KR102139735B1 - One-stop seal for high temperature, high pressure applications - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고온, 고압 적용을 위한 정지 씰에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 원자로 냉각재 펌프에 마련되는 1차 밀봉수단의 기능이 상실된 경우 고온·고압의 유체가 대기공간으로 유출되는 것을 방지하기 위하여 2차 밀봉수단으로 사용되는 고온· 고압 적용을 위한 정지 씰에 있어서, 상기 정지 실은, 기둥형상의 펌프축과, 상기 펌프축을 감싸고 있으며 상기 펌프축과 소정간격 이격되어 펌프축과 사이에 틈새를 가지는 하우징 사이에 설치되고, 형상기억합금소재로 이루어지고, 고온의 유체가 유입되는 경우 변형되면서 상기 펌프축과 근접한 방향으로 이동하는 제1시일부재; 및 일측은 상기 하우징에 고정되고, 타측은 상기 펌프축과 이격된 제1위치 및 상기 펌프축과 접촉되어 상기 틈새를 밀봉시키는 제2위치 사이를 이동가능하며, 합성수지소재로 이루어지는 제2시일부재를 포함하되, 고온의 유체가 유입되어 상기 제1시일부재가 펌프축과 근접하는 방향으로 이동하는 경우 상기 제1시일부재에 의하여 제2시일부재의 타측이 제1위치에서 제2위치로 이동함으로서 펌프측과 하우징 사이의 틈새를 막아 고온·고압의 유체가 대기공간으로 유출되는 것을 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는 고온· 고압 적용을 위한 정지 씰에 대한 것이다.The present invention relates to a stop seal for high-temperature and high-pressure applications, and more specifically, to prevent a high-temperature and high-pressure fluid from flowing into the atmospheric space when the function of the primary sealing means provided in the reactor coolant pump is lost. In the stop seal for high-temperature and high-pressure applications used as a vehicle sealing means, the stop seal includes a pillar-shaped pump shaft, a housing surrounding the pump shaft and spaced apart from the pump shaft by a predetermined distance, and having a gap between the pump shaft. A first seal member installed between, formed of a shape memory alloy material, and moving in a direction close to the pump shaft while being deformed when a high temperature fluid is introduced; And one side is fixed to the housing, the other side is movable between the first position spaced apart from the pump shaft and the second position in contact with the pump shaft to seal the gap, a second seal member made of a synthetic resin material Including, when the high-temperature fluid is introduced and the first seal member moves in a direction close to the pump shaft, the other seal of the second seal member is moved from the first position to the second position by the first seal member. It is for a stop seal for high temperature and high pressure applications, characterized in that a gap between the side and the housing can be prevented from flowing out of the high temperature and high pressure fluid into the atmosphere.

Description

고온, 고압 적용을 위한 정지 씰{ONE-STOP SEAL FOR HIGH TEMPERATURE, HIGH PRESSURE APPLICATIONS}ONE-STOP SEAL FOR HIGH TEMPERATURE, HIGH PRESSURE APPLICATIONS}

본 발명은 고온, 고압 적용을 위한 정지 씰에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 기계적 밀봉장치의 기능이 상실되어도 고온 · 고압의 유체가 대기공간으로 유출되지 않도록 하는 고온, 고압 적용을 위한 정지 씰에 대한 것이다.The present invention relates to a stop seal for high-temperature and high-pressure applications, and more particularly, to a stop seal for high-temperature and high-pressure applications that prevents high-temperature and high-pressure fluids from leaking into the atmosphere even when the mechanical sealing function is lost. will be.

주지된 바와 같이, 원자로 냉각재 펌프는, 원자력 발전소의 1차 계통의 증기발생기 및 원자로 사이에 구비될 수 있다. 상기 원자로 냉각재 펌프는 상기 증기발생기에서 열교환된 냉각수 또는 냉각재(이하, '냉각재'라고 표기함)를 흡입하여 원자로로 토출하는 핵증기공급계통(NSSS: Nuclear Steam Supply System)의 핵심기기이다.As is well known, a reactor coolant pump may be provided between a nuclear power plant primary generator and a nuclear reactor. The reactor coolant pump is a core device of a nuclear steam supply system (NSSS) that sucks heat exchanged in the steam generator or coolant (hereinafter referred to as a'coolant') and discharges it to a nuclear reactor.

이러한 원자로 냉각재 펌프는 상하로 배치된 펌프축을 구비하여 하부에서 냉각재를 흡입하여 일 측방으로 토출하는 소위 수직형 펌프로 구성될 수 있다.The reactor coolant pump may be configured as a so-called vertical pump having a pump shaft disposed up and down to suck coolant from below and discharge it to one side.

도 1은 종래의 원자로 냉각재 펌프의 일 예를 도시한 도면이다.1 is a view showing an example of a conventional reactor coolant pump.

도 1에 도시된 바와 같이, 원자로 냉각재 펌프는, 냉각재를 흡입 및 토출하는 펌핑부(10)와, 상기 펌핑부(10)에 구동력을 제공하는 구동부(20)를 구비할 수 있다.As shown in FIG. 1, the reactor coolant pump may include a pumping unit 10 for suctioning and discharging coolant, and a driving unit 20 providing driving force to the pumping unit 10.

상기 펌핑부(10) 및 구동부(20)는 상하방향을 따라 배치될 수 있다. 상기 구동부(20)는 상기 펌핑부(10)의 상단에 상향 연장되게 설치되어 상기 펌핑부(10)에 의해 지지될 수 있다. 상기 구동부(20)는 통상 전동기를 포함하여 구성되고, 상기 전동기는 펌프축이 상하방향을 따라 배치될 수 있다.The pumping part 10 and the driving part 20 may be arranged along the vertical direction. The driving unit 20 may be installed to be extended upwardly at the upper end of the pumping unit 10 to be supported by the pumping unit 10. The drive unit 20 is usually configured to include an electric motor, and the electric motor may have a pump shaft disposed in the vertical direction.

상기 펌핑부(10)는, 내부에 냉각재의 이동경로가 형성되는 하우징(30)과, 상기 하우징(30)의 내부에 회전 가능하게 배치되는 임펠러(50)와, 일단은 상기 임펠러(50)에 연결되고 타 단은 상향 연장되는 펌프축(60)을 구비할 수 있다.The pumping unit 10 includes a housing 30 in which a movement path of a coolant is formed, an impeller 50 rotatably disposed inside the housing 30, and an impeller 50 at one end. Connected and the other end may have a pump shaft 60 extending upward.

상기 하우징(30)의 하부에는 냉각재를 흡입할 수 있게 흡입부(31)가 형성될 수 있다. 상기 하우징(30)의 일 측부에는 상기 흡입부(31)를 통해 흡입된 냉각재가 토출되는 토출부(32)가 마련될 수 있다. 상기 하우징(30)의 내부 상부영역에는 임펠러(50)가 회전 가능하게 구비될 수 있다. 상기 임펠러(50)는 상하로 배치된 펌프축(60)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 상기 임펠러(50)의 일 측에는 상기 냉각재의 속도 에너지를 압력에너지로 변환해주는 디퓨저 또는 가이드베인(55)(이하, '가이드베인(55)'이라고 표기함)이 구비될 수 있다.A suction part 31 may be formed under the housing 30 to suck the coolant. A discharge part 32 through which the coolant sucked through the suction part 31 is discharged may be provided on one side of the housing 30. An impeller 50 may be rotatably provided in the upper upper region of the housing 30. The impeller 50 may be rotatably coupled to the pump shaft 60 disposed vertically. One side of the impeller 50 may be provided with a diffuser or guide vane 55 (hereinafter referred to as'guide vane 55') that converts the velocity energy of the coolant into pressure energy.

