(57)【要約】【課題】使用済み燃料プールに保管する燃料集合体のスペースを妨げることなく、地震等で発生するスロッシングを抑え、プール水がフロアに溢水することを防止するコンパクトな非可動式のスロッシング防止装置を提供する。【解決手段】原子力発電所内に備えられている燃料貯蔵プールＡのスロッシング防止装置であって、プール水の自由水面Ｇ以下の壁面に取り付けられ、自由水面Ｇ以下のプール壁面に連結部材を設け、連結部材の下面にプール水の自由水面とプール壁面に対して垂直方向に固定された複数の案内部材を設け、連結部材のプールの自由水面Ｇと向かい合う端部に複数の孔を有するバリア部材を壁面に対し平行に固定し、バリア部材の先端はプール水の自由水面Ｇ以上とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子力発電所内に備えられている燃料貯蔵プール壁面に取り付けられるスロッシング防止装置において、
前記燃料貯蔵プールの自由水面以下の壁面に沿って壁面と平行に連結部材を設け、前記連結部材のプール底面と対向する下面に複数の案内部材を前記自由水面と前記燃料貯蔵プール壁面に対して垂直に設け、前記連結部材の自由水面側端部にバリア部材をプール壁面に対して平行に設け、前記バリア部材の先端を自由水面以上に突出させ、前記案内部材と前記バリア部材によりスロッシング時の上昇水流を案内するとともに運動エネルギーを減衰させることを特徴とする燃料貯蔵プールのスロッシング防止装置。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料貯蔵プールのスロッシング防止装置において、前記複数の案内部材を所定の隙間をおいて均等間隔で前記連結部材の下面に配置したことを特徴とする燃料貯蔵プールのスロッシング防止装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の燃料貯蔵プールのスロッシング防止装置において、前記連結部材に前記上昇水流の一部を分散通過させる複数の孔を設けたことを特徴とする燃料貯蔵プールのスロッシング防止装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の燃料貯蔵プールのスロッシング防止装置において、前記案内部材の表面に、前記上昇水流との抵抗を増大させる表面抵抗部を設けたことを特徴とする燃料貯蔵プールのスロッシング防止装置。
【請求項５】
請求項４に記載の燃料貯蔵プールのスロッシング防止装置において、前記表面抵抗部として、前記上昇水流との表面積を増大させる凹凸部を設けたことを特徴とする燃料貯蔵プールのスロッシング防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は原子力発電所に備えられている燃料貯蔵プールにおいて、地震などにより発生するプール水のスロッシングを抑制し、プール水が燃料取替床を含むプール周囲のフロアに溢水することを防止するスロッシング防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所に備えられている燃料貯蔵プールは、地震等によって衝撃を受けるとプール内に貯留されたプール水が揺動するスロッシングが発生する。
【０００３】
燃料貯蔵プールは燃料集合体の長さの２倍以上の深さがあり、燃料集合体を気中に出すことなく、燃料貯蔵プールから炉心まで移動させることができる。燃料貯蔵プールの上部は常時開口しており、地震の規模によってはスロッシングによって放射性物質にさらされているプール水が外部に漏洩する可能性がある。
【０００４】
上記のスロッシングを抑制する方法として、従来水面下に水面に対して平行に平板を設置するものがある。しかし平板を設置すると平板下部には燃料集合体を保管することができず、保管スペースが少なくなる。この点を解決するために、例えば、液体の貯留槽の自由水面以下の壁面に沿って設けられた支持軸に一端が回転自在で支持されている平板状の部材からなり、抵抗部材の水平位置よりも上方への回転を阻止する第１ストッパと抵抗部材と上記内壁との間に鋭角を挟む位置よりも下方への回転を阻止する第２ストッパからなるもの（例えば特許文献１参照）や、液体を収容する容器の水面内近傍に平板を設置し、この平板は支持部材を介して回動および固定自在に支持されてなるもの（例えば特許文献２参照）などがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２１６５３８号公報
