(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に貯留される冷却水に複数の核燃料を浸漬して貯蔵可能な燃料プールと、
前記燃料プールに冷却水を供給する冷却水供給部と、
前記冷却水供給部が作動しない際に、前記燃料プール内における複数の前記核燃料が貯蔵される領域である燃料貯蔵領域の全体に補助冷却水を供給する補助冷却水供給部と、を有し、
前記補助冷却水供給部は、前記冷却水供給部による前記冷却水の供給の経路とは別経路で前記燃料プール内に前記補助冷却水を供給するものであり、前記燃料プール内に前記補助冷却水を供給するための開口部である供給口部を有し、
前記供給口部は、前記燃料プール内であって複数の前記核燃料の鉛直方向上端よりも下方に設けられる、燃料貯蔵設備。
【請求項２】
前記燃料プールは、燃料貯蔵建屋の内部に設けられ、
前記補助冷却水供給部は、一方の端部が前記供給口部であり、他方の端部である注水口部が前記燃料貯蔵建屋の外部に設けられている管である補助冷却水配管部を有し、
前記補助冷却水配管部は、前記注水口部から前記補助冷却水が供給されることで、前記燃料プール内に前記補助冷却水を供給可能である、請求項１に記載の燃料貯蔵設備。
【請求項３】
前記燃料プールは、燃料貯蔵建屋の内部に設けられ、
前記補助冷却水供給部は、一方の開口部である前記供給口部が前記燃料プールの底部に開口し、他方の開口部である注水口部が前記燃料貯蔵建屋の外部に開口している管路である補助冷却水管路部を有し、
前記補助冷却水管路部は、前記注水口部から前記補助冷却水が供給されることで、前記燃料プール内に前記補助冷却水を供給可能である、請求項１に記載の燃料貯蔵設備。
【請求項４】
前記注水口部は、前記供給口部よりも鉛直方向上方に設けられている、請求項２又は請求項３に記載の燃料貯蔵設備。
【請求項５】
内部に貯留される冷却水に複数の核燃料を浸漬して貯蔵可能な燃料プールと、
前記燃料プール内における複数の前記核燃料が貯蔵される領域である燃料貯蔵領域の全体に補助冷却水を供給する補助冷却水供給部と、を有し、
前記補助冷却水供給部は、前記燃料プール内に前記補助冷却水を供給するための開口部である供給口部を有し、
前記供給口部は、前記燃料プール内であって複数の前記核燃料の鉛直方向上端よりも下方に設けられ、
前記燃料プールは、燃料貯蔵建屋の内部に設けられ、
前記補助冷却水供給部は、一方の端部が前記供給口部であり、他方の端部である注水口部が前記燃料貯蔵建屋の外部に設けられている管である補助冷却水配管部を有し、
前記補助冷却水配管部は、前記注水口部から前記補助冷却水が供給されることで、前記燃料プール内に前記補助冷却水を供給可能であり、
前記補助冷却水配管部は、前記注水口部と前記供給口部との間の箇所である中間部から、前記供給口部まで、複数の前記核燃料の周囲を周回しながら鉛直方向下方に向けて延在しており、前記中間部と前記供給口部との間において、前記補助冷却水を前記燃料プールへ滴下するための穴である複数の穴部を有する、燃料貯蔵設備。
【請求項６】
内部に貯留される冷却水に複数の核燃料を浸漬して貯蔵可能な燃料プールと、
前記燃料プール内における複数の前記核燃料が貯蔵される領域である燃料貯蔵領域の全体に補助冷却水を供給する補助冷却水供給部と、を有し、
前記補助冷却水供給部は、前記燃料プールの上部に配置されて内部に補助冷却水が供給される水槽部を有し、
前記水槽部は、前記燃料貯蔵領域の上部を覆う底面部と、前記底面部に設けられる複数の穴部と、を有し、複数の前記穴部から複数の前記核燃料に補助冷却水を滴下する、燃料貯蔵設備。
【請求項７】
複数の前記穴部は、前記燃料貯蔵領域の上部の領域の全域にわたって所定の間隔で設けられている、請求項６に記載の燃料貯蔵設備。
【請求項８】
前記補助冷却水供給部は、前記水槽部に前記補助冷却水を供給する水槽補助冷却水供給部を有する、請求項６又は請求項７に記載の燃料貯蔵設備。
【請求項９】
前記水槽部は、前記水槽補助冷却水供給部から離れるに従って、前記底面部が鉛直方向下方に向かって傾斜する、請求項８に記載の燃料貯蔵設備。
【請求項１０】
前記燃料プール及び前記水槽部は、燃料貯蔵建屋の内部に設けられ、
前記水槽補助冷却水供給部は、一方の端部である供給口部が前記燃料貯蔵建屋の内部に設けられ、他方の端部である注水口部が前記燃料貯蔵建屋の外部に設けられている管である補助冷却水配管部を有し、
前記補助冷却水配管部は、前記注水口部から前記補助冷却水が供給されることで、前記水槽部に前記補助冷却水を供給可能である、請求項８又は請求項９に記載の燃料貯蔵設備。
【請求項１１】
前記注水口部は、前記供給口部よりも鉛直方向上方に設けられている、請求項１０に記載の燃料貯蔵設備。
【請求項１２】
前記燃料プールの上部に、前記核燃料の熱によって蒸気となった前記冷却水又は前記補助冷却水を冷却して凝縮水を生成し、前記凝縮水を前記燃料プールに滴下する熱交換器を有する、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の燃料貯蔵設備。
【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燃料などを一時的に貯蔵する燃料貯蔵設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電プラントの一つとして、加圧水型原子炉があり、この加圧水型原子炉は、軽水を原子炉冷却材及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に送って熱交換により蒸気を発生させものであり、この蒸気をタービン発電機へ送って発電することができる。
【０００３】
このような原子力発電プラントは、加圧水型原子炉から取り出された使用済燃料等の核燃料（燃料集合体）を一時的に貯蔵する燃料貯蔵設備が設けられている。燃料貯蔵設備は、内部に核燃料が複数配置される燃料プールを有する。この燃料プールは、内部に貯留された冷却水に核燃料を浸漬することで、これらの核燃料を冷却する。この燃料プール内に貯留される冷却水は、電動ポンプにより供給される。この電動ポンプは、外部電源から電力が供給されており、また、バックアップ電源も有している。しかし、この電動ポンプは、外部電源及びバックアップ電源からの電力が供給されない非常時には作動しなくなるおそれがあるため、燃料貯蔵設備は、非常時に核燃料を冷却する別の手段を有する場合がある。例えば特許文献１には、非常時に燃料プール内の核燃料を冷却するための非常用冷却水（補助冷却水）を供給する、非常用の冷却水供給設備の記載がある。非常用の冷却水供給設備は、核燃料に向けて補助冷却水を放出するためのスプリンクラーを有する場合がある。このスプリンクラーは、一般的に、燃料プールの建屋の天井、又は壁面に設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１８１９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、スプリンクラーは、燃料プール内に複数の核燃料が配置されていた場合、核燃料に対する補助冷却水の供給が不均等になるおそれがある。例えばスプリンクラーが建屋の天井に設けられていた場合、スプリンクラーの下方近辺に配置されている核燃料には十分な量の補助冷却水を供給できるが、スプリンクラーの下方から離れた核燃料には、スプリンクラーからの補助冷却水の供給が不足するおそれがある。また、同様に、例えばスプリンクラーが建屋の壁面に設けられていた場合、その壁面から離れた核燃料には、スプリンクラーからの補助冷却水の供給が不足するおそれがある。