상기 하우징(30)은 상기 가이드베인(55)을 통과한 냉각재의 속도 및 압력의 저하가 억제될 수 있게 구형(球形))으로 구성될 수 있다. 상기 하우징(30)의 상측에는 커버(40)가 구비될 수 있다. 상기 커버(40)의 상부에는 냉각재의 누설을 억제할 수 있게 밀봉유닛(45)이 구비될 수 있다.The housing 30 may be configured in a spherical shape so that a decrease in speed and pressure of a coolant passing through the guide vane 55 can be suppressed. A cover 40 may be provided on the upper side of the housing 30. A sealing unit 45 may be provided at an upper portion of the cover 40 to suppress leakage of coolant.

상기 밀봉유닛(45)은, 예를 들면, 상기 펌프축(60)의 둘레에 축방향을 따라 형성되는 3단 밀봉체(3 stage mechanical seals)(46)를 구비하여 구성될 수 있다. 상기 밀봉유닛(45)은 상기 3단 밀봉체(46)를 둘러싸는 씰하우징(47)을 구비할 수 있다. 축방향을 따라 상기 밀봉유닛(45)의 상측에는 상기 펌프축(60)을 축방향으로 회전 가능하게 지지하는 소위 축추력 베어링 조립체(thrust bearing assembly)(48)가 구비될 수 있다. 상기 축추력 베어링 조립체(48)의 상측에는 상기 구동부(20)를 지지하는 지지부(49)가 마련될 수 있다.The sealing unit 45 may be configured with, for example, three stage mechanical seals 46 formed along an axial direction around the pump shaft 60. The sealing unit 45 may include a seal housing 47 surrounding the three-stage sealing body 46. A so-called thrust bearing assembly 48 for rotatably supporting the pump shaft 60 in the axial direction may be provided on the upper side of the sealing unit 45 along the axial direction. A support portion 49 for supporting the driving portion 20 may be provided on an upper side of the axial thrust bearing assembly 48.

이러한 종래기술의 냉각재 펌프는 기계적 밀봉유닛(45)이 기능 상실시 고온·고압의 냉각재가 바로 대기공간으로 유출되어 버린다는 문제점이 있게 된다. 이와 같이 냉각재가 대기공간으로 유출되는 경우 주변환경에 큰 피해를 유발하게 된다.The coolant pump of the prior art has a problem that the mechanical seal unit 45 malfunctions and the high temperature and high pressure coolant is immediately discharged into the atmospheric space. As such, when the coolant leaks into the atmospheric space, it causes great damage to the surrounding environment.

한편, 미국등록특허 US 5171024에서는, 유체가 누설시 유입되는 유체 누설 유입공간을 외부와 구분시킬 수 있는 하우징(32)과, 적어도 일부가 상기 유체 누설유입공간 내에 배치되고 나머지 부분은 상기 하우징(32)을 관통하여 배치되는 펌프축(34) 사 이에 설치되는 정지 씰(72)을 포함하는 냉각펌프 씰 장치가 개시된다. Meanwhile, in US Patent No. 5171024, a housing 32 capable of distinguishing a fluid leakage inflow space from which the fluid flows when leaking from the outside, and at least a portion disposed in the fluid leakage inflow space, and the rest of the housing 32 ) Is provided with a cooling pump seal device including a stop seal (72) installed between pump shafts (34) disposed through.

이때 상기 정지 씰(72)은 도 2에 도시된 바와 같이, 유체 유입공간 측에 배치되고 상기 펌프축(34)의 둘레를 고리형상으로 감싸고 있으며, 외주면이 상기 하우징에 의하여 지지되어 있고 내주면은 상기 펌프축의 외면에 대하여 소정간격 이격되어 있으며, 상기 정지 씰의 재료는 고온에서 작동하는 형상기억합금으로 구성되어 있게 된다.At this time, the stop seal 72, as shown in Figure 2, is disposed on the side of the fluid inlet space and surrounds the periphery of the pump shaft 34 in an annular shape, the outer circumferential surface is supported by the housing, and the inner circumferential surface is the It is spaced a predetermined distance from the outer surface of the pump shaft, and the material of the stop seal is made of a shape memory alloy that operates at a high temperature.

고온상태에서 상기 정지 씰은 변형이 되면서 도 3에 도시된 바와 같이 유체 누설공간과 외부를 밀봉시키도록 구성되어 있게 된다.In the high temperature state, the stop seal is deformed and is configured to seal the fluid leakage space and the outside as shown in FIG. 3.

이러한 종래기술은 고온의 유체가 내부에 유입되는 경우에는 형상 기억 합금으로 이루어지는 금속소재의 정지 씰(72)이 직접 펌프축(34)에 접촉되게 되는데, 이와 같이 금속소재가 직접 펌프축에 접촉하는 경우에는 펌프축(34)의 진동을 유발하여 원자력 발전소 전체를 정지시켜야 하는 상황을 유발할 수 있게 된다.In the related art, when a high-temperature fluid flows into the inside, the stop seal 72 of a metal material made of a shape memory alloy is brought into direct contact with the pump shaft 34. As such, the metal material directly contacts the pump shaft. In this case, it is possible to cause a situation in which the entire nuclear power plant must be stopped by causing vibration of the pump shaft 34.

특히, 원자력 발전의 이상 상황시에서는 고온의 물이 아닌 고온의 공기만 유입되는 일이 있게 되는데, 이와 같이 고온의 공기만이 유입되는 상황은 위급상황 전단계의 상황인 경우도 있다. 고온의 공기가 유입된 후에 다시 정상상태로 복귀되는 경우도 있으며 고온의 공기가 유입된 후에 고온의 물도 유입되어 원자력 발전소 전체를 정지시켜야 하는 상황이 있을 수 있다.In particular, in an abnormal situation of nuclear power generation, only high temperature air may be introduced, not high temperature water. In this case, only high temperature air is introduced, which may be a situation prior to an emergency. In some cases, it may return to a normal state after the hot air is introduced, and there may be a situation in which the whole of the nuclear power plant must be stopped by introducing hot water after the hot air is introduced.

그러나 종래기술은 고온의 공기만이 유입되는 상황에서도 금속소재로 이루어진 정지 실(72)이 펌프축에 접촉됨으로서 펌프축의 펌프진동을 유발시켜서 원자력 발전소를 정지시켜야 하는 상황에 놓이게 되어 원자력 가동에 있어서 매우 큰 손실을 야기하는 경우가 있게 된다.However, in the prior art, the stop chamber 72 made of a metal material is brought into contact with the pump shaft even when only high temperature air is introduced, thereby causing a pump vibration of the pump shaft, which puts the nuclear power plant at a standstill, and thus is very useful in nuclear power operation. There are cases that cause a great loss.

