(57)【要約】【課題】耐震性能を向上することができる燃料交換機を提供する。【解決手段】本発明による燃料交換機１は、原子炉用の燃料棒が収納された原子炉プール２の周囲の床３上に設置されたブリッジ用レール１０と、ブリッジ用レール１０上を走行するブリッジ車輪２１と、このブリッジ車輪２１を回転自在に保持するブリッジ脚部２２とを有するブリッジ２０と、ブリッジ２０上を、ブリッジ用レール１０と直交する方向に走行するトロリ３２と、トロリ３２に設けられ、燃料棒の挿入または引き出し操作を行うつかみ具３３と、を備えている。ブリッジ脚部２２に、ブリッジ用レール１０の側面１０ｂに対して離間した支持部４１が設けられている。ブリッジ脚部２２と支持部４１との間に、略水平方向の力を吸収可能な水平力吸収部４２が連結されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉用の燃料棒の挿入または引き出しを行う燃料交換機において、
原子炉用の燃料棒が収納された原子炉プール周囲の床上に設置されたブリッジ用レールと、
前記ブリッジ用レール上を走行するブリッジ車輪と、当該ブリッジ車輪を回転自在に保持するブリッジ脚部とを有するブリッジと、
前記ブリッジ上を、前記ブリッジ用レールと直交する方向に走行するトロリと、
前記トロリに設けられ、燃料棒の挿入または引き出し操作を行うつかみ具と、
前記ブリッジ脚部に設けられ、前記ブリッジ用レールの側面に対して離間した支持部と、
前記ブリッジ脚部と前記支持部との間に連結され、当該ブリッジ脚部と前記ブリッジ用レールとの間において略水平方向の相対変位が生じて、当該支持部が当該ブリッジ用レールの前記側面に接した場合に、略水平方向の力を吸収可能な水平力吸収部と、を備えたことを特徴とする燃料交換機。
【請求項２】
前記水平力吸収部は、積層ゴムを有していることを特徴とする請求項１に記載の燃料交換機。
【請求項３】
前記水平力吸収部は、ダンパを有していることを特徴とする請求項１に記載の燃料交換機。
【請求項４】
前記水平力吸収部は、コイルバネを更に有していることを特徴とする請求項３に記載の燃料交換機。
【請求項５】
前記支持部は、前記ブリッジ用レールの前記側面に離接自在な緩衝部材を有していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の燃料交換機。
【請求項６】
前記支持部は、前記ブリッジ用レールの前記側面に離接自在な支持ローラを有していることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料交換機。
【請求項７】
前記支持部は、前記ブリッジ用レールの両側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の燃料交換機。
【請求項８】
前記支持部は、前記ブリッジ用レールの両側に配置され、当該ブリッジ用レールの側面に沿った形状をもつ一対の爪部を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料交換機。
【請求項９】
前記支持部は、前記水平力吸収部に連結され、前記ブリッジ脚部に対して略水平方向に摺動自在なブリッジ側部材と、当該ブリッジ側部材に対して略垂直方向に摺動自在なレール側部材と、当該レール側部材に連結されると共に、前記ブリッジ用レールの両側に配置され、当該ブリッジ用レールの側面に沿った形状をもつ一対の爪部とを有し、
前記ブリッジ側部材と前記レール側部材との間に、略垂直方向の力を吸収可能な垂直力吸収部が連結されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料交換機。
【請求項１０】
前記水平力吸収部および前記垂直力吸収部は、コイルバネを有していることを特徴とする請求項９に記載の燃料交換機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉施設の燃料棒の挿入または引き出しを行う燃料交換機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より燃料交換機は、地震が発生した時に、燃料交換機が転倒すること、および燃料交換機の車輪が脱輪することを防止するための構造を有している。例えば、燃料交換機は、地震が発生した時に、爪状の形状を有した部品をレールに当接させることにより、燃料交換機が転倒することおよび車輪が脱輪することを防止する構造を有している（例えば特許文献１および特許文献２参照）。
【０００３】
また、燃料交換機のブリッジ用レールに沿って設けられたガイドプレートと、ブリッジ脚部に設けられた緩衝部材とを有する燃料交換機が知られている（例えば、特許文献３参照）。このような燃料交換機においては、地震が発生した時、ブリッジ脚部が緩衝部材を介してガイドプレートに支持されるようになっており、ガイドプレートにブリッジ脚部が当接する際の衝撃を緩衝させると共に、燃料交換機が転倒することおよび車輪が脱輪することを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−７１８９４号公報
【特許文献２】特許第３４５６９００号公報
