CN100337286C - 屏蔽罐及屏蔽罐的制造方法 - Google Patents

屏蔽罐及屏蔽罐的制造方法 Download PDF

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Abstract

一种屏蔽罐及屏蔽罐的制造方法,在构成该屏蔽罐的外筒(10)的带状部件(105a及105b)上,在散热面(105p)一侧形成多个沟槽(30s)。通过该沟槽(30s)而在带状部件(105a)等的散热面(105p)一侧形成散热翅片(30f)。残留带状部件(105a)的两端缘而分别将传热翅片(107)焊接在其两侧(焊接部205)。另外,传热翅片(107)被焊接在筒本体(101)的表面的凸台部(201)上(焊接部206)。带状部件(105a)与传热翅片(107、107)形成为剖面“コ”字状的单元(105c),并以一定间隔将多个单元焊接在筒本体(101)的表面上。如图17(b)所示,在带状部件(105a)的两端缘形成阶梯部(202),在该阶梯部(202)中嵌入带状部件(105b)的阶梯部(203)并焊接在一起(焊接部204)。

Description

屏蔽罐及屏蔽罐的制造方法
技术领域
本发明涉及一种用于收容、贮存结束燃烧后的乏燃料聚集体的、能够高效地将乏燃料聚集体的衰变热放出到大气中的散热性能优越的屏蔽罐及屏蔽罐的制造方法。
背景技术
将在核燃料周期的末期结束燃烧、已不能使用的核燃料聚集体称为“乏燃料聚集体”。乏燃料聚集体,因含有FP等高放射能物质而需要进行热冷却,因此,要在核电站的冷却地坑中冷却规定期间(1~3年)。然后,收容在作为屏蔽容器的屏蔽罐中,用卡车等运送、贮存到再处理设施。乏燃料聚集体,被逐个地插入到设在屏蔽罐内的吊篮(basket)的组件(cell)中,据此来确保抵抗运输中的振动等的适当的保持力。
作为这种屏蔽罐的现有例,在《原子力eye》(平成10年4月1日发行:日刊工业出版制作)及特开平1-86098号公报等中公开有多种屏蔽罐。以下,对在本发明的开发中作为其基础的屏蔽罐进行说明。所需说明的是,下述内容,是为了说明上的方便而示出的,并非指符合所谓的公知、公用的内容。
图52是表示屏蔽罐的一例的斜视图。图53是图52所示的屏蔽罐的轴向剖视图。屏蔽罐500由筒状的筒本体501、设在筒本体501外周的作为中子屏蔽体502的树脂502、其外筒503、底部504及盖部505构成。筒本体501及底部504是作为Υ射线屏蔽体的碳钢制的锻造件。另外,盖部505由不锈钢等制的内盖506及外盖507构成。筒本体501与底部504对焊结合。内盖506及外盖507通过不锈钢等制的螺栓固定在筒本体501上。在盖部505与筒本体501之间夹有金属制的O形环,以保持内部的气密。
在筒本体501与外筒503之间,设有进行热传导的多个传热翅片508。树脂502以流动的状态注入到由该传热翅片508形成的空间中,再通过冷却而固化形成。如图53所示,吊篮509,是呈束状聚集多个方管510的结构,该吊篮509被插入到筒本体501的内腔511内。
该方管510由混合了中子吸收体(硼:B)的铝合金制成,以使插入的乏燃料聚集体不会达到临界状态。此外,在屏蔽罐本体512的两侧设有用于吊下屏蔽罐500的耳轴513(一方省略)。另外,在屏蔽罐本体512的两端部,安装有内部装有作为缓冲材的木材等的缓冲体514(一方省略)。
但是,收容在吊篮509内的乏燃料聚集体在贮存过程中产生衰变热。该衰变热虽然从屏蔽罐500的外筒503散放到大气中,但是有时若不能得到充分的散热性能则会使装在盖部505与筒本体501之间的O形环发生蠕变。另外,在从外筒503的散热不充分的情况下,构成吊篮509的材料也需要使用耐热性优越的材料,所以也有时会导致屏蔽罐500的制造成本的增加。特别是高燃耗度、短冷却期间的乏燃料聚集体的发热量高,因此,要求收容其的屏蔽罐500具有高的散热性能。
为了解决所述问题,在EP0843318A1中公开了一种在外筒具有沟槽的屏蔽罐。该屏蔽罐,是将在外侧形成有沟槽的筒状的整体式外筒嵌入到屏蔽罐的筒本体上、使屏蔽罐的筒本体与传热翅片热结合的结构。而且,作为在外筒形成沟槽的方法,可举出铸造或切削方法。但是介由传热翅片将外筒安装在屏蔽罐的筒本体上的具体的制造方法并未公开,到底能否实现尚不清楚。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种能够实现:高效地将乏燃料聚集体发出的衰变热放出到大气中、或高效地制造散热性能优越的屏蔽罐中的至少之一的屏蔽罐及屏蔽罐的制造方法。
本发明的屏蔽罐,具有内部收容吊篮的筒本体,该吊篮形成有多个收容乏燃料聚集体的组件,在该筒本体的外周设有多个传热翅片,在该传热翅片的外周安装有外筒,并在传热翅片与外筒之间的空间中设置有中子吸收体,其特征在于:上述外筒是在其端缘部焊接多个带状部件而成的结构,该带状部件形成有多个朝向上述筒本体的轴向或周方向的至少一方的沟槽,在一个带状部件的形成有上述沟槽的面的相反面两侧残留端缘部地焊接有上述传热翅片,并且,在各个端缘部附近焊接有与上述带状部件相邻的其他的带状部件。
该屏蔽罐,因为在外筒的外侧形成有多个朝向筒本体的轴向或周方向的至少一方的沟槽,所以与没有沟槽的情况相比可增大外筒的表面积。据此,与不形成沟槽的情况相比能够将更多的热放出到大气中,因此,即使是收容燃耗度高的乏燃料聚集体的情况,也能够确保充分的安全性。另外,因为将多个形成有沟槽的带状部件组合起来构成外筒,所以无需铸造或弯曲加工就可容易地制造外筒。并且,在筒本体的剖面形状不仅为圆形而在为多边形的情况也可将多个带状部件组合起来构成外筒,因此,能够容易地制造屏蔽罐。
接着的发明的屏蔽罐,具有内部收容吊篮的筒本体,该吊篮形成有多个收容乏燃料聚集体的组件,在该筒本体的外周设有多个传热翅片,在该传热翅片的外周安装有外筒,并在传热翅片与外筒之间的空间中设置有中子吸收体,其特征在于:上述外筒是在其端缘部焊接多个带状部件而成的结构,该带状部件形成有多个朝向上述筒本体的轴向或周方向的至少一方的沟槽,在一个带状部件的形成有上述沟槽的面的相反面两侧残留端缘部地焊接上述传热翅片而构成单元(unit),从该单元外侧以规定间隔通过上述传热翅片将单元焊接在上述筒本体上,并且,在相邻的单元的带状部件彼此之间架设另外的带状部件并从外侧进行焊接。
在该屏蔽罐中,因为在外筒的外侧形成有沟槽,所以与不形成沟槽的情况相比能够将更多的热放出到大气中,其结果,即使是收容燃耗度高的乏燃料聚集体的情况,也能够确保充分的安全性。另外,在焊接带状部件与传热翅片时,以单元化的状态通过传热翅片焊接在筒本体上时,不会在狭长的空间内进行焊接,能够全部从开放的外侧进行焊接,所以能够容易构成在外筒上形成有沟槽的屏蔽罐。此外,在该屏蔽罐中,包括二种情况,其一、将传热翅片焊接在筒本体上后再焊接带状部件;其二、先将传热翅片焊接在带状部件上之后再将单元焊接在筒本体上(以下相同)。另外,所谓架设另外的带状部件也包括二种情况,其一、嵌入到构成相邻单元的带状部件彼此之间的情况;其二、将另外的带状部件的端缘部与构成单元的带状部件的端缘部重叠载置的情况。
接着的本发明的屏蔽罐,具有内部收容吊篮的筒本体,该吊篮形成有多个收容乏燃料聚集体的组件,在该筒本体的外周设有多个传热翅片,在该传热翅片的外周安装有外筒,并在传热翅片与外筒之间的空间中设置有中子吸收体,其特征在于:上述外筒是在其端缘部焊接多个带状部件而成的结构,该带状部件形成有多个朝向上述筒本体的轴向或周方向的至少一方的沟槽,在一个带状部件的形成有上述沟槽的面的相反面的大致中央焊接上述传热翅片而构成单元,以规定间隔通过上述传热翅片将该单元焊接在上述筒本体上,并且,在相邻的单元的带状部件彼此之间架设另外的带状部件并从外侧进行焊接。
