(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端部を閉塞したキャニスタ胴内にバスケットを有し、該バスケットに使用済燃料を挿入して上端部を遮蔽プラグ、蓋で密閉できるようにしてあるコンクリートキャスク貯蔵方式用キャニスタにおいて、上記バスケットを、使用済燃料を挿入するための多数本のガイドチューブと、該多数本のガイドチューブを平行に配置させて所要間隔に保持させるようにする多数枚のスペーサプレートと、重ねるように配置された該各スペーサプレートのガイドチューブ挿入孔が連通するように保持する複数本のサポートロッドと、該サポートロッドに嵌挿させて上記スペーサプレート間を所要間隔に保持するサポートスリーブとからなるものとし、更に、上記各スペーサプレートの外径をキャニスタ胴の内径よりも所要寸法小さくして形成し且つ該各スペーサプレートの外周縁部の周方向の等間隔位置に切欠きを設け、該切欠きに係合するラグを、キャニスタ胴の内周壁面における上記各スペーサプレートの切欠きと対応する位置に設け、該各ラグに、上記スペーサプレートの切欠きを係合させて、上記バスケットをキャニスタ胴に収納してなる構成を有することを特徴とするコンクリートキャスク貯蔵方式用キャニスタ。
【請求項２】
サポートロッドとサポートスリーブにより所要間隔に重ねられて組み付けられる各スペーサプレートの外周縁部の周方向の等間隔位置に設けられた切欠きを係合させるラグを、キャニスタ胴の長手方向に一連に設けた請求項１記載のコンクリートキャスク貯蔵方式用キャニスタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は原子力発電所等で使用した後の使用済燃料をコンクリートキャスクで貯蔵する際に用いるキャニスタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
原子力発電所において発生した使用済燃料は、自然崩壊を繰り返して放射性レベルが基準値以下に低下するまで、密封容器内に封じこめて所要の貯蔵エリアにて長期間に亘り厳重に貯蔵する必要がある。
【０００３】
従来、このような使用済燃料を貯蔵するために、図３にその一例を示す如く、原子力発電所の建屋１内において、キャスクピット２内に、上端の蓋を取り外した状態で円筒状の金属キャスク３を立向き配置して、該金属キャスク３のキャビティ内に、上端部の蓋や遮蔽プラグを取り外しておいた円筒状のキャニスタ４を、同様に立向きに挿入しておき、このキャニスタ内に、使用済燃料ピット５内に回収されている使用済燃料（集合体）６を燃料取替装置７により移し入れて、キャニスタ４の上端部に遮蔽プラグを取り付けるようにし、次に、かかる状態の金属キャスク３を、補助建屋クレーン８を用いて洗浄ピット９に搬送し、ここでキャニスタ４の上端部に蓋を溶接することにより、使用済燃料６をキャニスタ４内に封じ込めるようにし、更に、キャニスタ４の蓋溶接部の液体浸透探傷試験を行ってから、金属キャスク３の上端部に蓋を取り付けて内部を密封するようにしてあり、しかる後、金属キャスク３を、建屋１の搬出口１０に待機させておいた輸送車１１に横向きに搭載し、輸送船１２による海上輸送、あるいは、上記輸送車１１による直接の陸上輸送により貯蔵施設１３の受け入れエリア１４に搬入させるようにし、その後、上記貯蔵施設１３では、受け入れエリア１４に搬入された金属キャスク３内のキャニスタ４を、キャニスタ搬送装置１５を用いて、反転装置１６上にセットされているコンクリートキャスク１７内に詰め替えて蓋１８をした後、コンクリートキャスク１７を、貯蔵エリア１９まで搬送してエアパレット２０上に縦向きに移載させるようにし、更に、エアパレット２０によりコンクリートキャスク１７を所定の貯蔵位置まで移動させて貯蔵させるようにしてある。
【０００４】
このように、キャニスタ４に収納されて金属キャスク３で輸送された使用済燃料６の貯蔵はコンクリートキャスク１７で行われ、該コンクリートキャスク１７内にキャニスタ４を収納して貯蔵される。
