(57)【要約】【課題】従来のゴムスポンジ製のキャスク用シール材と同等の高い圧縮性を有するとともに、ヘタリが生じ難く、海水中の塩分や雨水などが浸入してキャスクを腐食させる懸念もない、キャスク用シール材を提供すること。【解決手段】断面において、対向する２つの部材の一方側部材の表面に載置される基板部と、基板部から他方側部材の表面に向けて延設された断面略アーチ状の本体部と、基板部および本体部により区画された断面略Ｄ字形状の中空部と、を備え、キャスク用シール材の全体がゴム板によって形成されているとともに、キャスク用シール材を対向する２つの部材の間に装着した際に、中空部と外部空間とを連絡するように構成された気体流路を形成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する２つの部材の間に装着されるキャスク用シール材であって、
前記キャスク用シール材は、その断面において、
前記対向する２つの部材の一方側部材の表面に配置される基板部と、
前記基板部から前記対向する２つの部材の他方側部材の表面に向けて延設された断面略アーチ状の本体部と、
前記基板部および本体部により区画された断面略Ｄ字形状の中空部と、を備え、
前記キャスク用シール材の全体がゴム板によって形成されているとともに、
前記キャスク用シール材を前記対向する２つの部材の間に装着した際に、前記中空部と外部空間とを連絡するように構成された気体流路が形成されていることを特徴とするキャスク用シール材。
【請求項２】
前記一方側部材の表面には、断面略矩形状のシール溝が形成されており、
前記基板部の少なくとも一部またはその全体が、前記シール溝に嵌装可能な形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のキャスク用シール材。
【請求項３】
前記気体流路が、
前記基板部を略垂直に貫通する貫通孔と、前記基板部の上面および側面の少なくとも一部を切り欠いて形成された該貫通孔と連絡する凹部と、から構成されることを特徴とする請求項２に記載のキャスク用シール材。
【請求項４】
前記基板部が、
前記シール溝に嵌装可能な形状に形成されている装着部と、
前記本体部と略同一の幅に形成されている嵩上部と、から構成されていることを特徴とする請求項２に記載のキャスク用シール材。
【請求項５】
前記気体流路が、
前記嵩上部の内部に形成された連通孔によって構成されることを特徴とする請求項４に記載のキャスク用シール材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性廃棄物を収容した容器を運搬するための放射性廃棄物運搬容器（キャスク）に用いられるシール材に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所などから発生した使用済燃料などの放射性廃棄物は、所定期間冷却した後、キャスクと呼ばれる放射性廃棄物運搬容器に収容されて、再処理施設や処分場まで運搬される。
【０００３】
キャスクは、運搬する使用済燃料の放射性レベルに応じた強度を有するように設計されており、数十〜数百トンの重量を持つ。キャスクを構成する蓋、緩衝体、容器本体などの各部材は重厚な構造となっており、主に鉄や鉛などの金属を切断、加工、溶接などして製造される。
【０００４】
このように、キャスクを構成する蓋、緩衝体、容器本体などの各部材は、金属を切断、加工、溶接して製造されるため、寸法公差が大きい。このため、キャスクに用いられるシール材には、高いシール性とともに寸法公差を吸収するだけの高い圧縮性が要求される。
【０００５】
このような背景から、従来のキャスク用シール材としては、例えば図７に示したような高い圧縮性を有するゴムスポンジ製のキャスク用シール材１００が主に使用されてきた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、放射性廃棄物がキャスクに収容されてから、再処理施設や処分場まで運搬され、収容された放射性廃棄物が取り出されるまでには、数ヶ月〜１年程度の期間がかかる。シール材は、長期間、高い圧縮力で締め付けられると、いわゆるヘタリと呼ばれる圧縮永久歪みが生じ、シール性能が低下するところ、上述したゴムスポンジ製の従来のキャスク用シール材１００には、このヘタリが生じ易いという欠点があった。
