(57)【要約】【課題】使用済み燃料の貯蔵施設において、キャニスタを効率的に冷却し、以て、高密度貯蔵を可能とする。【解決手段】収納管２の上端部に装入口７を一体に設けるとともに、少なくともその装入口を組み込んだ形態で操作床６を設けることで、収納管２と搬送室５とを装入口７を介して連通させ、装入口７に装着される遮蔽プラグ８には通風路２２を設け、冷却空気を収納管２から通風路２２を通して搬送室５に流出せしめ、その頂部に設けた排気塔から排気する。収納管を千鳥配置するとともにそれら収納管どうしをリブ鋼板により連結して略ハニカム状の収納構造体を形成し、その収納構造体の少なくとも上部にコンクリートを充填してそれを操作床とする。あるいは、収納管の全体を鉄筋コンクリート中に埋設した収納構造体を形成してその収納構造体自体が操作床を兼ねる構成とする。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯蔵室内に林立させた多数の収納管内にキャニスタを収納して貯蔵し、貯蔵室の上部にはキャニスタを搬送する搬送室を設け、搬送室と貯蔵室とを遮蔽性能を有する操作床により区画し、操作床には搬送室から収納管内へキャニスタを装入するための装入口を設けるとともに、装入口には遮蔽プラグを装着する構成の使用済み燃料貯蔵施設において、
収納管の上端部に装入口を一体に設けて、少なくともその装入口を組み込んだ形態で操作床を収納管の上端部と一体に設けることにより、収納管と搬送室とを装入口を介して連通させるとともに、装入口に装着される遮蔽プラグには通風路を設け、かつ、貯蔵室に通じる給気シャフトを設けるとともに搬送室の頂部に排気塔を設けることにより、排気塔により生じる自然通風力によって給気シャフトから貯蔵室に冷却空気を流入せしめ、その冷却空気を収納管の下端部からその内部を上昇させてキャニスタを冷却するとともに、遮蔽プラグに設けた通風路を通して搬送室に流出せしめて排気塔から排気する構成としたことを特徴とする使用済み燃料貯蔵施設。
【請求項２】
請求項１記載の使用済み燃料貯蔵施設において、収納管を千鳥配置するとともにそれら収納管どうしをリブ鋼板により連結することにより略ハニカム状の収納構造体を形成し、その収納構造体の少なくとも上部にコンクリートを充填して操作床を設ける構成としたことを特徴とする使用済み燃料貯蔵施設。
【請求項３】
請求項１記載の使用済み燃料貯蔵施設において、収納管を千鳥配置するとともにそれら収納管の全体を鉄筋コンクリート中に埋設した収納構造体を形成し、その収納構造体自体が操作床を兼ねる構成としたことを特徴とする使用済み燃料貯蔵施設。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は放射性物質の貯蔵施設に係わり、特に使用済み燃料を封入したキャニスタを収納管内に貯蔵する形式の使用済み燃料貯蔵施設に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の貯蔵施設としては冷却空気の自然対流を利用したボールト式と称される形式のものがあり、その一例を図１０に示す。これは、貯蔵室１内に多数の収納管２を縦横に配列（図示例では１ブロックに３列×６列）して林立せしめ、それら収納管２内にキャニスタ３を支持束４により支持した状態で貯蔵することを基本とするものである。
【０００３】
貯蔵室１の上部にはキャニスタ３を収納管２に収納する作業を行うための搬送室５を設け、貯蔵室１と搬送室５とを遮蔽性能を有する操作床６にて区画し、その操作床６には各収納管２にキャニスタ３を装入するための装入口７をそれぞれの収納管２の直上位置に設け、各装入口７には遮蔽プラグ８を装着するようになっている。
【０００４】
また、貯蔵室１に通じるように給気シャフト９および排気シャフト１０を設け、排気シャフト１０の煙突効果により生じる自然通風力によってキャニスタ３を冷却するようにしている。すなわち、図１０（ａ）に矢印で示しているように、給気シャフト９を通して外部から冷却空気が貯蔵室１に吸入され、貯蔵室１に吸入された冷却空気は、貯蔵室１の底部に確保されている下部プレナム１１から収納管２内を上昇してキャニスタ３の周囲を通過することでそれを冷却し、貯蔵室１の上部に確保されている上部プレナム１２から排気シャフト１０を上昇して外部に放出されるようになっている。なお、そのような冷却空気の流通路の要所には遮蔽のための迷路が形成されている。