【特許文献２】特開平８−１０１２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の従来例において、スロッシング防止手段は回転自在に設置され、平常時は燃料集合体の保管スペースを妨げないように平板がプール壁面に沿って垂直方向に垂下している。地震発生時は、スロッシング防止装置の機能を発揮するために平常時の位置から平板が回動し、水面と平板が平行に固定されることで貯留槽のスロッシングを抑制する。しかし、これらのスロッシング防止装置は可動部が存在するため、可動部が故障したり腐食したりし易く、地震発生時に平板が駆動せず本来の機能を発揮しない可能性やスロッシング時の水の圧力を受けることで破損し、装置の構成部品が燃料プール底面に落下する等の可能性がある。
【０００７】
本発明は上記の課題を解決し、使用済み燃料プール内の燃料集合体の保管スペースを制限することなく地震等により発生するスロッシングを抑制し、プール水がフロアに溢水することを防止する新規な非可動式のスロッシング防止装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、原子力発電所内に備えられている燃料貯蔵プール壁面に取り付けられるスロッシング防止装置において、燃料貯蔵プールの自由水面以下の壁面に沿って壁面と平行に連結部材を設け、連結部材のプール底面と対向する下面に複数の案内部材を自由水面と燃料貯蔵プール壁面に対して垂直に設け、連結部材の自由水面側端部にバリア部材をプール壁面に対して平行に設け、バリア部材の先端を自由水面以上に突出させ、案内部材とバリア部材によりスロッシング時の上昇水流を案内するとともに運動エネルギーを減衰させることを特徴とする。
【０００９】
また、燃料貯蔵プールのスロッシング防止装置において、複数の案内部材を所定の隙間をおいて均等間隔で連結部材の下面に配置したことを特徴とする。
【００１０】
さらに、燃料貯蔵プールのスロッシング防止装置において、連結部材に上昇水流の一部を分散通過させる複数の孔を設けたことを特徴とする。
【００１１】
また、燃料貯蔵プールのスロッシング防止装置において、案内部材の表面に、上昇水流との抵抗を増大させる表面抵抗部を設けたことを特徴とする。
【００１２】
さらに、燃料貯蔵プールのスロッシング防止装置において、表面抵抗部として上昇水流との表面積を増大させる凹凸部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、スロッシング防止装置を燃料貯蔵プールのプール水の自由水面以下のプール壁面に取り付け、自由水面とプール壁面に対して垂直に複数の案内部材を連結部材で結合し、連結部材先端にバリア部材をプール壁面に対し平行にかつ先端を自由水面以上に設けることにより、燃料集合体の保管スペースを十分確保しつつスロッシングを抑制し、溢水を防ぐことが可能となるコンパクトなスロッシング防止装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例１のスロッシング防止装置の設置状況を示す模式図である。
【図２】燃料プールに設置した実施例１のスロッシング防止装置の平面図である。
【図３】本発明の実施例１のスロッシング防止装置の正面図である。
【図４】図３のａ−ａ線断面図である。
【図５】図３のｂ−ｂ線断面図である。
【図６】本発明の実施例２のスロッシング防止装置の正面図である。
【図７】本発明の実施例２のスロッシング防止装置の案内部材の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明のスロッシング防止装置の実施形態を、図面と実施例を参照して説明する。なお、各図面を通し、同等の構成要素には同一の符号を付してある。
【実施例１】
【００１６】
図１に本発明の実施例１のスロッシング防止装置を示す。燃料貯蔵プールＡはプール水Ｂを保持し、プール底面Ｅに燃料集合体Ｆを載置している。Ｇはプール水Ｂの自由水面である。Ｃはプール壁面、Ｄはプール周囲のフロアに設けられた燃料取替床である。プール水Ｂを取り囲む燃料取替床Ｄの部分は隆起した周縁部を形成している。
【００１７】