【０００７】
また、放射性廃棄物が収容されたキャスクは、海上輸送などによって再処理施設や処分場まで運搬されることも多いが、キャスクを海上輸送する場合に、上述したゴムスポンジからなる従来のキャスク用シール材１００を使用すると、キャスクのシール材との接触面が腐食する場合があった。これは、ゴムスポンジの空隙から海水中の塩分や雨水などが浸入するためと推察された。
【０００８】
上述したようなヘタリの問題や、キャスクに生じるシール材との接触面の腐食の問題により、従来のキャスク用シール材１００の寿命は短く、頻繁に交換や補修を行う必要があった。また、使用される部位やキャスクの輸送環境によってもシール材の耐久性に大きな差が生じていたため、計画的なメンテナンスを行うことが難しかった。
【０００９】
本発明は、上述したような従来の課題に鑑みなされたものであって、従来のゴムスポンジ製のキャスク用シール材と同等の高い圧縮性を有するとともに、ヘタリが生じ難く、海水中の塩分や雨水などが浸入してキャスクを腐食させる懸念もない、キャスク用シール材を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前述したような従来技術の問題点を解決するために発明されたものであって、
本発明のキャスク用シール材は、
対向する２つの部材の間に装着されるキャスク用シール材であって、
前記キャスク用シール材は、その断面において、
前記対向する２つの部材の一方側部材の表面に配置される基板部と、
前記基板部から前記対向する２つの部材の他方側部材の表面に向けて延設された断面略アーチ状の本体部と、
前記基板部および本体部により区画された断面略Ｄ字形状の中空部と、を備え、
前記キャスク用シール材の全体がゴム板によって形成されているとともに、
前記キャスク用シール材を前記対向する２つの部材の間に装着した際に、前記中空部と外部空間とを連絡するように構成された気体流路が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
このように構成することで、断面略Ｄ字状の中空部を有するとともに、中空部と外部空間とを連絡する気体流路が形成されているため、シール材が圧縮された際に中空部の空気が気体流路を通じて外部空間に排出される。したがって、ゴム板により形成されていながら、従来のゴムスポンジ製のキャスク用シール材と同等の高い圧縮性を有する。また、シール材の全体が密実なゴム板によって形成されているため、ヘタリが生じ難いとともに、海水中の塩分や雨水などが浸入しないため、キャスクを腐食させる懸念もない。
【００１２】
なお、本明細書において「ゴム板」とは、非スポンジ形状のゴム成形品を意味し、ゴムスポンジとは明確に区別されるものである。
上記発明において、
前記一方側部材の表面には、断面略矩形状のシール溝が形成されており、
前記基板部の少なくとも一部またはその全体が、前記シール溝に嵌装可能な形状に形成されていることが望ましい。
【００１３】
このように構成することで、シール溝に基板部を嵌装することができるため、キャスク用シール材をより安定した状態でシール溝に装着することができる。
また、上記発明において、
前記気体流路が、
前記基板部を略垂直に貫通する貫通孔と、前記基板部の上面および側面の少なくとも一部を切り欠いて形成された該貫通孔と連絡する凹部と、から構成されることが望ましい。
【００１４】
このように構成することにより、本体部に孔を開けることなく気体流路を形成することができるため、本体部の圧縮復元性を損なうことなく、キャスク用シール材が圧縮された際に中空部の空気を確実に外部空間に排出させることができる。
【００１５】
また、上記発明において、
前記基板部が、
前記シール溝に嵌装可能な形状に形成されている装着部と、
前記本体部と略同一の幅に形成されている嵩上部と、から構成されていることが望ましい。
【００１６】
このように構成することにより、シール溝に装着部を嵌装することができるため、キャスク用シール材をより安定した状態でシール溝に装着することができる、また、嵩上部の高さを適宜調整することにより、所望の高さを有するシール材を容易に製造することができる。
