JP5517656B2 - 燃料貯蔵用ラック群および燃料貯蔵設備 - Google Patents

Description

本発明は、保管物を保管する保管構造に関する。

保管物を保管する保管構造としては、例えば、原子炉で使用された使用済みの燃料棒を保管する燃料貯蔵用ラック、燃料貯蔵設備等がある。燃料貯蔵設備では、使用済みの燃料棒が支持格子により複数支持されて燃料集合体とされ、この燃料集合体が角管の燃料貯蔵用ラックに収容される。そして、燃料貯蔵用ラックは、所定間隔を保って垂直に設置され、燃料貯蔵設備の水中で冷却しつつ貯蔵される。燃料貯蔵用ラックとしては、ラック自体が燃料貯蔵設備の壁面や底面に固定されずに保管されるものもある（フリースタンディング構造）。

特開２００２−１１６２８５号公報

上記フリースタンディング構造の燃料貯蔵用ラックでは、その底と燃料貯蔵設備の底面との間にすべり摩擦力が働いており、例えば、地震等による多少の振動は、このすべり摩擦力による減衰により緩和されている。ところが、大規模な地震が発生した場合には、すべり摩擦力による減衰のみでは十分でない場合も想定され、より大きな減衰負荷により、振動を緩和する構造が必要とされている。

本発明は上記課題に鑑みなされたもので、流体による大きな減衰負荷により、振動による衝撃を緩和する燃料貯蔵用ラック群および燃料貯蔵設備を提供することを目的とする。

上記課題を解決する第１の発明に係る燃料貯蔵用ラック群は、燃料棒を収容し、かつ、ピットに満たされた液体中に、前記ピットの内壁面や底面に固定されずに保管される燃料貯蔵用ラックが、複数連結されて一群をなす燃料貯蔵用ラック群であって、当該燃料貯蔵用ラック群が、前記底面の上に移動可能に載置された一つのベースプレート上に、前記燃料貯蔵用ラックの各底面が結合されて、前記ベースプレートと一体となっているとともに、当該燃料貯蔵用ラック群の水平方向への振動応答を低減させる抵抗板が、当該燃料貯蔵用ラック群の最外周を囲うとともに、当該燃料貯蔵用ラック群の水平方向への振動応答を低減させる囲い面の外面および／または上方に設けられていることを特徴とする。

上記課題を解決する第２の発明に係る燃料貯蔵用ラック群は、第１の発明に係る燃料貯蔵用ラック群において、前記囲い面に、複数の穴を設けたことを特徴とする。

上記課題を解決する第３の発明に係る燃料貯蔵用ラック群は、第１の発明に係る燃料貯蔵用ラック群において、前記抵抗板に、複数の穴を設けたことを特徴とする。

上記課題を解決する第４の発明に係る燃料貯蔵用ラック群は、燃料棒を収容し、かつ、ピットに満たされた液体中に、前記ピットの内壁面や底面に固定されずに保管される燃料貯蔵用ラックが、複数連結されて一群をなす燃料貯蔵用ラック群であって、当該燃料貯蔵用ラック群が、前記底面の上に移動可能に載置された一つのベースプレート上に、前記燃料貯蔵用ラックの各底面が結合されて、前記ベースプレートと一体となっているとともに、当該燃料貯蔵用ラック群の水平方向への振動応答を低減させる抵抗板が、当該燃料貯蔵用ラック群の最外周を囲うとともに、当該燃料貯蔵用ラック群の水平方向への振動応答を低減させる複数本の帯状の囲い板の外面および／または上方に設けられていることを特徴とする。

上記課題を解決する第５の発明に係る燃料貯蔵用ラック群は、第４の発明に係る燃料貯蔵用ラック群において、前記囲い面に、複数の穴を設けたことを特徴とする。

上記課題を解決する第６の発明に係る燃料貯蔵用ラック群は、第４の発明に係る燃料貯蔵用ラック群において、前記抵抗板に、複数の穴を設けたことを特徴とする。

上記課題を解決する第７の発明に係る燃料貯蔵設備は、前記ベースプレートと、前記ピットの内壁面との間に、付勢手段が設けられていることを特徴とする。

第１の発明または第４の発明によれば、燃料棒を収容する燃料貯蔵用ラック群の最外周に囲い面または囲い板を設けたので、液体に対する壁面の大きな減衰負荷により、振動による衝撃を緩和して、ピットの内壁面及び燃料貯蔵用ラックが受ける地震時におけるダメージを低減することができる。
また、ベースプレートの自重が保管容器の底面に付加されることとなるので、ベースプレートの底面と保管容器の底面との間に生じる摩擦による抵抗を増やすことができる。
さらに、燃料貯蔵用ラックがピットの内壁面及び底面に固定されない状態、つまり、フリースタンディング状態でも、振動による衝撃を緩和して、ピットの内壁面及び燃料貯蔵用ラックが受ける地震時におけるダメージを低減することができる。
さらにまた、地震時においても、燃料棒への衝撃を低減して、燃料棒の保管を安全に行うことができる。

第７の発明によれば、ベースプレートを保管容器の床面上の所定位置に保持させるため付勢手段が取り付けられているので、例えば、地震等によってベースプレートが保管容器の内壁面の側に移動したとしても、付勢手段の復元力によりベースプレートを元の位置（所定位置）に原点復帰（自動復帰）させることができる。

