(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被輸送物を収容可能な輸送容器に装着される輸送容器用緩衝体であって、
内部空間を有するケーシングと、
前記内部空間に充填される衝撃吸収部材と、
を備え、
前記衝撃吸収部材は、複数の繊維強化プラスチック製シートが積層されてなる壁体から構成される複数の中空筒状体を含むとともに、前記複数の中空筒状体が互いに離間するように撓み許容空間を介して並列配置されて形成されることを特徴とする輸送容器用緩衝体。
【請求項２】
被輸送物を収容可能な輸送容器に装着される輸送容器用緩衝体であって、
内部空間を有するケーシングと、
前記内部空間に充填される衝撃吸収部材と、
を備え、
前記衝撃吸収部材は、複数の繊維強化プラスチック製シートが積層されてなる壁体から構成される複数の中空筒状体が、前記中空筒状体の軸方向と交差する方向の撓みを許容するための撓み許容空間を介して並列配置されて形成されることを特徴とする輸送容器用緩衝体。
【請求項３】
前記中空筒状体における前記繊維強化プラスチック製シートの積層数及び前記中空筒状体の外径の少なくとも一方は、前記輸送容器の設計条件に応じて設定される、請求項1又は２に記載の輸送容器用緩衝体。
【請求項４】
前記複数の中空筒状体は、前記ケーシングの外面のうち前記輸送容器に対向しない面の少なくとも１つに対して軸方向が略垂直になるように配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の輸送容器用緩衝体。
【請求項５】
前記複数の中空筒状体は、
第１の方向に沿って配列される第１のグループと、
前記第１の方向に交差する第２の方向に沿って配列される第２のグループと、
を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の輸送容器用緩衝体。
【請求項６】
前記輸送容器は略円柱形状を有し、
前記ケーシングは前記輸送容器の端部に嵌入可能な凹部を有し、
前記第１のグループは軸方向端面が前記略円柱形状の端面に対向するように配列された前記中空筒状体であり、
前記第２のグループは軸方向端面が前記略円柱形状の周面に対向するように配置された
前記中空筒状体であることを特徴とする請求項５に記載の輸送容器用緩衝体。
【請求項７】
前記中空筒状体は、前記壁体が周方向全周に亘って形成されたパイプ形状を有することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の輸送容器用緩衝体。
【請求項８】
前記中空筒状体は、前記壁体が互いに交差する方向に配置された複数の板状部材が組み合わされて構成されることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の輸送容器用緩衝体。
【請求項９】
前記中空筒状体の内部又は前記撓み許容空間の少なくとも一方に充填される木材又は発泡材で構成された充填物をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の輸送容器用緩衝体。
【請求項１０】
前記ケーシングの凹部の内側面に前記輸送容器の周方向に間隔をおいて設けられた複数の補強リブをさらに備え、
前記複数の補強リブの間に前記中空筒状体が配置されることを特徴とする請求項６に記載の輸送容器用緩衝体。
【請求項１１】
前記ケーシングが繊維強化プラスチック材で構成されることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の輸送容器用緩衝体。
【請求項１２】
内部に放射性物質を収容する筒状の輸送容器と、
請求項１乃至１１の何れか１項に記載の緩衝体と、
を備えることを特徴とするキャスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、輸送容器用緩衝体及び該輸送容器用緩衝体を備えたキャスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