【０００５】
かかる上記コンクリートキャスク貯蔵方式で用いられる従来のキャニスタ４は、図４（イ）（ロ）に示す如く、下端部を閉塞した筒状のキャニスタ胴４ａの内側に、該キャニスタ胴４ａの長手方向のほぼ全長に亘る長さのバスケットプレート２２を格子状に組んで形成してなるバスケット２１を収納して、該バスケット２１の各バスケットプレート２２の幅方向両端部を、キャニスタ胴４ａの内周壁面にそれぞれ全長に亘り溶接により固定して、キャニスタ胴４ａとバスケット２１とを一体化してなる構成とし、バスケット２１の各バスケットプレート２２に囲まれて形成される空間部２３に、使用済燃料６を挿入して保持させた後、上端部を遮蔽プラグ４ｂと蓋４ｃにより密閉して、使用済燃料６をキャニスタ４内に密封するようにしてある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のコンクリートキャスク貯蔵方式に用いるキャニスタ４は、バスケット２１を形成するバスケットプレート２２が、キャニスタ胴４ａの内周面に溶接により固定されて一体化されているため、バスケット２１の各空間部２３に使用済燃料６を挿入して保持させた時に生じる該使用済燃料６の崩壊熱によりバスケット２１が熱膨張したとき、キャニスタ胴４ａとの温度差に基づく熱膨張差によりバスケット２１及びキャニスタ胴４ａに熱応力が発生するという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、使用済燃料収納時に、バスケット及びキャニスタ胴に熱応力が発生することを防止することができるようにしたコンクリートキャスク貯蔵方式用キャニスタを提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、下端部を閉塞したキャニスタ胴内にバスケットを有し、該バスケットに使用済燃料を挿入して上端部を遮蔽プラグ、蓋で密閉できるようにしてあるコンクリートキャスク貯蔵方式用キャニスタにおいて、上記バスケットを、使用済燃料を挿入するための多数本のガイドチューブと、該多数本のガイドチューブを平行に配置させて所要間隔に保持させるようにする多数枚のスペーサプレートと、重ねるように配置された該各スペーサプレートのガイドチューブ挿入孔が連通するように保持する複数本のサポートロッドと、該サポートロッドに嵌挿させて上記スペーサプレート間を所要間隔に保持するサポートスリーブとからなるものとし、更に、上記各スペーサプレートの外径をキャニスタ胴の内径よりも所要寸法小さくして形成し且つ該各スペーサプレートの外周縁部の周方向の等間隔位置に切欠きを設け、該切欠きに係合するラグを、キャニスタ胴の内周壁面における上記各スペーサプレートの切欠きと対応する位置に設け、該各ラグに、上記スペーサプレートの切欠きを係合させて、上記バスケットをキャニスタ胴に収納してなる構成とする。
【０００９】
キャニスタとバスケットが分離されて、バスケットを構成するスペーサプレートの外周端と、キャニスタ胴の内周壁面との間には、クリアランスが形成されていることから、キャニスタに使用済燃料を収納して、該使用済燃料の崩壊熱によりバスケットが加熱されて熱膨張させられても上記スペーサプレートとキャニスタ胴の接触は防止される。キャニスタ胴とスペーサプレートとはラグで係合されているので、バスケットとキャニスタの間にクリアランスがあっても地震時にガタ付くことが防止され、耐震性を向上させることができる。
【００１０】
更に、サポートロッドとサポートスリーブにより所要間隔に重ねられて組み付けられる各スペーサプレートの外周縁部の周方向の等間隔位置に設けられた切欠きを係合させるラグを、キャニスタ胴の長手方向に一連に設けた構成とすることにより、スペーサプレートの切欠きをラグに沿わせてバスケットを移動させることができて、バスケットのキャニスタ胴への挿入を容易にすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１２】