【００１７】
また、上記発明において、
前記気体流路が、
前記嵩上部の内部に形成された連通孔によって構成されることが望ましい。
【００１８】
このように構成することにより、本体部に孔を開けることなく気体流路を形成することができるため、本体部の圧縮復元性を損なうことなく、キャスク用シール材が圧縮された際に、中空部の空気を確実に外部空間に排出させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、従来のゴムスポンジ製のキャスク用シール材と同等の高い圧縮性を有するとともに、ヘタリが生じ難く、海水中の塩分や雨水などが浸入してキャスクを腐食させる懸念もない、キャスク用シール材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明のキャスク用シール材を示した斜視図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａに示したキャスク用シール材の本体部の形状を説明するための図である。
【図３】図３は、本発明のキャスク用シール材が、キャスクに装着された状態を示した断面図である。
【図４】図４は、本発明の別の実施形態のキャスク用シール材を示した斜視図である。
【図５Ａ】図５Ａは、図４のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明の別の実施形態のキャスク用シール材の本体部の形状を説明するための図である。
【図６】図６は、本発明の別の実施形態のキャスク用シール材が、キャスクに装着された状態を示した断面図である。
【図７】図７は、従来のキャスク用シール材を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明のキャスク用シール材を示した斜視図である。図２Ａは、図１のＡ−Ａ線における断面図である。図２Ｂは、図２Ａに示したキャスク用シール材の本体部の形状を説明するための図である。
【００２２】
なお、本明細書において「上面」とは、図中の上側の面、すなわち基板部１０であればシール溝６２と接触する側の面を指す。また「下面」とは、図中の下側の面、すなわち基板部１０であれば本体部２０が延設されている側の面を指す。
【００２３】
本発明のキャスク用シール材１は、図１および図２Ａに示したように、平面視で略長方形状に形成された基板部１０と、基板部１０の下面１２ｂから延設された本体部２０と、基板部１０の下面１２ｂおよび本体部２０の内面２２によって区画された中空部３０と、から構成されている。
【００２４】
基板部１０は、図２Ａに示したように断面略平板形状に形成されており、その中心軸ＣＬから一方側面１４ａ側に寄った位置に、基板部１０を略垂直に貫通する貫通孔４２が形成されている。また、上面１２ａの貫通孔４２から一方側面１４ａまでの間、および一方側面１４ａには切り欠きが形成されており、これにより、図２Ａに示したように断面略Ｌ字状の凹部４４が形成されている。そしてこの貫通孔４２と凹部４４とにより、後述するように、キャスク用シール材１を対向する２つの部材の間に装着した際に中空部３０と外部空間とを連絡する、気体流路４０が形成される。
【００２５】
なお、図１に示したキャスク用シール材１では、この気体流路４０は、キャスク用シール材１の長手方向に１箇所だけ形成されている。しかしながら、本発明のキャスク用シール材１はこれに限定されず、例えば、気体流路４０をキャスク用シール材１の長手方向に複数箇所設けても良く、また、例えば、一方側面１４ａ側だけでなく他方側面１４ｂ側にも気体流路４０を形成し、一断面に２箇所の気体流路４０を設けるようにしても良い。
【００２６】
本体部２０は、図２Ａに示したように、中心軸ＣＬを中心に略対称形状をなした断面略アーチ状に形成されており、その詳細な形状は、図２Ｂに示したとおりである。
すなわち、図２Ｂに示したとおり、本体部２０の内面２２には、基板部１０から離れた先端側に円弧線２２Ａが形成されており、その円弧線２２Ａの両端部からは、直線２２Ｂ、２２Ｂが接線方向に延伸している。また、本体部２０の外面２４も同様に、基板部１０から離れた先端側に円弧線２４Ａが形成されており、その円弧線２４Ａの両端部からは、直線２４Ｂ、２４Ｂが接線方向に延伸している。また、直線２２Ｂ、２２Ｂの他端側には、略Ｒ状に形成された接続線２２Ｃが形成されており、これにより内面２２と基板部１０の下面１２ｂとが接続されている。