核燃料サイクルの終期にあって燃焼を終え使用できなくなった核燃料集合体、即ち、使用済み核燃料は高放射性物質を含むので、原子力発電所の冷却水ピットで所定期間冷却された後、キャスクに収納され、トラック又は船舶等で再処理施設又は使用済燃料貯蔵施設等に搬送され、貯蔵される。
使用済み核燃料集合体をキャスクに収容する際、バスケットと呼ばれる格子状の構造物に収納される。即ち、バスケットに形成された複数の収納空間に挿入され、輸送中の振動などに対する適切な保持力を発揮できる。
【０００３】
キャスクは円筒形状を有し、落下時などの衝撃を緩和するため、上部及び下部に緩衝体を備える。従来、緩衝体は鋼製ケーシングの内部に衝撃吸収部材として木材を充填したものが用いられている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献２には、鋼製ケーシングの内部に金属製又は合成樹脂製の中空球体を充填する緩衝体の構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−０９０７５３号公報
【特許文献２】特開２０００−１６８８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
キャスク及びその緩衝体は、使用済み核燃料の収納時に使用済み核燃料の崩壊熱により高温状態となる。
キャスク用緩衝体には、高温環境に耐え、かついかなる落下姿勢に対しても安定した緩衝性能を発揮することが求められている。キャスクには放射性物質を収納するための開閉蓋があり、この開閉蓋からの放射性物質の漏れを防止するために、落下時などにキャスクに加わる衝撃を抑える必要がある。
木材を充填した緩衝体では、木材の強度に温度依存性（高温時の強度低下）があるため、緩衝体の複雑化及び大型化を招き重量増加につながるという問題がある。また、木材種によって強度が一義的に決定されるため、設計の自由度がなく、かつ品質を人為的に制御できないため、品質のバラツキを考慮した裕度設計とならざるを得ず、この点でも大型化及び重量増加が避けられない。
特許文献２に開示された緩衝体は、緩衝性能が高い中空球体の製造が容易ではなく高コストになるという問題がある。
【０００６】
上記課題に鑑み、本発明の少なくとも一実施形態は、低コストで緩衝性能が高い輸送容器用緩衝体を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る輸送容器用緩衝体は、
被輸送物を収容可能な輸送容器に装着される輸送容器用緩衝体であって、
内部空間を有するケーシングと、
前記内部空間に充填される衝撃吸収部材と、
を備え、
前記衝撃吸収部材は、複数の繊維強化プラスチック製シートが積層されてなる壁体から構成される複数の中空筒状体を含むとともに、前記複数の中空筒状体が互いに離間するように撓み許容空間を介して並列配置されて形成される。
【０００８】
ここで、上記中空筒状体とは、内部空間をもつ筒形状の構造物をすべて含み、特に壁体の一部にスリット、孔等が形成されているものも含むものとする。
上記構成（１）によれば、並列に配置された上記中空筒状体に衝撃（荷重）が加わると、中空筒状体の撓みにより中空筒状体の壁体を構成する複数の繊維強化プラスチック製シート（以下「ＦＲＰシート」とも言う。）のシート間で剥離破壊が起る。この剥離破壊の過程で衝撃を吸収するため、輸送容器への衝撃を緩和できる。
また、木材を用いないため、木材の課題である高温時の緩衝性能低下を解消でき、かつＦＲＰシートは工業製品であり、品質のバラツキを制御することができるため、裕度設計を最小限に抑えることができ、これによって、緩衝体を小型化かつ低コスト化できる。
また、ＦＲＰシートの積層数及び中空筒状体の外径を変えることで、中空筒状体の圧縮強度を制御できる。例えば、積層数を多くすれば高強度となり、外径を大きくすれば低強度となる。これによって、輸送容器の仕様及び付加荷重に応じた緩衝体の最適配置が木材と比べ容易になる。
【０００９】
（２）幾つかの実施形態では、前記構成（１）において、
前記複数の中空筒状体は、前記ケーシングの外面のうち前記輸送容器に対向しない面の少なくとも１つに対して軸方向が略垂直になるように配置されている。