【０００６】
従って、本発明は、外部電源喪失時等の非常時において、燃料プール内に複数の核燃料が配置されていた場合であっても、核燃料に対する補助冷却水の供給が不均等となることを抑制する燃料貯蔵設備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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の燃料貯蔵設備は、内部に貯留される冷却水に複数の核燃料を浸漬して貯蔵可能な燃料プールと、前記燃料プール内における複数の前記核燃料が貯蔵される領域である燃料貯蔵領域の全体に補助冷却水を供給する補助冷却水供給部と、を有する。
【０００８】
この燃料貯蔵設備は、補助冷却水供給部が、核燃料が配置される燃料貯蔵領域の全体に補助冷却水を供給するため、燃料貯蔵領域に配置されたそれぞれの核燃料に対して、補助冷却水の供給が不均等になることを抑制することができる。
【０００９】
前記燃料貯蔵設備において、前記補助冷却水供給部は、前記燃料プール内に前記補助冷却水を供給するための開口部である供給口部を有し、前記供給口部は、前記燃料プール内であって複数の前記核燃料の鉛直方向上端よりも下方に設けられることが好ましい。補助冷却水供給部は、供給口部が核燃料の鉛直方向上端よりも下方に設けられている。従って、この燃料貯蔵設備は、補助冷却水を燃料プールの底部から満たしていくことができる。そのため、この燃料貯蔵設備は、補助冷却水の供給が不均等になることを好適に抑制することができる。
【００１０】
前記燃料貯蔵設備において、前記燃料プールは、燃料貯蔵建屋の内部に設けられ、前記補助冷却水供給部は、一方の端部が前記供給口部であり、他方の端部である注水口部が前記燃料貯蔵建屋の外部に設けられている管である補助冷却水配管部を有し、前記補助冷却水配管部は、前記注水口部から前記補助冷却水が供給されることで、前記燃料プール内に前記補助冷却水を供給可能であることが好ましい。この燃料貯蔵設備は、補助冷却水配管部を有するため、安全に、かつ、補助冷却水の供給の不均等を抑制しながら、燃料プール内の核燃料を冷却することができる。
【００１１】
前記燃料貯蔵設備において、前記燃料プールは、燃料貯蔵建屋の内部に設けられ、前記補助冷却水供給部は、一方の開口部である前記供給口部が前記燃料プールの底部に開口し、他方の開口部である注水口部が前記燃料貯蔵建屋の外部に開口している管路である補助冷却水管路部を有し、前記補助冷却水管路部は、前記注水口部から前記補助冷却水が供給されることで、前記燃料プール内に前記補助冷却水を供給可能であることが好ましい。この燃料貯蔵設備は、燃料プールの底部から補助冷却水を供給することができるため、補助冷却水を燃料プールの底部から満たしていくことができる。従って、この燃料貯蔵設備は、補助冷却水の供給が不均等になることを好適に抑制することができる。
【００１２】
前記燃料貯蔵設備において、前記注水口部は、前記供給口部よりも鉛直方向上方に設けられていることが好ましい。この燃料貯蔵設備は、水頭を利用して補助冷却水を供給することが可能となるため、より好適に補助冷却水を供給することができる。
【００１３】
前記燃料貯蔵設備において、前記補助冷却水配管部は、前記注水口部と前記供給口部との間の箇所である中間部から、前記供給口部まで、複数の前記核燃料の周囲を周回しながら鉛直方向下方に向けて延在しており、前記中間部と前記供給口部との間において、前記補助冷却水を前記燃料プールへ滴下するための穴である複数の穴部を有することが好ましい。この燃料貯蔵設備は、複数の穴部により、核燃料の周囲に補助冷却水を供給することができる。従って、この燃料貯蔵設備は、補助冷却水の供給が不均等になることをより好適に抑制することができる。
【００１４】
前記燃料貯蔵設備において、前記補助冷却水供給部は、前記燃料プールの上部に配置されて内部に補助冷却水が供給される水槽部を有し、前記水槽部は、前記燃料貯蔵領域の上部を覆う底面部と、前記底面部に設けられる複数の穴部と、を有し、複数の前記穴部から複数の前記核燃料に補助冷却水を滴下することが好ましい。この水槽部は、底面部が燃料貯蔵領域の上部を覆っており、底面部に設けられた複数の穴部から、補助冷却水を滴下する。従って、水槽部は、面状に広がる燃料貯蔵領域の全体にわたって補助冷却水を滴下することができる。従って、この燃料貯蔵設備は、補助冷却水の供給が不均等になることを好適に抑制することができる。
【００１５】
前記燃料貯蔵設備において、複数の前記穴部は、前記燃料貯蔵領域の上部の領域の全域にわたって所定の間隔で設けられていることが好ましい。この燃料貯蔵設備は、穴部が燃料貯蔵領域の上部の領域の全域にわたって設けられているため、補助冷却水の供給が不均等になることをより好適に抑制することができる。
【００１６】
前記燃料貯蔵設備において、前記補助冷却水供給部は、前記水槽部に前記補助冷却水を供給する水槽補助冷却水供給部を有することが好ましい。この燃料貯蔵設備は、水槽補助冷却水供給部を有するため、水槽部に適切に補助冷却水を供給することができる。
【００１７】
前記燃料貯蔵設備において、前記水槽部は、前記水槽補助冷却水供給部から離れるに従って、前記底面部が鉛直方向下方に向かって傾斜することが好ましい。この水槽部は、内部において、補助冷却水が供給される箇所から離れた箇所に、補助冷却水が導かれやすくなり、穴部から滴下される補助冷却水の水量が互いに不均一になることを抑制する。そのため、この燃料貯蔵設備は、核燃料への補助冷却水の供給が不均等になることをより好適に抑制することができる。
【００１８】
前記燃料貯蔵設備において、前記燃料プール及び前記水槽部は、燃料貯蔵建屋の内部に設けられ、前記水槽補助冷却水供給部は、一方の端部である供給口部が前記燃料貯蔵建屋の内部に設けられ、他方の端部である注水口部が前記燃料貯蔵建屋の外部に設けられている管である補助冷却水配管部を有し、前記補助冷却水配管部は、前記注水口部から前記補助冷却水が供給されることで、前記水槽部に前記補助冷却水を供給可能であることが好ましい。この燃料貯蔵設備は、補助冷却水配管部を有するため、安全に、かつ、補助冷却水の供給の不均等を抑制しながら、燃料プール内の核燃料を冷却することができる。
【００１９】
前記燃料貯蔵設備において、前記注水口部は、前記供給口部よりも鉛直方向上方に設けられていることが好ましい。この燃料貯蔵設備は、水頭を利用して補助冷却水を供給することが可能となるため、より好適に補助冷却水を供給することができる。
【００２０】
前記燃料貯蔵設備は、前記燃料プールの上部に、前記核燃料の熱によって蒸気となった前記冷却水又は前記補助冷却水を冷却して凝縮水を生成し、前記凝縮水を前記燃料プールに滴下する熱交換器を有することが好ましい。この燃料貯蔵設備は、熱交換器で蒸気を凝縮した凝縮水により、再度核燃料を冷却することができる。従って、燃料貯蔵設備は、非常時においてより適切に核燃料を冷却することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、外部電源喪失時等の非常時において、核燃料に対する補助冷却水の供給が不均等となることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、原子力発電プラントを表す概略構成図である。
