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【発明の名称】 ダクト放射線遮蔽構造
【発明者】 【氏名】田中 豊

【氏名】徳永 節男

【氏名】入野 光博

【氏名】祝 一裕

【氏名】森嶋 誠

【氏名】邨沢 憲治
【要約】 【課題】ダクト放射線遮蔽構造に関し、ダクトの放射線遮蔽と冷却空気の圧損抑制の効果を両立してこれら効果を高める。

【解決手段】冷却空気流入通路９６、出口ダクト９０の空気流れＧ上下方向に翼板ユニット１０，１１を１組とし、この組を上下に配置する。翼板１は角度θ＝５４度で左上がりに傾斜し、ピッチＰで多数配列され、翼板２は反対に右上がりで同様に配置される。翼板１と２は上下方向において互いに位置がずれて配置され、各ユニット１０と１１は高さ方向Ｈで間隔Ｄをもって配置される。空気流れは実線Ｙで示すように、滑らかな曲線で流れるので圧損が少なくなり、空気の対流が増して冷却効果が高まり、放射線は点線Ｘ1 ，Ｘ2 のように多重反射して減衰し、遮蔽される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 放射性物質を貯蔵する施設に空気入口ダクトから空気を流入させ同放射性物質を冷却し、冷却後の空気を空気出口ダクトより流出させるダクト放射線遮蔽構造であって、前記空気入口及び出口ダクトの途中上下方向に所定の間隔を保って翼板ユニットを多段に配置して構成され、同各翼板ユニットは、空気流れ方向と直交する方向に伸びる翼板を所定のピッチで多数横方向へ配列すると共に、各翼板はそれぞれ面が平行となるように傾斜して配列し、更に上又は下へ隣接する翼板ユニットの翼板は同隣接するユニット同志で互いに逆方向の傾きであり、かつ横方向の位置が互いにずれて配置されていることを特徴とするダクト放射線遮蔽構造。
【請求項２】 前記翼板ユニットの上下方向の高さ、上下の翼板ユニット同志の間隔、及び前記翼板のピッチはそれぞれほぼ等しい寸法であることを特徴とする請求項１記載のダクト放射線遮蔽構造。
【請求項３】 前記翼板の両縁は滑らかな曲面で形成されていることを特徴とする請求項１記載のダクト放射線遮蔽構造。
【請求項４】 前記上下に配置した翼板ユニットは、一方のユニットの翼板の材料が中性子の吸収率の高い材料からなり、他方のユニットの翼板の材料がγ線又はＸ線の吸収率の高い材料からなることを特徴とする請求項１記載のダクト放射線遮蔽構造。
【請求項５】 前記翼板ユニットの翼板は、横方向に中性子の吸収率の高い材料からなる翼板とγ線又はＸ線の吸収率の高い材料からなる翼板とを交互に配列して構成したことを特徴とする請求項１記載のダクト放射線遮蔽構造。
【請求項６】 前記翼板ユニットの翼板は、一方の側面を中性子の吸収率の高い材料で形成し、他方の側面をγ線又はＸ線の吸収率の高い材料で形成する二重構造で構成されることを特徴とする請求項１記載のダクト放射線遮蔽構造。
【請求項７】 前記各翼板ユニットの翼板は横方向に連結バーで連結されると共に、中心で回転可能に両側において前記空気出口ダクト両壁面に取付けられ、前記連結バーを横方向に移動させることにより翼板の傾斜角度を調整可能とすることを特徴とする請求項１記載のダクト放射線遮蔽構造。
【請求項８】 前記翼板の傾斜角度は水平面に対して４０〜７０度の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１記載のダクト放射線遮蔽構造。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】放射性物質貯蔵施設の排気ダクト流路構造に関し、貯蔵施設の空気の自然循環による冷却をするに当り、圧損を抑制することにより、冷却効果を高め、更に放射線の排気ダクトからの外部への流出を防止する構造としたものである。
【０００２】
