JP6785192B2 - 原子炉圧力容器ペデスタルの支持構造体及び原子力プラント - Google Patents

Description

本発明は、原子炉圧力容器ペデスタルを支持する原子炉圧力容器ペデスタルの支持構造体、及びこの支持構造体を備えた原子力プラントに関する。

従来、原子力プラントの建屋の内部には、原子炉圧力容器と、この原子炉圧力容器を支持する原子炉圧力容器ペデスタル（以下、「ペデスタル」という。）と、圧力容器及びペデスタルを格納する原子炉格納容器が設置されている。特許文献１には、外筒鋼板と内筒鋼板との間に形成される環状空間内にコンクリートが充填された原子炉圧力容器ペデスタルに関する技術が記載されている。

また、地震により建屋に大きな揺れが発生した場合、ペデスタルの基部には、せん断力や曲げモーメント等の荷重が加わる。そのため、特許文献１に記載された技術や従来の沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）では、ペデスタルにおける建屋の基礎と繋がっている基部をコンクリートに埋没させていた。そして、ペデスタルにおけるコンクリートから露出する長さを短くすることで全体の変形量を減らし、ペデスタルの耐震性の向上を図っていた。

さらに、近年では、ペデスタルと原子炉格納容器との間に形成された空間を、例えば、サプレッションチェンバーとして活用することで有効活用し、建屋全体の小型化を図る、いわゆる改良型沸騰水型原子炉（ＡＢＷＲ）が提案されている。

特開昭６２−７０７９４号公報

しかしながら、改良型沸騰水型原子炉では、ペデスタルの基部はコンクリートに埋没しておらず、ペデスタルの全長が長くなっていた。そのため、地震により建屋に大きな揺れが発生した場合、ペデスタルの基部にはせん断力や曲げモーメント等の過大な荷重が発生するおそれがあった。

なお、ペデスタルの耐震強度を高めるために、ペデスタルの厚みや径を大きくすることが考えられる。しかしながら、ペデスタルの厚みや径を大きくすると、ペデスタルと原子炉格納容器との間に形成された空間が狭くなるだけではなく、補強作業が大変煩雑なものとなる、という問題を有していた。

本目的は、上記の問題点を考慮し、地震によって原子炉圧力容器ペデスタルの基部に発生する荷重を低減することができる原子炉圧力容器ペデスタルの支持構造体及び原子力プラントを提供することにある。

上記課題を解決し、目的を達成するため、原子炉圧力容器ペデスタルの支持構造体は、荷重伝達部と、支持アームと、を備えている。荷重伝達部は、原子炉圧力容器を支持する円筒状に形成された原子炉圧力容器ペデスタルの外周面に固定される。支持アームは、荷重伝達部に回動可能に支持され、原子炉圧力容器及び原子炉圧力容器ペデスタルを格納する原子炉格納容器と原子炉圧力容器ペデスタルの間に配置される。そして、支持アームにおける原子炉格納容器側の端部は、原子炉格納容器に回動可能又は原子炉格納容器の周方向に沿って移動可能に支持される。

また、原子力プラントは、原子炉圧力容器と、円筒状に形成された原子炉圧力容器ペデスタルと、原子炉格納容器と、複数の支持構造体と、を備えている。原子炉圧力容器ペデスタルは、原子炉圧力容器を支持する。原子炉格納容器は、原子炉圧力容器及び原子炉圧力容器ペデスタルを格納する。複数の支持構造体は、原子炉圧力容器ペデスタルと原子炉格納容器との間に配置される。そして、支持構造体としては、上述した支持構造体が用いられる。

上記構成の原子炉圧力容器ペデスタルの支持構造体及び原子力プラントによれば、地震によって圧力容器ペデスタルの基部で発生する荷重を低減することができる。

第１の実施の形態例にかかる原子力プラントにおける原子炉建屋の全体を示す断面図である。 第１の実施の形態例にかかる原子力プラントの原子炉格納容器を示す断面図である。 第１の実施の形態例にかかる原子力プラントの原子炉格納容器の内部を示す平面図である。 第１の実施の形態例にかかる原子炉圧力容器ペデスタルの支持構造体を示す斜視図である。 第１の実施の形態例にかかる原子炉圧力容器ペデスタルが地震によって変位した状態を示す平面図である。 第２の実施の形態例にかかる原子炉圧力容器ペデスタルの支持構造体を示す斜視図である。 第２の実施の形態例にかかる原子力プラントの原子炉格納容器の内部を示す平面図である。 第２の実施の形態例にかかる原子炉圧力容器ペデスタルが地震によって変位した状態を示す平面図である。 第３の実施の形態例にかかる圧力容器ペデスタルの支持構造体を示す斜視図である。 第３の実施の形態例にかかる原子力プラントの原子炉格納容器の内部を示す平面図である。 第３の実施の形態例にかかる原子炉圧力容器ペデスタルが地震によって変位した状態を示す平面図である。 第４の実施の形態例にかかる原子炉圧力容器ペデスタルの支持構造体を示すもので、図１２Ａは支持構造体を示す平面図、図１２Ｂは支持構造体が収縮した状態を示す平面図である。 第５の実施の形態例にかかる原子炉圧力容器ペデスタルの支持構造体を模式的に示す平面図である。

