(57)【要約】      （修正有）【課題】燃料プール内の水が外に溢れ出るのを防止することが可能で、かつ、核燃料の交換作業等の支障にならない、燃料プール用溢水防止装置を提供する。【解決手段】原子力発電所の燃料プール１０１の周縁に配設された壁体で、上下方向に伸縮自在なプール側壁２と、地震に関する情報を取得する地震センサ３と、地震センサ３で取得された情報に基づいて、プール側壁２を伸縮させる制御装置４と、を備え、制御装置４は、平常時はプール側壁２を所定の低位置に縮め、地震センサ３で所定の大きさの地震発生が取得されると、プール側壁２を所定の高位置に伸ばす。【選択図】図１
2020051804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子力発電所の燃料プールの周縁に配設された壁体で、上下方向に伸縮自在なプール側壁と、
地震に関する情報を取得する地震情報取得手段と、
前記地震情報取得手段で取得された情報に基づいて、前記プール側壁を伸縮させる制御手段と、
を備え、前記制御手段は、平常時は前記プール側壁を所定の低位置に縮め、前記地震情報取得手段で所定の大きさの地震発生が取得されると、前記プール側壁を所定の高位置に伸ばす、
ことを特徴とする燃料プール用溢水防止装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記燃料プールの周辺に設置された作業機器に関する情報を取得可能で、前記地震情報取得手段で所定の大きさの地震発生が取得され、前記作業機器が非稼働状態の場合に、前記プール側壁を所定の高位置に伸ばす、
ことを特徴とする請求項１に記載の燃料プール用溢水防止装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記燃料プールの周辺に設置された作業機器に関する情報を取得可能で、前記地震情報取得手段で所定の大きさの地震発生が取得され、前記作業機器が稼働状態の場合には、前記作業機器が非稼働状態になった後に前記プール側壁を所定の高位置に伸ばす、
ことを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の燃料プール用溢水防止装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記燃料プールの周辺に設置された作業機器に関する情報を取得可能で、前記作業機器が稼働する際に、前記プール側壁を所定の低位置に縮める、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の燃料プール用溢水防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、燃料プール内の水が外に溢れ出るのを防止する燃料プール用溢水防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所には、使用済核燃料などを貯蔵するための燃料プールが設置されているが、この燃料プール内の水は自由液面が大きい。このため、地震動によって液面の大きな揺動（スロッシング）が励起されて、燃料プール内の水が外に溢れ出るおそれがある。そして、燃料プール内の水は放射性物質を含むため、スロッシングによる溢水を防止することは、原子力発電所の安全性を高める上で重要な事項である。
【０００３】
このため、スロッシングが生じた場合であっても、水を燃料プール内に留めて溢水を防止することができる、という貯留槽の溢水防止フェンスが知られている（例えば、特許文献１参照。）。この溢水防止フェンスは、貯留槽の周囲に設置されるフェンスであり、所定の高さを備えている立設板の上部に、貯留槽側に向けて傾斜している波返し板が固定され、波返し板の傾斜角度は、水平面に対しておよそ３０度から６０度前後に設定されているものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１８５７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載のような溢水防止フェンスでは、立設板の上部に波返し板を固定し、波返し板で貯留槽内の水を受け止めて溢水を防止するため、波返し板の設置高さを高くする必要がある。しかしながら、クレーンなどを使用して核燃料の交換作業等を行う際に、波返し板が高いと作業の邪魔になったり、作業ができなかったりするおそれがある。一方、波返し板が低いと、貯留槽内の水を受け止められずに水が外に溢れ出るおそれがある。
