(57)【要約】【課題】詰替作業が長時間継続したような場合であっても、キャニスタ内の燃料被覆管や詰替装置本体並びにコンクリート製貯蔵容器の過度の温度上昇を未然に防止でき、健全性を保持し得る原子炉使用済燃料の水平装荷用詰替設備を提供する。【解決手段】詰替装置本体２７下部に、内部へ空気を導入し且つ放射線遮蔽可能な給気ダクト３０を設けると共に、その上部に、給気ダクト３０からの空気を自然対流により外部へ流出させて熱を逃がし且つ放射線遮蔽可能な排気ダクト３１を設け、横置きしたコンクリート製貯蔵容器１８の下部に位置して開口する給気ダクト１９の給気口と、上部に位置して開口する排気ダクト２０の排気口とを開放し、且つ残りの給気口と排気口とを密封栓３２，３３で閉止することにより、コンクリート製貯蔵容器１８内の熱を逃がし且つ放射線遮蔽可能な冷却空気流路３４を形成する。【選択図】        図１
2005010070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用済燃料が装填されたキャニスタを水平装荷用詰替装置から、横置きしたコンクリート製貯蔵容器内へ詰め替えるための原子炉使用済燃料の水平装荷用詰替設備であって、
水平装荷用詰替装置の詰替装置本体下部に、該詰替装置本体内へ空気を導入し且つ放射線遮蔽可能な給気ダクトを設けると共に、水平装荷用詰替装置の詰替装置本体上部に、前記給気ダクトから導入される空気を自然対流により外部へ流出させて詰替装置本体内の熱を逃がし且つ放射線遮蔽可能な排気ダクトを設け、
横置きしたコンクリート製貯蔵容器の下部に位置して開口する給気ダクトの給気口と、上部に位置して開口する排気ダクトの排気口とを開放し、且つ残りの給気口と排気口とを閉止することにより、前記横置きしたコンクリート製貯蔵容器に、前記開放した給気口から導入される空気を自然対流により前記開放した排気口から外部へ流出させてコンクリート製貯蔵容器内の熱を逃がし且つ放射線遮蔽可能な冷却空気流路を形成したことを特徴とする原子炉使用済燃料の水平装荷用詰替設備。
【請求項２】
コンクリート製貯蔵容器の開放された上部の排気口に煙突状の排気シャフトを取り付けた請求項１記載の原子炉使用済燃料の水平装荷用詰替設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子炉使用済燃料の水平装荷用詰替設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、原子力発電所における原子炉の使用済燃料は、崩壊熱を冷却するため、水を張ったプールに沈めて保管していたが、コスト面での問題等から、最近では、崩壊熱が少なくなってきたものについては、特殊な容器に入れた上で、空冷で保管する乾式貯蔵が採用されてきている。
【０００３】
前記乾式貯蔵には、コンクリートキャスク方式と呼ばれるものがあり、これは、燃料被覆管で覆われた使用済燃料を金属性のキャニスタに装填し、該キャニスタを輸送キャスクに搬入して貯蔵施設まで運び、該貯蔵施設において詰替装置を用いて前記キャニスタを輸送キャスクからコンクリート製貯蔵容器へ詰め替え、該コンクリート製貯蔵容器を保管するようにしたものであり、その保管時には、前記使用済燃料から出る放射線を外部に漏らさないようにしつつ、使用済燃料から出る熱を、コンクリート製貯蔵容器に設けられた給気ダクトよりその内部を流通して排気ダクトから外部へ自然に排出される通気により冷却するようになっている。（例えば、非特許文献１参照。）
【０００４】
図６は従来の原子炉使用済燃料の垂直装荷用詰替設備の一例を表わすものであって、該垂直装荷用詰替設備は、縦置きされるコンクリート製貯蔵容器１８の上方に吊り上げられる垂直装荷用詰替装置１１を備え、該垂直装荷用詰替装置１１は、垂直方向に延び且つ下面が開放された筒状の詰替装置本体１２の内部に、燃料被覆管で覆われた使用済燃料が装填される金属性のキャニスタ１３を吊り下げるためのキャニスタ吊具１４を、巻上装置１５の駆動により巻上げ下げ可能に配設してなる構成を有しており、キャニスタ１３のコンクリート製貯蔵容器１８への詰め替え時には、キャニスタ１３を図示していない輸送キャスクから詰替装置本体１２内部へ移載した後、図示していないクレーンから吊り下げられるヨーク１６を詰替装置本体１２のトラニオン１７に引っ掛けて詰替装置本体１２を吊り上げ、該詰替装置本体１２の下端開口部をコンクリート製貯蔵容器１８の上端開口部に載置するように連結し、この状態で、巻上装置１５の駆動によりキャニスタ吊具１４に吊り下げられたキャニスタ１３を下降させ、コンクリート製貯蔵容器１８内へ落とし込み、この後、前記詰替装置本体１２をコンクリート製貯蔵容器１８から切り離して吊り上げ、コンクリート製貯蔵容器１８の上端開口部を閉鎖するようになっている。
