(57)【要約】【課題】地震時にロッキングが生じることを抑制して挙動を安定化させることが可能な燃料貯蔵ラックを提供する。【解決手段】燃料集合体が収納されるラックセル２を多数格納してなるベースプレート１１及びラック格納部１２からなるラック本体部と、ラック本体部を支持する複数のラック脚部１３とを備えて貯蔵ピット内に整列配置され、ラック脚部１３が貯蔵ピットの床面に対して摺動可能にラック本体部を支持する燃料貯蔵ラックにおいて、ラック本体部の下面から該ラック本体部の長手方向に沿って垂下するとともにラック脚部１３に比較して鉛直方向の長さを短く設定された垂直板１４ａと、垂直板１４ａの下端からラック本体部の幅方向に向かって延びる水平板１４ｂと、水平板１４ｂに穿設された貫通孔１４ｃとを備えるフィン１４を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料集合体が収納されるラックセルを多数格納してなるラック本体部と、前記ラック本体部を支持する複数のラック脚部とを備えて貯蔵ピット内に整列配置され、前記ラック脚部が前記貯蔵ピットの床面に対して摺動可能に前記ラック本体部を支持する燃料貯蔵ラックにおいて、
前記ラック本体部の下面から該ラック本体部の長手方向に沿って垂下するとともに前記ラック脚部に比較して鉛直方向の長さを短く設定された垂直板、及び前記垂直板の下端から前記ラック本体部の幅方向に向かって延びる水平板を備えるフィンと、
前記水平板と同一面上において設けられ前記水平板に直交する方向に前記貯蔵ピット内の冷却水を通過させる流路と
を設けたことを特徴とする燃料貯蔵ラック。
【請求項２】
前記流路が、前記水平板に形成された貫通孔である
ことを特徴とする請求項１記載の燃料貯蔵ラック。
【請求項３】
前記フィンが前記ラック本体部の長手方向に沿って複数配置され、
前記流路が、隣接する前記フィン間に設けられた間隙である
ことを特徴とする請求項１記載の燃料貯蔵ラック。
【請求項４】
前記ラック脚部が前記ラック本体部の下面の外周縁から離間した位置に固定され、
前記水平板が前記ラック本体部の下面の外周縁と前記ラック脚部との間に配設された
ことを特徴とする請求項２または請求項３記載の燃料貯蔵ラック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料集合体を収納して貯蔵ピット内に整列配置される燃料貯蔵ラックに関する。
【背景技術】
【０００２】
核燃料サイクルの終期にあって、燃焼を終えて使用できなくなった燃料集合体は、熱的に冷却する必要があることから、使用済燃料貯蔵ラックに収納され、貯蔵ピット（使用済燃料プール）に一定期間冷却状態で貯蔵される。
【０００３】
現在の原子力プラントにおいて、使用済燃料貯蔵ラックとしては、主に貯蔵ピットの床に固定される床支持型、又は貯蔵ピットの壁に固定される壁支持型のものが用いられている。
【０００４】
ところで、このような床支持型、壁支持型の使用済燃料貯蔵ラックは、使用済燃料貯蔵量の増加に対応することが難しく、また、地震発生時に水の流体付加減衰効果によってある程度免震効果を得ることが可能であるものの、大地震発生時には支持部に作用する荷重が大きくなり耐震裕度が小さくなる傾向にあった。
【０００５】
そこで現在、使用済燃料貯蔵ラックとして高い耐震性を有するフリースタンディングラック（自立型貯蔵ラック）の採用が検討されており、地震時における挙動把握のための試験が実施されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４７４５７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、上述したような自立型の貯蔵ラックは、地震時等において滑動やロッキング等といった複雑な挙動を示す。しかも、自立型の貯蔵ラックは貯蔵ピット内に複数体並べて設置されるため、滑動やロッキングが生じると、隣接する使用済燃料貯蔵ラック同士が衝突して、さらに使用済燃料貯蔵ラックの挙動に影響を及ぼし、全体の挙動評価が複雑になるという問題が考えられた。
【０００８】
特にロッキングは滑動を助長する傾向があり、ロッキングが大きくなるほど滑動量が大きくなり、滑り挙動も大きくなる。また、ロッキングが生じるとラック脚部に大きな荷重がかかるため、構造の健全性を維持するためにも地震時の応答挙動を安定化させることが求められている。
【０００９】