【従来の技術】図１０は放射性物質の貯蔵施設の内部構造を示す図であり、現在、本出願人により開発が進められている構造の一例である。図において、放射性物質１００を収納する建屋は外周囲を完全に密閉した構造であり、建屋内には基礎面１０１より下方に容器９１が設けられ、容器９１内には上下に支持架橋９２，９３が水平に配置して取付けられ、多数の放射性物質１００が垂直に支持されている。放射性物質１００は長尺形状のガラス構造として固化されており、その寸法は、例えば直径が４００〜５００mm、長さが１３００mm程度の大きさであり、安全性の面より完全に固定して配置する必要がある。
【０００３】建屋内の放射性物質１００の上方へは、貯蔵時のアクセスを行うクレーン用走行ビーム９５が配置され、走行クレーン９４が走行する構成である。又、建屋の一方の側には空気流入通路９６が設けられ、空気取入口９８から流入する空気をスクリーン９７を通して取り入れ、翼板ユニット８５により内部との放射能の遮蔽を行い空気流入口９９より容器９１内へ冷却用の空気として流入させる。
【０００４】他方の側には冷却空気出口ダクト９０が設けられており、出口ダクト９０は容器９１とは空気流出口８１と連通し、出口ダクト９０の四側面の壁８０には放射線の外部への流出を防止するための翼板ユニット８６が多層に所定の間隙を保って配置されている。冷却空気出口ダクト９０の先端部には出口筒８３が設けられ、空気がスクリーン８２を通って出口筒に流れ外部へ放出される。
【０００５】上記構成の貯蔵施設において、放射性物質１００は自然発熱作用により温度が上昇し、その温度が５００℃以上となるとガラス固化体が溶けて放射能閉じこめ性能が低下するため、その温度が常時５００℃以下に抑える必要がある。そのために、空気取入口９８から空気を取り入れて自然対流により容器９１内部に流通させ、放射性物質１００を冷却し、昇温した空気は冷却空気出口ダクト９０より外部へ放出する構造となっている。
【０００６】空気は空気取入口９８よりスクリーン９７を通って建屋内へ流入し、空気流入通路９６から翼板ユニット８５を通過して空気流入口９９から容器９１内へ入り、放射性物質１００の熱を吸収して昇温し、空気流出口８１から冷却空気出口ダクト９０に流出する。ダクト９０に流出した空気は、翼板ユニット８６を通過して上昇し、ダクト出口のスクリーン８２を通り、出口筒８３より外部へ流出する。このように空気の自然対流による換気により放射性物質１００から発生する熱を冷却し、内部の温度を５００℃以下に抑えている。
【０００７】図９は上記に説明した放射性物質貯蔵施設の冷却空気出口ダクト９０に設けられた翼板ユニットの各種形状を示す断面図である。（ａ）の例では、出口ダクト９０の壁８０の対向する面から出口ダクト開口部の幅よりも短い翼板６０を所定の間隔で交互に垂直方向に配置した例である。この例においては放射線は図中２点鎖線で示すように反射しながらその間隔を通り、上下の翼板６０で多重反射して減衰して反射線の外部への流出量を許容される基準値以下に抑えることができるが、流れが大きく蛇行するので圧損が大きくなり、自然換気の対流が悪くなってしまう。又、翼板６０の枚数が少ないと放射能の遮蔽性能が低下してしまう。
【０００８】又、（ｂ）の例では、翼板ユニット６１に上下方向でくの字状の通路６１ａを多数形成した例であり、又、（ｃ）の例では、ジグザグ状の通路６２ａを多数形成した翼板ユニット６２としたものである。これらの例においては、空気は通路６１ａ、又は６２ａを通過する際には左右へ急激に流れの方向を変えるので、いずれも圧損が大きくなってしまい、又、構造的にも大きな構造体となり、設置面積が大となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前述のように現在の放射性物質の貯蔵設備においては、内部の放射性物質が発生する熱を空気の自然対流による換気で冷却することが行われており、この場合には空気を排出するダクト、即ち、図１０の例では冷却空気出口ダクト９０において圧損抑制と放射線遮蔽の両立が求められる。現状では出口ダクト９０に図９（ａ）に示すようにじゃま板となる翼板６０を配置したり、（ｂ），（ｃ）に示すように迷路方式の構造が採用されている。しかし、いずれの方式も空気の流れの圧損が大きく、放射能の遮蔽性能も充分ではない、等の問題があった。
