(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用済燃料プールの周囲縁部に所定の間隔をおいて設けられ複数の支柱と、前記支柱に回動可能に取り付けられるとともに前記支柱間に形成された空間を開閉可能に閉止する止水板と、前記支柱の端部に形成され前記止水板の使用済燃料プールの外側への回動を拘束する突出部と、前記使用済燃料プールの周囲縁部の床面に設けられ前記止水板の使用済燃料プールの内側への回動を所定角度に規制する止め具と、を有することを特徴とする使用済燃料プールの溢水抑制装置。
【請求項２】
前記支柱として使用済燃料プールの周囲縁部に設けられている既設の手摺を用いることを特徴とする請求項１記載の使用済燃料プールの溢水抑制装置。
【請求項３】
前記止水板の下部にゴム板又はスポンジ材を取り付けたことを特徴とする請求項１又は２記載の使用済燃料プールの溢水抑制装置。
【請求項４】
前記止水板の下部に錘を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の使用済燃料プールの溢水抑制装置。
【請求項５】
前記支柱と前記止水板との間に弾性部材を設置したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の使用済燃料プールの溢水抑制装置。
【請求項６】
前記支柱間の空間にメッシュ又は有孔板からなるフェンスを設置したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の使用済燃料プールの溢水抑制装置。
【請求項７】
前記止め具が前記止水板に当接する面を傾斜面としたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の使用済燃料プールの溢水抑制装置。
【請求項８】
使用済燃料プールの周囲縁部に所定の間隔をおいて複数の支柱を設け、前記支柱に回動可能に取り付けられるとともに前記支柱間に形成された空間を開閉可能に閉止する止水板を設け、前記支柱の端部に形成された突出部により前記止水板の使用済燃料プールの外側への回動を拘束し、前記使用済燃料プールの周囲縁部の床面に設けられた止め具により前記止水板の使用済燃料プールの内側への回動を所定角度に規制することを特徴とする使用済燃料プールの溢水抑制装置の製造方法。
【請求項９】
前記支柱として使用済燃料プールの周囲縁部に設けられている既設の手摺を用いることを特徴とする請求項８記載の使用済燃料プールの溢水抑制装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は原子力発電所の使用済燃料プールの溢水抑制装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所には、原子炉内で燃焼された燃料集合体を使用済燃料ラックに収納し、大量の水で冷却しながら貯蔵する使用済燃料プールが設置されており、使用済燃料プールの開口部は、燃料取替機等が設置された運転床（オペレーションフロア）に位置している。
【０００３】
ところで、プールのような液体を保有する容器に地震等による低周波数の外力が加えられると容器内の液面にスロッシングと呼ばれる遥動が生じる。使用済燃料プールにおいて地震時にスロッシングが発生した場合、プールの液面がプール側壁を超え、放射性物質を含むプール水が運転床に溢水して、プール水が広範囲に渡って拡散し、使用済燃料プールの水位が低下する可能性がある。
【０００４】
そのため、従来の原子炉建屋では、スロッシングによるプール水の溢水やプール水の運転床への散逸を防止し原子力発電所の信頼性向上を図るために、溢水抑制装置を備えることが知られている（特許文献１）。
【０００５】
この溢水抑制装置は、使用済燃料プールの周囲に堤防、さらにその上部にプレート付手摺を設置し、運転床に使用済燃料プールへの排水溝を設け、堤防及びプレート付手摺によりプール水の溢水を抑制するとともに、プレート付手摺を越えて溢水したプール水を堤防内あるいはプレート付手摺内の運転床上に一時的に貯蔵し、排水溝を通じて溢れたプール水を使用済燃料プールへ回収する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１６３２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年発生した大地震の影響により、原子力発電所内の使用済燃料プール周辺への溢水対策が注目されている。上述した従来の溢水抑制装置は、運転床の床面及び床下に排水溝を設けて溢水を燃料プールへ戻すように構成されているが、このような溢水抑制装置は予め建設当初から計画して設置する必要があり、既設の発電所に適用する場合は大規模な改造工事が必要となるという課題がある。
