JP5567913B2

JP5567913B2 - 燃料交換機

Info

Publication number: JP5567913B2
Application number: JP2010144894A
Authority: JP
Inventors: 上哲治田; 山浩平; 木薫高; 條里代子四; 川哲郎中; 山洋片; 藤美紗子近; 邉和渡
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2010-06-25
Filing date: 2010-06-25
Publication date: 2014-08-06
Anticipated expiration: 2030-06-25
Also published as: JP2012008033A

Description

本発明は、原子炉施設の燃料棒の挿入または引き出しを行う燃料交換機に関する。

従来より燃料交換機は、地震が発生した時に、燃料交換機が転倒すること、および燃料交換機の車輪が脱輪することを防止するための構造を有している。例えば、燃料交換機は、地震が発生した時に、爪状の形状を有した部品をレールに当接させることにより、燃料交換機が転倒することおよび車輪が脱輪することを防止する構造を有している（例えば特許文献１および特許文献２参照）。

また、燃料交換機のブリッジ用レールに沿って設けられたガイドプレートと、ブリッジ脚部に設けられた緩衝部材とを有する燃料交換機が知られている（例えば、特許文献３参照）。このような燃料交換機においては、地震が発生した時、ブリッジ脚部が緩衝部材を介してガイドプレートに支持されるようになっており、ガイドプレートにブリッジ脚部が当接する際の衝撃を緩衝させると共に、燃料交換機が転倒することおよび車輪が脱輪することを防止している。

特開昭６２−７１８９４号公報特許第３４５６９００号公報特開２００９−８６７０号公報

ところで、近年、原子炉発電施設に関する耐震設計審査指針が改定された。また、兵庫県南部地震や中越沖地震など近年の地震被害の知見から、原子炉施設には耐震性の更なる向上の要求が高まっている。このため、今後新規に設置する燃料交換機だけでなく、既に設置されている既設の燃料交換機についても、この改定された耐震設計審査指針だけでなく、従来の設計用地震動を大幅に超えた地震動レベルでの耐震性能が求められている。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、耐震性能を向上することができる燃料交換機を提供することを目的とする。

本発明は、第１の解決手段として、原子炉用の燃料棒の挿入または引き出しを行う燃料交換機において、原子炉用の燃料棒が収納された原子炉プール周囲の床上に設置されたブリッジ用レールと、前記ブリッジ用レール上を走行するブリッジ車輪と、当該ブリッジ車輪を回転自在に保持するブリッジ脚部とを有するブリッジと、前記ブリッジ上を、前記ブリッジ用レールと直交する方向に走行するトロリと、前記トロリに設けられ、燃料棒の挿入または引き出し操作を行うつかみ具と、前記床上に設けられ、前記ブリッジ脚部の側面に対して離間した受部と、前記床と前記受部との間に連結され、前記ブリッジ脚部と前記ブリッジ用レールとの間において略水平方向の相対変位が生じて、当該ブリッジ脚部の前記側面が当該受部に接した場合に、略水平方向の力を吸収可能な床側水平力吸収部と、を備えたことを特徴とする燃料交換機を提供する。

なお、上述した第１の解決手段において、前記床側水平力吸収部は、積層ゴム、コイルバネ、皿バネ、板バネ、樹脂バネ、磁気バネ、樹脂ブロック、または金属ブロックを有しているようにしてもよい。

また、上述した第１の解決手段において、前記床から上方に延びる床側固定部と、前記床側固定部と前記受部との間に連結され、当該受部を前記床に対して略水平方向に相対移動可能にすると共に、当該受部と当該床との間の略垂直方向の間隔を規制する床側水平ガイド部と、を更に備えるようにしてもよい。

また、上述した第１の解決手段において、前記床側水平ガイド部は、積層ゴム、コイルバネ、皿バネ、板バネ、樹脂バネ、磁気バネ、樹脂ブロック、または金属ブロックを有しているようにしてもよい。

また、上述した第１の解決手段において、前記床側水平力吸収部は、ダンパを有しているようにしてもよい。

また、上述した第１の解決手段において、前記ブリッジ脚部と前記受部との間に介在され、当該ブリッジ脚部の前記側面に沿って延び、前記受部に対して接触または離間した第１の部分と、当該第１の部分に連結され、当該ブリッジ脚部の上面に沿って延びる第２の部分とを有する支持部と、前記支持部の前記第２の部分と前記ブリッジ脚部との間に連結され、当該ブリッジ脚部と前記ブリッジ用レールとの間において略水平方向の相対変位が生じた場合に、略水平方向の力を吸収可能な脚部側水平力吸収部と、を更に備えるようにしてもよい。

また、上述した第１の解決手段において、前記脚部側水平力吸収部は、積層ゴム、コイルバネ、皿バネ、板バネ、樹脂バネ、磁気バネ、樹脂ブロック、または金属ブロックを有しているようにしてもよい。

また、上述した第１の解決手段において、前記支持部の前記第１の部分と前記ブリッジ脚部との間に連結され、当該支持部と当該ブリッジ脚部とを略水平方向に相対移動可能にすると共に、当該支持部の前記第２の部分と当該ブリッジ脚部との間の略垂直方向の間隔を規制する脚部側水平ガイド部を更に備えるようにしてもよい。

