WO2014147915A1 - 漏洩防止シール、原子炉冷却材ポンプ - Google Patents

漏洩防止シール、原子炉冷却材ポンプ Download PDF

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WO2014147915A1
WO2014147915A1 PCT/JP2013/084482 JP2013084482W WO2014147915A1 WO 2014147915 A1 WO2014147915 A1 WO 2014147915A1 JP 2013084482 W JP2013084482 W JP 2013084482W WO 2014147915 A1 WO2014147915 A1 WO 2014147915A1
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seal ring
seal
gap
ring
diameter
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PCT/JP2013/084482
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English (en)
French (fr)
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加福　秀考
上原　秀和
幸浩 阪口
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三菱重工業株式会社
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Publication date
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    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/10—Shaft sealings
    • F04D29/12—Shaft sealings using sealing-rings
    • F04D29/126—Shaft sealings using sealing-rings especially adapted for liquid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D7/00—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
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    • F16J15/002—Sealings comprising at least two sealings in succession
    • F16J15/008—Sealings comprising at least two sealings in succession with provision to put out of action at least one sealing; One sealing sealing only on standstill; Emergency or servicing sealings
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C15/00—Cooling arrangements within the pressure vessel containing the core; Selection of specific coolants
    • G21C15/02—Arrangements or disposition of passages in which heat is transferred to the coolant; Coolant flow control devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Definitions

  • the present invention relates to a leakage prevention seal capable of avoiding leakage of high-temperature pressurized water at the time of abnormality, and a reactor coolant pump provided with the leakage prevention seal.
  • the 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).
  • high-temperature pressurized water may break through the shaft seal located at the bottom of the plurality of shaft seals and reach the second shaft seal from the bottom.
  • the second shaft leakage prevention seal from the bottom can be designed to withstand the high temperature pressurized water, but the heat-resistant O-ring placed around the shaft leakage prevention seal is damaged by the high temperature pressurized water.
  • the primary coolant may leak to the outside. Therefore, in order to avoid the arrival of the hot pressurized water to the second shaft leakage prevention seal from the bottom when all AC power is lost, the high temperature pressurized water at the time of abnormality is placed in the gap between the rotation shaft and the housing between each leakage prevention seal. It is necessary to provide a configuration that can regulate the distribution of
  • the present invention provides a leakage prevention seal capable of regulating the flow of high-temperature and high-pressure pressurized water during an abnormality, and a reactor coolant pump provided with the leakage prevention seal.
  • the leakage prevention seal seals the space between the rotating shaft that rotates around the axis and the housing that surrounds the rotating shaft from the outside in the radial direction, and the axis of the high-temperature pressurized water in the space It is a leakage prevention seal that regulates the flow from the upstream side to the downstream side along the direction.
  • the leak-proof seal surrounds the rotary shaft, surrounds the rotary shaft on the upstream side of the first seal ring, and surrounds the rotary shaft on the upstream side of the first seal ring.
  • a second seal ring that abuts the first seal ring in the circumferential direction; and the diameter of the first seal ring and the second seal ring is reduced when the high-temperature pressurized water reaches, so that the first seal ring and the second seal ring A thermal drive unit that makes a peripheral surface contact the rotating shaft.
  • the first seal ring has a closed loop shape that forms a first gap extending over a first range in the circumferential direction with the rotation shaft when the diameter is reduced.
  • the second seal ring is formed with a second gap over the second range in the circumferential direction for leaking the high-temperature pressurized water to the downstream side when the diameter is reduced, and the circumferential positions of the first range and the second range are mutually Different.
  • the thermal drive unit reduces the diameter of the first seal ring and the second seal ring when the high-temperature pressurized water arrives, so that the gap between the first seal ring and the second seal ring and the rotating shaft is reduced. Thereby, it can suppress that high temperature pressurization water distribute
  • the gap between the seal ring and the rotary shaft can be eliminated.
  • Sexuality can be secured.
  • the first range and the second range in which the first gap generated between the first seal ring and the rotary shaft and the second gap generated between the second seal ring and the rotary shaft are formed, respectively.
  • the range is at a different position in the circumferential direction. For this reason, the 1st gap
  • the leakage preventing seal applies a radial force to the first seal ring, so that the circumferential position of the first range where the first gap is formed is set. You may further provide the 1st clearance positioning part to determine.
  • the first gap having a crescent shape formed between the first seal ring and the rotating shaft can be positioned at a desired position. That is, if a force is applied to the first seal ring in the radial direction, a portion closely contacting the rotating shaft and a portion spaced from the rotating shaft can be intentionally formed in the circumferential portion of the first seal ring. .
  • the leakage prevention seal may further include a pressing portion that presses the second seal ring toward the first seal ring.
  • the first seal ring can be more closely attached to the contact surface of the housing.
  • the second seal ring and the first seal ring can be adhered in the axial direction.
  • the first seal ring of the leakage prevention seal is provided on each of the ring body extending in the circumferential direction of the rotating shaft and both ends of the ring body, And a pair of soft members that are made of a softer material than the ring body and abut against each other when the diameter is reduced.
  • the soft members at both ends of the ring main body are in close contact with each other, so that the first seal ring can have a closed loop shape.
  • the thermal drive part of the leakage prevention seal may reduce the diameter of the first seal ring at the first temperature and reduce the diameter of the second seal ring at the second temperature.
  • the first temperature may be lower than the second temperature.
  • the second seal ring is reduced in diameter after the first seal ring is reduced in diameter. Therefore, it is possible to suppress the leakage of high-temperature pressurized water.
  • the second seal ring of the leakage prevention seal may have a closed loop shape when the diameter is reduced.
  • the second gap may extend over the first circumferential range between the second seal ring and the rotating shaft.
  • the formation range of the first gap and the second gap is different, so that leakage of high-temperature pressurized water can be suppressed.
  • the leakage prevention seal applies a force in the radial direction to the second seal ring, thereby setting the circumferential position of the second range in which the second gap is formed. You may further provide the 2nd gap
  • the formation range of the second gap can be positioned similarly to the first seal ring.
  • the second seal ring of the leakage prevention seal may have a C-shape in which both circumferential ends oppose each other in the circumferential direction when the diameter is reduced.
  • the second gap may be formed between both ends of the second seal ring.
  • the reactor coolant pump includes a rotating shaft that rotates around an axis, a housing that surrounds the rotating shaft from the radially outer side, and a space between the rotating shaft and the housing.
  • One of the above leakage prevention seals that seals and regulates the flow of the high-temperature pressurized water in the space in the axial direction.
  • an annular groove is formed on the inner peripheral surface of the housing so as to be recessed radially outward and extending in the circumferential direction.
  • the first seal ring and the second seal ring may be disposed so as to be accommodated in the annular groove, and a surface facing the upstream side of the annular groove may be the contact surface.
  • the first gap and the second gap which serve as the leak path for the high-temperature pressurized water, are formed discontinuously. Can do.
  • the reactor coolant pump 100 includes a rotating shaft 1 disposed so as to be rotatable about an axis O 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 O.
  • three sets of shaft seals 10 are provided, and 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.
  • the first shaft seal 10A is a leakage limiting type seal
  • the second shaft seal 10B and the third shaft seal 10C are mechanical seals.
  • the first shaft seal 10A has a slight gap between the first runner 11A and the first runner 11A, which is integrally fixed to the outer peripheral surface 1a of the rotary shaft 1 and has a disk shape protruding outward in the radial direction.
  • a first ring 12 ⁇ / b> A having a ring shape that is formed and fixed to the housing 2.
  • a first secondary seal (not shown) is provided between the first ring 12A and the housing 2.
  • the second shaft seal 10B is provided above the first shaft seal 10A.
  • the second shaft seal 10 ⁇ / b> B is integrally fixed to the outer peripheral surface 1 a of the rotating shaft 1, and has a second runner 11 ⁇ / b> B having a disk shape protruding outward in the radial direction, and a ring shape fixed to the housing 2. And a second ring 12B in sliding contact with the second runner 11B.
  • a second secondary seal (not shown) is provided between the second ring 12B and the housing 2.
  • the third shaft seal 10C is provided above the second shaft seal 10B.
  • the third shaft seal 10 ⁇ / b> C is integrally fixed to the outer peripheral surface 1 a of the rotating shaft 1, and has a third runner 11 ⁇ / b> C having a disk shape protruding outward in the radial direction, and a ring shape fixed to the housing 2. And a third ring 12C that 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.
  • the reactor primary coolant is high-temperature water having a temperature of 200 to 300 ° C.
  • High pressure pressurized water (seal water) is supplied to the lower portion of the first shaft seal 10A by the filler pump 15 so that the high temperature water does not rise in the housing 2.