【０００５】
尚、縦置きされる前記コンクリート製貯蔵容器１８の下部には給気ダクト１９が設けられると共に、該コンクリート製貯蔵容器１８の上部には排気ダクト２０が設けられており、前記キャニスタ１３に装填された使用済燃料から出る熱は、給気ダクト１９よりコンクリート製貯蔵容器１８の内部を流通して排気ダクト２０から外部へ自然に排出される通気により冷却される。
【０００６】
前述の如き従来の原子炉使用済燃料の垂直装荷用詰替設備に対し、近年においては、図７に示されるような、水平装荷用詰替設備が考えられており、該水平装荷用詰替設備は、輸送キャスク２１を横置き可能な輸送キャスク支持台２２と、コンクリート製貯蔵容器１８を横置き状態或いは縦置き状態へ切り換え可能な縦起し装置２３とを並設し、前記輸送キャスク支持台２２及び縦起し装置２３の前方位置に、輸送キャスク２１及びコンクリート製貯蔵容器１８の軸線と直角な方向ヘ延びるガイドレール２４を敷設し、該ガイドレール２４に沿って移動可能に配設された台車２５上に、前記輸送キャスク２１及びコンクリート製貯蔵容器１８に連結可能な水平装荷用詰替装置２６を載置してなり、更に、該水平装荷用詰替装置２６は、水平方向に延び且つ一端面が開放された筒状の詰替装置本体２７に、キャニスタ１３を前記横置きした輸送キャスク２１から引き抜いたり或いは前記横置きしたコンクリート製貯蔵容器１８へ押し込んだりするための油圧シリンダ等の装荷機２８を取り付けてなる構成を有している。尚、図７中、２９は縦起し装置２３にコンクリート製貯蔵容器１８を固定するための固縛帯である。
【０００７】
前記キャニスタ１３のコンクリート製貯蔵容器１８への詰め替え時には、先ず、台車２５をガイドレール２４に沿って移動させ、水平装荷用詰替装置２６の詰替装置本体の開口端を輸送キャスク支持台２２上に横置きした輸送キャスク２１の開口端に連結した状態で、該輸送キャスク２１内のキャニスタ１３を装荷機２８の作動により引き抜いて詰替装置本体２７内部へ引き込むように移載した後、水平装荷用詰替装置２６の詰替装置本体２７の開口端を輸送キャスク２１の開口端から切り離して台車２５をガイドレール２４に沿って移動させ、続いて、前記水平装荷用詰替装置２６の詰替装置本体２７の開口端を縦起し装置２３上に横置きしたコンクリート製貯蔵容器１８の開口端に連結した状態で、前記詰替装置本体２７内のキャニスタ１３を装荷機２８の作動によりコンクリート製貯蔵容器１８内部へ押し込むように移載し、この後、前記詰替装置本体２７をコンクリート製貯蔵容器１８から切り離して台車２５をガイドレール２４に沿って移動させ、コンクリート製貯蔵容器１８の開口部を閉鎖し該コンクリート製貯蔵容器１８を縦起し装置２３の作動により横置き状態から縦置き状態とし、固縛帯２９による固定を解除して所定の保管場所へ移送するようになっている。
【０００８】
前述の如き原子炉使用済燃料の水平装荷用詰替設備では、図６に示されるような垂直装荷用詰替設備と比較し、キャニスタ１３の輸送キャスク２１から詰替装置本体２７への移載、並びに該詰替装置本体２７からコンクリート製貯蔵容器１８への移載が水平方向に行われるため、キャニスタ１３が落下したりする虞がなく、有効となる利点がある。
【０００９】
【非特許文献１】
酒井幹夫、外２名、“コンクリートキャスクにおける水平詰替時の除熱特性検討”、「火力原子力発電」、２００２年６月１５日、第５３巻、第６号、ｐ．６７４−６８１
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の如き原子炉使用済燃料の水平装荷用詰替設備では、キャニスタ１３をコンクリート製貯蔵容器１８へ詰め替える際、詰替装置本体２７内にキャニスタ１３が挿入された状態のまま、何らかの原因で詰替作業が長時間継続したような場合、詰替装置本体２７の外面からの自然放熱のみでは除熱が充分に行われず、キャニスタ１３内の燃料被覆管や詰替装置本体２７の過度の温度上昇が発生し、好ましくなかった。
【００１１】
又、前記コンクリート製貯蔵容器１８の給気ダクト１９と排気ダクト２０は、コンクリート製貯蔵容器１８を縦置きした状態では良好に機能するが、横置きした状態では充分に機能しないため、キャニスタ１３がコンクリート製貯蔵容器１８内に挿入された状態のまま、何らかの原因で詰替作業が長時間継続したような場合も、除熱が不充分となり、キャニスタ１３内の燃料被覆管やコンクリート製貯蔵容器１８の過度の温度上昇が発生する虞があった。
【００１２】