このようなことから本発明は、地震時等の揺れに対し、ロッキングを抑制して挙動を安定化させることを可能とした燃料貯蔵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】
【００１０】
上記の課題を解決するための第１の発明に係る燃料貯蔵ラックは、燃料集合体が収納されるラックセルを多数格納してなるラック本体部と、前記ラック本体部を支持する複数のラック脚部とを備えて貯蔵ピット内に整列配置され、前記ラック脚部が前記貯蔵ピットの床面に対して摺動可能に前記ラック本体部を支持する燃料貯蔵ラックにおいて、前記ラック本体部の下面から該ラック本体部の長手方向に沿って垂下するとともに前記ラック脚部に比較して鉛直方向の長さを短く設定された垂直板、及び前記垂直板の下端から前記ラック本体部の幅方向に向かって延びる水平板を備えるフィンと、前記水平板と同一面上において設けられ前記水平板に直交する方向に前記貯蔵ピット内の冷却水を通過させる流路とを設けたことを特徴とする。
【００１１】
また、上記の課題を解決するための第２の発明に係る燃料貯蔵ラックは、第１の発明に係る燃料貯蔵ラックにおいて、前記流路が、前記水平板に形成された貫通孔であることを特徴とする。
【００１２】
また、上記の課題を解決するための第３の発明に係る燃料貯蔵ラックは、第１の発明に係る燃料貯蔵ラックにおいて、前記フィンが前記ラック本体部の長手方向に沿って複数配置され、前記流路が、隣接する前記フィン間に設けられた間隙であることを特徴とする。
【００１３】
また、上記の課題を解決するための第４の発明に係る燃料貯蔵ラックは、第２または第３の発明に係る燃料貯蔵ラックにおいて、前記ラック脚部が前記ラック本体部の下面の外周縁から離間した位置に固定され、前記水平板が前記ラック本体部の下面の外周縁と前記ラック脚部との間に配設されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
上述した本発明に係る燃料貯蔵ラックによれば、地震時等の揺れに対し燃料貯蔵ラックに生じるロッキングを抑制して挙動を安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例１に係る燃料貯蔵ラックを模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明の実施例１に係る燃料貯蔵ラックのフィンを示す上面図である。
【図３】図２のIII−III断面図である。
【図４】本発明の実施例１に係る燃料貯蔵ラックの一部を拡大して示す側面図である。
【図５】本発明の実施例１に係る燃料貯蔵ラックの一部を拡大して示す他の側面図である。
【図６】本発明の実施例２に係る燃料貯蔵ラックを模式的に示す斜視図である。
【図７】本発明の実施例２に係る燃料貯蔵ラックのフィンを示す上面図である。
【図８】図７のVIII−VIII断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る燃料貯蔵ラックの詳細を説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１ないし図５を用いて本発明の実施例１に係る燃料貯蔵ラックについて説明する。
【００１８】
図１に示すように、本実施例において燃料貯蔵ラック１は、ベースプレート１１と、セル格納部１２と、複数（本実施例では五つ）のラック脚部１３と、複数（本実施例では二つ）のフィン１４とを備えて構成された自立型のラックとなっている。
【００１９】
本実施形態においては、ベースプレート１１及びセル格納部１２によりラック本体部が構成されており、ラック脚部１３は貯蔵ピットの床面３（図４等参照）に対して摺動可能にラック本体部を支持している。このような燃料貯蔵ラック１は貯蔵ピット内に複数体並べて整列配置される。
【００２０】
ベースプレート１１は上面視概ね長方形状に形成された板体から構成されている。セル格納部１２は概ね方形状に形成されベースプレート１１上に固定されている。このセル格納部１２には、Ｎ個（図１ではＮ＝７０）のラックセル（鉛直セル）２が複数列（図１では７×１０列）に整列した状態で格納されている。ラックセル２は角管からなり原子炉から取り出された使用済燃料を収納するものである。ラック脚部１３はベースプレート１１の下部の各角部近傍及び中央部に固定されてベースプレート１１及びセル格納部１２を支持している。そして、フィン１４は図１に示すようにベースプレート１１の下面であってラック脚部１３の外側に、ベースプレート１１の長辺方向（以下、長手方向という）に沿って延設されている。