【００１０】そこで本発明は、放射性物質の発生する熱を空気の自然対流により冷却する際に、圧損をできるだけ小さくすると共に、放射能の遮蔽効果も向上させる構造のダクト放射線遮蔽構造を提供することを課題としてなされたものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解決するために、次の（１）〜（８）の手段を提供する。
【００１２】（１）放射性物質を貯蔵する施設に空気入口ダクトから空気を流入させ同放射性物質を冷却し、冷却後の空気を空気出口ダクトより流出させるダクト放射線遮蔽構造であって、前記空気入口及び出口ダクトの途中上下方向に所定の間隔を保って翼板ユニットを多段に配置して構成され、同各翼板ユニットは、空気流れ方向と直交する方向に伸びる翼板を所定のピッチで多数横方向へ配列すると共に、各翼板はそれぞれ面が平行となるように傾斜して配列し、更に上又は下へ隣接する翼板ユニットの翼板は同隣接するユニット同志で互いに逆方向の傾きであり、かつ横方向の位置が互いにずれて配置されていることを特徴とするダクト放射線遮蔽構造。
【００１３】（２）前記翼板ユニットの上下方向の高さ、上下の翼板ユニット同志の間隔、及び前記翼板のピッチはそれぞれほぼ等しい寸法であることを特徴とする（１）記載のダクト放射線遮蔽構造。
【００１４】（３）前記翼板の両縁は滑らかな曲面で形成されていることを特徴とする（１）記載のダクト放射線遮蔽構造。
【００１５】（４）前記上下に配置した翼板ユニットは、一方のユニットの翼板の材料が中性子の吸収率の高い材料からなり、他方のユニットの翼板の材料がγ線又はＸ線の吸収率の高い材料からなることを特徴とする（１）記載のダクト放射線遮蔽構造。
【００１６】（５）前記翼板ユニットの翼板は、横方向に中性子の吸収率の高い材料からなる翼板とγ線又はＸ線の吸収率の高い材料からなる翼板とを交互に配列して構成したことを特徴とする（１）記載のダクト放射線遮蔽構造。
【００１７】（６）前記翼板ユニットの翼板は、一方の側面を中性子の吸収率の高い材料で形成し、他方の側面をγ線又はＸ線の吸収率の高い材料で形成する二重構造で構成されることを特徴とする請求項１記載のダクト放射線遮蔽構造。
【００１８】（７）前記各翼板ユニットの翼板は横方向に連結バーで連結されると共に、中心で回転可能に両側において前記空気出口ダクト両壁面に取付けられ、前記連結バーを横方向に移動させることにより翼板の傾斜角度を調整可能とすることを特徴とする（１）記載のダクト放射線遮蔽構造。
【００１９】（８）前記翼板の傾斜角度は水平面に対して４０〜７０度の範囲に設定されていることを特徴とする（１）記載のダクト放射線遮蔽構造。
【００２０】本発明の（１）においては、空気入口及び出口ダクトには多段に翼板ユニットが所定の間隔で配置されているので、空気入口から多段に設けた翼板ユニットを通過した空気は放射性物質を冷却し、冷却後の空気は、下段の翼板ユニットの傾斜した翼板間の隙間から順次上の翼板ユニットの翼板間の隙間へ流れ、滑らかな曲線でスムーズに上昇し空気出口ダクトの先端から流出する。従って従来のように急激な流出方向の変化がなく流れの圧損を最小限に抑えることができる。又、空気中に含まれる放射性の粒子は、各段でのユニットの翼板が傾斜し、更にその傾斜も上下に隣接するユニットにおいて逆方向に傾斜し、これに加え上下のユニットでは翼板の位置が横方向でずれて配置されているので、直進して流入して翼板に衝突して一部が吸収され、残りは上段の翼板に衝突し、一部が吸収され、順次多重反射して衝突／吸収を繰り返して流出する。従って空気出口ダクトから空気が流出する位置では放射能のレベルは基準の制限値以下となる。
【００２１】本発明の（２）では、翼板ユニットの高さ、間隔、翼板のピッチがそれぞれほぼ等しい寸法で構成され、このような構成では圧損の抑制と放射能の遮蔽効果の両方が満足され、両方の効果が高い構成とすることができる。又、本発明の（３）では翼板の両縁部が滑らかな曲面で形成されるので、空気の流れ抵抗が小さくなり、圧損低減の効果が向上する。