本発明は、斯かる実情に鑑み、詰替作業が長時間継続したような場合であっても、キャニスタ内の燃料被覆管や詰替装置本体並びにコンクリート製貯蔵容器の過度の温度上昇を未然に防止でき、健全性を保持し得る原子炉使用済燃料の水平装荷用詰替設備を提供しようとするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、使用済燃料が装填されたキャニスタを水平装荷用詰替装置から、横置きしたコンクリート製貯蔵容器内へ詰め替えるための原子炉使用済燃料の水平装荷用詰替設備であって、
水平装荷用詰替装置の詰替装置本体下部に、該詰替装置本体内へ空気を導入し且つ放射線遮蔽可能な給気ダクトを設けると共に、水平装荷用詰替装置の詰替装置本体上部に、前記給気ダクトから導入される空気を自然対流により外部へ流出させて詰替装置本体内の熱を逃がし且つ放射線遮蔽可能な排気ダクトを設け、
横置きしたコンクリート製貯蔵容器の下部に位置して開口する給気ダクトの給気口と、上部に位置して開口する排気ダクトの排気口とを開放し、且つ残りの給気口と排気口とを閉止することにより、前記横置きしたコンクリート製貯蔵容器に、前記開放した給気口から導入される空気を自然対流により前記開放した排気口から外部へ流出させてコンクリート製貯蔵容器内の熱を逃がし且つ放射線遮蔽可能な冷却空気流路を形成したことを特徴とする原子炉使用済燃料の水平装荷用詰替設備にかかるものである。
【００１４】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１５】
キャニスタをコンクリート製貯蔵容器へ詰め替える際、水平装荷用詰替装置の詰替装置本体内にキャニスタが挿入された状態のまま、何らかの原因で詰替作業が長時間継続したとしても、詰替装置本体の外面からの自然放熱だけではなく、給気ダクトから導入される空気が自然対流により排気ダクトを経て外部へ流出し、詰替装置本体内の熱が逃がされるため、除熱が良好に行われる形となり、又、横置きしたコンクリート製貯蔵容器内にキャニスタが挿入された状態のまま、何らかの原因で詰替作業が長時間継続したとしても、開放した給気口から導入される空気が自然対流により冷却空気流路を通って開放した排気口から外部へ流出し、コンクリート製貯蔵容器の給気ダクトと排気ダクトが横置きした状態でも充分に機能し、コンクリート製貯蔵容器内の熱が逃がされるため、除熱が良好に行われる形となり、この結果、キャニスタ内の燃料被覆管や詰替装置本体並びにコンクリート製貯蔵容器の温度が過度に上昇しなくなる。
【００１６】
前記原子炉使用済燃料の水平装荷用詰替設備においては、コンクリート製貯蔵容器の開放された上部の排気口に煙突状の排気シャフトを取り付けることができ、このようにすると、コンクリート製貯蔵容器の冷却空気流路を流通する冷却空気のドラフト力が増大し、除熱性が更に向上する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１８】
図１〜図５は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図７と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図７に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図１〜図５に示す如く、水平装荷用詰替装置２６の詰替装置本体２７下部に、該詰替装置本体２７内へ空気を導入し且つ放射線遮蔽可能な給気ダクト３０を設けると共に、水平装荷用詰替装置２６の詰替装置本体２７上部に、前記給気ダクト３０から導入される空気を自然対流により外部へ流出させて詰替装置本体２７内の熱を逃がし且つ放射線遮蔽可能な排気ダクト３１を設け、横置きしたコンクリート製貯蔵容器１８の下部に位置して開口する給気ダクト１９の給気口と、上部に位置して開口する排気ダクト２０の排気口とを開放し、且つ残りの給気口と排気口とを密封栓３２，３３で閉止することにより、前記横置きしたコンクリート製貯蔵容器１８に、前記開放した給気口から導入される空気を自然対流により前記開放した排気口から外部へ流出させてコンクリート製貯蔵容器１８内の熱を逃がし且つ放射線遮蔽可能な冷却空気流路３４を形成した点にある。
【００１９】
本図示例の場合、前記排気ダクト３１としては、図３に示すようなスクリューダクトを採用し、これを水平装荷用詰替装置２６の詰替装置本体２７の上面における複数所要箇所（図１の例では二箇所）に、該詰替装置本体２７下部の給気ダクト３０と対応させて配置するようにしてある。又、前記給気ダクト３０と、前記コンクリート製貯蔵容器１８の給気ダクト１９及び排気ダクト２０は、図１及び図２に示す如く、放射線を遮蔽するために屈曲する形状のダクトとしてあるが、これらを前記排気ダクト３１と同様にスクリューダクトとしたり、或いは、逆に、前記排気ダクト３１を屈曲する形状のダクトとしても良いことは言うまでもない。