【特許文献３】特開２００９−８６７０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、近年、原子炉発電施設に関する耐震設計審査指針が改定された。また、兵庫県南部地震や中越沖地震など近年の地震被害の知見から、原子炉施設には耐震性の更なる向上の要求が高まっている。さらに、今後新規に設置する燃料交換機だけでなく、既に設置されている既設の燃料交換機についても、この改定された耐震設計審査指針だけでなく、従来の設計用地震動を大幅に超えた地震動レベルでの耐震性能が求められている。
【０００６】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、耐震性能を向上することができる燃料交換機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】
本発明は、原子炉用の燃料棒の挿入または引き出しを行う燃料交換機において、原子炉用の燃料棒が収納された原子炉プール周囲の床上に設置されたブリッジ用レールと、前記ブリッジ用レール上を走行するブリッジ車輪と、当該ブリッジ車輪を回転自在に保持するブリッジ脚部とを有するブリッジと、前記ブリッジ上を、前記ブリッジ用レールと直交する方向に走行するトロリと、前記トロリに設けられ、燃料棒の挿入または引き出し操作を行うつかみ具と、前記ブリッジ脚部に設けられ、前記ブリッジ用レールの側面に対して離間した支持部と、前記ブリッジ脚部と前記支持部との間に連結され、当該ブリッジ脚部と前記ブリッジ用レールとの間において略水平方向の相対変位が生じて、当該支持部が当該ブリッジ用レールの前記側面に接した場合に、略水平方向の力を吸収可能な水平力吸収部と、を備えたことを特徴とする燃料交換機を提供する。
【０００８】
なお、本発明による燃料交換機において、前記水平力吸収部は、積層ゴムを有しているようにしてもよい。
【０００９】
また、本発明による燃料交換機において、前記水平力吸収部は、ダンパを有しているようにしてもよい。
【００１０】
また、本発明による燃料交換機において、前記水平力吸収部は、コイルバネを更に有しているようにしてもよい。
【００１１】
また、本発明による燃料交換機において、前記支持部は、前記ブリッジ用レールの前記側面に離接自在な緩衝部材を有しているようにしてもよい。
【００１２】
また、本発明による燃料交換機において、前記支持部は、前記ブリッジ用レールの前記側面に離接自在な支持ローラを有しているようにしてもよい。
【００１３】
また、本発明による燃料交換機において、前記支持部は、前記ブリッジ用レールの両側に配置されているようにしてもよい。
【００１４】
また、本発明による燃料交換機において、前記支持部は、前記ブリッジ用レールの両側に配置され、当該ブリッジ用レールの側面に沿った形状をもつ一対の爪部を有しているようにしてもよい。
【００１５】
また、本発明による燃料交換機において、前記支持部は、前記水平力吸収部に連結され、前記ブリッジ脚部に対して略水平方向に摺動自在なブリッジ側部材と、当該ブリッジ側部材に対して略垂直方向に摺動自在なレール側部材と、当該レール側部材に連結されると共に、前記ブリッジ用レールの両側に配置され、当該ブリッジ用レールの側面に沿った形状をもつ一対の爪部とを有し、前記ブリッジ側部材と前記レール側部材との間に、略垂直方向の力を吸収可能な垂直力吸収部が連結されているようにしてもよい。
【００１６】
また、本発明による燃料交換機において、前記水平力吸収部および前記垂直力吸収部は、コイルバネを有しているようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、耐震性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態における燃料交換機の全体構成を示す上面図。図１（ｂ）は、図１（ａ）の正面図。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態における燃料交換機のブリッジ脚部周囲の構成を示す断面図。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態における燃料交換機を示す側面図。
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態における燃料交換機を示す正面図。
【図５】図５は、図２において、略水平方向の変位が生じた状態を示す図。
【図６】図６は、本発明の第２の実施の形態における燃料交換機のブリッジ脚部周囲の構成を示す断面。
【図７】図７は、本発明の第３の実施の形態における燃料交換機のブリッジ脚部周囲の構成を示す断面。
【図８】図８は、本発明の第４の実施の形態における燃料交換機のブリッジ脚部周囲の構成を示す断面図。
【図９】図９は、本発明の第５の実施の形態における燃料交換機のブリッジ脚部周囲の構成を示す断面図。
【図１０】図１０は、本発明の第６の実施の形態における燃料交換機のブリッジ脚部周囲の構成を示す断面図。
【図１１】図１１は、本発明の第６の実施の形態における燃料交換機のブリッジ脚部周囲の構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態における燃料交換機について説明する。ここで、燃料交換機は、原子炉用の燃料の挿入または引き出しを行うためのものである。
【００２０】
第１の実施の形態
まず、図１乃至図５を用いて、本発明の第１の実施の形態における燃料交換機について説明する。
【００２１】
