(57)【要約】【課題】セキュリティ性の向上と取水流量の確保とを両立できるようにした原子力発電所の取水口防護装置を提供すること。【解決手段】原子力発電所の取水口防護装置２０は、原子力発電所の取水口１３を防護するための装置である。取水口防護装置２０は、取水口１３が水を取り込む取水領域１３Ｓを水面１の下に制限する浮遊式ゲート２２を備える。さらに取水領域１３Ｓの面積が所定の下限面積（＝Ｈ２×Ｗ１）未満になるのを防止すべく、浮遊式ゲート２２の閉位置を規制する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子力発電所の取水口を防護するための取水口防護装置であって、
前記取水口が水を取り込む取水領域を水面下に制限する浮遊式ゲートを備え、
前記取水領域の面積が所定の下限面積未満になるのを防止すべく、前記浮遊式ゲートの閉位置を規制する、
原子力発電所の取水口防護装置。
【請求項２】
前記取水領域の面積が前記所定の下限面積未満になるのを防止するために、前記浮遊式ゲートの閉位置を規制する位置規制部材を設ける、
請求項１に記載の原子力発電所の取水口防護装置。
【請求項３】
前記浮遊式ゲートは、常時所定範囲内の喫水を確保するように、水位に応じて上下動可能に設けられる、
請求項２に記載の原子力発電所の取水口防護装置。
【請求項４】
水位に応じて上下動する前記浮遊式ゲートをガイドするガイド部材を備える、
請求項２に記載の原子力発電所の取水口防護装置。
【請求項５】
前記浮遊式ゲートの上端は、常時、前記取水口の上端以上の位置に位置するように形成されている、
請求項４に記載の原子力発電所の取水口防護装置。
【請求項６】
前記浮遊式ゲートと前記位置規制部材と前記ガイド部材とは、前記取水口の前面側に設けられている、
請求項４に記載の原子力発電所の取水口防護装置。
【請求項７】
前記位置規制部材は、上下に所定量伸縮可能に構成されており、前記位置規制部材が下限位置に達した場合に前記所定の下限面積が確保される、
請求項４に記載の原子力発電所の取水口防護装置。
【請求項８】
前記ガイド部材は、前記浮遊式ゲートを上下方向に貫通して設けられるガイド穴と、前記各ガイド穴に摺動可能に挿通されるガイドレール部材とを含んで構成される、
請求項１に記載の原子力発電所の取水口防護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力発電所の取水口防護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所では、海水などの外部の水を取り込んで使用する。漂流物や水中生物などが取水口に付着したりふさいだりすると、取水口の機能が低下する。そこで、取水口の機能を維持するための防護装置が必要となる（特許文献１〜３）。さらに近年では、セキュリティ維持の観点から、外部からの侵入者防止も求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−０３７７４０号公報
【特許文献２】特開２００５−２１３８５８号公報
【特許文献３】特開２００４−３００６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術では、取水口の周りにスクリーンを設置するなどして水中生物や漂流物、ごみなどが取水口に侵入したりふさいだりするのを抑制しているが、外部からの侵入者を防止するという観点に欠けている。従って、セキュリティ向上の点で改善の余地がある。その一方、原子力発電所は取水口を介して所定量以上の水を取り込む必要があり、取水流量の確保とセキュリティ維持とを両立させる必要がある。しかし、従来技術には、このような取水流量の確保とセキュリティ維持とを両立させるという観点も含まれていない。