【００２２】本発明の（４）では上下の翼板ユニットにおいて、一方のユニットは中性子の吸収率が高い翼板であり、他方のユニットの翼板はγ線又はＸ線の吸収率が高い翼板であるので、中性子やγ線、Ｘ線が混在した放射線の場合には特に有効となるものである。
【００２３】本発明の（５）では、翼板ユニットの翼板は中性子の吸収率が高い翼板とγ線、Ｘ線の吸収率の高い翼板とが交互に横方向に配列しており、又、本発明の（６）では、翼板ユニットの翼板は、一方の側面が中性子の吸収率の高い材料、他方の側面がγ線又はＸ線の吸収率の高い材料の二重構造であるので、上記（４）の発明と同様に、中性子、γ線、Ｘ線が混在している場合に適用すると放射線の吸収効率が高まるものである。
【００２４】本発明の（７）では、翼板ユニットの各翼板は連結バーを横方向に動かすことにより、連動してその傾斜角を変化させることができるので、放射線量、空気流量が変動した時に対応が可能となる。特に、放射線の漏れ等の事故時にはダクト流路を全閉にできるので有効な手段となる。
【００２５】本発明の（８）では、翼板の傾斜角度を水平面に対して４０〜７０度に設定するので、この範囲では空気の流れが滑らかになり圧損を抑えることができると共に、放射能の遮蔽効果が良好となり、両者の効果を両立させ冷却効果を生かして放射能の漏れを規制値以下に抑えることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の実施の第１形態に係るダクト放射線遮蔽構造を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。両図において、１，２は翼板ユニットであり、ユニット１，２で１組を構成し、本実施の第１形態ではユニット１，２の組を上下に２つ配置した例である。これら翼板ユニット１，２は図１０に示した従来の放射性物質貯蔵施設の空気流入通路９６の入口部及び冷却空気出口ダクト９０の下部入口部に配置され、従来の翼板ユニット８５及び８６に代わるものであが、以下、説明の都合上空気出口ダクト９０に適用した例で説明する。
【００２７】翼板ユニット１０の翼板１は左上がりに角度θで傾斜し、所定のピッチＰで複数枚（図では５枚）を面が平行になるように配置され、両端は対向する壁８０に固定されている。翼板１の厚さはｔで、その傾斜は放射線を吸収効率の高い材料からなり、例えば、厚さｔ＝１００〜５００mmのコンクリート板からなる。
【００２８】翼板ユニット１１の翼板２は翼板１とは逆に角度θで右上がりの傾斜を有してピッチＰで複数枚配列し、互いにその面が平行で両端は同じく対向する壁８０に固定されている。翼板２の厚さは、同じくｔで、翼板１と同じ寸法、材料から構成される。
【００２９】又、翼板ユニット１１，１２の上下方向の幅はＨとし、それぞれ上下方向に間隔Ｄで配置される。これら翼板ユニット１１，１２の組は、同じくペアで上下に配置され、図示の例では上から下へ翼板ユニット１０，１１、１０，１１の順で４段が間隔Ｄで配置されている。もちろん、必要に応じてこれらを４段以上に配置しても良い。この時の翼板１，２の傾斜角度θは４０〜７０度、好ましくは５４度に設定され、又、ＨとＤ及びＰの関係はほぼ等しい寸法（Ｈ≒Ｄ≒Ｐ）にすることが好ましい。更に翼板１と２との位置関係は、図示のように翼板１の下端の位置Ｐ1 、その１つ前方の翼板１の位置をＰ2 とすれば、翼板２の上端位置はＰ1 とＰ2 のほぼ中間のＰ3 となるように（Ｐ2 ＞Ｐ3 ＞Ｐ1 ）配置する。
【００３０】上記構成の排気ダクト流路構造において、冷却空気出口ダクト９０の下方から流れてくる空気Ｇは翼板２がピッチＰで配列している空間を実線Ｙで示すように斜め右上がりに流入し、その後翼板１がピッチＰで配列している空間を左上がりに斜めに上昇し、図示のように滑らかな曲線で流れるので、流れの圧損が抑制される。又、空気中に含まれる放射線は図中Ｘ1 ，Ｘ2 で示すように１列目の翼板２に当り、吸収されると共に、残りの放射性の粒子は反射して隣接する翼板２に当たるか、又は２列目の翼板１に当り、順次翼板１から２へと多重反射しながら翼板１，２へ吸収され、上部から流出する際には基準の放射線の量以下となり、放射線の外部への遮蔽がなされるものである。
