(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する有底筒状のキャスク本体と、該キャスク本体内に挿入されたキャニスタを保持して位置決めするガイド部材とを備えるコンクリートキャスクであって、
前記キャニスタは、断面円形の外形輪郭を有し、
前記ガイド部材は、
前記キャスク本体の底部から前記開口部へ向けて漸次拡径するよう形成されると共に前記キャニスタの周囲に間隔をあけて複数配置された支持部と、
前記支持部に対して直交するように該記支持部の先端部に固定されると共に前記円形の接線と略平行な断面外形輪郭を有する保持部と、
から構成されることを特徴とするコンクリートキャスク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子力発電所などで生じる使用済み燃料の保管等に用いて好適なコンクリートキャスクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、原子力発電所などで発生する使用済み燃料は、キャニスタと呼ばれる金属製の容器に装荷された状態でキャニスタ輸送キャスクにより貯蔵施設まで輸送される。そして、貯蔵施設においてキャニスタは、コンクリートキャスクと呼ばれるコンクリート製貯蔵容器に移し替えられることで、所定の期間使用燃料を貯蔵することになっている。
【０００３】
図３に、従来のコンクリートキャスクの一例を示す。
このコンクリートキャスクは、使用済み燃料を装荷、封入したキャニスタ１が図３中上方から内部へ挿入される鉄筋コンクリート構造のキャスク本体２と、キャスク本体２の上端開口部９に嵌入される蓋体３とを備えている。
【０００４】
キャスク本体２は有底筒状をなしており、外部から空気を取り入れる４方位に設けられた給気口４と、この給気口４から給気され、キャスク本体２内部を通過した空気を外部に排気する排気口６とを備えている。また、キャスク本体２の内壁にはライナ７が環状に内装されており、ライナ７よりも内側にはガイドレール８が突設されている。
【０００５】
ガイドレール８は、キャニスタ１がキャスク本体２内に偏心配置されて局所的な温度上昇が生じないように、キャニスタ１の位置を矯正するものであり、キャスク本体２及びキャニスタ１の軸方向に沿って、且つ図４に示すように、周方向に一定の間隔で環状に複数（ここでは８つ）配設されている。
【０００６】
上記の構成では、詰め替えによりキャニスタ１を開口部９からキャスク本体２に挿入する際には、キャニスタ１がガイドレール８に保持されて位置決めされるため、キャスク本体２に対して偏心がほぼ補正された状態で収納される。そして、コンクリートキャスク内に収納されたキャニスタ１は、給気口４から取り入れられキャスク本体２の内壁（ライナ７）とキャニスタ１の側面との間を通過する空気によって、使用済み燃料の崩壊熱で生じた熱が自然空冷で徐熱されるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来のコンクリートキャスクには、以下のような問題が存在する。
キャニスタ１は、ガイドレール８と線接触した状態で収納される可能性があるが、この場合、接触面積が大きくなることでコンクリート温度が著しく上昇するという問題が生じる。特に、キャニスタ１は、軸方向高さに関して中央よりも上部において表面温度が高くなる傾向があり、また給気口４から取り入れられた空気は上昇するのに従ってキャニスタ１が生じた熱で温度が高くなり、偏心して狭くなった冷却空気流路（図３中、Ｉで示す）からの入熱が偏心していない場合に比べて大きくなるため、キャニスタ１の上部側におけるコンクリートの温度上昇が一層顕著になるという問題があった。
【０００８】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、キャニスタの偏心を防止し、且つ上部側における熱の影響を軽減できるコンクリートキャスクを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
請求項１記載のコンクリートキャスクは、開口部を有する有底筒状のキャスク本体と、該キャスク本体内に挿入されたキャニスタを保持して位置決めするガイド部材とを備えるコンクリートキャスクであって、前記キャニスタは、断面円形の外形輪郭を有し、前記ガイド部材は、前記キャスク本体の底部から前記開口部へ向けて漸次拡径するよう形成されると共に前記キャニスタの周囲に間隔をあけて複数配置された支持部と、前記支持部に対して直交するように該記支持部の先端部に固定されると共に前記円形の接線と略平行な断面外形輪郭を有する保持部と、から構成されることを特徴とする。
【００１０】
従って、本発明のコンクリートキャスクでは、底部においてキャニスタを保持する径にガイド部材を形成することで、ガイド部材を案内にして開口部からキャニスタを挿入して、偏心することなくキャスク本体内で位置決めすることができる。このガイド部材は開口部へ向けて漸次拡径しているため、上部側に向かうにつれてキャニスタとの間の隙間が大きくなり接触することがない。そのため、表面温度の高い中央部より上部においても、熱の影響を軽減することが可能になる。
【００１２】
従って、本発明のコンクリートキャスクでは、冷却用空気の流れが速くなりコンクリートへの入熱が大きくなることを防止できる。