撓み許容空間を介して並列に配置された中空筒状体に対して軸方向から荷重が加わると、中空筒状体は軸方向の縮みで荷重を吸収しつつ、軸方向と交差する方向に撓む。この撓みにより、ＦＲＰシート間の剥離破壊が起り、この剥離破壊の過程で荷重を吸収する。
上記構成（２）によれば、輸送容器の落下時などに輸送容器に加わる複数方向の荷重の少なくとも１つは中空筒状体に対して軸方向から加わるので、中空筒状体の衝撃吸収効果を最大限に発揮させることができる。
【００１０】
（３）幾つかの実施形態では、前記構成（１）又は（２）において、
前記複数の中空筒状体は、
第１の方向に沿って配列される第１のグループと、
前記第１の方向に交差する第２の方向に沿って配列される第２のグループと、
を含む。
輸送容器の転倒時や落下時等には、落下姿勢などによって緩衝体には必ずしも一方向の荷重ではなく複数方向の荷重が付加される。また、緩衝体の部位によって加わる荷重の方向及び大きさが異なる。
上記構成（３）によれば、上記第１のグループと上記第２のグループとで、中空筒状体の軸方向を異なる方向に配置することで、輸送容器に加わる荷重を中空筒状体の軸方向へ付加させる確率を高め、これによって、中空筒状体の衝撃吸収性能を確実に発揮させることができる。
上記構成（３）では、第１のグループ及び第２のグループの中空筒状体と軸方向を異にする第３のグループを設けることを排除しない。
【００１１】
（４）幾つかの実施形態では、前記構成（３）において、
前記輸送容器は略円柱形状を有し、
前記ケーシングは前記輸送容器の端部に嵌入可能な凹部を有し、
前記第１のグループは軸方向端面が前記略円柱形状の端面に対向するように配列された前記中空筒状体であり、
前記第２のグループは軸方向端面が前記略円柱形状の周面に対向するように配置された
前記中空筒状体である。
輸送容器の軸方向端面に対向する緩衝体の部位では、落下時などに輸送容器の軸方向の衝撃が加わる確率が高く、輸送容器の周方向に対向する緩衝体の部位では、落下時などに輸送容器の半径方向の衝撃（荷重）が加わる確率が高い。
上記構成（４）によれば、中空筒状体の軸方向を付加される確率が高い衝撃の方向に合わせて配置することで、衝撃吸収性能を確実に発揮できる。
【００１２】
（５）幾つかの実施形態では、前記方法（１）〜（４）の何れかにおいて、
前記中空筒状体は、前記壁体が周方向全周に亘って形成されたパイプ形状を有する。
ここで、「壁体が周方向全周に亘って形成されたパイプ形状」とは壁体（隔壁）にスリットや孔等を有さない筒状の構造物を言う。
上記構成（５）によれば、中空筒状体を上記構成とすることで、中空筒状体の全周に亘りＦＲＰシート間で剥離破壊が起るため、衝撃吸収効果をさらに高めることができる。
【００１３】
（６）幾つかの実施形態では、前記方法（１）〜（５）の何れかにおいて、
前記中空筒状体は、前記壁体が互いに交差する方向に配置された複数の板状部材が組み合わされて構成される。
例えば、矩形の板状部材の両縁に一定間隔をもって切込部を設けると共に、前記切込部同士を互いに差し込むように前記板状部材を直交して交互に積み重ねて構成される。
上記構成（６）によれば、中空筒状体を低コストで製造できる。
【００１４】
（７）幾つかの実施形態では、前記構成（１）〜（６）の何れかにおいて、
前記中空筒状体の内部又は前記撓み許容空間の少なくとも一方に充填される木材又は発泡材で構成された充填物をさらに備える。
上記構成（７）によれば、中空筒状体の内部又は撓み許容空間に木材又は発泡材で構成された充填物を充填することで、中空筒状体の剛性や撓み度の調整が可能になり、緩衝体の剛性及び衝撃吸収性能をキャスクの用途に合った最適な条件に調整できる。
また、木材又は発泡材で構成された充填物を撓み許容空間に充填することで、中空筒状体の位置固定を容易に行うことができる。
【００１５】
（８）幾つかの実施形態では、前記構成（４）において、
前記ケーシングの凹部の内側面に前記輸送容器の周方向に間隔をおいて設けられた複数の補強リブをさらに備え、
前記複数の補強リブの間に前記中空筒状体が配置される。