また、上述した第１の解決手段において、前記脚部側水平ガイド部は、積層ゴム、コイルバネ、皿バネ、板バネ、樹脂バネ、磁気バネ、樹脂ブロック、または金属ブロックを有しているようにしてもよい。

また、上述した第１の解決手段において、前記脚部側水平力吸収部は、ダンパを有しているようにしてもよい。

本発明は、第２の解決手段として、原子炉用の燃料棒の挿入または引き出しを行う燃料交換機において、原子炉用の燃料棒が収納された原子炉プール周囲の床上に設置されたブリッジ用レールと、前記ブリッジ用レール上を走行するブリッジ車輪と、当該ブリッジ車輪を回転自在に保持するブリッジ脚部とを有するブリッジと、前記ブリッジ上を、前記ブリッジ用レールと直交する方向に走行するトロリと、前記トロリに設けられ、燃料棒の挿入または引き出し操作を行うつかみ具と、前記ブリッジ脚部の側方に配置され、前記床から上方に延びる当接面を含む床側固定部と、前記ブリッジ脚部に設けられ、当該ブリッジ脚部の側面に沿って延び、前記床側固定部の前記当接面に対して接触または離間した第１の部分と、当該第１の部分に連結され、当該ブリッジ脚部の上面に沿って延びる第２の部分とを有する支持部と、前記支持部の前記第２の部分と前記ブリッジ脚部との間に連結され、当該ブリッジ脚部と前記ブリッジ用レールとの間において略水平方向の相対変位が生じた場合に、略水平方向の力を吸収可能な脚部側水平力吸収部と、を備えたことを特徴とする燃料交換機を提供する。

なお、上述した第２の解決手段において、前記脚部側水平力吸収部は、積層ゴム、コイルバネ、皿バネ、板バネ、樹脂バネ、磁気バネ、樹脂ブロック、または金属ブロックを有しているようにしてもよい。

また、上述した第２の解決手段において、前記支持部の前記第１の部分と前記ブリッジ脚部との間に連結され、当該支持部と当該ブリッジ脚部とを略水平方向に相対移動可能にすると共に、当該支持部の前記第２の部分と当該ブリッジ脚部との間の略垂直方向の間隔を規制する脚部側水平ガイド部を更に備えるようにしてもよい。

また、上述した第２の解決手段において、前記脚部側水平ガイド部は、積層ゴム、コイルバネ、皿バネ、板バネ、樹脂バネ、磁気バネ、樹脂ブロック、または金属ブロックを有しているようにしてもよい。

また、上述した第２の解決手段において、前記脚部側水平力吸収部は、ダンパを有しているようにしてもよい。

本発明によれば、燃料交換機の耐震性能を向上することができる。

図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態における燃料交換機の全体構成を示す上面図。図１（ｂ）は、図１（ａ）の正面図。図２は、本発明の第１の実施の形態における燃料交換機のブリッジ脚部周囲の構成を示す断面図。図３は、本発明の第１の実施の形態における燃料交換機を示す側面図。図４は、本発明の第１の実施の形態における燃料交換機を示す正面図。図５は、図２において、略水平方向の変位が生じた状態を示す図。図６は、本発明の第２の実施の形態における燃料交換機のブリッジ脚部周囲の構成を示す断面図。図７は、図６において、略水平方向の変位が生じた状態を示す図。図８は、本発明の第３の実施の形態における燃料交換機のブリッジ脚部周囲の構成を示す断面図。図９は、本発明の第３の実施の形態における燃料交換機を示す側面図。図１０は、本発明の第３の実施の形態における燃料交換機を示す正面図。図１１は、図８において、略水平方向の変位が生じた状態を示す図。図１２は、本発明の第４の実施の形態における燃料交換機のブリッジ脚部周囲の構成を示す断面図。図１３は、図１２において、略水平方向の変位が生じた状態を示す図。図１４は、本発明の第５の実施の形態における燃料交換機のブリッジ脚部周囲の構成を示す断面図。図１５は、図１４において、略水平方向の変位が生じた状態を示す図。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態における燃料交換機について説明する。ここで、燃料交換機は、原子炉用の燃料の挿入または引き出しを行うためのものである。

第１の実施の形態
まず、図１乃至図５を用いて、本発明の第１の実施の形態における燃料交換機について説明する。

図１（ａ）、（ｂ）および図２に示すように、燃料交換機１は、原子炉用の燃料が収納された原子炉プール２の周囲の床３上に設置されたブリッジ用レール１０と、ブリッジ用レール１０上を走行可能なブリッジ２０とを備えている。このうち、ブリッジ２０は、ブリッジ用レール１０上を走行するブリッジ車輪２１と、ブリッジ車輪２１を回転自在に保持する一対のブリッジ脚部２２とを有している。ブリッジ脚部２２は、図３に示すように、ブリッジ用レール１０の長手方向（ブリッジ２０の走行方向）に延びており、各ブリッジ脚部２２に２つのブリッジ車輪２１が保持されている。また、ブリッジ脚部２２は、図２に示すように、矩形状の断面を有している。

図１に示すように、ブリッジ２０の上面には、ブリッジ用レール１０と直交する方向に延びるトロリ用レール３０が設けられ、トロリ用レール３０上には、トロリ用レール３０上を走行するトロリ車輪３１（図３参照）を有するトロリ３２が設けられている。また、トロリ３２には、燃料棒（図示せず）の挿入または引き出し操作を行うつかみ具３３が設けられている。