【０００５】
また、この種の施設では、上述したように貯蔵室１と搬送室５とを区画している操作床６には各収納管２に対応する装入口７を設ける必要があることから、装入口７用の開口部を多数設けつつ操作床６の構造的な強度を確保するためには、操作床６を格段に頑強な構造とする必要があり、したがって従来一般の操作床６の構造としては、たとえば図１１に示すように、多数の大断面の鉄骨梁１３を並列させてそれらを多数の鋼製リブ１４にて連結することで全体として格子状をなす頑強な箱桁１５を採用し、そのような箱桁１５の隙間に装入口７を確保するようにしている。符号１６は収納管２の中間部を支持する格子状の水平フレームである。
【０００６】
また、この種の施設ではキャニスタ３の貯蔵密度を高めるためにできるだけ多くの収納管２を設けることが望まれ、そのため、たとえば特許文献１に示すように収納管２を高密度で千鳥配置するようにしたものも提案されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−１９３７８６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したような従来の施設では、いずれにしてもキャニスタ３を冷却した冷却空気を上部プレナム１２を通して排気シャフト１０から放出するようにしていることから、冷却空気の流通経路が長くなってしまって必ずしも充分な冷却効率が得られない場合がある。特に、特許文献１に示すもののように多数の収納管２を千鳥配置した場合には下流側において充分な冷却効果が得られないことが懸念され、それがこの種の貯蔵施設におけるさらなる高密度化を阻む一因ともなっていた。
【０００９】
上記事情に鑑み、本発明の目的は、使用済み燃料を効率的に冷却することができ、以て、その貯蔵密度を充分に高めることを可能とする構造の施設を実現することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、貯蔵室内に林立させた多数の収納管内にキャニスタを収納して貯蔵し、貯蔵室の上部にはキャニスタを搬送する搬送室を設け、搬送室と貯蔵室とを遮蔽性能を有する操作床により区画し、操作床には搬送室から収納管内へキャニスタを装入するための装入口を設けるとともに、装入口には遮蔽プラグを装着する構成の使用済み燃料貯蔵施設において、収納管の上端部に装入口を一体に設けて、少なくともその装入口を組み込んだ形態で操作床を収納管の上端部と一体に設けることにより、収納管と搬送室とを装入口を介して連通させるとともに、装入口に装着される遮蔽プラグには通風路を設け、かつ、貯蔵室に通じる給気シャフトを設けるとともに搬送室の頂部に排気塔を設けることにより、排気塔により生じる自然通風力によって給気シャフトから貯蔵室に冷却空気を流入せしめ、その冷却空気を収納管の下端部からその内部を上昇させてキャニスタを冷却するとともに、遮蔽プラグに設けた通風路を通して搬送室に流出せしめて排気塔から排気する構成としたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１の発明の使用済み燃料貯蔵施設において、収納管を千鳥配置するとともにそれら収納管どうしをリブ鋼板により連結することにより略ハニカム状の収納構造体を形成し、その収納構造体の少なくとも上部にコンクリートを充填して操作床を設ける構成としたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１の発明の使用済み燃料貯蔵施設において、収納管を千鳥配置するとともにそれら収納管の全体を鉄筋コンクリート中に埋設した収納構造体を形成し、その収納構造体自体が操作床を兼ねる構成としたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は本発明の第１実施形態である貯蔵施設を示す。本実施形態の貯蔵施設は基本的には図１０に示した従来のものと同様のボールト式のものであって、貯蔵室１に林立させた収納管２内にキャニスタ３を支持束４により支持して収納するものであるが、本実施形態の施設では収納管２を千鳥配置するとともに、収納管２の上端部に装入口７を一体に設け、その装入口７を組み込んだ形態で操作床６を収納管２の上端部と一体に設けるようにしており、これにより従来の施設における上部プレナム１２が省略された形態とされている。また、貯蔵室１にはその両側に給気シャフト９が設けられているが、従来における排気シャフト１０は省略されており、それに代えて、搬送室５の中央頂部に排気塔２１が設けられている。