【０００５】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたもので、その目的は、セキュリティ性を向上できるようにした原子力発電所の取水口防護装置を提供することにある。本発明の他の目的は、セキュリティ性の向上と取水流量の確保とを両立できるようにした原子力発電所の取水口防護装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決すべく、本発明に従う原子力発電所の取水口防護装置は、原子力発電所の取水口を防護するための取水口防護装置であって、取水口が水を取り込む取水領域を水面下に制限する浮遊式ゲートを備え、取水領域の面積が所定の下限面積未満になるのを防止すべく浮遊式ゲートの閉位置を規制する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、浮遊式ゲートにより取水領域を水面下に制限できるため、第三者の侵入経路の少なくとも一部を水中にすることができ、侵入を困難にすることができる。さらに、取水領域の面積が下限面積未満となるのを防止するように、浮遊式ゲートの閉位置を規制するため、取水流量の確保とセキュリティ維持を両立できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】取水設備を示す斜視図。
【図２】図１中の矢示ＩＩ方向から見た断面図。
【図３】第２実施例に係る取水設備を示す斜視図。
【図４】第３実施例に係る取水設備を正面から見た模式図。
【図５】第４実施例に係る取水口防護装置の斜視図。
【図６】第５実施例に係る取水設備の断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態では、以下に詳述するように、取水口防護装置２０を、バースクリーン１４の手前となる取水口１３の前面に位置して取水設備１０に設ける。そして、取水口防護装置２０は、取水口１３が海面１の下に制限されるよう、常時喫水を確保する浮遊式ゲート２２と、浮遊式ゲート２２の下端が取水流量を確保できる範囲で浮遊動するよう動作を制限するための位置規制部材２３，２４と、浮遊式ゲート２２の潮位変動による上下動を案内するガイド部２１とを備えて構成される。
【実施例１】
【００１０】
図１および図２を用いて第１実施例を説明する。図１は、原子力発電所に設けられる取水設備１０の斜視図を示す。図２は、図１中の矢示ＩＩ方向の断面図を示す。
【００１１】
取水設備１０は、原子力発電所の付属設備であり、海洋や湖などの水域に面して例えば海底３の上に設置されている。以下では、取水設備１０が海水を取り込む場合を例に挙げて説明する。取水設備１０は、例えば、構造体１１と、構造体１１の内部に設けられる流路１２と、流路１２の途中に設けられるバースクリーン１４と、取水口１３の前面に設けられる取水口防護装置２０と、を備えて構成されている。
【００１２】
構造体１１は、例えば鉄筋コンクリートなどから断面略角筒状に形成されており、その内部には長手方向にわたって流路１２が設けられている。流路１２の一方の開口部は、海洋に面して開口する取水口１３である。流路１２の他方の開口部は、図外の復水器などに接続される流出口（不図示）である。
【００１３】
バースクリーン１４は、取水口１３の奥に位置して流路１２の途中に設けられており、所定間隔で離間して配設された複数のバーから構成されている。取水口１３から流路１２内に流入しした海水は、バー間の隙間を介して流れる際に、クラゲや海藻などの海生生物、ゴミなどの漂流物が捕獲され除去される。
【００１４】
取水口防護装置２０は、の取水口１３の前面側に位置して構造体１１に設けられており、取水口１３を海生生物、漂流物、第三者などから防護する。取水口防護装置２０は、例えば、ガイド部２１と、浮遊式ゲート２２と、ストッパ部２３，２４を備える。
【００１５】
一対のガイド部２１は、取水口１３の左右両側に対向して設けられている。各ガイド部２１は、浮遊式ゲート２２の左右方向両端部付近を摺動可能に挟持するための溝部（不図示）を有する。各ガイド部２１は、海面１の上下に応じて上下動する浮遊式ゲート２２を左右両側から支持する。もしも機械構造上可能であれば、図示のようにいわゆる両持ち式で浮遊式ゲート２２を支持する構成に代えて、左右いずれか一方のみで浮遊式ゲート２２を支持する構成を採用してもよい。
【００１６】
ここで、ガイド部２１は浮遊式ゲート２２の動きを、潮位変動に伴う上下方向の浮遊動のみに制限する。浮遊式ゲート２２の上下方向の位置は潮位変動に伴い時間変動するが、潮位が変化しても喫水Ｈ４は変動しない。ガイド部２１と浮遊式ゲート２２の間には所定の取付上のクリアランスが必要となるが、浮遊式ゲート２２の２２が前後方向に変位するのを規制できるようにガイド部２１を構成するのが好ましい。さらに、ガイド部２１が円滑に浮遊式ゲート２２の上下動をガイドできるように、溝部の内面には例えば自己潤滑性の樹脂などを設けてもよい。
