(57)【要約】【課題】使用済燃料ラックにおいて、複数の脚部に作用する荷重を均一化することで安定した支持を可能とする。【解決手段】複数の使用済燃料を鉛直方向に沿って上方から挿入可能なセル収納部４１を複数の脚部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅにより使用済燃料プール３１内に載置可能に構成し、複数の脚部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅを、セル収納部４１の下面に固定された筒部４３と、筒部４３内に鉛直方向に沿って移動自在に嵌合する脚部本体４４とで構成し、筒部４３と脚部本体４４とで区画された部屋４６に流体を充填すると共に、複数の部屋４６同士を連通管４７により連通する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の使用済燃料を鉛直方向に沿って上方から挿入可能なセル収納部が複数の脚部により使用済燃料プール内に載置される使用済燃料ラックにおいて、
前記複数の脚部は、
前記セル収納部の下面に固定された筒部と、
前記筒部内に鉛直方向に沿って移動自在に嵌合する脚部本体と、
前記筒部と前記脚部本体とで区画された部屋に充填された流体と、
前記複数の部屋同士を連通する連通管と
を有することを特徴とする使用済燃料ラック。
【請求項２】
前記連通管は、前記部屋の内径より小さい絞り部を有することを特徴とする請求項１に記載の使用済燃料ラック。
【請求項３】
前記複数の脚部は、前記セル収納部の外周部と中央部とに設けられ、前記外周部の脚部の部屋と前記中央部の脚部の部屋とが前記連通管により連通されることを特徴とする請求項１または２に記載の使用済燃料ラック。
【請求項４】
前記複数の脚部は、前記セル収納部の外周部と中央部とにそれぞれ複数設けられ、前記外周部の脚部の部屋同士が前記連通管により連通されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の使用済燃料ラック。
【請求項５】
前記複数の脚部は、前記セル収納部の外周部と中央部とにそれぞれ複数設けられ、前記中央部の脚部の部屋同士が前記連通管により連通されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の使用済燃料ラック。
【請求項６】
前記複数の脚部は、前記セル収納部の外周部と中央部とにそれぞれ設けられ、前記外周部または中央部の脚部の部屋に前記脚部本体を下方に付勢する付勢部材が設けられることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の使用済燃料ラック。
【請求項７】
前記複数の脚部のうちの少なくとも一つに外部から前記流体を充填可能な流体供給部が設けられることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の使用済燃料ラック。
【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棒を一時的に貯蔵する使用済燃料ラック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では、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している。
【０００３】
このような原子力発電プラントでは、加圧水型原子炉から取り出された使用済燃料棒を一時的に貯蔵する使用済燃料プールが原子炉建屋に設けられており、この使用済燃料プールには、多数の使用済燃料棒を立てた状態で支持する使用済燃料ラックが設置されている。このような使用済燃料ラックは、一般的に、支持部材を介して床面や壁面に固定されている。しかし、このように使用済燃料ラックを固定した場合、地震発生時などに支持部材に大きな荷重が作用する。
【０００４】
そのため、使用済燃料ラックを使用済燃料プールに固定せずに、床面に対して滑動可能に載置することで、地震発生時などに作用する水平力を水の流体付加減衰効果と共に、使用済燃料ラックの滑動によって吸収するものが提案されている。このような使用済燃料ラックとしては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１４９９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来の使用済燃料ラックは、セル格納部を複数の脚部により支持している。この場合、セル格納部は、下部の四隅や外周部に脚部が設けられるが、内部や外周部に燃料が挿入されると底部の中央が撓んでしまう。そのため、セル格納部は、下部の四隅だけでなく、中央に脚部を設けることとなるが、各脚部に作用する荷重が偏ってしまう。すると、使用済燃料ラックは、大地震が発生したときにロッキングや回転が生じるおそれがあった。
【０００７】
本発明は上述した課題を解決するものであり、複数の脚部に作用する荷重を均一化することで安定した支持を可能とする使用済燃料ラック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】