燃料集合体及び角管を示す斜視図である。 燃料貯蔵用ラックを貯蔵する燃料貯蔵設備（ピット）を示す斜視図である。 本発明に係る保管構造の実施形態の一例（参考実施例１）を説明する図である。 本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例（参考実施例２）を説明する上面図である。 本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例（参考実施例３）を説明する上面図である。 本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例（参考実施例４）を説明する上面図である。 本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例（参考実施例５）を説明する上面図である。 本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例（参考実施例６）を説明する上面図である。 本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例（参考実施例７）を説明する上面図である。 本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例（参考実施例８）を説明する斜視図である。 本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例（参考実施例９）を説明する斜視図である。 本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例（参考実施例１０）を説明する斜視図である。 本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例（参考実施例１１）を説明する斜視図である。 本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例（参考実施例１２）を説明する斜視図である。 本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例（参考実施例１３）を説明する斜視図である。 本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例（参考実施例１４）を説明する斜視図である。 本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例（参考実施例１５）を説明する上面図である。 本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例（実施例１）を説明するための図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。 本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例（参考実施例１６）を説明するための図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は要部拡大図である。 本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例（参考実施例１７）を説明するための要部拡大図であって、（ａ）はラックが通常位置にある場合、（ｂ）は地震等でラックが移動した場合を示している。 本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例（参考実施例１８）を説明するための要部拡大図であって、（ａ）は粗面部の凹凸がやや鋭角的に形成されたものを示し、（ｂ）は粗面部の凹凸がやや丸みをおびて形成されたものを示している。 本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例（参考実施例１９）を説明するための要部拡大図であって、（ａ）はラックが通常位置にある場合、（ｂ）は地震等でラックが移動した場合を示している。 本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例（実施例２）を説明する縦断面図である。 本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例（参考実施例２０）を説明する為の図であって、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は平面図である。 本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例（実施例３）を説明する縦断面図である。 本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例（参考実施例２１）を説明する縦断面図である。 本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例（実施例４）を説明する縦断面図である。 本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例（実施例５）を説明する縦断面図である。 本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例（実施例６）を説明する縦断面図である。

図１は、燃料集合体及び角管を示す斜視図であり、図２は、燃料貯蔵用ラックを貯蔵する燃料貯蔵設備（ピット）を示す斜視図である。
図１、図２に示すように、原子炉で使用された使用済みの複数の燃料棒１は、複数の格子状の支持格子２により支持されて燃料集合体３とされる。そして、燃料集合体３は角管４内に収容され、燃料貯蔵用ラック（以降、ラックと呼ぶ。）５として、内部に水７が満たされた燃料貯蔵設備（以降、ピットと呼ぶ。）６内に設置され、水７の中で使用済み燃料棒１の崩壊熱を除去して冷却されると共に、放射線を遮蔽して貯蔵される。ピット６内の複数のラック５は、ラック５の底がピット６の底に固定されないフリースタンディング構造により、所定間隔を保って、垂直設置される。又、ラック５同士は図示しない支持部材により、互いに連結されており、１つ又はいくつかの群を構成している。

本発明は、保管物を保管する保管構造、特に、フリースタンディング構造を用いた保管構造において、地震等による振動の衝撃を緩和する構造を設けるようにしたものである。参考実施例１〜５では、液体中に保管される保管物において、液体による流体付加減衰効果に着目し、流体付加減衰が得られる構造としたものであり、又、参考実施例６、７では、液体中に保管する必要がない場合においても、保管物が受ける衝撃を直接吸収する構造を設けたものである。以下、図１〜図９を参照して、本発明に係る保管構造を詳細に説明する。

［参考実施例１］
図３は、本発明に係る保管構造の実施形態の一例を説明する図であり、図３（ａ）は、ラック及びピットを上方から見た図、図３（ｂ）は、ラックの斜視図である。
図３（ａ）に示すように、ピット６（保管容器）には水７（液体）が満たされており、水７の中に燃料集合体（保管物）を収容するラック８（収容物）が配置されて保管される。ラック８は、ピット６の内壁面及び底面に直接固定されているものではないが、ラック８の外面には、水７の移動に対して抵抗となる抵抗板９が設けられており、地震等の振動により、ラック８が移動させられる場合には、水７に対する抵抗板９の抵抗力により、流体付加減衰力が発生し、振動による衝撃を緩和して、ピット６の内壁面及びラック８が受けるダメージを低減することができる。

本実施例においては、ラック８が複数連結されてラック群（収容物群）が構成されている。全てのラック８には、図３（ｂ）に示すように、角柱状のラック８の各外面に、ラック８の長手方向に複数の抵抗板９が延設されている。このように、ラック８の長手方向に抵抗板９を延設することで、抵抗板９の面積がより広くなり、水７に対して大きな抵抗力を発生することになる。そして、抵抗板９で水による流体付加減衰力をより多く受けて、より効果的に振動応答を低減することができる。この場合、隣り合うラック８と接触しない程度に、抵抗板９の幅を広く取るようにしてもよい。

抵抗板９は、抵抗板９による抵抗力を大きくしたい方向に垂直になるように、配置されており、上記構成とすることで、その方向に対する振動応答を確実に低減することができる。例えば、図３（ｂ）に示すような角柱状のラック８の場合には、ラック８の４つの外面の各々に、上方から見て垂直に抵抗板９を設けるようにすることで、水平方向の様々な方向からの振動応答を低減することができる。又、鉛直方向からの振動応答を低減したい場合には、鉛直方向に対して垂直に、つまり、図３（ｂ）において、水平方向に抵抗板を延設すればよい。