【００１７】
浮遊式ゲート２２は、常に所定範囲内の喫水Ｈ４を確保できるように構成されており、海面１の上下に応じて上下方向に変位する。浮遊式ゲート２２は、金属材料、合成樹脂材料、セラミックス材料などの種々の材料から形成可能であるが、一定の喫水を長年にわたって維持することができ、かつ、取水口１３内への侵入を試みる第三者からの攻撃に耐えることのできる材料を用いて構成すればよい。
【００１８】
なお「所定範囲内の喫水Ｈ４」とは、喫水Ｈ４が潮位変化や気候、周囲環境などに応じて変動しうることを考慮した表現である。「所定範囲」の値は、取水設備１０の設置環境などに応じて適宜決定することができる。一つの例として、海面１から海面下の浮遊式ゲート２２を見下ろした場合に、浮遊式ゲート２２の下端が見えにくくなるような値に喫水Ｈ４を設定すれば、セキュリティ性が高まる。海面上の第三者が喫水Ｈ４の深さをわかりにくくすれば、侵入意欲をそぐことができる。
【００１９】
「位置規制部材」の一例であるストッパ部２３，２４は、取水口１３の前面側下方に位置して構造体１１に左右に離間して設けられている。ストッパ部２３，２４は、接触部２３と、接触部２３を支持する脚部２４から構成される。接触部２３は、取水口１３の下端から距離Ｈ２だけ離れた位置で、浮遊式ゲート２２の下端に当接する。接触部２３の上面には、浮遊式ゲート２２の下端と接触する際のショックや音を低減するために、ゴム材料や合成樹脂材料からなる衝撃吸収部を設けてもよい。脚部２４の上端は接触部２４の下面に取り付けられており、脚部２４の下端はＬ字状に曲がって構造体１１に取り付けられている。脚部２４は、上述のように、接触部２３の上面が、取水口１３の下端から上方に距離Ｈ２だけ離れた場所に位置するように支持している。左右一対の脚部２４は離間して設けられているため、各脚部２４間には隙間が形成される。さらに、各脚部２４と取水口１３の左右両側との間にも隙間が形成される。これらの隙間の存在により、浮遊式ゲート２２が閉じている場合でも、海水は取水口１３に流入できる。
【００２０】
浮遊式ゲート２２は、引き潮につれて下降すると、その下端が接触部２３に当接して停止する。浮遊式ゲート２２の沈降がストッパ部２３，２４により規制された場合、取水口１３のうち取水領域１３Ｓの高さ寸法は、取水口１３の下端から接触部２３の上面までの距離Ｈ２となる。それ以外の場合、すなわち浮遊式ゲート２２が接触部２３の上面よりも上方に位置する場合、取水領域１３Ｓの高さ寸法は、上記距離Ｈ２に接触部２３の上面と浮遊式ゲート２２の下端との間の離間距離Ｈ５を加えた値となる。
【００２１】
取水領域１３Ｓとは、取水口１３の全体のうち実際に海水を取り込むことの可能な範囲を示す。取水口１３の全開口面積のうち、浮遊式ゲート２２で塞がれている部分は、海水を取り込むことができない。取水領域１３Ｓは、取水口１３の全開口面積から浮遊式ゲート２２が取水口１３を塞いでいる面積を差し引いた値となる。
【００２２】
ここで取水口１３の高さ寸法をＨ１、幅寸法をＷ１とすると、取水口１３の面積Ｓ１はＨ１×Ｗ１となる。取水領域１３Ｓの面積Ｓ２は、（Ｈ２＋Ｈ５）×Ｗ１、または、Ｈ２×Ｗ１のいずれかとなる。なお、接触部２３の上面と取水口１３の上端までの距離をＨ３として図示する。上述のように浮遊式ゲート２２の沈降可能位置はストッパ部２３，２４により規定されているため、取水領域１３Ｓの面積は下限面積（Ｈ２×Ｗ１）未満に低下することはない。
【００２３】
一方、浮遊式ゲート２２がストッパ部２３，２４で規制される位置まで沈降して閉じた状態において、浮遊式ゲート２２の上側は取水口１３の上側を覆っている。つまり、浮遊式ゲート２２の位置が潮位などで変動した場合でも、浮遊式ゲート２２の上端と取水口１３の上端との間に実質的な隙間は生じない。実質的な隙間は生じないとは、第三者の侵入や流木などの異物の侵入を防止できる程度の隙間は生じないという意味である。
【００２４】