上記構成（８）によれば、上記補強リブを設けることで、荷重負荷時の緩衝材の位置ずれ及びすべり等を防止でき、緩衝材の衝撃吸収性能を十分に発揮することができる。
【００１６】
（９）幾つかの実施形態では、前記構成（１）〜（８）の何れかにおいて、
前記ケーシングが繊維強化プラスチック材で構成される。
上記構成（９）によれば、緩衝体をさらに軽量化及び高強度化できる。
【００１７】
（１０）本発明の幾つかの実施形態に係るキャスクは、
内部に放射性物質を収容する筒状の輸送容器と、
上記構成（１）〜（９）の何れかの緩衝体と、
を備える。
上記構成（１０）によれば、上記構成（１）〜（９）の緩衝体を備えることで、木材の課題である高温時の緩衝性能低下を解消でき、かつ品質のバラツキを制御することができるため、裕度設計を最小限に抑えることができ、これによって、緩衝体を小型化かつ低コスト化できる。
また、中空筒状体の撓み及びＦＲＰシートのシート間に起こる剥離破壊によって衝撃吸収性能を高めることができる。
また、ＦＲＰシートの積層数及び中空筒状体の外径を変えることで、中空筒状体の圧縮強度を制御でき、これによって、付加荷重に応じた緩衝体の最適配置が木材と比べ容易になる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、輸送容器、特に放射性物質を収容するキャスク用緩衝体において、小型化及び低コスト化が可能で、かつ落下時などにおける衝撃吸収性能を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】一実施形態に係る輸送容器用緩衝体を装着した輸送容器の正面図である。
【図２】一実施形態に係る輸送容器用緩衝体の正面視断面図である。
【図３】図２中のＡ―Ａ線に沿う断面図である。
【図４】一実施形態に係る輸送容器用緩衝体の正面視断面図である。
【図５】一実施形態に係る輸送容器用緩衝体の側面図である。
【図６】一実施形態に係る中空筒状体の斜視図である。
【図７】一実施形態に係る中空筒状体の斜視図である。
【図８】一実施形態に係る中空筒状体の圧縮強度を示す線図である。
【図９】一実施形態に係る中空筒状体の圧縮強度を示す線図である。
【図１０】一実施形態に係る中空筒状体の圧縮強度を示す線図である。
【図１１】一実施形態に係る中空筒状体の斜視図である。
【図１２】一実施形態に係る衝撃吸収部材の断面側面図である。
【図１３】一実施形態に係る衝撃吸収部材の断面側面図である。
【図１４】一実施形態に係る輸送容器用緩衝体の別な用途を示す説明図である。
【図１５】一実施形態に係る輸送容器用緩衝体の他の用途を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載され又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一つの構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【００２１】
本発明の幾つかの実施形態に係る輸送容器用緩衝体１０は、図１に示すように、輸送容器１２を収容可能な輸送容器１２に装着される緩衝体である。
例示的な実施形態では、輸送容器１２は、有底筒状の輸送容器本体１４と、被輸送物１５を出し入れするための開閉蓋１８とで構成される。
例示的な実施形態では、輸送容器１２は、内部に被輸送物１５として使用済み核燃料などの放射性物質を収容する筒状の外形を有するキャスクである。
図示した実施形態では、輸送容器１２は円筒形の形状をしたキャスクである。
図１中、矢印ａ方向は輸送容器１２の軸方向を示し、矢印ｂ方向は輸送容器１２の半径方向を示す。
【００２２】
緩衝体１０は外郭を形成するケーシング１６を備え、ケーシング１６は輸送容器１２の端部が嵌入される凹部１６ａを有している。また、ケーシング１６は衝撃吸収部材２０が充填される内部空間ｓを有する。
衝撃吸収部材２０は、図２〜図４に示すように、並列に配置された多数の中空筒状体２２で構成される。
中空筒状体２２（２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ）は、図６及び図７に示すように、複数のＦＲＰシート２４が積層されて構成された壁体を有し、図３に示すように、各中空筒状体間に撓み許容空間Ｓｃが形成されると共に、内部空間Ｓｉをもつ中空筒形の構造体である。
