(57)【要約】【課題】既設の燃料収納ラックを固定していたラック取付ボルトを利用し、新たな燃料収納ラックを燃料プールに固定すること。【解決手段】燃料プールの床面に設けられている既設のラック取付ボルトを介して固定されて燃料プールの冷却水中で燃料を収納する燃料収納ラック１において、ラック取付ボルトが挿入される固定部２２を下端に一体に有し上方に開放して形成された外枠２と、燃料が個々に挿入されるセルＳを区画する仕切部３１ａ，３２ａを有して外枠２内に設けられ、少なくとも固定部２２の上方に位置する部分が別体で外枠２に取り付け可能に設けられる内枠３と、を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料プールの床面に設けられている既設のラック取付ボルトを介して固定されて前記燃料プールの冷却水中で燃料を収納する燃料収納ラックにおいて、
前記ラック取付ボルトが挿入される固定部を下端に一体に有し上方に開放して形成された外枠と、
前記燃料が個々に挿入されるセルを区画する仕切部を有して前記外枠内に設けられ、少なくとも前記固定部の上方に位置する部分が別体で前記外枠に取り付け可能に設けられる内枠と、
を備えることを特徴とする燃料収納ラック。
【請求項２】
前記内枠は、前記外枠の上部に取り付けられる上下に貫通した上部内枠と、前記外枠の下部に取り付けられる有底の下部内枠とで構成されており、前記外枠に別体で取り付け可能な部分が上下方向の同位置であることを特徴とする請求項１に記載の燃料収納ラック。
【請求項３】
前記外枠に別体で取り付け可能な前記上部内枠と前記外枠との間で相互を係合する係止部を備えることを特徴とする請求項２に記載の燃料収納ラック。
【請求項４】
前記係止部は、前記外枠に別体で取り付け可能な前記上部内枠に設けられた係合爪と、前記外枠に設けられて前記係合爪が係合する係合穴とからなることを特徴とする請求項３に記載の燃料収納ラック。
【請求項５】
前記外枠に別体で取り付け可能な前記下部内枠を前記固定部から嵩上げして支持する嵩上部を備えることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載の燃料収納ラック。
【請求項６】
前記下部内枠は、その底面に貫通穴が形成されており、前記嵩上部は、底抜け箱状に形成されたその上面および側面に貫通穴が形成され、前記上面の貫通穴が前記下部内枠の貫通穴と合致することを特徴とする請求項５に記載の燃料収納ラック。
【請求項７】
前記下部内枠は、その底面に突起が形成されており、前記嵩上部は、底抜け箱状に形成されたその上面に前記突起を挿入する挿入穴が形成されていることを特徴とする請求項５または６に記載の燃料収納ラック。
【請求項８】
燃料プールの床面に設けられているラック取付ボルトを介して固定されて前記燃料プールの冷却水中で燃料を収納する燃料収納ラックの設置方法において、
前記燃料収納ラックは、前記ラック取付ボルトが挿入される固定部を下端に一体に有し上方に開放して形成された外枠と、前記燃料が個々に挿入されるセルを区画する仕切部を有して前記外枠内に設けられ、少なくとも前記固定部の上方に位置する部分が別体で前記外枠に取り付け可能に設けられる内枠と、を備えており、
前記ラック取付ボルトを介して前記外枠を前記燃料プールの床面に固定する工程と、
次に、前記外枠とは別体の前記内枠を前記外枠に取り付ける工程と、
を含むことを特徴とする燃料収納ラックの設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉から取り出された使用済の燃料、または原子炉に設置される未使用の燃料、あるいは欠陥が発見された破損燃料を保管する燃料収納ラックおよび燃料収納ラックの設置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料収納ラックは、燃料プールに予め設けられたラック取付ボルトを介して燃料プールの床面に固定されている。この燃料収納ラックは、原子炉から取り出された使用済の燃料が収納される（例えば、特許文献１、図１０参照）。
【０００３】
一方、原子力発電プラントで使用された燃料、または原子力発電プラントで使用される以前の燃料は、原子炉格納容器に隣接した燃料取扱建屋内の検査ピットの中で欠陥の有無が検査される。欠陥が発見された燃料（破損燃料）は、燃料取扱建屋内の燃料貯蔵設備である燃料プールの冷却水中の破損燃料容器に収容され保管される。この破損燃料容器は、燃料プールの冷却水中に設置された破損燃料容器収納ラック（破損燃料ラック）により立てた状態で保持される（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３９０８７号公報
【特許文献２】実公平２−２２７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
原子炉から取り出された使用済の燃料、または原子炉に設置される未使用の燃料は、そのまま燃料収納ラックに収納される。一方、欠陥が発見された破損燃料は、破損燃料容器に収納され破損燃料ラックに収納される。つまり、破損燃料は、原子炉から取り出された使用済の燃料、または原子炉に設置される未使用の燃料と比較して大きく貯蔵スペースが嵩む。したがって、従前ある燃料収納ラックは、破損燃料容器を収納することはできない。しかし、既存の燃料プールには限られたスペースであり、そこに破損燃料ラックを新設することは困難である。そこで、既存の燃料プール内のスペースを有効利用するため、既設の燃料収納ラックを撤去し、そこに、使用済の燃料や未使用の燃料を含み破損燃料（破損燃料容器）も収納できる新たな燃料収納ラックを設置することが望まれている。