  • This pressurized water is supplied from the volume control tank 16.
  • the pressurized water leaking from the first shaft seal 10A and reaching below the second shaft seal 10B is returned to the volume control tank 16 via the shielding valve 17 and the flow meter 18.
  • 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).
  • 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.
  • the head height of the purge water head tank 19 is maintained at a predetermined value by the level control device 24.
  • 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.
  • the temperature of the pressurized water below the first shaft seal 10A is 70 ° C., and the pressure is about 15.5 MPa.
  • the pressurized water is decompressed 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.
  • the pressure of about 0.3 MPa is reduced to about 0.03 MPa. Further, the pressure of the pressurized water is reduced to atmospheric pressure at the third shaft seal 10C.
  • pressurized water at a temperature of 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.
  • 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 may reach the second shaft seal 10B, and the high-temperature pressurized water may leak out.
  • 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.
  • the leakage prevention seal 30 is provided in the space between the housing 2 and the rotary shaft 1 between the first shaft seal 10A and the second shaft seal 10B.
  • the leakage prevention seal 30 is provided so as to be accommodated in the annular groove 3 provided in the housing 2 as shown in FIG.
  • the annular groove 3 is formed so as to be recessed from the inner peripheral surface 2a of the housing 2 to the outside in the radial direction of the rotating shaft 1 (hereinafter simply referred to as the radial direction).
  • the annular groove 3 has an annular shape extending around the entire axis in the circumferential direction (hereinafter simply referred to as the circumferential direction) of the rotary shaft 1 with the axis O as the center.
  • the annular groove 3 has an upper inner wall surface 4 (abutment surface) facing downward (axis O direction first direction side) and an upper side (axis O direction second direction side) facing the upper inner wall surface 4.
  • the leakage prevention seal 30 of the present embodiment includes a first seal ring 40, a second seal ring 50 disposed so as to contact the first seal ring 40 from below, A heat driving unit 60 (described only in FIG. 3) for reducing the diameter of the first seal ring 40 and the second seal ring 50 is provided.
  • the first seal ring 40 and the second seal ring 50 include ring bodies 44 and 54 extending in the circumferential direction of the rotary shaft 1 so as to surround the rotary shaft 1 from the periphery, and the ring, respectively.
  • Soft members 45 and 55 are provided at both ends of the main bodies 44 and 54, respectively, and are formed of a softer material than the ring main bodies 44 and 54.
  • the ring main bodies 44 and 54 have a pair of independent end portions at both ends in the extending direction (circumferential direction), and these end portions have a C-shape that faces each other. That is, the first seal ring 40 and the second seal ring 50 do not have an annular shape extending integrally around the entire circumference, but are not joined to each other.
  • the soft members 45 and 55 are integrally provided at both ends of the ring main bodies 44 and 54 so as to face each other in the circumferential direction.
  • the pair of soft members 45 and 55 come into contact with each other when the diameter of the first seal ring 40 is reduced.
  • the second seal ring 50 does not need to be provided with the soft members 45 and 55.
  • soft members 45 and 55 for example, gold or silver is used for a metal genus, and EPDM (ethylene / propylene / diene / monomer) or PEEK (polyetheretherketone) is used for a polymer material. Can do.
  • the soft members 45 and 55 may be provided on the inner peripheral surfaces of the ring bodies 44 and 54, that is, the inner peripheral surface 41 of the first seal ring 40 and the inner peripheral surface 51 of the second seal ring 50. In this case, when the first seal ring 40 and the second seal ring 50 are reduced in diameter, the adhesion between the first seal ring 40 and the second seal ring 50 and the rotary shaft 1 can be improved.
  • the first seal ring 40 and the second seal ring 50 have a diameter at a first end portion (right end portion in FIG. 3) of a pair of end portions, as shown in FIG. Protrusions 46 and 56 projecting outward in the direction are integrally formed.
  • the heat driving unit 60 presses the protrusions 46 and 56 toward the second end (the left end in FIG. 3), so that the first seal ring 40 and the second seal are pressed.
  • the ends of the ring 50 are close to each other. As a result, the first seal ring 40 and the second seal ring 50 are reduced in diameter.
  • the upper surface of the first seal ring 40 configured as described above is in contact with the upper inner wall surface 4 of the annular groove 3 of the housing 2 in the circumferential direction.
  • the second seal ring 50 is disposed on the lower side of the first seal ring 40 so as to be adjacent to the first seal ring 40.
  • the upper surface 52 of the second seal ring 50 is in contact with the lower surface 43 of the first seal ring 40 in the circumferential direction.
  • first seal ring 40 and the second seal ring 50 When the first seal ring 40 and the second seal ring 50 are thus arranged, a space is formed between the first seal ring 40 and the second seal ring 50 and the bottom wall surface 6 of the annular groove 3. ing. A space is also formed between the lower surface 53 of the second seal ring 50 and the lower inner wall surface 5. These spaces communicate with the space between the rotating shaft 1 and the housing 2 below the leakage prevention seal 30, respectively. Therefore, high-temperature pressurized water reaches these spaces at the time of abnormality.
  • the upper surface 42 and the lower surface 43 of the first seal ring 40 and the upper surface 52 and the lower surface 53 of the second seal ring 50 each have a flat shape extending along a plane orthogonal to the axis O.
  • the circumferential position of the pair of end portions in the first seal ring 40 is disposed at a position different from the circumferential position of the pair of end portions in the second seal ring 50, In the present embodiment, they are arranged at positions different by about 180 °.
  • the circumferential length of the inner circumferential surface 41 of the first seal ring 40 is set to be larger than the circumferential length of the outer circumferential surface 1 a of the rotating shaft 1. Further, the circumferential length of the inner circumferential surface 51 of the second seal ring 50 is set smaller than the circumferential length of the outer circumferential surface 1 a of the rotating shaft 1.
  • the heat driving unit 60 reduces the diameters of the first seal ring 40 and the second seal ring 50 when the hot pressurized water arrives at the time of abnormality, and the inner peripheral surfaces 51 of the first seal ring 40 and the second seal ring 50. Is brought into contact with the rotating shaft 1.
  • a first thermoactuator 60 ⁇ / b> A and a second thermoactuator 60 ⁇ / b> B are employed as the heat driving unit 60.
  • the first thermoactuator 60A and the second thermoactuator 60B are actuators configured to be driven using high-temperature pressurized water as a heat source.
  • thermoactuator 60 ⁇ / b> B is provided so as to correspond to the second seal ring 50 so that the first thermoactuator 60 ⁇ / b> A corresponds to the first seal ring 40.
  • first thermoactuator 60 ⁇ / b> A corresponds to the first seal ring 40.
  • two thermoactuators are collectively shown.
  • the first thermoactuator 60 ⁇ / b> A and the second thermoactuator 60 ⁇ / b> B include a cylinder 61 and a rod 62.
  • the cylinder 61 is a member having an outer cylindrical shape.
  • the cylinder 61 is sealed with wax that expands when the set temperature is reached.
  • Such a cylinder 61 has a housing portion (not shown) formed in the housing 2 so as to extend along a tangent line passing through the arrangement position of the pair of end portions on the circumference of the first seal ring 40 and the second seal ring 50. ).
  • the rod 62 is configured to protrude from the end surface in the extending direction of the cylinder 61 when the wax inside the cylinder 61 expands.
  • the projecting direction of the rod 62 is a direction along a tangent line passing through the location of the pair of end portions on the circumference of the first seal ring 40 and the second seal ring 50.
  • the tip of the rod 62 is connected to the protruding portions 46 and 56 in the first seal ring 40 and the second seal ring 50.
  • the protruding portions 46 and 56 are pressed, and as a result, the first seal ring 40 and the second seal ring 50 are deformed and reduced in diameter so that the pair of end portions are close to each other.
  • the expansion temperature of the wax in the first thermoactuator 60A is set smaller than the expansion temperature of the wax in the second thermoactuator 60B. Thereby, the drive temperature of the first thermoactuator 60A becomes lower than the drive temperature of the second thermoactuator 60B. That is, when the high-temperature pressurized water reaches, the first seal ring 40 is reduced in diameter before the second seal ring 50.
  • the operation of the leakage prevention seal 30 in the reactor coolant pump 100 having the above configuration will be described.
  • the pressurized water below the first shaft seal 10A is heated to become high-temperature pressurized water
  • the high-temperature pressurized water breaks through the first shaft seal 10A and reaches the leakage prevention seal 30
  • the fluid pressure of the high-temperature pressurized water The first seal ring 40 and the second seal ring 50 are pressed upward, which is the downstream side.
  • the upper surface 42 of the first seal ring 40 is in close contact with the upper inner wall surface 4 in the groove portion of the housing 2 in the circumferential direction.
