JP5709400B2 - 核燃料貯蔵用ラック及び核燃料貯蔵用ラック群 - Google Patents
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Description
すなわち本発明は、核燃料集合体を収納した状態で貯蔵ピット内に整列配置して貯蔵される核燃料貯蔵用ラックであって、前記核燃料集合体を収納する直方体状のラック本体と、前記貯蔵ピットの底面に対して摺動可能に前記ラック本体を支持する支持脚部と、前記ラック本体の側面の左右縁部に配設され、該側面から突出する衝突部材と、を備え、前記衝突部材は、前記側面から立設された板状の支持体と、該支持体における前記側面とは反対側の端部に連結されて、該側面に平行となるように形成された板状の衝突体と、を備え、前記衝突体は、隣り合う他の核燃料貯蔵用ラックにおける前記側面と、この側面に配設された衝突部材の衝突体と、の間に配置されることを特徴とする。
また、前記衝突部材は、前記側面から立設された板状の支持体と、該支持体における前記側面とは反対側の端部に連結されて、該側面に平行となるように形成された板状の衝突体と、を備えるので、下記の効果が得られる。
すなわち、地震発生時において、ラック本体の側面に平行となるように形成された衝突体が、衝突の衝撃を確実に受けるとともに、該衝突体を支持する支持体及びこれらの連結部分がより塑性変形しやすい構成とされている。従って、衝突部材による衝撃吸収効果が確実に得られる。
また、前記衝突体は、隣り合う他の核燃料貯蔵用ラックにおける前記側面と、この側面に配設された衝突部材の衝突体と、の間に配置される。
この構成により、核燃料貯蔵用ラックの衝突部材は、隣り合う他の核燃料貯蔵用ラックの前記側面に衝突して塑性変形し衝撃を吸収するのみならず、隣り合う核燃料貯蔵用ラック同士が互いに離間する方向に相対移動した際に、下記のような効果を奏することとなる。すなわち、前記相対移動の際、隣り合う核燃料貯蔵用ラックの衝突体同士が係合して、核燃料貯蔵用ラック同士が、それ以上に互いに離間することを規制する。これにより、これら核燃料貯蔵用ラック同士が再び接近して衝突部材が衝突するようなことがあっても、その衝撃が抑制される。また、衝突体同士が係合する際の衝撃に着目すると、これら衝突体やその支持体との連結部分が塑性変形しやすくされていることから、この係合時の衝撃も緩和される。
このように、隣り合う核燃料貯蔵用ラックの衝突部材同士が係合可能に配設されているので、地震が発生した際、核燃料貯蔵用ラックが予期せぬ方向へ向かって移動、ロッキングしても、これら衝突部材同士が係合して、この核燃料貯蔵用ラックが揺れる振幅の大きさを確実に抑制できるとともに、衝突部材の衝突の衝撃を緩和できる。
さらに、衝突部材の衝突体同士に挟まれる領域には、水が存在しており、地震が発生した際に、下記のような効果を奏する。すなわち、隣り合う核燃料貯蔵用ラック同士が、互いに接近する向き(互いの衝突体間の間隔を広げる向き)に相対移動すると、前記領域に負圧が生じる(流体抵抗が大きくなる)ことから、この相対移動が抑制される。また、隣り合う核燃料貯蔵用ラック同士が、互いに離間する向き(互いの衝突体間の間隔を縮める向き)に相対移動すると、前記領域に正圧が生じる(流体抵抗が大きくなる)ことから、この相対移動が抑制される。
このように、前記領域に存在する水の流体付加減衰効果により、核燃料貯蔵用ラックの移動、ロッキングが確実に抑制されるのである。尚、この衝突部材が、前記側面において上下方向に延在して設けられた場合には、前述の効果がより顕著に得られることとなる。 また、隣り合う核燃料貯蔵用ラックの対向する前記側面同士の間隔を比較的小さく設定できるとともに、核燃料貯蔵用ラックを密集するように整列配置できる。従って、貯蔵ピット内のスペースを有効に利用できる。
また、本発明に係る核燃料貯蔵用ラックにおいて、前記衝突部材は、弾性変形により衝撃を吸収する構成であることとしてもよい。
本発明に係る核燃料貯蔵用ラックによれば、衝突部材は、例えば板ばね等を用いて構成される。この衝突部材は弾性変形するので、衝突の衝撃により変形しても、形状が復元して、衝撃を繰り返し緩和することができる。従って、地震が繰り返し発生した場合であっても、安定して前述の効果を奏することとなる。
図30に示すように、本発明は、例えば原子力発電所で生じた使用済み核燃料(使用済み核燃料棒)を収納した状態で、核燃料貯蔵施設2の貯蔵ピット3内に整列配置して貯蔵される核燃料貯蔵用ラック及び核燃料貯蔵用ラック群に関するものである。また、貯蔵ピット3内には水が貯留されており、核燃料貯蔵用ラック(核燃料貯蔵ラック群)は、水中に貯蔵され、保管される。
支持脚部5は、多段円柱状をなしており、ラック本体6の底部から下方へ向けて複数突設されているとともに、これらが互いに間隔をあけて配置されている。詳しくは、これら支持脚部5は、前記底部の隅部に配置されており、その下端部が上端部よりも拡径して形成されている。