なお、本実施例では、角柱状のラック８の角部に抵抗板９を設けたが、必ずしもラック８の角部に設ける必要はなく、ラック８の外面であれば、どの部分でもよい。また、燃料棒を保管する場合、液体としては水が望ましいが、他のものを保管する場合には、水に限ることなく、例えば、流体抵抗の大きい（粘性の高い）油を用いてもよく、油中に保管するようにしてもよい。

［参考実施例２］
図４は、本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例を説明する図であり、ラックに抵抗板９を設ける点では、参考実施例１と同じである。従って、参考実施例１と同等の構成には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
図４に示すように、本実施例は、ラックに抵抗板９を設ける点では、参考実施例１と同じであるが、抵抗板９を設けるラックをラック群の最外周のラック１０Ａ、１０Ｂに限定した点が異なる。具体的には、ラック群は、ラック５、１０Ａ、１０Ｂが複数連結されて構成されており、ラック群の外周側のラック１０Ａ、１０Ｂのみの外面に抵抗板９が設けられている。例えば、３列×３列からなるラック群の場合、中心のラック５を除いた他のラック１０Ａ、１０Ｂの外面に抵抗板９を設けるようにしている。更に詳細に説明すると、外周側のラック１０Ａ、１０Ｂにおいて、ピット６と対向する外面のみに、上方から見て該外面に垂直及び平行に抵抗板９が設けられている。

本実施例においても、ラック１０Ａ、１０Ｂの長手方向に抵抗板９が設けられており、抵抗板９の面積をできるだけ広くし、抵抗板９で水による流体付加減衰力をより多く受けて、より効果的に振動応答を低減できるようにしている。又、ラック群全体として、４方向の最外周面の各々に、上方から見て垂直に抵抗板９を設けるようにすることで、水平方向の様々な方向からの振動応答を低減することができる。
本実施例では、全てのラック８に抵抗板９を設ける参考実施例１と比較して、設置する抵抗板９の数を少なくすることができ、低コストで振動応答を低減することができる。

［参考実施例３］
図５は、本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例を説明する図であり、ラックに抵抗板９を設ける点では、参考実施例１と同じである。従って、ここでも、参考実施例１と同等の構成には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
本実施例においても、ラック１２Ａが複数連結されてラック群が構成されており、全てのラック１２Ａにおいて、角柱状のラック１２Ａの各外面に、ラック１２Ａの長手方向に複数の抵抗板９が延設されている。ラック１２Ａの長手方向に延設された抵抗板９により、抵抗板９の面積がより広くなり、水７に対して大きな抵抗力を発生し、抵抗板９で水による流体付加減衰力をより多く受けて、より効果的に振動応答を低減することができる。
本実施例の場合、ラック１２Ａの４つの外面の各々に、上方から見て垂直に抵抗板９を設けると共に、隣り合うラック１２Ａ同士において、抵抗板９同士が互い違いになるように、抵抗板９を配置している。更に、ピット６の内壁面側へも、液体の移動に対して抵抗となる抵抗板１１（他の抵抗板）を設けると共に、ピット６の内壁面に対向するラック１２Ａの抵抗板９に対して、互い違いになるように配置している。上記構成により、水７の移動の抵抗をより大きくして、水平方向の様々な方向からの振動応答を低減を可能とする。

［参考実施例４］
図６は、本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例を説明する図であり、ピット内壁面やラック同士で互い違いとなる抵抗板を設ける点では、参考実施例３と同じである。従って、参考実施例３と同等の構成には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
図６に示すように、本実施例は、ラック同士で互い違いに抵抗板９を設け、ピット６の内壁面側に、ラックの抵抗板９と互い違いとなる抵抗板１１を設ける点では、参考実施例３と同じであるが、抵抗板９を設けるラックをラック群の最外周のラック１２Ａ、１２Ｂに限定した点が異なる。具体的には、ラック群は、ラック５、１２Ａ、１２Ｂが複数連結されて構成されており、ラック群の外周側のラック１２Ａ、１２Ｂのみの外面に抵抗板９が互い違いに設けられている。詳細には、ラック１２Ａでは、上方から見てラック１２Ａの全ての外面に垂直に抵抗板９が設けられており、ラック１２Ｂでは、ラック群の中心側の外面を除く他の外面に垂直な抵抗板９が設けられている。

本実施例においても、ラック１２Ａ、１２Ｂの長手方向に抵抗板９が設けられており、抵抗板９の面積をできるだけ広くして、抵抗板９で水による流体付加減衰力をより多く受けて、より効果的に振動応答を低減できるようにしている。又、ラック群全体として、４方向の最外周面の各々に、上方から見て垂直に抵抗板９を設け、又、ピット６の内壁面に対向するラック１２Ａ、１２Ｂの抵抗板９と互い違いになるように、ピット６の内壁面側に抵抗板１１を設けるようにすることで、水平方向の様々な方向からの振動応答を低減することができる。

本実施例でも、全てのラック１２Ａに抵抗板９を設ける参考実施例３と比較して、設置する抵抗板９の数を少なくすることができ、低コストで振動応答を低減することができる。

［参考実施例５］
図７は、本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例を説明する図である。
本実施例は、流体の付加減衰効果を利用する点では、上記参考実施例１〜４と同じであるが、参考実施例１〜４のようにラック自体に抵抗板９を設けるものではない。具体的には、図７に示すように、水７に満たされたピット６内に複数のラック５を保管する保管構造において、ラック群を構成する複数のラック５の最外周に、ラック群全体を囲う囲い面１４を設け、ラック５の最外周面と囲い面１４が結合されて一体となっている点が、参考実施例１〜４とは異なる。上記構成では、囲い面１４に囲われたラック群は、ラック５の隙間に水７が満たされた１つの角柱とみなすことができ、囲い面１４全面で水７の抵抗を受けることで、大きな流体付加減衰効果を得ることができ、ラック群及び囲い面１４が一体となって、全体として振動応答を低減することができる。なお、ラック５と囲い面１４の結合構造としては、結合部材を用いた剛構造結合でもよいし、互いに直接結合する直接結合でもよい。