  • the upper surface 52 of the second seal ring 50 is in close contact with the lower surface 43 of the first seal ring 40 in the circumferential direction.
  • the heat driving unit 60 of the leakage prevention seal 30 is heated by the high-temperature pressurized water.
  • the wax inside the first thermoactuator 60A and the second thermoactuator 60B reaches the expansion temperature using the high-temperature pressurized water as a heat source, the wax expands.
  • the rods 62 of the first thermoactuator 60A and the second thermoactuator 60B shown in FIG. When the protrusions 46 and 56 of the first seal ring 40 and the second seal ring 50 are pressed by the protrusion of the rod 62, a pair of end portions of the first seal ring 40 and the second seal ring 50 are close to each other. However, the first seal ring 40 and the entire second seal ring 50 are reduced in diameter.
  • the inner peripheral surfaces of the first seal ring 40 and the second seal ring 50 at the time of diameter reduction so that the first seal ring 40 and the second seal ring 50 can be in close contact with the rotary shaft 1 over the entire circumferential direction at the time of diameter reduction. It is preferable that the circumference of 51 coincides with the circumference of the outer circumferential surface 1a of the rotary shaft 1. In this case, when the first seal ring 40 and the second seal ring 50 are in close contact with the outer peripheral surface 1a of the rotary shaft 1 when the diameter is reduced, the first seal ring 40 and the second seal ring 50 and the rotary shaft 1 The gap between them can be eliminated.
  • the first seal ring 40 When the circumferential length of the inner peripheral surface 41 of the first seal ring 40 is larger than the circumferential length of the rotary shaft 1 as in the present embodiment, the first seal ring 40 is reduced in diameter. Both ends of one seal ring 40 are in contact with each other. As a result, the first seal ring 40 has a closed loop shape. At this time, the inner peripheral surface 41 of the first seal ring 40 may be in contact with the outer peripheral surface 1a of the rotating shaft 1 only in a partial range in the circumferential direction, and a portion not in contact with the rotating shaft 1 may be generated.
  • a part of the circumferential direction (hereinafter referred to as the first range ⁇ 1) is formed between the inner peripheral surface 41 of the first seal ring 40 and the outer peripheral surface 1a of the rotating shaft 1.
  • a crescent-shaped gap extending in the circumferential direction (hereinafter referred to as the first gap S1) is formed.
  • the circumferential first range ⁇ 1 in which the first gap S1 exists extends to a predetermined circumferential range centering on the contact point between the ends of the first seal ring 40.
  • the second seal ring 50 when the circumferential length of the inner peripheral surface 51 of the second seal ring 50 is smaller than the circumferential length of the rotary shaft 1, the second seal ring 50 is reduced in diameter. However, both ends of the second seal ring 50 are not in contact with each other, and the C shape is maintained. At this time, the inner peripheral surface 51 of the second seal ring 50 contacts the outer peripheral surface 1a of the rotating shaft 1 over the entire circumferential direction. A gap (hereinafter referred to as a second gap S2) is formed between the opposing ends of the second seal ring 50.
  • a second gap S2 A gap
  • a second gap S2 that is a gap between the end portions is formed in a partial region in the circumferential direction (hereinafter referred to as the second range ⁇ 2).
  • the second gap S2 is formed in the vicinity of the circumferential position where the ends of the second seal ring 50 exist before the second seal ring 50 is pressed by the second thermoactuator 60B.
  • the first gap S1 that is the gap between the first seal ring 40 and the rotary shaft 1 and the second gap S2 between the ends of the second seal ring 50 are as follows. Are arranged at different positions in the circumferential direction. As a result, as shown in FIG. 4, the space between the upstream side and the downstream side with the leakage prevention seal 30 as a boundary is divided, and the distribution of the high-temperature pressurized water to the upper side (downstream side) is restricted. The details will be described below.
  • the first seal ring 40 having a closed loop shape and the upper inner wall surface 4 of the annular groove 3 of the housing 2 are in close contact with each other in the entire circumferential direction.
  • the gap disappears between the upper surface 42 of the first seal ring 40 and the upper inner wall surface 4 of the annular groove 3 of the housing 2, thereby ensuring sealing performance.
  • the lower surface 43 of the first seal ring 40 and the upper surface 52 of the second seal ring 50 are in close contact over the entire circumferential direction. Thereby, the sealing performance between the lower surface 43 of the first seal ring 40 and the upper surface 52 of the second seal ring 50 is secured.
  • the inner peripheral surface 51 of the second seal ring 50 is in close contact with the outer peripheral surface 1a of the rotating shaft 1 only at a portion other than the second range ⁇ 2. For this reason, the high temperature and high pressure water leaks upward in the second seal ring 50 only in the second range ⁇ 2 where the second gap S2 exists.
  • the first gap S1 does not exist in the first seal ring 40 at the circumferential position where the second gap S2 exists. For this reason, the high-temperature high-pressure water leaking from the second gap S2 does not break through the first seal ring 40 and leak upward.
  • the second seal ring 50 is in close contact with the outer circumferential surface 1a of the rotary shaft 1, and therefore high-temperature pressurized water does not reach the first gap S1. .
  • the first range ⁇ 1 and the second range ⁇ 2 in which the first gap S1 and the second gap S2 are formed are located at different positions in the circumferential direction, which may be a leak path for high-temperature pressurized water.
  • the first gap S1 and the second gap S2 are formed discontinuously. Accordingly, it is possible to prevent the high-temperature pressurized water from breaking through the leakage seal and flowing upward from below.
  • the soft members 45 provided at both ends of the ring body 44 are brought into close contact with each other, so that the first seal ring 40 has a closed loop shape. Can have. Thereby, since it can prevent that a gap
  • the first thermoactuator 60A is driven at a temperature lower than that of the second thermoactuator 60B, the first thermoactuator 60A is driven prior to the second thermoactuator 60B when reaching the high temperature pressurized water. To do. As a result, the diameter of the first seal ring 40 is reduced faster than the second seal ring 50. If the diameter of the second seal ring 50 is reduced faster than that of the first seal ring 40, the action of the high-temperature pressurized water on the second seal ring 50 is excessive, and as a result, the second seal ring 50 having a C-shape is contracted. Diameter is hindered. On the other hand, in the present embodiment, the first seal ring 40 is reduced in diameter before the second seal ring 50, so that the differential pressure acting on the second seal ring 50 can be suppressed.
  • a crescent-shaped gap is formed between the inner peripheral surface 41 of the first seal ring 40 and the outer peripheral surface 1 a of the rotary shaft 1.
  • a configuration in which a crescent-shaped gap is also formed between the inner peripheral surface 51 of the second seal ring 50 and the outer peripheral surface 1a of the rotating shaft 1 may be employed.
  • the first gap S1 and the second gap S2 are such that the circumferential lengths of the inner circumferential surface 41 of the first seal ring 40 and the inner circumferential surface 51 of the second seal ring 50 are both the outer circumferential surface of the rotary shaft 1. It is formed when it is larger than the circumference of 1a.
  • the first gap ring S1 and the second gap S2 formed during the diameter reduction are obtained by setting the arrangement positions of the end portions of the first seal ring 40 and the second seal ring 50 before the diameter reduction at different positions in the circumferential direction.
  • the positions in the circumferential direction of the first range ⁇ 1 and the second range ⁇ 2 that are the formation regions of can be different from each other.
  • interval S2 are formed discontinuously like 1st embodiment, it can avoid forming the leak path
  • the soft member 55 may be provided in this both ends. Accordingly, like the first seal ring 40, the second seal ring can have a closed loop shape.
  • the leakage prevention seal 30 according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the leak prevention seal 30 of the second embodiment differs from the first embodiment in that it includes a first gap positioning portion 70 in addition to the components of the first embodiment.
  • the first gap positioning portion 70 applies a force in the radial direction to the first seal ring 40 to determine the circumferential position of the first range ⁇ 1 in which the first gap S1 is formed.
  • the first gap positioning portion 70 As the first gap positioning portion 70, as shown in FIG. 8, the same configuration as the first thermoactuator 60A and the second thermoactuator 60B can be adopted. That is, the first gap positioning unit 70 includes a cylinder 61 and a rod 62, and the rod 62 protrudes when the high-temperature pressurized water arrives.
  • Such a first gap positioning portion 70 is disposed on the radially outer side of the first seal ring 40. Since the rod 62 protrudes, the tip of the rod 62 comes into contact with the first seal ring 40 from the outside in the radial direction. As a result, the first seal ring 40 is pressed inward in the radial direction, so that the inner peripheral surface 41 of the first seal ring 40 is brought into contact with the rod 62 at the circumferential position of the first seal ring 40. Is in close contact with the outer peripheral surface 1 a of the rotating shaft 1.