【０００６】
ところで、特許文献１に示すように、燃料プールの床面にはラック取付ボルトがある。このラック取付ボルトは、既設の燃料収納ラックにおいて個々の燃料が収納されるセルの位置に合わせてあり、燃料プールの上方からセル内に治具を挿入することで既設の燃料収納ラックを固定している。しかしながら、新たな燃料収納ラックは、燃料と大きさの異なる破損燃料容器を収納できるようにする必要があり、セルの大きさが異なるため、セルを区画する仕切部が干渉してラック取付ボルトに合わせて治具を挿入することが困難である。
【０００７】
本発明は上述した課題を解決するものであり、既設の燃料収納ラックを固定していたラック取付ボルトを利用し、新たに燃料プールに固定することのできる燃料収納ラックおよび燃料収納ラックの設置方法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】
【０００８】
上述の目的を達成するために、第１の発明の燃料収納ラックは、燃料プールの床面に設けられている既設のラック取付ボルトを介して固定されて前記燃料プールの冷却水中で燃料を収納する燃料収納ラックにおいて、前記ラック取付ボルトが挿入される固定部を下端に一体に有し上方に開放して形成された外枠と、前記燃料が個々に挿入されるセルを区画する仕切部を有して前記外枠内に設けられ、少なくとも前記固定部の上方に位置する部分が別体で前記外枠に取り付け可能に設けられる内枠と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
この燃料収納ラックによれば、外枠が燃料プールの床面に固定されるとき、固定部の上方に位置する内枠を外枠から外しておき、外枠が燃料プールに固定されてから内枠を取り付ける。このため、固定部の上方から何処にも干渉することなく治具をラック取付ボルトにアクセスさせることができる。この結果、既設の燃料収納ラックを固定していたラック取付ボルトを利用し、新たな燃料収納ラックを燃料プールに固定することができる。
【００１０】
また、第２の発明の燃料収納ラックは、第１の発明において、前記内枠は、前記外枠の上部に取り付けられる上下に貫通した上部内枠と、前記外枠の下部に取り付けられる有底の下部内枠とで構成されており、前記外枠に別体で取り付け可能な部分が上下方向の同位置であることを特徴とする。
【００１１】
この燃料収納ラックによれば、内枠を上部内枠と下部内枠とに分けて構成することで、外枠に取り付ける際の内枠の重量を軽くすることができ、設置の作業性を向上することができる。
【００１２】
また、第３の発明の燃料収納ラックは、第２の発明において、前記外枠に別体で取り付け可能な前記上部内枠と前記外枠との間で相互を係合する係止部を備えることを特徴とする。
【００１３】
この燃料収納ラックによれば、係止部により、上部内枠を外枠に対して容易かつ適した位置に取り付けることができる。
【００１４】
また、第４の発明の燃料収納ラックは、第３の発明において、前記係止部は、前記外枠に別体で取り付け可能な前記上部内枠に設けられた係合爪と、前記外枠に設けられて前記係合爪が係合する係合穴とからなることを特徴とする。
【００１５】
この燃料収納ラックによれば、係合爪と係合穴とからなる係止部により、上部内枠を外枠に対して容易かつ適した位置に取り付けることができ、かつ係合爪と係合穴との係合により上部内枠を外枠に対して確実に取り付けることができる。
【００１６】
また、第５の発明の燃料収納ラックは、第２〜第４のいずれか１つの発明において、前記外枠に別体で取り付け可能な前記下部内枠を前記固定部から嵩上げして支持する嵩上部を備えることを特徴とする。
【００１７】
この燃料収納ラックによれば、嵩上部により、ラック取付ボルトに干渉させることなく下部内枠を取り付けることができる。
【００１８】
また、第６の発明の燃料収納ラックは、第５の発明において、前記下部内枠は、その底面に貫通穴が形成されており、前記嵩上部は、底抜け箱状に形成されたその上面および側面に貫通穴が形成され、前記上面の貫通穴が前記下部内枠の貫通穴と合致することを特徴とする。
【００１９】
この燃料収納ラックによれば、下部内枠の底面の貫通穴によりセルに収納された燃料の底部に冷却水を導くことができる。そして、この下部内枠の貫通穴と嵩上部の上面の貫通穴とを合致させることで、燃料の底部への冷却水が嵩上部により妨げられる事態を防ぐことができる。
【００２０】
また、第７の発明の燃料収納ラックは、第５または第６の発明において、前記下部内枠は、その底面に突起が形成されており、前記嵩上部は、底抜け箱状に形成されたその上面に前記突起を挿入する挿入穴が形成されていることを特徴とする。
【００２１】
この燃料収納ラックによれば、突起および挿入穴により、下部内枠と嵩上部との位置合わせを容易かつ確実に行うことができる。
【００２２】
上述の目的を達成するために、第８の発明の燃料収納ラックの設置方法は、燃料プールの床面に設けられているラック取付ボルトを介して固定されて前記燃料プールの冷却水中で燃料を収納する燃料収納ラックの設置方法において、前記燃料収納ラックは、前記ラック取付ボルトが挿入される固定部を下端に一体に有し上方に開放して形成された外枠と、前記燃料が個々に挿入されるセルを区画する仕切部を有して前記外枠内に設けられ、少なくとも前記固定部の上方に位置する部分が別体で前記外枠に取り付け可能に設けられる内枠と、を備えており、前記ラック取付ボルトを介して前記外枠を前記燃料プールの床面に固定する工程と、次に、前記外枠とは別体の前記内枠を前記外枠に取り付ける工程と、を含むことを特徴とする。