図２の断面図を参照する。図２に示す状態では、浮遊式ゲート２２はストッパ部２３，２４で規制される位置まで沈降して停止している。もしもボートなどに乗った第三者２が取水口１３に近づけた場合、第三者２は、接触部２３の下側まで潜らないと、取水口１３を通過することはできない。さらに第三者は、脚部２４間の隙間の向こうがどのような構造、状況であるかを知る事が難しい。取水口１３の先は海面下にあり、海上から見通すことはできないためである。従って、取水設備１０への侵入を試みようとする第三者は、状況のわからない場所に向かって潜水しなければならず、物理的にも心理的にも侵入は困難となる。
【００２５】
このように構成される本実施例によれば、以下の効果を奏する。本実施例では、常時所定範囲の喫水Ｈ４を確保する浮遊式ゲート２２を取水口１３に設けて、取水口１３のうち海面上の領域を浮遊式ゲート２２で覆い隠し、取水領域１３Ｓを海面下に設定する。取水設備１０へ海側から侵入を試みる第三者は、取水領域１３Ｓを通るしか方法はない。取水口１３の全開口面積のうち取水領域１３Ｓ以外の領域は、浮遊式ゲート２２で塞がれているためである。従って、第三者の侵入経路の少なくとも一部を海中とし、潜水を余儀なくさせることで第三者の侵入を阻害する。これにより、潮位によらず、取水設備１０のセキュリティ性を向上できる。
【００２６】
さらに本実施例では、浮遊式ゲート２２の閉位置（沈降位置）をストッパ部２３，２４で規制することで、取水領域１３Ｓの下限面積を確保する。従って、原子力発電所の必要とする海水を確保しつつ、セキュリティ性を高めることができる。
【００２７】
さらに本実施例では、取水口１３の前側に取水口防護装置２０を設けるため、既存の取水設備１０にいわゆる後付けで取り付けることができる。従って、新設既設を問わずに、取水設備１０のセキュリティ性を比較的容易に高めることができる。
【００２８】
さらに本実施例では、ガイド部２１は潮位変動に応じて浮遊式ゲート２２の上下動をガイドするため、浮遊式ゲート２２はガイド部２１に対して常時摺動する。従って、ガイド部２１の溝部や浮遊式ゲート２２の表面に付着する海洋生物やゴミなどの異物を、潮位変動で生じる摺動を利用して自動的に除去、清掃することができる。溝部の全体を清掃等できるわけではないが、浮遊式ゲート２２とガイド部２１とが摺接して移動する範囲内の異物は自動的に除去できるため、メンテナンス作業を低減することができ、メンテナンスコストを少なくできる。
【実施例２】
【００２９】
図３を用いて第２実施例を説明する。本実施例を含む以下の各実施例は第１実施例の変形例に該当するため、第１実施例との相違を中心に述べる。本実施例の取水口防護装置２０Ａでは、ガイド部２１Ａ、ストッパ部２３，２４Ａ、および浮遊式ゲート２２Ａに改良を加えている。
【００３０】
ガイド部２１Ａには、複数のガイドローラ２５を配設されている。各ガイドローラ２５は浮遊式ゲート２２の左右両端面と接触し、摺動抵抗を低下させる。これにより、浮遊式ゲート２２は、潮位変化に応じて円滑に上下動することができる。
【００３１】
ストッパ部２３，２４Ａの脚部２４Ａは、第１実施例と異なり、真っ直ぐに形成されており、接触部２３に接触する浮遊式ゲート２２の重量を垂直方向から受け止める。これにより、脚部２４の寿命を延ばすことができ、取水口防護装置２０Ａの信頼性を高めることができる。
【００３２】
浮遊式ゲート２２の前面の喫水線よりも下側の領域には、海中との区別がつきにくいような迷彩色塗装２６を施している。これにより、海上から第三者が浮遊式ゲート２２の喫水を観察した場合でも、喫水の深さはわかりにくい。
【００３３】
このように構成される本実施例も第１実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例では、上述の作用効果も得ることができる。
【実施例３】
【００３４】
図４を用いて第３実施例を説明する。本実施例では、ストッパ部２３Ｂ，２４Ｂを伸縮可能に構成する。図４は、取水口防護装置２０Ｂを正面から見た概略図である。一対の脚部２４Ｂは交差して設けられており、その中間部が回動支持部２７により回動可能に支持されている。
【００３５】