以下、実施の形態例にかかる原子炉圧力容器ペデスタルの支持構造体及び原子力プラントについて、図１〜図１３を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。

１．第１の実施の形態例
１−１．原子力プラントの構成例
まず、第１の実施の形態例（以下、「本例」という。）にかかる原子力プラントの構成について、図１〜図３を参照して説明する。
図１は、本例の原子炉建屋を示す断面図、図２は、原子炉格納容器を示す断面図、図３は、原子炉格納容器の内部を示す平面図である。

本例では、原子炉として、改良型沸騰水型軽水炉（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｂｏｉｌｉｎｇ Ｗａｔｅｒ Ｒｅａｃｔｏｒ：ＡＢＷＲ）が適用される。図１に示すように、原子力プラント１は、原子炉建屋２と、原子炉圧力容器３と、原子炉格納容器４と、原子炉圧力容器ペデスタル（以下、「ペデスタル」という。）５と、サプレッションチェンバー６と、複数（本例では、１０台）の支持構造体１０等を備えている。原子炉圧力容器３、原子炉格納容器４、ペデスタル５、サプレッションチェンバー６及び複数の支持構造体１０は、原子炉建屋２内に設置されている。

原子炉格納容器４は、気密性を有するように円筒状に形成されている。原子炉格納容器４内には、原子炉圧力容器３、ペデスタル５、サプレッションチェンバー６及び複数の支持構造体１０が格納されている。原子炉格納容器４の内部空間は、ダイヤフラム・フロア４ｃにより上下に区画されている。

原子炉圧力容器３は、原子炉格納容器４内においてペデスタル５により支持されている。図１及び２に示すように、ペデスタル５は、原子炉格納容器４の底部に形成された床面から上方に向けて立設されている。また、図１に示すように、ペデスタル５の上端部は、ダイヤフラム・フロア４ｃに接合され、原子炉圧力容器３を支持している。

図３に示すように、ペデスタル５は、円筒状に形成された内筒５ａ及び外筒５ｂからなる二重筒構造により構成されている。内筒５ａ及び外筒５ｂは、同心円上に配置されている。

また、内筒５ａと外筒５ｂとの間には、複数のリブ５ｃが設けられている。複数のリブ５ｃは、内筒５ａ及び外筒５ｂの周方向に沿って等間隔に設けられている。そして、複数のリブ５ｃは、内筒５ａと外筒５ｂとの間に形成された空間を複数に仕切っている。ペデスタル５における内筒５ａ、外筒５ｂ及びリブ５ｃで仕切られた空間には、ベント管１１が配置されている。また、ペデスタル５における内筒５ａ、外筒５ｂ及びリブ５ｃで仕切られた空間におけるベント管１１が配置された空間以外の空間には、コンクリート１３が充填されている。

ベント管１１は、内筒５ａ及び外筒５ｂの軸方向、すなわち上下方向に沿って延在している。そして、ベント管１１の上端部は、ダイヤフラム・フロア４ｃを貫通し、原子炉格納容器４の上部空間に突出している。また、ベント管１１の下端部には、排出口１１ａが形成されている。排出口１１ａは、外筒５ｂを貫通し、後述するサプレッションチェンバー６に突出している。そのため、原子炉格納容器４の上部空間と、サプレッションチェンバー６は、ベント管１１によって連通する。

図１及び図２に示すように、原子炉格納容器４の内部空間におけるダイヤフラム・フロア４ｃの下部には、サプレッションチェンバー６が形成されている。サプレッションチェンバー６は、原子炉格納容器４の内壁４ａとペデスタル５の外筒５ｂとの間に形成された空間に配置されている。サプレッションチェンバー６には、冷却水Ｍ１が充填されている。

サプレッションチェンバー６には、ペデスタル５を挿通するベント管１１の排出口１１ａが接続されている。また、サプレッションチェンバー６には、複数の配管１２が配置されている。複数の配管１２は、サプレッションチェンバー６から上方に向けて延在し、ダイヤフラム・フロア４ｃを貫通している。

緊急時において、ベント管１１や複数の配管１２を通過した蒸気が、サプレッションチェンバー６の冷却水Ｍ１に向けて放出される。そして、放出された蒸気は、サプレッションチェンバー６の冷却水Ｍ１によって冷却され凝縮される。

さらに、ペデスタル５の外筒５ｂと、原子炉格納容器４の内壁４ａとの間には、複数の支持構造体１０が設置されている。

次に、支持構造体１０について図３及び図４を参照して説明する。
図４は、支持構造体を示す斜視図である。
図４に示すように、支持構造体１０は、荷重伝達部２１と、支持アーム２２と、格納容器側回動軸２３とを備えている。荷重伝達部２１は、略平板状に形成されている。荷重伝達部２１は、ペデスタル５の外筒５ｂの外周面に沿って円弧状に湾曲している。荷重伝達部２１の一面２１ａは、外筒５ｂの外周面に接触する。荷重伝達部２１は、外筒５ｂの外周面に例えば、固定ボルトによる締結固定や、溶接により固定される。そして、地震時、ペデスタル５から荷重が荷重伝達部２１に伝達される。

