(57)【要約】【課題】異常時における高温高圧の加圧水の流通を規制することができる原子炉冷却材ポンプを提供する。【解決手段】回転軸１と、回転軸１を取り囲むハウジングと、回転軸１とハウジングとの間隙を区画するように設けられ、異常時における高温加圧水の流通を規制する漏洩防止シール３０とを設ける。漏洩防止シール３０を、回転軸１を取り囲むように該回転軸１の周方向に延在して、互いに周方向に対向する第一端部４１及び第二端部５１を有するＣ字状のシールリング３１と、高温加圧水を熱源として駆動し、第一端部４１及び第二端部５１を互いに近接させることでシールリング３１を縮径させるサーモアクチュエータ６０とから構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りに回転する回転軸と、
前記回転軸を取り囲むハウジングと、
前記回転軸と前記ハウジングとの間隙を軸線方向に区画するように設けられ、異常時における高温加圧水の前記軸線方向一方側から他方側への流通を規制する漏洩防止シールと、を備え、
前記漏洩防止シールは、
前記回転軸を取り囲むように該回転軸の周方向に延在して、互いに周方向に対向する第一端部及び第二端部を有するＣ字状をなすシールリングと、
前記高温加圧水を熱源として駆動し、前記第一端部及び前記第二端部を互いに近接させることで前記シールリングを縮径させるサーモアクチュエータと、を備えることを特徴とする原子炉冷却材ポンプ。
【請求項２】
前記シールリングの前記第一端部と前記第二端部とを互いに離間するように付勢する付勢手段を有することを特徴とする請求項１に記載の原子炉冷却材ポンプ。
【請求項３】
前記サーモアクチュエータの駆動によって、前記第一端部が径方向内側かつ前記第二端部側に向かって押圧されることを特徴とする請求項１又は２に記載の原子炉冷却材ポンプ。
【請求項４】
前記シールリングは、前記回転軸の外周面と対向する前記ハウジングの内周面から環状に凹む環状溝に収容されており、
該環状溝は、前記シールリングが縮径した際に前記高温加圧水を該シールリングの径方向外側に導入する座ぐり部を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の原子炉冷却材ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉冷却材ポンプに関し、特に、異常時における高温加圧水の漏洩を回避することが可能な原子炉冷却材ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６３−２２３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、原子炉一次冷却材ポンプにおいては、全交流電源喪失（ＳＢＯ：Ｓｔａｔｉｏｎ  Ｂｌａｃｋ  Ｏｕｔ）等の異常時に、通常運転時では例えば７０℃の加圧水が３００℃まで上昇することが予想される。この際、高温高圧の加圧水（以下、高温加圧水と称する。）が、複数の軸シールのうち最下方に位置する軸シールを突破し、最下方から２番目の軸シールに到達することも考えられる。
【０００５】
ここで、最下方から２番目の軸シール装置は、上記高温加圧水に耐え得るように設計することはできるものの、当該軸シール装置の周囲に配置された耐熱Ｏリングが高温加圧水により損傷を受けた場合、一次冷却材が外部に漏洩してしまうおそれがある。
したがって、全交流電源喪失時における最下方から２番目の軸シール装置への高温加圧水の到達を回避すべく、各シール装置の間における回転軸とハウジングとの間隙に、異常時の高温加圧水の流通を規制することができる構成を備えることが好ましい。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、異常時における高温高圧の加圧水の流通を規制することができる原子炉冷却材ポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を提供している。