上記の目的を達成するための本発明の使用済燃料ラックは、複数の使用済燃料を鉛直方向に沿って上方から挿入可能なセル収納部が複数の脚部により使用済燃料プール内に載置される使用済燃料ラックにおいて、前記複数の脚部は、前記セル収納部の下面に固定された筒部と、前記筒部内に鉛直方向に沿って移動自在に嵌合する脚部本体と、前記筒部と前記脚部本体とで区画された部屋に充填された流体と、前記複数の部屋同士を連通する連通管とを有することを特徴とするものである。
【０００９】
従って、セル収納部の各脚部を筒部と移動自在な脚部本体とで構成し、区画された部屋に流体を充填すると共に、各部屋同士を連通管により連通しており、セル収容部内に挿入された燃料によりセル収納部における重量に偏りが発生すると、それに応じて各部屋間で流体が流れ、各脚部の長さが調整されることとなり、複数の脚部に作用する荷重を均一化することで、セル収容部を安定して支持することができる。
【００１０】
本発明の使用済燃料ラックでは、前記連通管は、前記部屋の内径より小さい絞り部を有することを特徴としている。
【００１１】
従って、地震の発生などによりセル収容部が搖動しても、連通管に絞り部が設けられていることから、短時間での流体の移動が阻止され、各脚部の長さがほとんど変わらず、各脚部が滑動することで、振動を吸収することができる。
【００１２】
本発明の使用済燃料ラックでは、前記複数の脚部は、前記セル収納部の外周部と中央部とに設けられ、前記外周部の脚部の部屋と前記中央部の脚部の部屋とが前記連通管により連通されることを特徴としている。
【００１３】
従って、外周部の脚部の部屋と中央部の脚部の部屋とが連通管により連通されることで、セル収容部の中央部側または外周部側に重量の偏りが発生した時には、外周部の脚部と中央部の脚部との間でその長さが調整されることとなり、複数の脚部に作用する荷重を容易に均一化することができる。
【００１４】
本発明の使用済燃料ラックでは、前記複数の脚部は、前記セル収納部の外周部と中央部とにそれぞれ複数設けられ、前記外周部の脚部の部屋同士が前記連通管により連通されることを特徴としている。
【００１５】
従って、外周部の脚部の部屋同士が連通管により連通されることで、セル収容部の外周部側で重量の偏りが発生したときには、複数の外周部の脚部間でその長さが調整されることとなり、複数の脚部に作用する荷重を容易に均一化することができる。
【００１６】
本発明の使用済燃料ラックでは、前記複数の脚部は、前記セル収納部の外周部と中央部とにそれぞれ複数設けられ、前記中央部の脚部の部屋同士が前記連通管により連通されることを特徴としている。
【００１７】
従って、中央部の脚部の部屋同士が連通管により連通されることで、セル収容部の中央部側で重量の偏りが発生した時には、複数の中央部の脚部間でその長さが調整されることとなり、複数の脚部に作用する荷重を容易に均一化することができる。
【００１８】
本発明の使用済燃料ラックでは、前記複数の脚部は、前記セル収納部の外周部と中央部とにそれぞれ設けられ、前記外周部または中央部の脚部の部屋に前記脚部本体を下方に付勢する付勢部材が設けられることを特徴としている。
【００１９】
従って、外周部の脚部の部屋に付勢部材が設けられることで、セル収容部の外周部側または中央部側に重量の偏りが発生したときには、この外周部または中央部の脚部が収縮しようとするが、付勢部材によりその収縮が抑制されるため、脚部の収縮によるセル収容部の傾きを抑制して安定して支持することができる。
【００２０】
本発明の使用済燃料ラックでは、前記複数の脚部のうちの少なくとも一つに外部から前記流体を充填可能な流体供給部が設けられることを特徴としている。
【００２１】
従って、流体供給部により容易に各部屋及び連通管に流体を供給することができ、組付性を向上することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の使用済燃料ラックによれば、セル収納部の各脚部を筒部と移動自在な脚部本体とで構成し、区画された部屋に流体を充填すると共に、各部屋同士を連通管により連通するので、セル収納部における重量に偏りに応じて各部屋間で流体が流れ、各脚部の長さが調整されることとなり、複数の脚部に作用する荷重を均一化することで、セル収容部を安定して支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の実施例１に係る使用済燃料ラックを表す正面図である。
【図２】図２は、実施例１の使用済燃料ラックを下方から見た平面図である。
【図３】図３は、実施例１の使用済燃料ラックの脚部を表す概略図である。
【図４】図４は、原子力発電プラントを表す概略構成図である。
【図５】図５は、原子炉格納容器を表す概略図である。
【図６】図６は、本発明の実施例２に係る使用済燃料ラックを下方から見た平面図である。
【図７】図７は、実施例２の使用済燃料ラックの変形例における下方から見た平面図である。
【図８】図８は、実施例２の使用済燃料ラックの変形例における下方から見た平面図である。
【図９】図９は、本発明の実施例３に係る使用済燃料ラックの脚部を表す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る使用済燃料ラックの好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例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。
【実施例１】
【００２５】