在该屏蔽罐中,因为在外筒的外侧形成有沟槽,所以与不形成沟槽的情况相比能够将更多的热放出到大气中,即使是收容燃耗度高的乏燃料聚集体的情况,也能够确保充分的安全性。另外,在焊接带状部件与传热翅片时、或者以单元化的状态通过传热翅片焊接在筒本体上时,不会在狭长的空间内进行焊接,能够全部从开放的外侧进行焊接,所以能够容易进行制造。另外,通过在带状部件的大致中央焊接传热翅片,而能够将带状部件与另外的带状部件的焊接部、和传热翅片与带状部件的焊接部分离开,因此,能够防止热影响区的局部集中。
接着的发明的屏蔽罐,具有内部收容吊篮的筒本体,该吊篮形成有多个收容乏燃料聚集体的组件,在该筒本体的外周设有多个传热翅片,在该传热翅片的外周安装有外筒,并在传热翅片与外筒之间的空间中设置有中子吸收体,其特征在于:上述外筒是在其端缘部焊接多个带状部件而成的结构,该带状部件形成有多个朝向上述筒本体的轴向或周方向的至少一方的沟槽,在一个带状部件的形成有上述沟槽的面的相反面的大致中央焊接上述传热翅片的同时,通过这些传热翅片从一侧焊接在上述筒本体上,并且,在其端缘部附近对相邻的带状部件彼此之间进行焊接。
在该屏蔽罐中,因为在外筒的外侧形成有沟槽,所以与不形成沟槽的情况相比能够将更多的热放出到大气中。其结果,即使是收容燃耗度高的乏燃料聚集体的情况,也能够确保充分的安全性。另外,在焊接带状部件与传热翅片时、或者通过传热翅片将带状部件焊接在筒本体上时,不会在狭长的空间内进行焊接,能够全部从开放的外侧进行焊接,所以能够容易制造在外筒上形成有沟槽的屏蔽罐。另外,通过在带状部件的大致中央焊接传热翅片,而能够将带状部件彼此间的焊接部、和传热翅片与带状部件的焊接部分离开,因此,能够防止热影响区的局部集中。
接着的发明的屏蔽罐;在上述的屏蔽罐中,其特征在于:上述带状部件被形成为剖面山形或谷形。这样,因为将在表面形成有沟槽的带状部件进一步弯折成山形或谷形,所以能够进一步增大外筒的表面积。据此,因为能够将更多的热放出到大气中,所以即使是收容燃耗度高的乏燃料聚集体的情况,也能够进一步确保充分的安全性。另外,因为将多个形成有沟槽的带状部件组合起来构成外筒,所以与利用铸造等制造方法相比可容易制造。
接着的发明的屏蔽罐,其特征在于,具有:筒本体,内部收容吊篮,该吊篮形成有多个收容乏燃料聚集体的组件,和外筒,弯折板状部件而构成单元,该板状部件形成有多个朝向上述筒本体的轴向或周方向的至少一方的沟槽,上述单元通过在上述筒本体的周围朝向上述筒本体的外侧地配置多个上述沟槽而构成该外筒;上述单元的一方的端部被接合在上述筒本体上,另一方的端部被接合在相邻的其他单元的侧面上,并且,在上述筒本体与上述外筒之间的空间中设置中子吸收体。
该屏蔽罐,将在表面形成有沟槽的板状部件弯曲构成单元,再将该单元组合起来构成外筒。因此,由于一体构成传热翅片与外筒,所以能够更加省略传热翅片与构成外筒的带状部件的焊接工序,能够进一步容易制造外筒。另外,因为在板状部件的表面形成有沟槽,所以能够增大外筒的表面积而提高散热性能。其结果,即使是收容燃耗度高的乏燃料聚集体的情况,也能够发挥高的安全性。
接着的发明的屏蔽罐,其特征在于,具有:筒本体,内部收容吊篮,该吊篮形成有多个收容乏燃料聚集体的组件,和外筒,将多个内部设有中子吸收体的筒状单元配置在上述筒本体的周围而构成;在构成该外筒的筒状单元的外侧形成有多个朝向上述筒本体的轴向或周方向的至少一方的沟槽,并且,上述筒状单元的与外侧相对的一侧与上述筒本体相接,而且,上述筒状单元的残留两侧分别与相邻的其他的筒状单元的侧部一侧相接。
该屏蔽罐,具有将多个在外侧表面形成有沟槽的筒状单元组合起来构成的外筒,所以通过形成在表面的沟槽可增大外筒外侧的表面积,能够将更多的衰变热放出到大气中。即使是收容燃耗度高的乏燃料聚集体的情况,也能够发挥高的安全性。另外,因为将筒状单元组合起来构成外筒,所以在组装时使相邻的单元与沟槽的位置错开半间距,而可容易构成复杂的图形(图32(b))。并且,可以减少焊接工序,能够比较容易地制造外筒。
接着的发明的屏蔽罐,具有内部收容吊篮的筒本体,该吊篮形成有多个收容乏燃料聚集体的组件,在该筒本体的外周设有多个传热翅片,在该传热翅片的外周安装有外筒,并在传热翅片与外筒之间的空间中设置有中子吸收体,其特征在于:上述外筒是将多个环板沿该环板的轴方向焊接而成的结构,该环板表面具有多个朝向上述筒本体的轴向或与轴相垂直的方向的至少一方的沟槽,在上述环板的内面大致中央部焊接环状的传热翅片而构成单元,通过上述传热翅片从一侧将该单元焊接在筒本体上,并且,从外侧对相邻的单元的环板的端缘彼此间进行焊接。
在该屏蔽罐中,因为将多个在外侧形成有沟槽的环板组合起来构成外筒,所以可增大外筒的表面积而能够提高散热性。另外,在焊接环板与传热翅片时、或者以单元化的状态通过传热翅片焊接在筒本体上时,不用在狭长的空间进行焊接,能够全部从开放的外侧进行焊接,所以能够容易制造在外侧形成有沟槽的外筒。
接着的发明的屏蔽罐,具有内部收容吊篮的筒本体,该吊篮形成有多个收容乏燃料聚集体的组件,在该筒本体的外周设有多个传热翅片,在该传热翅片的外周安装有外筒,并在传热翅片与外筒之间的空间中设置有中子吸收体,其特征在于:上述外筒是将多个环板沿轴方向焊接而成的结构,该环板表面具有多个朝向上述筒本体的轴向或与轴相垂直的方向的至少一方的沟槽,在一个环板的两侧残留端缘部地焊接环状的传热翅片而构成单元,以规定间隔通过上述传热翅片从单元外侧将该单元焊接在筒本体上,并且,在相邻的单元的环板彼此之间配置另外的环板并从外侧进行焊接。
在该屏蔽罐中,因为将多个在外侧形成有沟槽的环板组合起来构成外筒,所以可增大外筒的表面积而能够提高散热性。另外,在焊接环板与传热翅片时、或者以单元化的状态通过传热翅片焊接在筒本体上时,不用在狭长的空间内进行焊接,能够全部从开放的外侧进行作业。另外,通过使相邻的单元与沟槽的位置错开半间距,而可容易构成复杂的图形(图32)。据此,能够比较容易地制造外筒。另外,在环板的两侧残留有端缘部地焊接传热翅片。因此,在其端缘部附近焊接这些环板与另外的环板,而使传热翅片与环板的焊接部远离环板彼此间的焊接部分。据此,能够防止热影响区局部集中。
接着的发明的屏蔽罐,具有内部收容吊篮的筒本体,该吊篮形成有多个收容乏燃料聚集体的组件,在该筒本体的外周设有多个传热翅片,在该传热翅片的外周安装有外筒,并在传热翅片与外筒之间的空间中设置有中子吸收体,其特征在于:上述外筒是在各个端部彼此间焊接多个板状部件而构成的,该板状部件形成有多个朝向上述筒本体的轴向或周方向的至少一方的沟槽,并且,在各个上述板状部件上安装至少1个上述传热翅片。
该屏蔽罐,因为在外筒的外侧形成有多个朝向筒本体的轴向或周方向的至少一方的沟槽,所以与没有沟槽的情况相比可增大外筒的表面积。据此,与不形成沟槽的情况相比能够将更多的热放出到大气中,因此,即使是收容燃耗度高的乏燃料聚集体的情况,也能够确保充分的安全性。另外,因为将多个形成有沟槽的板状部件组合起来构成外筒,所以可容易地制造外筒。并且,在筒本体的剖面形状不仅为圆形而在为多边形的情况下,也可将多个板状部件组合起来构成外筒,因此,能够容易地制造屏蔽罐。
接着的发明的屏蔽罐,在上述的屏蔽罐中,其特征在于:与上述沟槽的形成方向垂直的上述沟槽的剖面形状或与由上述沟槽区隔开的突起的形成方向垂直的上述突起的剖面形状中至少一方为圆弧状。
接着的发明的屏蔽罐,具有内部收容吊篮的筒本体,该吊篮形成有多个收容乏燃料聚集体的组件,在该筒本体的外周设有多个传热翅片,在该传热翅片的外周安装有外筒,并在传热翅片与外筒之间的空间中设置有中子吸收体,其特征在于:在上述外筒上形成有多个朝向上述筒本体的轴向或周方向的至少一方的沟槽,与上述沟槽的形成方向垂直的上述沟槽的剖面形状或与由上述沟槽区隔开的突起的形成方向垂直的上述突起的剖面形状中至少一方为圆弧状。
通过这样的构成,在屏蔽罐中,可增大外筒的表面积而能够提高散热性能,并且因沟槽或由沟槽区隔开的突起中至少一方的剖面形状为圆弧状,故放射性物质不容易积存在沟槽内。据此,在除去清洗时能够高效地洗掉附近在外筒表面的放射性物质。
接着的发明的屏蔽罐,在上述的屏蔽罐中,其特征在于:上述沟槽的与形成方向垂直的剖面形状为上述外筒的径向外侧扩展的梯形形状。