また、荷重伝達部２１には、ペデスタル側回動軸２４が設けられている。ペデスタル側回動軸２４は、その軸方向が荷重伝達部２１において上下方向と略平行に配置されている。そして、荷重伝達部２１をペデスタル５の外筒５ｂに固定した際、ペデスタル側回動軸２４の軸方向は、外筒５ｂの軸方向と平行をなす。

荷重伝達部２１における一面２１ａとは反対側の他面２１ｂには、不図示の開口窓が設けられている。開口窓は、荷重伝達部２１における上下方向の略中間部に形成されている。この開口窓からは、ペデスタル側回動軸２４の一部が露出している。そして、ペデスタル側回動軸２４には、支持アーム２２が回動可能に連結される。

なお、本例では、荷重伝達部２１全体を外筒５ｂの外周面に沿って湾曲させた例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、荷重伝達部２１における外筒５ｂの外周面と接触する一面２１ａのみを外筒５ｂの外周面に沿って湾曲する湾曲面としてもよい。

支持アーム２２は、棒状の部材により形成されている。支持アーム２２の長手方向の一端部には、ペデスタル側軸受け部２６が形成されている。ペデスタル側軸受け部２６には、ペデスタル側回動軸２４が貫通している。これにより、支持アーム２２は、ペデスタル側回動軸２４を介して荷重伝達部２１に回動可能に支持される。また、支持アーム２２には、荷重伝達部２１を介して地震時によりペデスタル５に加わる荷重が伝達される。

支持アーム２２の長手方向の他端部には、格納容器側軸受け部２７が形成されている。格納容器側軸受け部２７の軸受け孔２７ａには、格納容器側回動軸２３が貫通している。

格納容器側回動軸２３は、原子炉格納容器４の内壁４ａに固定されている。また、格納容器側回動軸２３は、その軸方向が上下方向と平行、すなわち原子炉格納容器４の軸方向と平行に配置される。この格納容器側回動軸２３には、支持アーム２２が回動可能に支持される。これにより、支持アーム２２は、原子炉格納容器４の内壁４ａとペデスタル５の外筒５ｂとの間に配置される。

また、ペデスタル側軸受け部２６とペデスタル側回動軸２４によりペデスタル側回動機構が構成される。そして、格納容器側軸受け部２７と格納容器側回動軸２３により格納容器側回動機構が構成される。

図３に示すように、複数の支持構造体１０は、支持アーム２２が配管１２と干渉しない位置に配置される。また、複数の支持構造体１０における荷重伝達部２１を外筒５ｂの周方向に沿って略等間隔に配置することが好ましい。さらに、ペデスタル５の軸中心に対して複数の支持構造体１０は、点対称に配置することが好ましい。これにより、ペデスタル５を複数の支持構造体１０によってバランスよく支持することができる。

支持アーム２２は、外筒５ｂの法線ｔ２に対して傾斜して配置される。複数の支持構造体１０は、支持アーム２２の傾斜方向が隣り合う支持構造体１０とは反対向きに配置される。また、複数の支持構造体１０は、隣り合う支持構造体１０に対して支持アーム２２が上下方向で互い違いに配置される。これにより、複数の支持構造体１０の支持アーム２２が互いに干渉することを防ぐことができる。

また、支持アーム２２が回動していない初期状態において、支持アーム２２と外筒５ｂの接線ｔ１で形成される角度θ１が９０度未満となるように荷重伝達部２１と格納容器側回動軸２３が配置される。なお、支持構造体１０は、角度θ１が極力小さくなるように配置することが好ましい。また、支持アーム２２の長手方向が外筒５ｂの接線ｔ１と平行に配置させることが、さらに好ましい。

図２に示すように、複数の支持構造体１０は、サプレッションチェンバー６の冷却水Ｍ１の水位よりも上方に配置される。これにより、支持構造体１０が、サプレッションチェンバー６の冷却水Ｍ１によって錆びたり腐食したりすることを防ぐことができる。さらに、支持構造体１０における支持アーム２２の回動動作が、冷却水Ｍ１やサプレッションチェンバー６に放出された蒸気によって阻害されることを防ぐこともできる。

なお、本例では、複数の支持構造体１０における支持アーム２２の傾斜方向の向きを隣り合う支持構造体１０とは反対向きに配置した例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、複数の支持構造体１０における支持アーム２２を全て同じ傾斜方向の向きに配置してもよい。

さらに、ペデスタル５と原子炉格納容器４の間に１０台の支持構造体１０を設けた例を説明したが、支持構造体１０の数は、これに限定されるものではなく、支持構造体１０を１１台以上配置してもよい。なお、ペデスタル５と原子炉格納容器４の間には、少なくとも支持構造体１０を４台配置すればよい。