即ち、本発明に係る原子炉冷却材ポンプは、軸線回りに回転する回転軸と、前記回転軸を取り囲むハウジングと、前記回転軸と前記ハウジングとの間隙を軸線方向に区画するように設けられ、異常時における高温加圧水の前記軸線方向一方側から他方側への流通を規制する漏洩防止シールと、を備え、前記漏洩防止シールは、前記回転軸を取り囲むように該回転軸の周方向に延在して、互いに周方向に対向する第一端部及び第二端部を有するＣ字状をなすシールリングと、前記高温加圧水を熱源として駆動し、前記第一端部及び前記第二端部を互いに近接させることで前記シールリングを縮径させるサーモアクチュエータと、を備えることを特徴とする。
【０００８】
このような特徴の原子炉冷却材ポンプによれば、異常時に高温加圧水が漏洩防止シールまで到達した際には、該高温加圧水を熱源としてサーモアクチュエータが駆動する。この駆動によりサーモアクチュエータは、シールリングの第一端部及び第二端部を互いに近接させることで該シールリングを縮径させる。これによって、シールリングと回転軸との間隙が周方向にわたって縮小し、あるいはシールリングが周方向にわたって回転軸に密着する。
【０００９】
また、本発明に係る原子炉冷却材ポンプは、前記シールリングの前記第一端部と前記第二端部とを互いに離間するように付勢する付勢手段を有することが好ましい。
【００１０】
これによって、サーモアクチュエータが駆動していない通常時においては付勢手段により第一端部と第二端部とが離間されることによって、シールリングは拡径状態とされる。したがって、通常時におけるシールリングと回転軸との間隙を確保することができ、回転軸の円滑な回転を維持することが可能となる。
【００１１】
さらに、本発明の原子炉冷却材ポンプにおいては、前記サーモアクチュエータの駆動によって、前記第一端部が径方向内側かつ前記第二端部側に向かって押圧されることが好ましい。
【００１２】
このようにシールリングが径方向内側に向かって押圧されることで、該シールリングは回転軸を抱き込むように容易に縮径する。したがって、シールリングと回転軸との間隙を周方向全域にわたってより確実に縮小させることができ、あるいは、シールリングを周方向全域にわたって回転軸により確実に密着させることができる。
【００１３】
さらに、本発明の原子炉冷却材ポンプにおいて、前記シールリングは、前記回転軸の外周面と対向する前記ハウジングの内周面から環状に凹む環状溝に収容されており、該環状溝は、前記シールリングが縮径した際に前記高温加圧水を該シールリングの径方向外側に導入する座ぐり部を有することが好ましい。
【００１４】
これにより、異常時に高温加圧水が漏洩防止シールに到達した際には、シールリングが縮径し、その結果、該高温加圧水は環状溝の座ぐり部を介してシールリングの径方向外側へと回り込む。これにより、シールリングは高温加圧水によって径方向内側へと向かって押圧される。したがって、シールリングと回転軸との間隙を周方向全域にわたってより確実に縮小させることができ、あるいは、シールリングを周方向全域にわたって回転軸により確実に密着させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の原子炉冷却材ポンプによれば、高温加圧水を熱源としてサーモアクチュエータが駆動してシールリングを縮径させることで、回転軸との間隙が周方向にわたって縮小し、あるいはシールリングが周方向にわたって回転軸に密着する。これによって、異常時における高温加圧水の流通を規制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の第二実施形態に係る原子炉冷却材ポンプの漏洩防止シールを回転軸の軸線方向から見た図である。
【図５】本発明の第二実施形態の変形例に係る原子炉冷却材ポンプの漏洩防止シールを回転軸の軸線方向から見た図である。
【図６】本発明の第三実施形態の変形例に係る原子炉冷却材ポンプの漏洩防止シールを通常時において回転軸の軸線方向から見た図である。
【図７】本発明の第三実施形態の変形例に係る原子炉冷却材ポンプの漏洩防止シールを異常時において回転軸の軸線方向から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の第一実施形態について、図１から図３を参照して詳細に説明する。