  • the first seal ring 40 is formed between the inner peripheral surface 41 of the first seal ring 40 and the outer peripheral surface 1 a of the rotary shaft 1 by applying a force in the radial direction to the first seal ring 40.
  • the position of the first gap S1 that is, the position of the first range ⁇ 1 can be positioned at a desired circumferential position.
  • the circumferential positions of the first gap S1 and the second gap S2 can be made different positions. Therefore, the first gap S1 and the second gap S2 serving as a leak path for high-temperature pressurized water are formed discontinuously, and the high-temperature pressurized water can be prevented from breaking through the leak seal and flowing upward from below.
  • the first gap positioning portion 70 is configured to press the first seal ring 40 from the radially outer side, but may be configured to pull the first seal ring 40 toward the radially outer side. Good. This also makes it possible to determine the position of the first gap S1 as in this embodiment.
  • the first gap positioning unit 70 has the same configuration as that of the first thermoactuator 60A and the second thermoactuator 60B, but is not limited to this. Other configurations may be used as long as a force is applied to the seal ring 40 in the radial direction.
  • the crescent-shaped second gap S2 is formed between the inner peripheral surface 51 of the second seal ring 50 and the outer peripheral surface 1a of the rotary shaft 1 as in the modification of the first embodiment.
  • a second gap positioning portion that applies a radial force to the second seal ring 50 may be provided.
  • the position of the second gap S2 can be arbitrarily determined, so that the positions of the first gap S1 and the second gap S2 can be different.
  • a leakage prevention seal 30 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the leak prevention seal 30 of the third embodiment is different from the first embodiment in that it includes a pressing portion 80 in addition to the components of the first embodiment.
  • the pressing unit 80 presses the second seal ring 50 toward the first seal ring 40 toward the downstream side of the high-temperature pressurized water.
  • a disc spring is employed as the pressing portion 80.
  • the disc spring is provided in the circumferential direction between the lower inner wall surface 5 of the annular groove 3 and the lower surface 53 of the second seal ring 50 in the annular groove 3 of the housing 2.
  • the disc spring is disposed in a compressed state between the lower inner wall surface 5 and the second seal ring 50, so that a force is applied in a direction to separate the lower inner wall surface 5 and the second seal ring 50 from each other. Giving.
  • a force from the inner surface of the lower mold toward the lower surface 53 of the second seal ring 50 that is, an upward force is applied to the lower surface 53 of the second seal ring 50.
  • the upper surface 52 of the second seal ring 50 is brought into close contact with the lower surface 43 of the first seal ring 40 in the circumferential direction by the pressing force of the pressing portion 80 (elastic force of the disc spring), and the upper surface 42 of the first seal ring 40. Closely contacts the upper inner wall surface 4 in the annular groove 3 of the housing 2 in the circumferential direction.
  • the sealing performance between the first seal ring 40 and the second sealing ring 50 and the sealing performance between the first seal ring 40 and the upper inner wall surface 4 can be improved. Therefore, it is possible to prevent high temperature pressurized water from leaking from the gaps between the upper inner wall surface 4, the first seal ring 40 and the second seal ring 50. Moreover, even when the differential pressure due to the high-temperature pressurized water acts on the second seal ring 50, it is possible to prevent the diameter reduction of the second seal ring 50 from being hindered.
  • the pressing portion 80 in addition to the above configuration, other configurations may be adopted as long as the second seal ring 50 can be pressed toward the first seal ring 40, that is, upward.
  • the pressing portion 80 is not limited to a disc spring, and may be another elastic member such as a coil spring.
  • a cylinder rod mechanism including the cylinder 61 and the rod 62 similar to the first thermoactuator 60A and the second thermoactuator 60B may be employed. When this cylinder rod mechanism is employed, the rod 62 protruding from the cylinder 61 presses the second seal ring 50 upward, that is, toward the first seal ring 40.
  • the rod 62 projects radially inward, and the wedge-shaped member provided at the tip of the rod 62 slides upward according to the inclined surface formed on the lower inner wall surface 5 of the housing 2.
  • the structure which presses the 2 seal ring 50 toward upper direction may be sufficient.
  • the pressing portion 80 a configuration in which the second seal ring 50 presses the first seal ring 40 upward by a force applied to the second seal ring 50 from the second thermoactuator 60B or the second gap positioning portion. May be. That is, even when a force is applied to the second seal ring 50 from the second thermoactuator 60B or the second gap positioning portion, a guide surface that guides the second seal ring 50 upward may be employed as the pressing portion 80. Good.