なお、本例の支持構造体１０では、回動部として支持アーム２２に軸受け部を設け、荷重伝達部２１側及び原子炉格納容器４に回動軸を設けた例を説明したが、これに限定されるものではない。回動部としては、例えば、支持アーム２２に回動軸を設け、荷重伝達部２１及び原子炉格納容器４側に軸受け部を設けてもよい。

１−２．支持構造体１０の動作
次に、地震によりペデスタル５が変位した際の支持構造体１０の動作について図５を参照して説明する。
図５は、ペデスタル５が地震により変位した状態を示す平面図である。

図５に示すように、ペデスタル５が矢印Ｐ１の方向に変位した場合、ペデスタル５の変位方向の下流側に配置された支持構造体１０Ａ、１０Ｂは、ペデスタル５により押圧される。これに対して、ペデスタル５の変位方向の上流側に配置された支持構造体１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆは、ペデスタル５により引っ張られる。

上述したように、支持構造体１０の支持アーム２２の長手方向の両端部は、格納容器側回動軸２３とペデスタル側回動軸２４により回動可能に支持されている。格納容器側回動軸２３の軸方向は、原子炉格納容器４の軸方向と平行に配置され、ペデスタル側回動軸２４の軸方向は、ペデスタル５の軸方向と平行に配置されている。さらに、支持アーム２２は、ペデスタル５の法線ｔ２（図３参照）に対して傾斜している。

そのため、荷重伝達部２１を介してペデスタル５から支持アーム２２に荷重が加わると、支持アーム２２の長手方向の両端部が回動する。これにより、支持構造体１０の支持アーム２２に加わる荷重のモーメントの向きは、支持アーム２２の回動動作によって支持アーム２２の長手方向に沿った向きに変換される。その結果、その結果、支持構造体１０には、支持アーム２２の長手方向に沿った圧縮又は引っ張り荷重が加わる。

また、支持アーム２２の長手方向に沿った圧縮又は引っ張り荷重が支持構造体１０に加わることで、ペデスタル５の外筒５ｂの外周面には、支持構造体１０の荷重伝達部２１から外筒５ｂの周方向に沿った反力Ｆ１が加わる。また、外筒５ｂの外周面と接触する荷重伝達部２１が外筒５ｂの外周面の周方向に沿って湾曲しているため、荷重伝達部２１と外筒５ｂは面接触している。その結果、支持構造体１０から荷重伝達部２１を介して外筒５ｂに加わる反力Ｆ１を分散させることができる。

さらに、ペデスタル５が円筒状に形成されているため、ペデスタル５は、半径方向に加わる荷重に対する強度よりも周方向に沿って加わる荷重に対する強度が高くなる。すなわち、地震によってペデスタル５に加わる荷重を、反力Ｆ１として強度が高い周方向に受け流すことができる。その結果、ペデスタル５の基部に発生する荷重を低減することができる。

また、支持アーム２２を外筒５ｂの接線ｔ１（図３参照）に近づけることで、支持構造体１０における荷重の分散効果を高めることができる。

さらに、ペデスタル５の厚みや径を大きくすることなく、支持構造体１０によってペデスタル５の耐震性の向上を図ることができる。その結果、既存の原子力プラントのペデスタル５に対して煩雑な作業を行うことなく、ペデスタル５の耐震性の向上を図ることができる。

２．第２の実施の形態例
次に、第２の実施の形態例にかかる支持構造体及び原子力プラントについて図６〜図８を参照して説明する。
図６は、第２の実施の形態例にかかる支持構造体を示す斜視図、図７は、第２の実施の形態例にかかる支持構造体を設けた原子炉格納容器を示す平面図である。図８は、ペデスタル５が地震により変位した状態を示す平面図である。

この第２の実施の形態例にかかる支持構造体３０は、１つの荷重伝達部に２つの支持アームを設けたものである。そのため、ここでは支持構造体の構成について説明し、第１の実施の形態例にかかる支持構造体１０と共通する部分には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

図６及び図７に示すように、支持構造体３０は、荷重伝達部３１と、第１支持アーム３２Ａと、第２支持アーム３２Ｂと、第１格納容器側回動軸３３Ａと、第２格納容器側回動軸３３Ｂとを備えている。荷重伝達部３１は、ペデスタル５の外筒５ｂの外周面に沿って円弧状に湾曲している。

荷重伝達部３１をペデスタル５に固定した際に、荷重伝達部３１におけるペデスタル５の周方向に沿った一端部３１ｃには、第１ペデスタル側回動軸３４Ａが設けられている。また、荷重伝達部３１における一端部３１ｃとは反対側の他端部３１ｄには、第２ペデスタル側回動軸３４Ｂが設けられている。

第１ペデスタル側回動軸３４Ａは、一端部３１ｃから上下方向の上方に突出している。また、第２ペデスタル側回動軸３４Ｂは、他端部３１ｄから上下方向の下方に向けて突出している。