【０００６】
そこでこの発明は、燃料プール内の水が外に溢れ出るのを防止することが可能で、かつ、核燃料の交換作業等の支障にならない、燃料プール用溢水防止装置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に、請求項１の発明は、原子力発電所の燃料プールの周縁に配設された壁体で、上下方向に伸縮自在なプール側壁と、地震に関する情報を取得する地震情報取得手段と、前記地震情報取得手段で取得された情報に基づいて、前記プール側壁を伸縮させる制御手段と、を備え、前記制御手段は、平常時は前記プール側壁を所定の低位置に縮め、前記地震情報取得手段で所定の大きさの地震発生が取得されると、前記プール側壁を所定の高位置に伸ばす、ことを特徴とする燃料プール用溢水防止装置である。
【０００８】
この発明によれば、平常時はプール側壁が所定の低位置に縮められ、所定の大きさの地震が発生したり、あるいは予測されたりすると、プール側壁が所定の高位置に伸ばされる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の燃料プール用溢水防止装置において、前記制御手段は、前記燃料プールの周辺に設置された作業機器に関する情報を取得可能で、前記地震情報取得手段で所定の大きさの地震発生が取得され、前記作業機器が非稼働状態の場合に、前記プール側壁を所定の高位置に伸ばす、ことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の燃料プール用溢水防止装置において、前記制御手段は、前記燃料プールの周辺に設置された作業機器に関する情報を取得可能で、前記地震情報取得手段で所定の大きさの地震発生が取得され、前記作業機器が稼働状態の場合には、前記作業機器が非稼働状態になった後に前記プール側壁を所定の高位置に伸ばす、ことを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１から３に記載の燃料プール用溢水防止装置において、前記制御手段は、前記燃料プールの周辺に設置された作業機器に関する情報を取得可能で、前記作業機器が稼働する際に、前記プール側壁を所定の低位置に縮める、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、所定の大きさの地震が発生したり予測されたりすると、自動的にプール側壁が所定の高位置に伸ばされるため、地震動によって燃料プール内の水が外に溢れ出るのを適正に防止することが可能となる。一方、平常時はプール側壁が所定の低位置に縮められているため、核燃料の交換作業等を支障なく円滑に行うことが可能となる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、所定の大きさの地震が発生等し、クレーンなどの作業機器が稼働していない場合に、プール側壁が所定の高さに伸ばされる。つまり、作業機器が稼働している場合にはプール側壁が伸びないため、プール側壁と作業機器が衝突することによるプール側壁の損傷や作業機器の動作障害などを防止することができる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、所定の大きさの地震が発生等し、クレーンなどの作業機器が稼働している場合には、作業機器が稼働しなくなった後にプール側壁が所定の高さに伸ばされる。このため、請求項２と同様に、プール側壁と作業機器が衝突することによるプール側壁の損傷や作業機器の動作障害などを防止することができるとともに、作業機器の停止後において燃料プール内の水が外に溢れ出るのを適正に防止することが可能となる。
【００１５】
請求項４の発明によれば、クレーンなどの作業機器が稼働する際には、プール側壁が所定の低位置に縮められるため、作業機器が稼働してプール側壁に衝突するのをより確実に防止することができる。例えば、プール側壁が所定の高位置に伸ばされた後に、プール側壁を所定の低位置に縮め忘れたとしても、作業機器の稼働時にプール側壁が自動的に縮められるため、衝突によるプール側壁の損傷や作業機器の動作障害などをより確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施の形態に係る燃料プール用溢水防止装置を示す概略構成平面図である。