【図２】図２は、原子炉格納容器を表す概略図である。
【図３Ａ】図３Ａは、第１実施形態に係る燃料貯蔵設備の構成を模式的に示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、第１実施形態に係る燃料プールを上方から見た上面図である。
【図４】図４は、燃料ラックの構造を模式的に示す図である。
【図５】図５は、第２実施形態に係る燃料貯蔵設備の構成を模式的に示す図である。
【図６】図６は、第２実施形態に係る補助冷却水配管部の一部を上方から見た上面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、第３実施形態に係る燃料貯蔵設備の構成を模式的に示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、第３実施形態に係る燃料プールを上方から見た上面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、変形例１に係る燃料貯蔵設備の構成を模式的に示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、変形例１に係る燃料貯蔵設備の他の例の構成を模式的に示す図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、変形例１に係る燃料貯蔵設備の他の例の構成を模式的に示す図である。
【図９】図９は、第４実施形態に係る燃料貯蔵設備の構成を模式的に示す図である。
【図１０】図１０は、第４実施形態に係る水槽部を上方から見た上面図である。
【図１１】図１１は、他の例の水槽部の構成を示す模式図である。
【図１２】図１２は、他の例の水槽部を上方から見た上面図である。
【図１３】図１３は、変形例２に係る燃料貯蔵設備の構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。
【００２４】
（第１実施形態）
図１は、原子力発電プラントを表す概略構成図である。図２は、原子炉格納容器を表す概略図である。本実施形態の原子力発電プラントに適用された原子炉は、軽水を原子炉冷却材及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発電機へ送って発電する加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized  Water  Reactor）である。
【００２５】
即ち、この加圧水型原子炉を有する原子力発電プラントにおいて、図１に示すように、原子炉格納容器１１内には、加圧水型原子炉１２及び蒸気発生器１３が格納されており、この加圧水型原子炉１２と蒸気発生器１３とは冷却水配管１４，１５を介して連結されており、冷却水配管１４に加圧器１６が設けられ、冷却水配管１５に冷却水ポンプ１７が設けられている。この場合、減速材及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１６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１２にて、核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軽水が加熱され、高温の一次冷却水が加圧器１６により所定の高圧に維持された状態で冷却水配管１４を通して蒸気発生器１３に送られる。この蒸気発生器１３では、高温高圧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１５を通して加圧水型原子炉１２に戻される。
【００２６】
蒸気発生器１３は、原子炉格納容器１１の外部に設けられたタービン１８及び復水器１９と冷却水配管２０，２１を介して連結されており、冷却水配管２１に給水ポンプ２２が設けられている。また、タービン１８には発電機２３が接続され、復水器１９には冷却水（例えば、海水）を給排する取水管２４及び排水管２５が連結されている。従って、蒸気発生器１３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２０を通してタービン１８に送られ、この蒸気によりタービン１８を駆動して発電機２３により発電を行う。タービン１８を駆動した蒸気は、復水器１９で冷却された後、冷却水配管２１を通して蒸気発生器１３に戻される。
【００２７】
このように構成された原子力発電プラントの原子炉格納容器１１は、図２に示すように、内部に上述した加圧水型原子炉１２、蒸気発生器１３、加圧器１６などが収容されている。また、原子炉格納容器１１に隣接して、燃料貯蔵建屋３０が設けられている。燃料貯蔵建屋３０には、本実施形態に係る燃料貯蔵設備３１が設けられている。以下、燃料貯蔵設備３１について説明する。
【００２８】
図３Ａは、第１実施形態に係る燃料貯蔵設備の構成を模式的に示す図である。図３Ｂは、第１実施形態に係る燃料プールを上方から見た上面図である。図４は、燃料ラックの構造を模式的に示す図である。図３Ａに示すように、燃料貯蔵建屋３０には、核燃料を貯蔵するための設備である燃料貯蔵設備３１が設けられている。図３Ａに示すように、燃料貯蔵設備３１は、燃料プール３２と、冷却水供給部３４と、配管３５と、補助冷却水配管部４０とを有する。また、燃料貯蔵設備３１には、核燃料を移動させる図示しない搬送装置も設けられている。
【００２９】
図３Ａ及び図３Ｂに示すように、燃料プール３２は、水平方向に沿った底面である底部３２ａと、鉛直方向に沿った４個の壁面３２ｂを有し、内部に冷却水Ｗ１が充填されている。冷却水Ｗ１は、核燃料３８を冷却するための水である。燃料プール３２は、燃料貯蔵建屋３０内に設けられている。本実施形態において、燃料プール３２は、底部３２ａが、地表面Ｇｒより鉛直方向Ｘにおける下方に設けられている。ただし、燃料プール３２は、底部３２ａが地表面Ｇｒより鉛直方向Ｘにおける上方に設けられていてもよい。
【００３０】
燃料プール３２内には、複数の燃料ラック３６が配置される。燃料ラック３６は、内部に核燃料３８を複数収納する容器である。図４に示すように、燃料ラック３６は、四角筒形状をなし、底面部を有して上方が開口している。そして、燃料ラック３６は、内部に鉛直方向に沿う四角管が水平方向に複数均等間隔で配置され、各四角管が溶接により固定されることで複数のセル収納部３７が形成されている。燃料ラック３６は、この複数のセル収納部３７に核燃料３８を鉛直方向に沿って開口する上方から挿入して収納可能となっている。燃料ラック３６は底面部を有するため、核燃料３８の底面は、燃料ラック３６の底面より鉛直方向上方に位置することになる。ただし、燃料ラック３６の構成は、核燃料３８を収納するものであれば、これに限られない。ここで、核燃料３８は、複数本の燃料棒が束ねられた燃料集合体である。なお、核燃料３８は、原子炉から取り出された使用済の燃料集合体、または原子炉に設置される未使用の燃料集合体である。
【００３１】