なお、中空筒状体２２は、内部空間Ｓｉをもつ筒形状の構造体をすべて含み、特に、壁体の一部にスリット、孔等が形成されているものも含むものとする。
【００２３】
図示した実施形態では、図５に示すように、緩衝体１０は外形が円形であり、ケーシング１６に取付け用のボルト穴３０が形成されている。
例示的な実施形態では、図６に示すように、中空筒状体２２（２２Ａ）は壁面が円形であり、図７に示す中空筒状体２２（２２Ｂ）は壁面が矩形である。
ＦＲＰシート２４は、例えば、ＣＦＲＰ、ＧＦＲＰ等で構成される。また、ＦＲＰシート２４は、例えば、繊維が２方向に交差するように配置され織布を形成する。
【００２４】
輸送容器１２の転倒時や落下時等に、緩衝体１０に衝撃又は荷重が加わると、中空筒状体２２の撓みにより、ＦＲＰシート２４の各シート間で剥離破壊が起り、この剥離破壊の過程で衝撃を吸収するため、輸送容器１２への衝撃を緩和できる。
【００２５】
緩衝体１０（１０Ａ、１０Ｂ）には、落下時の姿勢によって複数の異なる方向の荷重が加わる。また、緩衝体１０の部位によって加わる荷重の方向及び大きさが異なる。
例えば、図２及び図４に示すように、輸送容器１２の軸方向端面に対向する端面部位Ｐａでは輸送容器１２の軸方向に沿う荷重Ｆａが加わり、輸送容器１２の周面に対向する周面部位Ｐｒには輸送容器１２の半径方向に沿う荷重Ｆｒが加わる。また、角部Ｐｔには輸送容器１２の軸方向に対して斜め方向の荷重Ｆｔが加わる。
【００２６】
例示的な実施形態では、複数の中空筒状体２２は、ケーシング１６の外面のうち輸送容器１２に対向しない面の少なくとも１つに対して軸方向が略垂直になるように配置されている。このように中空筒状体２２を配置すると、撓み許容空間Ｓｃを介して並列に配置された複数の中空筒状体２２に対して軸方向から荷重が加わり、中空筒状体２２は軸方向の縮みで荷重を吸収しつつ、軸方向と交差する方向に撓む。この撓みにより、ＦＲＰシート２４間の剥離破壊が起り、この剥離破壊の過程で荷重を吸収する。
中空筒状体２２を上記のように配置することで、輸送容器１２の落下時などに、輸送容器１２に加わる複数方向の荷重の少なくとも１つは中空筒状体２２に対して軸方向から加わる。これによって、中空筒状体２２の衝撃吸収効果を最大限に発揮できる。
【００２７】
例示的な実施形態では、複数の中空筒状体２２は、図２及び図４に示すように、第１の方向に沿って配列される第１のグループＰａと、第１の方向に交差する第２の方向に沿って配列される第２のグループＰｒとを含む。
このように、第１のグループＰａと第２のグループＰｒとで、中空筒状体２２の軸方向の配置を異ならせることで、中空筒状体２２の軸方向を輸送容器１２に加わる荷重に沿わせる確率を高め、これによって、中空筒状体２２の衝撃吸収性能を確実に発揮できる。
【００２８】
例示的な実施形態では、図１に示すように、輸送容器１２は略円柱形状を有し、ケーシング１６は輸送容器１２の軸方向端部に輸送容器１２を嵌入可能な凹部１６ａを有する。
そして、第１のグループＰａは、軸方向端面が輸送容器１２の軸方向端面に対向するように配列された中空筒状体で構成され、第２のグループＰｒは軸方向端面が輸送容器１２の周面に対向するように配置された中空筒状体で構成される。
図２及び図４に示すように、輸送容器１２の軸方向端面には、落下時などに輸送容器１２の軸方向の荷重Ｆａが加わる確率が高く、輸送容器１２の周面には輸送容器１２の半径方向の荷重Ｆｒが加わる確率が高い。
従って、第１のグループＰａ及び第２のグループＰｒのように中空筒状体２２を配置することで、第１のグループＰａ及び第２のグループＰｒの中空筒状体２２の軸方向を付加される荷重Ｆａ及びＦｒに沿わせることができ、これによって、良好な衝撃吸収性能を確実に発揮できる。
【００２９】
なお、緩衝体１０（１０Ａ、１０Ｂ）の角部Ｐｔに設けられる中空筒状体２２は、状況に応じて適宜方向に配置される。