【００２１】
フィン１４は、図１ないし図３に示すように、ベースプレート１１の下面から垂下する板状の垂直板１４ａと、垂直板１４ａの下端から該垂直板１４ａとは直交する水平方向であってラック脚部１３側へ向かって延びる水平板１４ｂとを備えて断面視Ｌ字状に形成されている。そして、水平板１４ｂには上下方向に貫通する一つの貫通孔１４ｃが形成されている。貫通孔１４ｃは、水平板１４ｂの外周縁から所定幅離間した位置にフィン１４の長手方向に沿って延設されている。
【００２２】
さらに、図４に示すように、垂直板１４ａの鉛直方向の長さはラック脚部１３の鉛直方向の長さに比較して所定長さＬ１だけ短くなっている。また、水平板１４ｂの垂直板１４ａに直交する方向の長さは垂直板１４ａからラック脚部１３までの距離に比較して所定長さＬ２だけ短くなっている。これにより、水平板１４ｂと貯蔵ピットの床面３との間、及び、水平板１４ｂとラック脚部１３との間はそれぞれ離間した状態となっている。
【００２３】
なお、上記所定長さＬ１としては、地震時等においてロッキングにより燃料貯蔵ラック１が傾倒した場合にフィン１４が貯蔵ピットの床面３に当接する程度、より詳しくは、フィン１４が貯蔵ピットの床面３に当接することで該フィン１４がストッパーとして機能して燃料貯蔵ラック１の転倒を抑制することが可能な程度の長さとする。また、上記所定長さＬ２としては、水平板１４ｂがラック脚部１３に当接することを防止するとともに貫通孔１４ｃの大きさを十分確保することができる程度の長さとする。
【００２４】
このように構成される本実施例に係る燃料貯蔵ラックによれば、地震時等の揺れに対し、図３に矢印で示すように、貯蔵ピット内の冷却水がフィン１４の貫通孔１４ｃを通過することによりオリフィン効果によるダンピングが生じ、燃料貯蔵ラック１のロッキングを抑制することができる。
【００２５】
また、フィン１４をラック脚部１３の外側に設けたことにより、万が一燃料貯蔵ラック１のロッキングが大きくなった場合には、フィン１４自体、具体的には垂直板１４ａの下端が貯蔵ピットの底面３に当接して燃料貯蔵ラック１の転倒を直接防止することができる。
【００２６】
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、本実施例ではフィン１４に一つの貫通孔１４ｃを設ける例を示したが、貫通孔は一つに限らず、ベースプレート１１の長手方向又は短辺方向（以下、幅方向という）に複数配設する、または、ベースプレート１１の長手方向および幅方向に複数配設する等、地震時等の揺れに対し該貫通孔を冷却水が通過することでダンピングを発生させることができる数および形状であればよい。
【００２７】
また、本実施例では、水平板１４ｂが垂直板１４ａの下端からラック脚部１３側に向かって延設される例を示したが、垂直板１４ａをベースプレート１１の長辺側の外縁から一定距離離間した位置に固定するとともに水平板１４ｂが垂直板１４ａの下端から該垂直板１４ａとは直交する水平方向であってラック脚部１３とは反対側に向かって延びるようにフィン１４を配置しても構わない。
【００２８】
また、本実施例では、フィン１４を垂直板１４ａと水平板１４ｂとから構成し断面視Ｌ字状とする例を示したが、フィン１４の形状としては、ベースプレート１１に固定される垂直板と、貫通孔を有し、地震時等の揺れが発生し燃料貯蔵ラック１のロッキングが生じた際に冷却水が貫通孔を通過することによりダンピングを発生させることができる水平板とを備える構成であればよく、例えば、垂直板の下端に対し水平板が断面視Ｔ字状に当接するように形成するとともに、垂直板を挟んで貫通孔を設けるなどしてもよい。
【００２９】
また、本実施例ではフィン１４をラック脚部１３に対して外側に設置する例を示したが、フィン１４を設置する位置は上述した実施例に限定されるものではない。ただし、ラック脚部１３に対して外側にフィン１４を設置すれば、上述したように燃料貯蔵ラック１のロッキングが大きくなった場合に、フィン１４自体が貯蔵ピットの底面３に当接することにより傾倒する燃料貯蔵ラック１を直接支持することができるという効果が得られ、より好適である。
【実施例２】
【００３０】
図６及び図７を用いて本発明の実施例２に係る燃料貯蔵ラックについて説明する。