このような燃料交換機１は、原子炉プール２に収納されている任意の燃料棒を挿入または引き出しするため、原子炉プール２の上方を覆うように設置されている。

図２に示すように、燃料交換機１が設置される床３にはＴ形鋼１１が埋設され、このＴ形鋼１１は、床３に埋め込まれた埋め込みアンカ１２に対してアンカボルト（図示しない）で固定されている。Ｔ形鋼１１には、レールクリップ１３を介してクリップボルト１４によりブリッジ用レール１０が固定されている。このようにして、ブリッジ用レール１０は、床３に対して堅固に固定されている。

床３の上方には、ブリッジ脚部２２の側面２２ａに対して離間した受部４１が設けられている。この受部４１は、略水平な板状の基部４１ａと、基部４１ａのブリッジ脚部２２側に設けられ、略垂直方向に延び、ブリッジ脚部２２の側面２２ａに離接自在なプレート４１ｂとを有している。なお、ブリッジ脚部２２の側面２２ａと受部４１のプレート４１ｂとの間のギャップは、通常運転時に支障がない範囲に設定することが好ましい。また、受部４１は、図２、図４、および図５に示すように、ブリッジ脚部２２の外側（原子炉プール２とは反対側）に配置され、ブリッジ用レール１０の長手方向に略平行に延びている。

床３と受部４１の基部４１ａとの間に、ブリッジ脚部２２とブリッジ用レール１０との間において略水平方向の相対変位が生じて、ブリッジ脚部２２の側面２２ａが受部４１のプレート４１ｂに接した場合に、略水平方向の力（例えば、地震力）を吸収可能な床側水平力吸収部４２が連結されている。この床側水平力吸収部４２は、略水平な積層構造を有する積層ゴム４３からなっている。すなわち、積層ゴム４３は、ゴム板と鋼板とを有し、ゴム板と鋼板とが略水平に交互に積層された構造を有している。また、床側水平力吸収部４２は、固定板４４を介して受部４１の基部４１ａに固定されている。なお、床側水平力吸収部４２は、略水平方向の地震力が負荷された場合に、ブリッジ車輪２１がブリッジ用レール１０から脱輪することを防止可能な程度の略水平方向の弾性係数を有することが好ましい。

上述した受部４１と床側水平力吸収部４２と固定板４４とにより、ブリッジ脚部２２を支持するための脚部支持機構４０が構成されている。この脚部支持機構４０は、図２、図４、および図５に示すように、ブリッジ脚部２２の外側に配置されている。なお、このような脚部支持機構４０においては、図示しないが、床側水平力吸収部４２が、ブリッジ用レール１０の長手方向に沿って複数箇所に配置され、すなわち、受部４１のプレート４１ｂと床３との間に、複数の床側水平力吸収部４２が連結されていることが好ましい。

図３に示すように、ブリッジ脚部２２の両端部（ブリッジ２０の走行方向の前端部および後端部）に、ブリッジ車輪２１がブリッジ用レール１０の長手方向に直交する方向に移動することを拘束するガイドローラ５０が設けられている。このガイドローラ５０により、ブリッジ車輪２１がブリッジ用レール１０上を案内されて走行するようになっている。各ガイドローラ５０は、サポート５１を介してブリッジ脚部２２の両端部にそれぞれ保持されている。サポート５１は、トリガーピン５２によりブリッジ脚部２２の両端部に取り付けられている。ここで、トリガーピン５２は、通常運転時には、ガイドローラ５０およびサポート５１をブリッジ脚部２２の両端部に保持するようになっているが、ブリッジ用レール１０の長手方向に直交する略水平方向に所定値以上の力が負荷された場合、ブリッジ脚部２２から外れるようになっている。

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。

まず、燃料交換機１の通常運転について説明する。

通常運転時には、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、ブリッジ用レール１０上において、ブリッジ車輪２１を回転駆動させてブリッジ２０を走行させ、ブリッジ２０が所望の位置に到達した後、ブリッジ２０を停止させる。この間、トリガーピン５２はブリッジ脚部２２から外れることなく、ガイドローラ５０はブリッジ脚部２２に保持されている。このことにより、ブリッジ車輪２１がガイドローラ５０により案内され、受部４１のプレート４１ｂがブリッジ脚部２２の側面２２ａに対して離間した状態が維持される。このことにより、ブリッジ２０は、ブリッジ用レール１０上をスムースに走行することができる。

また、トロリ用レール３０上において、トロリ車輪３１を回転駆動させてトロリ３２を走行させ、トロリ３２が所望の位置に到達した後、トロリ３２を停止させる。

このようにして、トロリ３２に設けられたつかみ具３３を、原子炉プール２に複数収納されている燃料棒のうち所望の燃料棒の上方位置に配置させることができる。その後、つかみ具３３を用いて燃料棒の挿入または引き出しを行うことができる。

次に、このような燃料交換機１において、地震が発生し、燃料交換機１に、ブリッジ用レール１０の長手方向に直交する略水平方向の地震力が負荷される場合について説明する。

この場合、まず、この方向の地震力が所定値以上であると、ガイドローラ５０を保持していたトリガーピン５２が、ブリッジ脚部２２の両端部から外れる。このことにより、ブリッジ車輪２１は、ガイドローラ５０による拘束力から解放される。