図１は、本発明の実施例１に係る使用済燃料ラックを表す正面図、図２は、実施例１の使用済燃料ラックを下方から見た平面図、図３は、実施例１の使用済燃料ラックの脚部を表す概略図、図４は、原子力発電プラントを表す概略構成図、図５は、原子炉格納容器を表す概略図である。
【００２６】
実施例１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。
【００２７】
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４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、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１５を通して加圧水型原子炉１２に戻される。
【００２８】
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。
【００２９】
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５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。一方、原子炉格納容器１１に隣接して燃料取扱建屋３０が設置され、この燃料取扱建屋３０内に使用済燃料プール３１が設けられており、この使用済燃料プール３１の内部に使用済燃料ラック３２が設置されている。この使用済燃料ラック３２は、加圧水型原子炉１２で使用された使用済の燃料（燃料棒）を一時的に貯蔵するものであり、この使用済燃料ラック３２に貯蔵された使用済燃料は、使用済燃料プール３１に充填され、且つ、循環する冷却水により冷却可能となっている。
【００３０】
使用済燃料ラック３２は、図１から図３に示すように、底付の四角筒形状をなし、上方が開口しており、内部に複数の四角管が均等間隔で配置され、溶接により固定されることで、使用済燃料を鉛直方向に沿って上方から挿入可能なセル収納部４１が形成されている。また、使用済燃料ラック３２は、このセル収納部４１の下部に５つの脚部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅが装着されており、この各脚部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅが使用済燃料プール３１の底面３１ａに載置されている。この場合、使用済燃料ラック３２は、使用済燃料プール３１の中央部に配置されることで、各壁面３１ｂと所定の隙間が確保されている。そして、使用済燃料プール３１は、内部に使用済燃料ラック３２の全体が浸漬されるように冷却水が充填されている。
【００３１】
また、複数の脚部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅは、筒部４３と脚部本体４４とから構成されている。筒部４３は、円筒形状をなし、上部が閉塞される一方、下部が開放されており、上部がセル収納部４１の下面に固定されている。脚部本体４４は、円柱部４４ａと円盤部４４ｂとが上下に一体に形成されてなり、円柱部４４ａが筒部４３の内部に下方から移動自在に嵌合し、両者の間にシールリング４５が介装されている。なお、筒部４３と脚部本体４４の円柱部４４ａとの間には、図示しないストッパ設けられており、筒部４３に対して脚部本体４４が脱落しないように構成されている。
【００３２】
各脚部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅは、筒部４３に脚部本体４４の円柱部４４ａが嵌合することで、部屋４６が形成されており、この部屋４６に流体が充填されている。この流体としては、水、または、シリコンオイルなどの粘性流体が望ましい。そして、複数の脚部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅは、各部屋４６同士が連通管４７により連通されており、この連通管４７は、内径が各部屋４６の内径より小さい絞り部として機能する。
【００３３】
本実施例では、複数の脚部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅは、セル収納部４１の四隅（外周部）の脚部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄと、中央部の脚部４２ｅとから構成され、この四隅の脚部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄと、中央部の脚部４２ｅとが各連通管４７により連通されており、内部に充填される流体は、高圧状態に維持されている。
【００３４】
従って、使用済燃料ラック３２は、使用済燃料プール３１の床面３１ａ上に複数の脚部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅにより載置されており、この脚部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅは、各部屋４６同士が連通管４７により連通されている。そのため、セル収納部４１に複数の燃料棒が挿入され、例えば、使用済燃料ラック３２における中央部の荷重が大きくなると、セル収容部４１は、中央部の底部が下方に撓む。このとき、中央部に位置する脚部４２ｅが収縮する一方、この脚部４２ｅ内の流体が連通管４７を通して四隅の脚部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄに流れることで、この四隅の脚部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄが伸張する。その結果、使用済燃料ラック３２は、その挙動がほとんど変わらずに安定する。