【００２３】
この燃料収納ラックの設置方法によれば、外枠が燃料プールに固定されてから内枠を取り付けるため、固定部の上方から何処にも干渉することなく治具をラック取付ボルトにアクセスさせることができる。この結果、既設の燃料収納ラックを固定していたラック取付ボルトを利用し、新たな燃料収納ラックを燃料プールに固定することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、既設の燃料収納ラックを固定していたラック取付ボルトを利用し、新たに燃料収納ラックを燃料プールに固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る燃料収納ラックの側面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る燃料収納ラックの平面図である。
【図３】図３は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る燃料収納ラックの斜視図である。
【図５】図５は、上部内枠および係止部を示す斜視図である。
【図６】図６は、上部内枠および係止部の他の例を示す斜視図である。
【図７】図７は、上部内枠および係止部の他の例を示す斜視図である。
【図８】図８は、上部内枠および係止部の他の例を示す斜視図である。
【図９】図９は、図８における上部内枠および係止部の他の例であって一部を破断した側面図である。
【図１０】図１０は、下部内枠を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、下部内枠を示す底面視の斜視図である。
【図１２】図１２は、嵩上部を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、下部内枠および嵩上部を示す底面視の斜視図である。
【図１４】図１４は、外枠の他の例を示す斜視図である。
【図１５】図１５は、上部内枠の他の例を示す斜視図である。
【図１６】図１６は、下部内枠の他の例を示す斜視図である。
【図１７】図１７は、下部内枠の他の例を示す底面視の斜視図である。
【図１８】図１８は、下部内枠の他の例を示す一部拡大底面図である。
【図１９】図１９は、下部内枠の他の例を示す一部拡大底面図である。
【図２０】図２０は、原子力発電プラントを示す概略構成図である。
【図２１】図２１は、原子炉格納容器を示す概略図である。
【図２２】図２２は、燃料プールの一部を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００２７】
本実施形態の燃料貯蔵設備は、原子力発電プラントにおいて適用される。図２０は、原子力発電プラントを示す概略構成図であり、図２１は、原子炉格納容器を示す概略図であり、図２２は、燃料プールの一部を示す平面図である。
【００２８】
本実施形態において、原子力発電プラントは、例えば、図２０に示すように、加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized  Water  Reactor）１１２が適用される。加圧水型原子炉１１２は、軽水を原子炉冷却材および中性子減速材として使用し、一次系全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器１１３に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン１１８へ送って発電機１２３で発電する。
【００２９】
この加圧水型原子炉１１２を有する原子力発電プラントにおいて、原子炉格納容器１１１の内部に、加圧水型原子炉１１２および蒸気発生器１１３が格納されている。加圧水型原子炉１１２と蒸気発生器１１３とは、冷却水配管１１４，１１５を介して連結されている。冷却水配管１１４は、加圧器１１６が設けられ、冷却水配管１１５は、冷却水ポンプ１１７が設けられている。この場合、減速材および一次冷却水として軽水を用い、炉心部における一次冷却水の沸騰を抑制するために、一次冷却系統は加圧器１１６により１６０気圧程度の高圧状態を維持するように制御している。従って、加圧水型原子炉１１２にて、燃料として低濃縮ウランまたはＭＯＸにより一次冷却水としての軽水が加熱され、高温の一次冷却水が加圧器１１６により所定の高圧に維持された状態で冷却水配管１１４を通して蒸気発生器１１３に送られる。この蒸気発生器１１３では、高圧高温の一次冷却水と二次冷却水との間で熱交換が行われ、冷やされた一次冷却水は冷却水配管１１５を通して加圧水型原子炉１１２に戻される。
【００３０】
蒸気発生器１１３は、原子炉格納容器１１１の外部に設けられたタービン１１８および復水器１１９と冷却水配管１２０，１２１を介して連結されており、冷却水配管１２１に給水ポンプ１２２が設けられている。また、タービン１１８は、発電機１２３が接続され、復水器１１９は、冷却水（例えば、海水）を給排する取水管１２４および排水管１２５が連結されている。従って、蒸気発生器１１３にて、高圧高温の一次冷却水と熱交換を行って生成された蒸気は、冷却水配管１２０を通してタービン１１８に送られ、この蒸気によりタービン１１８を駆動して発電機１２３により発電を行う。タービン１１８を駆動した蒸気は、復水器１１９で冷却して水に戻された後、冷却水配管１２１を通して蒸気発生器１１３に戻される。