接着的发明的屏蔽罐,具有内部收容吊篮的筒本体,该吊篮形成有多个收容乏燃料聚集体的组件,在该筒本体的外周设有多个传热翅片,在该传热翅片的外周安装有外筒,并在传热翅片与外筒之间的空间中设置有中子吸收体,其特征在于:在上述外筒上形成有多个朝向上述筒本体的轴向或周方向的至少一方的沟槽,与这些沟槽的形成方向垂直的这些沟槽的剖面形状为上述外筒的径向外侧扩展的梯形形状。
通过这样的构成,该屏蔽罐,能够使起到散热翅片作用的突起的侧面辐射的方向朝向外筒的外侧。其结果,可减少突起侧面彼此间的辐射的影响,能够进一步增大向大气中辐射的热,因此,能够进一步提高散热效率。
接着的发明的屏蔽罐,在上述的屏蔽罐中,其特征在于:朝向上述筒本体的轴向的沟槽相对于上述筒本体的轴向倾斜。因此,沿外筒的表面附近上升的、被来自外筒的热而升温的空气,通过倾斜的沟槽使上升的流动混乱,所以可促进空气与外筒的传热。据此能够进一步提高散热性能。
接着的发明的屏蔽罐,在上述的屏蔽罐中,其特征在于:进而具有吊篮,该吊篮具有方管和元件,该元件与长方向垂直的剖面形状为L字状,并且在内侧面设有朝向长方向的突起部;上述方管的外侧面与设在上述元件的内侧面的突起部的端部相抵接而构成收容乏燃料聚集体的组件,并且,通过使构成一个组件的方管的外侧面及构成该组件的元件的端部与构成其他的组件的元件的外侧面相抵接来组合上述组件彼此间,从而构成该吊篮。
该屏蔽罐,具有吊篮,将收容乏燃料聚集体的方管和在内侧面设有突起部的剖面L字状的元件组合起来构成组件,再将多个该组件组合起来构成吊篮。另外,上述组件,通过设在元件上的突起部在方管与元件之间形成空间,并将其作为通量阱。通过该通量阱,该吊篮即使收容高燃耗度、短冷却期间的乏燃料聚集体,也能够确保充分的安全性。另外,虽然从收容在该吊篮中的高燃耗度、短冷却期间的乏燃料产生较多的衰变热,但是因为收容该吊篮的屏蔽罐具有散热性高的外筒,所以可高效地将衰变热放出到大气中而能够确保充分的安全性。
另外,因为构成该吊篮的方管及元件的表面积并不过大,所以即使挤压成形机的推力不太大也能够充分制造。另外,因为元件的形状也并不那么复杂,所以也能确保挤压模的寿命。其结果,可以容易制造收容高燃耗度、短冷却期间的乏燃料的屏蔽罐,另外,也能够较低地抑制制造成本。尤其,在以如含有B或B的化合物的AL材料那样难挤压材料构成吊篮的情况下,本发明的效果很明显。此外,所谓突起部的端部,是指设在元件的侧面的突起部的开放端,是与方管相抵接的部分(以下相同)。
接着的发明的屏蔽罐,在上述的屏蔽罐中,其特征在于:进而具有吊篮,该吊篮具有方管和元件,该元件与长方向垂直的剖面形状为L字状,并且在内侧面设有朝向长方向的突起部,而且外侧面被形成为平面;上述方管的外侧面与设在上述元件的内侧面的突起部的端部相抵接而构成收容乏燃料聚集体的组件,并且,通过使构成一个组件的方管的外侧面及构成该组件的元件的端部与构成其他的组件的元件的外侧面以平面相抵接来组合上述组件彼此间,从而构成该吊篮。
该屏蔽罐,具有将元件的外侧面形成为平面,并以平面使构成一组件的元件的外侧面、构成另一组件的方管的外侧面及构成另一组件的元件的端部相抵接而构成的吊篮。因此,能够增大传热面积,所以在收容发热量大的高燃耗度、短冷却期间的乏燃料聚集体的情况下,可将该热高效地从吊篮的内部传到外部。并且,收容该吊篮的屏蔽罐因为具有散热性高的外筒,所以可高效地将大量的衰变热放出到大气中而确保充分的安全性。据此,因为能够抑制吊篮的温度上升,所以可提高屏蔽罐整体的安全性,另外,因为构成吊篮的材料也可以不使用耐热温度过高的材料,所以能够增大设计吊篮时的自由度。
接着的发明的屏蔽罐,在上述的屏蔽罐中,其特征在于:进而具有吊篮,该吊篮将上述元件的拐角部外侧在上述元件的长方向整个区域形成为平面,并且,与上述平面平行地将该元件的一方的端部形成为平面,以便与上述平面相组合,在组合上述组件时,通过使一个元件的拐角部外侧与其他的元件的上述一方的端部抵接而构成该吊篮。
该屏蔽罐,在元件的拐角部外侧设有朝向元件的长方向的平面,另外,在元件的一方的端部形成有与上述平面平行的平面。而且,具有在组装乏燃料聚集体收容用吊篮时使上述二个平面彼此间相抵接构成的吊篮。形成于构成上述吊篮的元件的拐角部外侧等上的平面,在从与元件的长方向垂直的剖面观察时、其拐角部外侧被形成为斜向切去的形状,因此能够增大元件彼此间抵接的面积。据此,因为传热面积增大,所以能够高效地将乏燃料的衰变热排放到吊篮的外部。而且,收容该吊篮的屏蔽罐因为具有散热性高的外筒,所以能够高效地将大量的衰变热放出到大气中,确保屏蔽罐充分的安全性。另外,因为构成吊篮的元件彼此间相抵接的面积比上述吊篮大,所以负荷作用时也能够减小在部分产生的应力。据此,因为可减小应力传递时的负担,所以能够进一步提高屏蔽罐的安全性、可靠性。
接着的发明的屏蔽罐,在上述的屏蔽罐中,其特征在于:进而具有吊篮,该吊篮以与上述元件的长方向垂直的剖面成为阶梯状的方式形成上述元件的拐角部外侧、设置朝向上述元件的长方向的阶梯部,并且,以与形成为阶梯状的上述拐角部外侧的至少一阶梯部相咬合的方式将该元件的端部形成为阶梯状,在组合上述组件时,通过使一个元件的拐角部外侧与其他的元件的一方的端部咬合而构成该吊篮。
该屏蔽罐,具有将构成吊篮的元件的拐角部外侧与端部形成为阶梯状、再使构成组件的元件的拐角部与端部相咬合而组装成的吊篮。因此,与上述吊篮相比较,可更加增大元件彼此间抵接的传热面积,所以传热面积变得更大。其结果,即使在要更加高效地将乏燃料的衰变热传到吊篮的外部的情况下,因为收容吊篮的屏蔽罐具有散热性高的外筒,所以可将大量的热高效地放出到大气中,能够确保屏蔽罐充分的安全性。另外,因为元件彼此间抵接的面积更大,所以在负荷作用时在该部分产生的应力也更小。据此,因为可应力传递时的负担,所以能够更加提高吊篮的可靠性。
接着的发明的屏蔽罐,在上述的屏蔽罐中,其特征在于:进而具有吊篮,该吊篮具有方管和元件,该元件与长方向垂直的剖面形状为L字状,并且在外侧面设有朝向长方向的突起部;在上述方管的内部配置上述元件,并且,使上述方管的内侧面与设在上述元件上的突起部的端部相抵接而构成收容乏燃料聚集体的组件,而且,通过将存在元件的一侧的方管外侧面与只有方管的壁面的方管的外侧面抵接来组合多个这些组件,从而构成吊篮。
该屏蔽罐,具有吊篮,将在外侧面设有朝向长方向的沟槽的、横截面为大致L字状的元件配置在方管的内部而构成收容乏燃料聚集体的组件,再将多个该组件组合起来而构成该吊篮。而且,将由元件的沟槽与方管的内壁区隔的空间作为通量阱。通过该通量阱,该吊篮即使收容高燃耗度、短冷却期间的乏燃料聚集体,也能够确保充分的安全性。另外,虽然从收容在该吊篮中的高燃耗度、短冷却期间的乏燃料产生较多的衰变热,但是因为收容该吊篮的屏蔽罐具有散热性高的外筒,所以可高效地将衰变热放出到大气中而能够确保充分的安全性。
另外,即使方管或元件使用如B-Al材料那样的难挤压材料,也能够在挤压成形机能力内对它们进行制造。据此,为了收容高燃耗度、短冷却期间的乏燃料聚集体,而即使是具有通量阱的复杂的形状的吊篮也能够容易制造。另外,因为能够合理地对方管或元件进行挤压成形,所以可减少损伤或表面粗糙等,产品的成品率也提高。
并且,因为不用焊接即可组合方管与元件,所以也不用担心焊接接头部的性能劣化,另外,也容易制造乏燃料聚集体收容用吊篮。另外,如果将元件配置在方管的内部,则可自动地限制元件的运动,因此,只需组合方管就可构成吊篮。据此,可减少将收容高燃耗度、短冷却期间的乏燃料聚集体的吊篮设置在屏蔽罐的内腔内时的工夫,所以能够减少组装屏蔽罐时的工夫。
接着的发明的屏蔽罐,在上述的屏蔽罐中,其特征在于:进而具有吊篮,该吊篮通过将多个方管组合起来而构成,该方管,将角部外侧形成为阶梯状,并且在侧面内部设置有间隔上述侧面外壁侧与内壁侧的空间;对接上述方管的角部外侧彼此间而呈交错状组合上述方管彼此间,并且,在上述方管内的空间及由上述方管的侧面所围成的空间中分别收容乏燃料聚集体。