また、支持脚部5は、多段円柱状をなしており、ラック本体6の底部から下方へ向けて複数突設されているとしたが、支持脚部5は、貯蔵ピット3の底面3bに対して摺動可能にラック本体6を支持するものであればよいことから、その形状や数は限定されない。
次に、本発明の第2参考例に係る核燃料貯蔵用ラックC及びこれを複数用いて整列配置した核燃料貯蔵用ラック群Dについて、図3及び図4を参照して説明する。尚、前述の参考例と同一部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
次に、本発明の第3参考例及び本発明の実施形態に係る核燃料貯蔵用ラックEについて、図5〜図7を参照して説明する。尚、前述の参考例と同一部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
詳しくは、前述した剛体からなる衝突部材8の代わりに、本参考例及び本発明の実施形態では、塑性変形により衝撃を吸収する構成とされた衝突部材9を用いている。
図6は、本参考例の変形例を示しており、図7は、本発明の実施形態を示している。
次に、本発明の第4参考例及び本発明の実施形態に係る核燃料貯蔵用ラックFについて、図8〜図12を参照して説明する。尚、前述の参考例及び実施形態と同一部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
この核燃料貯蔵用ラックFの衝突部材9における支持体9Aは、ラック本体6の側面7から離間するに従い漸次該側面7の面方向のうちいずれかの方向に向かって傾斜して形成されている。詳しくは、支持体9Aは、側面7から離間するに従い漸次該側面7の左右方向のいずれかに向かって傾斜して形成されている。
図9は、本参考例の変形例を示しており、図10〜図12は、本発明の実施形態の変形例を示している。
このような構成によれば、前述した効果が確実に得られる。
次に、本発明の第5参考例に係る核燃料貯蔵用ラックG及びこれを複数用いて整列配置した核燃料貯蔵用ラック群Hについて、図13、図14を参照して説明する。尚、前述の参考例及び実施形態と同一部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
次に、本発明の第6参考例に係る核燃料貯蔵用ラックIについて、図15を参照して説明する。尚、前述の参考例及び実施形態と同一部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
次に、本発明の第7参考例に係る核燃料貯蔵用ラックJについて、図16を参照して説明する。尚、前述の参考例及び実施形態と同一部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
次に、本発明の第8参考例に係る核燃料貯蔵用ラックK及びこれを複数用いて整列配置した核燃料貯蔵用ラック群Lについて、図17〜図22を参照して説明する。尚、前述の参考例及び実施形態と同一部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
図17、図18に示すように、この衝突部材14は、側面7から突出する凸状の衝突部14Aを備えている。
図19に示すように、衝突部材14は、側面7において上下方向に離間して複数設けられていてもよい。この例では、図20(a)に示すように、衝突部材14の上下両端部が側面7に固定されている。
次に、本発明の第9参考例に係る核燃料貯蔵用ラックM及びこれを複数用いて整列配置した核燃料貯蔵用ラック群Nについて、図23〜図26を参照して説明する。尚、前述の参考例及び実施形態と同一部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
次に、本発明の第10参考例に係る核燃料貯蔵用ラックO及びこれを複数用いて整列配置した核燃料貯蔵用ラック群Pについて、図27〜図29を参照して説明する。尚、前述の参考例及び実施形態と同一部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
すなわち、核燃料貯蔵用ラックは、陸上輸送用コンテナに収容可能な外形に設定されることとしてもよい。
また、支持脚部5は、ラック本体6の下面における四隅に配設されており、側面7の左右方向に隣り合う一対の支持脚部5、5同士の間隔(軸間距離)は、ラック本体6の転倒を防止可能に設定されることとしてもよい。
3a 貯蔵ピットの側壁
3b 貯蔵ピットの底壁(底面)
5 支持脚部
6 ラック本体
7、7A、7B ラック本体の側面
8、9、10、11、12、13、14、15、17 衝突部材
9A、11A、13A 支持体
9B、11B、13B 衝突体
13C 中間部
15A 衝突部
15B 支持部
16A 係止部
16B 連結部
B、C、E、E1、E2、F、G、I、J、K、M、O、O1 核燃料貯蔵用ラック
D、H、L、N、P 核燃料貯蔵用ラック群
α 隙間
Claims (13)