図１（ａ）、（ｂ）および図２に示すように、燃料交換機１は、原子炉用の燃料が収納された原子炉プール２の周囲の床３上に設置されたブリッジ用レール１０と、ブリッジ用レール１０上を走行可能なブリッジ２０とを備えている。このうち、ブリッジ２０は、ブリッジ用レール１０上を走行するブリッジ車輪２１と、ブリッジ車輪２１を回転自在に保持する一対のブリッジ脚部２２とを有している。ブリッジ脚部２２は、図３に示すように、ブリッジ用レール１０の長手方向（ブリッジ２０の走行方向）に延びており、各ブリッジ脚部２２に２つのブリッジ車輪２１が保持されている。また、ブリッジ脚部２２は、図２に示すように、矩形状の断面を有している。
【００２２】
図１に示すように、ブリッジ２０の上面には、ブリッジ用レール１０と直交する方向に延びるトロリ用レール３０が設けられ、トロリ用レール３０上には、トロリ用レール３０上を走行するトロリ車輪３１（図３参照）を有するトロリ３２が設けられている。また、トロリ３２には、燃料棒（図示せず）の挿入または引き出し操作を行うつかみ具３３が設けられている。
【００２３】
このような燃料交換機１は、原子炉プール２に収納されている任意の燃料棒を挿入または引き出しするため、原子炉プール２の上方を跨ぐように設置されている。
【００２４】
図２に示すように、燃料交換機１が設置される床３にはＴ形鋼１１が埋設され、このＴ形鋼１１は、床３に埋め込まれた埋め込みアンカ１２に対してアンカボルト（図示しない）で固定されている。Ｔ形鋼１１には、レールクリップ１３を介してクリップボルト１４によりブリッジ用レール１０が固定されている。このようにして、ブリッジ用レール１０は、床３に対して堅固に固定されている。
【００２５】
各ブリッジ脚部２２には、ブリッジ用レール１０の頭部１０ａの側面１０ｂに対して離間した支持部４１が設けられている。この支持部４１は、略Ｌ字状の支持部本体４１ａと、支持部本体４１ａのブリッジ用レール１０側に設けられ、ブリッジ用レール１０の側面１０ｂに離接自在な当接面４１ｂとを有している。なお、ブリッジ用レール１０の側面１０ｂと支持部４１の当接面４１ｂとの間のギャップは、通常運転時に支障がない範囲に設定することが好ましい。
【００２６】
ブリッジ脚部２２と支持部４１との間に、ブリッジ脚部２２とブリッジ用レール１０との間において略水平方向の相対変位が生じて、支持部４１の当接面４１ｂがブリッジ用レール１０の側面１０ｂに接した場合に、略水平方向の力（例えば、地震力）を吸収可能な水平力吸収部４２が連結されている。この水平力吸収部４２は、略水平な積層構造を有する積層ゴム４３からなっている。すなわち、積層ゴム４３は、ゴム板と鋼板とを有し、ゴム板と鋼板とが略水平に交互に積層された構造を有している。また、水平力吸収部４２は、固定板４４を介して、ブリッジ脚部２２に固定されている。なお、水平力吸収部４２は、略水平方向の地震力が負荷された場合に、ブリッジ車輪２１がブリッジ用レール１０から脱輪することを防止可能な程度の略水平方向の弾性係数を有することが好ましい。
【００２７】
上述した支持部４１と水平力吸収部４２と固定板４４とにより、ブリッジ脚部２２をブリッジ用レール１０に支持するための脚部支持機構４０が構成されている。このような脚部支持機構４０は、図２、図４、および図５に示すように、ブリッジ用レール１０の内側、すなわち原子炉プール２側に配置されると共に、図３に示すように、ブリッジ用レール１０の長手方向に沿って複数箇所に配置されている。すなわち、各ブリッジ脚部２２に、複数の脚部支持機構４０が設けられている。
【００２８】
図３に示すように、ブリッジ脚部２２の両端部（ブリッジ２０の走行方向の前端部および後端部）に、ブリッジ車輪２１がブリッジ用レール１０の長手方向に直交する方向に移動することを拘束するガイドローラ５０が設けられている。このガイドローラ５０により、ブリッジ車輪２１がブリッジ用レール１０上を案内されて走行するようになっている。各ガイドローラ５０は、サポート５１を介してブリッジ脚部２２の両端部にそれぞれ保持されている。サポート５１は、トリガーピン５２によりブリッジ脚部２２の両端部に取り付けられている。ここで、トリガーピン５２は、通常運転時には、ガイドローラ５０およびサポート５１をブリッジ脚部２２の両端部に保持するようになっているが、ブリッジ用レール１０の長手方向に直交する略水平方向に所定値以上の力が負荷された場合、ブリッジ脚部２２から外れるようになっている。
【００２９】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００３０】
まず、燃料交換機１の通常運転について説明する。
【００３１】
通常運転時には、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、ブリッジ用レール１０上において、ブリッジ車輪２１を回転駆動させてブリッジ２０を走行させ、ブリッジ２０が所望の位置に到達した後、ブリッジ２０を停止させる。この間、トリガーピン５２はブリッジ脚部２２から外れることなく、ガイドローラ５０はブリッジ脚部２２に保持されている。このことにより、ブリッジ車輪２１がガイドローラ５０により案内され、支持部４１の当接面４１ｂがブリッジ用レール１０の側面１０ｂに対して離間した状態が維持される。このことにより、ブリッジ２０は、ブリッジ用レール１０上をスムースに走行することができる。
【００３２】
また、トロリ用レール３０上において、トロリ車輪３１を回転駆動させてトロリ３２を走行させ、トロリ３２が所望の位置に到達した後、トロリ３２を停止させる。
【００３３】