【００３５】
また、地震の発生時には、使用済燃料ラック３２が振動するものの、連通管４７の径が小さい絞りとして機能することから、短時間で脚部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅ間での流体の移動がほとんどなく、使用済燃料ラック３２の挙動に悪影響を与えることはなく、使用済燃料ラック３２が使用済燃料プール３１の底面３１ａ上を滑動することで揺れが抑制される。
【００３６】
このように実施例１の使用済燃料ラックにあっては、複数の使用済燃料を鉛直方向に沿って上方から挿入可能なセル収納部４１を複数の脚部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅにより使用済燃料プール３１内に載置可能に構成し、複数の脚部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅを、セル収納部４１の下面に固定された筒部４３と、筒部４３内に鉛直方向に沿って移動自在に嵌合する脚部本体４４とで構成し、筒部４３と脚部本体４４とで区画された部屋４６に流体を充填すると共に、複数の部屋４６同士を連通管４７により連通している。
【００３７】
従って、セル収納部４１の各脚部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅを筒部４３と移動自在な脚部本体４４とで構成し、区画された部屋４６に流体を充填すると共に、各部屋４６同士を連通管４７により連通しており、セル収容部４１内に挿入された燃料によりセル収納部４１における重量に偏りが発生すると、それに応じて各部屋４６間で流体が移動して各脚部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅの長さが調整されることとなり、複数の脚部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅに作用する荷重を均一化することで、セル収容部４１を安定して支持することができる。
【００３８】
また、実施例１の使用済燃料ラックでは、連通管４７は、各部屋４６の内径より小さい絞り部として機能している。従って、地震の発生などによりセル収容部４１が搖動しても、連通管４７が絞り部として機能することから、短時間での流体の移動が阻止され、各脚部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅの長さがほとんど変わらず、各脚部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅが滑動することで、振動を吸収することができる。
【００３９】
また、実施例１の使用済燃料ラックでは、複数の脚部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅは、セル収納部４１の外周部と中央部とに設けられ、外周部の脚部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄの部屋４６と中央部の脚部４２ｅの部屋４６とが連通管４７により連通されている。従って、セル収容部４１の中央部側または外周部側に重量の偏りが発生した時には、外周部の脚部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄと中央部の脚部４２ｅとの間でその長さが調整されることとなり、複数の脚部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅに作用する荷重を容易に均一化することができる。
【実施例２】
【００４０】
図６は、本発明の実施例２に係る使用済燃料ラックを下方から見た平面図、図７及び図８は、実施例２の使用済燃料ラックの変形例における下方から見た平面図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の記号を付して詳細な説明は省略する。
【００４１】
実施例２において、図６に示すように、使用済燃料ラック５１は、使用済燃料を鉛直方向に沿って上方から挿入可能なセル収納部５２と、このセル収納部５２の下部に装着された９つの脚部５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ，５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ，５５ａとにより構成されている。この各脚部５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ，５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ，５５ａの構成は、実施例１とほぼ同様のものとなっており、筒部に脚部本体の円柱部が嵌合することで部屋が形成されており、この部屋に流体が充填されている。そして、複数の脚部５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ，５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ，５５ａは、各部屋同士が連通管５６により連通されており、この連通管５６は、内径が各部屋の内径より小さい絞り部として機能する。