［参考実施例６］
図８は、本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例を説明する図である。
参考実施例１〜５は、液体（水）中に保管される保管物の保管構造を示したものであるが、本実施例は、液体中に保管する場合に限らず、液体中に保管する必要がない場合も含めて、保管物を保管する保管構造において、振動応答を低減する構造である。具体的には、図８に示すように、ピット６の内壁面に、振動を検知して、略内壁面全面に膨らむエアーバッグ１５を設けたものである。

エアーバッグ１５は、ゴム等により形成されており、所定レベル以上の振動を加速度計等により検知すると、エアーバッグ１５が膨らみ、ラック５と接触するように構成されている。上記構成のエアーバッグ１５により、ラック５の振動を吸収、抑制し、衝突の際のラック５の衝撃を受けて、ラック５の衝撃のダメージを吸収するようにしている。

［参考実施例７］
図９は、本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例を説明する図である。
本実施例も、参考実施例６と同様に、液体中に保管する場合に限らず、液体中に保管する必要がない場合も含めて、保管物を保管する保管構造において、振動応答を低減する構造としたものである。具体的には、図９に示すように、ピット６の内壁面全面に、柔構造物１６を設けたものである。

柔構造物１６は、例えば、アルミニウム、望ましくはアルミニウムよりヤング率の低い材料により形成されており、ピット６の内壁面全面を柔構造物１６で覆うことで、衝突の際のラック５の衝撃を受け、柔構造物１６が変形することで、ラック５の衝撃のダメージを吸収するようにしている。

［参考実施例８］
図１０は、本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例を説明する図であり、ラック群を構成する複数のラック５の最外周に、ラック群全体を囲う囲い面１４を設け、ラック５の最外周面と囲い面１４が結合されて一体となっている点では、参考実施例５と同じである。従って、参考実施例５と同等の構成には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。

図１０に示すように、本実施例では、囲い面１４に複数個の穴（例えば、図１０に示すような丸い穴）１４ａが形成されており、ピット６内の水７が、これら穴１４ａを通ってラック５とラック５との間に形成された空間（間隙）内に、自由に行き来することができるようになっている。

本実施例によれば、ピット６内の水７が、囲い面１４に形成された複数個の穴１４ａから囲い面１４の内側に流入したり、囲い面１４の内側から外側に流出したりできるようになっているので、前述した参考実施例５より小さい流体付加質量となり、囲い板１４全面で水７の抵抗を受けることで大きな流体付加減衰力を得ることができる。
また、穴１４ａの大きさを変えることによって、流体付加減衰力を容易に変えることができるので、適宜必要に応じて所望の流体付加減衰力を容易に得ることができる。

［参考実施例９］
図１１は、本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例を説明する図であり、ラック群を構成する複数のラック５の最外周に、ラック群全体を囲う囲い面１４の代わりに囲い板２０が設けられているという点で、参考実施例５と異なる。従って、参考実施例５と同等の構成には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。

図１１に示すように、本実施例では、ラック群を構成する複数のラック５の最外周に沿って、複数本（本実施例では四本）の帯状の囲い板２０が設けられており、囲い板２０と囲い板２０との間には、間隙部２１が形成されるようになっている。そして、ピット６内の水７は、ラック５とラック５との間に位置する間隙部２１を通ってラック５とラック５との間に形成された空間内に、自由に行き来することができるようになっている。

本実施例によれば、ピット６内の水７が、ラック５とラック５との間に位置する隙間部２１から囲い板２０の内側に流入したり、囲い板２０の内側から外側に流出したりできるようになっているので、前述した参考実施例５より小さい流体付加質量となり、囲い板２０全面で水７の抵抗を受けることで大きな流体付加減衰力を得ることができる。
また、囲い板２０の幅（図１１において上下方向の長さ）を変える（すなわち、間隙部２１の幅（図１１において上下方向の長さ）を変える）ことによって、流体付加減衰力・流体付加質量を容易に変えることができるので、適宜必要に応じて所望の流体付加減衰力・流体付加質量を容易に得ることができる。
さらに、前述した参考実施例８のものよりも施工が容易となるので、製造コストの低減化を図ることができる。

［参考実施例１０］
図１２は、本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例を説明する図であり、ラック群を構成する複数のラック５の最外周に、ラック群全体を囲う囲い面１４を設け、ラック５の最外周面と囲い面１４が結合されて一体となっている点では、参考実施例５と同じである。従って、参考実施例５と同等の構成には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。

図１２に示すように、本実施例では、囲い面１４で囲われたラック群を構成する複数のラック５の上方に、例えば、平面視十字形を呈する平板（抵抗板）２５が鉛直方向に沿って設けられており、ピット６内を水平方向に移動する水７が、この平板２５の表面に衝突するようになっている。

本実施例によれば、ピット６内を水平方向に移動する水７が、囲い面１４の表面に衝突するとともに、平板２５の表面にも衝突するようになっているので、前述した参考実施例５のものよりも大きな流体付加減衰力を得ることができる。

［参考実施例１１］
図１３は、本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例を説明する図であり、ラック群を構成する複数のラック５の最外周に、ラック群全体を囲う囲い面１４を設け、ラック５の最外周面と囲い面１４が結合されて一体となっている点では、参考実施例５と同じである。従って、参考実施例５と同等の構成には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。