1. 공개특허 제10-2013-0079250호1. Patent Publication No. 10-2013-0079250 2. 미국 등록특허 US5171024호2. US registered patent US5171024

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 더욱 상세하게는 기계적 밀봉유닛의 기능이 상실되어도 유체가 대기공간으로 유출되지 않도록 하는 고온, 고압 적용을 위한 정지 씰을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been created to solve the above-mentioned problems, and more particularly, it is an object of the present invention to provide a stop seal for high temperature and high pressure applications that prevents fluid from leaking into the atmosphere even when the function of the mechanical sealing unit is lost. .

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고온, 고압 적용을 위한 정지 씰은 원자로 냉각재 펌프에 마련되는 1차 밀봉수단의 기능이 상실된 경우 고온·고압의 유체가 대기공간으로 유출되는 것을 방지하기 위하여 2차 밀봉수단으로 사용되는 고온· 고압 적용을 위한 정지 씰에 있어서,The stop seal for high temperature and high pressure application of the present invention for achieving the above object is to prevent the high temperature and high pressure fluid from leaking into the atmospheric space when the function of the primary sealing means provided in the reactor coolant pump is lost. In the stop seal for high temperature and high pressure application used as a car sealing means,

상기 정지 실은,The stop thread,

기둥형상의 펌프축과, 상기 펌프축을 감싸고 있으며 상기 펌프축과 소정간격 이격되어 펌프축과 사이에 틈새를 가지는 하우징 사이에 설치되고, It is installed between the column-shaped pump shaft and the housing surrounding the pump shaft and being spaced apart from the pump shaft by a predetermined distance, and having a gap between the pump shaft and the pump shaft.

고온 고압의 유체에 작동하는 조립체로, 형상기억합금소재로 이루어지고, 고온의 유체가 유입되는 경우 변형되면서 상기 펌프축과 근접한 방향으로 이동하는 제1시일부재; 및An assembly operating on a high temperature and high pressure fluid, made of a shape memory alloy material, and a first seal member that moves in a direction close to the pump shaft while being deformed when a high temperature fluid is introduced; And

일측은 상기 하우징에 고정되고, 타측은 상기 펌프축과 이격된 제1위치 및 상기 펌프축과 접촉되어 상기 틈새를 밀봉시키는 제2위치 사이를 이동가능하며, 합성수지소재로 이루어지는 제2시일부재를 포함하되,One side is fixed to the housing, the other side is movable between a first position spaced apart from the pump shaft and a second position in contact with the pump shaft to seal the gap, and includes a second seal member made of synthetic resin material. Ha,

고온·고압의 유체가 유입되어 상기 제1시일부재가 펌프축과 근접하는 방향으로 이동하는 경우 상기 제1시일부재에 의하여 제2시일부재의 타측이 제1위치에서 제2위치로 이동함으로서 펌프측과 하우징 사이의 틈새를 막아 고온·고압의 유체가 대기공간으로 유출되는 것을 방지한다.When the high-temperature and high-pressure fluid flows in and the first seal member moves in a direction close to the pump shaft, the other side of the second seal member is moved from the first position to the second position by the first seal member. The gap between the housing and the housing is closed to prevent the high temperature and high pressure fluid from leaking into the atmosphere.

상기 정지 씰에서, 상기 제2시일부재는 상기 펌프축보다 연질의 소재로 이루어질 수 있다.In the stop seal, the second seal member may be made of a softer material than the pump shaft.

상기 정지 씰에서, 상기 펌프축과 상기 제1시일부재 사이에는, 제2시일부재의 타단이 배치되고 상기 제1시일부재가 펌프축으로 근접하여 이동하는 경우 제2시일부재의 타단이 펌프축에 접촉할 수 있다.In the stop seal, when the other end of the second seal member is disposed between the pump shaft and the first seal member, and the first seal member moves close to the pump shaft, the other end of the second seal member is attached to the pump shaft. Can contact you.

상기 정지 씰에서, 상기 제2시일부재는,In the stop seal, the second seal member,

일단이 하우징에 고정된 제1고정부와, 상기 제1고정부로부터 펌프축을 향하여 연장되는 제1연장부를 가지되, 상기 제1연장부에서 상기 펌프축과 마주보는 면의 반대면에는 상기 제1시일부재가 접촉될 수 있다.A first fixing part fixed to the housing and a first extension part extending from the first fixing part toward the pump shaft, wherein the first extension part is provided with the first fixing part on the opposite side of the surface facing the pump shaft. The sealing member may be in contact.

상기 정지 씰에서, 상기 제1연장부의 단부에는 제1시일부재가 이탈하는 것을 방지하기 위하여 상기 펌프축으로부터 멀어지는 방향으로 절곡된 걸림턱이 마련될 수 있다.In the stop seal, a locking jaw bent in a direction away from the pump shaft may be provided at an end portion of the first extension portion to prevent the first seal member from coming off.

상기 정지 씰에서,In the stop seal,

일단은 하우징에 고정되고 타측은 상기 펌프축에 이격된 제3위치와, 상기 펌프축에 접촉하여 상기 틈새를 막는 제4위치 사이를 이동하며,One end is fixed to the housing and the other side moves between the third position spaced apart from the pump shaft and the fourth position contacting the pump shaft to close the gap,

상기 제2시일부재가 상기 틈새를 막은 후에 시일부재 전후에 차압이 발생하는 경우 상기 차압에 의하여 탄성변형된 제2시일부재에 의하여 제3위치에서 제4위치로 이동하면서 틈새를 밀봉시키는 금속소재의 제3시일부재가 더 포함될 수 있다.When a pressure difference occurs before and after the seal member after the second seal member closes the gap, the metal material sealing the gap while moving from the third position to the fourth position by the second seal member elastically deformed by the differential pressure A third seal member may be further included.

상기 정지 씰에서,In the stop seal,

상기 제1시일부재와 제3시일부재의 사이에 제2시일부재가 마련될 수 있다.A second seal member may be provided between the first seal member and the third seal member.

상기 정지 씰에서,In the stop seal,

상기 제3시일부재는,The third seal member,

일단이 하우징에 고정된 제2고정부와, 상기 제2고정부로부터 펌프축을 향하여 연장되는 제2연장부를 가지되, Once the second fixing portion fixed to the housing, and has a second extension extending from the second fixing portion toward the pump shaft,

상기 제2연장부에서 상기 펌프축과 마주보는 면의 반대면은 상기 제2시일부재와 마주볼 수 있다.In the second extension portion, an opposite surface of the surface facing the pump shaft may face the second seal member.

상기 정지 씰에서,In the stop seal,

상기 제3시일부재는, 상기 제2시일부재보다 경질의 소재로 이루어질 수 있다.The third seal member may be made of a harder material than the second seal member.

본 발명에 따른 고온, 고압 적용을 위한 정지 씰은 1차 밀봉수단의 기능이 상실되어도 정지 씰이 펌프축에 기밀성이 있도록 접촉하여 고온 · 고압의 유체가 대기공간으로 유출되는 것을 방지하는 것에 의하여 유체의 대량 손실을 방지할 수 있는 장점이 있다.The stop seal for high temperature and high pressure application according to the present invention prevents the high temperature and high pressure fluid from leaking into the atmosphere by contacting the stop seal so that it is airtight even if the function of the primary sealing means is lost. It has the advantage of preventing the mass loss of.