図３Ａ及び図３Ｂに示すように、複数の燃料ラック３６は、燃料プール３２内の燃料貯蔵領域３３に、所定の間隔をおいて配置される。本実施形態において、燃料ラック３６は、３行２列の計６個配置されているが、その配置数は６個に限られず任意である。図３Ｂに示すように、燃料貯蔵領域３３は、底部３２ａに平行な領域であり、複数の燃料ラック３６、すなわち複数の核燃料３８が貯蔵される領域である。燃料プール３２は、燃料貯蔵領域３３より外側には、核燃料３８が配置されない。図３Ｂに示すように、燃料貯蔵領域３３は、燃料プール３２の４つの壁面３２ｂからそれぞれ所定の距離Ｓだけ離れた位置に四辺を有する領域であるが、燃料プール３２内の所定の領域であれば任意の位置であってよい。
【００３２】
燃料プール３２内の冷却水Ｗ１は、全ての燃料ラック３６が冷却水Ｗ１に浸漬されるように水量が調整されている。なお、燃料ラック３６は、上方が開口しており、かつ、複数の核燃料３８同士を所定間隔で配置する。従って、燃料ラック３６は、核燃料３８同士の間に冷却水Ｗ１が充填される。
【００３３】
冷却水供給部３４は、燃料プール３２に冷却水Ｗ１を供給する。冷却水供給部３４は、電動ポンプであり、外部電源によって作動する。また、冷却水供給部３４は、外部電源が作動しない場合にも動作可能なバックアップ電源を有する。冷却水供給部３４は、２つの配管３５により燃料プール３２内の冷却水Ｗ１を外部と循環させて、冷却水Ｗ１を冷却する。本実施形態では、冷却水供給部３４は、燃料貯蔵建屋３０内に設けられているが、燃料貯蔵建屋３０の外部に設けられていてもよい。
【００３４】
補助冷却水配管部４０は、燃料貯蔵領域３３の全体に補助冷却水Ｗ２を供給する補助冷却水供給部を構成する。補助冷却水Ｗ２は、冷却水供給部３４が動作不可能となった場合に、燃料プール３２内の核燃料３８を冷却するために補助的に供給される冷却水である。図３Ａに示すように、補助冷却水配管部４０は、開口する一方の端部である供給口部４２と、開口する他方の端部である注水口部４４とを有する管である。供給口部４２は、燃料プール３２内に補助冷却水Ｗ２を供給するための開口部であり、注水口部４４は、補助冷却水配管部４０に補助冷却水Ｗ２を注水するための開口部である。また、補助冷却水配管部４０は、開閉可能なバルブ４５を有する。
【００３５】
補助冷却水配管部４０は、注水口部４４が燃料貯蔵建屋３０の外部に設けられている。補助冷却水配管部４０は、注水口部４４から供給口部４２に向かって、燃料貯蔵建屋３０内へ延在している。注水口部４４は、供給口部４２よりも、鉛直方向Ｘにおける上方に設けられている。注水口部４４は、燃料貯蔵建屋３０外部における補助冷却水Ｗ２の供給機構と接続可能な、接続機構を有している。
【００３６】
補助冷却水配管部４０は、供給口部４２が、燃料プール３２の内部であって、燃料プール３２の底部３２ａ近傍に設けられている。さらに詳しくは、供給口部４２は、燃料プール３２内の核燃料３８の鉛直方向Ｘにおける下端である下端部３８ｂよりも、鉛直方向Ｘの下方に設けられている。また、補助冷却水配管部４０は、注水口部４４と供給口部４２との間の箇所である中間部４６から供給口部４２に向かって、燃料プール３２の壁面３２ｂに沿って鉛直方向Ｘの下方に延在する。ただし、供給口部４２は、燃料プール３２の内部であって、燃料プール３２内の核燃料３８の鉛直方向Ｘにおける上端である上端部３８ａよりも、鉛直方向Ｘの下方に設けられていれば、このような構成に限られない。また、補助冷却水配管部４０は、供給口部４２が、燃料貯蔵領域３３の内側に位置することが好ましい。さらに、補助冷却水配管部４０は、供給口部４２が複数に分岐しており、複数の供給口部４２が燃料貯蔵領域３３の内側における異なる位置に配置されていてもよい。
【００３７】
補助冷却水配管部４０は、冷却水供給部３４が作動しない非常時において、注水口部４４が、補助冷却水注水部１００に接続される。補助冷却水注水部１００は、原子力プラント中の電源を使用しない外部設備であり、冷却水供給部３４が作動しない非常時においても補助冷却水Ｗ２を供給することができる設備である。補助冷却水注水部１００は、例えば消防車や可搬式ポンプ等の外部ポンプである。補助冷却水配管部４０は、非常時において、補助冷却水注水部１００により注水口部４４から補助冷却水Ｗ２が供給され、供給口部４２から補助冷却水Ｗ２を燃料プール３２内に供給することができる。なお、補助冷却水配管部４０は、冷却水供給部３４が作動する通常時においては、補助冷却水注水部１００に接続されず、補助冷却水Ｗ２を供給しない。
【００３８】
また、補助冷却水配管部４０は、非常時において、注水口部４４が高所注水部１１０に接続されてもよい。高所注水部１１０は、注水口部４４よりも鉛直方向Ｘにおける上方に設けられて補助冷却水Ｗ２が貯留されている水槽である。補助冷却水配管部４０は、高所注水部１１０に接続されている場合、重力注水が可能となり、注水に電源を必要としない。なお、高所注水部１１０は、注水口部４４よりも鉛直方向Ｘにおける上方にある池などの高所水源であってもよい。注水口部４４は、高所注水部配管１１２を介して、高所注水部１１０に接続される。この場合、補助冷却水配管部４０は、非常時において、高所注水部１１０により注水口部４４から補助冷却水Ｗ２が供給され、供給口部４２から補助冷却水Ｗ２を燃料プール３２内に供給することができる。補助冷却水配管部４０は、通常時においては、高所注水部１１０に接続されず、補助冷却水Ｗ２を供給しない。ただし、補助冷却水配管部４０は、通常時においても高所注水部１１０に接続されていてもよい。この場合、補助冷却水配管部４０は、通常時にはバルブ４５を閉じて、燃料プール３２内に補助冷却水Ｗ２を供給せず、非常時にバルブ４５を開いて、燃料プール３２内に補助冷却水Ｗ２を供給する。また、補助冷却水配管部４０は、補助冷却水注水部１００又は高所注水部１１０のいずれかに接続されるが、両方に接続されていてもよい。また、燃料貯蔵設備３１は、補助冷却水配管部４０を複数有し、複数の補助冷却水注水部１００及び高所注水部１１０から補助冷却水Ｗ２を供給可能としてもよい。
【００３９】
ここで、比較例として、燃料プール３２のスプリンクラーから補助冷却水Ｗ２を供給する燃料貯蔵設備３１Ｘについて説明する。スプリンクラーは、燃料プール３２に対してサイズが小さく、面状に広がる燃料貯蔵領域３３に対して、スプリンクラーは点状に配置されているということができる。従って、この場合、スプリンクラーから放出される補助冷却水Ｗ２は、燃料プール３２内の燃料貯蔵領域３３の全体に供給されず、それぞれの核燃料３８に対する補助冷却水Ｗ２の供給が不均等になるおそれがある。例えば、このスプリンクラーは、スプリンクラーの近傍にある核燃料３８に対しては、補助冷却水Ｗ２を十分な量供給できるが、スプリンクラーから離れた位置にある核燃料３８に対しては、補助冷却水Ｗ２を十分な量供給できないおそれがある。また、例えば非常時において冷却水Ｗ１を冷却できない場合、核燃料３８の崩壊熱により冷却水が蒸発し、冷却水Ｗ１の蒸気が燃料プール３２の鉛直方向Ｘの上部に向かって上昇する。スプリンクラーが燃料プール３２の鉛直方向Ｘの上方に設けられている場合、スプリンクラーからの補助冷却水Ｗ２は、蒸気の方向と対向して放出されるため、流路の方向が変化して、燃料貯蔵領域３３に適切に供給されないおそれがある。このように、燃料貯蔵設備３１Ｘは、燃料プール３２内のそれぞれの核燃料３８に対する補助冷却水Ｗ２の供給が不均等になるおそれがある。
【００４０】