図１３に示すように、本実施例では、囲い面１４の側面に、例えば、平面視山形を呈する平板（抵抗板）３０が水平方向外側に向かって設けられており、ピット６内を水平方向に移動する水７が、この平板３０の表面に沿って流れるようになっていて、このとき、ラック群及び囲い面１４が一体となって、全体として鉛直下方（すなわち、ピット６の底面（床面）の方）に押し付けられるようになっている。

本実施例によれば、ピット６内を水平方向に移動する水７が、平板３０の表面に沿って流れる際に、ラック群及び囲い面１４が一体となって、全体として鉛直下方に押し付けられることとなるので、ラック群及び囲い面１４の底面とピット６の底面との間に生じる摩擦による抵抗を増やすことができて、前述した参考実施例５のものよりも大きな流体付加減衰力を得ることができる。

［参考実施例１２］
図１４は、本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例を説明する図であり、ラック群を構成する複数のラック５の最外周に、ラック群全体を囲う囲い面１４を設け、ラック５の最外周面と囲い面１４が結合されて一体となっている点では、参考実施例５と同じである。従って、参考実施例５と同等の構成には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。

図１４に示すように、本実施例では、囲い面１４の側面に、例えば、平面視山形を呈する平板３０と、平面視一字形を呈する平板（抵抗板）３１とが水平方向外側に向かって設けられている。平板３１は、平板３０の表面に沿って斜め上方に流れる水７が、上方へ容易に逃げてしまわないようにするためのものであり、これにより、ラック群及び囲い面１４が一体となって、全体として鉛直下方（すなわち、ピット６の底面（床面）の方）により強い力（参考実施例１１のものよりも強い力）で押し付けられるようになっている。

本実施例によれば、平板３０の表面に沿って流れる水７が、上方へ容易に逃げてしまわないようになっており、ラック群及び囲い面１４が一体となって、全体として鉛直下方により強い力で押し付けられることとなるので、ラック群及び囲い面１４の底面とピット６の底面との間に生じる摩擦による抵抗をより増やすことができて、前述した参考実施例１１のものよりも大きな流体付加減衰力を得ることができる。

［参考実施例１３］
図１５は、本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例を説明する図であり、ラック群を構成する複数のラック５の最外周に、ラック群全体を囲う囲い面１４を設け、ラック５の最外周面と囲い面１４が結合されて一体となっている点では、参考実施例５と同じである。従って、参考実施例５と同等の構成には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。

図１５に示すように、本実施例では、囲い面１４の側面に、例えば、平面視波形を呈する平板（抵抗板）３５が水平方向外側に向かって設けられており、ピット６内を水平方向に移動する水７が、この平板３５の表面に沿って流れるようになっていて、このとき、ラック群及び囲い面１４が一体となって、全体として鉛直下方（すなわち、ピット６の底面（床面）の方）に押し付けられるようになっている。

本実施例によれば、ピット６内を水平方向に移動する水７が、平板３５の表面に沿って流れる際に、ラック群及び囲い面１４が一体となって、全体として鉛直下方に押し付けられることとなるので、ラック群及び囲い面１４の底面とピット６の底面との間に生じる摩擦による抵抗を増やすことができて、前述した参考実施例５のものよりも大きな流体付加減衰力を得ることができる。
また、平板３５の断面視形状は曲線をつなぎ合わせた滑らかな形状となっているので、流体付加質量を小さくすることができる。

［参考実施例１４］
図１６は、本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例を説明する図であり、ラック群を構成する複数のラック５の最外周に、ラック群全体を囲う囲い面１４を設け、ラック５の最外周面と囲い面１４が結合されて一体となっている点では、参考実施例５と同じである。従って、参考実施例５と同等の構成には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。

図１６に示すように、本実施例では、囲い面１４の側面に、例えば、平面視山形を呈する平板３０と、平面視一字形を呈する平板３１と、平板３０の頂点および平板３１の中間点を連結する平面視一字形を呈する平板（抵抗板）４０とが水平方向外側に向かって設けられている。平板３１は、平板３０の表面に沿って斜め上方に流れる水７が、上方へ容易に逃げてしまわないようにするためのものであり、平板４０は、平板３０，３１の表面に沿って流れてきた水７が、その表面に衝突するように配置されている。

本実施例によれば、平板３０，３１の表面に沿って流れてきた水７は、平板４０の表面に衝突するとともに、この平板４０によって堰き止められるようになっているので、より大きな流体付加減衰力を得ることができる。
その他の作用効果は、前述した参考実施例１２のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。

［参考実施例１５］
図１７は、本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例を説明する図であり、ラック群を構成する複数のラック５の最外周に、ラック群全体を囲う囲い面１４または囲い板２０を設けている点では、参考実施例５，８〜１４と同じである。従って、これら実施例と同等の構成には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。

図１７に示すように、本実施例では、最外周に位置するラック５の、囲い面１４または囲い板２０と対向する側の面にアール部（丸み部）５ａが設けられており、ラック５の最外周に沿って、ピット６内の水７がよりスムースに流れるようになっている。

本実施例によれば、囲い面１４内または囲い板２０内の水７が、少ない抵抗でより円滑に移動できるようになっているので、流体付加質量を小さくすることができる。
その他の作用効果は、前述した参考実施例５，８〜１４のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。

［実施例１］
図１８は、本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例を説明する図であり、ラック群を構成する複数のラック５の下端部に、ラック群全体を支持する土台（ベースプレート）４１を設け、これらラック５の底面と土台４１が結合されて一体となっている点で、前述した実施例のものと異なる。従って、これら実施例と同等の構成には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。