본 발명에 따른 고온, 고압 적용을 위한 정지 씰은 고온의 공기가 유입되는 경우 형상기억합금이 변형되어 직접적으로 펌프축에 접촉되는 것이 아니라 연질의 플라스틱 소재로 이루어진 제2시일부재가 펌프축에 접촉되는 것에 의하여 펌프축의 진동을 유발하지 않는 장점이 있게 된다.The stop seal for high-temperature and high-pressure applications according to the present invention does not directly contact the pump shaft when the shape memory alloy is deformed when hot air is introduced, but the second seal member made of soft plastic material contacts the pump shaft. By this, there is an advantage that does not cause vibration of the pump shaft.

도 1은 종래기술에 따른 펌프를 나타내는 도면.
도 2는 종래기술에 따른 펌프 내 사용되는 정지씰을 나타내는 도면.ㄷ
도 3은 도 2의 작동모습을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 정지 씰의 일 부분을 도시한 도면.
도 5 및 도 6은 도 4의 정지 씰의 작동모습을 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 정지 씰을 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정지 씰을 나타내는 도면.1 is a view showing a pump according to the prior art.
2 is a view showing a stop seal used in a pump according to the prior art.
Figure 3 is a view showing the operation of Figure 2;
4 is a view showing a portion of a stop seal according to an embodiment of the present invention.
5 and 6 are views showing the operation of the stop seal of FIG. 4.
7 is a view showing a stop seal according to another embodiment of the present invention.
8 is a view showing a stop seal according to another embodiment of the present invention.

이한, 본 발명의 일 실시예에 따른 고온, 고압 적용을 위한 정지 씰을 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.Hereinafter, a stop seal for high temperature and high pressure application according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 정지 씰(130)은 펌프(100)의 하우징(110), 펌프축(120)의 사이에 배치된다. The stop seal 130 according to the present invention is disposed between the housing 110 of the pump 100 and the pump shaft 120.

상기 하우징(110)은, 유체가 누설시 유입되는 유체 유입공간(200)을 외부(대기공간; 도 4에서 하우징 우측 부분)와 구분시킬 수 있는 것으로서, 대략 펌프축(120)을 둘러싸도록 펌프축(120) 주변에 배치되고 펌프축(120)을 감싸도록 고리형상을 가지게 된다.The housing 110 is to be able to distinguish the fluid inflow space 200, which flows when the fluid leaks, from the outside (atmospheric space; the right part of the housing in FIG. 4), and pump pump to substantially surround the pump shaft 120. It is disposed around the 120 and has an annular shape to surround the pump shaft 120.

이러한 하우징(110)은, 몸체부(111)와, 제1지지부(112) 및 제2지지부(113)를 포함하여 구성된다.The housing 110 includes a body part 111 and a first support part 112 and a second support part 113.

상기 몸체부(111)는, 소정의 내경을 가지면서 펌프축(120)을 감싸며 유체 유입공간(200)을 내부에 가지는 고리형상의 제1부분(1111)과, 상기 제1부분(1111)보다 작은 내경을 가지면서 펌프축(120)과 소정간격 이격되어 펌프축(120)과의 사이에 틈새(S)를 가지는 고리형상의 제2부분(1112)으로 이루어진다. 이러한 몸체부(111)는 펌프축(120)의 길이방향과 직각인 방향으로 잘랐을 때의 단면이 대략 "ㄱ"형상을 가지게 된다.The body portion 111, while having a predetermined inner diameter, surrounds the pump shaft 120 and has an annular first portion 1111 having a fluid inflow space 200 therein, than the first portion 1111 It has a small inner diameter and is spaced apart from the pump shaft 120 by a predetermined interval, and is formed of a second portion 1112 of an annular shape having a gap S between the pump shaft 120. When the body portion 111 is cut in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the pump shaft 120, the cross section has an approximately “a” shape.

상기 제2부분(1112)에는 일측면에서 유체 유입공간(200) 측으로 관통된 볼트구멍(1113)이 마련되어 있으며 상기 볼트구멍(1113)을 통하여 볼트(220)가 삽입되도록 구성된다.The second portion 1112 is provided with a bolt hole 1113 penetrated from one side to the fluid inflow space 200 side, and is configured to insert the bolt 220 through the bolt hole 1113.

상기 제1지지부(112)는, 몸체부(111)의 내부에 삽입되어 제2지지부(113)와 협동하여 제2시일부재(150) 및 제3시일부재(160)의 위치를 고정하는 구성이다. 구체적으로 제1지지부(112)는 몸체부(111)의 제1부분(1111)의 내주면에 끼워져 삽입되는 링형상을 가지는 것으로서 제2부분(1112)의 볼트구멍(1113)을 통해서 돌출된 볼트(220)에 의하여 고정되도록 구성된다. 상기 제1지지부(112)와 상기 몸체부(111)의 제1부분(1111)의 접촉면에는 오링(1123)이 형성되어 있어서 기밀성을 가질 수 있도록 한다.The first support part 112 is inserted into the body part 111 to cooperate with the second support part 113 to fix the positions of the second seal member 150 and the third seal member 160. . Specifically, the first support portion 112 has a ring shape that is inserted into the inner circumferential surface of the first portion 1111 of the body portion 111 and the bolt protruding through the bolt hole 1113 of the second portion 1112 ( 220). An O-ring 1123 is formed on the contact surface of the first support portion 112 and the first portion 1111 of the body portion 111 so as to have airtightness.

상기 제2지지부(113)는, 제1지지부(112)와 협동하여 그 사이에 사각 단면형태의 수용공간을 가지도록 구성된다. 이러한 제2지지부(113)는 펌프축(120)에 근접할수록 제2부분(1112)으로부터 멀어지는 지지면(1131)을 가지고 있으며, 상기 지지면(1131)에 의하여 제3시일부재(160)가 일정이상 변형되지 않도록 구속한다. 즉, 상기 지지면(1131)은 펌프축(120)에 이격된 제3시일부재(160)가 펌프축(120)의 표면에 접촉된 후에는 추가적인 변형이 되지 않도록 상기 제3시일부재(160)를 지지하는 기능을 수행한다.The second support portion 113 is configured to have an accommodating space in the form of a square cross section therebetween in cooperation with the first support portion 112. The second support part 113 has a support surface 1131 away from the second part 1112 as it approaches the pump shaft 120, and the third seal member 160 is fixed by the support surface 1131 It is restrained so that it does not deform abnormally. That is, the third sealing member 160 is such that the support surface 1131 is not further deformed after the third sealing member 160 spaced apart from the pump shaft 120 contacts the surface of the pump shaft 120. It performs the function of supporting.

이러한 제2지지부(113)는 몸체부(111)의 제2부분(1112)에 접촉되어 고정된다.The second support part 113 is fixed by being in contact with the second part 1112 of the body part 111.

상기 펌프축(120)은 적어도 일부가 유체 유입공간(200) 내에 배치되고 나머지 부분은 상기 하우징(110)을 관통하여 상기 하우징(110)의 외부에 배치되는 것이다. 이러한 펌프축(120)은 임펠러에 결합되어 상기 임펠러와 함께 회전할 수 있는 것으로서 대략 기둥형상을 가지게 된다.At least a portion of the pump shaft 120 is disposed in the fluid inflow space 200, and the other portion penetrates the housing 110 and is disposed outside the housing 110. The pump shaft 120 is coupled to the impeller and can be rotated together with the impeller to have a substantially columnar shape.