【００３１】
このように構成された原子力発電プラントにおいて、原子炉格納容器１１１は、図２１に示すように、その内部に、上述した加圧水型原子炉１１２、蒸気発生器１１３、加圧器１１６などが収容されている。また、原子炉格納容器１１１に隣接して燃料取扱建屋１３０が設置され、この燃料取扱建屋１３０に燃料貯蔵設備１３１が設けられている。
【００３２】
燃料貯蔵設備１３１は、コンクリート製で床面１３２ａおよび内壁面１３２ｂがステンレス製のライニング板で防水被覆された燃料プール１３２を有している。燃料プール１３２は、平面視で矩形状の床面１３２ａの４辺に、内壁面１３２ｂが垂直に立設するように形成されている。この燃料プール１３２は、冷却水が満たされ、その中に本実施形態の燃料収納ラック１が設置される。
【００３３】
図２２に示すように、燃料プール１３２は、既設の燃料収納ラック１００が設置されている。この燃料収納ラック１００は、燃料プール１３２の床面１３２ａから突出されたラック取付ボルト１０１により床面１３２ａに固定されている。このラック取付ボルト１０１は、燃料収納ラック１００において個々の燃料が収納されるセルＳの位置に合わせてあり、燃料プール１３２の上方からセルＳ内にナット取扱治具（図示せず）を挿入することで燃料収納ラック１００をラック取付ボルト１０１にて燃料プール１３２の床面１３２ａへ固定している。
この既設の燃料収納ラック１００は、原子炉１１２から取り出された使用済の燃料、または原子炉に設置される未使用の燃料が、そのままで収納される。この使用済の燃料や未使用の燃料は、欠陥が発見された場合、破損燃料容器（図示せず）に収容され燃料プール１３２内に保管されることになる。
【００３４】
本実施形態の燃料収納ラック１は、使用済の燃料、または未使用の燃料、あるいは破損燃料容器を収納できるように、既設の燃料収納ラック１００と置き換えられるものである。しかし、図２２に示すように、本実施形態の燃料収納ラック１は、燃料と大きさの異なる破損燃料容器を収納できるようにする必要があり、セルＳの大きさが異なるため、セルを区画する仕切部３１ａ，３２ａが干渉してラック取付ボルト１０１に合わせて治具を挿入することが困難である。
【００３５】
ここで、図２２において、本実施形態の燃料収納ラック１は、セルＳが７×７に区画されたもの（図２２の右上方）と、セルＳが６×６に区画されたもの（図２２の右下方）を示しているが、セルＳの区画数や形状に限定はない。また、以下に説明する燃料収納ラック１は、セルＳが７×７に区画されたものを一例として図示する。
【００３６】
以下、本実施形態の燃料収納ラック１について説明する。図１は、本実施形態に係る燃料収納ラックの側面図、図２は、本実施形態に係る燃料収納ラックの平面図、図３は、図１におけるＡ−Ａ断面図、図４は、本実施形態に係る燃料収納ラックの斜視図である。
【００３７】
燃料収納ラック１は、外枠２と、内枠３とを備える。外枠２は、ラック本体２１および固定部２２を有する。ラック本体２１は、上方に開口する枠体であり、本実施形態において、図２〜図４に示すように、断面Ｌ字形状の支柱２１ａを４隅に配置して外形が矩形状に形成されている。図１に示すように、各支柱２１ａは、外枠２の内外に通じて冷却水を通す貫通穴２１ｂが設けられている。また、支柱２１ａは、補強リブ２１ｃ（図４では図示を省略している）により隣接する相互が連結されている。
【００３８】
固定部２２は、板状に形成され、ラック本体２１である支柱２１ａの下端に一体に固定されている。本実施形態において、固定部２２は、支柱２１ａのＬ字形状に基づいて矩形状に形成されている。この固定部２２は、ラック取付ボルト１０１が挿入される挿入穴２２ａを有する。すなわち、固定部２２の挿入穴２２ａにラック取付ボルト１０１を挿入し、このラック取付ボルト１０１にナット（図示せず）を締め付けることで、外枠２が燃料プール１３２の床面１３２ａに固定される。
【００３９】
内枠３は、図１〜図４に示すように、上部内枠３１および下部内枠３２を有する。上部内枠３１は、外枠２における支柱２１ａの上部に取り付けられる。上部内枠３１は、支柱２１ａを一部用いて外形が矩形状に形成され、その内側に燃料が個々に挿入されるセルＳを区画する仕切部３１ａを有する。この上部内枠３１は、各セルＳが上下に貫通して形成されている。
【００４０】
下部内枠３２は、外枠２における支柱２１ａの下部に取り付けられる。下部内枠３２は、支柱２１ａを一部用いて外形が矩形状に形成され、その内側に燃料が個々に挿入されるセルＳを区画する仕切部３２ａを有する。下部内枠３２のセルＳは、上部内枠３１のセルＳと上下で同位置にある。つまり、下部内枠３２の仕切部３２ａは、上部内枠３１の仕切部３１ａと上下で同位置にある。また、下部内枠３２は、各セルＳの底部が底板３２ｂにより塞がれている。底板３２ｂは、セルＳに挿入された燃料または破損燃料容器の底部を受ける。また、底板３２ｂは、セルＳを上下に貫通して冷却水を通す貫通穴３２ｃ（図１８参照）が形成されている。この貫通穴３２ｃは、燃料または破損燃料容器により塞がれることのない位置に設けられる。
【００４１】
