(57)【要約】【課題】貯蔵室内に冷却空気の淀みや熱溜まりが生じることがなく、貯蔵室内に配置された廃棄体収納管を均一に冷却することができる放射性廃棄体の自然冷却設備を提供する。【解決手段】放射性廃棄体が収納される廃棄体収納管７が複数配置される貯蔵室３と、貯蔵室３の下方に設けられ冷却空気を導入し前記貯蔵室３に供給する入口ダクト８と、前記貯蔵室３の上方に設けられ冷却空気を排出する排気ダクト５とからなる放射性廃棄体の自然冷却設備１において、貯蔵室３の形状を紡錘状とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性廃棄体が収納される廃棄体収納管が複数配置される貯蔵室と、前記貯蔵室の下方に設けられ冷却空気を導入し前記貯蔵室に供給する入口ダクトと、前記貯蔵室の上方に設けられ冷却空気を排出する排気ダクトとからなる放射性廃棄体の自然冷却設備であって、前記貯蔵室の形状が紡錘状であることを特徴とする放射性廃棄体の自然冷却設備。
【請求項２】
前記廃棄体収納管を略水平に配置したことを特徴とする請求項１記載の放射性廃棄体の自然冷却設備。
【請求項３】
前記廃棄体収納管を略垂直に配置したことを特徴とする請求項１記載の放射性廃棄体の自然冷却設備。
【請求項４】
前記貯蔵室の上面及び下面の縦方向の断面形状が、直線状、曲線状又は折線状であることを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載の放射性廃棄体の自然冷却設備。
【請求項５】
前記入口ダクトに入口ルーパを配置し、前記貯蔵室の上方に出口ルーパを配置したことを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載の放射性廃棄体の自然冷却設備。
【請求項６】
前記排気ダクトを中心として前記貯蔵室と前記入口ダクトを対称に配置し、前記排気ダクトを共有にしたことを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載の放射性廃棄体の自然冷却設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力プラント等で発生する放射性廃棄体の自然冷却設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力プラント等で発生する廃棄物および使用済燃料等の放射性廃棄物、又は放射性廃棄物輸送容器、等の放射性廃棄体を貯蔵室内に保管する場合、通常、放射性廃棄体は収納管に収納されて保管される。放射性廃棄体は崩壊熱による熱を発生するため、収納管から熱が放出される。そのため、貯蔵室内を冷却する必要があるが、その冷却方式として強制対流方式、又は自然換気による自然冷却方式が採用、検討されている。
【０００３】
従来の自然冷却設備の冷却構造は図５に示すように、箱形の貯蔵室１５内に、周囲をコンクリートブロックで囲まれた円筒形の収納容器１６を天井１７から吊り下げ、内部に発熱性の低レベル放射性廃棄体を収容保管する。自然換気による冷却方式では、冷却室内に均等に冷却空気を流入させ、貯蔵室１５内に配置された複数の収納管を均一に冷却する必要がある。
【０００４】
そのため、貯蔵室１５内の流量アンバランスによる各収納管の放熱ムラを低減するために、収納管下部のコンクリート床に通気口１８を設け、冷却流２０は通気口１８から収納管１６と収納管１６の周囲に配設されたコンクリートブロックとの間の通風路を通って貯蔵室１５の上部空間に流出し、上部空間上方の排気口１９に排出するような冷却構造が提案されている（特許文献１）。
【０００５】
また、収納管毎に通風路を設けずに、複数の収納管を貯蔵室内に直接縦置きし、貯蔵室の壁の一部をブラインド状の仕切壁として構成して、冷却空気をこの仕切壁の一方から室内に導入し、貯蔵室内の収納管を冷却した後、他方の仕切壁から外部に排出する冷却方式も提案されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開平７−２９４６９７号公報
