| 【発明の名称】 |
放射性物質の輸送兼貯蔵容器 |
| 【発明者】 |
【氏名】広瀬 誠
【氏名】望月 信一
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| 【要約】 |
【課題】従来に比べて製造が容易であり、かつ、除熱性能の向上を計る。
【解決手段】放射性物質を収容する容器本体１の外周に、容器本体１の外周面に接触する第１辺部４１と容器本体１の放射方向に延びる第２辺部４２とからなる伝熱部材４を容器本体１の周方向に複数本隣接して配置するとともに、第２辺部４２の外端を外筒３の内面に結合させ、かつ、伝熱部材４と外筒３によって形成された密閉空間に中性子遮蔽材料２を充填させた放射性物質輸送兼貯蔵容器。伝熱部材４を、第２辺部４２の内端に当該第２辺部４２に対して左右対称となるように第１辺部４１を結合させた形状とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 放射性物質を収容する容器本体の外周に、容器本体の外周面に接触する第１辺部と、容器本体の放射方向に延びる第２辺部とからなる伝熱部材を容器本体の周方向に複数本隣接して配置するとともに、第２辺部の外端を外筒の内面に結合させ、かつ、伝熱部材と外筒によって形成された密閉空間に中性子遮蔽材料を充填させた放射性物質の輸送兼貯蔵容器において、前記伝熱部材を、第２辺部の内端に当該第２辺部に対して左右対称となるように第１辺部を結合させた形状とすることを特徴とする放射性物質の輸送兼貯蔵容器。
【請求項２】 第１辺部と第２辺部とを結合して伝熱部材の形状を横断面Ｔ又はＹ字形に形成することを特徴とする請求項１記載の放射性物質の輸送兼貯蔵容器。
【請求項３】 第１辺部の形状を外筒側に向かって凸形の横断面円弧状に形成することを特徴とする請求項１記載の放射性物質の輸送兼貯蔵容器。
【請求項４】 第１辺部の半径ｒを容器本体の半径Ｒと同等又はそれより小さくすることを特徴とする請求項２記載の放射性物質の輸送兼貯蔵容器。
【請求項５】 第１辺部と第２辺部とを溶接により結合することを特徴とする請求項１記載の放射性物質の輸送兼貯蔵容器。
【請求項６】 第１辺部と第２辺部との溶接部、および第２辺部と外筒との溶接部の溶接脚長ｈを辺部の板厚ｔと同等とすることを特徴とする請求項４記載の放射性物質の輸送兼貯蔵容器。
【請求項７】 外筒を周方向に四分割された横断面円弧状の金属板で形成することを特徴とする請求項１記載の放射性物質の輸送兼貯蔵容器。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子力発電所などで発生する使用済燃料を輸送兼貯蔵するための容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】原子力発電所などで発生する使用済燃料を輸送兼貯蔵するための容器は、使用済燃料を収容した状態で所定の貯蔵場所で長期間貯蔵される。このため、長期間中性子の漏洩を生じないように容器本体の外周に中性子遮蔽層を設けている。この中性子遮蔽層は、本体外周との間に空間を形成するために外筒を設け、その中間に中性子遮蔽材料を充填するとともに、胴部内部の熱を外部に放出するための伝熱部材を容器本体と外筒との両方に接触するように配置している。
【０００３】中性子遮蔽層の構造としては、従来、ほぼＬ字形断面の条片（伝熱部材）を円筒状の包囲体（容器本体）の周方向に互いに隣接させて配置し、各条片の一端部を包囲体の外周に溶接により取り付ける一方、外筒は条片を相互に溶接することにより形成し、これらの間に中性子吸収材料を充填させたものが公開されている（特開昭５８−２０２８９９号公報参照）。
【０００４】また、Ｌ字形断面の伝熱部材（フィン）の一方の辺部（容器本体の外周に面接触する辺部）を容器本体の外周面に押圧し、他方の辺部（容器本体の放射方向に延びる辺部）の端を外筒に溶接し、容器本体と伝熱部材と外筒からなる密封空間に中性子遮蔽材料を充填させたものが公開されている（特公平５−３９５２０号公報参照）。
【０００５】しかしながら、前者の場合は、多数の条片（伝熱部材）をそれぞれ包囲体（容器本体）の外周面に溶接するとともに、条片を溶接によって互いに結合させる必要があるため、その製造に非常に手間がかかるという問題がある。
【０００６】一方、後者の場合は、容器本体にＬ字形断面の伝熱部材を押圧させているので、容器本体とＬ字形断面の伝熱部材との間に熱抵抗が生じ、容器本体で発生する熱の除熱性能が低下するという問題がある。