【００３１】図２は本発明の実施の第２形態に係るダクト放射線遮蔽構造の翼板の形状を示す図である。本実施の第２形態における翼板１２は翼の端面が滑らかな曲面、又は円形状の面とし端面での鋭部をなくし、気流が滑らかに沿って流れるような形状としたものである。その他の構成、作用は図１で説明した実施の第１形態のものと同じであるので説明は省略する。
【００３２】図３は本発明の実施の第３形態に係るダクト放射線遮蔽構造の１部断面図である。図において、上段の翼板ユニットの翼板は中性子遮蔽材からなる翼板２１であり、その材料は水素含有量が多い物質、即ちポリエチレン、パラフィン、レジン、Ｂ（ボロン）元素を含む物質、等からなり中性子が放射線の大部分を占める場合に中性子の吸収効率が高い材料である。又、下段の翼板ユニットの翼板はγ線、Ｘ線の吸収効率が高い材料からなる翼板２２からなり、その材料は重元素、重密度物質（Ｗ，Ｐｂ，Ｔａ，Ｆｅ，コンクリート，等）からなり、γ線やＸ線が放射線の大部分を占める場合にγ線やＸ線の吸収効率が高いものである。又、これら翼板２１，２２は、いずれの遮蔽材も放射線のエネルギーが小さい程吸収効率が高いものである。その他の配置、位置、傾斜角、寸法、等の構成は図１に示す実施の第１形態と同じである。
【００３３】上記の実施の第３形態に係るダクト放射線遮蔽構造においては、中性子やγ線、Ｘ線が混在する場合に適用されるものである。放射性物質がγ線、Ｘ線が多く、これらが問題となる時には、まず下段の翼板２２が配列する翼板ユニットでγ線、Ｘ線を吸収し、残りの粒子を翼板２１が配列する上段の翼板ユニットに流し、中性子を吸収する。又、高エネルギーの中性子が問題の時にも、まず下段の翼板２２で中性子を非弾性散乱でエネルギーを低下させ、上段の翼板２１で中性子を吸収する。なお、図示の例ではユニットが２段の例であるが、もちろん、これら翼板２１からなる上段、翼板２２からなる下段の翼板ユニットを複数組上下に配置しても良い。
【００３４】又、これら翼板２２を中性子用ではなく翼板２１と同じ材料のγ線、Ｘ線を吸収する材料とし、上段、下段の翼板２１，２２の材料をすべてγ線、Ｘ線吸収用のみとしても良く、又、これら翼板２１，２２をすべて中性子吸収用の材料で構成しても良いものであり、貯蔵する放射性物質に応じて適宜選択すれば良いものである。
【００３５】図４は本発明の実施の第４形態に係るダクト放射線遮蔽構造の１部断面図である。図において、上段の翼板ユニットはγ線やＸ線吸収用の材料からなる翼板３１と中性子吸収用の材料からなる翼板４１とを交互に配列して構成する。下段の翼板ユニットも同様にγ線やＸ線吸収用の材料からなる翼板３２と中性子吸収用の材料からなる翼板４２を交互に配置する。その他の配置、寸法、傾斜角、等の構成や位置関係は図１に示す実施の第１形態と同じである。
【００３６】上記の実施の第４形態においても、放射線に中性子、γ線、Ｘ線が混在する場合に有効なもので、これら中性子、γ線、Ｘ線を平均して吸収でき、上記実施の第３形態と同様の効果が得られる。もちろん、これら翼板ユニットを２段以上の複数段に配置しても良いものである。
【００３７】図５は本発明の実施の第５形態に係るダクト放射線遮蔽構造の１部断面図である。図において、本実施の第５形態の翼板５２は一方の面が中性子吸収用の材料５２ａからなり、他方の面がγ線、Ｘ線吸収用の材料５２ｂからなり、これら５２ａ，５２ｂを重ね合わせて１枚の翼板５２とした構造である。その他の翼板の配置、傾斜角、寸法、位置、傾斜、等は図１に示す実施の第１形態と同じである。
【００３８】なお、図示の例では、翼板５２の右側の面が中性子吸収用の材料５２ａ、左側がγ線、Ｘ線吸収用の材料５２ｂの翼板を配列した例で示しているが、これを逆にして右側の面を５２ｂ、左側の面を５２ａとしても良く、又は、右側の面が５２ａで左側の面が５２ｂの翼板と、この面を逆にした翼板とを混在して配置しても良いものである。
【００３９】上記構成の実施の第５形態においては、中性子吸収用の材料５２ａとγ線とＸ線吸収用の材料５２ｂとの二重構造の翼板５２を配列した翼板ユニットを１段のみ配置し、中性子、γ線、Ｘ線が混在する放射線の遮蔽を行う場合に、これらを平均的にむらなく吸収するものである。１段では放射線の遮蔽が不充分の場合には、次の図６で説明する多段構成の実施の第６形態のものを適用する。