  • the first thermoactuator 60A and the second thermoactuator 60B are used as the heat driving unit 60.
  • the first seal ring 40 and the second seal ring 50 themselves are bonded to each other with two metals having different linear expansion coefficients. You may comprise from the bimetal formed. In this case, when the high-temperature pressurized water arrives, the first seal ring 40 and the second seal ring 50 are reduced in diameter due to a difference in expansion between the two bimetals as the heat driving unit 60.
  • the heat driving unit 60 may adopt any other configuration as long as the first seal ring 40 and the second seal ring 50 can be reduced in diameter when the high-temperature pressurized water arrives.
  • the first gap and the second gap which are the leak path of the high-temperature pressurized water, are formed discontinuously, and therefore, the flow of the high-temperature and high-pressure pressurized water during an abnormality is restricted. Can do.
  • Rotating shaft 1a Outer peripheral surface 2 Housing 2a Inner peripheral surface 3 Annular groove 4 Upper inner wall surface (contact surface) 5 lower inner wall surface 6 bottom wall surface 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 make-up tank 22 Pure water pump 23 Supply valve 24 Level control device 25 Flow meter 26 Stand pipe 27 Drain tank 30 Leakage Prevention seal 40 First seal ring 41 Inner peripheral surface 42 Upper surface 43 Lower surface 44 Ring main body 45 Soft member 46 Projection 50 Second seal ring 51 Inner peripheral surface 52 Upper surface 53 Lower surface 54 Ring main body 55 Soft member 56 Projection 60 Thermal drive unit 60A No. Thermoactuator 60B second thermo-actuator 61 cylinder 62 rod 70 first gap positioning portion 80 pressing portion 100 reactor coolant pump O axis line S1 first gap S2 second gap

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Abstract

この漏洩防止シールは、回転軸（１）を囲んで、ハウジング（２）における上流側を向く面に周方向にわたって当接する第一シールリング（４０）と、該第一シールリング（４０）の上流側で回転軸（１）を囲んで、第一シールリング（４０）に周方向にわたって当接する第二シールリング（５０）と、高温加圧水の到達時に第一シールリング（４０）及び第二シールリング（５０）を縮径させてこれら第一シールリング（４０）及び第二シールリング（５０）の内周面（５１）を回転軸（１）に当接させる熱駆動部とを設ける。第一シールリング（４０）と回転軸（１）との間の第一範囲と、第二シールリング（５０）によって形成される第二範囲との周方向位置が互いに異なる。

Description

漏洩防止シール、原子炉冷却材ポンプ
　本発明は、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漏洩防止シール、及び、該漏洩防止シールを備えた原子炉冷却材ポンプに関する。
　本願は、２０１３年３月１９日に日本に出願された特願２０１３-０５６８４７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　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）。
実開昭６３－２２３９７号公報
　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℃の温度の加圧水が３００℃の温度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可能性がある。
　最下方から２番目の軸漏洩防止シールは、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が、当該軸漏洩防止シール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する可能性がある。
　したがって、全交流電源喪失時における最下方から２番目の軸漏洩防止シールへの高温加圧水の到達を回避すべく、各漏洩防止シール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必要がある。
　本発明は、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漏洩防止シール、及び、該漏洩防止シールを備えた原子炉冷却材ポンプを提供する。
　本発明の第一の態様に係る漏洩防止シールは、軸線回りに回転する回転軸と該回転軸を径方向外側から囲うハウジングとの間の空間をシールして、該空間における高温加圧水の前記軸線方向に沿っての上流側から下流側への流通を規制する漏洩防止シールである。前記漏洩防止シールは、前記回転軸を囲んで、前記ハウジングにおける上流側を向く面に周方向にわたって当接する第一シールリングと、該第一シールリングの上流側で前記回転軸を囲んで、前記第一シールリングに周方向にわたって当接する第二シールリングと、前記高温加圧水の到達時に前記第一シールリング及び前記第二シールリングを縮径させてこれら第一シールリング及び第二シールリングの内周面を前記回転軸に当接させる熱駆動部と、を備える。前記第一シールリングは、縮径時に前記回転軸との間で周方向の第一範囲にわたって延びる第一間隙を形成する閉ループ状の形状を有する。前記第二シールリングには、縮径時に前記高温加圧水を下流側にリークさせる第二間隙が周方向の第二範囲にわたって形成され、前記第一範囲と前記第二範囲との周方向位置が互いに異なる。
　このような漏洩防止シールによれば、高温加圧水が上流側から漏洩防止シールに到達した際に該高温加圧水によって第一シールリング及び第二シールリングが下流側に向かって押圧され、その結果、第一シールリングがハウジングの当接面と密着する。さらに、該高温加圧水の到達により熱駆動部が第一シールリング及び第二シールリングを縮径させることで、これら第一シールリング及び第二シールリングと回転軸との間の間隙が小さくなる。これによって、高温加圧水が漏洩防止シールの下流側に流通することを抑制できる。
　第一シールリング及び第二シールリングのような単一のシールリングを回転軸外周面に全周にわたって密着させることができれば、該シールリングと回転軸との間隙を消失させることができるため、シール性を担保することができる。しかしながら、熱伸び差や製作公差等の影響により、現実的には縮径時のシールリングの内径を回転軸の外径に一致させることは困難である。そのため、シールリングと回転軸との間には間隙が生じ、漏洩することがある。
　本発明の態様によれば、第一シールリングと回転軸との間に生じる第一間隙及び第二シールリングと回転軸との間に生じる第二間隙がそれぞれ形成される第一範囲及び第二範囲が周方向の異なる位置にある。このため、高温加圧水のリークパスとなる第一間隙及び第二間隙が不連続に形成される。即ち、二つのシールリングを用いてそれらと回転軸との間に生じる間隙が不連続に形成されることで漏洩防止効果を得ることができる。
　本発明の第二の態様によれば、漏洩防止シールは、前記第一シールリングに対して径方向に力を与えることで、前記第一間隙が形成される前記第一範囲の周方向位置を定める第一間隙位置決め部を更に備えてもよい。
　これによって、第一シールリングと回転軸との間に形成される三日月状の形状を有する第一間隙を所望の位置に位置決めすることができる。即ち、第一シールリングに対して径方向に力を付与すれば、第一シールリングの周方向部分のうち回転軸に密着する部分と回転軸から離間した部分を意図的に形成することができる。
　本発明の第三の態様によれば、漏洩防止シールは、前記第二シールリングを前記第一シールリングに向かって押圧する押圧部を更に備えてもよい。
　これによって、第一シールリングをハウジングの当接面に対してより密着させることができる。また、第二シールリングと第一シールリングとを軸線方向に密着させることができる。
　また、本発明の第四の態様によれば、漏洩防止シールの前記第一シールリングは、前記回転軸の周方向に延在するリング本体と、該リング本体の両端にそれぞれ設けられて、前記リング本体よりも軟質の材料で形成され前記縮径時に互いに当接する一対の軟質部材と、を有してもよい。
　第一シールリングが縮径した際に、リング本体の両端の軟質部材同士が密着することで、該第一シールリングが閉ループ状の形状を有することができる。
　本発明の第五の態様によれば、漏洩防止シールの前記熱駆動部は、前記第一シールリングを第一温度で縮径させるとともに第二シールリングを第二温度で縮径させてもよい。前記第一温度は前記第二温度よりも低くてもよい。
　これにより、高温加圧水の到達時には、第一シールリングが縮径した後に第二シールリングが縮径する。したがって、高温加圧水のリークを抑制することができる。
　本発明の第六の態様によれば、漏洩防止シールの前記第二シールリングは、縮径時に閉ループ状の形状を有してもよい。前記第二間隙は、前記第二シールリングと前記回転軸との間で前記周方向第一範囲にわたって延びてもよい。
　第二間隙がこのように延びている場合でも、該第一間隙と第二間隙との形成範囲が異なることにより、高温加圧水のリークを抑制できる。