第１支持アーム３２Ａにおける長手方向の一端部には、ペデスタル側軸受け部３６Ａが設けられている。第１支持アーム３２Ａのペデスタル側軸受け部３６Ａは、荷重伝達部３１の第１ペデスタル側回動軸３４Ａに回動可能に支持される。また、第１支持アーム３２Ａにおける長手方向の他端部には、格納容器側軸受け部３７Ａが設けられている。格納容器側軸受け部３７Ａは、原子炉格納容器４の内壁４ａに固定された第１格納容器側回動軸３３Ａに回動可能に支持される。

第２支持アーム３２Ｂにおける長手方向の一端部には、ペデスタル側軸受け部３６Ｂが設けられている。第２支持アーム３２Ｂのペデスタル側軸受け部３６Ｂは、荷重伝達部３１の第２ペデスタル側回動軸３４Ｂに回動可能に支持される。また、第２支持アーム３２Ｂにおける長手方向の他端部には、格納容器側軸受け部３７Ｂが設けられている。格納容器側軸受け部３７Ｂは、原子炉格納容器４の内壁４ａに固定された第２格納容器側回動軸３３Ｂに回動可能に支持される。

そのため、第１支持アーム３２Ａは、第２支持アーム３２Ｂよりも上下方向の上方に配置される。これにより、第１支持アーム３２Ａと第２支持アーム３２Ｂが互いに干渉することを防ぐことができる。そして、図７に示すように、第１支持アーム３２Ａ及び第２支持アーム３２Ｂは、それぞれペデスタル５の法線ｔ２に対して傾斜して配置される。

また、図３及び図７に示すように、第２の実施の形態例にかかる支持構造体３０は、荷重伝達部３１の一面３１ａの面積が、第１の実施の形態例にかかる支持構造体１０の荷重伝達部２１の一面２１ａの面積よりも大きく形成されている。そのため、図８に示すように、荷重伝達部３１からペデスタル５に加わる反力Ｆ１を第１の実施の形態例にかかる支持構造体１０よりも分散させることができる。

図８に示すように、ペデスタル５が矢印Ｐ１の方向に変位した場合、ペデスタル５の変位方向の下流側に配置された支持構造体３０Ａは、ペデスタル５により押圧される。そのため、支持構造体３０Ａの第１支持アーム３２Ａ及び第２支持アーム３２Ｂには圧縮荷重が加わる。また、ペデスタル５の変位方向の上流側に配置された支持構造体３０Ｂは、ペデスタル５により引っ張られる。そのため、支持構造体３０Ｂの第１支持アーム３２Ａ及び第２支持アーム３２Ｂには引っ張り荷重が加わる。

その他の構成は、第１の実施の形態例にかかる支持構造体１０と同様であるため、それらの説明は省略する。このような構成を有する支持構造体３０によっても、上述した第１の実施の形態例にかかる支持構造体１０と同様の作用効果を得ることができる。

なお、第２の実施の形態例にかかる支持構造体３０では、１つの荷重伝達部３１に第１支持アーム３２Ａと第２支持アーム３２Ｂの２つの支持アームを取り付けた例を説明したが、これに限定されるものではない。

例えば、１つの荷重伝達部３１に４つの支持アームを取り付けてもよい。すなわち、第１ペデスタル側回動軸３４Ａを一端部３１ｃから上下方向の両方に向けて突出させ、第２ペデスタル側回動軸３４Ｂを他端部３１ｄから上下方向の両方に向けて突出させる。そして、第１ペデスタル側回動軸３４Ａ及び第２ペデスタル側回動軸３４Ｂの上下方向の両端部にそれぞれ支持アームを回動可能に取り付けてもよい。

３．第３の実施の形態例
次に、第３の実施の形態例にかかる支持構造体及び原子力プラントについて図９〜図１１を参照して説明する。
図９は、第３の実施の形態例にかかる支持構造体を示す斜視図、図１０は、第３の実施の形態例にかかる支持構造体を設けた原子炉格納容器を示す平面図である。図１１は、ペデスタル５が地震により変位した状態を示す平面図である。

この第３の実施の形態例にかかる支持構造体５０は、第２の実施の形態例にかかる第１支持アーム３２Ａ及び第２支持アーム３２Ｂの構成を変更したものである。そのため、ここでは支持構造体の構成について説明し、第１の実施の形態例にかかる支持構造体１０及び第２の実施の形態例にかかる支持構造体３０と共通する部分には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

図９及び図１０に示すように、支持構造体５０は、荷重伝達部５１と、第１支持アーム５２Ａと、第２支持アーム５２Ｂと、第１格納容器側回動軸５３Ａと、第２格納容器側回動軸５３Ｂと、第１スライド部材５９Ａと、第２スライド部材５９Ｂと、を備えている。また、図１０に示すように、支持構造体５０は、第１ストッパ６０Ａと、第２ストッパ６０Ｂと、を備えている。

荷重伝達部５１には、第１ペデスタル側回動軸５４Ａと、第２ペデスタル側回動軸５４Ｂが設けられている。荷重伝達部５１の構成は、第２の実施の形態例にかかる荷重伝達部３１と同一であるため、その説明は省略する。

