JPS6148876B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、例えば原子炉の分野における炉外
燃料貯蔵槽、原子炉容器などの密閉容器の軸封装
置に関する。

まず本発明の実施対象例として頭記炉外燃料貯
蔵槽の概要を説明する。第１図において、１はド
ラム式の燃料貯蔵ラツク２を格納した密閉容器と
しての貯蔵容器、３は容器蓋としてのしやへいプ
ラグであり、ラツク２を吊り下げた軸４はしやへ
いプラグの開口部を貫通して外部へ引出してスラ
スト軸受で軸支し、かつ駆動モータ５と連結して
いる。また容器１の中には冷却材の液体金属ナト
リウム６およびカバーガス７が封入されており、
軸貫通部からのカバーガス漏出を防ぐようにしや
へいプラグ３と軸４との間に軸封装置８を設け
て、カバーガス７の気密バウンダリを構成してい
る。なお図示されてないがラツク２の上方にはし
やへいプラグ３を貫通する燃料通路が形成されて
いて、この燃料通路を通じてラツク２への使用済
燃料の出し入れが行われる。

ところで上記軸封装置のシールには通常Ｖパツ
キン、インフレタブルシール等が使用されてい
る。しかしこれ等のシールは長期使用の間に劣化
してシール機能が低下することが避けられない。
また使用済燃料を扱う上記燃料貯蔵槽は放射線管
理の面からも常に高いシール性能が要求されるの
で、所定期間使用した後には軸封装置からシール
を外して点検，交換する必要がある。しかもこの
シール交換は槽内のカバーガス漏出を防止する必
要から軸封装置の気密を保持したまま行うことが
要求される。このための対策として、主シールの
ほかに通常は後退待機している主シール交換用の
インフレタブルシールを備え、主シールの点検，
交換時には前記インフレタブルシールを働かして
軸封を行い、主シールをシール取付台とともに取
外せるようにしたものが従来提案されているが、
この従来の方式では機構，シール操作ともに複雑
で、かつ軸封装置の構造全体が大形になるほか主
シール交換用のインフレタブルシールにもメンテ
ナンスを必要とするなどの難点があつた。また主
シール交換用のシールとして接触形の簡易なメタ
ルシールを採用したものもあるが、メタルシール
を相手側の部材に当接させただけでは十分なシー
ル性能が得られず信頼性に欠ける。

本発明は上記の点にかんがみなされたものであ
り、その目的は簡易な構造，操作で確実な軸封機
能を確保しつつ主シールの交換が容易に行える密
封容器の軸封装置を提供することにある。

以下本発明を炉外燃料貯蔵を対象とした図示実
施例に基づき詳述する。

第２図および第３図において、容器蓋であるし
やへいプラグ３の開口部には軸４を包囲するよう
にしやへいプラグより外方へ突出して軸封ケーシ
ング９およびケーシングの先端に取付けたシール
ハウジング１０よりなるシール取付台１１が着脱
可能に配備され、かつシールハウジング１０の内
周面に軸４と対向する主シール１２が周溝１３内
に装着されている。なお１４，１５はそれぞれケ
ーシング９とシールハウジング１０との間、およ
びしやへいプラグ３とケーシング９との間のシー
ル面に装着した固定シールとしてのＯリングであ
る。また主シール１２に対向して軸４の外周には
主シール１２と当接するシールリング１６が着脱
可能にはめ込み装着されている。１７はシールリ
ング１６と軸４との間をシールするＯリングであ
る。なお主シール１２を軸４に直接当接しても良
いが、主シール１２と擦り合つて回転摺動するシ
ール面の健全性を維持するには、図示のようにシ
ールリング１６を使用し、定期的にシールリング
１６を新しいものに交換した方が高いシール性能
が維持できて都合がよい。

上記の主シール１２に対し、本発明によりシー
ル取付台８の内方領域内で主シール４よりも容器
内部空間に近い箇所には断面形状が角形のメタル
シールリング１８が軸４の外周に装着されてい
る。このメタルシールリング１８は押えリング１
９を介して軸４に固定されており、かつその下向
きの軸方端面がしやへいプラグ３の開口部の上端
面対向するように軸４より突出している。またメ
タルシールリング１８には第３図に明示されてい
るように、その内周面および軸方の下端面にそれ
ぞれ周溝２０，２１が形成され、更に両方の周溝
２０と２１の間を連ねてリング内部には周方向の
複数箇所に連通孔２２が穿孔されている。一方、
しやへいプラグ３には前記の周溝２１に臨ませて
上端面に開口する加圧ガス供給孔２３が穿孔され
ており、該孔２３の他端はシール取付台１１を越
えて外方に開口し、ここに不活性ガスの圧力ガス
源２４，開閉弁２５を具備した外部の加圧ガス供
給ライン２６が接続されている。