【図２】図１の燃料プール用溢水防止装置を矢印方向から見た側面図（一部断面図）である。
【図３】図１の燃料プール用溢水防止装置のプール側壁が縮んだ状態を示す正面図である。
【図４】図３のプール側壁の第２の側壁を示す正面図である。
【図５】図３のプール側壁が伸びた状態を示す正面図である。
【図６】図３のプール側壁が縮んだ状態を示す側面図（ａ）と、伸びた状態を示す側面図（ｂ）である。
【図７】図１の燃料プール用溢水防止装置の動作フローを示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態において、他の伸縮構造を備えたプール側壁が伸びた状態を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００１８】
図１〜図７は、この発明の実施の形態を示し、図１は、この実施の形態に係る燃料プール用溢水防止装置１を示す概略構成平面図である。この燃料プール用溢水防止装置１は、原子力発電所の燃料プール１０１内の水Ｗが地震動によって外に溢れ出るのを防止する装置であり、プール側壁２と、地震センサ（地震情報取得手段）３と、制御装置（制御手段）４と、を備える。
【００１９】
ここで、燃料プール１０１は、略直方体状に掘られたプールで、水Ｗを蓄えて使用済核燃料などを貯蔵し、燃料プール１０１の周辺には、燃料プール１０１内の核燃料の交換作業等を行うためのクレーン（作業機器）１０２が設置されている。このクレーン１０２は、図２に示すように、燃料プール１０１を短尺方向に跨るような門型のクレーンで、燃料プール１０１の長手方向に沿って移動自在となっている。また、クレーン１０２は、非稼働時においては、燃料プール１０１（後述するプール側壁２）から離れた定位置に停止するようになっている。このようなクレーン１０２に関する情報（稼働中か、非稼働中か、どこに位置しているかなどの状態情報）は、逐次リアルタイムに制御装置４に送信するようになっている。
【００２０】
プール側壁２は、燃料プール１０１の周縁（プールサイド）に配設された壁体で、上下方向に伸縮自在となっている。すなわち、図３、図４に示すように、プール側壁２は、横長の四角い第１の側壁２１と第２の側壁２２とで構成され、第１の側壁２１の板厚は第２の側壁２２の板厚よりも大きく設定されている。また、第１の側壁２１は、対向する２枚の壁材で構成され、この２枚の壁材間に第２の側壁２２が上下動自在に配設されている。
【００２１】
また、第２の側壁２２には、下面から中央部にわたって延びる四角い切り欠き状の収容ポケット２２ａが、所定間隔で複数形成されている。そして、各収容ポケット２２ａ内に油圧シリンダ２３が配置され、油圧シリンダ２３のロッド２３ａが上下動することで、第２の側壁２２が上下動してプール側壁２が伸縮するようになっている。すなわち、油圧シリンダ２３のロッド２３ａが下死点に位置すると、図３および図６（ａ）に示すように、第２の側壁２２が最下位に位置して（第１の側壁２１内に完全に収納されて）プール側壁２が所定の低位置Ｈ１に縮む。また、ロッド２３ａが上死点に位置すると、図５および図６（ｂ）に示すように、第２の側壁２２が最上位に位置してプール側壁２が所定の高位置Ｈ２に伸びる。
【００２２】
ここで、プール側壁２の所定の低位置Ｈ１は、落下防止用の柵としての機能を有し、かつ、クレーン１０２による作業等に支障がない高さに設定されている。また、プール側壁２の所定の高位置Ｈ２（第１の側壁２１からの第２の側壁２２の突出高さＨ３）は、地震動によってスロッシングが発生した場合でも、燃料プール１０１内の水Ｗを受け止めて外に溢れ出さない十分な高さに設定されている。このようなプール側壁２が、燃料プール１０１の周縁を隙間なく取り囲むように複数設置されている。
【００２３】
地震センサ３は、地震に関する情報を取得するものである。具体的には、地震等による揺れを検知するセンサで構成されて燃料プール１０１の近傍に配設され、検知結果（地震・揺れの大きさ）を制御装置４に送信するようになっている。さらに、この実施の形態では、通信網を介して外部の情報発信サーバ（地震情報取得手段）から地震に関する情報（例えば、Ｊアラート）を制御装置４で受信可能で、受信する情報には、地震の予測発生日時や予測震度を含む。
【００２４】