第１支持アーム５２Ａにおける長手方向の一端部には、ペデスタル側軸受け部５６Ａが設けられている。第１支持アーム５２Ａのペデスタル側軸受け部５６Ａは、荷重伝達部５１の第１ペデスタル側回動軸５４Ａに回動可能に支持される。

また、第１支持アーム５２Ａにおける長手方向の他端部には、格納容器側軸受け部５７Ａが設けられている。格納容器側軸受け部５７Ａには、第１格納容器側回動軸５３Ａを介して第１スライド部材５９Ａが回動可能に連結されている。

第２支持アーム５２Ｂおける長手方向の一端部には、ペデスタル側軸受け部５６Ｂが設けられている。第２支持アーム５２Ｂのペデスタル側軸受け部５６Ｂは、荷重伝達部５１の第２ペデスタル側回動軸５４Ｂに回動可能に支持される。

また、第２支持アーム５２Ｂにおける長手方向の他端部には、格納容器側軸受け部５７Ｂが設けられている。格納容器側軸受け部５７Ｂには、第２格納容器側回動軸５３Ｂを介して第２スライド部材５９Ｂが回動可能に連結されている。

図１０に示すように、第１スライド部材５９Ａは、原子炉格納容器４の内壁４ａに周方向に沿って、第１格納容器側回動軸５３Ａを中心に屈曲して配置されている。同様に、第２スライド部材５９Ｂは、原子炉格納容器４の内壁４ａに周方向に沿って、第２格納容器側回動軸５３Ｂを中心に屈曲して配置されている。そして、第１スライド部材５９Ａ及び第２スライド部材５９Ｂは、原子炉格納容器４の内壁４ａと対向する。

そのため、第１支持アーム５２Ａ及び第２支持アーム５２Ｂは、荷重伝達部５１に片持ち支持された状態で配置される。そして、第１支持アーム５２Ａ及び第２支持アーム５２Ｂにおける原子炉格納容器４側の端部は、原子炉格納容器４の内壁４ａの周方向に移動可能な移動支点となる。

第１ストッパ６０Ａ及び第２ストッパ６０Ｂは、原子炉格納容器４の内壁４ａに固定されている。第１ストッパ６０Ａは、当接凹部６１Ａを有している。当接凹部６１Ａは、原子炉格納容器４の内壁４ａの周方向に沿って凹んだ凹部である。この当接凹部６１Ａには、第１スライド部材５９Ａが挿入されている。そして、第１スライド部材５９Ａにおける第１格納容器側回動軸５３Ａと反対側の先端部は、当接凹部６１Ａと対向している。

また、第２ストッパ６０Ｂは、当接凹部６１Ｂを有している。当接凹部６１Ｂは、原子炉格納容器４の内壁４ａの周方向に沿って凹んだ凹部である。当接凹部６１Ｂには、第２スライド部材５９Ｂが挿入されている。そして、第２スライド部材５９Ｂにおける第２格納容器側回動軸５３Ｂと反対側の先端部は、当接凹部６１Ｂと対向している。

図１１に示すように、ペデスタル５が矢印Ｐ１の方向に変位した場合、ペデスタル５の変位方向の下流側に配置された支持構造体５０Ａは、ペデスタル５により押圧される。また、第１スライド部材５９Ａ及び第２スライド部材５９Ｂは、原子炉格納容器４の内壁４ａに当接し、内壁４ａの周方向に沿って移動する。そして、第１スライド部材５９Ａの先端部は、第１ストッパ６０Ａの当接凹部６１Ａに当接し、第２スライド部材５９Ｂの先端部は、第２ストッパ６０Ｂの当接凹部６１Ｂに当接する。これにより、第１スライド部材５９Ａ及び第２スライド部材５９Ｂの移動が第１ストッパ６０Ａ及び第２ストッパ６０Ｂにより規制される。

これにより、ペデスタル５に加わる荷重が、支持構造体５０Ａの第１ストッパ６０Ａ、第２ストッパ６０Ｂを介して、力Ｆ２として原子炉格納容器４の内壁４ａの周方向に沿って伝達される。その結果、地震によってペデスタル５に加わる荷重を、原子炉格納容器４に対しても受け流すことができ、ペデスタル５の基部に発生する荷重を低減することができる。

また、ペデスタル５の変位方向の上流側に配置された支持構造体５０Ｂは、ペデスタル５により引っ張られる。第１スライド部材５９Ａ及び第２スライド部材５９Ｂは、内壁４ａの周方向に沿って、当接凹部６１Ａ、６１Ｂから離反する方向に移動する。

その他の構成は、第１の実施の形態例にかかる支持構造体１０及び第２の実施の形態例にかかる支持構造体３０と同様であるため、それらの説明は省略する。このような構成を有する支持構造体５０によっても、上述した第１の実施の形態例にかかる支持構造体１０及び第２の実施の形態例にかかる支持構造体３０と同様の作用効果を得ることができる。

スライド部材の先端部とストッパの当接凹部との間に、ゴム等の弾性部材を介在させてもよい。これにより、スライド部材の先端部が当接凹部に当接する際の衝撃力や異音の発生を緩和させることができる。