一方、第１実施形態に係る燃料貯蔵設備３１は、内部に貯留される冷却水Ｗ１に複数の核燃料３８を浸漬して貯蔵可能な燃料プール３２と、燃料プール３２内における複数の核燃料３８が貯蔵される燃料貯蔵領域３３の全体に補助冷却水Ｗ２を供給する補助冷却水供給部と、を有する。補助冷却水供給部は、核燃料３８が配置される燃料貯蔵領域３３の全体に補助冷却水Ｗ２を供給するため、燃料貯蔵領域３３に配置されたそれぞれの核燃料３８に対して、補助冷却水Ｗ２の供給が不均等になることを抑制することができる。
【００４１】
より具体的には、燃料貯蔵設備３１は、補助冷却水供給部として、燃料プール３２内に補助冷却水Ｗ２を供給するための開口部である供給口部４２を有する補助冷却水配管部４０を備えている。供給口部４２は、燃料プール３２内であって、複数の核燃料３８の上端部３８ａよりも鉛直方向Ｘにおける下方に設けられている。補助冷却水配管部４０は、供給口部４２が核燃料３８の上端部３８ａよりも下方に設けられているため、補助冷却水Ｗ２を燃料プール３２の底部３２ａから満たしていくことができる。底部３２ａから満たされた補助冷却水Ｗ２は、面状に広がる燃料貯蔵領域３３の全体に行き渡る。また、補助冷却水配管部４０は、供給口部４２が核燃料３８の上端部３８ａよりも下方に設けられているため、燃料プール３２の上方に向かう蒸気の影響を抑制し、蒸気により流路の方向が変わることを抑制することができる。従って、補助冷却水配管部４０は、燃料貯蔵領域３３に配置されたそれぞれの核燃料３８に対して、補助冷却水Ｗ２の供給が不均等になることを好適に抑制することができる。
【００４２】
また、第１実施形態に係る燃料貯蔵設備３１は、燃料プール３２が燃料貯蔵建屋３０の内部に設けられている。そして、第１実施形態に係る補助冷却水供給部としての補助冷却水配管部４０は、一方の端部が供給口部４２であり、他方の端部が燃料貯蔵建屋３０の外部に設けられる注水口部４４である。補助冷却水配管部４０は、注水口部４４から補助冷却水Ｗ２が供給されることで、燃料プール３２内に補助冷却水Ｗ２を供給可能である。この燃料貯蔵設備３１は、例えば非常時において原子力プラント中の全電源が使用できない場合であっても、原子力プラント中の電源を使用しない外部設備により、燃料貯蔵建屋３０の外部にある注水口部４４から、補助冷却水配管部４０に補助冷却水Ｗ２の注水が可能である。従って、燃料貯蔵設備３１は、非常時であっても、確実に燃料プール３２内の核燃料３８を冷却することができる。また、補助冷却水配管部４０は、このような配管を有さない既存の燃料貯蔵設備に容易に取付けることができる。さらに、燃料貯蔵設備３１は、注水口部４４が燃料貯蔵建屋３０の外部に設けられているため、作業者が燃料貯蔵建屋３０内に立ち入ることなく、安全に、かつ、補助冷却水Ｗ２の供給の不均等を抑制しながら、燃料プール３２内の核燃料３８を冷却することができる。さらに、注水口部４４が燃料貯蔵建屋３０の外部に設けられているため、例えば消防車である補助冷却水注水部１００、例えば高所の水槽や高所水源である高所注水部１１０等、補助冷却水の供給源を柔軟に選択することができ、非常時においても適切に補助冷却水を供給することができる。
【００４３】
また、補助冷却水配管部４０は、注水口部４４が、供給口部４２よりも鉛直方向Ｘにおける上方に設けられている。従って、第１実施形態に係る燃料貯蔵設備３１は、水頭を利用して補助冷却水Ｗ２を供給することが可能となるため、より好適に補助冷却水Ｗ２を供給することができる。
【００４４】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態に係る燃料貯蔵設備３１Ａは、補助冷却水配管部の形状が、第１実施形態と異なる。第２実施形態に係る燃料貯蔵設備３１Ａの第１実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。
【００４５】
図５は、第２実施形態に係る燃料貯蔵設備の構成を模式的に示す図である。図６は、第２実施形態に係る補助冷却水配管部の一部を上方から見た上面図である。図５に示すように、第２実施形態に係る燃料貯蔵設備３１Ａが有する補助冷却水配管部４０Ａは、中間部４６Ａから供給口部４２Ａまでの管部である先管部４７Ａの形状が、第１実施形態に係る補助冷却水配管部４０と異なる。なお、中間部４６Ａは、第１実施形態と同様、注水口部４４と供給口部４２Ａとの間の箇所であり、燃料貯蔵建屋３０の内部にある箇所である。
【００４６】
図５及び図６に示すように、先管部４７Ａは、複数の燃料ラック３６の周囲、すなわち複数の核燃料３８の周囲（より詳しくは燃料貯蔵領域３３の周囲）を周回しながら、中間部４６Ａから供給口部４２Ａに向かって鉛直方向Ｘにおける下方に延在している。なお、中間部４６Ａは、核燃料３８の上端部３８ａよりも鉛直方向Ｘにおける上方に配置されており、先管部４７Ａは、核燃料３８の上方から核燃料３８の周囲を周回するが、これに限られず、中間部４６Ａは、上端部３８ａよりも鉛直方向Ｘにおける下方に設けられていてもよい。
【００４７】
さらに、先管部４７Ａは、中間部４６Ａから供給口部４２Ａに沿って複数の穴部４８Ａが設けられている。複数の穴部４８Ａは、鉛直方向Ｘにおける下方に向かって開口している。穴部４８Ａは、中間部４６Ａから供給口部４２Ａに沿って複数設けられていれば、その形状及び数は任意である。
【００４８】
このように、第２実施形態に係る補助冷却水配管部４０Ａは、中間部４６Ａから供給口部４２Ａまでの箇所である先管部４７Ａが、複数の核燃料３８の周囲を周回しながら、中間部４６Ａから供給口部４２Ａに向かって鉛直方向Ｘにおける下方に延在している。また、補助冷却水配管部４０Ａは、先管部４７Ａにおいて、複数の穴部４８Ａを有する。すなわち、補助冷却水配管部４０Ａは、供給口部４２Ａよりも補助冷却水Ｗ２の上流側に、複数の核燃料３８の周囲に沿った複数の穴部４８Ａが設けられている。例えば非常時に冷却水Ｗ１が核燃料３８の崩壊熱によって蒸発して、冷却水Ｗ１の水位が中間部４６Ａよりも下方に下がった場合、補助冷却水配管部４０Ａは、複数の穴部４８Ａにより、複数の核燃料３８の周囲に補助冷却水Ｗ２を滴下する。従って、補助冷却水配管部４０Ａは、供給口部４２Ａが燃料プール３２の底部３２ａから補助冷却水Ｗ２を満たすことに加え、複数の穴部４８Ａから複数の核燃料３８の周囲に補助冷却水Ｗ２を供給することができる。そのため、第２実施形態に係る燃料貯蔵設備３１Ａは、燃料貯蔵領域３３に配置された核燃料３８に対して、補助冷却水Ｗ２の供給が不均等になることをより好適に抑制することができる。
【００４９】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態に係る燃料貯蔵設備３１Ｂは、補助冷却水管路部４０Ｂを有する点で、第１実施形態とは異なる。第３実施形態に係る燃料貯蔵設備３１Ｂの第１実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。
【００５０】
図７Ａは、第３実施形態に係る燃料貯蔵設備の構成を模式的に示す図である。図７Ｂは、第３実施形態に係る燃料プールを上方から見た上面図である。図７Ａに示すように、第３実施形態に係る燃料貯蔵設備３１Ｂは、補助冷却水管路部４０Ｂを有する。補助冷却水管路部４０Ｂは、燃料貯蔵領域３３の全体に補助冷却水Ｗ２を供給する補助冷却水供給部を構成する。補助冷却水管路部４０Ｂは、地表面Ｇｒよりも鉛直方向Ｘにおける下方、すなわち地下に設けられて補助冷却水Ｗ２を供給するための管路である。補助冷却水管路部４０Ｂは、開口する一方の端部である供給口部４２Ｂと、開口する他方の端部である注水口部４４Ｂとを有する。