이러한 펌프축(120)은 금속소재로 이루어지는 것이 바람직하며, 임펠러와 함께 고속으로 회전할 수 있도록 내구성이 우수한 금속소재가 사용되는 것이 좋다.It is preferable that the pump shaft 120 is made of a metal material, and a metal material having excellent durability is preferably used so that it can rotate at a high speed together with an impeller.

이러한 펌프축(120)은, 금속소재로 이루어지는 축본체(121)와, 상기 축본체(121)의 외면에 끼워지는 슬리브(122)를 포함한다. 이때 상기 슬리부의 외면에는 제2시일부재(150) 또는 제3시일부재(160)가 접촉되는 부분에 고경도 및 낮은 마찰계수를 가지는 슬리브 코팅층(123)이 형성되어 있게 된다. 제2시일부재가 상기 슬리브 코팅층에 접촉되는 경우에는 마찰력을 발생시키지 않고 펌프축의 회전을 방해하지 않게 된다.The pump shaft 120 includes a shaft body 121 made of a metal material and a sleeve 122 fitted to an outer surface of the shaft body 121. At this time, a sleeve coating layer 123 having a high hardness and a low friction coefficient is formed on a portion where the second seal member 150 or the third seal member 160 contacts the outer surface of the sleeve portion. When the second seal member is in contact with the sleeve coating layer, it does not generate friction and does not interfere with the rotation of the pump shaft.

상기 정지 씰(130)은, 기둥형상의 펌프축(120)과, 상기 펌프축(120)을 감싸고 있는 하우징(110) 사이에 설치되어 펌프축(120)과 하우징(110) 사이의 틈새를 밀봉할 수 있는 구성이다. 구체적으로 고온의 공기가 유입되거나 고온 또는 고압의 물이 유체 유입공간(200)에 유입되는 경우 이러한 유체가 대기공간으로 유출되는 것을 방지하기 위하여 사용되는 것이다. The stop seal 130 is installed between the column-shaped pump shaft 120 and the housing 110 surrounding the pump shaft 120 to seal the gap between the pump shaft 120 and the housing 110. It is a configuration that can be done. Specifically, when high-temperature air is introduced or high-temperature or high-pressure water is introduced into the fluid inflow space 200, it is used to prevent such fluid from flowing into the atmospheric space.

이러한 정지 씰(130)은, 제1시일부재(140), 제2시일부재(150) 및 제3시일부재(160)를 포함한다.The stop seal 130 includes a first seal member 140, a second seal member 150 and a third seal member 160.

상기 제1시일부재(140)는, 형상기억합금소재로 이루어지고, 고온·고압의 유체가 유입되는 경우 수축변형되면서 상기 펌프축(120)과 근접한 방향으로 이동하는 것이다. 이러한 제1시일부재(140)는 원형 단면을 가지는 링형상으로 이루어져 있으며 제2시일부재(140)에 안착된 상태에서 고온의 유체가 접촉하게 되는 경우에는 수축되면서 제2시일부재(150)가 상기 틈새(S)를 밀봉시키도록 한다.The first seal member 140 is made of a shape memory alloy material, and when high temperature and high pressure fluid flows in, contracts and deforms and moves in a direction close to the pump shaft 120. The first seal member 140 is formed in a ring shape having a circular cross-section, and when a high temperature fluid is in contact with the second seal member 140, the second seal member 150 is contracted while being contracted. Seal the gap (S).

구체적으로 제1시일부재(140)는 임의의 형상을 기억하고 있는 합금을 냉각하여 마르텐사이트로 만든후 형상을 변화시키고 가열하여 오스테나이트로 만들면 원래의 형상으로 복원되는 성질을 이용하는 것으로서, 고온의 유체와 접촉되기 전에는 펌프축(120)과 충분하게 이격되고, 고온의 유체가 접촉된 후에는 펌프축(120)과 근접하게 이동하도록 수축변형된다.Specifically, the first seal member 140 is used to cool the alloy that remembers an arbitrary shape to make it martensite, change the shape, and heat it to austenite. It is sufficiently spaced from the pump shaft 120 before being in contact with, and is contracted to move close to the pump shaft 120 after the high temperature fluid is contacted.

상기 제2시일부재(150)는, 일측은 상기 하우징(110)에 고정되고, 타측은 상기 펌프축(120)과 이격된 제1위치(도 4의 위치)에 배치되다가 제1시일부재에 의하여 외력이 가해지면 탄성변형되면서 상기 펌프축(120)과 접촉되어 상기 틈새를 밀봉시키는 제2위치(도 5의 위치)로 이동하는 것이다. 이러한 제2시일부재(150)는 합성수지소재로 이루어지는데, 구체적으로는 상기 펌프축(120)보다 연질인 엔지니어링 플라스틱 소재로 이루어져서 펌프축(120)에 접촉하는 경우에도 밀봉만 수행할 뿐 회전하는 펌프축(120)에 진동을 유발시키지 않도록 구성된다.The second seal member 150, one side is fixed to the housing 110, the other side is disposed in a first position (position in Figure 4) spaced apart from the pump shaft 120, the first seal member When an external force is applied, it is elastically deformed and is brought into contact with the pump shaft 120 to move to a second position (the position in FIG. 5) sealing the gap. The second seal member 150 is made of a synthetic resin material, and specifically, it is made of engineering plastic material that is softer than the pump shaft 120, so that even when it comes into contact with the pump shaft 120, it performs sealing only and rotates the pump. It is configured not to cause vibration to the shaft 120.

이러한 제2시일부재(150)는, 고온·고압의 유체가 유입되어 상기 제1시일부재(140)가 펌프축(120)과 근접하는 방향으로 이동하는 경우 상기 제1시일부재(140)에 의하여 제2시일부재(150)의 타측이 제1위치에서 제2위치로 이동함으로서 펌프축(120)과 하우징(110) 사이의 틈새(S)를 막아 고온·고압의 유체가 대기공간으로 유출되는 것을 방지하는 기능을 수행한다.The second seal member 150, when the high-temperature, high-pressure fluid flows and the first seal member 140 moves in a direction close to the pump shaft 120 by the first seal member 140 The other side of the second seal member 150 is moved from the first position to the second position, thereby blocking the gap S between the pump shaft 120 and the housing 110 so that high-temperature and high-pressure fluid is discharged into the atmosphere. Prevents the function.

상기 제2시일부재(150)는, 일단이 하우징(110)에 고정된 제1고정부(151)와, 상기 제1고정부(151)로부터 펌프축(120)을 향하여 연장되는 제1연장부(152)를 포함하며, 상기 제1연장부(152)의 단부에는 제1시일부재(140)가 이탈하는 것을 방지하는 걸림턱(153)이 마련되어 있게 된다.The second seal member 150 includes a first fixing part 151 having one end fixed to the housing 110 and a first extending part extending from the first fixing part 151 toward the pump shaft 120. It includes 152, the end portion of the first extension portion 152 is provided with a locking jaw 153 that prevents the first seal member 140 from coming off.