【０００８】
本発明に係る実施形態は、上記課題を解決するためになされたものであり、スロッシングによる溢水を抑制しつつ、使用済燃料プールに戻るプール水の動きを極力妨げない簡易で信頼性の高い溢水抑制装置及びその製造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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本実施形態に係る使用済燃料プールの溢水抑制装置は、使用済燃料プールの周囲縁部に所定の間隔をおいて設けられ複数の支柱と、前記支柱に回動可能に取り付けられるとともに前記支柱間に形成された空間を開閉可能に閉止する止水板と、前記支柱の端部に形成され前記止水板の使用済燃料プールの外側への回動を拘束する突出部と、前記使用済燃料プールの周囲縁部の床面に設けられ前記止水板の使用済燃料プールの内側への回動を所定角度に規制する止め具と、を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本実施形態に係る使用済燃料プールの溢水抑制装置の製造方法は、使用済燃料プールの周囲縁部に所定の間隔をおいて複数の支柱を設け、前記支柱に回動可能に取り付けられるとともに前記支柱間に形成された空間を開閉可能に閉止する止水板を設け、前記支柱の端部に形成された突出部により前記止水板の使用済燃料プールの外側への回動を拘束し、前記使用済燃料プールの周囲縁部の床面に設けられた止め具により前記止水板の使用済燃料プールの内側への回動を所定角度に規制することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、スロッシングによる溢水を抑制しつつ、使用済燃料プールに戻るプール水の動きを極力妨げない簡易で信頼性の高い溢水抑制装置及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態に係る溢水抑制装置の縦断面図。
【図２】第１の実施形態に係る溢水抑制装置の斜視図。
【図３】第１の実施形態に係る溢水抑制装置近傍の斜視図。
【図４】第２の実施形態に係る溢水抑制装置の平面図で（ａ）は止水板が閉止した状態を示す図、（ｂ）は止水板が開いた状態を示す図。
【図５】第２の実施形態の変形例に係る溢水抑制装置の平面図で（ａ）は止水板が閉止した状態を示す図、（ｂ）は止水板が開いた状態を示す図。
【図６】第３の実施形態に係る溢水抑制装置の縦断面図。
【図７】第４の実施形態に係る溢水抑制装置の縦断面図。
【図８】第５の実施形態に係る溢水抑制装置の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る使用済燃料プールの溢水抑制装置及びその製造方法の実施形態について、図１乃至図８を参照して説明する。  
［第１の実施形態］
第１の実施形態に係る使用済燃料プールの溢水抑制装置について、図１乃至図３を参照して説明する。
【００１５】
（構成）
図１乃至図３において、使用済燃料プール１は原子炉建屋（図示せず）内に設置され、使用済み燃料プール１の開口部は運転床２に設けられている。使用済燃料プール１にはプール水３が満たされており、使用済燃料を収納した使用済燃料ラックが燃料プール内１に貯蔵されている（図示せず）。
【００１６】
運転床２には使用済燃料プール１を取り囲むように縁部近傍に溢水抑制装置４が設置されている。この溢水抑制装置４は、複数の開口部６ａを有する架台６と、各開口部６ａを開閉可能に閉止する止水板５と、止め具７とから構成される。止水板５の上端部は、図２に示すように、蝶番等を介して架台６の上部に回動可能に取り付けられており、止水板５は使用済燃料プール１側へのみ開くように構成されている。一方、架台６の下部に設けられた止め具７は止水版５が使用済燃料プール１の外側に回動するのを規制する。すなわち、止水版５は運転床２側には開かないように構成されている。
【００１７】
なお、架台６の高さは適宜変更可能である。また、上記実施形態では架台６の上部に止水板５を回動可能に取り付けているが、架台６の一方の側部に止水板５を回動可能に取り付けてもよい。さらに、架台６として、従来の使用済燃料プールの縁部に設けられた既設の手摺（特許文献１）を利用することができる。
【００１８】
この溢水抑制装置は、まず、使用済燃料プール１の周囲縁部に複数の開口部６ａを有する架台６を設け、前記架台６の上部又は側部に回動可能に取り付けられるとともに前記開口部６ａを開閉可能に閉止する止水板５を設け、前記架台６の下部に前記止水板５の使用済燃料プールの外側への回動を規制する止め具７を設けることにより製造される。  