【００２０】
一方、前記コンクリート製貯蔵容器１８の開放された上部の排気口には、煙突状の排気シャフト３５を取り付けるようにしてある。
【００２１】
尚、図１及び図２中、３６は水平装荷用詰替装置２６の詰替装置本体２７内においてキャニスタ１３をスライド自在に支持するために敷設されたスライドレール、図１及び図５中、３７はコンクリート製貯蔵容器１８内においてキャニスタ１３をスライド自在に支持するために敷設されたスライドレールである。
【００２２】
次に、上記図示例の作動を説明する。
【００２３】
キャニスタ１３をコンクリート製貯蔵容器１８へ詰め替える際、水平装荷用詰替装置２６の詰替装置本体２７内にキャニスタ１３が挿入された状態のまま、何らかの原因で詰替作業が長時間継続したとしても、詰替装置本体２７の外面からの自然放熱だけではなく、給気ダクト３０から導入される空気が自然対流により排気ダクト３１を経て外部へ流出し、詰替装置本体２７内の熱が逃がされるため、除熱が良好に行われる形となり、又、横置きしたコンクリート製貯蔵容器１８内にキャニスタ１３が挿入された状態のまま、何らかの原因で詰替作業が長時間継続したとしても、開放した給気口から導入される空気が自然対流により冷却空気流路３４を通って開放した排気口から外部へ流出し、コンクリート製貯蔵容器１８の給気ダクト１９と排気ダクト２０が横置きした状態でも充分に機能し、コンクリート製貯蔵容器１８内の熱が逃がされるため、除熱が良好に行われる形となり、この結果、キャニスタ１３内の燃料被覆管や詰替装置本体２７並びにコンクリート製貯蔵容器１８の温度が過度に上昇しなくなる。
【００２４】
又、本図示例においては、前記コンクリート製貯蔵容器１８の開放された上部の排気口に煙突状の排気シャフト３５を取り付けるようにしてあるため、コンクリート製貯蔵容器１８の冷却空気流路３４を流通する冷却空気のドラフト力が増大し、除熱性が更に向上する。
【００２５】
こうして、詰替作業が長時間継続したような場合であっても、キャニスタ１３内の燃料被覆管や詰替装置本体２７並びにコンクリート製貯蔵容器１８の過度の温度上昇を未然に防止でき、健全性を保持し得る。
【００２６】
尚、本発明の原子炉使用済燃料の水平装荷用詰替設備は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２７】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の原子炉使用済燃料の水平装荷用詰替設備によれば、詰替作業が長時間継続したような場合であっても、キャニスタ内の燃料被覆管や詰替装置本体並びにコンクリート製貯蔵容器の過度の温度上昇を未然に防止でき、健全性を保持し得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例の側断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面相当図である。
【図３】本発明を実施する形態の一例における水平装荷用詰替装置の詰替装置本体に形成した排気ダクトとしてのスクリューダクトの一部破断斜視図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ断面相当図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ断面相当図である。
【図６】従来の原子炉使用済燃料の垂直装荷用詰替設備の一例の一部破断斜視図である。
【図７】従来の原子炉使用済燃料の水平装荷用詰替設備の一例の斜視図である。
【符号の説明】
１３    キャニスタ
１８    コンクリート製貯蔵容器
１９    給気ダクト
２０    排気ダクト
２６    水平装荷用詰替装置
２７    詰替装置本体
２８    装荷機
２９    固縛帯
３０    給気ダクト
３１    排気ダクト
３２    密封栓
３３    密封栓
３４    冷却空気流路
３５    排気シャフト
【図１】
2005010070.tif 000003
【図２】
2005010070.tif 000004
【図３】
2005010070.tif 000005
【図４】
2005010070.tif 000006
【図５】
2005010070.tif 000007
【図６】
2005010070.tif 000008
【図７】
2005010070.tif 000009