【０００７】すなわち、後者の場合は、容器本体にＬ字形断面の伝熱部材（フィン）を押圧させる必要があるため、図７に示すように、押圧力Ｆが高まると、容器本体１と伝熱部材６との支点のずれによりＬ字形断面の伝熱部材６に曲げ荷重が働いて伝熱部材６が図のように湾曲する。その結果、容器本体１と伝熱部材６との密着度が低下し、除熱性能が低下することになる。なお、符号ｐは、押しつけ荷重を示している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、従来に比べて製造が容易である一方、除熱性能の向上を計ることができる放射性物質の輸送兼貯蔵容器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる放射性物質の輸送兼貯蔵容器は、放射性物質を収容する容器本体の外周に、容器本体の外周面に接触する第１辺部と、容器本体の放射方向に延びる第２辺部とからなる伝熱部材を容器本体の周方向に複数本隣接して配置するとともに、第２辺部の外端を外筒の内面に結合させ、かつ、伝熱部材と外筒によって形成された密閉空間に中性子遮蔽材料を充填させた放射性物質の輸送兼貯蔵容器において、前記伝熱部材を、第２辺部の内端に当該第２辺部に対して左右対称となるように第１辺部を結合させた形状とすることを特徴としている。
【００１０】本構造により、図８（ａ）に示すように、Ｔ字型構造では第１辺部と第２辺部の接合点が第１辺部の中央に位置するのに対して、図８（ｂ）の如く、Ｌ字型構造では第１辺部と第２辺部の接合点が第１辺部の端部に位置する。このため、容器本体からの熱は第１辺部を介して第２辺部に伝わるのであるが、Ｔ字型構造では、Ｌ字型構造に比較してこの伝わる長さが半分になるため、本部分の伝熱性能は２倍向上する構造である。なお、図８（ａ）および図８（ｂ）において、符号ｗは第１辺部の長さ、ｌは第１辺部の伝熱長さ、ａは熱の伝わり方を示している。
【００１１】上記の構成により、容器本体の外周面に押圧される第１辺部に荷重が対称に、かつ、均等に加わるため、押圧力が強く均等に働き、容器本体と容器本体の外周面に押圧される第１辺部、すなわち、容器本体と伝熱部材との間の接触熱抵抗を小さく抑えることができる。
【００１２】また、本発明によれば、第１辺部と第２辺部とを結合して伝熱部材の形状を横断面Ｔ又はＹ字形に形成すること、特に、第１辺部の形状を外筒側に向かって凸形の横断面円弧状に形成することが望ましい。これにより、押圧力が均等に働き、容器本体と容器本体の外周面に押圧される第１辺部との間の接触熱抵抗を小さく抑えることができる。
【００１３】また、本発明によれば、第１辺部の半径ｒを容器本体の半径Ｒと同等又はそれより小さくすることが望ましい。これにより、より押圧力が強く均等に働き、容器本体と容器本体の外周面に押圧される第１辺部との間の接触熱抵抗をより小さく抑えることができる。
【００１４】また、本発明によれば、第１辺部と第２辺部とを溶接により結合することを特徴とすることが望ましい。その際、第１辺部と第２辺部との溶接部、および第２辺部と外筒との溶接部の溶接脚長ｈを辺部の板厚ｔと同等とすることが望ましい。溶接部の溶接脚長ｈが辺部の板厚ｔより短いと、熱抵抗が大きくなる。逆に、溶接部の溶接脚長ｈが辺部の板厚ｔより長くなると、熱抵抗が小さくなるが、溶接が面倒になる。
【００１５】また、本発明によれば、外筒を周方向に四分割された横断面円弧状の金属板で形成することが望ましい。これにより、容器本体の外周面に押圧される第１辺部、すなわち、全ての伝熱部材を容器本体の外周面に均等に押圧させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１７】図１〜図３に示すように、炭素鋼などの鍛造品からなる容器本体１は、有底筒形に形成され、その開口部は、容器本体と同材質の一次蓋５および二次蓋７によって密閉されている。
【００１８】容器本体１の外周部には、中性子遮蔽材２が外筒３に覆われて配置され、中性子遮蔽層を形成している。この中性子遮蔽材２中に容器本体１から外筒３に熱を伝達するための伝熱部材（伝熱フィン）４が配置されている。また、一次蓋５の外側にも中性子遮蔽材２０が設けられている。符号８は、容器１０を運搬する際に把手として利用するトラニオンである。
【００１９】上記伝熱部材４は、容器本体１の周方向に多数本互いに隣接して設けられるとともに（図３参照）、容器本体１の図示しない軸心に対して平行に配置されている（図２参照）。伝熱部材４は、銅製であるが、伝熱性が銅に準ずるものであれば、銅以外の材料でもよい。