内枠３の上部内枠３１および下部内枠３２は、図４に示すように、少なくとも外枠２の固定部２２の上方に位置する部分が、別体で外枠２に取り付け可能に設けられている。本実施形態において、固定部２２は、支柱２１ａの下端に固定され、支柱２１ａのＬ字形状に基づいて矩形状に形成されていることから、支柱２１ａのＬ字形状に基づいた矩形状の領域に対応する一部が、別体で外枠２に取り付け可能に設けられ、平面視で十字形状であるその他の部分は外枠２に一体に設けられている。なお、上部内枠３１において外枠２に一体に設けられている部分を上部固定部材３１Ａとし、別体で外枠２に取り付け可能な部分を上部取付部材３１Ｂとする。また下部内枠３２において外枠２に一体に設けられている部分を下部固定部材３２Ａとし、別体で外枠２に取り付け可能な部分を下部取付部材３２Ｂとする。
【００４２】
上部内枠３１における上部取付部材３１Ｂの詳細について説明する。図５は、上部内枠および係止部を示す斜視図、図６は、上部内枠および係止部の他の例を示す斜視図、図７は、上部内枠および係止部の他の例を示す斜視図、図８は、上部内枠および係止部の他の例を示す斜視図、図９は、図８における上部内枠および係止部の他の例であって一部を破断した側面図である。
【００４３】
図５は、固定部２２の上方位置であって支柱２１ａのＬ字形状に基づいた矩形状の領域に対応する仕切部３１ａが別体で外枠２に取り付け可能に設けられた上部取付部材３１Ｂを示す。なお、図５において、上部取付部材３１Ｂは、仕切部３１ａが十字形状に形成されてセルＳを形成しているが、支柱２１ａのＬ字形状に基づいた矩形状の領域でのセルＳの区画形状に応じて形状は異なる。この上部取付部材３１Ｂは、係止部４により外枠２の支柱２１ａに係合し支持される。係止部４は、上部取付部材３１Ｂの側面から外方に突出形成された凸部４１と、支柱２１ａの上端や上部固定部材３１Ａの上面に形成された凹部４２とを有する。凸部４１と凹部４２とは、互いに嵌合する関係にある。そして、上部取付部材３１Ｂは、凸部４１と凹部４２との嵌合により、上部固定部材３１Ａに連結されるとともに、外枠２の支柱２１ａに取り付けられる。
【００４４】
図６は、図５と同様に、固定部２２の上方位置であって支柱２１ａのＬ字形状に基づいた矩形状の領域に対応する仕切部３１ａが別体で外枠２に取り付け可能に設けられてセルＳを形成するための上部取付部材３１Ｂを示す。図６では、係止部４の構成が異なる。ここでの係止部４は、凸部４１が上部取付部材３１Ｂの上面から外方に突出形成されている。また、凹部４３は、支柱２１ａの上端や上部固定部材３１Ａの上面から突出形成された一対の突出片として形成されている。凸部４１が凹部４３における突出片の間に挿入されることで互いに嵌合する関係にある。そして、上部取付部材３１Ｂは、凸部４１と凹部４３との嵌合により、上部固定部材３１Ａに連結されるとともに、外枠２の支柱２１ａに取り付けられる。
【００４５】
図７は、固定部２２の上方位置であって支柱２１ａのＬ字形状に基づいた矩形状の領域に対応する仕切部３１ａの周りに枠部３１ｂが設けられた上部取付部材３１Ｂを示す。この上部取付部材３１Ｂは、上部固定部材３１Ａの仕切部３１ａによって形成されるセルＳよりも小さな小セルＳｓを形成する際に用いられるものであり、枠部３１ｂが支柱２１ａの内面および上部固定部材３１Ａの仕切部３１ａに沿って取り付けられる。図示は省略するが、別体で外枠２に取り付け可能な部分を下部取付部３２Ｂへも上部取付部材３１Ｂと同様に枠部３１ｂを設けることにより、セルＳよりも小さなセルＳｓを形成することができる。なお、この下部取付部材３２Ｂにおいては、上部取付部材３１Ｂにおいて仕切部３１ａの外面に突出している凸部４１を設置しない。この図７に示す上部取付部材３１Ｂは、図５と同様に、凸部４１と凹部４２とを有する係止部４により、上部固定部材３１Ａに連結されるとともに、外枠２の支柱２１ａに取り付けられる。また、図７に示す上部取付部材３１Ｂは、図には明示しないが、図６と同様に、凸部４１と凹部４３とを有する係止部４により、上部固定部材３１Ａに連結されるとともに、外枠２の支柱２１ａに取り付けられてもよい。
【００４６】
図８および図９は、図５と同様に、固定部２２の上方位置であって支柱２１ａのＬ字形状に基づいた矩形状の領域に対応する仕切部３１ａの周りに設けられた上部取付部材３１Ｂを示す。図８では、係止部４の構成が異なる。ここでの係止部４は、上部取付部材３１Ｂに設けられた係合爪４４と、外枠２の支柱２１ａに設けられて係合爪４４が係合する係合穴４５とを有する。係合爪４４は、上部取付部材３１Ｂの外方から下方に延在して設けられ、上部取付部材３１Ｂに向く面に爪４４ａが形成されている。この爪４４ａが係合穴４５に挿入されて係合する。そして、上部取付部材３１Ｂは、係合爪４４と係合穴４５との係合により、上部固定部材３１Ａに連結されるとともに、外枠２の支柱２１ａに取り付けられる。上部取付部材３１Ｂは、内枠３側から外側に爪４４ａを押すことで爪４４ａが係合穴４５から離脱し、外枠２の支柱２１ａから取り外すことが可能である。また、上部取付部材３１Ｂは、係合爪４４の下端に貫通穴４４ｂを設けておき、この貫通穴４４ｂに外側から治具を挿入して外側に開くことで爪４４ａが係合穴４５から離脱し、外枠２の支柱２１ａから取り外すことが可能である。なお、係合爪４４の下端を貫通穴２１ｂまで延伸し、この貫通穴２１ｂの内側から係合爪４４を外側に押し戻して離脱させてもよい。この場合における貫通穴２１ｂの位置は、仕切部３１ａの下端直下とするのが望ましい。あるいは、係合穴４５を仕切部３１ａの下方まで延伸し、係合穴４５の内側から係合爪４４を外側に押し戻して離脱させることもできる。また、係合爪４４と係合穴４５を有する係止部４を、図７に示す上部取付部材３１Ｂに適用してもよい。