図４（ａ）に示すように、浮遊式ゲート２２が接触部２３Ｂに接触していない場合、接触部２３Ｂと脚部２４Ｂの設置面（例えば海底３）との間の距離をＨ６（ａ）とする。図４（ｂ）に示すように、浮遊式ゲート２２が接触部２３Ｂに接触した場合、接触部２３Ｂと脚部２４Ｂの設置面との間の距離をＨ６（ｂ）とする。接触時の距離Ｈ６（ｂ）は、非接触時の距離Ｈ６（ａ）よりも小さい（Ｈ６（ｂ）＜Ｈ６（ａ））。つまり、ストッパ部２３Ｂ，２４Ｂは、浮遊式ゲート２２の接触に応じて所定量（＝Ｈ６（ａ）−Ｈ６（ｂ））だけ伸縮する。そして、この伸縮により、浮遊式ゲート２２が接触部２３Ｂへ着座するときの衝撃を緩和するダンパ機能を実現している。図示は省略するが、ストッパ部２３Ｂ，２４Ｂと回動支持部２７は、ダンパ機能を実現するためのバネなどを備えているものとする。
【００３６】
このように構成される本実施例も第１実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例では、ダンパ機能を有するストッパ部２３Ｂ，２４Ｂを設けるため、浮遊式ゲート２２が閉位置まで沈降して停止する際の衝撃を緩和することができる。
【実施例４】
【００３７】
図５を参照して第４実施例を説明する。本実施例の取水口防護装置２０Ｃでは、ガイド部２１Ｃは、浮遊式ゲート２２を上下方向に貫通して設けられるガイド穴２８と、各ガイド穴２８に摺動可能に挿通されるガイドレール部２９とを含んで構成する。
【００３８】
浮遊式ゲート２２の左右両側には、浮遊式ゲート２２を上下に貫通するガイド穴２８がそれぞれ形成されている。各ガイド穴２８には、ガイドレール部２９が摺動可能に挿通されている。ガイドレール部２９の両端部は、取水設備１０の構造体１１の前面側に取り付けられている。
【００３９】
浮遊式ゲート２２は潮位低下に応じて沈降するが、ガイドレール部２９の下端の屈曲部に接触すると停止する。つまり、ガイドレール部２９の下側は、接触部２１Ｃとしての機能を発揮する。
【００４０】
このように構成される本実施例も第１実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例では、ガイド部２１Ｃを浮遊式ゲート２２の内部に設けるため、構造を簡素化することができる。さらに本実施例では、ガイド部２１Ｃを構成するガイドレール部２９の下側にストッパ部としての機能を持たせることができるため、より一層取水口防護装置２０Ｃの構成を簡素化することができる。なお、ガイド部２１Ｃは、浮遊式ゲート２２の左右両側に限らず、幅方向の中間部にも一つまたは複数設けてもよい。浮遊式ゲート２２の中間部に配置するガイド部２１のガイドレール部２９には、その下側の途中にリング状の接触部２３Ｃを設ければよい。
【実施例５】
【００４１】
図６を参照して第６実施例を説明する。本実施例では、取水口防護装置２０Ｄを取水口１３の奥に設けている。
【００４２】
構造体１１の上部には、取水口１３とバースクリーン１４の間に位置して、浮遊式ゲート２２Ｄを取り付けるための取付収容部１５が設けられている。取付収容部１５には、浮遊式ゲート２２Ｄの上端が上下に移動可能に設けられている。浮遊式ゲート２２Ｄは、ガイド部２１Ｄにガイドされながら、潮位に応じて上下動する。浮遊式ゲート２２Ｄの下側には、浮遊式ゲート２２Ｄの閉位置を規定するためのストッパ部２３Ｄ，２４Ｄが設けられている。
【００４３】
このように構成される本実施例も第１実施例とほぼ同様の作用効果を奏する。ただし、本実施例の取水口防護装置２０Ｄは、構造体１１の内部に設けられているため、既設の取水設備１０へ後付けで設置するのは難しい。しかし、本実施例では、構造体１１を利用して浮遊式ゲート２２Ｄの上側を保護することができ、第三者の攻撃に対する防衛力を高めることができる。
【００４４】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。例えば、上述した各実施例は適宜組み合わせて使用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１：海面、２：第三者、３：海底、１０：取水設備、１１：構造体、１２：流路、１３：取水口、１４：バースクリーン、２０：取水口防護装置、２１：ガイド部、２２：浮遊式ゲート、２３：接触部、２４：脚部
【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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