まず、第一実施形態に係る原子炉冷却材ポンプ１００の全体構成について説明する。図１に示すように、原子炉冷却材ポンプ１００は、上下方向に延びる軸線０回りに回転可能に配置された回転軸１と、該回転軸１を取り囲むように配置されたハウジング２とを備えている。そして、回転軸１とハウジング２との間の空間に、軸線０方向に離間して配置された複数の軸シール１０が設けられている。
【００１８】
本実施形態においては、３組の軸シール１０が設けられており、これら軸シール１０は、下方から上方に向かって第一軸シール１０Ａ、第二軸シール１０Ｂ、第三軸シール１０Ｃとされている。なお、第一軸シール１０Ａは漏洩制限型シールとされており、第二軸シール１０Ｂ及び第三軸シール１０Ｃはメカニカルシールとされている。
【００１９】
第一軸シール１０Ａは、回転軸１の外周面に一体に固定されて径方向外側に張り出す円盤状をなす第一ランナ１１Ａと、ハウジング２に固定されたリング状をなして第一ランナ１１Ａとの間で僅かな間隙を形成する第一リング１２Ａとを備えている。第一リング１２Ａとハウジング２との間には、図示しない第一セカンダリシールが設けられている。
【００２０】
また、第二軸シール１０Ｂは、第一軸シール１０Ａよりも上方に設けられており、回転軸１の外周面に一体に固定されて、径方向外側に張り出す円盤状をなす第二ランナ１１Ｂと、ハウジング２に固定されたリング状をなして第二ランナ１１Ｂと摺接する第二リング１２Ｂとを備えている。第二リング１２Ｂとハウジング２との間には、図示しない第二セカンダリシールが設けられている。
【００２１】
さらに、第三軸シール１０Ｃは、第二軸シール１０Ｂよりも上方に設けられており、回転軸１の外周面に一体に固定されて、径方向外側に張り出す円盤状をなす第三ランナ１１Ｃと、ハウジング２に固定されたリング状をなして第三ランナ１１Ｃと摺接する間隙を形成する第二リング１２Ｂとを備えている。第三リング１２Ｃとハウジング２との間には、図示しない第三セカンダリシールが設けられている。
【００２２】
原子炉一次冷却材は、２００〜３００℃の高温水であり、この高温水がハウジング２内を上昇しないように、第一軸シール１０Ａの下部には充填材ポンプ１５により高圧の加圧水（シール水）が供給されている。この加圧水は、体積制御タンク１６より供給される。なお、第一軸シール１０Ａを漏洩して第二軸シール１０Ｂの下方に至った加圧水は、遮蔽弁１７及び流量計１８を経て体積制御タンク１６に戻されるようになっている。
【００２３】
第三軸シール１０Ｃの下方の空間、即ち、第三軸シール１０Ｃと第二軸シール１０Ｂとの間の空間には、パージ水と称される純水が供給されている。このパージ水は高所に設けられたパージ水ヘッドタンク１９から図示しない絞り及び流量計２０を経て供給される。なお、パージ水ヘッドタンク１９へは、純水メークアップタンク２１で準備された純水が純水ポンプ２２及び補給弁２３を経て供給される。この補給弁２３は、パージ水ヘッドタンク１９中の純水の水頭高さを検出するレベルコントロール装置２４によって制御されており、これによりパージ水ヘッドタンク１９の水頭高さは所定の値に維持されている。
また、上記パージ水は、第二軸シール１０Ｂ及び第三軸シール１０Ｃの潤滑と冷却をし、流量計２５及びスタンドパイプ２６を経てドレンタンク２７に回収される。
【００２４】
なお、第一軸シール１０Ａの下方の加圧水の温度は７０℃でその圧力は約１５．５ＭＰａとされている。第一軸シール１０Ａでは、この加圧水が約０．３ＭＰａまで減圧され、即ち、第二軸シール１０Ｂの下方の空間の加圧水の圧力は約０．３ＭＰａとなる。そして、第二軸シール１０Ｂでは、この約０．３ＭＰａの圧力が約０．０３ＭＰａまで減圧され、さらに第三軸シール１０Ｃでは、大気圧まで減圧されるようになっている。
【００２５】
ここで、全交流電源喪失時には、第一軸シール１０Ａの下方おける通常運転時７０℃の加圧水が、原子炉一次冷却材により加熱されることで３００℃程度まで上昇することが想定される。このような高温の加圧水（以下、高温加圧水と称する。）によって第一軸シール１０Ａが突破された場合、該高温加圧水が第二軸シール１０Ｂに至り、高温加圧水の漏出を招くおそれがある。これに対して本実施形態では、例えば温度が３００℃、圧力が約１９ＭＰａの高温加圧水の第二軸シール１０Ｂへの到達を回避すべく、漏洩防止シール３０が設けられている。