【００１４】
従って、本発明のコンクリートキャスクでは、キャニスタとガイド部材とが接触する場合でも、キャニスタ本体の底部における点接触のみとなり、ガイド部材への入熱を抑えることができ、結果としてキャスク本体の温度上昇を防止することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のコンクリートキャスクの実施の形態を、図１及び図２を参照して説明する。図１は、キャスク本体内に断面円形の外形輪郭を有するキャニスタが収納された断面正面図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ線視断面図である。これらの図において、従来例として示した図３及び図４と同一の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００１６】
本実施形態に係るコンクリートキャスクでは、図１に示すように、ガイドレール８は、キャスク本体２の底部から開口部９にかけてほぼ高さ方向（キャニスタ１及びキャスク本体２の軸方向）全体に亘って延設され、図２に示すように、有底筒状のキャスク本体２の内部（キャニスタ１の周囲）に周方向に一定の間隔で環状に複数（ここでは８つ）配設されている。なお、ライナ７は、これらガイドレール８の間に配設されている。
【００１７】
各ガイドレール８は、キャスク本体２の内部に半径方向に沿って突設された支持部８ａと、この支持部８ａのキャニスタ１側先端に溶接等の固定手段により接合・固定された保持部８ｂとから構成されている。保持部８ｂは、キャスク本体２の中心側に、半径方向と略直交する方向、すなわちキャニスタ１の円形輪郭の接線と略平行な断面外径輪郭を有しており、図１に示すように、キャスク本体２の底部２ａにおいてキャニスタ１を保持して位置決めし、且つ底部２ａから開口部９へ向けて漸次拡径するテーパ状に形成されている。
【００１８】
上記の構成のコンクリートキャスクにキャニスタ１を移し替える際には、開口部９からキャスク本体２の内部にキャニスタ１を挿入し、ガイドレール２の保持部２ｂに沿って移動させて底部２ａに載置する。このとき、キャニスタ１は、保持部２ｂの下端部で保持されることで、キャスク本体２に対して偏心することなく位置決めされる。また、キャニスタ１と保持部２ｂの下端部との間のクリアランスの範囲でキャニスタ１が偏心した場合でも、キャニスタ１と保持部２ｂとはほぼ点でしか接触しないため、接触面積を最低限に抑えることができる。そして、キャスク本体２の開口部９を蓋体３で閉塞することにより、キャニスタ１を密封収納することができる。
【００１９】
上記コンクリートキャスク内に収納されたキャニスタ１は、給気口４から取り入れられライナ７（及びガイドレール８）とキャニスタ１の側面との間を通過する空気によって、使用済み燃料の崩壊熱で生じた熱が自然空冷で徐熱される。
【００２０】
このように、本実施の形態では、ガイドレール８の保持部８ｂが底部２ａから開口部９へ向けて漸次拡径しており、保持部８ｂとキャニスタ１との間の隙間が徐々に大きくなるため、キャニスタ１の偏心を防止しつつ、表面温度が高い中央部より上部側においてもこれらの接触を防ぐことが可能になり、コンクリートの著しい温度上昇を未然に防ぐことができる。加えて、本実施の形態では、ガイドレール８とキャニスタ１とが接触しても底部２ａにおける点接触のみなので、ガイドレール８への入熱を抑えてキャスク本体２の温度上昇を防止することが可能になる。
【００２１】
また、本実施の形態では、ガイドレール８とキャニスタ１との間の隙間が徐々に大きくなることで冷却用空気が流通しやすくなり、冷却効率が向上する。特に、ガイドレール８が周方向に間隔をあけて配置されるため、コンクリートへの入熱を低減させることが可能になっている。
【００２２】
なお、上記実施の形態で説明したガイドレール８の形状は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るコンクリートキャスクは、キャニスタの偏心を防止しつつ、表面温度が高い中央部より上部側においてもこれらが接触することを防ぐことが可能になり、コンクリートの著しい温度上昇を未然に防ぐことができるという効果を奏する。
【００２４】
本発明に係るコンクリートキャスクは、コンクリートへの入熱を低減できるという効果を奏する。
【００２５】
本発明に係るコンクリートキャスクは、ガイド部材への入熱を抑えてキャスク本体の温度上昇を防止できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】   本発明の実施の形態を示す図であって、キャスク本体内にキャニスタが収納された断面正面図である。
【図２】   図１におけるＡ−Ａ線視断面図である。
【図３】   従来のコンクリートキャスクの一例を示す断面正面図である。
【図４】   図３における平面断面図である。
【符号の説明】
１  キャニスタ
２  キャスク本体
２ａ  底部
８  ガイドレール（ガイド部材）
９  開口部
【図１】
0003843836.tif 000002
【図２】
0003843836.tif 000003
【図３】
0003843836.tif 000004
【図４】
0003843836.tif 000005