圧される。すると、シールリング31の第一端部41が径方向内側に向かいながら第二端部51に向かって近接する。   As a result, the first protrusion 44 of the ring body 32 in the seal ring 31 is pressed radially inward and toward the second protrusion 54, that is, the first end 41 is radially inward and the second end 51. Pressed to the side. Then, the first end portion 41 of the seal ring 31 approaches the second end portion 51 while being directed radially inward.

この際、リング本体32における第一突出部44の第一被案内面86が第一案内面81に沿って案内されることにより、第一端部41が円滑に径方向内側かつ第二端部51に向かって移動する。   At this time, the first guided surface 86 of the first projecting portion 44 in the ring body 32 is guided along the first guiding surface 81, so that the first end portion 41 is smoothly radially inward and the second end portion. Move toward 51.

このように第一端部41が第二端部51に向かって近接していくと、シールリング31全体がロッド62の押圧方向に移動することで、第二端部51が第一端部41の移動につられるようにして第二当接面84側へと向かって移動する。そして、該第二突出部54が第二当接面84に当接した段階で、最終的には図7に示すように第一端部41と第二端部51とが当接する。この結果、シールリング31の内径は当初より縮径したものとなる。   When the first end portion 41 approaches the second end portion 51 in this way, the entire seal ring 31 moves in the pressing direction of the rod 62, so that the second end portion 51 becomes the first end portion 41. The second contact surface 84 is moved toward the second contact surface 84 side. Then, when the second projecting portion 54 comes into contact with the second contact surface 84, the first end portion 41 and the second end portion 51 finally come into contact as shown in FIG. As a result, the inner diameter of the seal ring 31 is reduced from the beginning.

また、第二突出部54が第一当接面83から第二当接面84に移動する過程においては、第二突出部54の第二被案内面87が第二案内面82に沿って案内されることで円滑な移動が実現される。   In the process in which the second protrusion 54 moves from the first contact surface 83 to the second contact surface 84, the second guided surface 87 of the second protrusion 54 guides along the second guide surface 82. As a result, smooth movement is realized.

このようにシールリング31の縮径動作が完了し、該シールリング31と回転軸1との間隙が縮小し、あるいは、シールリング31の内周面、即ち、樹脂リング34の内周面が回転軸1の外周面に密着する。これによって、高温加圧水の下方から上方に向かっての流通が規制される。
特に本実施形態では、サーモアクチュエータ60の駆動によって第一端部41が径方向内側かつ第二端部51側に向かって押圧されるため、該シールリング31は回転軸1を抱き込むように容易に縮径する。これによって、シールリング31と回転軸1との密着性を向上させることができる。
Thus, the diameter reduction operation of the seal ring 31 is completed, and the gap between the seal ring 31 and the rotary shaft 1 is reduced, or the inner peripheral surface of the seal ring 31, that is, the inner peripheral surface of the resin ring 34 is rotated. The shaft 1 is in close contact with the outer peripheral surface. Thereby, the flow from the lower side to the upper side of the hot pressurized water is restricted.
In particular, in the present embodiment, since the first end 41 is pressed radially inward and toward the second end 51 by driving the thermoactuator 60, the seal ring 31 can be easily held in the rotary shaft 1. Reduce to diameter. Thereby, the adhesiveness of the seal ring 31 and the rotating shaft 1 can be improved.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば実施形態においては、サーモアクチュエータ60がその駆動により第一端部41を第二端部51に向かって近接させる構成としたが、この逆、即ち、第二端部51を第一端部41に向かって近接させる構成としてもよい。
The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this, and can be appropriately changed without departing from the technical idea of the present invention.
For example, in the embodiment, the thermoactuator 60 is configured to drive the first end 41 closer to the second end 51 by driving the thermoactuator 60, but in reverse, that is, the second end 51 is connected to the first end 41. It is good also as a structure made to approach toward.

また、第一端部41と第二端部51との間にサーモアクチュエータ60を配置するとともに該サーモアクチュエータ60が駆動によって収縮する構成としてもよい。これによっても、異常時に第一端部41と第二端部51とを互いに近接させることができ、シールリング31を確実に縮径させることが可能となる。   Moreover, it is good also as a structure which arrange | positions the thermoactuator 60 between the 1st end part 41 and the 2nd end part 51, and this thermoactuator 60 shrink | contracts by a drive. Also by this, the first end portion 41 and the second end portion 51 can be brought close to each other at the time of abnormality, and the seal ring 31 can be reliably reduced in diameter.

さらに、第三実施形態において、第一突出部44及び第二突出部54を第一案内面81又は第二案内面82によって案内する構成としたが、これに代えて、例えばハウジング2に溝を形成するとともにシールリング31に該溝に係合する凸部を設けてもよい。これによってもロッド62によってシールリング31の第一端部41側が押圧された際に、該シールリング31の凸部がハウジング2の溝によって案内されることで、シールリング31の円滑な縮径を実現することができる。   Further, in the third embodiment, the first projecting portion 44 and the second projecting portion 54 are configured to be guided by the first guide surface 81 or the second guide surface 82. Instead, for example, a groove is formed in the housing 2. A convex portion that is formed and engages with the groove may be provided on the seal ring 31. Accordingly, when the first end 41 side of the seal ring 31 is pressed by the rod 62, the convex portion of the seal ring 31 is guided by the groove of the housing 2, so that the diameter of the seal ring 31 can be reduced smoothly. Can be realized.