【００４７】
下部内枠３２における下部取付部材３２Ｂの詳細について説明する。図１０は、下部内枠を示す斜視図、図１１は、下部内枠を示す底面視の斜視図、図１２は、嵩上部を示す斜視図、図１３は、下部内枠および嵩上部を示す底面視の斜視図である。
【００４８】
図１０および図１１は、固定部２２の上方位置であって支柱２１ａのＬ字形状に基づいた矩形状の領域に対応する仕切部３２ａおよび底板３２ｂが別体で外枠２に取り付け可能に設けられた下部取付部材３２Ｂを示す。なお、図１０および図１１において、下部取付部材３２Ｂは、仕切部３２ａが十字形状に形成されているが、支柱２１ａのＬ字形状に基づいた矩形状の領域でのセルＳ,Ｓｓの区画形状に応じて形状は異なる。ただし、上部取付部材３１ＢとはセルＳ，Ｓｓの上下の位置を合わせるため、仕切部３２ａは仕切部３１ａと同じ形状とする。底板３２ｂは、セルＳ，Ｓｓに挿入された燃料または破損燃料容器の底部を受ける。底板３２ｂには、セルＳ，Ｓｓを上下に貫通し冷却水を通す貫通穴３２ｃが設けられている。この貫通穴３２ｃは、燃料または破損燃料容器により塞がれることのない位置に設けられる。また、下部取付部材３２Ｂは、底板３２ｂの底面から下方に突出形成された突起３２ｄが設けられている。突起３２ｄは、図１２に示される嵩上部５の挿入穴５ｄに挿入するためのものであり、高さは嵩上部５の高さよりも低く設定されるとともに、挿入穴５ｄへ挿入しやすくするために下方に向けて径が細くなるように形成されている。なお、下部取付部材３２Ｂは、図には明示しないが、上述した上部取付部材３１Ｂと同様に仕切部３２ａの周り（一部または全周）に枠部を設けてもよい。この場合、枠部を設けることにより、セルＳよりも小さなセルＳｓが形成され、セルＳに挿入される燃料または破損燃料容器よりも細い燃料または破損燃料容器を挿入することができる。
【００４９】
また、図１および図４に示すように、下部取付部材３２Ｂは、嵩上部５により外枠２の固定部２２から嵩上げして支持される。嵩上部５は、図１２に示すように、固定部２２の上方位置であって支柱２１ａのＬ字形状に基づいた矩形状の領域に対応する底抜けの箱状に形成されている。底抜け箱状の嵩上部５は、ラック取付ボルト１０１を避けるためのものであり、ラック本体２１の固定部２２をラック取付ボルト１０１に固定したのち挿入される。ラック取付ボルト１０１は、嵩上部５の底抜け箱状空間内に突出されるため、嵩上部５に干渉することはない。また、嵩上部５は、その上面５ａおよび側面５ｂに冷却水を通す貫通穴５ｃが形成されている。上面５ａの貫通穴５ｃは、下部取付部材３２Ｂの底板の貫通穴３２ｃと合致し、側面５ｂの貫通穴５ｃは、外枠２の支柱２１ａの最も下側の貫通穴２１ｂに合致して相互間で冷却水を通す。また、嵩上部５は、その上面５ａに、下部取付部材３２Ｂの突起３２ｄが挿入される挿入穴５ｄが形成されている。下部取付部材３２Ｂの突起３２ｄを挿入穴５ｄに挿入することで、下部取付部材３２Ｂと嵩上部５との相互の位置決めがなされ、各貫通穴３２ｃ，５ｃが合致する。なお、突起３２ｄは、下方に向けて径が細くなっているために、嵩上部５の挿入穴５ｄへ挿入しやすい。また、図には明示しないが、支柱２１ａの下端部に、嵩上部５の側面５ｂに当接して嵩上部５の水平方向の位置決めをする位置決手段を設けることが好ましい。
【００５０】
また、嵩上部５は、図１３に示すように、下部取付部材３２Ｂの底板３２ｂの底面に設けられた脚として構成されてもよい。この場合、嵩上部５が下部取付部材３２Ｂと一体になるため、部品点数を減少させることが可能になる。
【００５１】
なお、上述した燃料収納ラック１は、外枠２の支柱２１ａが断面Ｌ字形状に形成されているが、この限りではない。図には明示しないが、例えば、矩形状の固定部２２に合わせた断面矩形状の筒体として形成されていてもよい。また、外枠２は、４隅へ個別に設置されている固定部２２を１枚ものの広い鋼板としたうえで、ラック取付ボルト１０１を挿入する挿入穴２２ａを穿孔し、かつ、４隅の支柱２１ａおよび補強リブ２１ｃに替えて外枠２の最外周の４面に広い鋼板を配して製作した箱状空間としてもよい。これらの場合、外枠２の剛性が高まるため、燃料収納ラック１の強度を高めることができる。なお、内枠３の上部取付部材３１Ｂおよび下部取付部材３２Ｂは、支柱２１ａの筒内に配置される。
【００５２】
また、図には明示しないが、内枠３は、上部内枠３１と下部内枠３２とが一体で上下に連続して形成されていてもよい。この場合、上部内枠３１の上部取付部材３１Ｂと下部内枠３２の下部取付部材３２Ｂとが上下に連続して形成されるため、燃料収納ラック１の強度を高めることができる。なお、この場合、上下に連続した仕切部３１ａおよび仕切部３２ａに、側方に貫通し冷却水を通す貫通穴を形成することが好ましい。
【００５３】
図１４は、外枠の他の例を示す斜視図、図１５は、上部内枠の他の例を示す斜視図、図１６〜図１９は、下部内枠の他の例を示す斜視図である。
【００５４】