トリガーピン５２が外れると、ブリッジ脚部２２がブリッジ用レール１０に対して、略水平方向（ここでは、図２、図４、および図５において左方向とする）に相対変位する。この場合、一対のブリッジ脚部２２のうち一方（図４の左側）のブリッジ脚部２２が、原子炉プール２から離れる方向に移動すると共に、他方（図４の右側）のブリッジ脚部２２は、原子炉プール２側に移動する。

ブリッジ脚部２２が、所定距離、相対変位すると、この一方のブリッジ脚部２２の外側方に設けられた受部４１のプレート４１ｂに、ブリッジ脚部２２の側面２２ａが当接する。

受部４１のプレート４１ｂがブリッジ脚部２２の側面２２ａに当接した後、ブリッジ脚部２２がさらに略水平方向に相対変位すると、図５に示すように、積層ゴム４３からなる床側水平力吸収部４２が略水平方向に弾性変形する。このことにより、略水平方向の地震力を吸収することができる。その後、ブリッジ脚部２２は、床側水平力吸収部４２の弾性力により、元の方向（図５において右方向）に相対変位する。

この間、このブリッジ脚部２２に保持されたブリッジ車輪２１は、ブリッジ用レール１０上を横滑りするが、ブリッジ車輪２１の少なくとも一部は、ブリッジ用レール１０に支持されている。このようにして、ブリッジ２０の荷重が支持されるようになっている。

なお、略水平方向の地震力が、図２における右方向に負荷される場合には、図４に示す他方（右側）のブリッジ脚部２２の外側に設けられた受部４１のプレート４１ｂにブリッジ脚部２２の側面２２ａが当接して、この受部４１の基部４１ａと床３との間に連結された床側水平力吸収部４２により、略水平方向の地震力を吸収することができる。

このように本実施の形態によれば、地震が発生して、ブリッジ用レール１０の長手方向と直交する略水平方向に地震力が負荷された場合、ブリッジ脚部２２とブリッジ用レール１０との間において略水平方向の相対変位が生じて、受部４１のプレート４１ｂにブリッジ脚部２２の側面２２ａが当接し、床側水平力吸収部４２により略水平方向の地震力を吸収することができる。このことにより、燃料交換機１に負荷される地震力を低減することができ、耐震性能を向上することができる。

なお、本実施の形態において、略水平方向の地震力が負荷された場合にブリッジ車輪２１がブリッジ用レール１０から脱輪することを防止するためのストッパー（図示せず）を設けるようにしても良い。このようなストッパーとしては、例えば、床３と受部４１との間に設けることが好ましい。

また、本実施の形態においては、床側水平力吸収部４２が積層ゴム４３からなる例について説明したが、このことに限られることはなく、床側水平力吸収部４２を、略水平方向の力を吸収可能に構成されたコイルバネ、皿バネ、板バネ、樹脂バネ、磁気バネ、樹脂ブロック、または金属ブロック等のバネ要素で構成しても良い。また、床側水平力吸収部４２を、オイルダンパ、高粘性流体ダンパ、粘弾性ダンパ、弾塑性ダンパ、摩擦ダンパ、磁気ダンパ、高減衰ゴムなどで構成しても良い。さらには、床側水平力吸収部４２を、積層ゴム４３または上述したバネ要素に、上述のダンパを併設して構成するようにしても良い。

また、本実施の形態においては、受部４１を含む脚部支持機構４０が、ブリッジ脚部１０の外側（原子炉プール２とは反対側）に配置されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、脚部支持機構４０は、ブリッジ用レール１０の内側、すなわち原子炉プール２側に配置されるようにしても良い。また、脚部支持機構４０は、ブリッジ脚部２２の両側に配置されるようにしても良い。この場合、略水平方向の地震力を、ブリッジ脚部２２の両側に設けられる床側水平力吸収部４２により吸収することができ、耐震性能をより一層向上させることができる。

第２の実施の形態
次に、図６および図７により、本発明の第２の実施の形態における燃料交換機について説明する。

図６および図７に示す第２の実施の形態における燃料交換機において、床側固定部と受部との間に、受部を床に対して略水平方向に相対移動可能にすると共に、受部と床との間の略垂直方向の間隔を規制する床側水平ガイド部が連結されている点が主に異なり、他の構成は、図１乃至図５に示す第１の実施の形態と略同一である。なお、図６および図７において、図１乃至図５に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

図６および図７に示すように、受部４１のプレート４１ｂのブリッジ脚部２２とは反対側に、床３から上方に延びる床側固定部６０が設けられている。この床側固定部６０は、床３と一体に形成されていても良く、あるいは、床３と別部品で構成されて床３に固定されていても良い。

床側固定部６０と受部４１との間に、受部４１を床３に対して略水平方向に相対移動可能にすると共に、受部４１の基部４１ａと床３との間の略垂直方向の間隔を規制する床側水平ガイド部６１が連結されている。このような床側水平ガイド部６１は、積層ゴム、コイルバネ、皿バネ、板バネ、樹脂バネ、磁気バネ、樹脂ブロック、または金属ブロックを有していることが好ましい。このことにより、ブリッジ脚部２２の略水平方向の相対変位を吸収することができる。