また、第１の実施の形態例にかかる支持アーム２２を、第３の実施の形態例にかかる第１支持アーム５２Ａ及び第２支持アーム５２Ｂと同様の構成にしてもよい。

４．第４の実施の形態例
次に、第４の実施の形態例にかかる支持構造体について図１２Ａ及び図１２Ｂを参照して説明する。
図１２Ａ及び図１２は、第４の実施の形態例にかかる支持構造体を示す平面図である。

この第４の実施の形態例にかかる支持構造体７０が、第１の実施の形態例にかかる支持構造体１０と異なる点は、支持アームの構成である。そのため、ここでは支持アームの構成について説明し、第１の実施の形態例にかかる支持構造体１０と共通する部分には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

図１２Ａに示すように、支持構造体７０は、荷重伝達部７１と、支持アーム７２と、格納容器側回動軸７３とを備えている。支持アーム７２の長手方向の一端部には、ペデスタル側軸受け部７６が形成され、支持アーム７２の長手方向の他端部には、格納容器側軸受け部７７が形成されている。

ペデスタル側軸受け部７６は、荷重伝達部７１に設けたペデスタル側回動軸７４に回動可能に支持されている。また、格納容器側軸受け部７７は、格納容器側回動軸７３に回動可能に支持されている。

支持アーム７２における長手方向の中間部には、伸縮部７５が設けられている。図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、伸縮部７５は、支持アーム７２の長手方向に沿って伸縮可能に構成されている。そして、支持構造体７０は、ペデスタル５が地震によって変位してペデスタル５により押圧又は引っ張られると、伸縮部７５が伸縮する。その結果、支持構造体７０における荷重の分散効果を高めることができる。

その他の構成は、第１の実施の形態例にかかる支持構造体１０と同様であるため、それらの説明は省略する。このような構成を有する支持構造体７０によっても、上述した第１の実施の形態例にかかる支持構造体１０と同様の作用効果を得ることができる。

支持アーム７２に伸縮部７５を設けた例を説明したが、これに限定されるものではなく、支持アーム７２全体が伸縮可能に構成してもよい。

５．第５の実施の形態例
次に、第５の実施の形態例にかかる支持構造体について図１３を参照して説明する。
図１３は、第５の実施の形態例にかかる支持構造体を示す平面図である。

この第５の実施の形態例にかかる支持構造体８０は、第４の実施の形態例にかかる支持構造体７０と異なる点は、支持アームの構成である。そのため、ここでは支持アームの構成について説明し、第１の実施の形態例にかかる支持構造体１０及び第４の実施の形態例にかかる支持構造体７０と共通する部分には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

図１３に示すように、支持構造体８０は、荷重伝達部８１と、支持アーム８２と、格納容器側回動軸８３とを備えている。支持アーム８２の長手方向の一端部には、ペデスタル側軸受け部８６が形成され、支持アーム８２の長手方向の他端部には、格納容器側軸受け部８７が形成されている。

ペデスタル側軸受け部８６は、荷重伝達部８１に設けたペデスタル側回動軸８４に回動可能に支持されている。また、格納容器側軸受け部８７は、格納容器側回動軸８３に回動可能に支持されている。

支持アーム８２における長手方向の中間部には、減衰機構８５が設けられている。減衰機構８５は、圧縮コイルばね９２と、ダンパ９３とを有している。減衰機構８５は、支持アーム８２の長手方向に沿って伸縮可能に構成されている。支持構造体８０は、ペデスタル５が地震によって変位してペデスタル５により押圧又は引っ張られると、減衰機構８５によりペデスタル５からの荷重を吸収する。これにより、支持構造体８０による荷重の分散効果を高めることができ、ペデスタル５の基部に発生する荷重を低減することができる。

その他の構成は、第１の実施の形態例にかかる支持構造体１０及び第４の実施の形態例にかかる支持構造体７０と同様であるため、それらの説明は省略する。このような構成を有する支持構造体８０によっても、上述した第１の実施の形態例にかかる支持構造体１０及び第４の実施の形態例にかかる支持構造体７０と同様の作用効果を得ることができる。

また、第４の実施の形態例にかかる伸縮部７５や、第５の実施の形態例にかかる減衰機構８５を、第２の実施の形態例にかかる支持構造体３０や、第３の実施の形態例にかかる支持構造体５０に設けてもよい。

なお、本発明は上述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。

例えば、支持アームの太さは、長手方向の一端部から他端部にかけて一様に限定されるものではなく、例えば、支持アームにおけるペデスタル側の端部を原子炉格納容器側の端部よりも太く形成してもよい。

なお、本明細書において、「平行」及び「直交」等の単語を使用したが、これらは厳密な「平行」及び「直交」のみを意味するものではなく、「平行」及び「直交」を含み、さらにその機能を発揮し得る範囲にある、「略平行」や「略直交」の状態であってもよい。