【００２７】
また、図２Ａに示したように、本体部２０の肉厚ｔは略均一に形成されている。
そして、このような本体部２０の内面２２と、基板部１０の下面１２ｂにより区画されて、図２Ａおよび図２Ｂに示したような断面略Ｄ字形状の中空部３０が形成される。
【００２８】
本発明のキャスク用シール材１は、このように、中空部３０の断面略Ｄ字状に形成されており、特に本体部２０の内面２２および外面２４に、各々直線２２Ｂ、直線２４Ｂが形成されているため、中空部３０が断面略円形状や略楕円形状に形成された場合と比べて、高い圧縮抵抗性を有している。したがって、高いシール性が要求されるキャスク用シール材１として好適に使用することができるようになっている。
【００２９】
また、図２Ｂに示す符号αは、内面２２における直線２２Ｂ、２２Ｂとの交角を、符号α´は、外面２４における直線２４Ｂ、２４Ｂとの交角を、各々示している。この交角αおよび交角α´が大きいほど本体部２０が圧縮変形し易くなり、反対に、この交角αおよび交角α´が小さいほど本体部２０は圧縮変形し難くなる。また、円弧線２２Ａおよび円弧線２４Ａが長いほど本体部２０が圧縮変形し易くなり、反対にこの円弧線２２Ａおよび円弧線２４Ａが短いほど本体部２０は圧縮変形し難くなる。
【００３０】
本発明のキャスク用シール材１では、上述した交角αおよび交角α´、並びに円弧線２２Ａおよび円弧線２４Ａの長さを適宜調整することで、所望の圧縮量および圧縮抵抗となるような形状の本体部２０を形成することができる。なお、本実施形態では、上述したように、本体部２０の肉厚ｔが略均一に形成されているため、交角αと交角α´も略同一の角度となっている。しかしながら、本発明のキャスク用シール材１はこれに限定されず、交角αと交角α´とが異なる角度となるように、すなわち、本体部２０の肉厚ｔが略均一ではなく、例えば、先端側に向かって薄肉となるように形成されていてもよい。また、この交角αおよび交角α´の好ましい範囲は４５度〜１５０度、さらに好ましくは４５°〜９０度であり、本実施形態ではいずれも約６０°となっている。
【００３１】
このような形状からなる本発明のキャスク用シール材１は、ゴム板によって形成されている。ゴム板は、ゴムスポンジと比べて弾性変形に対する復元性が高く、長期間にわたって圧縮されても、ゴムスポンジのように大きな永久歪みは生じない。本発明のキャスク用シール材１は、このような復元性の高いゴム板により形成されているため、上述した従来のゴムスポンジ製のキャスク用シール材１００と比べて、ヘタリが生じ難くなっている。
【００３２】
このようなゴム板の材料としては、例えば、天然ゴムや、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴム、布入りゴムなどの各種合成ゴム材料が挙げられる。なお、本実施形態のキャスク用シール材１０は、シリコーンゴムにより形成されている。
【００３３】
なお、上述したゴム板とは、ゴムスポンジのように内部に無数の孔が形成された多孔質のゴムではなく、密実な内部構造を有する、いわゆる一般的なゴムを意味するものである。ゴムスポンジの比重が０．１〜０．３程度であるのに対し、本発明のゴム板の比重は０．８以上であり、両者は明確に区別されるものである。
【００３４】
図３は、本発明のキャスク用シール材が、キャスクに装着された状態を示した断面図である。
図３に示した本発明のキャスク用シール材１は、互いに対向して配置された２つの部材、ここではコンテナ本体５０と、蓋６０との間に装着されている。また、コンテナ本体５０と蓋６０とは、ボルト６４によって一体的に連結されている。なお、このコンテナ本体５０の内部には、低レベル放射性廃棄物が入ったドラム缶（不図示）が収容されている。
【００３５】
また、蓋６０の下面には略矩形状のシール溝６２が形成されている。このシール溝６２は、上述したキャスク用シール材１の基板部１０の幅および高さと略同一の断面形状となっており、基板部１０が嵌装可能なように形成されている。キャスク用シール材１は、その基板部１０がシール溝６２に嵌装されることで、コンテナ内部のコンテナ本体５０と蓋６０との間に装着されている。