このように本実施の形態によれば、床側水平ガイド部６１により、受部４１の基部４１ａと床３との間の略垂直方向の間隔を規制することができる。このことにより、図７に示すように、床側水平力吸収部４２を、略水平方向において弾性変形可能にさせると共に、略垂直方向において変位することを防止することができ、床側水平力吸収部４２の破損を防止することができる。

第３の実施の形態
次に、図８乃至図１１により、本発明の第３の実施の形態における燃料交換機について説明する。

図８乃至図１１に示す第３の実施の形態における燃料交換機において、ブリッジ脚部の側面に沿って伸び、床側固定部に対して接触または離間した第１の部分と、第１の部分に連結され、ブリッジ脚部の上面に沿って延びる第２の部分とを有する支持部が、脚部側水平力吸収部を介してブリッジ脚部に連結されている点が主に異なり、他の構成は、図１乃至図５に示す第１の実施の形態と略同一である。なお、図８乃至図１１において、図１乃至図５に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

図８に示すように、ブリッジ脚部２２の外側（原子炉プール２とは反対側）に、床３から上方に延びる当接面７０ａを含む床側固定部７０が設けられている。この床側固定部７０は、床３と一体に形成されていても良く、あるいは、床３と別部品で構成されて床３に固定されていても良い。

ブリッジ脚部２２には、ブリッジ脚部２２の側面２２ａに沿って略垂直方向に延び、床側固定部７０の当接面７０ａに対して接触または離間した第１の部分７２と、この第１の部分７２に連結され、ブリッジ脚部２２の上面２２ｂに沿って略水平方向に延びる第２の部分７３とを有する支持部７１が設けられている。なお、図８においては、支持部７１の第１の部分７２は、床側固定部７０の当接面７０ａに対して離間した状態を示している。この支持部７１は、図８、図１０、および図１１に示すように、略Ｌ字状の断面を有し、その第２の部分７３がブリッジ脚部２２の外側に配置されている。また、支持部７１は、図９に示すように、ブリッジ用レール１０の長手方向に略平行に延びている。

支持部７１の第２の部分７３とブリッジ脚部２２の上面２２ｂとの間に、ブリッジ脚部２２とブリッジ用レール１０との間において略水平方向の相対変位が生じた場合に、略水平方向の力を吸収可能な脚部側水平力吸収部７４が連結されている。この脚部側水平力吸収部７４は、略水平な積層構造を有する積層ゴム７５からなっている。なお、脚部側水平力吸収部７４は、略水平方向の地震力が負荷された場合に、ブリッジ車輪２１がブリッジ用レール１０から脱輪することを防止可能な程度の略水平方向の弾性係数を有することが好ましい。

上述した支持部７１と脚部側水平力吸収部７４とにより、ブリッジ脚部２２を支持するための脚部支持機構４０が構成されている。なお、このような脚部支持機構４０においては、図示しないが、脚部側水平力吸収部７４が、ブリッジ用レール１０の長手方向に沿って複数箇所に配置され、すなわち、支持部７１の第２の部分７３とブリッジ脚部２２の上面２２ｂとの間に、複数の脚部側水平力吸収部７４が連結されていることが好ましい。

このような燃料交換機１において、略水平方向の地震力が負荷されてトリガーピン５２（図３参照）が外されると、ブリッジ脚部２２がブリッジ用レール１０に対して略水平方向に相対変位して、支持部７１の第１の部分７２が床側固定部７０の当接面７０ａに当接する。その後、ブリッジ脚部２２がさらに略水平方向に変位すると、図１１に示すように、積層ゴム７５からなる脚部側水平力吸収部７４が略水平方向に弾性変形する。このことにより、略水平方向の地震力を吸収することができる。

このように本実施の形態によれば、地震が発生して、ブリッジ用レール１０の長手方向と直交する略水平方向に地震力が負荷された場合、ブリッジ脚部２２とブリッジ用レール１０との間において略水平方向の相対変位が生じて、支持部７１の第１の部分７２が床側固定部７０の当接面７０ａに当接し、脚部側水平力吸収部７４により略水平方向の地震力を吸収することができる。このことにより、燃料交換機１に負荷される地震力を低減することができ、耐震性能を向上することができる。

なお、本実施の形態において、略水平方向の地震力が負荷された場合にブリッジ車輪２１がブリッジ用レール１０から脱輪することを防止するためのストッパー（図示せず）を設けるようにしても良い。このようなストッパーとしては、例えば、ブリッジ脚部２２と支持部７１との間に設けることが好ましい。

また、本実施の形態においては、脚部側水平力吸収部７４が積層ゴム７５からなる例について説明したが、このことに限られることはなく、脚部側水平力吸収部７４を、略水平方向の力を吸収可能に構成されたコイルバネ、皿バネ、板バネ、樹脂バネ、磁気バネ、樹脂ブロック、または金属ブロック等のバネ要素で構成しても良い。また、脚部側水平力吸収部７４を、オイルダンパ、高粘性流体ダンパ、粘弾性ダンパ、弾塑性ダンパ、摩擦ダンパ、磁気ダンパ、高減衰ゴムなどで構成しても良い。さらには、脚部側水平力吸収部７４を、積層ゴム７５または上述したバネ要素に、上述のダンパを併設して構成するようにしても良い。