【特許文献２】特開平１１−２７１４９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の自然冷却方式のうち、収納管毎に通風管を設ける方式では、各通風管どうしの間隔を設ける必要があるので収容効率が低下し、かつ、通風管を支持する支持架台建設のために高コストとなり、さらに、収納管据付時の真円度調節等に多大な作業量を必要とする。
【０００７】
また、特許文献２に示されたような自然冷却方式では、箱形の貯蔵室内に垂直に複数の収納管を配置し、冷却空気が吸気ダクト側から排気ダクト側に向かって収納管を斜め上方に横切る流れが生じる。しかしながら、貯蔵室が箱形形状をしているため、貯蔵室に設置された全ての収納管を均一に冷却することができず、貯蔵室内各部の流量がアンバランスになり、冷却流が淀んでしまう領域においては局所的に貯蔵室壁面温度が高くなってしまい、貯蔵室に設置された全ての収納管を均一に冷却することができない。
【０００８】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、貯蔵室内に冷却空気の淀みや熱溜まりが生じることがなく、貯蔵室内に配置された廃棄体収納管を均一に冷却することができる放射性廃棄体の自然冷却設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る自然冷却設備は、上述した課題を解決するために、放射性廃棄体が収納される廃棄体収納管が複数配置される貯蔵室と、前記貯蔵室の下方に設けられ冷却空気を導入し前記貯蔵室に供給する入口ダクトと、前記貯蔵室の上方に設けられ冷却空気を排出する排気ダクトとからなる放射性廃棄体の自然冷却設備にであって、前記貯蔵室の形状が紡錘状であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の自然冷却設備によれば、貯蔵室内に冷却空気の淀みや熱溜まりが生じることがなく、貯蔵室内に配置された廃棄体収納管を均一に冷却することができる放射性廃棄体の自然冷却設備を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る放射性廃棄体の自然冷却貯蔵設備の実施形態を、図面を参照して説明する。  
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る放射性廃棄体の自然冷却貯蔵設備１を、図１乃至図３を用いて説明する。
【００１２】
図１において、自然冷却貯蔵設備１は、貯蔵室３の下方に設けられ、地面に掘られた堀９に面する入口ダクト８、入口ダクト８に設けられた水平な断面流路で構成された入口ルーバ２、斜め上方へ向けて傾斜して設けられる紡錘状の貯蔵室３、貯蔵室３内に収納され支持部材１０により水平に保持される複数の廃棄体収納管７、貯蔵室３の上方に設けられた出口ルーバ４及び排気ダクト５、排気ダクト５に設けられた複数の出口６から構成される。
【００１３】
この第１の実施形態に係る自然冷却貯蔵設備１では、貯蔵室３は図１に示すように中心線ａの左右に対称に複数設けられ、排気ダクト５は共有されている。  
このように構成された自然冷却貯蔵設備において、廃棄体収納管７表面からの放熱により、その浮力に応じて入口ダクト８から堀９の冷却空気が流入し、入口ルーバ２を通って貯蔵室３内に流入する。
【００１４】
貯蔵室３の形状は、斜め上方に傾斜する紡錘状となっており、貯蔵室の縦方向の断面が入口ルーパから斜め上方に向けて徐々に拡大し、出口ルーパ４近傍では縮小する。貯蔵室３の形状は紡錘状とすることが望ましいが、必ずしも、厳密な意味での紡錘形とする必要はない。すなわち、貯蔵室３の上面及び下面の縦方向の断面形状を、直線状、曲線状又は折れ線状とし、それらを組合せて紡錘状の貯蔵室３を形成する。例えば、貯蔵室３の上面及び下面の縦方向の断面形状を、一方を直線状、他方を外側に膨らむ曲線状又は折れ線状とするか、もしくは両方を外側に膨らむ曲線状又は折れ線状としてもよい。
【００１５】
紡錘状の貯蔵室３は、その中央部に広い空間を形成されるので、多数の廃棄体収納管７を収納することができる。そして入口ダクト８から流入された冷却空気は、傾斜状に設けられた紡錘状の流路に沿って、熱溜まり等を生じることなく多数の廃棄体収納管７を冷却し、その浮力により淀みなく出口ルーパに向けて円滑に流れることができる。