1 回転軸
2 ハウジング
3 環状溝
4 上側内壁面
5 下側内壁面
6 底壁面
7 座ぐり部
10 軸シール
10A 第一軸シール
11A 第一ランナ
12A 第一リング
10B 第二軸シール
11B 第二ランナ
12B 第二リング
10C 第三軸シール
11C 第三ランナ
12C 第三リング
15 充填材ポンプ
16 体積制御タンク
17 遮蔽弁
18 流量計
19 パージ水ヘッドタンク
20 流量計
21 純水メークアップタンク
22 純水ポンプ
23 補給弁
24 レベルコントロール装置
25 流量計
26 スタンドパイプ
27 ドレンタンク
30 漏洩防止シール
31 シールリング
32 リング本体
33 装着溝
34 樹脂リング
41 第一端部
44 第一突出部
51 第二端部
54 第二突出部
60 サーモアクチュエータ
61 シリンダ
62 ロッド
70 バネ部材(付勢手段)
80 収納部
81 第一案内面
82 第二案内面
83 第一当接面
84 第二当接面
86 第一被案内面
87 第二被案内面
100 原子炉冷却材ポンプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotating shaft 2 Housing 3 Annular groove 4 Upper inner wall surface 5 Lower inner wall surface 6 Bottom wall surface 7 Counterbore part 10 Shaft seal 10A First shaft seal 11A First runner 12A First ring 10B Second shaft seal 11B Second runner 12B Second ring 10C Third shaft seal 11C Third runner 12C Third ring 15 Filler pump 16 Volume control tank 17 Shielding valve 18 Flow meter 19 Purge water head tank 20 Flow meter 21 Pure water makeup tank 22 Pure water pump 23 Replenishment Valve 24 Level control device 25 Flow meter 26 Stand pipe 27 Drain tank 30 Leak prevention seal 31 Seal ring 32 Ring body 33 Mounting groove 34 Resin ring 41 First end portion 44 First protrusion 51 Second end 54 Second protrusion 60 Thermoactuator 61 Cylinder 62 Rod 70 Spring member (biasing means)
80 Storage portion 81 First guide surface 82 Second guide surface 83 First contact surface 84 Second contact surface 86 First guided surface 87 Second guided surface 100 Reactor coolant pump

Claims (4)

軸線回りに回転する回転軸と、
前記回転軸を取り囲むハウジングと、
前記回転軸と前記ハウジングとの間隙を軸線方向に区画するように設けられ、異常時における高温加圧水の前記軸線方向一方側から他方側への流通を規制する漏洩防止シールと、を備え、
前記漏洩防止シールは、
前記回転軸を取り囲むように該回転軸の周方向に延在して、互いに周方向に対向する第一端部及び第二端部を有するC字状をなすシールリングと、
前記高温加圧水を熱源として駆動し、前記第一端部及び前記第二端部を互いに近接させることで前記シールリングを縮径させるサーモアクチュエータと、を備えることを特徴とする原子炉冷却材ポンプ。
A rotation axis that rotates about an axis,
A housing surrounding the rotating shaft;
A leakage preventing seal that is provided so as to partition the gap between the rotating shaft and the housing in the axial direction, and regulates the flow of high-temperature pressurized water from one side to the other side in the axial direction at the time of abnormality,
The leakage prevention seal is
A C-shaped seal ring extending in the circumferential direction of the rotary shaft so as to surround the rotary shaft and having a first end and a second end facing each other in the circumferential direction;
A reactor coolant pump, comprising: a thermoactuator that is driven by using the high-temperature pressurized water as a heat source and reduces the diameter of the seal ring by bringing the first end and the second end close to each other.
前記シールリングの前記第一端部と前記第二端部とを互いに離間するように付勢する付勢手段を有することを特徴とする請求項1に記載の原子炉冷却材ポンプ。   2. The reactor coolant pump according to claim 1, further comprising a biasing unit that biases the first end portion and the second end portion of the seal ring so as to be separated from each other. 前記サーモアクチュエータの駆動によって、前記第一端部が径方向内側かつ前記第二端部側に向かって押圧されることを特徴とする請求項1又は2に記載の原子炉冷却材ポンプ。   The reactor coolant pump according to claim 1 or 2, wherein the first end portion is pressed radially inward and toward the second end portion by driving the thermoactuator. 前記シールリングは、前記回転軸の外周面と対向する前記ハウジングの内周面から環状に凹む環状溝に収容されており、
該環状溝は、前記シールリングが縮径した際に前記高温加圧水を該シールリングの径方向外側に導入する座ぐり部を有することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の原子炉冷却材ポンプ。
The seal ring is accommodated in an annular groove that is annularly recessed from the inner peripheral surface of the housing facing the outer peripheral surface of the rotating shaft,
The said annular groove has a counterbore part which introduces the said high temperature pressurization water to the radial direction outer side of this seal ring when the said seal ring is diameter-reduced. Reactor coolant pump.
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