- 核燃料集合体を収納した状態で貯蔵ピット内に整列配置して貯蔵される核燃料貯蔵用ラックであって、
前記核燃料集合体を収納する直方体状のラック本体と、
前記貯蔵ピットの底面に対して摺動可能に前記ラック本体を支持する支持脚部と、
前記ラック本体の側面の左右縁部に配設され、該側面から突出する衝突部材と、を備え、
前記衝突部材は、前記側面から立設された板状の支持体と、該支持体における前記側面とは反対側の端部に連結されて、該側面に平行となるように形成された板状の衝突体と、を備え、
前記衝突体は、隣り合う他の核燃料貯蔵用ラックにおける前記側面と、この側面に配設された衝突部材の衝突体と、の間に配置されることを特徴とする核燃料貯蔵用ラック。 - 請求項1に記載の核燃料貯蔵用ラックであって、
前記衝突部材は、衝突に応じて変形して、衝撃吸収可能に構成されていることを特徴とする核燃料貯蔵用ラック。 - 請求項2に記載の核燃料貯蔵用ラックであって、
前記衝突部材は、塑性変形により衝撃を吸収する構成であることを特徴とする核燃料貯蔵用ラック。 - 請求項2に記載の核燃料貯蔵用ラックであって、
前記衝突部材は、弾性変形により衝撃を吸収する構成であることを特徴とする核燃料貯蔵用ラック。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の核燃料貯蔵用ラックであって、
前記衝突部材は、前記側面に着脱可能に配設されていることを特徴とする核燃料貯蔵用ラック。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の核燃料貯蔵用ラックであって、
前記支持体は、前記側面から離間するに従い漸次該側面の面方向のうちいずれかの方向に向かって傾斜して形成されていることを特徴とする核燃料貯蔵用ラック。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の核燃料貯蔵用ラックであって、
前記衝突部材は、前記側面から立設された支持体と、該側面に対して接近離間する方向に摺動可能とされて該支持体に支持される衝突体と、前記支持体と前記衝突体との間に介在して該衝突体の前記側面に対する接近移動に抗うように作用する中間部と、を備えることを特徴とする核燃料貯蔵用ラック。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の核燃料貯蔵用ラックであって、
前記衝突部材は、隣り合う他の核燃料貯蔵用ラックの衝突部材及び前記側面のいずれかに接着されることを特徴とする核燃料貯蔵用ラック。 - 請求項8に記載の核燃料貯蔵用ラックであって、
整列配置された核燃料貯蔵用ラックのうち、最も外側に位置する核燃料貯蔵用ラックは、前記側面のうち前記貯蔵ピットの側壁に対向する側面に配設された前記衝突部材が該側壁に接近して配置され、
前記衝突部材と前記側壁との間には、これら核燃料貯蔵用ラックの熱膨張を見込んで所定の隙間が設けられることを特徴とする核燃料貯蔵用ラック。 - 請求項1〜9のいずれか一項に記載の核燃料貯蔵用ラックであって、
整列配置された核燃料貯蔵用ラックは、前記貯蔵ピットの側壁に囲繞される領域に互いに接近して密集するように収容されるとともに、最も外側に位置する核燃料貯蔵用ラックは、前記側面のうち前記貯蔵ピットの側壁に対向する側面に配設された前記衝突部材が該側壁に接近して配置されることを特徴とする核燃料貯蔵用ラック。 - 請求項1〜10のいずれか一項に記載の核燃料貯蔵用ラックであって、
前記支持脚部は、前記ラック本体の下面における四隅に配設されており、
前記側面の左右方向に隣り合う一対の前記支持脚部同士の間隔は、前記ラック本体の転倒を防止可能に設定されることを特徴とする核燃料貯蔵用ラック。 - 請求項1〜11のいずれか一項に記載の核燃料貯蔵用ラックであって、
陸上輸送用コンテナに収容可能な外形に設定されることを特徴とする核燃料貯蔵用ラック。 - 核燃料集合体を収納した状態で貯蔵ピット内に貯蔵される核燃料貯蔵用ラックを整列配置してなる核燃料貯蔵用ラック群であって、
前記核燃料貯蔵用ラックは、
前記核燃料集合体を収納する直方体状のラック本体と、
前記貯蔵ピットの底面に対して摺動可能に前記ラック本体を支持する支持脚部と、
前記ラック本体の側面における左右縁部のいずれかに配設され、該側面から突出する衝突部材と、を備え、
前記衝突部材は、前記側面から立設された板状の支持体と、該支持体における前記側面とは反対側の端部に連結されて、該側面に平行となるように形成された板状の衝突体と、を備え、
隣り合う前記核燃料貯蔵用ラックのうち、一方の核燃料貯蔵用ラックの前記衝突部材は、他方の核燃料貯蔵用ラックの前記側面に対向配置され、
前記一方の核燃料貯蔵用ラックの衝突部材の衝突体は、前記他方の核燃料貯蔵用ラックにおける前記側面と、この側面に配設された衝突部材の衝突体と、の間に配置されることを特徴とする核燃料貯蔵用ラック群。
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