　本発明の第七の態様によれば、漏洩防止シールは、前記第二シールリングに対して径方向に力を与えることで、前記第二間隙が形成される前記第二範囲の周方向位置を定める第二間隙位置決め部を更に備えてもよい。
　これによっても、第一シールリングと同様、第二間隙の形成範囲を位置決めすることができる。
　本発明の第八の態様によれば、漏洩防止シールの前記第二シールリングは、縮径時に周方向両端が互いに周方向に対向するＣ字状の形状を有してもよい。前記第二間隙は、前記第二シールリングの両端同士の間に形成されてもよい。
　第二間隙がこのように形成される場合でも、該第一間隙と第二間隙との形成範囲が異なることにより、高温加圧水のリークを抑制できる。
　本発明の第九の態様によれば、原子炉冷却材ポンプは、軸線回りに回転する回転軸と、該回転軸を径方向外側から囲むハウジングと、これら回転軸とハウジングとの間の空間をシールして、該空間における高温加圧水の前記軸線方向の流通を規制する上記いずれかの漏洩防止シールと、を備える。
　本発明の第十の態様によれば、この原子炉冷却材ポンプは、前記ハウジングの内周面に径方向外側に凹んで周方向にわたって延びる環状溝が形成される。前記第一シールリング及び前記第二シールリングは、前記環状溝内に収容されるように配置され、前記環状溝における上流側を向く面が前記当接面とされてもよい。
　上記した漏洩防止シール及び原子炉冷却材ポンプによれば、高温加圧水のリークパスとなる第一間隙及び第二間隙が不連続に形成されるため、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。
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。 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の縦断面図である。 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。 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の縮径時の縦断面図である。 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において、縮径時の第一シールを軸線方向から見た模式図である。 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において、縮径時の第二シールを軸線方向から見た模式図である。 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の縮径時の斜視図である。 本発明の第一実施形態の変形例に係る原子炉冷却材ポンプにおける漏洩防止シールにおいて、縮径時の第一シールを軸線方向から見た模式図である。 本発明の第一実施形態の変形例に係る原子炉冷却材ポンプにおける漏洩防止シールにおいて、縮径時の第二シールを軸線方向から見た模式図である。 本発明の第二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の縦断面図である。 本発明の第三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の縦断面図である。
　以下、本発明の第一実施形態について、図１から図６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Ｏ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Ｏ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。
　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である。なお、第一軸シール１０Ａは漏洩制限型シールであり、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である。
　第一軸シール１０Ａは、回転軸１の外周面１ａに一体に固定されて径方向外側に張り出す円盤状の形状を有する第一ランナ１１Ａと、第一ランナ１１Ａとの間で僅かな間隙を形成しハウジング２に固定されたリング状の形状を有する第一リング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。
　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いる。第二軸シール１０Ｂは、回転軸１の外周面１ａに一体に固定されて、径方向外側に張り出す円盤状の形状を有する第二ランナ１１Ｂと、ハウジング２に固定されたリング状の形状を有し第二ランナ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。
　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いる。第三軸シール１０Ｃは、回転軸１の外周面１ａに一体に固定されて、径方向外側に張り出す円盤状の形状を有する第三ランナ１１Ｃと、ハウジング２に固定されたリング状の形状を有する第三ランナ１１Ｃと摺接する間隙を形成する第三リング１２Ｃ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。
　原子炉一次冷却材は、２００～３００℃の温度の高温水である。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。
第一軸シール１０Ａから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。
　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。
純水メークアップタンク２１で準備された純水は、パージ水ヘッドタンク１９へ純水ポンプ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いる。レベルコントロール装置２４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。
　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である。第一軸シール１０Ａでは、この加圧水が約０．３ＭＰａまで減圧される。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まで減圧される。さらに、加圧水の圧力は、第三軸シール１０Ｃでは、大気圧まで減圧される。
　全交流電源喪失時には、第一軸シール１０Ａの下方における通常運転時７０℃の温度の加圧水が、原子炉一次冷却材により加熱されることで３００℃程度の温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、高温加圧水が漏出する可能性がある。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。
　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との空間に設けられている。漏洩防止シール３０は、本実施形態では、図２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。
　この環状溝３は、ハウジング２の内周面２ａから回転軸１の径方向（以下、単に径方向と称する）外側に凹むように形成されている。環状溝３は、軸線Ｏ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）全域に延在する円環状の形状を有している。また、環状溝３は、下方（軸線Ｏ方向第一方向側）を向く上側内壁面４（当接面）と、該上側内壁面４に対向して上方（軸線Ｏ方向第二方向側）を向く下側内壁面５と、径方向内側を向く上側内壁面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。これら上側内壁面４及び下側内壁面５は、軸線Ｏに直交する平面に沿って延びる平坦状の形状を有している。
　次に漏洩防止シール３０について説明する。本実施形態の漏洩防止シール３０は、図２及び図３に示すように、第一シールリング４０と、該第一シールリング４０に下方から当接するように配置された第二シールリング５０と、これら第一シールリング４０及び第二シールリング５０を縮径させる熱駆動部６０（図３のみに記載）とを備えている。
　第一シールリング４０及び第二シールリング５０は、図３に示すように、それぞれ回転軸１を周囲から取り囲むように該回転軸１の周方向に延在するリング本体４４，５４と、該リング本体４４，５４の両端にそれぞれ設けられて、リング本体４４，５４よりも軟質の材料で形成される軟質部材４５，５５とを有している。
　リング本体４４，５４は、その延在方向（周方向）の両端にそれぞれ独立した一対の端部を有しており、これら端部同士が互いに対向するＣ字状の形状を有している。即ち、第一シールリング４０及び第二シールリング５０は、その全周にわたって一体に延在する円環状の形状を有しているのではなく、互いに非接合とされた第一端部及び第二端部を有している。
　そして、軟質部材４５，５５は、このようなリング本体４４，５４の両端にそれぞれ互いに周方向に対向するように一体に設けられている。この一対の軟質部材４５，５５は、第一シールリング４０の縮径時に互いに当接する。
　なお、第二シールリング５０には、軟質部材４５，５５は設けられていなくともよい。
　このような軟質部材４５，５５の材料としては、例えば金属属であれば金や銀、高分子材料であればＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン・モノマー）やＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）を用いることができる。
　リング本体４４，５４の内周面、即ち、第一シールリング４０の内周面４１、第二シールリング５０の内周面５１に軟質部材４５，５５を設けてもよい。この場合、第一シールリング４０及び第二シールリング５０が縮径した際にこれら第一シールリング４０及び第二シールリング５０と回転軸１との密着性を向上させることができる。
　本実施形態では、このような第一シールリング４０及び第二シールリング５０には、図３に示すように、一対の端部の第一端部（図３における右側の端部）に、径方向外側に突出する突出部４６，５６が一体に形成されている。本実施形態では、このような突出部４６，５６を熱駆動部６０が第二端部（図３における左側の端部）側に向かって押圧することで、第一シールリング４０及び第二シールリング５０のそれぞれ端部同士が互いに近接する。その結果これら第一シールリング４０及び第二シールリング５０が縮径する。
　図２に示すように、上記構成の第一シールリング４０は、その上面がハウジング２の環状溝３における上側内壁面４に対して周方向にわたって当接している。
　また、第二シールリング５０は、第一シールリング４０の下方側に該第一シールリング４０と隣接するように配置されている。該第二シールリング５０の上面５２は第一シールリング４０の下面４３に対して周方向にわたって当接している。
　このように第一シールリング４０と第二シールリング５０とが配置された状態では、第一シールリング４０及び第二シールリング５０と環状溝３の底壁面６との間には空間が形成されている。また、第二シールリング５０の下面５３と下側内壁面５との間にも空間が形成されている。これら空間は、それぞれ漏洩防止シール３０の下方における回転軸１とハウジング２との間の空間に連通している。したがって、これら空間には、異常時に高温加圧水が到達する。
　第一シールリング４０の上面４２及び下面４３、第二シールリング５０の上面５２及び下面５３は、それぞれ軸線Ｏに直交する平面に沿って延びる平坦状の形状を有している。