このようにして、トロリ３２に設けられたつかみ具３３を、原子炉プール２に複数収納されている燃料棒のうち所望の燃料棒の上方位置に配置させることができる。その後、つかみ具３３を用いて燃料棒の挿入または引き出しを行うことができる。
【００３４】
次に、このような燃料交換機１において、地震が発生し、燃料交換機１に、ブリッジ用レール１０の長手方向に直交する略水平方向の地震力が負荷される場合について説明する。
【００３５】
この場合、まず、この方向の地震力が所定値以上であると、ガイドローラ５０を保持していたトリガーピン５２が、ブリッジ脚部２２の両端部から外れる。このことにより、ブリッジ車輪２１は、ガイドローラ５０による拘束力から解放される。
【００３６】
トリガーピン５２が外れると、ブリッジ脚部２２がブリッジ用レール１０に対して、略水平方向（ここでは、図２、図４、および図５において左方向とする）に相対変位する。この場合、一対のブリッジ脚部２２のうち一方（図４の左側）のブリッジ脚部２２が、原子炉プール２から離れる方向に移動すると共に、他方（図４の右側）のブリッジ脚部２２は、原子炉プール２側に移動する。
【００３７】
ブリッジ脚部２２が、所定距離、相対変位すると、この一方のブリッジ脚部２２に設けられた支持部４１の当接面４１ｂが、ブリッジ用レール１０の側面１０ｂに当接する。
【００３８】
支持部４１の当接面４１ｂがブリッジ用レール１０の側面１０ｂに当接した後、ブリッジ脚部２２がさらに略水平方向に相対変位すると、図５に示すように、積層ゴム４３からなる水平力吸収部４２が略水平方向に弾性変形する。このことにより、略水平方向の地震力を吸収することができる。その後、ブリッジ脚部２２は、水平力吸収部４２の弾性力により、元の方向（図５において右方向）に相対変位する。
【００３９】
この間、このブリッジ脚部２２に保持されたブリッジ車輪２１は、ブリッジ用レール１０上を横滑りするが、ブリッジ車輪２１の少なくとも一部は、ブリッジ用レール１０に支持されている。このようにして、ブリッジ２０の荷重が支持されるようになっている。
【００４０】
なお、略水平方向の地震力が、図２における右方向に負荷される場合には、図４に示す他方（右側）のブリッジ脚部２２に設けられた支持部４１の当接面４１ｂがブリッジ用レール１０の側面１０ｂに当接して、この支持部４１とブリッジ脚部２２との間に連結された水平力吸収部４２により、略水平方向の地震力を吸収することができる。
【００４１】
このように本実施の形態によれば、地震が発生して、ブリッジ用レール１０の長手方向と直交する略水平方向に地震力が負荷された場合、ブリッジ脚部２２とブリッジ用レール１０との間において略水平方向の相対変位が生じて、支持部４１の当接面４１ｂがブリッジ用レール１０の側面１０ｂに当接し、水平力吸収部４２により略水平方向の地震力を吸収することができる。このことにより、ブリッジ用レール１０を支持している埋め込みアンカ１２およびレールクリップ１３に負荷される地震力を低減することができ、耐震性能を向上することができる。
【００４２】
また、本実施の形態において、略水平方向の地震力が負荷された場合にブリッジ車輪２１がブリッジ用レール１０から脱輪することを防止するためのストッパー（図示せず）を設けるようにしても良い。このようなストッパーとしては、例えば、支持部４１とブリッジ脚部２２との間に設けることが好ましい。
【００４３】
また、本実施の形態において、支持部４１とブリッジ脚部２２とを略水平方向に相対移動可能にすると共に、支持部４１とブリッジ脚部２２との間の略垂直方向の間隔を規制する水平ガイド機構（図示せず）を、支持部４１に設けるようにしても良い。この場合、水平力吸収部４２を、略水平方向において弾性変形可能にさせると共に、略垂直方向において変位することを防止することができ、水平力吸収部４２の破損を防止することができる。
【００４４】
なお、本実施の形態においては、水平力吸収部４２が積層ゴム４３からなる例について説明したが、このことに限られることはなく、水平力吸収部４２を、略水平方向の力を吸収可能に構成されたコイルバネ、皿バネ、板バネ、樹脂バネ、あるいは磁気バネ等のバネ要素で構成しても良い。また、水平力吸収部４２を、オイルダンパ、高粘性流体ダンパ、粘弾性ダンパ、弾塑性ダンパ、摩擦ダンパ、磁気ダンパ、高減衰ゴムなどで構成しても良い。さらには、水平力吸収部４２を、積層ゴム４３または上述したバネ要素に、上述のダンパを併設して構成するようにしても良い。
【００４５】
また、本実施の形態においては、支持部４１を含む脚部支持機構４０が、ブリッジ用レール１０の内側（原子炉プール２側）に配置されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、脚部支持機構４０は、ブリッジ用レール１０の外側（原子炉プール２とは反対側）に配置されるようにしても良い。また、脚部支持機構４０は、ブリッジ用レール１０の両側に配置されるようにしても良い。この場合、略水平方向の地震力を、ブリッジ用レール１０の両側に設けられる水平力吸収部４２により吸収することができ、耐震性能をより一層向上させることができる。
【００４６】
第２の実施の形態
次に、図６により、本発明の第２の実施の形態における燃料交換機について説明する。
【００４７】