図示した実施形態では、図２に示す緩衝体１０（１０Ａ）の角部Ｐｔでは、中空筒状体２２の軸方向は輸送容器１２の軸方向に沿うように配置され、図４に示す緩衝体１０（１０Ｂ）の角部Ｐｔでは、中空筒状体２２の軸方向は輸送容器１２の半径方向に沿うように配置される。また、角部Ｐｔに設けられる中空筒状体の配置方向は、図２に示す方向と図４に示す方向を組み合わせてもよい。
【００３０】
図８〜図１０は中空筒状体２２に加わる圧縮荷重Ｆと中空筒状体２２の軸方向の剥離破壊量δとの関係を示す。
図８において、ＦＲＰシート２４の積層数を増加させると、図中の破線で示すように、中空筒状体２２の圧縮強度を高めることができる。一方、中空筒状体２２の外径を大きくすると、圧縮強度は低下する。
このように、ＦＲＰシート２４の積層数又は中空筒状体２２の外径を変えることで、中空筒状体２２の圧縮強度を制御できる。なお、中空筒状体２２の軸方向長さは圧縮強度と無関係である。
また、図８に示すように、例えば、中空筒状体２２が圧縮荷重Ｆを受け、軸方向全長が全体の７０〜８０％だけ剥離破壊が進んだときを臨界点Ｃとし、この時の圧縮荷重ＦをＦｏとする。縦軸は中空筒状体２２に加わる圧縮荷重Ｆを示すが、この圧縮荷重Ｆは中空筒状体２２の圧縮強度と等価である。中空筒状体２２は臨界点Ｃを過ぎると圧縮強度は急激に増加し、これ以上軸方向に縮まない性質を有する。図８中、斜線領域Ｅは中空筒状体２２の剥離破壊によって吸収可能な衝撃エネルギ量を示す。
【００３１】
図９に示すように、圧縮荷重Ｆに対して中空筒状体２２の剥離破壊量δが小さい場合、即ち、中空筒状体２２の圧縮強度が大きい場合、吸収可能な衝撃エネルギ量Ｅ１は大きいが、その分輸送容器１２に大きな荷重が付加される。従って、輸送容器１２は高い耐久性が要求される。
一方、図１０に示すように、圧縮荷重Ｆに対して中空筒状体２２の剥離破壊量δが大きい場合、即ち、中空筒状体２２の圧縮強度が小さい場合、輸送容器１２に付加される荷重は低減するが、中空筒状体２２が吸収可能な衝撃エネルギ量Ｅ２は低減する。従って、衝撃エネルギ量Ｅ１と同等の衝撃エネルギ量を吸収するためには、中空筒状体２２の剥離破壊量δを大きく取る必要がある。
【００３２】
このように、緩衝体１０の潰れ代、緩衝体１０の受荷重面積、輸送容器１２の重量、輸送容器１２の落下高さ、輸送容器１２の落下姿勢等の設計条件に応じて、中空筒状体２２の圧縮強度を設定し、緩衝体１０に配置することで、輸送容器１２に加わる衝撃又は荷重を効率的に緩和できる。
例えば、トラック又は船舶等の輸送中スペースが大きい場合、輸送容器１２の軸方向では、第１のグループＰａに圧縮強度が小さい中空筒状体２２を設け、中空筒状体２２の軸方向の剥離破壊量を多くすることで輸送容器１２に加わる荷重を小さくできる。一方、トラック又は船舶等の輸送中スペースが小さい場合、輸送容器１２の半径方向では、第２のグループＰｒに圧縮強度が大きい中空筒状体２２を設け、中空筒状体２２の軸方向の剥離破壊量を抑えるようにする。
【００３３】
例示的な実施形態では、図３に示すように、中空筒状体２２は壁体（隔壁）が周方向全周に亘って形成されたパイプ形状を有する。
本実施形態では、中空筒状体２２は壁体（隔壁）２２ａにスリットや孔等を有さない中空の筒状構造物であって、壁体２２ａは全周で内部空間Ｓｉを囲む連続した面を有する。
これによって、中空筒状体２２の全周でＦＲＰシート間の剥離破壊を起すことができ、衝撃吸収効果をさらに高めることができる。
【００３４】
例示的な実施形態では、図１１に示すように、中空筒状体２２（２２Ｃ）は、壁体が互いに交差する方向に配置された複数の板状部材２６及び２８で構成される。板状部材２６及び２８は複数のＦＲＰシート２４が積層されて構成される。
図示した実施形態では、２個の矩形の平坦な板状部材２６及び２８の両縁に一定間隔をもって切込部２６ａ及び２８ａを設ける。そして、切込部２６ａ及び２８ａ同士を互いに差し込むようにし、板状部材２６及び２８を互いに直交して交互に積み重ねることで、中空筒状体２２を構成する。
これによって、中空筒状体を低コストで製造できる。
【００３５】
例示的な実施形態では、図１２に示す緩衝体１０（１０Ｃ）において、中空筒状体２２の内部空間Ｓｉ又は撓み許容空間Ｓｃの少なくとも一方に木材又は発泡材で構成された充填物３２を充填する。