制御装置４は、地震センサ３および情報発信サーバで取得された地震に関する情報や、クレーン１０２から受信したクレーン１０２に関する情報に基づいて、プール側壁２を伸縮させるコントローラであり、主として次のような動作制御を行う。また、制御装置４は、手動操作も可能で、作業員等が手動でプール側壁２を伸縮できるようにもなっている。
【００２５】
第１に、平常時・通常時はプール側壁２を所定の低位置Ｈ１に縮め、所定の大きさの地震発生が地震センサ３で検知されたり情報発信サーバから受信したりすると、プール側壁２を所定の高位置Ｈ２に伸ばす。ここで、所定の大きさの地震（揺れ）とは、プール側壁２が所定の低位置Ｈ１のままでは、地震動によるスロッシングで燃料プール１０１内の水Ｗが外に溢れ出るおそれがある地震である。また、所定の大きさの地震発生が地震センサ３で検知されたり情報発信サーバから受信したりすると、復帰タイマーをセットする。この復帰タイマーは、後述するように、プール側壁２を所定の高位置Ｈ２から所定の低位置Ｈ１に戻すためのタイマーであり、満了時間は、地震の発生、予測時から地震が収束すると考えられる十分な時間に設定されている。
【００２６】
このように、地震センサ３で現時点での実際の地震が検知された場合と、情報発信サーバで近い将来の地震発生が予測された場合の双方において、プール側壁２を所定の高位置Ｈ２に伸ばすことで、より確実に溢水を防止するものである。なお、情報発信サーバからの受信によってプール側壁２を所定の高位置Ｈ２に伸ばした後に、地震センサ３で地震発生が検知された場合には、プール側壁２を所定の高位置Ｈ２に維持し、復帰タイマーをリセットする。つまり、最新・直近の地震検知、予測から所定時間後に、後述するように、プール側壁２を所定の高位置Ｈ２から低位置Ｈ１に戻すようになっている。
【００２７】
第２に、所定の大きさの地震発生が地震センサ３で検知されたり情報発信サーバから受信したりした際に、クレーン１０２が非稼働状態の場合にのみ、プール側壁２を所定の高位置Ｈ２に伸ばす。つまり、クレーン１０２が稼働中の場合には、プール側壁２を所定の高位置Ｈ２に伸ばさずに、所定の低位置Ｈ１のままにする。なお、情報発信サーバからの受信時にはクレーン１０２が稼働中で、その後、地震センサ３で地震発生が検知された際にはクレーン１０２が非稼働状態の場合には、地震センサ３で地震発生が検知された時点でプール側壁２が所定の高位置Ｈ２に伸ばされる。
【００２８】
第３に、所定の大きさの地震発生が地震センサ３で検知されたり情報発信サーバから受信したりした際に、クレーン１０２が稼働状態の場合には、クレーン１０２が非稼働状態になった後にプール側壁２を所定の高位置Ｈ２に伸ばす。すなわち、クレーン１０２が稼働中の場合には、クレーン１０２が稼働停止した後に、復帰タイマーがタイムアウトしていなければプール側壁２を所定の高位置Ｈ２に伸ばす。
【００２９】
第４に、クレーン１０２が稼働する際には、プール側壁２を所定の低位置Ｈ１に縮める。すなわち、稼働スイッチがオンされてクレーン１０２が稼働開始するに先立って、プール側壁２を一律に（低位置Ｈ１か高位置Ｈ２かに関わらず）所定の低位置Ｈ１に縮めることで、プール側壁２がクレーン１０２の邪魔にならないようにする。
【００３０】
次に、このような構成の燃料プール用溢水防止装置１の動作、作用などについて、図７に基づいて説明する。
【００３１】
まず、平常時は、制御装置４がプール側壁２を所定の低位置Ｈ１に縮める（ステップＳ１）。この状態で、所定の大きさの地震発生が地震センサ３で検知されたり情報発信サーバで予測されたりすると（ステップＳ２）、制御装置４が復帰タイマーをセットし、クレーン１０２が非稼働状態の場合（ステップＳ３で「Ｎ」の場合）には、プール側壁２を所定の高位置Ｈ２に伸ばす（ステップＳ５）。一方、クレーン１０２が稼働中の場合（ステップＳ３で「Ｙ」の場合）には、復帰タイマーがタイムアウトするまで（ステップＳ４で「Ｙ」になるまで）クレーン１０２の稼働停止を待ち、クレーン１０２が稼働停止した時点で（ステップＳ３で「Ｎ」になると）、プール側壁２を所定の高位置Ｈ２に伸ばす（ステップＳ５）。
【００３２】
その後、地震が収束・終了したと作業員等が判断し、クレーン１０２を稼働開始すると（ステップＳ６で「Ｙ」の場合）、ステップＳ１に戻ってプール側壁２を所定の低位置Ｈ１に縮める。この際、復帰タイマーがタイムアウトしていない場合には、復帰タイマーをオフする。一方、復帰タイマーがタイムアウトすると（ステップＳ７で「Ｙ」の場合）、ステップＳ１に戻ってプール側壁２を所定の低位置Ｈ１に縮める。このようにしてプール側壁２を所定の低位置Ｈ１に戻す場合、作業員等が先に手動でプール側壁２を所定の低位置Ｈ１に戻している場合もあるが、この場合、所定の低位置Ｈ１の状態が維持されるだけである。