　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）では、図２に示すように、第一シールリング４０及び第二シールリング５０の内周面５１はそれぞれ回転軸１の外周面１ａから離間している。これによって、初期状態では、第一シールリング４０及び第二シールリング５０と回転軸１との間には間隙が形成されている。
　さらに、本実施形態では、第一シールリング４０における一対の端部の周方向の配置位置は、第二シールリング５０における一対の端部の周方向の配置位置と異なる位置に配置されており、本実施形態では、約１８０°異なる位置に配置されている。
　ここで、第一シールリング４０の内周面４１の周方向の長さは、回転軸１の外周面１ａの円周の長さよりも大きく設定されている。また、第二シールリング５０の内周面５１の周方向の長さは、回転軸１の外周面１ａの円周の長さよりも小さく設定されている。
　次に熱駆動部６０について説明する。この熱駆動部６０は、異常時に高温加圧水が到達した際に、第一シールリング４０及び第二シールリング５０を縮径させてこれら第一シールリング４０及び第二シールリング５０の内周面５１を回転軸１に当接させる。本実施形態では、図３に示すように、熱駆動部６０として第一サーモアクチュエータ６０Ａ及び第二サーモアクチュエータ６０Ｂを採用している。これら第一サーモアクチュエータ６０Ａ及び第二サーモアクチュエータ６０Ｂ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る。第一サーモアクチュエータ６０Ａが第一シールリング４０に対応するように、第二サーモアクチュエータ６０Ｂが第二シールリング５０に対応するように設けられている。なお、図３では２つのサーモアクチュエータがまとめて記載されている。
　第一サーモアクチュエータ６０Ａ及び第二サーモアクチュエータ６０Ｂは、シリンダ６１と、ロッド６２とを備えている。
　シリンダ６１は、外形円筒形状の形状を有した部材である。シリンダ６１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。このようなシリンダ６１は、第一シールリング４０及び第二シールリング５０の円周における一対の端部の配置箇所を通る接線に沿って延びるように、ハウジング２に形成された収容部（図示省略）内に収容されている。
　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、これに伴ってシリンダ６１の延在方向の端面から突出するように構成されている。このロッド６２の突出方向は、第一シールリング４０及び第二シールリング５０の円周における一対の端部の配置箇所を通る接線に沿う方向である。ロッド６２の先端は、第一シールリング４０、第二シールリング５０における突出部４６，５６に接続されている。該ロッド６２が突出することで突出部４６，５６が押圧され、その結果、第一シールリング４０及び第二シールリング５０は一対の端部が近接するように変形して縮径する。
　第一サーモアクチュエータ６０Ａ内のワックスの膨張温度は、第二サーモアクチュエータ６０Ｂ内のワックスの膨張温度に比べて小さく設定されている。これにより、第一サーモアクチュエータ６０Ａの駆動温度は第二サーモアクチュエータ６０Ｂの駆動温度よりも小さくなる。即ち、高温加圧水の到達時には、第一シールリング４０が第二シールリング５０よりも先に縮径する。
　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、該高温加圧水の流体圧力によって第一シールリング４０及び第二シールリング５０は下流側である上方に向かって押圧される。この結果、図４に示すように、第一シールリング４０の上面４２がハウジング２の溝部における上側内壁面４に周方向にわたって密着する。第二シールリング５０の上面５２は第一シールリング４０の下面４３に周方向にわたって密着する。
　高温加圧水が下方から漏洩防止シール３０に到達すると、該漏洩防止シール３０の熱駆動部６０が高温加圧水によって加熱される。
　これにより、高温加圧水を熱源として第一サーモアクチュエータ６０Ａ及び第二サーモアクチュエータ６０Ｂの内部のワックスがそれぞれ膨張温度に到達すると、該ワックスが膨張する。これにより、図３に示す第一サーモアクチュエータ６０Ａ及び第二サーモアクチュエータ６０Ｂのロッド６２がシリンダ６１から突出する。
　このロッド６２の突出によって第一シールリング４０、第二シールリング５０の突出部４６，５６が押圧されると、これら第一シールリング４０及び第二シールリング５０は、一対の端部がそれぞれ近接しながら第一シールリング４０及び第二シールリング５０全体が縮径する。
　第一シールリング４０及び第二シールリング５０は縮径時に周方向全域にわたって回転軸１に密着可能となるように、縮径時におけるこれら第一シールリング４０及び第二シールリング５０の内周面５１の円周の長さは、回転軸１の外周面１ａの円周の長さと一致することが好ましい。この場合、第一シールリング４０及び第二シールリング５０が、縮径時に回転軸１外周面１ａに全周にわたって密着することでこれら第一シールリング４０及び第二シールリング５０と回転軸１との間の間隙を消失させることができる。しかしながら、熱伸び差や製作公差等の影響により、現実的には縮径時の第一シールリング４０及び第二シールリング５０の内径を回転軸１の外径に一致させることは困難である。
　本実施形態のように、第一シールリング４０の内周面４１の周方向の長さが回転軸１の円周の長さよりも大きい場合には、第一シールリング４０が縮径すると該第一シールリング４０の両端同士が接触する。この結果、第一シールリング４０は閉ループ状の形状を有する。この際、第一シールリング４０の内周面４１はその周方向の一部範囲のみが回転軸１の外周面１ａに接触し、該回転軸１に接触しない部分が生じ得る。
　即ち、図５Ａに示すように、第一シールリング４０の内周面４１と回転軸１の外周面１ａとの間には、周方向の一部領域（以下、第一範囲θ１と称する）に、周方向に延びる三日月状の間隙（以下、第一間隙Ｓ１と称する）が形成される。このような第一間隙Ｓ１が存在する周方向の第一範囲θ１は、第一シールリング４０の端部同士の接触箇所を中心として周方向の所定の範囲に広がっている。
　また、本実施形態のように、第二シールリング５０の内周面５１の周方向の長さが回転軸１の円周の長さよりも小さい場合には、第二シールリング５０が縮径しても該第二シールリング５０の両端同士が接触することはなく、Ｃ字状を維持する。この際、第二シールリング５０の内周面５１はその周方向全域にわたって回転軸１の外周面１ａに接触する。該第二シールリング５０における互いに対向する端部同士の間に間隙（以下、第二間隙Ｓ２と称する）が形成される。
　即ち、図５Ｂに示すように、周方向の一部領域（以下、第二範囲θ２と称する）に端部同士の間の隙間である第二間隙Ｓ２が形成される。このような第二間隙Ｓ２は、第二サーモアクチュエータ６０Ｂによって第二シールリング５０が押圧される以前に第二シールリング５０の端部同士が存在した周方向位置付近に形成される。
　この結果、図６に示すように、第一シールリング４０と回転軸１との間の間隙である第一間隙Ｓ１、及び、第二シールリング５０の端部同士の間の第二間隙Ｓ２は、互いに周方向の異なる位置に配置される。
　これによって、図４に示すように、漏洩防止シール３０を境界とした上流側と下流側との空間が分断され、高温加圧水の上方（下流側）への流通が規制される。以下、この詳細について説明する。
　まず閉ループ状の形状を有する第一シールリング４０とハウジング２の環状溝３の上側内壁面４が周方向全域にわたって密着する。これによって、第一シールリング４０の上面４２とハウジング２の環状溝３の上側内壁面４との間では間隙が消失し、シール性が担保される。
また、第一シールリング４０の下面４３と第二シールリング５０の上面５２とが周方向全域にわたって密着する。これによって、第一シールリング４０の下面４３と第二シールリング５０の上面５２との間でのシール性が担保される。
　この状態で、第二シールリング５０の内周面５１は第二範囲θ２以外の部分でのみ回転軸１の外周面１ａに密着する。このため、第二シールリング５０は第二間隙Ｓ２が存在する第二範囲θ２でのみ高温高圧水が上方にリークする。しかしながら、第二間隙Ｓ２の存在する周方向位置では、第一シールリング４０では第一間隙Ｓ１が存在しない。このため、第二間隙Ｓ２からリークした高温高圧水が第一シールリング４０を突破して上方にリークすることはない。
　一方、第一シールリング４０における第一間隙Ｓ１が存在する周方向位置では、第二シールリング５０は回転軸１の外周面１ａに密着しているため、第一間隙Ｓ１まで高温加圧水が到達しない。
　このように本実施形態では、第一間隙Ｓ１及び第二間隙Ｓ２が形成される第一範囲θ１及び第二範囲θ２が周方向の異なる位置にあるため、高温加圧水のリークパスとなる可能性のある第一間隙Ｓ１及び第二間隙Ｓ２が不連続に形成される。したがって、高温加圧水が漏洩シールを突破して下方から上方に流通することを防止できる。
　さらに、本実施形態では、第一シールリング４０が縮径した際に、リング本体４４の両端に設けられた軟質部材４５同士が密着することで、該第一シールリング４０が閉ループ状の形状を有することができる。これによって、第一シールリング４０の端部同士の間に間隙が生じることを防止できるため、これら端部同士の間をリークパスとして高温加圧水が流通することを回避できる。
　また、本実施形態では、第一サーモアクチュエータ６０Ａが第二サーモアクチュエータ６０Ｂよりも低い温度で駆動する構成のため、高温加圧水の到達時には、第二サーモアクチュエータ６０Ｂに先駆けて第一サーモアクチュエータ６０Ａが駆動する。これによって、第一シールリング４０が第二シールリング５０よりも早く縮径する。
　仮に第二シールリング５０が第一シールリング４０よりも早く縮径する場合、第二シールリング５０に高温加圧水による作用が過大となる結果、Ｃ字状の形状を有する第二シールリング５０の縮径が妨げられる。これに対して、本実施形態では、第一シールリング４０が第二シールリング５０よりも先に縮径される結果、第二シールリング５０に作用する差圧を抑えることができる。
　第一実施形態の変形例として、例えば図７Ａ及び図７Ｂに示すように、第一シールリング４０の内周面４１と回転軸１の外周面１ａとの間に三日月状の間隙が形成されるとともに第二シールリング５０の内周面５１と回転軸１の外周面１ａとの間にも三日月状の間隙が形成される構成であってもよい。
　このような第一間隙Ｓ１及び第二間隙Ｓ２は、第一シールリング４０の内周面４１及び第二シールリング５０の内周面５１の周方向の長さが、ともに回転軸１の外周面１ａの円周の長さよりも大きい場合に形成される。
　この場合、縮径前の第一シールリング４０及び第二シールリング５０の端部の配置箇所を周方向に異なる位置とすることによって、縮径時に形成される第一間隙Ｓ１及び第二間隙Ｓ２の形成領域である第一範囲θ１及び第二範囲θ２の周方向の位置を互いに異なる位置とすることができる。これにより、第一実施形態と同様、第一間隙Ｓ１と第二間隙Ｓ２とが不連続に形成されるため、高温加圧水のリークパスが形成されることを回避できる。したがって、高温加圧水が漏洩シールを突破して下方から上方に流通することを防止できる。
　なお、本変形例では第二シールリング５０の両端が当接するため、該両端に軟質部材５５が設けられてもよい。これによって、第一シールリング４０と同様、第二シールリングが閉ループ状の形状を有することができる。
　次に第二実施形態に係る漏洩防止シール３０について、図８を参照して説明する。本実施形態にお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。
　第二実施形態の漏洩防止シール３０は、第一実施形態の構成要素に加えて、第一間隙位置決め部７０を備えている点で第一実施形態と相違する。