【００２６】
この漏洩防止シール３０は、第一軸シール１０Ａと第二軸シール１０Ｂとの間におけるハウジング２と回転軸１との間隙に設けられており、本実施形態では、図３に示すように、ハウジング２に設けられた環状溝３に収容されるように設けられている。
【００２７】
この環状溝３は、ハウジング２の内周面から回転軸１の径方向（以下、単に径方向と称する）に凹むように形成されており、軸線０を中心として回転軸１の周方向（以下、単に周方向と称する）に延在する円環状をなしている。また、環状溝３は、下方（軸線０方向一方側）を向く上側内壁面４と、該上側内壁面４に対向して上方（軸線０方向他方側）を向く下側内壁面５と、径方向内側を向き上側内壁面４及び下側内壁面５に接続された底壁面６とを有している。
【００２８】
さらに、環状溝３における下側内壁面５には、周方向に間隔をあけて、該下側内壁面５から下方に向かって凹み径方向内側に開口する座ぐり部７が設けられている。なお、この座ぐり部７は、底壁面６よりも径方向外側に向かって凹むように形成されている。
【００２９】
本実施形態の漏洩防止シール３０は、シールリング３１とサーモアクチュエータ６０とを備えている。
シールリング３１は、図２及び図３に示すように、回転軸１を周囲から取り囲むように、該回転軸１の周方向に延在している。即ち、このシールリング３１は軸線０を中心とした円環状をなしている。
【００３０】
また、シールリング３１は、その外周側の部分が例えばステンレス等からなるリング本体３２とされている。このリング本体３２における下側を向く面は、環状溝３の下側内壁面５に当接している。
さらに、リング本体３２の内周側には、例えば耐熱性を備えた樹脂からなる樹脂リング３４が設けられている。即ち、図３に示すように、リング本体３２の径方向内側を向く面には、周方向全域にわたって径方向外側に向かって凹む装着溝３３が形成されており、該装着溝３３に樹脂リング３４の外周側の部分が嵌合されている。
【００３１】
このようにして、樹脂リング３４はリング本体３２よりも径方向内側に向かって張り出しており、リング本体３２と樹脂リング３４が固定一体化されたシールリング３１が構成されている。なお、リング本体３２の軸線０方向の寸法に比べて樹脂リング３４の軸線０方向の寸法は小さく設定されている。
【００３２】
また、通常時、即ち、漏洩防止シール３０に高温加圧水が到達してない状態（以下、初期状態と称する。）においては、樹脂リング３４の内径は回転軸１の外径よりも僅かに大きく設定されており、これによって樹脂リング３４の内周面と回転軸１の外周面との間には僅かに間隙が形成されている。
【００３３】
このようなシールリング３１は、図２に示すように、その延在方向の両端、即ち、周方向の両端に、それぞれ独立した第一端部４１及び第二端部５１を有している。即ち、シールリング３１は、その全周にわたって一体に延在する円環状をなしているのではなく、互いに非接合とされた第一端部４１及び第二端部５１を有している。
【００３４】
さらに、シールリング３１は、第一端部４１側と第二端部５１側とが周方向に互いに対向するように延在している。これによって、シールリング３１は、全体としてＣ字状をなしている。
【００３５】
なお、第一端部４１と第二端部５１とは互いに周方向に相対移動可能とされている。即ち、第一端部４１と第二端部５１とが周方向に近接するように相対移動する際には、シールリング３１が全体として縮径する。反対に、第一端部４１と第二端部５１とが周方向に離間するように相対移動する際には、シールリング３１が全体として拡径する。
【００３６】
また、シールリング３１における第一端部４１側の部分には、径方向外側に延在するように突出する第一突出部４４がリング本体３２に一体に形成されている。
さらに、シールリング３１における第二端部５１側の部分には、径方向外側に延在するように突出する第二突出部５４がリング本体３２に一体に形成されている。
【００３７】
サーモアクチュエータ６０は、高温加圧水を熱源として駆動可能に構成されたアクチュエータであって、図１に示すように、シリンダ６１と、ロッド６２とを備えている。