该屏蔽罐,具有呈交错状将多个方管彼此间组合起来构成的吊篮,且该方管的侧面内部设有作为通量阱的、隔开这些侧面外壁侧与内壁侧的空间。通过该通量阱,收容在该屏蔽罐内的吊篮能够收容高燃耗度、短冷却期间的用完燃烧聚集体。这时,因为呈交错状配置方管彼此间,所以与配合方管的侧面彼此间而构成的吊篮相比可减薄方管侧面的壁厚。据此,传热性能比以前有所提高,能够将更多的热传递到吊篮外。收容该吊篮的屏蔽罐因为具有散热性高的外筒,所以可高效地将从吊篮传递的较多的热放出到大气中而能够确保充分的安全性。
此外,由于该乏燃料收容用方管的角部形成为阶梯状,所以严格地讲不能称为方管。但是,该管的与轴向垂直的剖面内形状为四边形,外形也整体上看为大致四边形,所以在本发明中也包含在方管的概念中。另外,所谓“呈交错状组合上述方管彼此间”是指“相互倾斜地组合方管彼此间”,例如,是指图10所示的排列。以下相同。
接着的发明的屏蔽罐,在上述的屏蔽罐中,其特征在于:上述方管的角部外侧被形成为至少二阶梯的阶梯状。
该屏蔽罐,在上述各屏蔽罐中,将构成收容在内腔内的吊篮的方管的角部外侧形成为至少二阶梯的阶梯状。据此,能够确保角部的壁厚为方管的侧面的壁厚的一半以上,由此传热性能提高,但该屏蔽罐具有散热性高的外筒,所以可高效地将从吊篮传递的较多的热放出到大气中,能够确保屏蔽罐充分的安全性。
接着的发明的屏蔽罐,在上述的屏蔽罐中,其特征在于:上述吊篮是,在具有中子吸收性能的矩形的板状部件的两边缘以一定间隔设置切口部的同时、以这些切口部彼此间相互插入的方式垂直交替重叠上述板状部件而构成的角剖面形状的吊篮;将形成在上述筒本体内的内腔内形成为与上述吊篮的外形相符的形状,以大致紧密接触的状态插入上述吊篮的外周面,并且,成为构成上述吊篮的外侧的板状部件的角剖面形状的部分与上述内腔内面相接触的状态。
乏燃料聚集体,产生放射线的同时,伴随有衰变热。该乏燃料聚集体,收容在组合板状部件而成的格子状(点心盒状)的吊篮的组件内,但是这里通过使筒本体的内腔内为配合吊篮的外形的形状,而在将这些吊篮插入到内腔内的情况下,成为外侧的板状部件(尤其角剖面形状的部分)与内腔的内面相接触的状态。另外,通过使内腔内的形状与吊篮的外形相配合,而能够消除吊篮与内腔之间的空间不存在或使之很小。因此,上述衰变热介由导入到内部的氦气或直接接触部分,可有效地从吊篮向筒本体传热。据此,能够高效地将从乏燃料聚集体的衰变热从筒本体放出到大气中,因此,能够确保屏蔽罐充分的安全性。
另外,通过使内腔内的空间很小或不存在,而能够减小筒本体的外径。相反,如果筒本体的外径相同,则能够形成更多的组件。此外,所谓上述接触状态,无需内腔内面与吊篮外面完全且始终地接触,也包括存在少许间隙或暂时脱离接触的情况。另外,上述板状部件也包含图13~图15所示的中空结构。
接着的发明的屏蔽罐,在屏蔽罐中,其特征在于:述吊篮是,在具有中子吸收性能的矩形的板状部件的两边缘以一定间隔设置切口部的同时、以这些切口部彼此间相互插入的方式垂直交替重叠上述板状部件而构成,并且外周面设置有传热板的角剖面形状的吊篮;将形成在上述筒本体内的内腔内形成为与上述吊篮的外形相符的形状,并且使上述内腔的内形状成为与上述传热板大致紧密接触的状态。
该屏蔽罐,因为与点心盒状的吊篮的外形相配合来形成内腔,所以从吊篮向筒本体的热传导效率提高。尤其,介由设在吊篮外周面的传热板可有效地将衰变热传给筒本体,另外,在吊篮的角剖面部分其一部分与筒本体面接触,而可靠地保持吊篮,并且也有助于提高热传导效率。据此,能够高效地将来自乏燃料聚集体的衰变热传给筒本体的同时,能够通过形成在外筒上的沟槽将该衰变热高效地从筒本体放出到大气中,因此,能够确保屏蔽罐充分的安全性。该屏蔽罐,是尤其适于收容发热量大的乏燃料聚集体的情况的结构。
接着的本发明的屏蔽罐的制造方法,是在收容乏燃料聚集体的筒本体的外周设置有多个传热翅片、在该传热翅片的外周安装有外筒的屏蔽罐的制造方法,其特征在于,包括:在带状部件A及带状部件B的一面上形成朝向上述屏蔽罐的筒本体的轴向或周方向的至少一方的沟槽的工序;在上述带状部件A的形成有上述沟槽的相反面的两侧残留端缘部地焊接传热翅片而形成单元的工序;将多个单元通过上述传热翅片从单元外侧焊接在筒本体上的工序;在上述带状部件A与相邻的带状部件A之间嵌入带状部件B,并在带状部件A、B各自的端缘部附近从外侧进行焊接的工序。
该屏蔽罐的制造方法,适于组装上述的屏蔽罐的情况。首先,对在一面上形成有多个沟槽的带状部件A与传热翅片进行焊接呈单元化,从而容易对它们进行焊接。与此相对,也可以在将传热翅片焊接在筒本体上后、再焊接在一面上形成有多个沟槽的带状部件,但是,在这种情况下,因为从这些带状部件A的里侧进行焊接,所以,作为多少有些麻烦(以下相同)。其中所需说明的是,即使上述屏蔽罐使用后者的方法也没关系。
其次,在将单元焊接在筒本体上时,从单元的外侧进行焊接,接着将带状部件B嵌入到带状部件A之间进行焊接时也从外侧进行焊接。据此,因为无需如以前那样在狭长的空间内使用专用焊机进行焊接,而可全部从外侧进行焊接,所以能够容易地进行在外筒上形成有沟槽的屏蔽罐的组装作业。尤其,在组装技术不发达的外国也可以通过已有的通常的焊接技术来组装屏蔽罐。另外,因为无需铸造或弯曲加工就可在外筒的表面上形成沟槽,所以无需大规模的铸造设备或弯曲装置,能够容易制造具有在表面上设有沟槽的外筒的屏蔽罐。并且,在筒本体的剖面形状不只为圆形而为多边形的情况下也将多个带状部组合起来构成外筒,因此,能够容易制造屏蔽罐。
接着的发明的屏蔽罐的制造方法,是在收容乏燃料聚集体的筒本体的外周设置有多个传热翅片、在该传热翅片的外周安装有外筒的屏蔽罐的制造方法,其特征在于,包括:在带状部件A及带状部件B的一面上形成朝向上述屏蔽罐的轴向或周方向的至少一方的沟槽的工序;在带状部件A的形成有上述沟槽的相反面的大致中央焊接传热翅片而形成单元的工序;将至少2个单元以规定间隔排列在筒本体上并通过上述传热翅片进行焊接的工序;在相邻单元的上述带状部件A与带状部件A之间架设另外的带状部件B并从外侧进行焊接的工序。
该屏蔽罐的制造方法,适于组装上述的屏蔽罐的情况。首先,对在一面上形成有沟槽的带状部件A与传热翅片进行焊接呈单元化,从而容易对它们进行焊接。其次,通过单元的传热翅片焊接在筒本体上,但由于单元的剖面为T字形状所以其两侧均开放,因此可以从外侧进行焊接作业。另外,在带状部件A、A之间架设带状部件B而进行焊接时,也从外侧焊接。因此,无需如以前那样在狭长的空间内使用专用焊机进行焊接,而可以全部从外侧进行焊接作业。因此,能够容易地进行在外筒上形成有沟槽的屏蔽罐的组装作业。另外,因为无需铸造或弯曲加工就可在外筒的表面上形成沟槽,所以无需大规模的铸造设备或弯曲装置,能够容易制造具有在表面上设有沟槽的外筒的屏蔽罐。并且,在筒本体的剖面形状不只为圆形而为多边形的情况下也将多个带状部组合起来构成外筒,因此,能够容易制造屏蔽罐。
接着的发明的屏蔽罐的制造方法,是在收容乏燃料聚集体的筒本体的外周设置有多个传热翅片、在该传热翅片的外周安装有外筒的屏蔽罐的制造方法,其特征在于,包括:在带状部件A及带状部件B的一面上形成朝向上述屏蔽罐的轴向或周方向的至少一方的沟槽的工序;在带状部件A的形成有上述沟槽的相反面的大致中央焊接传热翅片的工序;将带状部件A通过传热翅片从开放侧焊接在筒本体上的工序;将下一个带状部件A通过传热翅片从开放侧焊接在筒本体上的同时,在其端缘部附近对相邻的带状部件A彼此间进行焊接的工序。
该屏蔽罐的制造方法,适于组装上述的屏蔽罐的情况。首先,对在一面上形成有沟槽的带状部件A与传热翅片进行焊接呈单元化,从而容易进行焊接作业。其次,通过传热翅片将带状部件A焊接在筒本体上,但由于剖面为T字形状所以其两侧均开放,因此可以从外侧进行焊接作业。另外,在焊接带状部件A、A彼此间时也从外侧焊接。因此无需如以前那样在狭长的空间内使用专用焊机进行焊接,而可以全部从外侧进行焊接作业。因此,能够容易地进行具有形成有沟槽的外筒的屏蔽罐的组装作业。另外,因为无需铸造或弯曲加工就可在外筒的表面上形成沟槽,所以无需大规模的铸造设备或弯曲装置,能够容易制造具有在表面上设有沟槽的外筒的屏蔽罐。并且,在筒本体的剖面形状不只为圆形而为多边形的情况下也将多个带状部组合起来构成外筒,因此,能够容易制造屏蔽罐。