【００４２】
本実施例では、複数の脚部５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ，５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ，５５ａは、セル収納部５２の四隅（外周部）の脚部５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄと、中央部の脚部５５ａと、この中央部の脚部５５ａの周囲にリング状をなして配置された脚部５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄとから構成され、この四隅の脚部５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄと、中央部の脚部５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄとが各連通管５６により連通されており、内部に充填される流体は、高圧状態に維持されている。即ち、この使用済燃料ラック５１は、セル収納部５２の外周部の脚部５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄと、中央部の脚部５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄが各連通管５６により連通されることとなる。
【００４３】
従って、使用済燃料ラック５１は、四隅の脚部５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄと中央部の脚部５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄとが各連通管５６により連通されている。そのため、セル収納部５２に複数の燃料棒が挿入され、例えば、使用済燃料ラック５１における中央部の荷重が大きくなると、セル収容部５２は、中央部の底部が下方に撓む。このとき、中央部に位置する脚部５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄが収縮する一方、この脚部５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ内の流体が連通管５６を通して四隅の脚部５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄに流れることで、この四隅の脚部５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄが伸張する。その結果、使用済燃料ラック５１は、その挙動がほとんど変わらずに安定する。
【００４４】
なお、脚部の配置や連通管の連通関係は、この構成に限定されるものではない。例えば、図７に示すように、使用済燃料ラック６１は、セル収納部６２と、このセル収納部６２の下部に装着された１２個の脚部６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ，６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ，６４ｆ，６４ｇ，６４ｈとにより構成されている。この各脚部６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ，６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ，６４ｆ，６４ｇ，６４ｈの構成は、実施例１とほぼ同様のものとなっており、筒部に脚部本体の円柱部が嵌合することで部屋が形成されており、この部屋に流体が充填されている。そして、複数の脚部６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ，６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ，６４ｆ，６４ｇ，６４ｈは、各部屋同士が連通管６５により連通されており、この連通管６５は、内径が各部屋の内径より小さい絞り部として機能する。
【００４５】
本実施例では、複数の脚部６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ，６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ，６４ｆ，６４ｇ，６４ｈは、セル収納部６２の四隅（外周部）の脚部６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄと、中央部にリング形状をなす脚部６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ，６４ｆ，６４ｇ，６４ｈとから構成され、この中央部の脚部６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ，６４ｆ，６４ｇ，６４ｈ同士が各連通管６５により連通されており、内部に充填される流体は、高圧状態に維持されている。