シリンダ６１は、外形円筒形状をなす部材であって、その内部には設定温度に達することで膨張するワックスが封止されている。本実施形態では、高温加圧水の温度、例えば２００℃〜３００℃でワックスが膨張するように構成されている。
【００３８】
ロッド６２は、シリンダ６１の内部のワックスが膨張した際に、これに伴って円柱状をなすシリンダ６１の端面から突出するように構成されている。  したがって、サーモアクチュエータ６０に高温加圧水が到達した際には、該高温加圧水を熱源としてワックスが膨張し、該サーモアクチュエータ６０のロッド６２が突出する。換言すれば、本実施形態のサーモアクチュエータ６０は、高温加圧水を熱源として駆動されることで、ロッド６２が突出する構成とされている。
【００３９】
なお、サーモアクチュエータ６０としては、上記構成のみならず、例えば熱膨張率が異なる２枚の金属板を貼り合わせてなるバイメタルを用いた構成であってもよい。この場合、温度変化によってバイメタルの曲がり方が変化する性質を利用して、設定温度に達した際にシリンダ６１からロッド６２が突出するように構成されている。
【００４０】
このようなサーモアクチュエータ６０のロッド６２は、その先端がシールリング３１におけるリング本体３２の第一突出部４４に接続されている。より詳細には、ロッド６２の先端が第一突出部４４に対して第二突出部５４側とは反対側から接続されている。また、シリンダ６１は、ハウジング２内に形成された図示しない収納部に収納された状態で、該ハウジング２に一体に固定されている。これによって、サーモアクチュエータ６０の駆動時にはロッド６２が突出することにより、該ロッド６２が第一突出部４４を第二突出部５４に向かって押圧する。即ち、ロッド６２の突出によって、第一端部４１が第二端部５１に近接する。
【００４１】
なお、シールリング３１におけるリング本体３２の上方を向く面と環状溝３における上側内壁面４は周方向全域にわたって密着している。
また、シールリング３１におけるリング本体３２の下方を向く面と環状溝３における下側内壁面５は周方向全域にわたって密着している。
さらに、通常時においては、リング本体３２の径方向外側を向く面と環状溝３の底壁面６とは周方向全域にわたって密着している。
【００４２】
次に以上のような構成の原子炉冷却材ポンプ１００における漏洩防止シール３０の作用について説明する。
第一軸シール１０Ａの下方の加圧水が加熱されて高温加圧水となった際に、該高温加圧水が第一軸シール１０Ａを突破して漏洩防止シール３０に到達すると、該漏洩防止シール３０のサーモアクチュエータ６０が高温加圧水によって加熱される。
【００４３】
これにより、高温加圧水を熱源としてサーモアクチュエータ６０内部のワックスが所定温度に到達すると、該ワックスが膨張することにより、サーモアクチュエータ６０のロッド６２がシリンダ６１から突出する。
【００４４】
すると、サーモアクチュエータ６０のロッド６２がシールリング３１の第一突出部４４を第二突出部５４に向かって押圧し、該シールリング３１の第一端部４１が第二端部５１に向かって近接する。これによって、シールリング３１の周方向の寸法が小さくなり、即ち、該シールリング３１が縮径する。
【００４５】
このようにシールリング３１が縮径すると、シールリング３１のリング本体３２における径方向外側を向く面と環状溝３の底壁面６との間に間隙が形成される。するとこの間隙に、即ち、シールリング３１の径方向外側に、高温加圧水が座ぐり部７を介して流入する。これによって、シールリング３１は高温加圧水により周方向全域にわたって径方向内側に向かって押圧され、上記シールリング３１の縮径が促進される。
【００４６】
そして、このようなシールリング３１の縮径によって、該シールリング３１と回転軸１との間隙が縮小し、あるいは、シールリング３１の内周面、即ち、樹脂リング３４の内周面が回転軸１の外周面に密着する。これによって、高温加圧水の下方から上方に向かっての流通が規制される。
【００４７】