【００４０】図６は本発明の実施の第６形態に係るダクト放射線遮蔽構造の断面図である。図において、本実施の第６形態では図５に示す実施の第５形態の翼板ユニットを図１に示す実施の第１形態の配置のように多段構成としたものである。図において、上段の翼板ユニットは中性子吸収用の材料５３ａとγ線、Ｘ線吸収用の材料５３ｂとの二重構造の翼板５３を傾斜させて配列し、下段の翼板ユニットは図５の例と同じく、中性子吸収用材料５２ａとγ線、Ｘ線吸収用の材料５２ｂとの二重構造の翼板５２を配列した構成である。翼板の配列、位置、傾斜角、ピッチ、ユニット間隔、等は図１に示した実施の第１形態のものと同じである。
【００４１】上記の実施の第６形態においては、中性子、γ線、Ｘ線が混在する放射線の場合には、図中実線で示す中性子と図中点線で示すγ線、Ｘ線は下段から流入し、翼板５２の材料５２ｂではγ線、Ｘ線を吸収し、材料５２ａでは中性子を吸収しながら多重反射して上段のユニットへ入り、順次放射能を吸収して基準以下に放射能を抑えることができる。又、この場合に、中性子が高エネルギーの時には下段に入射した中性子は、まず翼板５２の材料５２ｂに衝突して非弾性散乱でエネルギーが低下し、上段の翼板ユニットへ流入すると材料５３ａからなる翼板５３に衝突し、中性子が吸収される。
【００４２】図７は本発明の実施の第７形態に係るダクト放射線遮蔽構造を示し、（ａ）は翼板ユニットの側面図、（ｂ）〜（ｄ）はそれぞれ翼板を可動させて傾斜角を変えた場合の側面図である。（ａ）において、１４は翼板ユニット全体であり、１５は翼板でピッチＰで互いに平行に配列し各翼板１５は中心において回転自在に固定用軸１６で冷却空気ダクトの両壁面に取付けられている。１８は連結用ピンで各翼板１５の両端に設けられ、連結バー１７ａ，１７ｂに翼板１５が左右に固定用軸１６を中心として回動自在に取付けられている。
【００４３】（ｂ）は連結バー１７ａ，１７ｂを操作して各翼板１５を回動させ、各翼板１５が空気流れＲに平行に配置させた例である。この場合には空気の流れの抵抗が最も小さくでき、圧損を最小にすることができるが、反面放射線の遮蔽効果が小さくなる。（ｃ）は連結バー１７ａを左方向へ押し、連結バー１７ｂを右方向へ引くことにより各翼板１５を左上がりに傾斜させた例であり、各翼板を実施の第１〜第６形態で示すように傾斜させ、圧損を抑制し、かつ放射線遮蔽の効果を最大にするような最適な角度に調整し、設定することができる。（ｄ）は更に各翼板１５を傾斜させ、隣接する翼板同志の間隔を小さくし、又は完全に閉じることができる。
【００４４】図８は上記の実施の第７形態の翼板ユニットの駆動を示し、（ａ）は全体の側面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ矢視図である。（ａ）において、各翼板１５は固定用軸１６で回転自在に冷却空気入口及び出口ダクトの両壁面に取付けられ、各翼板１５の両端は連結用ピン１８でそれぞれ連結用バー１７ａ，１７ｂに連結され、連結用バー１７ａ，１７ｂの端は結合バー１９でモータ６５の回転軸へ取付けられ、モータ６５が回転することにより結合バーを左右に回動させ、連結用バー１７ａ，１７ｂを交互に反対方向に移動させることにより、各翼板１５の傾斜角を変化させることができる。
【００４５】（ｂ）は駆動部の詳細を示し、モータ６５は冷却空気入口及び出口ダクトの壁面に取付けられており、連結用バー１７ａは連結用ピン１８でそれぞれ翼板１５に連結され、モータ６５が回転して連結用バー１７ａが左右に移動すると、翼板１５は連動して固定用軸１６を中心として回転し、その傾斜角が変わる構成である。もちろん、モータ６５を用いずに手動で連結用バー１７ａ，１７ｂを操作するようにしても良い。
【００４６】上記に説明の実施の第７形態の構造は、図１〜図６に示す実施の第１〜第６形態に示すダクト放射線遮蔽構造に適用して各翼板を回転させることができるもので、各翼板の傾斜角を変化させて開口部の流路の角度を調節し、放射線や空気流量の変動に対応して調節できるものである。特に放射線の漏れ等の事故時にはダクト流路を全閉にできるので有効な手段となる。