なお、この際、架台として従来の使用済燃料プール１の周囲縁部に設けられている既設の手摺を用いることができる。
【００１９】
（作用）
このように構成された溢水抑制装置４において、地震時にスロッシングが生じ使用済燃料プール１の縁でプール水３の波高が高くなった場合は、プール水３の水圧は使用済燃料プール１の外側方向（運転床２側）に働くため、止水板５は止め具７で拘束され閉止した状態となり、波は止水板５に沿って上昇するものの、運転床２への溢水を抑制することができる。
【００２０】
一方、より大きな地震が生じた際には、プール水３は止水板５を乗り越え、止水板５の外側、すなわち運転床２に溢水する可能性がある。この溢れたプール水３の一部は、図３に示す建屋の壁８や運転床２上に設置された種々の構造物（図示せず）等によりはね返され、使用済燃料プール１に戻る。その際、止水板５は戻ってくるプール水３の水圧により使用済燃料プール１側に開いて、プール水３は使用済燃料プール１に再び流れ込む。なお、図１及び図２は止水版５が使用済燃料プール１側に開いて状態を示している。
【００２１】
（効果）
以上説明したように、本第１の実施形態によれば、使用済燃料プール１の周囲に使用済燃料プール１の液面より高い溢水抑制装置４を設置することにより、スロッシングによる溢水量を抑制することができるとともに、止水板５は使用済燃料プール１の内側方向にのみ開くため、一度溢れたプール水３が使用済燃料プール１へ戻るのを妨げることがない。したがって、従来の固定式の止水板に比べて、大地震時においてもプール水３をより多く使用済燃料プール１の内部に保有することができる。
【００２２】
また、架台６として、使用済燃料プールの縁部に設けられている既設の手摺を利用することができるため、既存の原子力発電所でも簡単な付帯工事により溢水抑制装置を簡易に設置することができる。
【００２３】
［第２の実施形態］
第２の実施形態に係る使用済燃料プールの溢水抑制装置について、図４（ａ）、（ｂ）及び図５（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。なお、上記の実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２４】
（構成）
本第２の実施形態に係る溢水抑制装置４は、燃料貯蔵プール１の周囲に所定の間隔で設置された複数の支柱１０と、各支柱１０に蝶番等により回動可能に取り付けられ、各支柱１０間に形成される空間を開閉可能に閉止する止水板９と、床面に設けられた傾斜面を有する止め具１１とから構成される。止水板９は使用済み燃料プール１の外側方向には回動しないように支柱１０の突出部１０ａで拘束される。一方、使用済燃料プール１の内側方向に対しては止水板９は傾斜面を有する止め具１１により所定の角度まで回動する。
【００２５】
止水板９は、図４（ａ）、（ｂ）に示す例では両開きで回動するが、図５（ａ）、（ｂ）に示すように片開きで回動するように各支柱に取り付けてもよい。  
また、支柱１０として、従来の使用済燃料プールの縁部に設けられた既設の手摺（特許文献１）を利用することができる。
【００２６】
（作用）
このように構成された溢水抑制装置４において、地震時にスロッシングが生じ使用済燃料プール１の縁でプール水３の波高が高くなった場合は、プール水３の水圧は使用済燃料プール１の外側方向（運転床２側）に働くため、止水板９は支柱１０の突出部１０ａで拘束され閉止した状態となり、波は止水板９に沿って上昇するものの、運転床２への溢水を抑制することができる。
【００２７】
一方、止水板９を乗り越え、止水板９の外側、すなわち運転床２に溢水したプール水３が使用済燃料プール１に戻る際は、止水板５は戻ってくるプール水３の水圧により使用済燃料プール１側に所定角度開いて、プール水３は使用済燃料プール１に再び流れ込む。このように止水板９は止め具１１により所定の角度に拘束されるため、次に来るスロッシングの波に対して必ず閉じられる。
【００２８】
（効果）
本第２の実施形態によれば、使用済燃料プール１の周囲に使用済燃料プール１の液面より高い溢水抑制装置４を設置することにより、スロッシングによる溢水量を抑制することができるとともに、止水板９は使用済燃料プール１の内側方向にのみ開くため、一度溢れたプール水３が使用済燃料プール１へ戻るのを妨げることがない。したがって、従来の固定式の止水板に比べて、大地震時においてもプール水３をより多く使用済燃料プール１の内部に保有することができる。
【００２９】