図６に示す第２の実施の形態における燃料交換機において、支持部が、ブリッジ用レールの両側に配置され、ブリッジ用レールの側面に沿った形状をもつ一対の爪部を有している点が主に異なり、他の構成は、図１乃至図５に示す第１の実施の形態と略同一である。なお、図６において、図１乃至図５に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４８】
図６に示すように、支持部４１は、ブリッジ用レール１０の両側に配置された一対の支持部本体４１ａと、各支持部本体４１ａのブリッジ用レール１０側に設けられ、ブリッジ用レール１０の側面１０ｂに離接自在な当接面４１ｂと、各支持部本体４１ａの下方に設けられ、当該ブリッジ用レール１０の側面１０ｂに沿った形状をもつ爪部６０とを有している。このうち、各爪部６０は、ブリッジ用レール１０の頭部１０ａに係合自在になっている。支持部４１の各支持部本体４１ａは、基板６１に固定されている。また、基板６１とブリッジ脚部２２との間には、ブリッジ用レール１０に対して略対称に配置された一対の水平力吸収部４２が連結されている。
【００４９】
上述した支持部４１と基板６１と水平力吸収部４２と固定板４４とにより、ブリッジ脚部２２をブリッジ用レール１０に支持するための脚部支持機構４０が構成されている。
【００５０】
このような燃料交換機１において、略水平方向の地震力が負荷されてトリガーピン５２（図３参照）が外されると、ブリッジ脚部２２がブリッジ用レール１０に対して略水平方向に相対変位して、支持部４１の当接面４１ｂがブリッジ用レール１０の側面１０ｂに当接する。その後、ブリッジ脚部２２がさらに略水平方向に変位すると、水平力吸収部４２が略水平方向に弾性変形（図５参照）する。このことにより、略水平方向の地震力を吸収することができる。
【００５１】
また、略垂直方向の地震力が負荷されて、ブリッジ脚部２２がブリッジ用レール１０に対して略垂直方向（図２において上方向）に相対変位する場合、支持部４１の爪部６０が、ブリッジ用レール１０の頭部１０ａに係合する。このことにより、燃料交換機１が浮上することを防止することができる。
【００５２】
このように本実施の形態によれば、地震が発生して、ブリッジ用レール１０の長手方向と直交する略水平方向に地震力が負荷された場合、ブリッジ脚部２２とブリッジ用レール１０との間において略水平方向の相対変位が生じて、支持部４１の当接面４１ｂがブリッジ用レール１０の側面１０ｂに当接し、水平力吸収部４２により略水平方向の地震力を吸収することができる。このことにより、ブリッジ用レール１０を支持している埋め込みアンカ１２およびレールクリップ１３に負荷される地震力を低減することができ、耐震性能を向上することができる。
【００５３】
また、本実施の形態によれば、略垂直方向の地震力が負荷された場合においても、支持部４１の爪部６０がブリッジ用レール１０の頭部１０ａに係合することにより、ブリッジ２０が、浮上し、転倒すること、またはブリッジ車輪２１が脱輪することを防止することができる。
【００５４】
また、本実施の形態によれば、水平力吸収部４２が、ブリッジ用レール１０の両側に配置されていることにより、略水平方向の地震力を、より一層吸収することができ、耐震性能を、より一層向上させることができる。
【００５５】
第３の実施の形態
次に、図７により、本発明の第３の実施の形態における燃料交換機について説明する。
【００５６】
図７に示す第３の実施の形態における燃料交換機において、水平力吸収部が、ダンパとコイルバネとを有している点が主に異なり、他の構成は、図１乃至図５に示す第１の実施の形態と略同一である。なお、図７において、図１乃至図５に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５７】
図７に示すように、水平力吸収部４２は、略水平方向の地震力を吸収可能なオイルダンパ７０と、このオイルダンパ７０の内部に設けられたコイルバネ７１とを有している。このうちオイルダンパ７０は、ダンパ筒７０ａと、このダンパ筒７０ａの内部に設けられ、ブリッジ用レール１０の長手方向に直交する方向に摺動自在なピストン７０ｂと、ピストン７０ｂに連結されたロッド７０ｃとを含んでいる。このうちピストン７０ｂに、上述のコイルバネ７１の一端が連結され、このコイルバネ７１の他端は、ダンパ筒７０ａの内壁に連結されており、コイルバネ７１は、ブリッジ用レール１０の長手方向に直交する方向に沿って配置されている。また、オイルダンパ７０のダンパ筒７０ａは、固定板７２を介して、ブリッジ脚部２２に固定されている。
【００５８】
オイルダンパ７０のロッド７０ｃの先端には、ブリッジ用レール１０の側面１０ｂに対して離間した支持部４１が設けられている。本実施の形態においては、支持部４１は、緩衝部材７３、例えば、ウレタンパッドからなっている。
【００５９】
上述した支持部４１とオイルダンパ７０とコイルバネ７１と固定板７２とにより、ブリッジ脚部２２をブリッジ用レール１０に支持するための脚部支持機構４０が構成されている。このような脚部支持機構４０は、図７に示すように、ブリッジ用レール１０の内側（原子炉プール３側）に配置されている。
【００６０】
このような燃料交換機１において、略水平方向の地震力が負荷されてトリガーピン５２（図３参照）が外された場合、ブリッジ脚部２２がブリッジ用レール１０に対して略水平方向に相対変位して、緩衝部材７３がブリッジ用レール１０の側面１０ｂに当接する。その後、ブリッジ脚部２２がさらに略水平方向に相対変位すると、略水平方向の地震力が、オイルダンパ７０による減衰作用とコイルバネ７１による弾性作用とにより吸収される。このことにより、略水平方向の地震力を吸収することができる。