以上のように、本実施形態の原子炉冷却材ポンプ１００によれば、異常時に高温加圧水が漏洩防止シール３０まで到達した際には、該高温加圧水を熱源としてサーモアクチュエータ６０が駆動する。この駆動によりサーモアクチュエータ６０がシールリング３１を縮径させることで、シールリング３１と回転軸１との間隙が周方向にわたって縮小し、あるいはシールリング３１が周方向にわたって回転軸１に密着する。したがって、異常時における高温高圧の加圧水の流通を規制することが可能となり、例えば特に全交流電源損失の最大継続時間と想定される７２時間以内に一次冷却材が外部に漏洩することを回避できる。
【００４８】
また、異常時に高温加圧水が漏洩防止シール３０に到達し、サーモアクチュエータ６０の駆動によってシールリング３１の縮径が始まると、該高温加圧水は環状溝３の座ぐり部７を介してシールリング３１の径方向外側の間隙へと回り込む。これにより、シールリング３１は高温加圧水によって径方向内側へと向かって押圧されるため、シールリング３１と回転軸１との間隙を周方向全域にわたってより一層確実に縮小させることができ、あるいは、シールリング３１を周方向全域にわたって回転軸１により一層確実に密着させることができる。
【００４９】
さらに、シールリング３１は、ステンレス鋼からなるリング本体３２と、該ステンレス鋼の内周側に設けられて樹脂からなる樹脂リング３４とから構成されているため、リング本体３２によりシールリング３１の耐久性を担保しつつ、金属と比較して柔軟性の高い樹脂により回転軸１への密着性を担保することができる。
【００５０】
次に本発明の第二実施形態の原子炉冷却材ポンプ１００について図４を参照して説明する。第二実施形態については、第一実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
この第二実施形態の原子炉冷却材ポンプ１００においては、第一実施形態の構成に加えて、シールリング３１の第一端部４１と第二端部５１とを互いに離間するように付勢する付勢手段としてのバネ部材７０を有している。
【００５１】
即ち、このバネ部材７０は、シールリング３１の周方向に収縮可能なバネ要素を有する例えばコイルスプリング等の部材であって、該シールリング３１の第一端部４１と第二端部５１との間、本実施形態では第一突出部４４と第二突出部５４との間に、これら第一突出部４４と第二突出部５４とにわたって設けられている。なお、バネ部材７０としては、コイルスプリングに限られず、他のバネ常数を有する部材を用いてもよい。
このバネ部材７０の一端は第一端部４１に接続されており、他端は第二端部５１に接続されている。そして、通常時においては、このバネ部材７０は第一端部４１と第二端部５１との間にて圧縮状態とされており、これら第一端部４１と第二端部５１とを周方向に互いに離間させる付勢力を発生させている。
【００５２】
なお、本実施形態では、サーモアクチュエータ６０の駆動時におけるロッド６２による第一端部４１の押圧力は、上記バネ部材７０の付勢力よりも大きくなるように設定されている。
【００５３】
第二実施形態の原子炉冷却材ポンプ１００においては、通常時にはバネ部材７０が第一端部４１と第二端部５１とを付勢力により離間させているため、シールリング３１を確実に拡径状態とすることができる。これによって、シールリング３１は環状溝３の底壁面６に密着し、シールリング３１と回転軸１との間の隙間を確保することができる。したがって、通常時における回転軸１の回転を妨げることはなく、該回転軸１とシールリング３１との誤接触を回避することができる。
【００５４】
また、高温加圧水が漏洩防止シール３０に到達すると、該高温加圧水を熱源としてサーモアクチュエータ６０が駆動し、シールリング３１の第一端部４１を第二端部５１に向かって押圧する。この際、サーモアクチュエータ６０のロッド６２の押圧力はバネ部材７０の付勢力よりも大きく設定されているため、該バネ部材７０の付勢力に抗して第一端部４１と第二端部５１とを確実に近接させることができる。
【００５５】
したがって、シールリング３１の周方向の寸法が小さくすることができ、即ち、該シールリング３１を確実に縮径させることができる。これによって、第一実施形態同様、該シールリング３１と回転軸１との間隙が縮小し、あるいは、シールリング３１の内周面、即ち、樹脂リング３４の内周面が回転軸１の外周面に密着し、高温加圧水の下方から上方に向かって流通を規制することができる。