図１（イ）（ロ）及び図２は本発明のコンクリートキャスク貯蔵方式用キャニスタの実施の一形態を示すもので、図４に示したものと同様に、下端部を閉塞させ、且つ上端部を遮蔽プラグ４ｂ及び蓋４ｃにて密閉できるようにしてあるキャニスタ胴４ａと、使用済燃料６を保持させるためのバスケット２４とを別体とし、該バスケット２４は、使用済燃料６を挿入して収納するよう所要長さを有する多数本のガイトチューブ３０と、該ガイドチューブ３０を所定間隔に保持するよう多数のガイドチューブ挿通孔２６を穿設し且つ外径をキャニスタ胴４ａの内径よりも所要寸法小さくした多数枚のスペーサプレート２５と、各スペーサプレート２５を重ねるように配置して各スペーサプレート２５のガイドチューブ挿通孔２６が連通するように保持する複数本のサポートロッド２７と、該サポートロッド２７に嵌挿させてスペーサプレート２５間を所要間隔に保持するようにするサポートスリーブ２９とからなり、各スペーサプレート２５を、サポートロッド２７とサポートスリーブ２９で所要間隔に重ねて組み付けると共に、各ガイドチューブ３０をスペーサプレート２５の各挿通孔２６に１本宛挿通させて平行に配設させ、多数のガイドチューブ３０が長手方向のほぼ全長に亘り、所要間隔で配置されたスペーサプレート２５により連結されている構成とする。
【００１３】
更に、上記構成のバスケット２４における各スペーサプレート２５の外周縁の４個所に、対称位置となるように切欠き３１を設け、該切欠き３１が各スペーサプレート２５ごとにガイドチューブ３０の長手方向に一致しているようにする。
【００１４】
一方、キャニスタ胴４ａの内周壁面における上記バスケット２４の各スペーサプレート２５の切欠き３１と対応する位置は、各切欠き３１と係合するラグ３２を長手方向に一連に、又は各スペーサプレート２５ごとに設けてあり、該各ラグ３２に、各スペーサプレート２５の切欠き３１をそれぞれ係合させながら、バスケット２４をキャニスタ胴４ａに挿入させるようにする。
【００１５】
なお、上記バスケット２４の各スペーサプレート２５の外周端と、キャニスタ胴４ａの内周壁面との間には、使用済燃料６の崩壊熱が作用する場合に、両者に生じる熱膨張差以上のクリアランスが形成されるようにしてあり、又、各ラグ３２の先端と切欠き３１の溝部との間にもクリアランスが形成されるようにしてある。その他、図４に示したものと同一のものには同一符号が付してある。
【００１６】
本発明のキャニスタは上記構成としてあるので、各ガイドチューブ３０内に使用済燃料６を収納した後、遮蔽プラグ４ｂをして蓋４ｃを密閉して内部に使用済燃料６を密封した本発明のキャニスタをコンクリートキャスクに収納して貯蔵する場合は、収納された使用済燃料６の崩壊熱によりキャニスタ内のバスケット２４が熱膨張させられ、該熱膨張により各スペーサプレート２５は拡径させられるが、各スペーサプレート２５の外周端とキャニスタ胴４ａの内周壁面との間には所要のクリアランスが設けてあることから、熱膨張により拡径したスペーサプレート２５によりキャニスタ胴４ａに熱応力が発生することはない。又、バスケット２４は前後左右方向の４個所でラグ３２に各スペーサプレート２５の切欠き３１が係合しているので、貯蔵時の地震等に対してバスケット２４のガタ付きをなくすことができて耐震性を向上させることができる。更に、ラグ３２は、キャニスタ胴４ａの長手方向に一連に設けた構成とすることにより、バスケット２４のキャニスタ胴４ａへの挿入時にスペーサプレート２５の切欠き３１をラグ３２に沿わせることができ、又、該各切欠き３１及びラグ３２は、それぞれ前後左右の対称位置となる４個所に設けてあることから、バスケット２４は、９０°以内の回転で切欠き３１をキャニスタ胴４ａのラグ３２と係合させることができ、これによりバスケット２４のキャニスタ胴４ａへの挿入を容易なものとしてキャニスタの組み立て作業を容易にすることができる。