第４の実施の形態
次に、図１２および図１３により、本発明の第４の実施の形態における燃料交換機について説明する。

図１２および図１３に示す第４の実施の形態における燃料交換機において、支持部とブリッジ脚部とを略水平方向に相対移動可能にすると共に、支持部の第２の部分とブリッジ脚部との間の略垂直方向の間隔を規制する脚部側水平ガイド部が設けられている点が主に異なり、他の構成は、図８乃至図１１に示す第３の実施の形態と略同一である。なお、図１２および図１３において、図８乃至図１１に示す第３の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

図１２に示すように、支持部７１の第１の部分７２とブリッジ脚部２２の側面２２ａとの間に、支持部７１とブリッジ脚部２２とを略水平方向に相対移動可能にすると共に、支持部７１の第２の部分７３とブリッジ脚部２２の上面２２ｂとの間の略垂直方向の間隔を規制する脚部側水平ガイド部７６が連結されている。このような脚部側水平ガイド部７６は、積層ゴム、コイルバネ、皿バネ、板バネ、樹脂バネ、磁気バネ、樹脂ブロック、または金属ブロックを有していることが好ましい。このことにより、ブリッジ脚部２２の略水平方向の相対変位を吸収することができる。

このように本実施の形態によれば、脚部側水平ガイド部７６により、支持部７１の第２の部分７３とブリッジ脚部２２の上面２２ｂとの間の略垂直方向の間隔を規制することができる。このことにより、図１３に示すように、脚部側水平力吸収部７４を、略水平方向において弾性変形可能にさせると共に、略垂直方向において変位することを防止することができ、脚部側水平力吸収部７４の破損を防止することができる。

第５の実施の形態
次に、図１４および図１５により、本発明の第５の実施の形態における燃料交換機について説明する。

図１４および図１５に示す第５の実施の形態における燃料交換機において、ブリッジ脚部の側面に沿って伸び、受部に対して接触または離間した第１の部分と、第１の部分に連結され、ブリッジ脚部の上面に沿って延びる第２の部分とを有する支持部が、脚部側水平力吸収部を介してブリッジ脚部に連結されると共に、支持部とブリッジ脚部とを略水平方向に相対移動可能にすると共に、支持部の第２の部分とブリッジ脚部との間の略垂直方向の間隔を規制する脚部側水平ガイド部が設けられている点が主にことなり、他の構成は、図６および図７に示す第２の実施の形態と略同一である。なお、図１４および図１５において、図６および図７に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

図１４および図１５に示すように、ブリッジ脚部２２には、ブリッジ脚部２２と受部４１との間に介在され、ブリッジ脚部２２の側面２２ａに沿って略垂直方向に延び、受部４１のプレート４１ｂに対して接触または離間した第１の部分７２と、この第１の部分７２に連結され、ブリッジ脚部２２の上面２２ｂに沿って略水平方向に延びる第２の部分７３とを有する支持部７１が設けられている。なお、図１４においては、支持部７１の第１の部分７２は、受部４１のプレート４１ｂに対して離間した状態を示している。この支持部７１は、図１４および図１５に示すように、略Ｌ字状の断面を有し、その第２の部分７３がブリッジ脚部２２の外側に配置されている。また、支持部７１は、ブリッジ用レール１０の長手方向に略平行に延びている（図９参照）。

このような受部４１と、床側水平力吸収部４２と、固定板４４と、支持部７１と、脚部側水平力吸収部７４とにより、ブリッジ脚部２２を支持するための脚部支持機構４０が構成されている。なお、このような脚部支持機構４０においては、図示しないが、脚部側水平力吸収部７４が、ブリッジ用レール１０の長手方向に沿って複数箇所に配置され、すなわち、支持部７１の第２の部分７３とブリッジ脚部２２の上面２２ｂとの間に、複数の脚部側水平力吸収部７４が連結されていることが好ましい。

また、支持部７１の第１の部分７２とブリッジ脚部２２の側面２２ａとの間に、支持部７１とブリッジ脚部２２とを略水平方向に相対移動可能にすると共に、支持部７１の第２の部分７３とブリッジ脚部２２の上面２２ｂとの間の略垂直方向の間隔を規制する脚部側水平ガイド部７６が連結されている。このような脚部側水平ガイド部７６は、積層ゴム、コイルバネ、皿バネ、板バネ、樹脂バネ、磁気バネ、樹脂ブロック、または金属ブロックを有していることが好ましい。このことにより、ブリッジ脚部２２の略水平方向の相対変位を吸収することができる。

このような燃料交換機１において、略水平方向の地震力が負荷されてトリガーピン５２（図３参照）が外されると、ブリッジ脚部２２がブリッジ用レール１０に対して略水平方向に相対変位して、支持部７１の第１の部分７２が受部４１のプレート４１ｂに当接する。その後、ブリッジ脚部２２がさらに略水平方向に変位すると、図１５に示すように、床側水平力吸収部４２と脚部側水平力吸収部７４が略水平方向に弾性変形する。このことにより、略水平方向の地震力を吸収することができる。