상기 제1고정부(151)는, 상기 하우징(110)에 고정되는 부분으로서, 하우징(110)에 끼워져서 위치고정된다.The first fixing part 151 is a part that is fixed to the housing 110 and is inserted into and fixed to the housing 110.

상기 제1연장부(152)는 상기 제1고정부(151)로부터 상기 펌프축(120)을 향하도록 연장되는 부분으로서 평상시에는 하우징(110)과 펌프축(120) 사이의 틈새를 개방시키는 제1위치에 존재하다가 제1시일부재(140)가 수축변형되는 경우에는 펌프축(120)의 중심축을 향하도록 이동하면서 상기 펌프축(120)의 외면에 접촉하여 상기 틈새(S)를 밀봉시키는 기능을 수행한다.The first extension portion 152 is a portion extending from the first fixing portion 151 toward the pump shaft 120, and is normally used to open a gap between the housing 110 and the pump shaft 120. The function of sealing the gap (S) by being in contact with the outer surface of the pump shaft 120 while moving toward the central axis of the pump shaft 120 when the first seal member 140 is contracted and deformed while being present in one position To perform.

구체적으로 제1연장부(152)는 펌프축(120)과 제2시일부재(140) 사이에 배치되고, 제1시일부재(140)가 펌프축(120)에 근접하는 방향으로 이동하는 경우 펌프축(120)에 접촉하도록 구성되어 있게 된다. 상기 제1연장부(152)에서 상기 펌프축(120)과 마주보는 면의 반대면에는 제1시일부재(140)가 안착되어 있게 된다. Specifically, the first extension portion 152 is disposed between the pump shaft 120 and the second seal member 140, the first seal member 140 pumps when moving in a direction close to the pump shaft 120 It is configured to contact the shaft 120. In the first extension portion 152, a first seal member 140 is seated on a surface opposite to the surface facing the pump shaft 120.

상기 걸림턱(153)은, 상기 제1연장부(152)의 단부에 마련되어 있는 것으로서 제2시일부재(150)에 안착된 제1시일부재(140)가 축소변형되는 과정에서 제1시일부재(140)로부터 이탈하는 것을 방지하기 위하여 펌프축(120)으로부터 멀어지는 방향으로 절곡된 것이다. 제1연장부(152)에 안착된 제1시일부재(140)가 축소변형되는 과정에서 상기 걸림턱(153)에 걸림으로서 좌우방향으로 이탈되는 것이 방지되어 제2시일부재(150)가 펌프축(120)의 외면에 접촉하여 틈새를 밀봉할 수 있게 한다.The locking jaw 153 is provided at an end of the first extension portion 152, and the first sealing member 140 seated on the second sealing member 150 is reduced and deformed in the process of being deformed and deformed. 140) is bent in a direction away from the pump shaft 120 to prevent departure from. The first seal member 140 seated on the first extension part 152 is prevented from being displaced in the left and right directions by being caught by the locking jaw 153 in the process of shrinking deformation, so that the second seal member 150 is pump shaft. It is possible to seal the gap by contacting the outer surface of (120).

상기 제3시일부재(160)는, 일단은 하우징(110)에 고정되고 타측은 상기 펌프축(120)에 이격된 제3위치(도 4, 5의 위치)와, 상기 펌프축(120)에 접촉하여 상기 틈새를 막는 제4위치(도 6의 위치) 사이를 이동한다. 제1위치에 존재하는 제3시일부재(160)는 제2시일부재(150)에 의하여 외력이 작용하는 경우 변형되면서 제4위치로 이동하게 되는 것이다. 상기 제2시일부재(150)가 상기 틈새(S)를 막은 후에 제2시일부재(150) 전후에 차압이 발생하는 경우 상기 차압에 의하여 탄성변형된 제2시일부재(150)에 의하여 제3시일부재(160)이 제3위치에서 제4위치로 이동하면서 틈새를 밀봉시키게 된다. 이러한 제3시일부재(160)는 금속소재로 이루어진다. The third seal member 160, one end is fixed to the housing 110 and the other side is spaced apart from the pump shaft 120 in the third position (positions in FIGS. 4 and 5) and the pump shaft 120 It moves between the 4th position (position of FIG. 6) which contacts and closes the gap. When the external force acts by the second seal member 150, the third seal member 160 existing in the first position is moved to the fourth position while being deformed. When the differential pressure occurs before and after the second sealing member 150 after the second sealing member 150 closes the gap S, the third seal is caused by the second sealing member 150 elastically deformed by the differential pressure. As the member 160 moves from the third position to the fourth position, the gap is sealed. The third seal member 160 is made of a metal material.

이러한 제3시일부재(160)는, 일단이 하우징(110)에 고정된 제2고정부(161)와, 상기 제2고정부(161)로부터 펌프축(120)을 향하여 연장되는 제2연장부(162)를 가지되, 상기 제2연장부(162)에서 상기 펌프축(120)과 마주보는 면의 반대면은 상기 제2시일부재(150)와 마주보도록 배치된다. 상기 제2시일부재(150)는 제1시일부재(140)에 의하여 펌프축(120)의 외면에 접촉되어 1차적으로 밀봉작업을 수행하는데, 이 상태에서는 제3시일부재(160)는 펌프축(120)에 이격된 상태를 유지한다. 이후에 고온의 물 또는 추가적인 고온, 고압의 유체가 유입되어 유체 유입공간(200)과 대기공간 사이에 차압이 발생된 경우에는 압력에 의하여 제2시일부재(150)가 추가적으로 변형되면서 제3시일부재(160)를 탄성변형시키고 이 과정에서 제3시일부재(160)가 펌프축(120)의 외면에 접촉하면서 2차적으로 밀봉작업을 수행함으로서 확실한 밀봉을 가능하게 한다. The third sealing member 160, the second fixing portion 161 is fixed to the housing 110, and a second extension portion extending from the second fixing portion 161 toward the pump shaft 120 (162), the opposite side of the surface opposite to the pump shaft 120 in the second extension portion 162 is disposed to face the second seal member 150. The second seal member 150 is in contact with the outer surface of the pump shaft 120 by the first seal member 140 to perform the sealing operation primarily, in this state, the third seal member 160 is the pump shaft It keeps the spaced apart from (120). Afterwards, when a differential pressure is generated between the fluid inlet space 200 and the atmospheric space due to the introduction of high temperature water or additional high temperature and high pressure fluid, the second seal member 150 is additionally deformed by the pressure, and the third seal member Elastic deformation of the 160 and the third sealing member 160 in this process is in contact with the outer surface of the pump shaft 120 while performing a second sealing operation to ensure a reliable sealing.

이러한 제3시일부재(160)는 제2시일부재(150)에 비하여 경질의 소재로 이루어져 있고 금속소재로 이루어져 있어서 고온의 물이 유입되는 경우에도 확실하게 밀봉기능을 수행할 수 있게 된다.The third seal member 160 is made of a hard material compared to the second seal member 150, and is made of a metal material, so that it can perform a sealing function reliably even when high temperature water is introduced.

이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 정지 씰(130)에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.When explaining the effect of the stop seal 130 according to an embodiment of the present invention as follows.