【００５６】
なお、第二実施形態の変形例として、例えば図５に示すように、シールリング３１自体が、該シールリング３１の第一端部４１と第二端部５１とを離間させるように、即ち、シールリング３１を拡径させるように付勢力を発生させるバネ要素として働くものであってもよい。この変形例では、シールリング３１がＣ字型の広がりバネとして構成されており、シールリング３１自体が付勢手段としての役割を有している。
【００５７】
これによっても、第二実施形態同様、通常時においてはシールリング３１と回転軸１との間隙を確保することができる一方、異常時には、高温加圧水の下方から上方に向かっての流通を規制することができる。
【００５８】
次に本発明の第三実施形態の原子炉冷却材ポンプ１００について図６及び図７を参照して説明する。第三実施形態については、第一実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
第三実施形態は、サーモアクチュエータ６０の駆動によって、シールリング３１の第一端部４１が径方向内側かつ第二端部５１側に向かって押圧されるように構成されている。
【００５９】
即ち、第三実施携帯では、サーモアクチュエータ６０は、シールリング３１の接線方向から軸線０に直交する面内において傾斜して延在するように配置されている。これによって、サーモアクチュエータ６０のロッド６２が突出すると、該第一端部４１を径方向内側かつ第二端部５１側に向かって押圧する。
【００６０】
また、サーモアクチュエータ６０の収納部８０には、該サーモアクチュエータ６０の延在方向に沿って延びる第一案内面８１が形成されている。本実施形態では、収納部８０を画成する面の一部が第一案内面８１とされている。この第一案内面８１は、径方向内側に向かうに従って第一端部４１から第二端部５１に向かって傾斜している。
【００６１】
また、上記第一案内面８１よりも第二端部５１側には、該第一案内面８１よりも一段径方向外側にずれるようにして、第一案内面８１と平行に延在する第二案内面８２が形成されている。これら第一案内面８１と第二案内面８２とを接続する段差面は、通常時の第二突出部５４が当接可能な第一当接面８３とされている。また、該第一当接面８３に対向するようにして、第二案内面８２における第一当接面８３の反対側には、該第二案内面８２に接続された第二当接面８４が形成されている。この第二当接面８４には、第二突出部５４が異常時に当接するようになっている。
【００６２】
上記第一案内面８１にはシールリング３１の第一突出部４４における径方向外側を向く面である第一被案内面８６が摺動可能に当接している。また、第二案内面８２には、シールリング３１の第二突出部５４における径方向外側を向く面である第二被案内面８７が摺動可能に当接している。
【００６３】
次に第三実施形態の原子炉冷却材ポンプ１００における漏洩防止シール３０の作用について説明する。
通常時においては、図６に示すように、シールリング３１のリング本体３２における第一端部４１と第二端部５１とは互いに離間した状態にあり、第二突出部５４は第一当接面８３に当接している。また、第一突出部４４における第一被案内面８６は第一案内面８１に当接しており、第二突出部５４における第二被案内面８７は第二案内面８２に当接している。
【００６４】
そして、第一実施形態同様、漏洩防止シール３０のサーモアクチュエータ６０が高温加圧水によって加熱されて該サーモアクチュエータ６０内部のワックスが所定温度に到達すると、該ワックスが膨張することにより、サーモアクチュエータ６０のロッド６２がシリンダ６１から突出する。
【００６５】
これによって、シールリング３１におけるリング本体３２の第一突出部４４が径方向内側かつ第二突出部５４側に向かって押圧され、即ち、第一端部４１が径方向内側かつ第二端部５１側に押圧される。すると、シールリング３１の第一端部４１が径方向内側に向かいながら第二端部５１に向かって近接する。
【００６６】
この際、リング本体３２における第一突出部４４の第一被案内面８６が第一案内面８１に沿って案内されることにより、第一端部４１が円滑に径方向内側かつ第二端部５１に向かって移動する。
【００６７】