【００１４】
すなわち、従来一般の施設においては収納管２と操作床６との間に上部プレナム１２を確保する関係上、装入口７を収納管２の直上に位置させて操作床６に組み込むのであるが、本実施形態の施設では、図２〜図３に示すように、収納管２の上端部を上方に延長することで装入口７を一体に設け、その装入口７をそのまま操作床６に組み込むものとしている。そして、装入口７に装着される遮蔽プラグ８には通風路２２が設けられていて、遮蔽プラグ８が装着された状態においても冷却空気は収納管２から通風路２２を通って搬送室５へ流出するようになっている。
【００１５】
なお、操作床６は、装入口７の位置に開口部２３を形成した鋼板２４を上面および下面の位置に配して、それら鋼板２４の間にコンクリート２５を充填することで収納管２の上端部（すなわち装入口７）と一体に形成されたものとなっている。そのような操作床６が収納管２の上端部に一体に設けられていることにより、収納管２の上端部は操作床６により水平支持されることになり、したがって従来においては収納管２を支持するために設けていた水平フレーム１６（図１１参照）は省略可能であるが、必要であれば収納管２の中間部や下端部も適宜支持するようにしても良い。また、装入口７および遮蔽プラグ８には相互に係合する段部２６が形成されており、遮蔽プラグ８に設けられている通風路２２にはストリーミング防止用の迷路２７が形成されている。
【００１６】
以上のように、本実施形態の施設では、収納管２の上端部に装入口７を一体に設けるとともにその装入口７を操作床６に一体に設けることで収納管２と搬送室５とを直接的に連通させ、かつ遮蔽プラグ８には通風路２２を確保したことにより、冷却空気の流通経路は、図１（ａ）に示すように両側の給気シャフト９から貯蔵室１に流入し、下部プレナム１１を通って収納管２の下端部からその内部を上昇してキャニスタ３を冷却し、遮蔽プラグ８に設けられている通風路２２を通って搬送室５に直接的に流出し、搬送室５内を上昇して排気塔２１から外部に放出されるという経路となる。
【００１７】
したがって、本実施形態の施設では、各収納管２に冷却空気が充分に流通し、多数の収納管２を高密度で千鳥配置しても全ての収納管２に対する充分な冷却効果が得られ、それ故に充分な高密度貯蔵が可能となる。また、搬送室５自体を流通経路の一部としてそのまま利用するとともに、排気塔２１を搬送室５の屋根部に設けるので従来のように排気シャフト１０を独立に設ける必要がなく、その点においても合理的である。
【００１８】
図４〜図５は第２実施形態を示す。これは、上記の第１実施形態の構成に加えて、千鳥配置されている収納管２どうしをリブ鋼板３１により連結することにより、それら収納管２とリブ鋼板３１とによって全体として略ハニカム状の形態の収納構造体３２を形成し、その収納構造体３２の上部に上記の操作床６を一体に設ける構成としたものである。
【００１９】
本第２実施形態では、収納管２の全体を略ハニカム状の収納構造体３２として設けることにより、収納管２と操作床６の全体を頑強な一体の構造物として設けることができ、したがって収納構造体３２が自ずと操作床６を兼用するものとなるので、従来のように格別の操作床を独立に設ける必要がないし、また収納管２および操作床６に加わる鉛直荷重および水平荷重の全てを収納構造体３２全体で合理的に負担でき、構造的に合理的であるばかりでなく、収納管２のさらなる高密度化を図ることが可能である。なお、リブ鋼板３１は図５に示しているように収納管２の上端部（すなわち操作床６となる部分）を除いて設けることでも良いが、リブ鋼板３１を操作床６となる部分も含めて収納管２の全体にわたって設けても良いし、あるいは操作床６の内部となる収納管２上端部にのみ設けることでも良い。