接着的发明的屏蔽罐的制造方法,是在收容乏燃料聚集体的筒本体的外周设置有多个传热翅片、在该传热翅片的外周安装有外筒的屏蔽罐的制造方法,其特征在于,包括:在带状部件的一面上形成朝向上述筒本体的轴向或周方向的至少一方的沟槽的工序;以形成有上述沟槽的面处于外侧的方式弯曲上述带状部件,并焊接该带状部件的长方向的两端缘部而形成环状的环板A的工序;在该环板A的内面大致中央部焊接环状的传热翅片而形成单元的工序;将该单元通过传热翅片从开放侧沿轴向焊接在筒本体上的工序;将下一个单元通过传热翅片从开放侧沿轴向焊接在筒本体上的同时,从外侧对相邻的环板A的端缘彼此间进行焊接的工序。
该屏蔽罐的制造方法,适于组装上述的屏蔽罐的情况。首先,对在外侧上形成有多个沟槽的环板A与传热翅片进行焊接呈单元化,从而容易对它们进行焊接。其次,通过单元的传热翅片焊接在筒本体上,但由于单元的剖面为T字形状所以其两侧均开放,因此可以从外侧进行焊接作业。另外,在焊接在外侧形成有多个沟槽的环板A彼此间时也从外侧焊接。因此无需如以前那样在狭长的空间内使用专用焊机进行焊接,而可以从外侧进行焊接。因此,能够容易地进行具有形成有多个沟槽的外筒的屏蔽罐的组装作业。另外,因为无需铸造或弯曲加工就可在外筒的表面上形成沟槽,所以无需大规模的铸造设备或弯曲装置,能够容易制造具有在表面上设有沟槽的外筒的屏蔽罐。
接着的发明的屏蔽罐的制造方法,是在收容乏燃料聚集体的筒本体的外周设置有多个传热翅片、在该传热翅片的外周安装有外筒的屏蔽罐的制造方法,其特征在于,包括:在带状部件的一面上形成朝向上述屏蔽罐的轴向或周方向的至少一方的沟槽的工序;以形成有上述沟槽的面处于外侧的方式弯曲上述带状部件,并焊接该带状部件的长方向的两端缘部而形成环状的环板A的工序;在该环板A的内面大致中央部焊接环状的传热翅片而形成单元的工序;将该单元通过传热翅片从开放侧沿轴向焊接在筒本体上的工序;将成形为环状的成形中子吸收体的大致一半收入单元内的工序;将下一个单元通过传热翅片从开放侧沿轴向焊接在筒本体上的同时,从外侧对相邻的环板A的端缘彼此间进行焊接,并且将上述成形的成形中子吸收体的剩余一半收入单元内的工序。
该屏蔽罐的制造方法,适于组装上述的屏蔽罐的情况。在该屏蔽罐中,与上述相同,对在外侧上形成有多个沟槽的环板A与传热翅片进行焊接呈单元化,并通过单元的传热翅片焊接在筒本体上,因此,能够从处于开放状态的外侧进行焊接。接着,以将成形为环状的成形中子吸收体收到单元内的状态,从外侧焊接下一个单元,并且将上述成形中子吸收体收到该单元内,再从外侧焊接环板A的端缘彼此间。据此,因为无需如以前那样在狭长的空间内使用专用焊机进行焊接,而可以从外侧进行焊接。因此,能够容易地进行具有在表面形成有多个沟槽的外筒的屏蔽罐的组装作业。另外,因为无需铸造或弯曲加工就可在外筒的表面上形成沟槽,所以无需大规模的铸造设备或弯曲装置,能够容易制造具有在表面上设有沟槽的外筒的屏蔽罐。
接着的发明的屏蔽罐的制造方法,是在收容乏燃料聚集体的筒本体的外周设置有多个传热翅片、在该传热翅片的外周安装有外筒的屏蔽罐的制造方法,其特征在于,包括:在用于构成外筒的板状部件的一面上形成多个朝向上述屏蔽罐的轴向或周方向的至少一方的沟槽的工序;以形成有上述多个沟槽的面位于上述筒本体的外侧的方式,配合上述筒本体的外形的局部形状来弯曲成形上述板状部件的工序;接合弯曲成形后的上述板状部件的端部彼此间,而构成筒状的外筒的工序;将上述外筒嵌入上述筒本体外的工序;通过上述传热翅片来连结上述外筒的内面与上述筒本体的外面的工序。
该屏蔽罐的制造方法,对预先在表面形成有沟槽的板状部件进行弯曲加工,再在各个端部焊接该板状部件彼此间而制造筒状的外筒。而且,在将该外筒嵌入到筒本体外后,焊接传热翅片与筒本体的外面、及传热翅片与外筒内面。这样,由于配合筒本体的外形的局部形状来弯曲板状部件,所以可减少构成外筒的板状部件的个数,能够简化屏蔽罐的制造工序。此外,在通过传热翅片来连结外筒的内面与筒本体的外面时,可以在将传热翅片预先接合在外筒内面后再将传热翅片的剩下一端接合在筒本体的外面,也可以在将传热翅片预先接合在筒本体外面后再将传热翅片的剩下一端接合在外筒内面。另外,也可以:在将外筒嵌入筒本体外后,在外筒的内面与筒本体的外面之间配置传热翅片,将传热翅片的端部与外筒的内面及筒本体的外面相接合。
接着的发明的屏蔽罐的制造方法,是在收容乏燃料聚集体的筒本体的外周设置有多个传热翅片、在该传热翅片的外周安装有外筒的屏蔽罐的制造方法,其特征在于,包括:在用于构成外筒的板状部件的一面上形成多个朝向上述屏蔽罐的轴向或周方向的至少一方的沟槽的工序;以形成有上述多个沟槽的面位于上述筒本体的外侧的方式,配合上述筒本体的外形的局部形状来弯曲成形上述板状部件的工序;通过上述传热翅片来连结弯曲成形后的上述板状部件的形成有上述沟槽的面的相反面和上述筒本体的外面的工序;通过上述传热翅片来接合安装在上述筒本体上的上述板状部件的端部彼此间,而构成筒状的外筒的工序。
该屏蔽罐的制造方法,对预先在表面形成有沟槽的板状部件进行弯曲加工,再介由传热翅片将该板状部件安装在筒本体的外面。而且,接合安装在筒本体上的板状部件的端部彼此间来构成筒状的外筒。这样,由于配合筒本体的局部形状来弯曲板,所以可减少构成外筒的板状部件的个数,能够简化屏蔽罐的制造工序。此外,在通过传热翅片来连结板状部件的形成有沟槽的一侧的相反面(沟槽侧相反面)与筒本体的外面时,可以在将传热翅片预先接合在板状部件的沟槽侧相反面后再将传热翅片的剩下一端接合在筒本体的外面,也可以在将传热翅片预先接合在筒本体外面后再将传热翅片的剩下一端接合在板状部件的沟槽侧相反面。另外,也可以:一边通过传热翅片接合板状部件与筒本体、一边接合相邻的板状部件的端部彼此间,从而形成外筒。
接着的发明的屏蔽罐的制造方法,是在收容乏燃料聚集体的筒本体的外周设置有多个传热翅片、在该传热翅片的外周安装有外筒的屏蔽罐的制造方法,其特征在于,包括:在用于构成外筒的板状部件的一面上形成多个朝向上述屏蔽罐的轴向或周方向的至少一方的沟槽的工序;以形成有上述多个沟槽的面位于外侧的方式,将上述板状部件弯曲成圆弧状的工序;接合弯曲成圆弧状的上述板状部件的端部彼此间,而构成筒状的外筒的工序;将上述外筒嵌入预先朝向外周部呈放射状设有多个传热翅片的筒本体外的工序;焊接上述外筒的内面与上述传热翅片的端部的工序。
该屏蔽罐的制造方法,对预先在表面形成有沟槽的板状部件进行弯曲加工,再在各个端部焊接该板状部件彼此间而制造圆筒状的外筒。而且,将该圆筒状的外筒嵌入到呈放射状设置有传热翅片的筒本体外后,焊接传热翅片的端部与外筒内面。这样,由于将板弯曲成圆弧状,所以适合制造具有剖面为圆形的筒本体的屏蔽罐的情况。
接着的发明的屏蔽罐的制造方法,其特征在于:在上述屏蔽罐的制造方法中,在上述沟槽的排列方向上以上述沟槽的排列间距排列多个切削工具,而在上述带状部件或板状部件上同时形成多个上述沟槽。
因此,由于可同时形成多个沟槽,所以能够大幅度地缩短形成多个沟槽的工夫。尤其,在制造具有通过将在表面形成有多个沟槽的多个带状部件组合起来构成的外筒的屏蔽罐的情况下,因为可有效地制造较多的形成有多个沟槽的带状部件,所以能够大幅度地缩短制造时间。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的屏蔽罐的斜视图。
图2是表示图1所示的屏蔽罐的径向剖视图。
图3是表示内盖及外盖、与筒本体的密闭结构的剖视图。
图4是沟槽部分的放大图。
图5是图4的B-B剖视图。
图6是图2所示的吊篮的局部放大图。
图7是表示将方管与横截面L字状的元件组合起来构成的另一吊篮的一部分的说明图。
图8是表示将方管与横截面L字状的元件组合起来构成的再一吊篮的一部分的说明图。
图9是将在方管内部配置横截面L字状的元件而成的组件组合起来构成的吊篮的一部分的说明图。
图10是表示交错组装方管而成的吊篮的说明图。
图11是表示交错组装方管而成的吊篮的另一例的说明图。
图12是表示具有将板状部件组合起来构成的吊篮的本发明的屏蔽罐的径向剖视图。