図１８（ａ）および図１８（ｂ）に示すように、本実施例では、ラック群を構成する複数のラック５の下端部が、土台４１に固定されているとともに、これらラック５の中央部および上端部では、ピット６内の水７が、ラック５とラック５との間に形成された空間（間隙）内に、自由に行き来することができるようになっている。

本実施例によれば、ピット６内を移動する水７の抵抗となる、囲い面１４または囲い板２０といったものがないので、流体付加質量をさらに小さくすることができる。
また、土台４１自体を質量の大きいもので作製した場合には、土台４１の底面とピット６の底面との間に生じる摩擦による抵抗を増やすことができる。

［参考実施例１６］
図１９は、本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例を説明する図であり、ラック群を構成する複数のラック５の最外周に、ラック群全体を囲う囲い面１４（または囲い板２０）を設けている点では、参考実施例５，８〜１４と同じである。従って、これら実施例と同等の構成には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。

図１９（ａ）に示すように、本実施例では、囲い面１４（または囲い板２０）の最下端を連結するように（すなわち、ラック群を構成する複数のラック５の底面を支持するように）底板４５が設けられているとともに、この底板４５の下面には、複数（本実施例では四個）の脚部４６が設けられている。図１９（ｂ）に示すように、脚部４６はそれぞれ、底板４５の下面から鉛直下方に延びる棒状の本体部４７と、この本体部４７の下端面に設けられたフランジ部４８とを有している。そして、フランジ部４８には、等間隔（本実施例では９０度間隔）に複数個（本実施例では四個）の丸穴４８ａが形成されており、この丸穴４８ａ内からは、ピット６の床面から鉛直上方に延びる棒状の突起４９が突出するように構成されている。また、丸穴４８ａの内径は、突起４９の外径よりも大きく、丸穴４８ａと突起４９との間に所定の隙間ができるようになっている。その結果、フランジ部４８は、その隙間分だけピット６の床面に対して移動可能となっており、このとき、フランジ部４８の底面とピット６の底面との間に摩擦が生じるようになっている。

本実施例によれば、丸穴４８ａの内壁面と突起４９の外壁面とが接触して、フランジ部４８の動きが拘束（制限）されるまでは、フランジ部４８の底面とピット６の底面との間に摩擦による抵抗が生じるようになっており、丸穴４８ａの内壁面と突起４９の外壁面とが接触した後は、フランジ部４８の動きが拘束（制限）されて、それ以上は移動しないようになっている。すなわち、フランジ部４８は、所定の距離（丸穴４８ａと突起４９との間に設けられた隙間分）だけピット６の床面に対して移動可能となっており、所定の距離以上は移動できないようになっている。

［参考実施例１７］
図２０は、本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例を説明する図であり、ラック群を構成する複数のラック５の少なくとも一部のラック５（例えば、最外周に位置するラック５や、四隅に位置するラック５等、適宜必要に応じて選択されたラック５）の下端面に、ラック自動復帰機構（収容物自動復帰機構）５０が設けられているとともに、同ラック５の下端部に、ラック拘束機構（収容物拘束機構）５１が設けられている点で、前述した実施例のものと異なる。従って、これら実施例と同等の構成には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。

図２０に示すように、ラック自動復帰機構５０は、ラック５の下端面に形成された凹部５２と、ピット６の床面６ａに形成された凹部５３と、これら凹部５２，５３内に収められた（例えば、鉄製の）球体５４とを備えている。
凹部５２，５３はそれぞれ、その内面が球体５４表面の曲率よりも大きな曲率を有する球面とされており、球体５４は、ラック５の水平方向（横方向）への移動（例えば、地震等により横揺れが生じた場合等のラック５の水平方向への移動）にともなって、凹部５３上を同じ方向に転がっていくようになっている（図２０（ｂ）参照）。

一方、ラック拘束機構５１は、ピット６の床面６ａから鉛直上方に延びる複数本（例えば、二本）の支柱５５と、これら支柱５５に沿って移動するとともに、凹部５２，５３内から外に球体５４が飛び出さないようにラック５の鉛直上方への動きを拘束（制限）し、かつ、ラック５の水平方向への動きを拘束（制限）する格子５６とを備えている。

本実施例によれば、ラック自動復帰機構５０により、ラック５および球体５４は図２０（ａ）の状態を維持しようとする（に戻ろうとする）ので、ラック５が水平方向に移動したとしても（例えば、図２０（ｂ）の状態に移動したとしても）図２０（ａ）の状態に自動復帰するようになっている。

［参考実施例１８］
図２１は、本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例を説明する図であり、ラック５の下端面とピット６の床面６ａとが接触するように構成されており、かつ、これらラック５の下端面およびピット６の床面６ａに粗面部５７が設けられている点で、前述した実施例のものと異なる。従って、これら実施例と同等の構成には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。

粗面部５７は、ラック５の下端面とピット６の床面６ａとの摩擦による抵抗をより増大させるためのものであり、例えば、１００番の紙ヤスリと同程度の粗さを有する面であって、ラック５の下端面の凹部５２が形成されていない部分（図２０において平坦な部分）と、この部分と対向するピット６の床面６ａとにそれぞれ設けられている。

本実施例によれば、ラック５の下端面とピット６の床面６ａとが、粗面部５７を介して接触することとなるので、ラック５の下端面とピット６の床面６ａとの摩擦による抵抗を前述した実施例のものよりも増大させることができる。