燃料取替床Ｄの周縁部にスロッシング防止装置１が鈎型支持部材５を介して任意の固定手段により固定されている。スロッシング防止装置１はステンレス鋼板等の耐食性に優れた材質から構成される。スロッシング防止装置１において、２はプール壁面Ｃと平行に設けられた細長い連結部材、３は案内部材、４はプール壁面Ｃと平行に上下方向に設けられた細長いバリア部材である。案内部材２はプール底面Ｅと平行にプール水Ｂの水中に２本の鈎型支持部材５によって燃料取替床Ｄの周縁部から釣り下げられ、その下面にプール底面Ｅに向かって複数の案内板４が互いに平行に、かつプール壁面Ｃに対し垂直方向に設けられている。バリア部材４は連結部材２のプール壁面Ｃと反対側の縁から上部に立ち上がり、自由水面Ｇを越えて水面上に突出している。
【００１８】
図２に示すように、複数のスロッシング防止装置１は、燃料貯蔵プールＡの全周にわたって、プール壁面Ｃに沿って設置されている。
【００１９】
図３に示す様に、スロッシング防止装置１は、連結部材２のプール底面Ｅと向かい合う下面に、自由水面Ｇとプール壁面Ｃに対して垂直方向に固定された複数の案内部材３を有する。各案内部材３間の隙間Ｐは、プール水が通過でき、かつ通過の際にプール水が案内部材３との間で摩擦抵抗等を与えられ減速出来るような最適な寸法に設定される。案内部材３をこのように等間隔配置とすることによって、スロッシング防止装置の全長にわたって均一なスロッシング防止効果が得られる。
【００２０】
前記連結部材２のプール水の自由水面Ｇと向かい合う面の先端にはプール壁面Ｃに平行で一端がプールの自由水面Ｇ以上となるようにバリア部材４が固定されている。バリア部材４には、プール水が通過出来る複数の孔７が形成されている。
【００２１】
図４、図５に示す様に、スロッシングによって発生しプール壁面Ｃに沿って流れる上昇水流Ｓは、案内部材３の間の隙間Ｐを流れる。この時、案内部材３とプール水が接触することにより流体摩擦抗力が発生し、上昇水流Ｓの運動エネルギーを減少させることができる。その後、水流はバリア部材４に沿って流れるが、この時バリア部材４が自由水面より上部に突出していることによりプール壁面Ｃに直接上昇水流Ｓが触れることがない。従って溢水を効果的に抑制することが可能になる。またプール水の一部がバリア部材４の孔７を通過することで、さらに上昇水流Ｓのエネルギーを減少させることができる。
【００２２】
案内部材は実施例１では複数の平板を所定間隔で配置し、円滑な上昇水流の案内と減衰を実現している。案内部材はこの他に種々の具体的形状を用いることが可能であるが、基本的に上昇水流を円滑に案内するとともに、その際に上昇水流の運動エネルギーを効果的に減衰できるものであればよい。
【００２３】
このように、実施例１のスロッシング防止装置は、複数の部分で上昇水流Ｓのエネルギーを分散し減少させる構造なので、プール壁面Ｃに対して水平方向に大きな設置面積をとる必要がなく、これにより燃料集合体Ｆの保管スペースを十分確保しつつ効果的にスロッシングを抑制し、溢水を防ぐことが可能となる。
【００２４】
バリア部材４の孔７と同様に、連結部材２に孔を設けて、上昇水流Ｓのエネルギーを減衰させるようにしてもよい。
【実施例２】
【００２５】
図６に本発明の実施例２のスロッシング防止装置１０の正面図を示す。連結部材１２のプール底面Ｅと向かい合う下面に取り付けられている案内部材１３の表面に、上昇水流との抵抗を増大させる表面抵抗部として図７に示すような凹凸部１６を多数設置することで、上昇水流Ｓと案内部材１３との接触面積を増加させることができる。これにより上昇水流のエネルギーを凹凸部１６で大きく消費減衰させることができ、効果的にスロッシングを防止することが可能となる。なお凹凸部１６の高さは上昇水流との接触面積を増大させる観点から、隣の突起と接触しない高さとするのがよい。凹凸部１６の形状は四角だけでなく、半円や三角等の断面も可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１、１０：スロッシング防止装置
２、１２：連結部材
３、１３：案内部材
４、１４：バリア部材
５：鈎型支持部材
１６：凹凸部
Ａ：燃料貯蔵プール
Ｂ：プール水
Ｃ：プール壁面
Ｄ：燃料取替床
Ｅ：プール底面
Ｆ：燃料集合体
Ｇ：自由水面
Ｐ：隙間
【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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