【００２０】
図６〜図８は第３実施形態を示す。これは、上記の第１実施形態の構成に加えて、千鳥配置されている収納管２の全体を鉄筋コンクリート４１中に埋設した構造の収納構造体４２を形成し、その収納構造体４２自体がそのまま貯蔵室１を構成するとともにその上面が操作床６を兼ねる構成のものであり、これによっても第２実施形態の収納構造体３２を採用する場合と同様の効果が得られる。
【００２１】
以上で本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものでは勿論なく、施設の規模や形態に応じて給気シャフトや排気塔の位置、その他、各部の具体的な構成は適宜の設計的変更が可能である。たとえば、上記各実施形態では、各収納管２の配列を４５°の角度での千鳥配置としたが、図９に示すようにたとえば６０°の角度での千鳥配置とすることも可能であり、その場合にはより高密度とすることができる。ただし、本発明は収納管を千鳥配置することに限るものではなく、場合によっては縦横に配置することでも良い。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１の発明は、収納管の上端部に装入口を一体に設けて、その装入口を組み込んだ形態で操作床を収納管の上端部と一体に設け、装入口に装着される遮蔽プラグには通風路を設けて、冷却空気を収納管から通風路を通して搬送室に流出せしめ、その頂部に設けた排気塔から排気する構成としたので、各収納管に対する優れた冷却効果を確保でき、したがって充分な高密度貯蔵が可能であるし、搬送室を冷却空気の流通経路として利用でき、かつ独立の排気シャフトを設ける必要がないので、合理的な平面計画および構造計画が可能である。
【００２３】
請求項２の発明は、請求項１の発明に加え、収納管を千鳥配置するとともにそれら収納管どうしをリブ鋼板により連結して略ハニカム状の収納構造体を形成し、その収納構造体の少なくとも上部にコンクリートを充填して操作床を設ける構成としたので、収納管と操作床とを頑強な一体の構造物として設けることができ、構造的に合理的であり、より一層の高密度貯蔵が可能である。
【００２４】
請求項３の発明は、請求項１の発明に加え、収納管を千鳥配置するとともにそれら収納管の全体を鉄筋コンクリート中に埋設した収納構造体を形成し、その収納構造体自体が操作床を兼ねる構成としたので、請求項２の発明と同様に収納管と操作床とを頑強な一体の構造物として設けることができ合理的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である貯蔵施設の概略構成図である。
【図２】同、収納管および操作床を示す部分立断面図および平断面図である。
【図３】同、収納管および操作床を示す要部分解斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態である貯蔵施設における収納構造体を示す平面図である。
【図５】同、収納構造体の要部分解斜視図である。
【図６】本発明の第３実施形態である貯蔵施設の概略構成図である。
【図７】同、収納構造体を示す部分立断面図および平断面図である。
【図８】同、収納構造体の要部斜視図である。
【図９】本発明における収納管の他の配置例を示す図である。
【図１０】従来一般の貯蔵施設の概要を示す図である。
【図１１】同、操作床の構造を示す図である。
【符号の説明】
１  貯蔵室
２  収納管
３  キャニスタ
５  搬送室
６  操作床
７  装入口
８  遮蔽プラグ
９  給気シャフト
２１  排気塔
２２  通風路
２３  開口部
２４  鋼板
２５  コンクリート
２６  段部
２７  迷路
３１  リブ鋼板
３２  収納構造体
４１  鉄筋コンクリート
４２  収納構造体
【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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