　第一間隙位置決め部７０は、第一シールリング４０に対して径方向に力を与えることで、第一間隙Ｓ１が形成される第一範囲θ１の周方向位置を定める。
　第一間隙位置決め部７０としては、図８に示すように、第一サーモアクチュエータ６０Ａ及び第二サーモアクチュエータ６０Ｂと同様の構成のものを採用することができる。即ち、第一間隙位置決め部７０は、シリンダ６１及びロッド６２を備えており、高温加圧水の到達時にロッド６２が突出する構成である。
　このような第一間隙位置決め部７０は、第一シールリング４０の径方向外側に配置されている。ロッド６２が突出することで該ロッド６２の先端が第一シールリング４０に対して径方向外側から当接する。これによって第一シールリング４０が径方向内側に向かって押圧されることで、該第一シールリング４０の周方向位置におけるロッド６２が当接する箇所においては、第一シールリング４０の内周面４１が回転軸１の外周面１ａに密着する。この際、第一シールリング４０の周方向位置におけるロッド６２が当接する箇所の逆側においては、第一シールリング４０の内周面４１が回転軸１の外周面１ａから離間することで、該第一シールリング４０の内周面４１と回転軸１の外周面１ａとの間に第一間隙Ｓ１が形成される。
　以上のように本実施形態では、第一シールリング４０に対して径方向に力を与えることで、該第一シールリング４０の内周面４１と回転軸１の外周面１ａとの間に形成される第一間隙Ｓ１の位置、即ち、第一範囲θ１の位置を所望の周方向位置に位置決めすることができる。
　このように第一間隙Ｓ１の位置を定めることによって、該第一間隙Ｓ１と第二間隙Ｓ２との周方向位置を異なる位置とすることができる。したがって、高温加圧水のリークパスとなる第一間隙Ｓ１及び第二間隙Ｓ２が不連続に形成され、高温加圧水が漏洩シールを突破して下方から上方に流通することを防止できる。
　なお、本実施形態では、第一間隙位置決め部７０として、第一シールリング４０を径方向外側から押圧する構成としたが、第一シールリング４０を径方向外側に向かって引っ張る構成であってもよい。これによっても、本実施形態同様、第一間隙Ｓ１の位置を定めることができる。
　また、本実施形態では、第一間隙位置決め部７０として第一サーモアクチュエータ６０Ａ及び第二サーモアクチュエータ６０Ｂと同様の構成としたが、これに限定されることはなく、高温加圧水の到達時に、第一シールリング４０に対して径方向に力を与えられるならば他の構成であってもよい。
　また、第一実施形態の変形例のように、第二シールリング５０の内周面５１と回転軸１の外周面１ａとの間にも三日月状の第二間隙Ｓ２が形成される場合には、この第二シールリング５０に対して径方向に力を与える第二間隙位置決め部を設けてもよい。これによって、第二間隙Ｓ２の位置を任意に定めることができるため、第一間隙Ｓ１と第二間隙Ｓ２の位置を異なる位置とすることができる。
　次に本発明の第三実施形態に係る漏洩防止シール３０について、図９を参照して説明する。第三実施形態について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。
　第三実施形態の漏洩防止シール３０は、第一実施形態の構成要素に加えて、押圧部８０を備えている点で第一実施形態と相違する。
　押圧部８０は、第二シールリング５０を第一シールリング４０に向かって、高温加圧水の下流側に向かって押圧する。本実施形態では、押圧部８０として皿バネを採用している。この皿バネは、ハウジング２の環状溝３における該環状溝３の下側内壁面５と第二シールリング５０の下面５３との間に周方向にわたって設けられている。この皿バネは、下側内壁面５と第二シールリング５０との間に圧縮状態で配置されていることによって、これら下側内壁面５と第二シールリング５０とを離間させる方向に力を与えている。これによって、第二シールリング５０の下面５３には、下型内壁面から該第二シールリング５０の下面５３に向かっての力、即ち、上方に向かっての力が付与される。
　その結果、押圧部８０の押圧力（皿バネの弾性力）によって第二シールリング５０の上面５２が第一シールリング４０の下面４３に周方向にわたって密着するとともに、第一シールリング４０の上面４２がハウジング２の環状溝３における上側内壁面４に周方向にわたって密着する。
　これによって、第一シールリング４０と第二シールリング５０との間におけるシール性、及び第一シールリング４０と上側内壁面４との間におけるシール性をそれぞれ向上させることができる。したがって、上側内壁面４、第一シールリング４０及び第二シールリング５０間の隙間から高温加圧水がリークすることを防止できる。
　また、高温加圧水による差圧が第二シールリング５０に作用した際であっても、該第二シールリング５０の縮径が妨げられることを抑制できる。
　なお、押圧部８０としては、上記構成の他、第二シールリング５０を第一シールリング４０に向かって、即ち、上方に向かって押圧できるならば、他の構成を採用してもよい。
　例えば押圧部８０としては、皿バネに限らず、コイルスプリング等の他の弾性部材を採用してもよい。
　また、押圧部８０として、第一サーモアクチュエータ６０Ａや第二サーモアクチュエータ６０Ｂと同様のシリンダ６１及びロッド６２からなるシリンダロッド機構を採用してもよい。このシリンダロッド機構を採用した場合、シリンダ６１から突出するロッド６２が第二シールリング５０を上方に向かって、即ち、第一シールリング４０に向かって押圧する。
　さらに、例えばロッド６２が径方向内側に向かって突出し、当該ロッド６２の先端に設けられたくさび型の部材がハウジング２の下側内壁面５に形成された傾斜面に従って上方にスライドすることで第二シールリング５０を上方に向かって押圧する構成であってもよい。
　また例えば押圧部８０として、第二サーモアクチュエータ６０Ｂや第二間隙位置決め部から第二シールリング５０に付与される力によって、第二シールリング５０が第一シールリング４０を上方に押圧する構成を採用してもよい。即ち、第二サーモアクチュエータ６０Ｂや第二間隙位置決め部から第二シールリング５０に力が及んだ際に、該第二シールリング５０を上方に案内する案内面を押圧部８０として採用してもよい。
　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。
　上記の実施形態では、熱駆動部６０として第一サーモアクチュエータ６０Ａ及び第二サーモアクチュエータ６０Ｂとしたが、例えば第一シールリング４０及び第二シールリング５０自身を異なる線膨張係数の２つの金属を張り合わせて形成されたバイメタルから構成してもよい。この場合、高温加圧水の到達時に、熱駆動部６０としてのバイメタルの２つの金属の膨張差によって第一シールリング４０及び第二シールリング５０が縮径する。これによって実施形態同様、第一シールリング４０及び第二シールリング５０による高温加圧水の漏洩防止を図ることができる。
　また、熱駆動部６０は、高温加圧水の到達時に第一シールリング４０及び第二シールリング５０を縮径させることができるのならば、他のいかなる構成を採用してもよい。
上述した漏洩防止シール及び原子炉冷却材ポンプによれば、高温加圧水のリークパスとなる第一間隙及び第二間隙が不連続に形成されるため、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。
１       回転軸
１ａ   外周面
２     ハウジング
２ａ   内周面
３     環状溝
４     上側内壁面（当接面）
５     下側内壁面
６     底壁面
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
４０   第一シールリング
４１   内周面
４２   上面
４３   下面
４４   リング本体
４５   軟質部材
４６   突出部
５０   第二シールリング
５１   内周面
５２   上面
５３   下面
５４   リング本体
５５   軟質部材
５６   突出部
６０   熱駆動部
６０Ａ 第一サーモアクチュエータ
６０Ｂ 第二サーモアクチュエータ
６１   シリンダ
６２   ロッド
７０   第一間隙位置決め部
８０   押圧部
１００ 原子炉冷却材ポンプ
Ｏ     軸線
Ｓ１   第一間隙
Ｓ２   第二間隙
θ１   第一範囲
θ２   第二範囲

Claims (10)

  1. 　軸線回りに回転する回転軸と該回転軸を径方向外側から囲うハウジングとの間の空間をシールして、該空間における高温加圧水の前記軸線方向に沿っての上流側から下流側への流通を規制する漏洩防止シールであって、
    　前記漏洩防止シールは、
    　前記回転軸を囲んで、前記ハウジングにおける上流側を向く面に周方向にわたって当接する第一シールリングと、
    　該第一シールリングの上流側で前記回転軸を囲んで、前記第一シールリングに周方向にわたって当接する第二シールリングと、
    　前記高温加圧水の到達時に前記第一シールリング及び前記第二シールリングを縮径させてこれら第一シールリング及び第二シールリングの内周面を前記回転軸に当接させる熱駆動部と、を備え、
    　前記第一シールリングは、縮径時に前記回転軸との間で周方向の第一範囲にわたって延びる第一間隙を形成する閉ループ状の形状を有し、
    　前記第二シールリングは、縮径時に前記高温加圧水を下流側にリークさせる第二間隙を周方向の第二範囲にわたって形成し、
    　前記第一範囲と前記第二範囲との周方向位置が互いに異なる漏洩防止シール。
  2. 　前記第一シールリングに対して径方向に力を与えることで、前記第一間隙が形成される前記第一範囲の周方向位置を定める第一間隙位置決め部を更に備える請求項１に記載の漏洩防止シール。
  3. 　前記第二シールリングを前記第一シールリングに向かって押圧する押圧部を更に備える請求項１又は２に記載の漏洩防止シール。
  4. 　前記第一シールリングは、
    　前記回転軸の周方向に延在するリング本体と、
    　該リング本体の両端にそれぞれ設けられて、前記リング本体よりも軟質の材料からなり前記縮径時に互いに当接する一対の軟質部材と、
    　を有する請求項１から３のいずれか一項に記載の漏洩防止シール。
  5. 　前記熱駆動部は、
    　前記第一シールリングを第一温度で縮径させるとともに第二シールリングを第二温度で縮径させ、
    　前記第一温度が前記第二温度よりも低い請求項１から４のいずれか一項に記載の漏洩防止シール。
  6. 　前記第二シールリングは、縮径時に閉ループ状の形状を有し、
    　前記第二間隙は、前記第二シールリングと前記回転軸との間で前記第二範囲にわたって延びる請求項１から５のいずれか一項に記載の漏洩防止シール。
  7. 　前記第二シールリングに対して径方向に力を与えることで、前記第二間隙が形成される前記第二範囲の周方向位置を定める第二間隙位置決め部を更に備える請求項６に記載の漏洩防止シール。
  8. 　前記第二シールリングは、縮径時に周方向両端が互いに周方向に対向するＣ字状の形状を有し、
    　前記第二間隙は、前記第二シールリングの両端同士の間に形成されている請求項１から５のいずれか一項に記載の漏洩防止シール。
  9. 　軸線回りに回転する回転軸と、
    　該回転軸を径方向外側から囲むハウジングと、
    　これら回転軸とハウジングとの間の空間をシールして、該空間における高温加圧水の前記軸線方向に沿っての上流側から下流側への流通を規制する請求項１から８のいずれか一項に記載の漏洩防止シールと、を備える原子炉冷却材ポンプ。
  10. 　前記ハウジングの内周面に径方向外側に凹んで周方向にわたって延びる環状溝が形成され、
    　前記第一シールリング及び前記第二シールリングは、前記環状溝内に収容されるように配置され、
    　前記環状溝における上流側を向く面が前記当接面とされている請求項９に記載の原子炉冷却材ポンプ。
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