燃料収納ラック１は、図１４から図１９に示すように、全ての内枠３が外枠２に対して独立して取り付け可能に設けられていてもよい。外枠２は、図１４に示すように、ラック本体２１および固定部２２を有する。ラック本体２１は、上方に開口する枠体であり、本実施形態において、断面Ｌ字形状の支柱２１ａを４隅に配置して外形が矩形状に形成されている。支柱２１ａは、内枠３（上部内枠３１および下部内枠３２）が対応する部分に設けられた外枠部２１ｄ、および図１で示す補強リブ２１ｃ（図１４では図示を省略している）により、隣接する相互が連結されている。また、各支柱２１ａは、外枠２の内外に通じて冷却水を通す図１および図４に示す貫通穴２１ｂ（図１４では図示を省略している）が設けられている。また、外枠２は、その上端（ここでは支柱２１ａの上端）に、係止部４が設けられている。ここでの係止部４は、上述した凹部４３を示しているが、凹部４２や係合穴４５であってもよい。
【００５５】
固定部２２は、板状に形成され、ラック本体２１である支柱２１ａの下端に一体に固定されている。本実施形態において、固定部２２は、支柱２１ａのＬ字形状に基づいて矩形状に形成されている。この固定部２２は、ラック取付ボルト１０１が挿入される図４に示す挿入穴２２ａ（図１４では図示を省略している）を有する。すなわち、固定部２２の挿入穴２２ａにラック取付ボルト１０１を挿入し、このラック取付ボルト１０１にナット（図示せず）を締め付けることで、外枠２が燃料プール１３２の床面１３２ａに固定される。
【００５６】
内枠３は、図１５〜図１７に示すように、上部内枠３１および下部内枠３２を有する。上部内枠３１は、外枠２における支柱２１ａの上部に取り付けられる。上部内枠３１は、図１５に示すように、外枠２内に嵌挿される外形の矩形状の枠部３１ｂと、その内側に燃料または破損燃料容器が個々に挿入されるセルＳ，Ｓｓを区画する仕切部３１ａを有する。この上部内枠３１は、各セルＳ，Ｓｓが上下に貫通して形成されている。この上部内枠３１は、別体で外枠２に取り付け可能な上部取付部材３１Ｂとなる。すなわち、上部固定部材３１Ａは存在しない。また、上部内枠３１は、係止部４が設けられている。ここでの係止部４は、上述した図６に示す凸部４１を示しているが、図５に示す凸部４１や図８に示す係合爪４４であってもよい。
【００５７】
下部内枠３２は、外枠２における支柱２１ａの下部に取り付けられる。下部内枠３２は、図１６に示すように、外枠２内に嵌挿される外形の矩形状の枠部３２ｅと、その内側に燃料が個々に挿入されるセルＳ，Ｓｓを区画する仕切部３２ａを有する。この上部内枠３１は、各セルＳ，Ｓｓが上下に貫通して形成されている。下部内枠３２のセルＳ，Ｓｓは、上部内枠３１のセルＳ，Ｓｓと上下で同位置にある。つまり、下部内枠３２の仕切部３２ａは、上部内枠３１の仕切部３１ａと上下で同位置にある。また、下部内枠３２は、各セルＳ，Ｓｓの底部が底板３２ｂにより塞がれている。底板３２ｂは、セルＳ，Ｓｓに挿入された燃料または破損燃料容器の底部を受ける。底板３２ｂは、セルＳ，Ｓｓを上下に貫通して冷却水を通す貫通穴３２ｃが形成されている。この貫通穴３２ｃは、燃料または破損燃料容器により塞がれることのない位置、具体的には、図１８に示すように、仕切部３２ａが交差する位置に設けられていることが好ましい。貫通穴３２ｃの好ましい位置は、本実施例の全ての下部内枠３２に共通する。この下部内枠３２は、別体で外枠２に取り付け可能な下部取付部材３２Ｂとなる。すなわち、下部固定部材３２Ａは存在しない。
【００５８】
下部取付部材３２Ｂである下部内枠３２は、嵩上部５により外枠２の固定部２２から嵩上げして支持される。嵩上部５は、図１７に示すように、下部取付部材３２Ｂの底板３２ｂの底面に設けられた脚として構成されている。この嵩上部５は、図１９に示すように、仕切部３２ａが交差する位置に設けられていることが、下部内枠３２を支持する強度を維持するうえで好ましい。嵩上部５の好ましい位置は、本実施例の全ての下部取付部材３２Ｂに共通する。
【００５９】
このような、本実施形態の燃料収納ラック１は、既設の燃料収納ラック１００を取り除いた位置に、外枠２を配置する。そして外枠２における固定部２２の挿入穴２２ａに既設のラック取付ボルト１０１を挿入し、このラック取付ボルト１０１にナット（図示せず）を締め付けることで、外枠２が燃料プール１３２の床面１３２ａに固定される。このとき、上部取付部材３１Ｂ、下部取付部材３２Ｂ、嵩上部５は存在しないため、ナットを締め付ける治具を、何処にも干渉することなく燃料プール１３２の上方から真っ直ぐラック取付ボルト１０１にアクセスさせることが可能である。次に、固定された外枠２に、上部取付部材３１Ｂ、下部取付部材３２Ｂ、嵩上部５を取り付ける。これにより、燃料プール１３２内に本実施形態の燃料収納ラック１を新たに設置することが可能になる。なお、燃料収納ラック１の材料は、ステンレス鋼、あるいは、ボロン添加ステンレス鋼とするか、炭化ホウ素などのボロン化合物を含有するアルミニウム複合材料とすることができる。
【００６０】
このように、本実施形態の燃料収納ラック１は、燃料プール１３２の床面１３２ａに設けられている既設のラック取付ボルト１０１を介して固定されて燃料プール１３２の冷却水中で燃料を収納する燃料収納ラック１において、ラック取付ボルト１０１が挿入される固定部２２を下端に一体に有し上方に開放して形成された外枠２と、燃料が個々に挿入されるセルＳを区画する仕切部３１ａ，３２ａを有して外枠２内に設けられ、少なくとも固定部２２の上方に位置する部分が別体で外枠２に取り付け可能に設けられる内枠３と、を備える。
【００６１】
この燃料収納ラック１によれば、外枠２が燃料プール１３２の床面１３２ａに固定されるとき、固定部２２の上方に位置する内枠３を外枠２から外しておき、外枠２が燃料プール１３２に固定されてから内枠３を取り付ける。このため、固定部２２の上方から何処にも干渉することなく治具をラック取付ボルト１０１にアクセスさせることができる。この結果、既設の燃料収納ラック１００を固定していたラック取付ボルト１０１を利用し、新たな燃料収納ラック１を燃料プール１３２に固定することができる。