먼저, 유체 유입공간(200)을 통하여 고온의 유체가 유입되면 제1시일부재(140)가 펌프축(120)의 중심방향으로 수축변형되고, 이러한 제1시일부재(140)의 수축변형에 의하여 엔지니어링 플라스틱 소재로 이루어진 제2시일부재(150)가 펌프축(120)의 외경에 접촉되면서 도 5에 도시된 바와 같이 초기 밀봉작업을 수행하게 된다. 이 상태에서는 연질의 플라스틱 소재의 제2시일부재(150)가 펌프축(120)에 접촉된 상태이므로 펌프축(120)의 회전을 방해하지 않고 밀봉기능만 수행함으로서 고온의 공기가 대기공간으로 유출되는 것을 방지할 수 있게 된다.First, when a high temperature fluid flows through the fluid inflow space 200, the first seal member 140 is contracted and deformed in the center direction of the pump shaft 120, and the first seal member 140 is contracted and deformed. As the second sealing member 150 made of engineering plastic material contacts the outer diameter of the pump shaft 120, an initial sealing operation is performed as shown in FIG. In this state, since the second sealing member 150 made of soft plastic material is in contact with the pump shaft 120, high temperature air is leaked into the atmosphere by performing only a sealing function without interfering with the rotation of the pump shaft 120. Can be prevented.

한편, 지속적으로 고온·고압의 유체가 유입되거나 고온, 고압의 물이 유입되는 경우에는 유체 유입공간(200)과 대기공간 사이에 차압이 발생하게 된다. 이때 발생되는 차압에 의하여 제2시일부재(150)는 밀봉을 유지한 상태에서 도 6에 도시된 바와 같이 제3시일부재(160)를 향하여 탄성변형되고 이에 따라서 제3시일부재(160)는 펌프축(120)을 향하여 탄성변형되면서 제3시일부재(160)의 단부가 펌프축(120)의 외면과 접촉됨으로서 더욱 견고한 이차 밀봉기능을 수행하게 된다. 특히 제3시일부재(160)는 금속소재로 이루어져 있기 때문에 고온의 물이 유체 유입공간(200)을 통하여 유입되는 경우에도 확실하게 밀봉기능을 수행할 수 있게 된다. On the other hand, when a high temperature and high pressure fluid is continuously introduced or when high temperature and high pressure water is introduced, a differential pressure is generated between the fluid inflow space 200 and the atmospheric space. At this time, the second seal member 150 is elastically deformed toward the third seal member 160 as shown in FIG. 6 in a state in which the sealing is maintained by the differential pressure generated at this time, and thus the third seal member 160 is pumped. While elastically deformed toward the shaft 120, the end portion of the third seal member 160 contacts the outer surface of the pump shaft 120 to perform a more robust secondary sealing function. In particular, since the third seal member 160 is made of a metal material, it is possible to reliably perform a sealing function even when high temperature water flows through the fluid inflow space 200.

한편, 정지 씰(130)은 유체 유입공간(200)으로 저온의 냉각재가 누설되는 특이상황에서도 하우징(110)과 펌프축(120) 사이의 틈새를 통해서 흐르는 냉각재의 유속에 의한 베르누이 작용으로 차압이 발생될 수 있는데, 이때 제2시일부재(150)가 펌프축(120)에 접촉하는 것에 의하여 초기 밀봉을 수행할 수 있게 된다.On the other hand, the stop seal 130 has a differential pressure due to the Bernoulli action due to the flow rate of the coolant flowing through the gap between the housing 110 and the pump shaft 120 even in a specific situation in which a coolant of low temperature leaks into the fluid inlet space 200. It can be generated, wherein the second sealing member 150 is able to perform the initial sealing by contacting the pump shaft (120).

이러한 종래기술의 정지 씰은, 금속재질의 형상기억합금 부품이 펌프축에 직접 접촉하여 펌프축 진동을 유발하여 원자력 발전소를 정지 시켜야하는 이상 상황을 유발할 수 있었다.Such a prior art stop seal could cause an abnormal situation in which a shape memory alloy component made of a metal material comes into direct contact with the pump shaft to cause pump shaft vibration to stop the nuclear power plant.

그러나, 본 발명의 정지 씰은 오작동 또는 펌프축이 회전하는 조건에서 고온의 조건만 발생되는 경우에는 제1시일부재가 수축변형하여 플라스틱 소재로 이루어진 제2시일부재가 펌프축에 접촉하여 밀봉기능을 수행하게 되는데, 펌프축에 접촉된 제2시일부재는 펌프축의 진동을 유발시키지 않음으로서, 원자력 발전소를 정지시켜야 하는 이상상황을 유발시키지 않게 된다.However, in the case of the stop seal of the present invention, when only a high temperature condition occurs in a malfunction or a condition in which the pump shaft rotates, the first seal member contracts and deforms, so that the second seal member made of plastic material contacts the pump shaft to provide a sealing function. The second seal member in contact with the pump shaft does not cause vibration of the pump shaft, and thus does not cause an abnormal situation in which the nuclear power plant must be stopped.

한편, 추가적인 고온, 고압의 유체가 유입되는 경우에는 제3시일부재가 접촉하게 되는데, 이 경우 확실한 밀봉기능을 달성할 수 있는 장점이 있다.On the other hand, when an additional high temperature, high pressure fluid is introduced, the third sealing member comes into contact, and in this case, there is an advantage that a reliable sealing function can be achieved.

이러한 본 발명에 따른 정지 씰은 다음과 같이 변형되는 것도 가능하다.The stop seal according to the present invention may be modified as follows.

상술한 실시예에서는 형상기억합금소재로 이루어지는 제1시일부재가 원형단면을 가지는 것을 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 제1시일부재(140')가 도 7에 도시된 바와 같이 사각단면을 가지는 것도 가능하다.In the above-described embodiment, the first sealing member made of a shape memory alloy material is illustrated as having a circular cross-section, but is not limited thereto, and the first sealing member 140' has a rectangular cross-section as shown in FIG. 7. It is possible.

상술한 실시예에서는 제1시일부재가 제2시일부재에서 펌프축과 마주보는 면의 반대면에 안착되는 것을 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 도 8에 도시된 바와 같이 제1시일부재(140'')이 제2시일부재(150'')의 중간부분으로서 제3시일부재(160'')와 마주보는 면의 반대면에 형성되는 것도 가능하다. 구체적으로 제2시일부재(150'')의 중간에 마련된 요홈부분(151'')에 안착되도록 구성된다. 이러한 경우에는 제1시일부재(140'')가 수축되는 힘이 펌프축에 직접적으로 전달되는 것을 방지하게 되는 장점이 있게 된다.In the above-described embodiment, although the first seal member is illustrated as being seated on the opposite surface of the surface facing the pump shaft in the second seal member, the present invention is not limited thereto, and as shown in FIG. 8, the first seal member 140' It is also possible that') is formed on the opposite side of the surface facing the third seal member 160'' as the middle portion of the second seal member 150''. Specifically, it is configured to be seated in the recess portion 151 ″ provided in the middle of the second seal member 150 ″. In this case, there is an advantage of preventing the first sealing member 140 ″ from contracting the force from being directly transmitted to the pump shaft.

이상에서 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. The present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, but the present invention is not necessarily limited to these embodiments and may be variously modified within a range not departing from the technical spirit of the present invention.