次に上記構成の動作について述べる。通常の運
転時には軸４は図における鎖線位置でスラスト軸
受に軸支されている。したがつてメタルシールリ
ング１８はしやへいプラグ３の上面より離脱して
上方に退機しており、容器内のカバーガスの気密
バウンダリを主シール１２により形成している。
なおこの運転時には加圧ガス供給ライン２６の弁
２５は閉じておく。この状態から主シール１２の
点検，交換を行なうには、まず鎖線の運転位置か
ら図示実線位置まで軸全体を吊に下ろし、メター
ルシール１８をしやへいプラグ３の上端面へ当接
させてこの部分にカバーガスの気密バウンダリと
なるシール面を形成する。次に加圧ガス供給ライ
ン２６の弁２５を開き、圧力ガス源２４より容器
内カバーガス７と同種の不活性ガスを加圧ガス供
給孔２３を通じてメタルシールリング１８の周溝
２０および２１へ加圧供給する。なお供給ガス圧
は容器内カバーガスの圧力よりも高く定めてお
く。したがつて周溝２０，２１の全域よりメタル
シールリング１８と軸４との間およびメタルシー
ルリング１８としやへいプラグ３との間のシール
面へ向けて加圧ガスが吹出し、カバーガス７をメ
タルシールリング１８よりも手前側に封じ込む。
この状態になると、もはやメタルシールリング１
８のシール面を通じて容器内のカバーガス７が漏
れ出る恐れは全くなくなり、シールハウジング１
０を外して主シール１２の交換を自由に行うこと
ができる。同様にしてケーシング９およびシール
リング１６も外して各Ｏリング１４，１５および
１７を交換することもできる。この間メタルシー
ルリング１８の周溝２０，２１からは加圧供給ラ
イン２６から供給されたガスが外方へ多少吹出す
が、このガスは容器内のカバーガスと異なり放射
線，ナトリウム蒸気を含んでない新鮮なガスであ
るから安全である。なお主シール１２を交換した
後は逆の手順で再組立すればよい。

上記本発明の構成によれば、軸とともにメタル
シールリングを動作位置へ移動する操作と、加圧
ガス供給を行うことにより、容器内カバーガスの
漏出を確実に阻止しつつ主シールを外して点検，
交換を容易かつ安全に行うことができる。しかも
メタルシールリングはゴムなどの可撓性材で作ら
れたインフレタブルシールと異なり長期使用にも
耐えられるし、またその使い方も摺動させずに相
手側へ当接させるのみであるから摩耗の恐れもな
くメタルシールリング自身にはメンテナンスが不
要であり、そそれだけ軸封装置の信頼性の向上が
図れる。加えて全体の構造も簡単でかつコンパク
トに構成できる。

なお本発明の軸封装置は図示実施例に限られる
ものではなく、原子炉本体の圧力容器とその上部
回転プラグとの間の軸封装置、あるいは回転プラ
グにあけた貫通孔を封栓する孔プラグの軸封装置
としても実施適用することができる。この場合に
は実施例における軸が回転プラグ、あるいは孔プ
ラグとなる。また原子力分野に止まらず有毒ガス
を扱う密閉容器など広い分野での軸封装置として
も実施できることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施対象例としての炉外燃料
貯蔵槽の構成断面図、第２図は本発明実施例の主
シール交換状態を示す構成断面図、第３図は第２
図におけるメタルシールリングの断面斜視図であ
る。 １……密閉容器、３……容器蓋としてのしやへ
いプラグ、４……軸、８……軸封装置、１１……
シール取付台、１２……主シール、１８……メタ
ルシールリング、２０，２１……周溝、２２……
連通孔、２３……加圧ガス供給孔、２６……加圧
ガス供給ライン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 密閉容器の開口部と該開口部にはめ込まれた
   軸との間をシールする軸封装置であつて、軸を包
   囲するように密閉容器から外方へ突出して着脱可
   能に取付けたシール取付台、シール取付台の内周
   面に軸と対向して装着した主シール、シール取付
   台の内方領域で密閉容器の開口部の端面に対向さ
   せて軸の外周に装着し、かつ主シールの点検、交
   換時に相手側の容器端面へ当接してシールする主
   シール交換用のメタルシールリング、メタルシー
   ルリングの内周面および容器の端面に対向する軸
   方端面に形成した周溝、両周溝の相互間を連通し
   てメタルシールリングに穿孔した連通孔、および
   一端をメタルシールリングの周溝に臨ませて開口
   し、かつ他端に外部の加圧ガス供給ラインを接続
   するよう密閉容器に穿孔した加圧ガス供給孔から
   構成した密閉容器の軸封装置。