このように本実施の形態によれば、地震が発生して、ブリッジ用レール１０の長手方向と直交する略水平方向に地震力が負荷された場合、ブリッジ脚部２２とブリッジ用レール１０との間において略水平方向の相対変位が生じて、支持部７１の第１の部分７２が受部４１のプレート４１ｂに当接し、床側水平力吸収部４２と脚部側水平力吸収部７４により略水平方向の地震力をより一層吸収することができる。このことにより、燃料交換機１に負荷される地震力をより一層低減することができ、耐震性能をより一層向上することができる。

また、本実施の形態によれば、脚部側水平ガイド部７６により、支持部７１の第２の部分７３とブリッジ脚部２２の上面２２ｂとの間の略垂直方向の間隔を規制することができる。このことにより、脚部側水平力吸収部７４を、略水平方向において弾性変形可能にさせると共に、略垂直方向において変位することを防止することができ、脚部側水平力吸収部７４の破損を防止することができる。

なお、本実施の形態において、略水平方向の地震力が負荷された場合にブリッジ車輪２１がブリッジ用レール１０から脱輪することを防止するためのストッパー（図示せず）を設けるようにしても良い。このようなストッパーとしては、例えば、床３と受部４１との間、またはブリッジ脚部２２と支持部７１との間に設けることが好ましい。

なお、本実施の形態においては、脚部側水平力吸収部７４が積層ゴム７５からなる例について説明したが、このことに限られることはなく、脚部側水平力吸収部７４を、略水平方向の力を吸収可能に構成されたコイルバネ、皿バネ、板バネ、樹脂バネ、磁気バネ、樹脂ブロック、または金属ブロック等のバネ要素で構成しても良い。また、脚部側水平力吸収部７４を、オイルダンパ、高粘性流体ダンパ、粘弾性ダンパ、弾塑性ダンパ、摩擦ダンパ、磁気ダンパ、高減衰ゴムなどで構成しても良い。さらには、脚部側水平力吸収部７４を、積層ゴム７５または上述したバネ要素に、上述のダンパを併設して構成するようにしても良い。

以上、本発明による実施の形態について説明してきたが、当然のことながら、本発明の要旨の範囲内で、これらの実施の形態を、部分的に、適宜組み合わせることも可能である。また、これらの本実施の形態においては、本発明の要旨の範囲内で、種々の変形も可能である。以下、代表的な変形例について説明する。

１燃料交換機
２原子炉プール
３床
１０ブリッジ用レール
１１Ｔ形鋼
１２埋め込みアンカ
１３レールクリップ
１４クリップボルト
２０ブリッジ
２１ブリッジ車輪
２２ブリッジ脚部
２２ａ側面
２２ｂ上面
３０トロリ用レール
３１トロリ車輪
３２トロリ
３３つかみ具
４０脚部支持機構
４１受部
４１ａ基部
４１ｂプレート
４２床側水平力吸収部
４３積層ゴム
４４固定板
５０ガイドローラ
５１サポート
５２トリガーピン
６０床側固定部
６１床側水平ガイド部
７０床側固定部
７０ａ当接面
７１支持部
７２第１の部分
７３第２の部分
７４脚部側水平力吸収部
７５積層ゴム
７６脚部側水平ガイド部