【００６１】
このように本実施の形態によれば、地震が発生して、ブリッジ用レール１０の長手方向と直交する略水平方向に地震力が負荷された場合、ブリッジ脚部２２とブリッジ用レール１０との間において略水平方向の相対変位が生じて、支持部４１の緩衝部材７３がブリッジ用レール１０の側面１０ｂに当接し、オイルダンパ７０およびコイルバネ７１により略水平方向の地震力を吸収することができる。このことにより、ブリッジ用レール１０を支持している埋め込みアンカ１２およびレールクリップ１３に負荷される地震力を低減することができ、耐震性能を向上することができる。
【００６２】
また、本実施の形態によれば、支持部４１が、緩衝部材７３からなっていることにより、緩衝部材７３がブリッジ用レール１０の側面１０ｂに当接する際、衝撃を緩衝させることができる。
【００６３】
なお、本実施の形態においては、水平力吸収部４２がオイルダンパ７０とコイルバネ７１とを有している例について説明した。しかしながらこのことに限られることはなく、オイルダンパ７０の代わりに、高粘性流体ダンパ、粘弾性ダンパ、弾塑性ダンパ、摩擦ダンパ、磁気ダンパ、高減衰ゴムなどを用いても良い。さらには、水平力吸収部４２が、コイルバネ７１を用いることなく、上述のようなダンパを用いて構成するようにしても良い。
【００６４】
また、本実施の形態においては、オイルダンパ７０のロッド７０ｃの先端に、緩衝部材７３としてのウレタンパッドが設けられている例について述べたが、このことに限られることはなく、任意の材料からなる支持部４１を設けるようにしても良い。
【００６５】
また、本実施の形態においては、支持部４１を含む脚部支持機構４０が、ブリッジ用レール１０に対して、原子炉プール２側に配置されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、脚部支持機構４０は、ブリッジ用レール１０の外側（原子炉プール２とは反対側）に配置されるようにしても良い。また、脚部支持機構４０は、ブリッジ用レール１０の両側に配置されるようにしても良い。この場合、略水平方向の地震力を、ブリッジ用レール１０の両側に設けられるオイルダンパ７０およびコイルバネ７１により吸収することができ、耐震性能をより一層向上させることができる。
【００６６】
第４の実施の形態
次に、図８により、本発明の第４の実施の形態における燃料交換機について説明する。
【００６７】
図８に示す第４の実施の形態における燃料交換機において、支持部がブリッジ用レールの側面に離接自在な緩衝部材を有している点が主に異なり、他の構成は、図１乃至図５に示す第１の実施の形態と略同一である。なお、図８において、図１乃至図５に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６８】
図８に示すように、支持部４１は、支持部本体４１ａと、支持部本体４１ａのブリッジ用レール１０側に設けられ、ブリッジ用レール１０の側面１０ｂに離接自在な緩衝部材８０、例えば、ウレタンパッドとを有している。また、支持部４１と水平力吸収部４２と固定板４４とを含む脚部支持機構４０が、ブリッジ用レール１０の両側に配置されている。
【００６９】
このような燃料交換機１において、略水平方向の地震力が負荷されてトリガーピン５２（図３参照）が外された場合、ブリッジ脚部２２がブリッジ用レール１０に対して略水平方向に相対変位して、緩衝部材８０がブリッジ用レール１０の側面１０ｂに当接する。その後、ブリッジ脚部２２がさらに略水平方向に変位すると、水平力吸収部４２が略水平方向に弾性変形（図５参照）する。このことにより、略水平方向の地震力を吸収することができる。
【００７０】
このように本実施の形態によれば、地震が発生して、ブリッジ用レール１０の長手方向と直交する略水平方向に地震力が負荷された場合、ブリッジ脚部２２とブリッジ用レール１０との間において略水平方向の相対変位が生じて、支持部４１の緩衝部材８０がブリッジ用レール１０の側面１０ｂに当接し、水平力吸収部４２により略水平方向の地震力を吸収することができる。このことにより、ブリッジ用レール１０を支持している埋め込みアンカ１２およびレールクリップ１３に負荷される地震力を低減することができ、耐震性能を向上することができる。
【００７１】
また、本実施の形態によれば、支持部４１が、ブリッジ用レール１０の側面１０ｂに離接自在な緩衝部材８０を有していることにより、支持部４１がブリッジ用レール１０の側面１０ｂに当接する際、衝撃を緩衝させることができる。
【００７２】
さらに、本実施の形態によれば、支持部４１を含む脚部支持機構４０が、ブリッジ用レール１０の両側に配置されている。このことにより、略水平方向の地震力を、ブリッジ用レール１０の両側に設けられる水平力吸収部４２により吸収することができ、耐震性能をより一層向上させることができる。
【００７３】
なお、本実施の形態においては、支持部４１を含む脚部支持機構４０が、ブリッジ用レール１０の両側に配置されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、支持部４１を含む脚部支持機構４０は、図２に示すように、ブリッジ用レール１０の一方（例えば、原子炉プール２側）に配置されるようにしても良い。
【００７４】
第５の実施の形態
次に、図９により、本発明の第５の実施の形態における燃料交換機について説明する。
【００７５】