图13是表示将板状部件组合起来构成的吊篮的构成的说明图。
图14是表示将板状部件组合起来构成的吊篮的构成的说明图。
图15是表示将板状部件组合起来构成的吊篮的构成的说明图。
图16是表示具有将板状部件组合起来构成的吊篮的本发明的屏蔽罐的另一例的径向剖视图。
图17是表示本发明的实施方式1的外筒及传热翅片的结构的与屏蔽罐的轴向垂直的局部剖视图。
图18是表示本发明的实施方式1的外筒的一部分的放大图。
图19是表示本发明的在带状部件的散热面上形成沟槽的加工装置的说明图。
图20是表示本发明的沟槽的形成方法的流程图。
图21是表示构成上述吊篮的板状部件的制造方法的流程图。
图22是表示内腔的加工装置的概略斜视图。
图23是表示内腔的加工方法的概略说明图。
图24是表示外筒及传热翅片的组装顺序的说明图。
图25是表示上述外筒及传热翅片的变形例的说明图。
图26是表示上述外筒及传热翅片的变形例的说明图。
图27是表示上述外筒及传热翅片的变形例的说明图。
图28是表示实施方式1的第1变形例的屏蔽罐的外筒的说明图。
图29是表示实施方式1的第2变形例的屏蔽罐的外筒的说明图。
图30是表示实施方式1的第3变形例的屏蔽罐的外筒的说明图。
图31是表示实施方式1的第4变形例的屏蔽罐的外筒的说明图。
图32是表示实施方式2的屏蔽罐的外筒的说明图。
图33是表示本发明的实施方式3的屏蔽罐的说明图。
图34是图33所示的屏蔽罐的变形例。
图35是表示本发明的实施方式4的屏蔽罐的说明图。
图36是表示图35的屏蔽罐的变形例的说明图。
图37是表示图35所示的屏蔽罐的外筒的变形例的说明图。
图38是表示本发明的实施方式5的屏蔽罐的外筒的平面图。
图39是表示图38所示的外筒的变形例的平面图。
图40是表示本发明的实施方式6的屏蔽罐的组装图。
图41是表示图40的A-A剖视图。
图42是表示本发明的实施方式6的屏蔽罐的组装图。
图43是图42的A-A剖视图。
图44是表示本发明的实施方式6的变形例的组装图。
图45是图44所示的屏蔽罐的局部剖视图。
图46是表示本发明的实施方式7的屏蔽罐的外筒部分的局部剖视图。
图47是表示实施方式7的第1变形例的屏蔽罐的外筒部分的局部剖视图。
图48是表示实施方式7的第2变形例的屏蔽罐的外筒部分的局部剖视图。
图49是表示本发明的实施方式8的屏蔽罐的说明图。
图50是表示本发明的实施方式8的屏蔽罐的说明图。
图51是表示实施方式8的变形例的屏蔽罐的说明图。
图52是表示屏蔽罐的一例的斜视图。
图53是表示图52所示的屏蔽罐的轴向剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图详细说明本发明的屏蔽罐。其所需说明的是,本发明并不局限于该实施方式的范围。另外,在下述实施方式的构成要件中包括本领域普通技术人员容易联想到的或实质上相同的要件。此外,本发明的屏蔽罐虽然特别适用于在收容发热量大的PWR(Pressurized WaterReactor:压水反应堆)用的乏燃料聚集体的情况,但其适用对象并不局限于此。
(实施方式1)
图1是表示本发明的实施方式1的屏蔽罐的斜视图。图2是图1所示的屏蔽罐的径向剖视图。该屏蔽罐100的特征在于:具有由多个带状部件105a、105b构成的外筒10,且该多个带状部件105a、105b上形成有朝向筒本体的轴向的沟槽30s。此外,在图1中,简略记载了外筒10及筒本体101,而实际的外筒10及筒本体101为如图2所示的形状、构成。下面,对该实施方式1的屏蔽罐100的构成进行说明。
该屏蔽罐100,配合吊篮301a的外周形状来机械加工筒本体101的内腔102的内面。内腔102的内面的机械加工是通过后述的专用加工装置来进行的铣削加工。吊篮301a,将方管320与横截面形状为L字状的元件330组合起来而形成多个格子状的组件310。而且,乏燃料聚集体被收容在组件310内。对于吊篮301a如后详述。
筒本体101及底板104是具有Υ射线屏蔽功能的碳钢制的锻造件。此外,也可以用不锈钢来取代碳钢。上述筒本体101与底板104通过焊接来结合。另外,为了确保作为耐压容器的密闭性能,而在内盖110与筒本体101之间设置金属垫圈。
在筒本体101与外筒10之间具有中子吸收体106。该中子吸收体,出于容易制造的考虑,最好使用含有多个氢的高分子材料中的具有中子屏蔽功能的树脂。另外,在筒本体101与外筒10之间焊接有进行热传导的多个铜制的传热翅片107,上述中子吸收体106,以流动状态注入由该传热翅片107形成的空间中,再冷却固化。此外,也可以:在该空间内配置铝制或铜制的蜂窝体,并在该蜂窝体内压入填充中子屏蔽体(图示略)。另外,传热翅片107,为了均匀地进行散热而最好以高密度设在热量多的部分。在中子吸收体106与外筒10之间设置数mm的热膨胀余量。
盖部109由内盖110与外盖111构成。该内盖110是由屏蔽Υ射线的不锈钢或碳钢制成的圆盘形状。另外,外盖111也是不锈钢制或碳钢制的圆盘形状,在其上面封入有中子吸收体112。内盖110及外盖111通过不锈钢制或碳钢制的螺栓安装在筒本体101上。并且,在内盖110及外盖111、与筒本体101之间分别设有环状的金属垫圈(未图示),并保持内部密封性。在屏蔽罐本体的两侧设有用于吊下屏蔽罐100的耳轴117。
该耳轴117直接安装在筒本体101上。这时,耳轴117的安装位置最好设在筒本体101的图2所示的位置。这时因为:在该位置上,由于筒本体101较同面部分301a在厚度方向稍有富余,因此即使加工耳轴座,从Υ射线屏蔽的方面考虑,其影响也很少。另外,在耳轴117内填充有中子吸收体117a。
图3是表示内盖及外盖、与筒本体的密闭结构的剖视图。图4是沟槽的局部放大图。另外,图5是图4的B-B剖视图。在内盖110及外盖111上设有朝向周方向的沟槽620。在该沟槽620中收容环状的金属垫圈610。乏燃料聚集体在充满水的乏燃料地坑中除热后、收容到屏蔽罐100内。而且,在把屏蔽罐100沉到充满水的屏蔽罐地坑内、将乏燃料聚集体收容到屏蔽罐100内后,将内盖110与外盖111安装在屏蔽罐100的筒本体101上并密封。所以,在沟槽620内残留有水,因此需要在贮存前除去这些水。下面,就其顺序进行说明。
在内盖110及外盖111上设有将气体送入到沟槽620的通气孔190,在筒本体101上设有用于将沟槽620内的水排出到外部的排水孔192。另外,如图4及图5所示,在通气孔190与排水孔192之间设有软质金属等的密封部件194。在取去残留在沟槽620内的水时,将高压的气体从通气孔190送入到沟槽620内。沟槽620内由于被密封部件194所分隔,所以残留在沟槽620内的水朝向图5(b)的箭头D方向移动,从排水孔192排出到屏蔽罐的外部。因为排水孔192被设在筒本体101一侧,所以沟槽620内的水不会残留在密封部件194附近,而被排出到沟槽620的外部。去除了沟槽620内的水后,则将螺纹式的固定栓安装在通气孔190与排水孔192的入口进行密封。
其次,对于将收容于屏蔽罐100的内腔102内的乏燃料聚集体予以收装的吊篮301a进行说明。图6是图2所示的吊篮的局部放大图,是表示本发明的吊篮的构成的说明图。该吊篮301a,其特征在于:将设有沿长方向的沟槽的元件330抵接在方管320的外侧来制作收容乏燃料聚集体的一个组件310,再将多个该组件310组在一起而构成。
构成收容乏燃料聚集体的组件310的方管320,通过在Al或Al合金粉末中添加具有中子吸收性能的B(硼)或B化合物的粉末而得到的铝复合材料或铝合金(以下称为B-Al材料)来进行制造。这是为了谋求防止插入到乏燃料聚集体收容用吊篮中的乏燃料聚集体达到临界状态的功能。另外,这种B-Al材在强度与延伸率方面均衡,适于要求耐冲击性能的屏蔽罐用的乏燃料聚集体收容用吊篮。
出于同样的理由,设有朝向长方向的沟槽的元件330最好也通过在Al或Al合金粉末中添加具有中子吸收性能的B(硼)或B化合物的粉末而得到的铝复合材料或铝合金来进行制造。但是,在该实施方式中未必需要使用B-Al材料,如果只由方管320可确保中子吸收性能,则也可使用其他的材料。