また、支柱１０として、使用済燃料プールの縁部に設けられている既設の手摺を利用することができるため、既存の原子力発電所でも簡単な付帯工事により溢水抑制装置を簡易に設置することができる。
【００３０】
［第３の実施形態］
第３の実施形態に係る使用済燃料プールの溢水抑制装置について、図６を参照して説明する。なお、上記の実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３１】
本実施形態の溢水抑制装置４では、止水板５の下部にゴム板あるいは水を保持するスポンジ材１３を設ける構成としている。  
これにより、止水板９の回動を妨げることなく、止水板９と床面との隙間を塞ぐことができるため、燃料貯蔵プール１からの溢水を確実に抑制することができる。
【００３２】
［第４の実施形態］
第４の実施形態に係る使用済燃料プールの溢水抑制装置について、図７を参照して説明する。なお、上記の実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３３】
本実施形態の溢水抑制装置４では、止水板５の下端部に錘１４を設けるか、又は止水板５の下部と架台６又は支柱１０の間にばね等からなる弾性部材１５を設ける構成としている。この弾性部材は止水板を閉じる方向に付勢されている。なお、錘１４と弾性部材１５を併用してもよい。  
これにより、戻ってくるプール水３の水圧によって開かれた止水板５は、水圧の大きさが所定値以下になると、錘１４及び／又は弾性部材１５の作用によって閉じられる。
【００３４】
ところで、止水板５が開いている間にスロッシングの波が上昇すると、止水板５に浮力が作用して開いたままとなり、運転床２にプール水が溢水する可能性があるが、本実施形態によれば、戻ってくるプール水３の水圧が所定値以下になれば錘１４及び／又は弾性部材１５の作用により止水板９が閉じるため、使用済燃料プール１からの溢水を抑制することができる。
【００３５】
なお、錘１４の質量及び／又は弾性部材１５のばね定数を調整することにより、止水板９の閉止力を適宜調整することができる。また、錘１４及び／又は弾性部材１５を第２の実施形態のゴム板又はスポンジ材１３と併用することも可能である。さらに、弾性部材１５は第２の実施形態の横方向に回動する止水板５にも適用できる。
【００３６】
［第５の実施形態］
第５の実施形態に係る使用済燃料プールの溢水抑制装置について、図８を参照して説明する。なお、上記の実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３７】
本実施形態の溢水抑制装置４では、図１に示す溢水抑制装置４の開口部６ａ、又は図４の各支柱１０の間に形成された空間に、有孔板やメッシュ（金網）などで構成されたフェンス１２を設ける構成としている。
【００３８】
このフェンス１２により、プール水３によって押し流され浮遊物となった運転床２上の様々な異物の通過を阻止し、異物が使用済み燃料プール１に流れ込むのを防止する。なお、フェンス１２を止め具として使用できるため、本実施形態では止め具を省略することも可能である。
【００３９】
本実施形態によれば、一度溢れたプール水３が戻る際に、使用済燃料プール１へ様々な異物が流れ込むのを最小限に抑えることができるため、プール水３の水質の劣化や使用済み燃料の損傷等を防止することができる。
【００４０】
以上、本発明の実施形態の例を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的な対象となる液体金属冷却炉等は、適宜変更可能である。また、実施形態やその変更例に記載された作用および効果は、本発明から生じる最も好適な作用および効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用および効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４１】
１…使用済燃料プール、２…運転床、３…プール水、４…溢水抑制装置、５…止水板、６…架台、６ａ…開口部、７…止め具、８…壁、９…止水板、１０…支柱、１０ａ…突出部、１１…止め具、１２…フェンス、１３…ゴム板又はスポンジ材、１４…錘、１５…弾性部材。
【図１】
0005696082.tif 000002
【図２】
0005696082.tif 000003
【図３】
0005696082.tif 000004
【図４】
0005696082.tif 000005
【図５】
0005696082.tif 000006
【図６】
0005696082.tif 000007
【図７】
0005696082.tif 000008
【図８】
0005696082.tif 000009