本実施例は、図１ないし図５に示し上述した実施例１に係る燃料貯蔵ラックのフィン１４に代えて、図６ないし図８に示す複数（本実施例では八つ）のフィン１６を用いるものである。その他の構成については実施例１において説明した構成と概ね同様であり、以下、同様の作用を奏する部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３１】
図６ないし図８に示すように、フィン１６はベースプレート１１の下面であってラック脚部１３の外側に、該ベースプレート１１の長辺方向に沿って四つずつ等間隔に配設されている。フィン１６は、ベースプレート１１の下面から垂下する板状の垂直板１６ａと、垂直板１６ａの下端から該垂直板１６とは直交する水平方向であってラック脚部１３側へ向かって延びる水平板１６ｂとを備えて断面視Ｌ字状に形成されている。なお、フィン１６は実施例１において説明したフィン１４とは異なり貫通孔は備えていないものとする。
【００３２】
さらに、図４に示し上述したフィン１４と同様、垂直板１６ａの鉛直方向の長さはラック脚部１３の鉛直方向の長さに比較して短く、また、水平板１６ｂの垂直板１６ａに直交する方向の長さは垂直板１６ａからラック脚部１３までの距離に比較して短くなっている。これにより、水平板１６ｂと貯蔵ピットの床面３との間、及び、水平板１６ｂとラック脚部１３との間はそれぞれ離間した状態となっている。
【００３３】
このように構成される本実施例に係る燃料貯蔵ラックによれば、実施例１に係る燃料貯蔵ラックと同様、地震時等の揺れに対し、貯蔵ピット内の冷却水が隣接するフィン１６間の間隙を通過することによりオリフィン効果によるダンピングが生じ、燃料貯蔵ラック１のロッキングを抑制することができる。
【００３４】
また、フィン１６をラック脚部１３の外側に設けたことにより、万が一燃料貯蔵ラック１のロッキングが大きくなった場合には、フィン１６自体、具体的には垂直板１６ａの下端が貯蔵ピットの底面３に当接して燃料貯蔵ラック１の転倒を直接防止することができる。
さらに加えて、水平板１６ｂに貫通孔を設ける必要がないため上述した実施例１に係る燃料貯蔵ラックに比較してフィン１６の製造が容易になる。
【００３５】
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、本実施例では、八つのフィン１６を用いる例を示したが、フィン１６は、地震時等の揺れが発生した場合に隣接するフィン間の間隙を冷却水が通過することで燃料貯蔵ラック１に対してダンピングを発生させることができればよく、フィン１６の数は上述した実施例に限定されるものではない。
【００３６】
また、実施例１において説明したフィン１４と同様、本実施例ではフィン１６を垂直板１６ａに対して水平板１６ｂがラック脚部１３側に位置するように配置する例を示したが、垂直板１６ａを水平板１６ｂに対してラック脚部１３側に配置するようにしても構わない。
【００３７】
また、本実施例では、フィン１６を垂直板１６ａと水平板１６ｂとから構成し断面視Ｌ字状とする例を示したが、フィン１６の形状としては、ベースプレート１１に固定される垂直板１６ａと、地震時等の揺れが発生し燃料貯蔵ラック１のロッキングが生じた際に冷却水が通過することにより燃料貯蔵ラック１の揺れに対するダンピングを発生させることができる間隙を設けることが可能な水平板とを備える構成であればよく、例えば、垂直板の下端に対し水平板が断面視Ｔ字状に当接するようにフィン１６を形成する、垂直板に代えて棒状の部材を用い、該棒状の部材の下端に水平板を設けるなどしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、燃料集合体を収納して貯蔵ピット内に整列配置される自立型の燃料貯蔵ラックに適用して好適なものである。
【符号の説明】
【００３９】
１  燃料貯蔵ラック
２  ラックセル
３  貯蔵ピット床面
１１  ベースプレート
１２  セル格納部
１３  ラック脚部
１４，１６  フィン
１４ａ，１６ａ  垂直板
１４ｂ，１６ｂ  水平板
１４ｃ  貫通孔
【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】
2013186015.tif 000008
【図７】
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【図８】
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