【００４７】以上説明の実施の第１〜第７形態のダクト放射線遮蔽構造によれば、放射線遮蔽と圧損の抑制の効果を両立させることができ、冷却空気出口ダクト９０の流路の簡略化と、圧損が低減するために自然循環による空気の流通が良くなり、冷却効果も増すものである。
【００４８】
【発明の効果】本発明の放射性物質貯蔵施設の排気ダクト流路構造は、（１）放射性物質を貯蔵する施設に空気入口ダクトから空気を流入させ同放射性物質を冷却し、冷却後の空気を空気出口ダクトより流出させるダクト放射線遮蔽構造であって、前記空気入口及び出口ダクトの途中上下方向に所定の間隔を保って翼板ユニットを多段に配置して構成され、同各翼板ユニットは、空気流れ方向と直交する方向に伸びる翼板を所定のピッチで多数横方向へ配列すると共に、各翼板はそれぞれ面が平行となるように傾斜して配列し、更に上又は下へ隣接する翼板ユニットの翼板は同隣接するユニット同志で互いに逆方向の傾きであり、かつ横方向の位置が互いにずれて配置されていることを特徴としている。
【００４９】上記構成により、従来のように急激な流出方向の変化がなく流れの圧損を最小限に抑えることができる。又、空気中に含まれる放射性の粒子は、各段でのユニットの翼板が傾斜し、更にその傾斜も上下に隣接するユニットにおいて逆方向に傾斜し、これに加え上下のユニットでは翼板の位置が横方向でずれて配置されているので、直進して流入して翼板に衝突して一部が吸収され、残りは上段の翼板に衝突し、一部が吸収され、順次多重反射して衝突／吸収を繰り返して流出する。従って空気出口ダクトから空気が流出する位置では放射能のレベルは基準の制限値以下となる。
【００５０】本発明の（２）では、翼板ユニットの高さ、間隔、翼板のピッチがそれぞれほぼ等しい寸法で構成され、このような構成では圧損の抑制と放射能の遮蔽効果の両方が満足され、両方の効果が高い構成とすることができる。又、本発明の（３）では翼板の両縁部が滑らかな曲面で形成されるので、空気の流れ抵抗が小さくなり、圧損低減の効果が向上する。
【００５１】本発明の（４）では上下の翼板ユニットにおいて、一方のユニットは中性子の吸収率が高い翼板であり、他方のユニットの翼板はγ線又はＸ線の吸収率が高い翼板であるので、中性子やγ線、Ｘ線が混在した放射線の場合には特に有効となるものである。
【００５２】本発明の（５）では、翼板ユニットの翼板は中性子の吸収率が高い翼板とγ線、Ｘ線の吸収率の高い翼板とが交互に横方向に配列しており、又、本発明の（６）では、翼板ユニットの翼板は、一方の側面が中性子の吸収率の高い材料、他方の側面がγ線又はＸ線の吸収率の高い材料の二重構造であるので、上記（４）の発明と同様に、中性子、γ線、Ｘ線が混在している場合に適用すると放射線の吸収効率が高まるものである。
【００５３】本発明の（７）では、翼板ユニットの各翼板は連結バーを横方向に動かすことにより、連動してその傾斜角を変化させることができるので、放射線量、空気流量が変動した時に対応が可能となる。特に、放射線の漏れ等の事故時にはダクト流路を全閉にできるので有効な手段となる。
【００５４】本発明の（８）では、翼板の傾斜角度を水平面に対して４０〜７０度に設定するので、この範囲では空気の流れが滑らかになり圧損を抑えることができると共に、放射能の遮蔽効果が良好となり、両者の効果を両立させ冷却効果を生かして放射能の漏れを規制値以下に抑えることができる。
【出願人】 【識別番号】０００００６２０８
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
【出願日】 平成１２年７月２７日（２０００．７．２７）
【代理人】 【識別番号】１０００６９２４６
【弁理士】
【氏名又は名称】石川 新 （外１名）
【公開番号】 特開２００２−４０１９１（Ｐ２００２−４０１９１Ａ）
【公開日】 平成１４年２月６日（２００２．２．６）
【出願番号】 特願２０００−２２７４２２（Ｐ２０００−２２７４２２）