例示的な実施形態では、図１３に示す緩衝体１０（１０Ｄ）において、撓み許容空間Ｓｃに発泡材などの充填物３２を充填する。
このように、充填物３２を充填することで、中空筒状体２２の剛性や撓み度の調整が可能になり、緩衝体１０の剛性及び衝撃吸収性能を輸送容器１２の用途に合った最適な条件に調整できる。
図示した実施形態では、充填物３２は中空筒状体２２の内部空間Ｓｉ又は撓み許容空間Ｓｃで中空筒状体２２の軸方向全長に亘り配置される。中空筒状体２２の内部空間Ｓｉ又は撓み許容空間Ｓｃで充填物３２の軸方向の充填率を変えることで、緩衝体１０の剛性及び衝撃吸収性能を調整できる。
【００３６】
例示的な実施形態では、図３に示すように、ケーシング１６の凹部１６ａの内側面に輸送容器１２の周方向に間隔をおいて複数の補強リブ３４を設け、補強リブ３４の間に中空筒状体２２を配置する。こうして、凹部１６ａの内側面に周方向に交互に中空筒状体２２と補強リブ３４とを配置する。
補強リブ３４を設けることで、荷重負荷時の衝撃吸収材２２の位置ずれ及びすべり等を防止でき、衝撃吸収材２２の衝撃吸収性能を十分に発揮することができる。
【００３７】
例示的な実施形態では、ケーシング１６を繊維強化プラスチック材で構成する。これによって、緩衝体１０をさらに軽量化及び高強度化できる。
【００３８】
幾つかの実施形態によれば、輸送容器１２の転倒時や落下時等に、緩衝体１０に衝撃（荷重）が加わると、中空筒状体２２の撓みにより、ＦＲＰシート２４のシート間で剥離破壊が起り、この剥離破壊の過程で衝撃を吸収するため、輸送容器１２に対する衝撃を緩和できる。
また、木材を用いないため、木材の課題である高温時の緩衝性能低下を解消でき、かつ品質のバラツキを制御することができるため、裕度設計を最小限に抑えることができ、これによって、緩衝体を小型化かつ低コスト化できる。
また、ＦＲＰシート２４の積層数及び中空筒状体の外径を変えることで、中空筒状体２２の圧縮強度を制御でき、これによって、輸送容器１２の仕様及び付加荷重に応じた緩衝体１０の最適配置が木材と比べ容易になる。
【００３９】
例示的な実施形態によれば、図２及び図４に示すように、中空筒状体２２の軸方向の向きが異なる第１のグループＰａ及び第２のグループＰｒの２つのグループに分け、中空筒状体２２の軸方向が中空筒状体２２に加わる荷重の方向に沿うように配置されるので、荷重が中空筒状体２２の軸方向に加わると、中空筒状体２２は軸方向に縮むと共に、軸方向と交差する方向に撓む。この撓みにより、ＦＲＰシート２４間の剥離破壊が起り、この剥離破壊が起る過程で衝撃を吸収するので、衝撃吸収性能を向上できる。
【００４０】
例示的な実施形態によれば、図２及び図４に示すように、中空筒状体２２に加わると想定される異なる方向の２以上の荷重Ｆａ、Ｆｒ及びＦｔの方向に応じて、中空筒状体２２の軸方向が異なる２以上の部位Ｐａ、Ｐｒ及びＰｔが設けられるので、各部位で常に中空筒状体２２の軸方向を荷重の方向に合わせることができる。
例示的な実施形態によれば、図２及び図４に示すように、中空筒状体２２に加わると想定される異なる方向の２以上の荷重Ｆａ、Ｆｒ及びＦｔの方向に応じて、中空筒状体２２の軸方向が異なる２以上のグループＰａ、Ｐｒ及びＰｔが設けられるので、緩衝体１０の各部位で中空筒状体２２の軸方向を荷重の方向に合わせることができる。
従って、輸送容器１２の多様な倒れや落下の姿勢等に対応して、ＦＲＰシート２４の剥離破壊による衝撃吸収効果を確実に発揮できる。
【００４１】
例示的な実施形態によれば、中空筒状体２２は壁体２２ａが周方向全周に亘って形成されたパイプ形状を有するため、中空筒状体２２の全周でＦＲＰシート間の剥離破壊を起すことができ、衝撃吸収効果をさらに高めることができる。
例示的な実施形態によれば、図１１に示すように、中空筒状体２２（２２Ｃ）は、互いに交差するように配置された２個の矩形の板状部材２６及び２８を用いて製造されるので、低コストで製造できる。
【００４２】