【００５１】
補助冷却水管路部４０Ｂは、注水口部４４Ｂが、燃料貯蔵建屋３０の外部であって、地表面Ｇｒ上に設けられている。注水口部４４Ｂは、供給口部４２Ｂよりも、鉛直方向Ｘにおける上方に設けられている。注水口部４４Ｂは、燃料貯蔵建屋３０外部の補助冷却水Ｗ２の供給機構と接続可能な接続機構を有している。注水口部４４Ｂは、燃料貯蔵建屋３０外部の補助冷却水Ｗ２の供給機構と接続可能な接続機構を有しており、補助冷却水注水部１００又は高所注水部１１０と接続可能である。
【００５２】
図７Ａ及び図７Ｂに示すように、補助冷却水管路部４０Ｂは、供給口部４２Ｂが複数に分岐しており、複数の供給口部４２Ｂが燃料プール３２の底部３２ａに開口している。より詳しくは、複数の供給口部４２Ｂは、燃料プール３２の底部３２ａであって、燃料貯蔵領域３３の内側に開口している。供給口部４２Ｂは、それぞれの燃料ラック３６、すなわち複数の核燃料３８の周囲、及び鉛直方向Ｘにおける下方に設けられている。ただし、供給口部４２Ｂの数及び位置は、燃料プール３２の底部３２ａに設けられていれば、任意であり、例えば供給口部４２Ｂは１つであってもよい。なお、図７Ａに示すように、供給口部４２Ｂが燃料ラック３６の下方に設けられている場合は、燃料ラック３６は、足部３６ａにより燃料プール３２の底部３２ａ上に配置されるが、足部３６ａを有さなくてもよい。
【００５３】
補助冷却水管路部４０Ｂは、第１実施形態に係る補助冷却水配管部４０と同様に、非常時において、補助冷却水注水部１００又は高所注水部１１０により注水口部４４Ｂから補助冷却水Ｗ２が供給され、供給口部４２から補助冷却水Ｗ２を燃料プール３２内に供給することができる。
【００５４】
以上のように、第３実施形態に係る燃料貯蔵設備３１Ｂは、補助冷却水供給部としての補助冷却水管路部４０Ｂが、一方の開口部である供給口部４２Ｂが燃料プール３２の底部３２ａに開口し、他方の開口部である注水口部４４Ｂが燃料貯蔵建屋３０の外部に開口している管路である。補助冷却水管路部４０Ｂは、注水口部４４Ｂから補助冷却水Ｗ２が供給されることで、燃料プール３２内に補助冷却水Ｗ２を供給可能である。第３実施形態における補助冷却水管路部４０Ｂは、供給口部４２Ｂが燃料プール３２の底部３２ａに開口している。従って、補助冷却水管路部４０Ｂは、補助冷却水Ｗ２を燃料プール３２の底部３２ａから満たしていくことができる。そのため、補助冷却水管路部４０Ｂは、燃料貯蔵領域３３に配置された核燃料３８に対して、補助冷却水Ｗ２の供給が不均等になることを好適に抑制することができる。さらに、補助冷却水管路部４０Ｂは、複数の供給口部４２Ｂを有するため、燃料貯蔵領域３３に配置された全ての核燃料３８に対して、補助冷却水Ｗ２の供給が不均等になることをより好適に抑制することができる。
【００５５】
（変形例１）
次に、第１実施形態の変形例である変形例１について説明する。変形例１においては、燃料貯蔵設備３１が、熱交換器５０と、熱交換配管５８を有する点で、第１実施形態とは異なる。その他の点は、第１実施形態と共通するため、説明を省略する。
【００５６】
図８Ａは、変形例１に係る燃料貯蔵設備の構成を模式的に示す図である。図８Ａに示すように、変形例１においては、燃料貯蔵設備３１は、燃料プール３２の上方であって、燃料貯蔵建屋３０の内部に、熱交換器５０を有する。熱交換器５０は、ヘッダ５１、５２、複数の伝熱管５４、及び送風機５６を有する。ヘッダ５１、５２は、内部に熱交換用の水である熱交換水が貯留される容器である。ヘッダ５１、５２は、燃料貯蔵設備３１の外部に設けられている。伝熱管５４は、ヘッダ５１とヘッダ５２とを接続する管であり、内部に熱交換水が導通される。伝熱管５４は、燃料貯蔵設備３１の内部であって、燃料プール３２の鉛直方向Ｘにおける上方に設けられている。送風機５６は、ヘッダ５１に対して空気流を送る送風機である。
【００５７】
非常時において、燃料プール３２内の冷却水Ｗ１、及び燃料プール３２に供給された補助冷却水Ｗ２は、核燃料３８の崩壊熱により蒸発し、燃料プール３２の上方に向かって蒸気Ｖを発生させる場合がある。変形例１においては、燃料プール３２の上方に熱交換水を導通する伝熱管５４が配置されている。従って、蒸気Ｖは、伝熱管５４内の熱交換水と熱交換を行って凝縮し、凝縮水Ｗ３として、下方の燃料プール３２内に滴下される。凝縮水Ｗ３は、燃料プール３２内で、核燃料３８を冷却することができる。なお、蒸気Ｖと熱交換した熱交換水は、蒸気となってヘッダ５１に移動し、ヘッダ５１において外気及び送風機５６からの空気流により冷却されて凝縮し、再度伝熱管５４に導通される。なお、熱交換器５０は、熱交換水により蒸気Ｖを凝縮させるものであれば、以上説明した構成に限られない。例えば、熱交換器５０は、伝熱管５４の一部が燃料貯蔵設備３１の外部に配置されていてもよい。この場合、燃料貯蔵設備３１の外部の伝熱管５４も、外気により冷却可能である。また、熱交換器５０は、送風機５６を有さず、外気のみで熱交換水を冷却するものであってもよい。この場合、熱交換器５０は、電源を必要としない。
【００５８】
また、図８Ａに示すように、変形例１においては、燃料貯蔵設備３１は、熱交換配管５８を有する。熱交換配管５８は、一方の端部が燃料貯蔵設備３１内であって燃料プール３２よりも鉛直方向Ｘにおける上方に開口しており、他方の端部が高所注水部１１０に接続されて開口している管である。熱交換配管５８は、一方の端部から蒸気Ｖが導入され、他方の端部から蒸気Ｖを高所注水部１１０内に導出する。蒸気Ｖは、高所注水部１１０中の水により冷却されて凝縮する。凝縮した水は、高所注水部配管１１２を介して補助冷却水配管部４０に送られ、補助冷却水Ｗ２として再度核燃料３８を冷却する。
【００５９】
このように、変形例１における燃料貯蔵設備３１は、燃料プール３２の鉛直方向Ｘにおける上方であって燃料貯蔵設備３１内に、核燃料３８の崩壊熱によって蒸気Ｖとなった冷却水Ｗ１又は補助冷却水Ｗ２を冷却して凝縮水Ｗ３を生成し、凝縮水Ｗ３を燃料プール３２内に滴下する熱交換器５０を有する。また、変形例１における燃料貯蔵設備３１は、一方の端部が燃料貯蔵設備３１内であって燃料プール３２よりも鉛直方向Ｘにおける上方に開口しており、他方の端部が高所注水部１１０に接続されて開口している管である熱交換配管５８を有する。変形例１における燃料貯蔵設備３１は、熱交換器５０及び熱交換配管５８により蒸気Ｖを凝縮した凝縮水Ｗ３により、再度核燃料３８を冷却することができる。従って、変形例１における燃料貯蔵設備３１は、非常時においてより適切に核燃料３８を冷却することができる。なお、変形例１における燃料貯蔵設備３１は、熱交換器５０及び熱交換配管５８の両方を有するが、いずれか一方のみ有していてもよい。
【００６０】
また、この変形例１は、第２実施形態に係る燃料貯蔵設備３１Ａ、第３実施形態に係る燃料貯蔵設備３１Ｂにも適用可能である。図８Ｂ及び図８Ｃは、変形例１に係る燃料貯蔵設備の他の例の構成を模式的に示す図である。図８Ｂは、第２実施形態に係る燃料貯蔵設備３１Ａに変形例１を適用した構成を示しており、燃料貯蔵設備３１Ａは、熱交換器５０及び熱交換配管５８を有している。図８Ｃは、第３実施形態に係る燃料貯蔵設備３１Ｂに変形例１を適用した構成を示しており、燃料貯蔵設備３１Ｂは、熱交換器５０及び熱交換配管５８を有している。