【００４６】
従って、使用済燃料ラック６１は、中央部の脚部６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ，６４ｆ，６４ｇ，６４ｈ同士が各連通管６５により連通されている。そのため、セル収納部６２に複数の燃料棒が挿入され、例えば、使用済燃料ラック５１における中央部の荷重が大きくなると、セル収容部６２は、中央部の底部が下方に撓む。このとき、中央部に位置する脚部６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ，６４ｆ，６４ｇ，６４ｈのうち、荷重が大きいものが収縮する一方、荷重の小さいものが伸張する。その結果、使用済燃料ラック６１は、その挙動がほとんど変わらずに安定する。
【００４７】
なお、外周部の脚部６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ同士を別の連通管により連通してもよい。この場合、中央部の脚部６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ，６４ｆ，６４ｇ，６４ｈを連通管６５により連通しないようにしてもよい。この場合、外周部に位置する脚部のうち、荷重が大きいものが収縮する一方、荷重の小さいものが伸張する。
【００４８】
また、図８に示すように、その変形例であって、複数の脚部６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ，６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ，６４ｆ，６４ｇ，６４ｈは、セル収納部６２の四隅（外周部）の脚部６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄと、中央部にリング形状をなす脚部６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ，６４ｆ，６４ｇ，６４ｈとから構成され、この中央部の脚部６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ，６４ｆ，６４ｇ，６４ｈ同士が各連通管６５により連通されると共に、四隅（外周部）の脚部６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄと、中央部の脚部６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ，６４ｆ，６４ｇ，６４ｈが連通管６６により連通されており、内部に充填される流体は、高圧状態に維持されている。
【００４９】
従って、使用済燃料ラック６１は、中央部の脚部６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ，６４ｆ，６４ｇ，６４ｈ同士が各連通管６５により連通されると共に、四隅（外周部）の脚部６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄと中央部の脚部６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ，６４ｆ，６４ｇ，６４ｈとが連通管６６により連通されている。そのため、セル収納部６２に複数の燃料棒が挿入され、例えば、使用済燃料ラック６１における中央部の荷重が大きくなると、セル収容部６２は、中央部の底部が下方に撓む。このとき、中央部に位置する脚部６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ，６４ｆ，６４ｇ，６４ｈのうち荷重が大きいものが収縮する一方、荷重の小さいものが伸張する。また、中央部に位置する脚部６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ，６４ｆ，６４ｇ，６４ｈが収縮する一方、四隅の脚部６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄが伸張する。その結果、使用済燃料ラック６１は、その挙動がほとんど変わらずに安定する。
【実施例３】
【００５０】
図９は、本発明の実施例３に係る使用済燃料ラックの脚部を表す概略図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の記号を付して詳細な説明は省略する。
【００５１】
実施例３において、図９に示すように、使用済燃料ラック７１は、使用済燃料を鉛直方向に沿って上方から挿入可能なセル収納部７２と、このセル収納部７２の下部に装着される複数の脚部７３ａ，・・・，７４ａ，・・・とから構成されている。この複数の脚部７３ａ，７４ａは、筒部７５と脚部本体７６とから構成されている。筒部７５は、セル収納部７２に固定され、脚部本体７６は、筒部７５の内部に移動自在に嵌合し、両者の間にシールリング７７が介装されている。各脚部７３ａ，７４ａは、筒部７５に脚部本体７６が嵌合することで、部屋７８が形成されており、この部屋７８に流体が充填されている。そして、複数の脚部７３ａ，７４ａは、各部屋７８同士が連通管７９により連通されており、この連通管７９は、内径が各部屋７８の内径より小さい絞り部として機能する。
【００５２】