【００３６】
このように、本発明のキャスク用シール材１は、基板部１０がシール溝６２に嵌装可能に形成されている。したがって、キャスク用シール材１をより安定した状態で、コンテナ本体５０と蓋６０との間に装着することができるようになっている。
【００３７】
また、図３に示したように、コンテナ本体５０と蓋６０との間に装着されたキャスク用シール材１は、その本体部２０の外面２４がコンテナ本体５０の側壁上面５２と当接して、圧縮するように大きく弾性変形している。このように、本発明のキャスク用シール材１が圧縮するように大きく弾性変形するのは気体流路４０が形成されているためであり、キャスク用シール材１が圧縮された際に、中空部３０の空気が気体流路４０を通じて外部空間に排出されるように構成されているからである。
【００３８】
なお、上述した気体流路４０は、キャスク用シール材１を対向する２つの部材の間に装着した際に、中空部３０と外部空間とを連絡するように構成されていればよく、例えば、本体部２０の一部に貫通孔を形成することで、気体流路４０を構成することも可能である。
【００３９】
しかしながら、本体部２０は大きく弾性変形する部分であり、この本体部２０に貫通孔を設けることは、キャスク用シール材１の破壊の原因ともなり得る。したがって、気体流路４０は基板部１０に形成されるのが好ましく、この場合は、上述したように、貫通孔４２と凹部４４とから気体流路４０を構成することで、中空部３０の空気を確実にキャスク用シール材１の外部空間に排出することができるため、好ましい。
【００４０】
図４は、本発明の別の実施形態のキャスク用シール材を示した斜視図である。図５Ａは、図４のＢ−Ｂ線における断面図である。図５Ｂは、図５Ａに示したキャスク用シール材の本体部の形状を説明するための図である。
【００４１】
なお、この別の実施形態のキャスク用シール材１は、上述した実施形態のキャスク用シール材１と基本的には同様の構成となっており、同一部材には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００４２】
この別の実施形態のキャスク用シール材１は、上述した実施形態のキャスク用シール材１と比べて、基板部１０および気体流路４０の形状が大きく異なっている。また、本体部２０および中空部３０の形状も異なっている。
【００４３】
すなわち、この別の実施形態のキャスク用シール材１は、図４および図５Ａに示したように、その基板部１０が、断面略平板状の装着部１６と、装着部１６と本体部２０との間に形成されている断面略矩形状の嵩上部１８と、から構成されている。また、装着部１６の幅は、後述する図６に示すシール溝６２と略同一の幅となっており、嵩上部１８の幅は、装着部１６よりも狭く、本体部２０の幅と略同一に形成されている。
【００４４】
このように、装着部１６と嵩上部１８とにより基板部１０を構成したため、嵩上部１８の高さを適宜調整することにより、所望の高さを有するキャスク用シール材１を容易に製造することができる。
【００４５】
また、この別の実施形態のキャスク用シール材１は、図４および図５Ａに示したように、その気体流路４０が、嵩上部１８の内部に略垂直に形成された第１の連通孔４６と、この第１の連通孔４６に対して略垂直に連通するように形成された第２の連通孔４８とから構成されている。このような気体流路４０は、嵩上部１８に２本の連通孔４６、４８を削孔するだけで形成することができるため、容易に形成することが可能である。
【００４６】
なお、第１の連通孔４６は、中空部３０から基板部１０の上面１２ａまで貫通している必要はなく、中空部３０から第２の連通孔４８と連通する深さまで形成されていればよい。この別の実施形態のキャスク用シール材１では、基板部１０の上面１２ａから中空部３０に向かって貫通孔４２を形成したため、このような形状となっている。また、気体流路４０を１本の連通孔によって構成することも、もちろん可能である。
【００４７】
また、この別の実施形態のキャスク用シール材１の本体部２０および中空部３０の形状は、図４Ｂに示したとおりであって、交角αおよび交角α´はいずれも約５４°となっている。