【００２０】図４に示すように、伝熱部材４は、容器本体１の外周面に面接触する第１辺部４１と、容器本体１の放射方向に延びる第２辺部４２とを溶接により結合して横断面Ｔ又はＹ字形に形成されている。そして、第１辺部４１は、その全面が容器本体１の外周面に均一に押圧され、第２辺部４２の外端部は、金属板からなる外筒３の内面に溶接により結合されている。
【００２１】図５に示すように、第１辺部４１と第２辺部４２との溶接部１１、および第２辺部４２と外筒３との溶接部１２の溶接脚長ｈを第２辺部４２の板厚ｔと同等とする。溶接部１１，１２は、第１辺部４１および第２辺部４２の全長にわたって連続して施工されている。
【００２２】上記第１辺部４１は、図５に示すように、横断面円弧状、すなわち、外筒３側に向かって凸形の横断面円弧状に形成され、その半径ｒは、容器本体１の半径Ｒ（図４参照）と同等又はそれより小さく設定されている。
【００２３】外筒３は、円筒を周方向に４等分した横断面円弧状の金属板３０からなり、全ての第１辺部４１を容器本体１の外周面に均一に押圧させた状態で隣接する金属板３０を互いに接合部１３で突き合わせ溶接することにより形成されている（図３参照）。そして、容器本体１と伝熱部材４と外筒３によって形成される空間に中性子遮蔽材料２が充填されている。また、外筒３の端部は、端板３１，３２によって密閉されている（図３参照）。
【００２４】上記のように、本発明は、第１辺部４１と第２辺部４２とを結合して伝熱部材４の形状を横断面Ｔ又はＹ字形に形成したから、図６に示すように、支点のずれにより伝熱部材の湾曲を起こすことなく容器本体１の外周面に押圧される第１辺部４１に荷重ｐが対称に、かつ、均等に加わる。このため、押圧力が強く均等に働き、容器本体１と容器本体の外周面に押圧される第１辺部４１、換言すれば、容器本体１と伝熱部材４との間の接触熱抵抗を小さく抑えることができるようになった。
【００２５】特に、第１辺部４１の形状を外筒３側に向かって凸形の横断面円弧状に形成する一方、第１辺部４１の半径ｒを容器本体１の半径Ｒと同等又はそれより小さくすることにより、より押圧力が強く均等に働き、容器本体１と容器本体の外周面に押圧される第１辺部４１との間の接触熱抵抗をより小さく抑えることができるようになった。
【００２６】また、本発明は、外筒３を周方向に四分割された４枚の横断面円弧状の金属板３０によって形成したから、全ての伝熱部材４の第１辺部４１を容器本体１の外周面に均等に押圧させることができるようになった。
【００２７】
【発明の効果】上記のように、本発明は、伝熱部材の形状を横断面Ｔ又はＹ字形、すなわち、第２辺部の内端に第１辺部を第２辺部に対して左右対称となるような形状に結合したから、容器本体の外周面に押圧される第１辺部に荷重が対称に、かつ、均等に加わるため、押圧力が強く均等に働き、容器本体と容器本体の外周面に押圧される第１辺部、換言すれば、容器本体と伝熱部材との間の接触熱抵抗を小さく抑えることができるようになった。その結果、良好な放熱効果が得られるようになった。
【００２８】特に、第１辺部の形状を外筒３側に向かって凸形の横断面円弧状に形成する一方、第１辺部の半径ｒを容器本体の半径Ｒと同等又はそれより小さくすることにより、より押圧力が強く均等に働き、容器本体１と容器本体の外周面に押圧される第１辺部４１との間の接触熱抵抗をより小さく抑えることができるようになった。
【００２９】また、本発明は、外筒を周方向に四分割された４枚の横断面円弧状の金属板によって形成したから、全ての伝熱部材の第１辺部を容器本体の外周面に均等に押圧させることができるようになった。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５９０２
【氏名又は名称】三井造船株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年９月１９日（２０００．９．１９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６６８６５
【弁理士】
【氏名又は名称】小川 信一 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００２−９０４９２（Ｐ２００２−９０４９２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年３月２７日（２００２．３．２７） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−２８３５３７（Ｐ２０００−２８３５３７） |
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