100...펌프 110...하우징
111...몸체부 1111...제1부분
1112...제2부분 112...제1지지부
113...제2지지부 120...펌프축
121...축본체 122...슬리브
123...코팅층 130...정지 씰
140...제1시일부재 150...제2시일부재
151...제1고정부 152...제1연장부
153...걸림턱 160...제3시일부재
161...제2고정부 162...제2연장부
200...유체 유입공간 220...볼트100...pump 110...housing
111...body part 1111... part 1
1112...second part 112...first support
113...second support 120...pump shaft
121...shaft body 122...sleeve
123...coating layer 130...stop seal
140...first seal member 150...second seal member
151...First Government 152...First Extension
153...Jung chin 160...No third seal
161...second government 162...second extension
200...fluid inlet space 220...bolts

Claims (9)

원자로 냉각재 펌프에 마련되는 1차 밀봉수단의 기능이 상실된 경우 고온·고압의 유체가 대기공간으로 유출되는 것을 방지하기 위하여 2차 밀봉수단으로 사용되는 고온· 고압 적용을 위한 정지 씰에 있어서,
상기 정지 실은,
기둥형상의 펌프축과, 상기 펌프축을 감싸고 있으며 상기 펌프축과 소정간격 이격되어 펌프축과 사이에 틈새를 가지는 하우징 사이에 설치되고,
고온·고압의 유체에 작동하는 조립체로, 형상기억합금소재로 이루어지고 고온의 유체가 유입되는 경우 변형되면서 상기 펌프축과 근접한 방향으로 이동하는 제1시일부재;
일측은 상기 하우징에 고정되고, 타측은 상기 펌프축과 이격된 제1위치 및 상기 펌프축과 접촉되어 상기 틈새를 밀봉시키는 제2위치 사이를 이동가능하며, 합성수지소재로 이루어지는 제2시일부재; 및
일측은 하우징에 고정되고 타측은 상기 펌프축에 이격된 제3위치와, 상기 펌프축에 접촉하여 상기 틈새를 막는 제4위치 사이를 이동하는 금속소재의 제3시일부재를 포함하되,
상기 제1시일부재와 제3시일부재 사이에 제2시일부재가 마련되며,
고온·고압의 유체가 유입되어 상기 제1시일부재가 펌프축과 근접하는 방향으로 이동하는 경우 상기 제1시일부재에 의하여 제2시일부재의 타측이 제1위치에서 제2위치로 이동함으로서 펌프측과 하우징 사이의 틈새를 막아 고온·고압의 유체가 대기공간으로 유출되는 것을 방지하고,
상기 제2시일부재가 상기 틈새를 막은 후에 제2시일부재 전후에 차압이 발생하는 경우 차압에 의하여 제2시일부재가 탄성변형되면서 제3시일부재를 제3위치에서 제4위치로 이동시키고, 이에 따라 제3시일부재가 틈새를 밀봉시키는 것을 특징으로 하는 고온· 고압 적용을 위한 정지 씰.When the function of the primary sealing means provided in the reactor coolant pump is lost, in the stop seal for high temperature and high pressure applications used as the secondary sealing means to prevent the high temperature and high pressure fluid from flowing into the atmospheric space,
The stop thread,
It is installed between the column-shaped pump shaft and the housing surrounding the pump shaft and spaced apart from the pump shaft by a predetermined distance, and a gap between the pump shaft and the pump shaft.
An assembly operating on a high-temperature and high-pressure fluid, a first seal member made of a shape memory alloy material and deformed when a high-temperature fluid flows in and moves in a direction close to the pump shaft;
One side is fixed to the housing, the other side is movable between the first position spaced apart from the pump shaft and the second position in contact with the pump shaft to seal the gap, a second seal member made of a synthetic resin material; And
One side is fixed to the housing and the other side includes a third seal member made of a metal material moving between a third position spaced apart from the pump shaft and a fourth position contacting the pump shaft to close the gap,
A second seal member is provided between the first seal member and the third seal member,
When a high-temperature, high-pressure fluid flows in and the first seal member moves in a direction close to the pump shaft, the other side of the second seal member is moved from the first position to the second position by the first seal member. By blocking the gap between the housing and the housing, it prevents high temperature and high pressure fluid from leaking into the atmosphere.
When a pressure difference occurs before and after the second seal member after the second seal member closes the gap, the second seal member elastically deforms due to the pressure difference and moves the third seal member from the third position to the fourth position, thereby Accordingly, the third seal member is a stop seal for high temperature and high pressure application, characterized in that it seals the gap. 제1항에 있어서,
상기 제2시일부재는 상기 펌프축보다 연질의 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고온· 고압 적용을 위한 정지 씰.According to claim 1,
The second seal member is a stop seal for high temperature and high pressure applications, characterized in that made of a softer material than the pump shaft. 제1항에 있어서,
상기 펌프축과 상기 제1시일부재 사이에는, 제2시일부재의 타단이 배치되고 상기 제1시일부재가 펌프축으로 근접하여 이동하는 경우 제2시일부재의 타단이 펌프축에 접촉하는 것을 특징으로 하는 고온· 고압 적용을 위한 정지 씰.According to claim 1,
Between the pump shaft and the first seal member, when the other end of the second seal member is disposed and the first seal member moves close to the pump shaft, the other end of the second seal member contacts the pump shaft. Stop seal for high temperature and high pressure applications. 제3항에 있어서,
상기 제2시일부재는,
일단이 하우징에 고정된 제1고정부와, 상기 제1고정부로부터 펌프축을 향하여 연장되는 제1연장부를 가지되,
상기 제1연장부에서 상기 펌프축과 마주보는 면의 반대면에는 상기 제1시일부재가 접촉되어 있는 것을 특징으로 하는 고온· 고압 적용을 위한 정지 씰.According to claim 3,
The second seal member,
Once the first fixing portion fixed to the housing, and has a first extension extending from the first fixing portion toward the pump shaft,
A stop seal for high temperature and high pressure application, characterized in that the first seal member is in contact with the pump shaft opposite to the surface facing the pump shaft in the first extension. 제4항에 있어서,
상기 제1연장부의 단부에는 제1시일부재가 이탈하는 것을 방지하기 위하여 상기 펌프축으로부터 멀어지는 방향으로 절곡된 걸림턱이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 고온· 고압 적용을 위한 정지 씰.According to claim 4,
A stop seal for high temperature and high pressure application, characterized in that a locking jaw bent in a direction away from the pump shaft is provided at an end portion of the first extension portion to prevent the first seal member from coming off. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제3시일부재는,
일단이 하우징에 고정된 제2고정부와, 상기 제2고정부로부터 펌프축을 향하여 연장되는 제2연장부를 가지되,
상기 제2연장부에서 상기 펌프축과 마주보는 면의 반대면은 상기 제2시일부재와 마주보는 것을 특징으로 하는 고온· 고압 적용을 위한 정지 씰.According to claim 1,
The third seal member,
Once the second fixing portion fixed to the housing, and has a second extension extending from the second fixing portion toward the pump shaft,
A stop seal for high temperature and high pressure application, characterized in that the opposite side of the surface facing the pump shaft in the second extension portion faces the second seal member. 제1항에 있어서,
상기 제3시일부재는, 상기 제2시일부재보다 경질의 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고온· 고압 적용을 위한 정지 씰.According to claim 1,
The third seal member is a stop seal for high temperature and high pressure applications, characterized in that made of a hard material than the second seal member.
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