如图6(b)所示,方管320的剖面内形状为正方形,在其内部能够收容乏燃料聚集体。而且,该方管320的剖面内尺寸也与乏燃料聚集体的外形尺寸相配合。另外,元件330的与长方向相垂直的剖面呈L字形状。并且,如图6(b)所示,在元件330与方管320相接的一侧设有朝向元件330的长方向的突起部330t。而且,由该突起部330t分隔的部分形成有朝向元件330的长方向的沟槽部330s。
此外,该例中,在剖面L字形的元件330的每一边,其突起部330t的个数为2个,但是突起部330t的个数并不局限于2个。在增加突起部330t的个数的情况下,因为可增大方管320与元件330相接的面积,所以能够提高传热性能,故较好。在元件330的拐角部内侧330ci设有朝向元件的长方向的阶梯部330a。据此,元件330的拐角部内侧330ci被形成阶梯状,且该阶梯部330a与方管320的拐角部外侧320co相抵接。通过该阶梯部330a可防止方管320与元件330的错位,因此,能够容易组装乏燃料聚集体收容用吊篮301a。另外,通过该阶梯部330a能够更加可靠地传递组件310及收容于其中的乏燃料聚集体的负荷,因此,乏燃料聚集体收容用吊篮330a的可靠性也提高。
方管320的外侧面320s与元件330的突起部330t的端部、及方管320的拐角部外侧320co与元件330的阶梯部330a分别相抵接而构成收容乏燃料聚集体的组件310。这时,乏燃料聚集体被收容在方管320的内部。另外,设在元件330上的沟槽部330s形成通量阱(flux trap),来屏蔽从收容在方管320内部的乏燃料聚集体放射出的中子。
构成一个组件310的元件330的外侧面330b与构成其他的组件310的方管320的外侧面320s相抵接地将多个组件10彼此间组合起来。这样组合多个组件10而构成收容乏燃料聚集体的乏燃料聚集体收容用吊篮301a(参照图2、图6)。这时,最好以平面来抵接元件330的外侧面330b与方管320的外侧面320s。这是因为:收容在方管320内部的乏燃料聚集体因为产生衰变热而成为高温,而如上述那样设置能够增大元件330与方管320的传热面积。
将方管320与元件330组合起来而形成组件310,再组合多个组件310而构成该吊篮301a(参照图2、图6)。因此,即使使用难挤压成形材料B-Al材料,也能够在挤压成形机的能力范围内制造方管320与元件330。据此,即使是具有通量阱的复杂形状的乏燃料聚集体收容用吊篮301a也能够容易制造。另外,因为不通过焊接就可将方管320与元件330组合起来,所以也不用担心焊接接头部的性能劣化,另外吊篮301a的制造也容易。并且,因为方管320与元件330容易分离,所以对于组装成的吊篮301a也容易分解修补而再利用,很经济。
图7是表示将方管与横截面L字状的元件组合起来构成的另一吊篮的构成的一部分的说明图。该吊篮301b,其特征在于:将元件331的拐角部外侧331co在元件331的整个长方向区域上形成平面来设置拐角部抵接面331cp,并且与该拐角部抵接面331cp相平行地在相邻配置的元件的端部331f设置端部抵接面331fp,而使拐角部抵接面331cp与端部抵接面331fp相抵接。
如图7(b)所示,元件331的拐角部外侧331co,被形成为在与长方向垂直的剖面上观察呈斜切的形状。即,该拐角部外侧331co在元件331的整个长方向区域上被形成平面,该平面成为拐角部抵接面331cp。另外,元件331的端部331f被形成为与拐角部抵接面331cp平行的平面,该平面成为端部抵接面331fp。如图7(a)所示,在组装乏燃料聚集体收容用吊篮301b时,使拐角部抵接面331cp与端部抵接面331fp相抵接。所需说明的是,拐角部抵接面331cp及端部抵接面331fp,与相邻配置的元件331的端部331f上形成的端部抵接面331fp相抵接,传递应力,并传递衰变热。
该乏燃料聚集体收容用吊篮301b使形成在元件331上的拐角部抵接面331cp与端部抵接面331fp相抵接而组装。上述抵接面被形成为在与元件331的长方向垂直的剖面上观察呈元件331的拐角部外侧331co被斜切的形状。因此,与上述元件330相比较,能够增大元件331彼此间抵接的面积。据此,因为传热面积变大,所以能够高效地将乏燃料聚集体的衰变热排放到吊篮301b的外部。另外,因为元件331彼此间相抵接的面积较大,所以在作用负荷的情况下,该部分产生的应力也比上述元件330小。据此,因为能够减小应力传递时的负担,所以能够更加提高乏燃料聚集体收容用吊篮301b的可靠性。
图8是表示将方管与横截面L字状的元件组合起来构成的再一吊篮的一部分的说明图。该乏燃料聚集体收容用吊篮301c在元件332的拐角部外侧332co设置阶梯部,并在相邻配置的元件332的端部332f也设置阶梯部,与其咬合。而且,其特征就在于使两者相咬合来构成乏燃料聚集体收容用吊篮301c。
如图8(b)所示,在元件332的拐角部外侧332co上设置有阶梯部332cy。另外,如图8(c)所示,在元件332的端部332f也设置有阶梯部332fy,与相邻配置的元件332的拐角部332co相咬合。而且,如图8(a)所示,在组装乏燃料聚集体收容用吊篮301c时,拐角部332c与端部332f相咬合。
该乏燃料聚集体收容用吊篮301c,使阶梯状形成的元件332的拐角部332c与端部332f相咬合地组装起来。因此,与上述元件331相比较,能够限制相对于X及Y方向(参照图8(a))上的运动、即朝向与元件332的长方向垂直的方向的运动。据此,能够进一步抑制屏蔽罐落下等时因冲击而产生的错位。其结果,能够构成可靠性更高的吊篮301c。另外,因为能够相对于X及Y方向限制元件332的运动,所以吊篮301c的组装也更加容易。
另外,该元件332,与上述元件331相比较,能够进一步增大元件332彼此间抵接的面积。据此,因为传热面积变大,所以能够高效地将乏燃料聚集体的衰变热排放到吊篮301c的外部。另外,因为元件332彼此间抵接的面积变得更大,所以作用负荷时在该部分所发生的应力也比上述元件331小。据此,因为能够减小应力传递时的负担,所以可更提高吊篮301c的可靠性,有助于屏蔽罐的安全性、可靠性的提高。
图9是表示将在方管内部配置有横截面L字状的元件而构成的组件组合起来的吊篮的一部分的说明图。该吊篮301d的特征在于:将设有朝向长方向的沟槽的元件337配置到方管320的内部而构成收容乏燃料聚集体的组件316。
方管320及元件337,通过对B-Al材料进行挤压成形而制造。如图9(b)所示,元件337的与长方向垂直的剖面为L字形状。在元件337的外侧面337b上每一边设有2个朝向长方向的突起部337t。而且,由该突起部337t分隔的空间成为沟槽部337s。此外,突起部337t的个数并不仅限于每边2个,如图9(c)所示,也可以将突起部337t的个数每边设置3个。另外,虽未图示,但也可以设置更多的突起部337t。
另外,如图9(d)所示,也可以在元件332的拐角部外侧337co设置朝向元件337的长方向的阶梯部337cx。这样,在组装吊篮301d的情况下,可将由该阶梯部337cx与方管320的拐角部内侧320ci所围成的空间用作通量阱。通过该通量阱,也能够屏蔽朝向斜向相邻的组件的中子,因此,能够更加提高吊篮301d的安全性。
如图9(e)所示,在方管320的内部配置元件337,制作收容乏燃料聚集体的组件316。这时,元件337的突起部337t及拐角部外侧337co与方管320的内壁320i抵接。将这样构成的多个组件316彼此间组合起来而构成吊篮301d。
将多个由方管320与元件337组合而成的组件316组合在一起而构成该吊篮301d。因此,即使使用作为难挤压成形材料的B-Al材料也能够在挤压成形机的能力内制造方管320与元件337。据此,即使是具有通量阱的复杂形状的吊篮301d也能够容易制造。