１…原子力プラント、 ２…原子炉建屋、 ３…原子炉圧力容器、 ４…原子炉格納容器、 ４ａ…内壁、 ４ｃ…ダイヤフラム・フロア、 ５…原子炉圧力容器ペデスタル（ペデスタル）、 ５ａ…内筒、 ５ｂ…外筒、 ６…サプレッションチェンバー、 １０、３０、５０、７０、８０…支持構造体、 １１…ベント管、 １２…配管、 ２１、３１、５１、７１、８１…荷重伝達部、 ２１ａ…一面、 ２１ｂ…他面、 ２２、３２Ａ、３２Ｂ、５２Ａ、５２Ｂ、７２、８２…支持アーム、 ２３、３３Ａ、３３Ｂ、５３Ａ、５３Ｂ、７３、８３…格納容器側回動軸、 ２４、３４Ａ、３４Ｂ、５４Ａ、５４Ｂ、７４、８４…ペデスタル側回動軸、 ２６、３６Ａ、３６Ｂ、５６Ａ、５６Ｂ、７６、８６…ペデスタル側軸受け部、 ２７、３７Ａ、３７Ｂ、５７Ａ、５７Ｂ、７７、８７…格納容器側軸受け部、 ５９Ａ…第１スライド部材、 ５９Ｂ…第２スライド部材、 ６０Ａ…第１ストッパ、 ６０Ｂ…第２ストッパ、 ６１Ａ、６１Ｂ…当接凹部、７５…伸縮部、 ８５…減衰機構、 Ｆ１…反力、 Ｆ２…力、 Ｍ１…冷却水、 ｔ１…接線、 ｔ２…法線

Claims (9)

1. 原子炉圧力容器を支持する円筒状に形成された原子炉圧力容器ペデスタルの外周面に固定される荷重伝達部と、
   前記荷重伝達部に回動可能に支持され、前記原子炉圧力容器及び前記原子炉圧力容器ペデスタルを格納する原子炉格納容器と前記原子炉圧力容器ペデスタルの間に配置される支持アームと、
   前記支持アームにおける前記原子炉格納容器側の端部に回動可能に取り付けられたスライド部材と、を備え、
   前記支持アームにおける前記原子炉格納容器側の端部は、前記スライド部材を介して前記原子炉格納容器に回動可能又は前記原子炉格納容器の周方向に沿って移動可能に支持され、
   前記スライド部材は、前記原子炉格納容器の内壁と対向し、前記原子炉格納容器の周方向に移動可能に配置され、
   前記原子炉格納容器の前記内壁に、前記スライド部材の移動を規制するストッパを設けた
   原子炉圧力容器ペデスタルの支持構造体。
2. 前記支持アームは、前記原子炉圧力容器ペデスタルの外周面の法線に対して傾斜して配置される
   請求項１に記載の原子炉圧力容器ペデスタルの支持構造体。
3. 前記荷重伝達部における前記原子炉圧力容器ペデスタルの前記外周面に接触する一面は、前記原子炉圧力容器ペデスタルの外周面に沿って湾曲している
   請求項１に記載の原子炉圧力容器ペデスタルの支持構造体。
4. 前記荷重伝達部には、複数の前記支持アームが取り付けられる
   請求項１に記載の原子炉圧力容器ペデスタルの支持構造体。
5. 前記支持アームは、その長手方向に伸縮可能に構成される
   請求項１に記載の原子炉圧力容器ペデスタルの支持構造体。
6. 前記支持アームは、前記原子炉圧力容器ペデスタルからの荷重を吸収する減衰機構を有する
   請求項１に記載の原子炉圧力容器ペデスタルの支持構造体。
7. 原子炉圧力容器と、
   前記原子炉圧力容器を支持する円筒状に形成された原子炉圧力容器ペデスタルと、
   前記原子炉圧力容器及び前記原子炉圧力容器ペデスタルを格納する原子炉格納容器と、
   前記原子炉圧力容器ペデスタルと前記原子炉格納容器との間に配置された複数の支持構造体と、を備え、
   前記支持構造体は、
   前記原子炉圧力容器ペデスタルの外周面に固定される荷重伝達部と、
   前記荷重伝達部に回動可能に支持され、前記原子炉圧力容器ペデスタルと前記原子炉格納容器との間に配置される支持アームと、
   前記支持アームにおける前記原子炉格納容器側の端部に回動可能に取り付けられたスライド部材と、を備え、
   前記支持アームにおける前記原子炉格納容器側の端部は、前記スライド部材を介して前記原子炉格納容器に回動可能又は前記原子炉格納容器の周方向に沿って移動可能に支持され、
   前記スライド部材は、前記原子炉格納容器の内壁と対向し、前記原子炉格納容器の周方向に移動可能に配置され、
   前記原子炉格納容器の前記内壁に、前記スライド部材の移動を規制するストッパを設けた
   原子力プラント。
8. 前記原子炉格納容器の下部には、冷却水が充填されたサプレッションチェンバーが設けられ、
   前記支持構造体は、前記サプレッションチェンバーの前記冷却水の水位よりも上方に配置される
   請求項７に記載の原子力プラント。
9. 複数の前記支持構造体は、前記原子炉圧力容器ペデスタルの周方向に沿って等間隔に配置される
   請求項７に記載の原子力プラント。

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