このように第一端部４１が第二端部５１に向かって近接していくと、シールリング３１全体がロッド６２の押圧方向に移動することで、第二端部５１が第一端部４１の移動につられるようにして第二当接面８４側へと向かって移動する。そして、該第二突出部５４が第二当接面８４に当接した段階で、最終的には図７に示すように第一端部４１と第二端部５１とが当接する。この結果、シールリング３１の内径は当初より縮径したものとなる。
【００６８】
また、第二突出部５４が第一当接面８３から第二当接面８４に移動する過程においては、第二突出部５４の第二被案内面８７が第二案内面８２に沿って案内されることで円滑な移動が実現される。
【００６９】
このようにシールリング３１の縮径動作が完了し、該シールリング３１と回転軸１との間隙が縮小し、あるいは、シールリング３１の内周面、即ち、樹脂リング３４の内周面が回転軸１の外周面に密着する。これによって、高温加圧水の下方から上方に向かっての流通が規制される。
特に本実施形態では、サーモアクチュエータ６０の駆動によって第一端部４１が径方向内側かつ第二端部５１側に向かって押圧されるため、該シールリング３１は回転軸１を抱き込むように容易に縮径する。これによって、シールリング３１と回転軸１との密着性を向上させることができる。
【００７０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば実施形態においては、サーモアクチュエータ６０がその駆動により第一端部４１を第二端部５１に向かって近接させる構成としたが、この逆、即ち、第二端部５１を第一端部４１に向かって近接させる構成としてもよい。
【００７１】
また、第一端部４１と第二端部５１との間にサーモアクチュエータ６０を配置するとともに該サーモアクチュエータ６０が駆動によって収縮する構成としてもよい。これによっても、異常時に第一端部４１と第二端部５１とを互いに近接させることができ、シールリング３１を確実に縮径させることが可能となる。
【００７２】
さらに、第三実施形態において、第一突出部４４及び第二突出部５４を第一案内面８１又は第二案内面８２によって案内する構成としたが、これに代えて、例えばハウジング２に溝を形成するとともにシールリング３１に該溝に係合する凸部を設けてもよい。これによってもロッド６２によってシールリング３１の第一端部４１側が押圧された際に、該シールリング３１の凸部がハウジング２の溝によって案内されることで、シールリング３１の円滑な縮径を実現することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１    回転軸
２    ハウジング
３    環状溝
４    上側内壁面
５    下側内壁面
６    底壁面
７    座ぐり部
１０  軸シール
１０Ａ       第一軸シール
１１Ａ       第一ランナ
１２Ａ       第一リング
１０Ｂ       第二軸シール
１１Ｂ       第二ランナ
１２Ｂ       第二リング
１０Ｃ       第三軸シール
１１Ｃ       第三ランナ
１２Ｃ       第三リング
１５  充填材ポンプ
１６  体積制御タンク
１７  遮蔽弁
１８  流量計
１９  パージ水ヘッドタンク
２０  流量計
２１  純水メークアップタンク
２２  純水ポンプ
２３  補給弁
２４  レベルコントロール装置
２５  流量計
２６  スタンドパイプ
２７  ドレンタンク
３０  漏洩防止シール
３１  シールリング
３２  リング本体
３３  装着溝
３４  樹脂リング
４１  第一端部
４４  第一突出部
５１  第二端部
５４  第二突出部
６０  サーモアクチュエータ
６１  シリンダ
６２  ロッド
７０  バネ部材（付勢手段）
８０  収納部
８１  第一案内面
８２  第二案内面
８３  第一当接面
８４  第二当接面
８６  第一被案内面
８７  第二被案内面
１００       原子炉冷却材ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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