本実施例では、複数の脚部７３ａ，７４ａは、セル収納部７２の四隅（外周部）の脚部７３ａと、中央部の脚部７４ａとから構成され、この四隅の脚部７３ａと、中央部の脚部７４ａとが各連通管７９により連通されており、内部に充填される流体は、高圧状態に維持されている。そして、四隅の脚部７３ａは、部屋７８に脚部本体７６を下方に付勢する付勢部材としての圧縮コイルばね８０が設けられている。なお、四隅の脚部７４ａの部屋７８に脚部本体７６を下方に付勢する付勢部材としての圧縮コイルばねを設けてもよい。
【００５３】
また、四隅の脚部７３ａは、少なくとも一つに外部から流体を充填可能な流体供給部としての流体供給孔８１が形成されており、外側から栓８２が装着されている。
【００５４】
従って、使用済燃料ラック７１は、使用済燃料プール３１の床面３１ａ上に複数の脚部７３ａ，７４ａにより載置されており、この脚部７３ａ，７４ａは、各部屋７８同士が連通管７９により連通されている。そのため、セル収納部７２に複数の燃料棒が挿入され、例えば、使用済燃料ラック７１における中央部の荷重が大きくなると、セル収容部７２は、中央部の底部が下方に撓む。このとき、中央部に位置する脚部７４ａが収縮する一方、この脚部７４ａ内の流体が連通管７９を通して四隅の脚部７３ａに流れることで、この四隅の脚部７３ａが伸張する。その結果、使用済燃料ラック７１は、その挙動がほとんど変わらずに安定する。また、四隅の脚部７３ａは、部屋７８に圧縮コイルばね８０が設けられている。そのため、セル収納部７２に複数の燃料棒が挿入され、例えば、使用済燃料ラック７１における外周部の荷重が大きくなると、四隅の脚部７３ａが収縮しようとするが、ここに圧縮コイルばね８０の付勢力が作用することから、四隅の脚部７３ａの収縮が抑制される。その結果、使用済燃料ラック７１は、その挙動がほとんど変わらずに安定する。
【００５５】
このように実施例３の使用済燃料ラックにあっては、複数の脚部７３ａ，７４ａを、セル収納部７２の下面に固定された筒部７５と、筒部７５内に鉛直方向に沿って移動自在に嵌合する脚部本体７６とで構成し、筒部７５と脚部本体７６とで区画された部屋７８に流体を充填すると共に、複数の部屋７８同士を連通管７９により連通している。
【００５６】
従って、セル収容部７２内に挿入された燃料により、セル収納部７２における重量に偏りが発生すると、それに応じて各部屋７８間で流体が移動して各脚部７３ａ，７４ａの長さが調整されることとなり、複数の脚部７３ａ，７４ａに作用する荷重を均一化することで、セル収容部７２を安定して支持することができる。
【００５７】
また、実施例３の使用済燃料ラックでは、複数の脚部７３ａ，７４ａは、セル収納部７２の外周部と中央部とにそれぞれ設けられ、外周部の脚部７３ａの部屋７８に脚部本体７６を下方に付勢する圧縮コイルばね８０を設けている。従って、セル収容部７２の外周部側に重量の偏りが発生したときには、この外周部の脚部７３ａが収縮しようとするが、圧縮コイルばね８０によりその収縮が抑制されるため、外周部の脚部７３ａの収縮によるセル収容部７２の傾きを抑制して安定して支持することができる。
【００５８】
また、実施例３の使用済燃料ラックでは、複数の脚部７３ａ，７４ａのうちの少なくとも一つに外部から流体を充填可能な流体供給孔８１を設けている。従って、流体供給孔８１により容易に各部屋７８及び連通管７９に流体を供給することができ、組付性を向上することができる。
【００５９】
なお、上述した各実施例では、各脚部の部屋同士を連通管により連通し、この連通管自体を絞り部としたが、連通管の一部にオリフィスなどの絞り部を設けてもよい。また、セル収容部に対する複数の脚部の位置は、各実施例に限定されるものであり、セル収容部の形状に応じて適宜設定すればよいものである。
【００６０】
また、上述した各実施例では、本発明の使用済燃料ラックの補強構造を加圧水型原子炉に適用して説明したが、沸騰型原子炉（ＢＷＲ：Boiling  Water  Reactor）に適用することもでき、いずれの原子炉に適用してもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１１  原子炉格納容器
１２  加圧水型原子炉
１３  蒸気発生器
３１  使用済燃料プール
３２，５１，６１，７１  使用済燃料ラック
４１，５２，６２，７２，  セル収容部
４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅ，５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ，５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ，５５ａ，６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ，６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ，６４ｆ，６４ｇ，６４ｈ，７３ａ，７４ａ  脚部
４３，７５  筒部
４４，７６  脚部本体
４６，７８  部屋
４７，５６，６５，６６，７９  連通管
８０  圧縮コイルばね（付勢部材）
８１  流体供給孔（流体供給部）
【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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