【００１７】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、バスケット２４を構成するスペーサプレート２５の枚数は自在に決定してよいこと、切欠き３１は、各スペーサプレート２５の前後左右で対称な4個所に設けるものとして示したが、周方向の等間隔位置に設けるようにすれば、４個所以外に、たとえば、８個所としてもよく、又、バスケット２４の各スペーサプレート２５は、４本のサポートロッド２７により連結してするものとして示したが、用いるサポートロッド２７の本数は変更可能であること、その他、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。
【００１８】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明のコンクリートキャスク貯蔵方式用キャニスタによれば、下端部を閉塞したキャニスタ胴内にバスケットを有し、該バスケットに使用済燃料を挿入して上端部を遮蔽プラグ、蓋で密閉できるようにしてあるコンクリートキャスク貯蔵方式用キャニスタにおいて、上記バスケットを、使用済燃料を挿入するための多数本のガイドチューブと、該多数本のガイドチューブを平行に配置させて所要間隔に保持させるようにする多数枚のスペーサプレートと、重ねるように配置された該各スペーサプレートのガイドチューブ挿入孔が連通するように保持する複数本のサポートロッドと、該サポートロッドに嵌挿させて上記スペーサプレート間を所要間隔に保持するサポートスリーブとからなるものとし、更に、上記各スペーサプレートの外径をキャニスタ胴の内径よりも所要寸法小さくして形成し且つ該各スペーサプレートの外周縁部の周方向の等間隔位置に切欠きを設け、該切欠きに係合するラグを、キャニスタ胴の内周壁面における上記各スペーサプレートの切欠きと対応する位置に設け、該各ラグに、上記スペーサプレートの切欠きを係合させて、上記バスケットをキャニスタ胴に収納してなる構成としてあるので、使用済燃料の崩壊熱により、バスケットが熱膨張しても、該バスケットとキャニスタ胴間にクリアランスが形成されることからキャニスタ胴に熱応力が発生することを防止することができて、バスケットとキャニスタ胴の構造を簡略化でき、又、キャニスタ胴とバスケットとはラグと切欠きで係合させてあるので、貯蔵時の地震時にバスケットとキャニスタ胴間のガタ付きを防止できて耐震性を向上できるという優れた効果を発揮し、又、サポートロッドとサポートスリーブにより所要間隔に重ねられて組み付けられる各スペーサプレートの外周縁部の周方向の等間隔位置に設けられた切欠きを係合させるラグを、キャニスタ胴の長手方向に一連に設けた構成とすることにより、スペーサプレートの切欠きをラグに沿わせてバスケットを移動させることができて、バスケットのキャニスタ胴への挿入を容易にすることができるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコンクリートキャスク貯蔵方式用キャニスタの実施の一形態を示すもので、（イ）は切断概略側面図、（ロ）は（イ）のＡ−Ａ矢視図である。
【図２】図１（イ）のＢ部の拡大を示す図である。
【図３】使用済燃料を貯蔵する際のハンドリングフローの一例の概略を示す図である。
【図４】コンクリートキャスク貯蔵方式で用いる従来のキャニスタの一例を示すもので、（イ）は切断概略側面図、（ロ）は（イ）のＣ−Ｃ矢視図である。
【符号の説明】
４ａ  キャニスタ胴
４ｂ  遮蔽プラグ
４ｃ  蓋
６  使用済燃料
２４  バスケット
２５  スペーサプレート
２６  ガイドチューブ挿通孔
２７  サポートロッド
２９  サポートスリーブ
３０  ガイドチューブ
３１  切欠き
３２  ラグ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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