図９に示す第５の実施の形態における燃料交換機において、支持部がブリッジ用レールの側面に離接自在な支持ローラを有している点が主に異なり、他の構成は、図１乃至図５に示す第１の実施の形態と略同一である。なお、図９において、図１乃至図５に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７６】
図９に示すように、支持部４１は、支持部本体４１ａと、支持部本体４１ａのブリッジ用レール１０側に設けられ、ブリッジ用レール１０の側面１０ｂに離接自在な支持ローラ８１とを有している。また、支持部４１と水平力吸収部４２と固定板４４とを含む脚部支持機構４０が、ブリッジ用レール１０の両側に配置されている。
【００７７】
このような燃料交換機１において、略水平方向の地震力が負荷されてトリガーピン５２（図３参照）が外された場合、ブリッジ脚部２２がブリッジ用レール１０に対して略水平方向に相対変位して、支持ローラ８１がブリッジ用レール１０の側面１０ｂに当接する。その後、ブリッジ脚部２２がさらに略水平方向に相対変位すると、水平力吸収部４２が略水平方向に弾性変形（図５参照）する。このことにより、略水平方向の地震力を吸収することができる。
【００７８】
このように本実施の形態によれば、地震が発生して、ブリッジ用レール１０の長手方向と直交する略水平方向に地震力が負荷された場合、ブリッジ脚部２２とブリッジ用レール１０との間において略水平方向の相対変位が生じて、支持部４１の支持ローラ８１がブリッジ用レール１０の側面１０ｂに当接し、水平力吸収部４２により略水平方向の地震力を吸収することができる。このことにより、ブリッジ用レール１０を支持している埋め込みアンカ１２およびレールクリップ１３に負荷される地震力を低減することができ、耐震性能を向上することができる。
【００７９】
また、本実施の形態によれば、支持部４１の支持部本体４１ａとブリッジ用レール１０との間に支持ローラ８１が配置されているため、ブリッジ２０の走行時に、ブリッジ用レール１０の側面１０ｂに支持ローラ８１が当接した場合においても、支持ローラ８１がブリッジ用レール１０の側面１０ａを転動し、ブリッジ用レール１０とブリッジ２０との間の摩擦を低減して、ブリッジ２０をスムースに走行させることができる。
【００８０】
さらに、本実施の形態によれば、支持部４１を含む脚部支持機構４０が、ブリッジ用レール１０の両側に配置されている。このことにより、略水平方向の地震力を、ブリッジ用レール１０の両側に設けられる水平力吸収部４２により吸収することができ、耐震性能をより一層向上させることができる。
【００８１】
なお、本実施の形態においては、支持部４１を含む脚部支持機構４０が、ブリッジ用レール１０の両側に配置されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、支持部４１を含む脚部支持機構４０は、図２に示すように、ブリッジ用レール１０の一方（例えば、原子炉プール２側）に配置されるようにしても良い。
【００８２】
第６の実施の形態
次に、図１０および図１１により、本発明の第６の実施の形態における燃料交換機について説明する。
【００８３】
図１０および図１１に示す第６の実施の形態における燃料交換機において、支持部が、ブリッジ脚部に対して略水平方向に摺動自在なブリッジ側部材と、ブリッジ側部材に対して略垂直方向に摺動自在なレール側部材と、レール側部材に連結された爪部とを有している点が主に異なり、他の構成は、図１乃至図５に示す第１の実施の形態と略同一である。なお、図１０および図１１において、図１乃至図５に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８４】
図１０に示すように、支持部４１は、ブリッジ脚部２２に水平力吸収部４２を介して連結され、ブリッジ脚部２２に対して略水平方向に摺動自在なブリッジ側部材９０と、ブリッジ側部材９０に対して略垂直方向に摺動自在なレール側部材９１とを有している。
【００８５】
すなわち、ブリッジ脚部２２に、略矩形状に形成され、ブリッジ側部材９０が摺動可能な内面９２ａを有する外枠部材９２が固定されており、この外枠部材９２内において、ブリッジ側部材９０は略水平方向に摺動するようになっている。同様に、ブリッジ側部材９０（内枠部材）は、略矩形状に形成され、レール側部材９１が摺動可能な内面９０ａを有しており、このブリッジ側部材９０内において、レール側部材９１は略垂直方向に摺動するようになっている。
【００８６】
また、支持部４１は、レール側部材９１に連結された一対の支持部本体４１ａと、各支持部本体４１ａのブリッジ用レール側１０に設けられ、ブリッジ用レール１０の側面１０ｂに離接自在な当接面４１ｂと、各支持部本体４１ａの下方に設けられ、ブリッジ用レール１０の側面１０ｂに沿った形状をもつ一対の爪部６０とを有している。このうち一対の爪部６０は、ブリッジ用レール１０の両側に配置されており、各爪部６０は、ブリッジ用レール１０の頭部１０ａに係合自在になっている。
【００８７】
水平力吸収部４２は、略水平方向に沿って配置された水平コイルバネ９３からなり、ブリッジ側部材９０の両側に配置されている。水平コイルバネ９３は、通常運転時には、ブリッジ側部材９０を、外枠部材９２の中央付近に配置させるようになっている。
【００８８】