［参考実施例１９］
図２２は、本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例を説明する図であり、球体５４の代わりに、断面視略楕円形を有する円盤体５４ａを備えたラック自動復帰機構５０ａを具備している点で、前述した参考実施例１７，１８のものと異なる。従って、これら実施例と同等の構成には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。

本実施例によれば、ラック５の凹部５２と床面６ａの凹部５３との間に、前述した球体５４と曲率や半径の異なる円盤体５４ａが配置されることとなるので、ラック自動復帰機構５０ａの固有周期やバネ定数を、適宜所望の数値に変更（調整）することができる。

［実施例２］
図２３は、本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例を説明する図であり、今まで説明してきたラック群（ラック群全体が囲い面１４または囲い板２０で囲まれたものを含む）６０が、一つのベースプレート６１上に複数固定されているという点で、前述した実施例のものと異なる。従って、これら実施例と同等の構成には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。

本実施例によれば、複数のラック群６０とベースプレート６１とが一緒に（一体に）移動するようになっており、複数のラック群６０の質量とベースプレート６１の質量とがピット６の床面６ａに直接加わるようになっているので、ベースプレート６１の底面とピット６の底面６ａとの間に生じる摩擦による抵抗を増やすことができる。

［参考実施例２０］
図２４は、本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例を説明する図であり、ラック群６０が、ピット６内の床面６ａ上に置かれており、このピット６の内壁面全面に、平板６２が設けられているという点で、前述した実施例のものと異なる。従って、これら実施例と同等の構成には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
なお、平板６２と床面６ａとの間のすきまは平板６２とラック６０のすきまより小さいことが望ましい。

本実施例によれば、ラック群６０と平板６２の間のすきまを小さく設定することでより大きな流体付加減衰力を得ることができる。
また、平板６２を支持する梁の強度をピット６の内壁の強度より弱くしておけば、仮にラック群６０が平板６２に衝突したとしてもピット６の内壁面が損傷してしまうことを防止することができる。

［実施例３］
図２５は、本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例を説明する図であり、ピット６の内壁面全面に、前述した平板６２が設けられているという点で、前述した実施例２のものと異なる。従って、これら実施例と同等の構成には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。

本実施例によれば、複数のラック群６０とベースプレート６１とが一緒に（一体に）移動するようになっており、複数のラック群６０の質量とベースプレート６１の質量とがピット６の床面６ａに直接加わるようになっているので、ベースプレート６１の底面とピット６の底面６ａとの間に生じる摩擦による抵抗を増やすことができる。
また、ベースプレート６１と平板６２のすきまは、ラック群６０と平板６２のすきまより小さくする方が望ましく、このようにラック群６０と平板６２の間のすきまを小さく設定することでより大きな流体付加減衰力を得ることができる。
さらに、平板６２を支持する梁の強度をピット６の内壁の強度より弱くしておけば、仮にラック群６０が平板６２に衝突したとしてもピット６の内壁面が損傷してしまうことを防止することができる。
さらにまた、図２５に示すように、ベースプレート６１の最外周が、ラック群６０の最外周よりも外方で、かつ、平板６２の下方に位置するように構成されているので、ラック群６０がベースプレート６１ともに平板６２に向かって移動した場合に、これらラック群６０と平板６２との間に存する流体の一部が、ベースプレート６１の上面と平板６２の下端面との間の狭い空間を通って平板６２の背面側に流れ出るようになっているので、ラック群６０およびベースプレート６１が平板６２に向かって移動する際に生じる水圧による抵抗を増やすことができて、より大きな流体付加減衰力を得ることができる。なお、ベースプレート６１と平板６２のすきまは、ラック６０と平板６２のすきまより小さいことが望ましい。

［参考実施例２１］
図２６は、本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例を説明する図であり、ピット６の内壁面全面に設けられた柔構造物１６の上端に張出部（庇部）６３が設けられているという点で、前述した参考実施例２０のものと異なる。従って、これら実施例と同等の構成には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。

張出部６３は、平板６２の上端からピット６の内壁面と対向するラック群６０の最外周部の上方に向かって略水平に延びる板状の部材であり、その下面がラック群６０の上面から所定距離離間するように設けられている。この距離はラック６０と平板６２のすきまより小さいことが望ましい。

流体付加減衰力は、ラック群６０が平板６２に向かって移動した場合に、これらラック群６０と平板６２との間に存する水７がラック群６０の周囲を流れることで生じる圧力差により生じる。しかし、この際、ラック群６０の上方から流体が逃げる量が多ければ、大きな流体付加減衰力を得ることはできない。そこで、ラック群６０の上面と張出部６３の下面との間に平板６２とラック群６０のすきまより狭いすきまを作り、上方中央部に流れ出る量を減らすことで、より大きな流体付加減衰力を得ることができる。
その他の作用効果は、前述した参考実施例２０のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。

［実施例４］
図２７は、本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例を説明する図であり、ピット６の内壁面全面に設けられた平板６２の上端に張出部（庇部）６３が設けられているという点で、前述した実施例３のものと異なる。従って、これら実施例と同等の構成には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。

張出部６３は、平板６２の上端からピット６の内壁面と対向するラック群６０の最外周部の上方に向かって略水平に延びる板状の部材であり、その下面がラック群６０の上面から所定距離離間するように設けられている。

本実施例によれば、ラック群６０が柔構造物１６に向かって移動した場合に、これらラック群６０と柔構造物１６との間に存する水７の一部が、ラック群６０の上面と張出部６２の下面との間の狭い空間を通ってラック群６０の上方中央部に流れ出るようになっているので、ラック群６０が柔構造物１６に向かって移動する際に生じる水圧による抵抗を増やすことができて、より大きな流体付加減衰力を得ることができる。
その他の作用効果は、前述した実施例３のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。