【００１６】
また、本第１の実施形態では、廃棄体収納管７を略水平に設置するので、廃棄体収納管７による冷却空気流の乱れを最小限にすることが可能となり、廃棄体収納管７をより均一に冷却することができる。
【００１７】
図２はこの貯蔵室３を図１上方から下方にみたときの断面図、図３は図２に示す支持部材１０の側面図である。  
図２及び３に示すように、廃棄体収納管７の支持部材１０は、貯蔵室３と同形状の板状プレートからなり、廃棄体収納管７を保持するための多数の開口１１が設けられている。支持部材１０は、水平に支持される廃棄体収納管７の軸方向に沿って複数設置され、貯蔵室の底面又は側面に適当なサポート部材（図示せず）により支持される。
【００１８】
また、図２に示すように廃棄体収納管７の一方の端部は貯蔵室の横壁を貫通し、その端部から放射性廃棄体が、廃棄体収納管７に図示しない遠隔操作装置を用いて収納される。
【００１９】
本第１の実施形態によれば、入口ダクトに接続された貯蔵室の形状を傾斜する紡錘状とするとともに、廃棄体収納管を略水平に配列したことにより、熱せられた冷却空気がその浮力により貯蔵室３内を上昇する際に淀みを生じることがなく、さらに圧力損を小さくすることができるので、放射性廃棄体を効率的に冷却できるとともに、冷却空気量が多くなり、貯蔵室内の温度を低く保つことができきる。
【００２０】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る放射性廃棄体の自然冷却貯蔵設備１を、図４を用いて説明する。  
本第２の実施形態は、貯蔵室３、排気ダクト５、入口ダクト８、各ルーバ２、４の配置、構成は第１の実施形態と同じであるが、貯蔵室３内に配置された複数の廃棄体収納管７を略垂直に配列したことを特徴としている。
【００２１】
自然冷却貯蔵設備のレイアウト上の制限により、放射性廃棄体を貯蔵室１の下部から収納する必要がある場合、廃棄体収納管７を略垂直に配列し、その下端部を貯蔵室３の基礎部に支持、貫通させて、貯蔵室下方から放射性廃棄体を図示しない遠隔操作装置を用いて廃棄体収納管７に収納する。なお、図５では貯蔵室３下方の放射性廃棄体の収納・移動用の搬出入路の図示を省略している。
【００２２】
廃棄ダクト８から導入された冷却空気は、上記第１の実施形態と同様に、傾斜状に設けられた紡錘状の流路に沿って、熱溜まり等を生じることなく多数の廃棄体を冷却し、その浮力により淀みなく出口ルーバ４に向けて円滑に流れることができる。
【００２３】
本第２の実施形態によれば、入口ダクト８に接続された貯蔵室３の形状を傾斜した紡錘状としたことにより、熱せられた冷却空気がその浮力により貯蔵室３内を上昇する際に淀みを生じることがなく、さらに圧力損失を小さくすることができるので、放射性廃棄体を効率的に冷却できるとともに、冷却空気量が多くなり、貯蔵室３内の温度を低く保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る自然冷却貯蔵設備の全体構成図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る貯蔵室の断面図。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る支持部材の側面図。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る自然冷却貯蔵設備の全体構成図。
【図５】従来の自然冷却貯蔵設備の構成図。
【符号の説明】
【００２５】
１…自然冷却貯蔵設備、２…入口ルーバ、３、１５…貯蔵室、４…出口ルーバ、５…排気ダクト、６…出口、７…廃棄体収納管、８…入口ダクト、９…堀、１０…支持部材、１１…開口、１６…収納容器、１８…通気口、１９…排気口、２０…冷却流。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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