【００６１】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について説明する。第４実施形態に係る燃料貯蔵設備３１Ｃは、水槽部６０を有する点で、第１実施形態とは異なる。第４実施形態に係る燃料貯蔵設備３１Ｃの第１実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。
【００６２】
図９は、第４実施形態に係る燃料貯蔵設備の構成を模式的に示す図である。図１０は、第４実施形態に係る水槽部を上方から見た上面図である。第４実施形態に係る燃料貯蔵設備３１Ｃは、補助冷却水配管部４０Ｃと、水槽部６０とを有する。
【００６３】
水槽部６０は、燃料貯蔵領域３３の全体に補助冷却水Ｗ２を供給する補助冷却水供給部を構成する。図９に示すように、水槽部６０は、燃料貯蔵建屋３０の内部であって、燃料プール３２の鉛直方向Ｘにおける上部に設けられている容器である。水槽部６０は、燃料貯蔵建屋３０の天井部と固定されているが、燃料プール３２の上部に設けられていれば、固定方法はこれに限られない。水槽部６０は、底面である底面部６２と、底面部６２から延在する４つの壁面６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄとを有し、上方が開口している。
【００６４】
図９及び図１０に示すように、水槽部６０は、底面部６２が燃料貯蔵領域３３の鉛直方向Ｘにおける上部を覆っている。また、詳しくは後述するが、水槽部６０は、底面部６２が、補助冷却水配管部４０Ｃから離れる方向である方向Ｙに沿って、鉛直方向Ｘにおける下方に向かって傾斜している。
【００６５】
水槽部６０は、底面部６２に、開口する複数の穴部６４を有する。図１０に示すように、複数の穴部６４は、燃料貯蔵領域３３の鉛直方向Ｘにおける上部の領域である領域３３Ｃの全域にわたって所定の間隔で設けられている。また、複数の穴部６４は、領域３３Ｃの周囲にも設けられている。領域３３Ｃは、さらに具体的には、燃料貯蔵領域３３を鉛直方向Ｘの上方に向かって投影した領域である。複数の穴部６４は、領域３３Ｃの全域に所定の間隔で設けられていれば、穴の形状及び数は任意であり、穴部６４同士の間隔も互いに異なっていてもよい。ただし、複数の穴部６４は、後述する補助冷却水配管部４０Ｃの配管径よりも径が小さいことが好ましく、領域３３Ｃの全域にわたって等間隔で設けられることが好ましい。また、穴部６４は、底面部６２に対して垂直に設けられているが、例えば鉛直方向Ｘに沿った方向に開口していてもよい。水槽部６０は、内部に補助冷却水Ｗ２が供給され、複数の穴部６４から、燃料貯蔵領域３３内の核燃料３８に、補助冷却水Ｗ２を滴下する。
【００６６】
補助冷却水配管部４０Ｃは、燃料貯蔵領域３３の全体に補助冷却水Ｗ２を供給する補助冷却水供給部を構成し、さらに詳しくは、水槽部６０に補助冷却水Ｗ２を供給する水槽補助冷却水供給部を構成する。図９に示すように、補助冷却水配管部４０Ｃは、開口する一方の端部である供給口部４２Ｃと、開口する他方の端部である注水口部４４とを有する管である。供給口部４２Ｃは、水槽部６０内に補助冷却水Ｗ２を供給するための開口部であり、注水口部４４は、補助冷却水配管部４０に補助冷却水Ｗ２を注水するための開口部である。
【００６７】
補助冷却水配管部４０Ｃは、注水口部４４が燃料貯蔵建屋３０の外部に設けられている。補助冷却水配管部４０Ｃは、注水口部４４から供給口部４２に向かって、燃料貯蔵建屋３０内へ延在している。補助冷却水配管部４０Ｃは、注水口部４４等の燃料貯蔵建屋３０の外部における構造は、第１実施形態に係る補助冷却水配管部４０と同様である。
【００６８】
補助冷却水配管部４０Ｃは、供給口部４２Ｃが、燃料貯蔵建屋３０の内部であって、水槽部６０内に位置している。より詳しくは、供給口部４２Ｃは、水槽部６０内において、補助冷却水配管部４０Ｃ側の壁面６３ａ側に位置しており、底面部６２に向かって開口している。水槽部６０は、底面部６２が、供給口部４２Ｃから離れるに従って（壁面６３ａから対向する壁面６３ｃへの方向に沿って）、鉛直方向Ｘにおける下方に傾斜している。なお、供給口部４２Ｃは、燃料貯蔵建屋３０の内部に位置しており、かつ水槽部６０内に補助冷却水Ｗ２を供給できるものであれば、その位置は任意である。例えば、供給口部４２Ｃは、水槽部６０の外部に設けられていてもよい。
【００６９】
補助冷却水配管部４０Ｃは、第１実施形態に係る補助冷却水配管部４０と同様に、非常時において、補助冷却水注水部１００又は高所注水部１１０により注水口部４４から補助冷却水Ｗ２が供給され、供給口部４２Ｃから補助冷却水Ｗ２を燃料プール３２内に供給することができる。補助冷却水配管部４０Ｃは、図９に示すように、注水口部４４の位置が供給口部４２Ｃよりも鉛直方向下方にあるが、これに限られず、注水口部４４の位置が供給口部４２Ｃよりも鉛直方向上方にあってもよい。この場合、補助冷却水配管部４０Ｃは、水頭を利用して補助冷却水Ｗ２を供給することが可能となる。
【００７０】
以上説明したように、第４実施形態に係る燃料貯蔵設備３１Ｃは、燃料プール３２の上部に配置されて内部に補助冷却水Ｗ２が供給される水槽部６０を有する。水槽部６０は、燃料貯蔵領域３３の上部を覆う底面部６２と、底面部６２に設けられる複数の穴部６４とを有する。水槽部６０は、内部に供給された補助冷却水Ｗ２を、複数の穴部６４から、燃料貯蔵領域３３内の核燃料３８に滴下する。この水槽部６０は、底面部６２が燃料貯蔵領域３３の上部を覆っており、底面部６２に設けられた複数の穴部６４から、補助冷却水Ｗ２を滴下する。従って、水槽部６０は、面状に広がる燃料貯蔵領域３３の全体にわたって補助冷却水Ｗ２を滴下することができる。そのため、燃料貯蔵設備３１Ｃは、燃料貯蔵領域３３に配置されたそれぞれの核燃料３８に対して、補助冷却水Ｗ２の供給が不均等になることを好適に抑制することができる。また、水槽部６０は、このような水槽を有さない既存の燃料貯蔵設備に容易に取り付けることができる。
【００７１】
また、複数の穴部６４は、燃料貯蔵領域３３の上部の領域である領域３３Ｃの全域にわたって所定の間隔で設けられている。従って、水槽部６０は、燃料貯蔵領域３３の全体にわたって、より好適に補助冷却水Ｗ２を滴下することができる。そのため、燃料貯蔵設備３１Ｃは、燃料貯蔵領域３３に配置されたそれぞれの核燃料３８に対して、補助冷却水Ｗ２の供給が不均等になることをより好適に抑制することができる。
【００７２】
さらに、第４実施形態に係る燃料貯蔵設備３１Ｃは、水槽部６０に補助冷却水Ｗ２を供給する水槽補助冷却水供給部としての補助冷却水配管部４０Ｃを有する。従って、燃料貯蔵設備３１Ｃは、水槽部６０に確実に補助冷却水Ｗ２を供給することができる。ただし、燃料貯蔵設備３１Ｃは、水槽部６０を有していれば、水槽補助冷却水供給部を有していなくてもよい。このような場合においても、燃料貯蔵設備３１Ｃは、例えば消防車である補助冷却水注水部１００の消防ホース等により、水槽部６０に直接補助冷却水Ｗ２を供給可能である。例えば、補助冷却水注水部１００は、燃料貯蔵設備３１Ｃに設けられた窓や扉を介して、水槽部６０に直接補助冷却水Ｗ２を供給すればよい。
【００７３】