Claims

原子炉用の燃料棒の挿入または引き出しを行う燃料交換機において、
原子炉用の燃料棒が収納された原子炉プール周囲の床上に設置されたブリッジ用レールと、
前記ブリッジ用レール上を走行するブリッジ車輪と、当該ブリッジ車輪を回転自在に保持するブリッジ脚部とを有するブリッジと、
前記ブリッジ上を、前記ブリッジ用レールと直交する方向に走行するトロリと、
前記トロリに設けられ、燃料棒の挿入または引き出し操作を行うつかみ具と、
前記床上に設けられ、前記ブリッジ脚部の側面に対して離間した受部と、
前記床と前記受部との間に連結され、前記ブリッジ脚部と前記ブリッジ用レールとの間において略水平方向の相対変位が生じて、当該ブリッジ脚部の前記側面が当該受部に直に接した場合に、略水平方向の力を吸収可能な床側水平力吸収部と、を備えたことを特徴とする燃料交換機。
前記床側水平力吸収部は、積層ゴム、コイルバネ、皿バネ、板バネ、樹脂バネ、磁気バネ、樹脂ブロック、または金属ブロックを有していることを特徴とする請求項１に記載の燃料交換機。
原子炉用の燃料棒の挿入または引き出しを行う燃料交換機において、
原子炉用の燃料棒が収納された原子炉プール周囲の床上に設置されたブリッジ用レールと、
前記ブリッジ用レール上を走行するブリッジ車輪と、当該ブリッジ車輪を回転自在に保持するブリッジ脚部とを有するブリッジと、
前記ブリッジ上を、前記ブリッジ用レールと直交する方向に走行するトロリと、
前記トロリに設けられ、燃料棒の挿入または引き出し操作を行うつかみ具と、
前記床上に設けられ、前記ブリッジ脚部の側面に対して離間した受部と、
前記床と前記受部との間に連結され、前記ブリッジ脚部と前記ブリッジ用レールとの間において略水平方向の相対変位が生じて、当該ブリッジ脚部の前記側面が当該受部に直に接した場合に、略水平方向の力を吸収可能な床側水平力吸収部と、を備え、
前記床から上方に延びる床側固定部と、
前記床側固定部と前記受部との間に連結され、当該受部を前記床に対して略水平方向に相対移動可能にすると共に、当該受部と当該床との間の略垂直方向の間隔を規制する床側水平ガイド部と、を更に備えたことを特徴とする燃料交換機。
前記床側水平ガイド部は、積層ゴム、コイルバネ、皿バネ、板バネ、樹脂バネ、磁気バネ、樹脂ブロック、または金属ブロックを有していることを特徴とする請求項３に記載の燃料交換機。
原子炉用の燃料棒の挿入または引き出しを行う燃料交換機において、
原子炉用の燃料棒が収納された原子炉プール周囲の床上に設置されたブリッジ用レールと、
前記ブリッジ用レール上を走行するブリッジ車輪と、当該ブリッジ車輪を回転自在に保持するブリッジ脚部とを有するブリッジと、
前記ブリッジ上を、前記ブリッジ用レールと直交する方向に走行するトロリと、
前記トロリに設けられ、燃料棒の挿入または引き出し操作を行うつかみ具と、
前記床上に設けられ、前記ブリッジ脚部の側面に対して離間した受部と、
前記床と前記受部との間に連結され、前記ブリッジ脚部と前記ブリッジ用レールとの間において略水平方向の相対変位が生じて、当該ブリッジ脚部の前記側面が当該受部に直に接した場合に、略水平方向の力を吸収可能な床側水平力吸収部と、を備え、
前記ブリッジ脚部と前記受部との間に介在され、当該ブリッジ脚部の前記側面に沿って延び、前記受部に対して接触または離間した第１の部分と、当該第１の部分に連結され、当該ブリッジ脚部の上面に沿って延びる第２の部分とを有する支持部と、
前記支持部の前記第２の部分と前記ブリッジ脚部との間に連結され、当該ブリッジ脚部と前記ブリッジ用レールとの間において略水平方向の相対変位が生じた場合に、略水平方向の力を吸収可能な脚部側水平力吸収部と、を更に備えたことを特徴とする燃料交換機。
前記脚部側水平力吸収部は、積層ゴム、コイルバネ、皿バネ、板バネ、樹脂バネ、磁気バネ、樹脂ブロック、または金属ブロックを有していることを特徴とする請求項５に記載の燃料交換機。
前記支持部の前記第１の部分と前記ブリッジ脚部との間に連結され、当該支持部と当該ブリッジ脚部とを略水平方向に相対移動可能にすると共に、当該支持部の前記第２の部分と当該ブリッジ脚部との間の略垂直方向の間隔を規制する脚部側水平ガイド部を更に備えたことを特徴とする請求項５または６に記載の燃料交換機。
前記脚部側水平ガイド部は、積層ゴム、コイルバネ、皿バネ、板バネ、樹脂バネ、磁気バネ、樹脂ブロック、または金属ブロックを有していることを特徴とする請求項７に記載の燃料交換機。
前記脚部側水平力吸収部は、ダンパを有していることを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載の燃料交換機。
原子炉用の燃料棒の挿入または引き出しを行う燃料交換機において、
原子炉用の燃料棒が収納された原子炉プール周囲の床上に設置されたブリッジ用レールと、
前記ブリッジ用レール上を走行するブリッジ車輪と、当該ブリッジ車輪を回転自在に保持するブリッジ脚部とを有するブリッジと、
前記ブリッジ上を、前記ブリッジ用レールと直交する方向に走行するトロリと、
前記トロリに設けられ、燃料棒の挿入または引き出し操作を行うつかみ具と、
前記ブリッジ脚部の側方に配置され、前記床から上方に延びる当接面を含む床側固定部と、
前記ブリッジ脚部に設けられ、当該ブリッジ脚部の側面に沿って延び、前記床側固定部の前記当接面に対して接触または離間した第１の部分と、当該第１の部分に連結され、当該ブリッジ脚部の上面に沿って延びる第２の部分とを有する支持部と、
前記支持部の前記第２の部分と前記ブリッジ脚部との間に連結され、当該ブリッジ脚部と前記ブリッジ用レールとの間において略水平方向の相対変位が生じた場合に、略水平方向の力を吸収可能な脚部側水平力吸収部と、を備えたことを特徴とする燃料交換機。
前記脚部側水平力吸収部は、積層ゴム、コイルバネ、皿バネ、板バネ、樹脂バネ、磁気バネ、樹脂ブロック、または金属ブロックを有していることを特徴とする請求項１０に記載の燃料交換機。
前記支持部の前記第１の部分と前記ブリッジ脚部との間に連結され、当該支持部と当該ブリッジ脚部とを略水平方向に相対移動可能にすると共に、当該支持部の前記第２の部分と当該ブリッジ脚部との間の略垂直方向の間隔を規制する脚部側水平ガイド部を更に備えたことを特徴とする請求項１０または１１に記載の燃料交換機。
前記脚部側水平ガイド部は、積層ゴム、コイルバネ、皿バネ、板バネ、樹脂バネ、磁気バネ、樹脂ブロック、または金属ブロックを有していることを特徴とする請求項１２に記載の燃料交換機。
前記脚部側水平力吸収部は、ダンパを有していることを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれかに記載の燃料交換機。