【００３３】
このように、この燃料プール用溢水防止装置１によれば、所定の大きさの地震が発生したり予測されたりすると、自動的にプール側壁２が所定の高位置Ｈ２に伸ばされるため、地震動によって燃料プール１０１内の水Ｗが外に溢れ出るのを適正に防止することが可能となる。一方、平常時はプール側壁２が所定の低位置Ｈ１に縮められているため、核燃料の交換作業等を支障なく円滑に行うことが可能となる。
【００３４】
また、所定の大きさの地震が発生等し、クレーン１０２などの作業機器が稼働していない場合に、プール側壁２が所定の高位置Ｈ２に伸ばされる。つまり、クレーン１０２が稼働している場合にはプール側壁２が伸びないため、プール側壁２とクレーン１０２が衝突することによるプール側壁２の損傷やクレーン１０２の動作障害などを防止することができる。
【００３５】
さらに、所定の大きさの地震が発生等し、クレーン１０２が稼働している場合には、クレーン１０２が稼働しなくなった後にプール側壁２が所定の高位置Ｈ２に伸ばされる。このため、プール側壁２とクレーン１０２が衝突することによるプール側壁２の損傷やクレーン１０２の動作障害などを防止することができるとともに、クレーン１０２の停止後において燃料プール１０１内の水Ｗが外に溢れ出るのを適正に防止することが可能となる。
【００３６】
また、クレーン１０２が稼働する際には、プール側壁２が所定の低位置Ｈ１に縮められるため、クレーン１０２が稼働してプール側壁２に衝突するのをより確実に防止することができる。例えば、プール側壁２が所定の高位置Ｈ２に伸ばされた後に、プール側壁２を所定の低位置Ｈ１に縮め忘れたとしても、クレーン１０２の稼働時にプール側壁２が自動的に縮められるため、衝突によるプール側壁２の損傷やクレーン１０２の動作障害などをより確実に防止することができる。
【００３７】
また、復帰タイマーがタイムアウトした場合にもプール側壁２が所定の低位置Ｈ１に縮められるため、クレーン１０２が稼働しない場合でも、確実にプール側壁２が所定の低位置Ｈ１に戻され、プール側壁２が作業や点検などの邪魔になるのを防止することができる。
【００３８】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、プール側壁２を最低位の低位置Ｈ１と最高位の高位置Ｈ２の２つの高さに伸縮させているが、地震の大きさや稼働させる作業機器などに応じて、プール側壁２をその他の高さ（例えば、低位置Ｈ１と高位置Ｈ２の中間）に位置させるようにしてもよい。
【００３９】
また、上記の実施の形態では、油圧シリンダ２３で第２の側壁２２を上下動させてプール側壁２を伸縮させているが、その他の機構によってプール側壁２を伸縮させてもよい。例えば、図８に示すように、第２の側壁２２の収容ポケット２２ａの一側面のラック２２ｂを形成し、収容ポケット２２ａ内にラック２２ｂと噛合するピニオンギア２４を回転自在に配設する。そして、ピニオンギア２４が回転することでラック２２ｂつまり第２の側壁２２が上下動して、プール側壁２が伸縮するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１        燃料プール用溢水防止装置
２        プール側壁
２１      第１の側壁
２２      第２の側壁
２２ａ    収容ポケット
２２ｂ    ラック
２３      油圧シリンダ
２４      ピニオンギア
３        地震センサ（地震情報取得手段）
４        制御装置（制御手段）
１０１    燃料プール
１０２    クレーン（作業機器）
Ｗ        水
【図１】
2020051804.tif 000003
【図２】
2020051804.tif 000004
【図３】
2020051804.tif 000005
【図４】
2020051804.tif 000006
【図５】
2020051804.tif 000007
【図６】
2020051804.tif 000008
【図７】
2020051804.tif 000009
【図８】
2020051804.tif 000010