【００４８】
図６は、本発明の別の実施形態のキャスク用シール材が、キャスクに装着された状態を示した断面図である。
この図６に示した本発明のキャスク用シール材１は、互いに対向して配置された２つの部材、ここでは容器本体５０と、上部緩衝体６０との間に装着されている。なお、この容器本体５０の内部のバスケット（不図示）には、使用済燃料が収容されている。また、上部緩衝体６０は、外部からキャスクに作用する衝撃などを吸収するためのもので、運搬時に容器本体５０に取り付けられるものである。
【００４９】
また、上部緩衝体６０の下面には略矩形状のシール溝６２が形成されている。このシール溝６２は、上述した装着部１６の幅および高さと略同一の断面形状となっており、基板部１０が嵌装可能なように形成されている。この別の実施形態のキャスク用シール材１は、基板部１０の装着部１６がこのシール溝６２に嵌装されることで、容器本体５０と上部緩衝体６０との間に装着されている。
【００５０】
このように、この別の実施形態のキャスク用シール材１は、装着部１６がシール溝６２に嵌装可能に形成されている。したがって、上述した実施形態と同様、より安定した状態でシール溝６２に装着できるようになっている。
【００５１】
また、図６に示したキャスク用シール材１は、その本体部２０の外面２４が容器本体５０の外周壁上面５２に当接し、圧縮するように大きく弾性変形している。このように、図６に示したキャスク用シール材１が圧縮するように大きく弾性変形するのは、上述した実施形態と同様、気体流路４０が形成されているためであり、キャスク用シール材１が圧縮された際に中空部３０の空気が気体流路４０を通じてシール材の外部に排出されるようになっているからである。
【００５２】
また、この別の実施形態のキャスク用シール材１は、図６に示したように、容器本体５０の外部に装着されており、例えば海上輸送時などにおいて風雨に曝される場合もある。しかしながら、上述した実施形態と同様、この別の実施形態のキャスク用シール材１も密実な内部構造を有するゴム板によって形成されているため、その内部に海水中の塩分や雨水などが浸入することがなく、キャスクが腐食する懸念はない。
【００５３】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、上述した実施形態では、棒状のキャスク用シール材１を例に説明したが、本発明のキャスク用シール材１は棒状のものに限定されず、例えば周環状のキャスク用シール材１とすることも可能である。
【００５４】
また、上述した実施形態のキャスク用シール材１は、コンテナの蓋や容器本体の表面に形成されているシール溝６２に装着されているが、本発明のキャスク用シール材１はこれに限定されず、コンテナ本体や容器本体の表面にシール溝が形成されていても、装着可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１      キャスク用シール材
１０    基板部
１２ａ  上面
１２ｂ  下面
１４ａ  一方側面
１４ｂ  他方側面
１６    装着部
１８    嵩上部
２０    本体部
２２    内面
２２Ａ、２４Ａ  円弧線
２２Ａ、２２Ｂ  直線
２２Ｃ  接続線
２４    外面
３０    中空部
４０    気体流路
４２    貫通孔
４４    凹部
４６    第１の連通孔
４８    第２の連通孔
５０    コンテナ本体
６０    蓋
６０    上部緩衝体
６２    シール溝
６４    ボルト
１００  ゴムスポンジ製キャスク用シール材
ＣＬ    中心軸線
【図１】
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【図２Ａ】
2012036968.tif 000004
【図２Ｂ】
2012036968.tif 000005
【図３】
2012036968.tif 000006
【図４】
2012036968.tif 000007
【図５Ａ】
2012036968.tif 000008
【図５Ｂ】
2012036968.tif 000009
【図６】
2012036968.tif 000010
【図７】
2012036968.tif 000011