【００６２】
また、本実施形態の燃料収納ラック１では、内枠３は、外枠２の上部に取り付けられる上下に貫通した上部内枠３１と、外枠２の下部に取り付けられる有底の下部内枠３２とで構成されており、外枠２に別体で取り付け可能な部分（上部取付部材３１Ｂ、下部取付部材３２Ｂ）が上下方向の同位置である。
【００６３】
この燃料収納ラック１によれば、内枠３を上部内枠３１と下部内枠３２とに分けて構成することで、外枠２に取り付ける際の内枠３の重量を軽くすることができ、設置の作業性を向上することができる。
【００６４】
また、本実施形態の燃料収納ラック１は、外枠２に別体で取り付け可能な上部内枠３１（上部取付部材３１Ｂ）と外枠２との間で相互を係合する係止部４を備える。
【００６５】
この燃料収納ラック１によれば、係止部４により、上部内枠３１（上部取付部材３１Ｂ）を外枠２に対して容易かつ適した位置に取り付けることができる。
【００６６】
また、本実施形態の燃料収納ラック１では、係止部４は、外枠２に別体で取り付け可能な上部内枠（上部取付部材３１Ｂ）に設けられた係合爪４４と、外枠２に設けられて係合爪４４が係合する係合穴４５とからなる。
【００６７】
この燃料収納ラック１によれば、係合爪４４と係合穴４５とからなる係止部４により、上部内枠３１（上部取付部材３１Ｂ）を外枠２に対して容易かつ適した位置に取り付けることができ、かつ係合爪４４と係合穴４５との係合により上部内枠３１（上部取付部材３１Ｂ）を外枠２に対して確実に取り付けることができる。
【００６８】
また、本実施形態の燃料収納ラック１は、外枠２に別体で取り付け可能な下部内枠３２（下部取付部材３２Ｂ）を固定部２２から嵩上げして支持する嵩上部５を備える。
【００６９】
この燃料収納ラック１によれば、嵩上部５により、ラック取付ボルト１０１に干渉させることなく下部内枠３２（下部取付部材３２Ｂ）を取り付けることができる。
【００７０】
また、本実施形態の燃料収納ラック１は、下部内枠３２の底面に貫通穴３２ｃが形成されており、嵩上部５は、底抜け箱状に形成されたその上面５ａおよび側面５ｂに貫通穴５ｃが形成され、上面５ａの貫通穴５ｃが下部内枠３２の貫通穴３２ｃと合致する。
【００７１】
この燃料収納ラック１によれば、下部内枠３２の底面の貫通穴３２ｃによりセルＳに収納された燃料の底部に冷却水を導くことができる。そして、この下部内枠３２の貫通穴３２ｃと嵩上部５の上面５ａの貫通穴５ｃとを合致させることで、燃料の底部への冷却水が嵩上部５により妨げられる事態を防ぐことができる。
【００７２】
また、本実施形態の燃料収納ラック１では、下部内枠３２は、その底面に突起３２ｄが形成されており、嵩上部５は、底抜け箱状に形成されたその上面５ａに突起３２ｄを挿入する挿入穴５ｄが形成されている。
【００７３】
この燃料収納ラック１によれば、突起３２ｄおよび挿入穴５ｄにより、下部内枠３２と嵩上部５との位置合わせを容易かつ確実に行うことができる。
【００７４】
また、本実施形態の燃料収納ラック１の設置方法は、燃料プール１３２の床面１３２ａに設けられているラック取付ボルト１０１を介して固定されて燃料プール１３２の冷却水中で燃料を収納する燃料収納ラック１の設置方法において、燃料収納ラック１は、ラック取付ボルト１０１が挿入される固定部２２を下端に一体に有し上方に開放して形成された外枠２と、燃料が個々に挿入されるセルＳを区画する仕切部３１ａ，３２ａを有して外枠２内に設けられ、少なくとも固定部２２の上方に位置する部分が別体で外枠２に取り付け可能に設けられる内枠３と、を備えており、ラック取付ボルト１０１を介して外枠２を燃料プール１３２の床面１３２ａに固定する工程と、次に、外枠２とは別体の内枠３を外枠２に取り付ける工程と、を含む。
【００７５】
この燃料収納ラック１の設置方法によれば、外枠２が燃料プール１３２に固定されてから内枠３を取り付けるため、固定部２２の上方から何処にも干渉することなく治具をラック取付ボルト１０１にアクセスさせることができる。この結果、既設の燃料収納ラック１００を固定していたラック取付ボルト１０１を利用し、新たな燃料収納ラック１を燃料プール１３２に固定することができる。
【符号の説明】
【００７６】
１  燃料収納ラック
２  外枠
２１  ラック本体
２１ａ  支柱
２１ｂ  貫通穴
２１ｃ  補強リブ
２１ｄ  外枠部
２２  固定部
２２ａ  挿入穴
３  内枠
３１  上部内枠
３１ａ  仕切部
３１ｂ  枠部
３１Ａ  上部固定部材
３１Ｂ  上部取付部材
３２  下部内枠
３２ａ  仕切部
３２ｂ  底板
３２ｃ  貫通穴
３２ｄ  突起
３２ｅ  枠部
３２Ａ  下部固定部材
３２Ｂ  下部取付部材
４  係止部
４１  凸部
４２  凹部
４３  凹部
４４  係合爪
４４ａ  爪
４４ｂ  貫通穴
４５  係合穴
５  嵩上部
５ａ  上面
５ｂ  側面
５ｃ  貫通穴
５ｄ  挿入穴
１００  既設の燃料収納ラック
１０１  ラック取付ボルト
１３２  燃料プール
１３２ａ  床面
Ｓ，Ｓｓ  セル
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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