また、水槽部６０は、水槽補助冷却水供給部としての補助冷却水配管部４０Ｃから離れるに従って、底面部６２が鉛直方向Ｘにおける下方に向かって傾斜する。言い換えれば、水槽部６０は、補助冷却水Ｗ２が供給される箇所から離れるに従って（方向Ｙに沿って）、鉛直方向Ｘにおける下方に傾斜している。従って、水槽部６０は、水槽部６０内の補助冷却水Ｗ２が供給される箇所から離れた箇所に、補助冷却水Ｗ２が導かれやすくなり、複数の穴部６４から滴下される補助冷却水Ｗ２の水量が不均等になることを抑制する。そのため、燃料貯蔵設備３１Ｃは、核燃料３８に対する補助冷却水Ｗ２の供給が不均等になることをより好適に抑制することができる。
【００７４】
さらに、水槽補助冷却水供給部としての補助冷却水配管部４０Ｃは、一方の端部である供給口部４２Ｃが燃料貯蔵建屋３０の内部に設けられ、他方の端部である注水口部４４が燃料貯蔵建屋３０の外部に設けられている管である。この補助冷却水配管部４０Ｃは、注水口部４４から補助冷却水Ｗ２が供給されることで、水槽部６０に補助冷却水Ｗ２を供給可能である。従って、燃料貯蔵設備３１Ｃは、非常時であっても、安全にかつ確実に水槽部６０に補助冷却水Ｗ２を供給することができる。
【００７５】
なお、水槽部６０は、上述で説明したものに限られない。図１１は、他の例の水槽部の構成を示す模式図である。図１２は、他の例の水槽部を上方から見た上面図である。図１１及び図１２に示すように、例えば、水槽部６０は、内部に内壁部６６を有していてもよい。内壁部６６は、壁面６３ｂから壁面６３ｄに向かう方向である方向Ｚに延在する壁であり、壁面６３ａと壁面６３ｃとの間に設けられている。なお、方向Ｚは、方向Ｙと交差する方向である。内壁部６６は、領域３３Ｃの壁面６３ａ側の辺と、壁面６３ａとの間に設けられている。さらに具体的には、内壁部６６は、領域３３Ｃの壁面６３ａ側の辺と、補助冷却水配管部４０Ｃの供給口部４２Ｃとの間に設けられている。また、内壁部６６は、高さが壁面６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄよりも低くなっている。
【００７６】
内壁部６６は、壁面６３ａ、６３ｂ、６３ｄと共に、内側に副チャンバ部６７を形成する。また、内壁部６６は、壁面６３ｂ、６３ｃ、６３ｄと共に、内側に供給チャンバ部６８を形成する。副チャンバ部６７は、水槽部６０の内部を区分したうちの一部を構成する部屋であり、領域３３Ｃの外側に設けられている。副チャンバ部６７の内部には、補助冷却水配管部４０Ｃの供給口部４２Ｃが配置されている。また、副チャンバ部６７には、穴部６４が設けられていない。供給チャンバ部６８は、水槽部６０の内部を区分したうちの他の一部を構成する部屋であり、領域３３Ｃの内側に設けられている。供給チャンバ部６８には、複数の穴部６４が設けられている。
【００７７】
水槽部６０は、副チャンバ部６７及び供給チャンバ部６８を有する場合、供給口部４２Ｃから放出された補助冷却水Ｗ２が、最初に副チャンバ部６７に充填される。副チャンバ部６７内に充填された補助冷却水Ｗ２は、水位が内壁部６６よりも高くなると、内壁部６６を越えて供給チャンバ部６８に流入される。供給チャンバ部６８内に流入した補助冷却水Ｗ２は、穴部６４により燃料プール３２内に滴下される。
【００７８】
水槽部６０は、副チャンバ部６７に所定の量だけ補助冷却水Ｗ２を溜めた後、内壁部６６を越えて供給チャンバ部６８に補助冷却水Ｗ２を供給する。ここで、内壁部６６は、方向Ｚに延在する壁である。従って、内壁部６６を越えて供給チャンバ部６８に流入する補助冷却水Ｗ２は、方向Ｚに沿って均等な水量となる。そのため、水槽部６０は、副チャンバ部６７を有する場合、方向Ｙに加え、方向Ｚに沿っても、補助冷却水Ｗ２を均等に導入することができる。また、水槽部６０は、副チャンバ部６７の代わりに、複数の穴部６４の開口を開閉可能な蓋部を有していてもよい。この場合、最初は蓋部により穴部６４を閉じて、水槽部６０の内部に補助冷却水Ｗ２を所定量貯留し、その後蓋部により穴部６４を開いて、燃料プール３２内に補助冷却水Ｗ２を滴下すればよい。
【００７９】
（変形例２）
次に、第４実施形態の変形例である変形例２について説明する。変形例２においては、燃料貯蔵設備３１Ｃが、熱交換器５０と、熱交換配管５８を有する点で、第４実施形態とは異なる。図１３は、変形例２に係る燃料貯蔵設備の構成を模式的に示す図である。図１３に示すように、変形例２においては、燃料貯蔵設備３１Ｃが、変形例１と同様の熱交換器５０、及び熱交換配管５８を有する。すなわち、変形例２は、変形例１を第４実施形態に係る燃料貯蔵設備３１Ｃに適用したものである。ただし、変形例２においては、熱交換器５０は、水槽部６０の鉛直方向Ｘにおける上部に設けられている。熱交換器５０は、核燃料３８の崩壊熱によって蒸気Ｖとなった冷却水Ｗ１又は補助冷却水Ｗ２を冷却して凝縮水Ｗ３を生成し、凝縮水Ｗ３を水槽部６０内に滴下する。すなわち、変形例２に係る熱交換器５０は、水槽部６０を介して、燃料プール３２内に凝縮水Ｗ３を滴下する。
【００８０】
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態の内容により実施形態が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、前述した実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【符号の説明】
【００８１】
１１  原子炉格納容器
１２  加圧水型原子炉
１３  蒸気発生器
１４、１５  冷却水配管
１６  加圧器
１７  冷却水ポンプ
１８  タービン
１９  復水器
２０、２１  冷却水配管
２２  給水ポンプ
２３  発電機
２４  取水管
２５  排水管
３０  燃料貯蔵建屋
３１、３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ  燃料貯蔵設備
３２  燃料プール
３２ａ  底部
３２ｂ  壁面
３３  燃料貯蔵領域
３３Ｃ  領域
３４  冷却水供給部
３５  配管
３６  燃料ラック
３６ａ  足部
３７  セル収納部
３８  核燃料
３８ａ  上端部
３８ｂ  下端部
４０、４０Ａ、４０Ｃ  補助冷却水配管部
４０Ｂ  補助冷却水管路部
４２、４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ  供給口部
４４、４４Ｂ  注水口部
４５  バルブ
４６、４６Ａ  中間部
４７Ａ  先管部
４８Ａ  穴部
５０  熱交換器
５１、５２  ヘッダ
５４  伝熱管
５６  送風機
５８  熱交換配管
６０  水槽部
６２  底面部
６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄ  壁面
６４  穴部
６６  内壁部
６７  副チャンバ部
６８  供給チャンバ部
１００  補助冷却水注水部
１１０  高所注水部
１１２  高所注水部配管
Ｇｒ  地表面
Ｓ  距離
Ｖ  蒸気
Ｗ１  冷却水
Ｗ２  補助冷却水
Ｗ３  凝縮水
Ｘ  鉛直方向
Ｙ、Ｚ  方向
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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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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