［実施例５］
図２８は、本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例を説明する図であり、ピット６に置かれたラック群６０の上端に張出部（庇部）６３が設けられているという点で、前述した実施例３のものと異なる。従って、これら実施例と同等の構成には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。

張出部６３は、ラック群６０の最外周部の上端から柔構造物１６の上方に向かって略水平に延びる板状の部材であり、その下面が柔構造物１６の上面から所定距離離間するように設けられている。

本実施例によれば、ラック群６０が柔構造物１６に向かって移動した場合に、これらラック群６０と柔構造物１６との間に存する水７の一部が、張出部６３の下面と柔構造物１６の上面の間の狭い空間を通ってピット６の内壁面の側に流れ出るようになっているので、ラック群６０が柔構造物１６に向かって移動する際に生じる水圧による抵抗を増やすことができて、より大きな流体付加減衰力を得ることができる。
その他の作用効果は、前述した実施例３のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。

［実施例６］
図２９は、本発明に係る保管構造の実施形態の他の一例を説明する図であり、ベースプレート６１の各側面とピット６の内壁面との間に付勢部材（例えば、バネ等）６４が設けられているという点で、前述した実施例２〜５のものと異なる。従って、これら実施例と同等の構成には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
なお、図２９は実施例３に適用した例を示している。

付勢部材６４は、ベースプレート６１を床面６ａ上の所定位置に保持させるためのものであり、例えば、地震等によってベースプレート６１がピット６の内壁面の側に移動したとしても、付勢手段６４の復元力によりベースプレート６１が元の位置（所定位置）に原点復帰（自動復帰）するようになっている。
また、ベースプレート６１が柔構造物１６（あるいはピット６の内壁面）に向かって移動した場合に、付勢手段６４が抵抗体として働くようになっているので、ベースプレート６１が柔構造物１６（あるいはピット６の内壁面）に向かって移動する際に生じる抵抗を増やすことができる。
その他の作用効果は、前述した実施例２〜５のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。

上記実施例１〜６および参考実施例１〜２１においては、燃料棒を保管する燃料貯蔵設備（ピット）を一例として説明を行ったが、本発明は、燃料棒を保管する燃料貯蔵設備に限らず、他の保管設備にも適用できるものである。

１ 燃料棒
２ 支持格子
３ 燃料集合体
４ 角管
５ 燃料貯蔵用ラック（ラック：収容物）
５ａ アール部
６ ピット（保管容器）
６ａ 底面
７ 水（流体）
８，１０Ａ，１０Ｂ，１２Ａ，１２Ｂ ラック
９，１１ 抵抗板
１４ 囲い面
１４ａ 穴
１５ エアーバッグ
１６ 柔構造物
２０ 囲い板
２５，３０，３１，３５，４０ 平板（抵抗板）
４１，６１ ベースプレート
４５ 底板
４６ 脚部
５０ ラック自動復帰機構（収容物自動復帰機構）
５０ａ ラック自動復帰機構（収容物自動復帰機構）
５１ ラック拘束機構（収容物拘束機構）
５７ 粗面部
６２ 平板
６３，６４ 張出部
６５ 付勢手段

Claims (7)

1. 燃料棒を収容し、かつ、ピットに満たされた液体中に、前記ピットの内壁面や底面に固定されずに保管される燃料貯蔵用ラックが、複数連結されて一群をなす燃料貯蔵用ラック群であって、
   当該燃料貯蔵用ラック群が、前記底面の上に移動可能に載置された一つのベースプレート上に、前記燃料貯蔵用ラックの各底面が結合されて、前記ベースプレートと一体となっているとともに、当該燃料貯蔵用ラック群の水平方向への振動応答を低減させる抵抗板が、当該燃料貯蔵用ラック群の最外周を囲うとともに、当該燃料貯蔵用ラック群の水平方向への振動応答を低減させる囲い面の外面および／または上方に設けられていることを特徴とする燃料貯蔵用ラック群。
2. 前記囲い面に、複数の穴を設けたことを特徴とする請求項１に記載の燃料貯蔵用ラック群。
3. 前記抵抗板に、複数の穴を設けたことを特徴とする請求項１に記載の燃料貯蔵用ラック群。
4. 燃料棒を収容し、かつ、ピットに満たされた液体中に、前記ピットの内壁面や底面に固定されずに保管される燃料貯蔵用ラックが、複数連結されて一群をなす燃料貯蔵用ラック群であって、
   当該燃料貯蔵用ラック群が、前記底面の上に移動可能に載置された一つのベースプレート上に、前記燃料貯蔵用ラックの各底面が結合されて、前記ベースプレートと一体となっているとともに、当該燃料貯蔵用ラック群の水平方向への振動応答を低減させる抵抗板が、当該燃料貯蔵用ラック群の最外周を囲うとともに、当該燃料貯蔵用ラック群の水平方向への振動応答を低減させる複数本の帯状の囲い板の外面および／または上方に設けられていることを特徴とする燃料貯蔵用ラック群。
5. 前記囲い板に、複数の穴を設けたことを特徴とする請求項４に記載の燃料貯蔵用ラック群。
6. 前記抵抗板に、複数の穴を設けたことを特徴とする請求項４に記載の燃料貯蔵用ラック群。
7. 請求項１または請求項４に記載の前記ベースプレートと、請求項１または請求項４に記載の前記ピットの内壁面との間に、付勢手段が設けられていることを特徴とする燃料貯蔵設備。

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