ブリッジ側部材９０とレール側部材９１との間に、ブリッジ脚部２２とブリッジ用レール１０との間において略垂直方向の相対変位が生じた場合に、略垂直方向の力を吸収可能な垂直力吸収部９４が連結されている。この垂直力吸収部９４は、略垂直方向に沿って配置された垂直コイルバネ９５からなっている。この垂直コイルバネ９５は、通常運転時には、レール側部材９１を上方へ押し上げるようになっている。
【００８９】
上述した支持部４１と水平力吸収部４２と垂直力吸収部９４とにより、ブリッジ脚部２２をブリッジ用レール１０に支持するための脚部支持機構４０が構成されている。このような脚部支持機構４０は、図１１に示すように、ブリッジ脚部２２の両端部（前端部および後端部）に配置されている。
【００９０】
このような燃料交換機１において、略水平方向の地震力が負荷されてトリガーピン５２（図３参照）が外された場合、ブリッジ脚部２２がブリッジ用レール１０に対して略水平方向に相対変位して、支持部４１の当接面４１ｂがブリッジ用レール１０の側面１０ｂに当接する。その後、ブリッジ脚部２２がさらに略水平方向に相対変位すると、ブリッジ側部材９０が、外枠部材９２の内部を略水平方向に摺動し、水平コイルバネ９３により、略水平方向の地震力を吸収することができる。なお、ブリッジ脚部２２がさらに略水平方向に相対変位する場合、ブリッジ側部材９０の略水平方向の相対変位が外枠部材９２により拘束され、ブリッジ２０が転倒またはブリッジ車輪２１が脱輪することを防止することができる。
【００９１】
また、略垂直方向の地震力が負荷されると、ブリッジ脚部２２がブリッジ用レール１０に対して上方向に相対変位する場合、支持部４１の爪部６０が、ブリッジ用レール１０の頭部１０ａに係合する。その後、ブリッジ脚部２２がさらに略垂直方向に相対変位すると、レール側部材９１が、ブリッジ側部材９０の内部を略垂直下方に摺動し、垂直コイルバネ９５により、略垂直方向の地震力を吸収することができる。このことにより、ブリッジ２０が浮上することを防止することができる。なお、レール側部材９１がさらに略垂直方向に変位する場合、レール側部材９１の略垂直方向の変位がブリッジ側部材９０により拘束され、ブリッジ２０が、浮上することを防止することができる。
【００９２】
このように本実施の形態によれば、地震が発生して、ブリッジ用レール１０の長手方向と直交する略水平方向に地震力が負荷された場合、ブリッジ脚部２２とブリッジ用レール１０との間において略水平方向の相対変位が生じて、支持部４１の当接面４１ｂがブリッジ用レール１０の側面１０ｂに当接し、水平コイルバネ９３により略水平方向の地震力を吸収することができる。このことにより、ブリッジ２０およびトロリ３２に負荷される略水平方向の地震力を低減することができ、耐震性能を向上することができる。
【００９３】
また、本実施の形態によれば、略垂直方向の地震力が負荷された場合においても、垂直コイルバネ９５により略垂直方向の地震力を吸収することができる。このことにより、ブリッジ２０およびトロリ３２に負荷される略垂直方向の地震力を低減することができ、耐震性能を向上することができる。
【００９４】
また、本実施の形態によれば、支持部４１の爪部６０が、ブリッジ用レール１０の頭部１０ａに係合する。このことにより、ブリッジ２０が、浮上し、転倒すること、またはブリッジ車輪２１が脱輪することを防止することができる。
【００９５】
以上、本発明による実施の形態について説明してきたが、当然のことながら、本発明の要旨の範囲内で、これらの実施の形態を、部分的に、適宜組み合わせることも可能である。また、これらの本実施の形態においては、本発明の要旨の範囲内で、種々の変形も可能である。
【符号の説明】
【００９６】
１      燃料交換機
２      原子炉プール
３      床
１０    ブリッジ用レール
１０ａ  頭部
１０ｂ  側面
１１    Ｔ形鋼
１２    埋め込みアンカ
１３    レールクリップ
１４    クリップボルト
２０    ブリッジ
２１    ブリッジ車輪
２２    ブリッジ脚部
３０    トロリ用レール
３１    トロリ車輪
３２    トロリ
３３    つかみ具
４０    脚部支持機構
４１    支持部
４１ａ  支持部本体
４１ｂ  当接面
４２    水平力吸収部
４３    積層ゴム
４４    固定板
５０    ガイドローラ
５１    サポート
５２    トリガーピン
６０    爪部
６１    基板
７０    オイルダンパ
７０ａ  ダンパ筒
７０ｂ  ピストン
７０ｃ  ロッド
７１    コイルバネ
７２    固定板
７３    緩衝部材
８０    緩衝部材
８１    支持ローラ
９０    ブリッジ側部材
９０ａ  内面
９１    レール側部材
９２    外枠部材
９２ａ  内面
９３    水平コイルバネ
９４    垂直力吸収部
９５    垂直コイルバネ
【図１】
2011257220.tif 000003
【図２】
2011257220.tif 000004
【図３】
2011257220.tif 000005
【図４】
2011257220.tif 000006
【図５】
2011257220.tif 000007
【図６】
2011257220.tif 000008
【図７】
2011257220.tif 000009
【図８】
2011257220.tif 000010
【図９】
2011257220.tif 000011
【図１０】
2011257220.tif 000012
【図１１】
2011257220.tif 000013