例示的な実施形態によれば、図１２及び図１３に示すように、中空筒状体２２の内部空間Ｓｉ又は撓み許容空間Ｓｃの少なくとも一方に木材又は発泡材で構成された充填物３２を充填することで、中空筒状体２２の剛性や撓み度の調整が可能になり、緩衝体１０の剛性及び衝撃吸収性能を輸送容器１２の用途に合った最適な条件に調整できる。
【００４３】
例示的な実施形態によれば、図３に示すように、ケーシング１６の凹部１６ａの内側面に周方向に交互に中空筒状体２２と補強リブ３４とを配置することで、荷重負荷時の衝撃吸収材２２の位置ずれ及びすべり等を防止でき、衝撃吸収材２２の衝撃吸収性能を十分に発揮することができる。
例示的な実施形態によれば、ケーシング１６を繊維強化プラスチック材で構成することで、緩衝体１０をさらに軽量化及び高強度化できる。
例示的な実施形態によれば、緩衝体１０を被輸送物１５として放射性物質を収納したキャスクに適用することで、キャスクに加わる衝撃又は荷重を確実に緩和して放射性物質の漏洩を防止できると共に、緩衝体の小型化及び低コスト化を達成できる。
【００４４】
図１４は緩衝体１０の他の用途を示す。図１４において、冷却水ｗが貯留された使用済燃料プール４０に設けられたキャスクピット４２において、キャスク４４がクレーン４６で吊り上げられ、又は吊り下ろされる状態がある。
キャスク４４の下方の床面４０ａに緩衝体１０が設けられている。緩衝体１０はキャスク４４が落下すると想定される位置に配置されている。緩衝体１０に図示された矢印は、緩衝体１０に設けられた中空筒状体２２の軸方向を示している。
こうして、キャスク４４の落下位置に緩衝体１０を配置することで、落下時の衝撃を効率的に緩和でき、キャスク４４及びキャスクピット床面の破損を抑制できる。
【００４５】
図１５は緩衝体１０のさらに他の用途を示す。図１５において、キャスク４４は貯蔵用又はキャスク４４に何らかの処理を行う建屋４８にクレーン４６に吊下されている。
クレーン４６に吊下されたキャスク４４の移動経路の下方位置の床面４８ａに緩衝体１０が配置されている。また、クレーン４６で移動中のキャスク４４がぶつかるおそれのある内側壁４８ｂにも緩衝体１０が設けられている。
上記位置に緩衝体１０を配置することで、万一キャスク４４が落下し床面４８ａ又は内側壁４８ｂにぶつかっても、キャスク４４及び床面４８ａ及び内側壁４８ｂに対する衝撃を緩和でき、キャスク４４及び床面４８ａ及び内側壁４８ｂの破損を抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、低コストで緩衝性能が高い輸送容器用緩衝体を実現でき、特に、放射性物質を収納したキャスクに好適である。
【符号の説明】
【００４７】
１０（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ）    緩衝体
１２        輸送容器
１４        輸送容器本体
１５        被輸送物
１６        ケーシング
１６ａ    凹部
１８        開閉蓋
２０        衝撃吸収部材
２２（２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ）    中空筒状体
２２ａ    壁体
２４        ＦＲＰシート
２６，２８    板状部材
２６ａ、２８ａ    切込部
３０        ボルト穴
３２        充填物
３４        補強リブ
４０        使用済燃料プール
４０ａ    床面
４２        キャスクピット
４４        キャスク
４６        クレーン
４８        建屋
４８ａ    床面
４８ｂ      内側壁
Ｃ          臨界点
Ｅ，Ｅ１，Ｅ２    衝撃エネルギ量
Ｆ、Ｆｏ    圧縮荷重
Ｆａ、Ｆｒ、Ｆｔ    荷重
Ｐａ        端面部位
Ｐｒ        周面部位
Ｐｔ        角部
Ｓｃ        撓み許容空間
Ｓｉ，ｓ    内部空間
δ          変形量
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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