另外,因为不通过焊接就可将方管320与元件337组合起来,所以也不用担心焊接接头部的性能劣化,另外吊篮301d的制造也容易。并且,因为方管320与元件337容易分离,所以对于组装成的吊篮301d也容易分解修补而再利用,很经济。另外,如果将元件337配置在方管20的内部,则可自动地限制元件337的运动,因此,仅组合方管320即可构成吊篮301d。据此,能够更加容易地制造吊篮301d及屏蔽罐100。
图10是表示交错状组装方管而成的吊篮的说明图。该吊篮301e的横截面内形状大致为正方形,其特征在于:管的角部(图中A所示的区域)交错状配置呈阶梯状形成的方管321而构成。在以该方管321构成吊篮301e时,如图10所示,交错状配置各方管321、使设在拐角部外侧的阶梯部之间组合起来。于是,由方管321的内部及方管321的侧面321s围成四方的空间分别成为收容燃料棒聚集体的组件317a、317b。
该方管321因为将通量阱370设在侧面内,所以侧面的板厚度大。从而,因能够以较大的面积来组配方管321彼此间的拐角部外侧,故不容易错位,又可容易组装。另外,对接部(图中A所包围的区域)的传热面积也变大,因此,能够高效地将从乏燃料聚集体产生的热传到吊篮301e的外部。
图11是表示交错状组装方管的吊篮的另一例的说明图。该吊篮301f的特征在于:交错状配置方管322而构成,且该方管322,增加拐角部外侧的阶梯部的数量而以多阶梯的阶梯状成形拐角部外侧。在成形为一阶梯的阶梯状的方管321中,如图10所示,应力集中的角部的板厚t1为壁面部的一半。但是,若将拐角部形成为多阶梯的阶梯状,则作为拐角部的板厚t2也能够确保为方管321的侧面的板厚的一半以上。因此,与将拐角部成形为一阶梯状的方管321相比较,由于可减少应力集中的影响,所以能够构成可靠性更高的吊篮301f。
以上,对在本发明中可适用的吊篮的例子进行了说明,但本发明中可适用的吊篮并不仅限于上述吊篮。例如,也可将如下面说明那样的、使带状的板状部件彼此间垂直交错地层叠构成的吊篮收容在本发明的屏蔽罐100中。
图12是表示具有将板状部件组合起来构成的吊篮的本发明的屏蔽罐的径向剖视图。另外,图13~图15是表示将板状部件组合起来构成的吊篮的构成的说明图。另外,图16是表示具有将板状部件组合起来构成的吊篮的本发明的屏蔽罐的另一例的径向剖视图。该屏蔽罐100a是PWR用的,将点心盒状的吊篮301g收容在具有与该吊篮301g的外形配合的内形状的内腔102内。此外,对于构成屏蔽罐100a的外筒10、筒本体101、传热翅片107等,因为与上述屏蔽罐100相同而省略其说明。
内腔102内成为与吊篮301g的外形相配合的形状。该吊篮301g,如图13所示,在具有贯通孔311的矩形的板状部件309上设置切口部312,并使板状部件309间垂直交错地层叠而构成。据此,形成收容乏燃料聚集体的多个组件307。上述贯通孔311在板状部件309的长方向上的剖面被形成为“日”字状,在其中央的加强筋313上形成多个连通孔。
上述贯通孔311具有切口部312并与其他的板状部件309的贯通孔311相连通。并且,在板状部件309的长方向端面上设有用于使上下位置的板状部件309的贯通孔311彼此间相连通的连通孔314。此外,这里使用剖面为“日”字状的板状部件309,但是也可以增加加强筋而设成“目”字状的板状部件。如果这样,能够提高板状部件的刚性。
另外,在板状部件309的上下端缘形成有凹部315及凸部316。通过该凹部315与凸部316能够对上下位置的板状部件309彼此间进行定位(参照图14)。据此,因为可防止在组件307内产生阶梯差,所以能够将乏燃料聚集体顺利地收容到组件307内。另外,在板状部件309的端缘形成有凸部317。另外,如图15所示,通过设置凸部317而能够在板状部件309的端缘形成阶梯差,所以在该相邻的阶梯差之间架设传热板318。据此,形成吊篮301的外周面。上述板状部件309及传热板318的材料使用与实施方式1相同的材料、即使用在铝或铝合金中添加硼而得到的材料。此外,传热板318的安装并不仅限于如该图所示那样设置凸部317的方式。例如,也可以:以架在板状部件309的端缘的方式搭接传热板318,通过点焊接等方式来进行固定。
因为该传热板318为大致紧密接触在内腔102的内面上的状态,所以能够使吊篮301g与内腔102的传热面积极大。据此,乏燃料的衰变热从设在吊篮309g的外周面的传热板318直接或者介由导入内腔102的内部的氦气高效地传给筒本体101,能够大幅度提高从吊篮309g向筒本体101的传热性能。
吊篮301g的外形,其4面301a通过传热板318而在同一面上,其他4处成为角剖面形状的部分301gb。内腔102的内形状,与吊篮301g的同面部分301ga处在同一面上(内腔同面部分102a)并呈大致紧密接触的状态、与吊篮301g的角剖面形状的部分301gb(内腔角剖面部分102b)对应的部分成为大致与这些形状相配合的形状,但角落部分残存有空间S。
通过使筒本体101的内腔102内设成与吊篮301g的外形配合的形状,而在将该吊篮301g插入内腔102内的情况下,成为外侧的板状部件309(尤其角剖面形状的部分301gb)与内腔102的内面相接触的状态。另外,通过使内腔102内的形状与吊篮301g的外形相配合,而可使吊篮301g与内腔102的空间消失或很小。因此,上述衰变热,介由导入内腔102内部的氦气或直接接触部分,可从吊篮301g高效地传给筒本体101。这样,在吊篮309g的角剖面部分301gb,通过其一部分与筒本体102内的内腔角剖面部分102b面接触,而可靠地保持吊篮309g,并且也起到有助于提高热传导效率的效果。
接着,以填埋该空间S的方式插入剖面为三角形的虚设管(dummypipe)308。通过该虚设管308可减轻筒本体302的重量并且使筒本体302的厚度均匀化。另外,能够抑制吊篮301g的不稳而可靠地固定。此外,也可以使用图16所示那样的剖面为四边形的虚设管308a来取代剖面三角形的虚设管308。这时,内腔102的内形状也成为与该虚设管308相配合的角剖面形状。另外,如图16所示,外筒10的外侧弯曲部10c也可为剖面曲面状。
耳轴117直接安装在筒本体302上。这时,耳轴117的安装位置最好设在筒本体101的角剖面部分101b上。在角剖面部分101b上,由于筒本体101的厚度较同面部分101a稍有富余,因此即使加工耳轴座,从Υ射线屏蔽的方面考虑,其影响也很少。另外,在耳轴117内填充有树脂117a,在设在空间S的虚设管308内填充树脂,能够一定程度上阻止中子从耳轴117的树脂非填充部分117b透过。
以上,采用该屏蔽罐101a,由于配合点心盒状的吊篮301a的外形来形成内腔102,所以可提高从吊篮301向筒本体302的热传导效率。尤其,介由设在吊篮外周面的传热板318可将衰变热高效地传给筒本体302,另外,在吊篮301g的角剖面部分301b,通过使其一部分与筒本体302面接触,而能够可靠地保持吊篮301g并且有助于提高热传导效率。并且,通过在空间S中插入虚设管308,而可抵抗吊篮301g的变形,能够很好地进行保持。另外,热传导效率变得更好。此外,在上述构成中,即使省略传热板318也能够在一定程度上提高热传导效率,这是不言而喻的。
图17是表示本发明的实施方式1的外筒及传热翅片的结构的与屏蔽罐的轴向垂直的局部剖视图。另外,图18是表示本发明的实施方式1的外筒的一部分的放大图。该外筒10的特征在于:为由多个带状部件105a、105b构成的分割结构,该带状部件105a、105b具有多个朝向筒本体101的轴向(图17中与纸面相垂直的方向)的沟槽30s。如图17及图18所示,在构成外筒10的带状部件105a及105b上,在散热面105p一侧形成有多个朝向筒本体101的轴向的沟槽30s。另外,该沟槽30s的与形成方向垂直的剖面内形状,出于沟槽30s的形成容易的考虑,而形成为矩形。
通过该沟槽30s,在带状部件105a等的散热面105p一侧形成散热翅片30f。另外,该沟槽30s的宽度l为5~15mm左右,深度h为5~15mm左右。带状部件105a、105b的短方向的长度L大致为180~220mm左右,因此,在沟槽30s的宽度l为10mm的情况下,将9~11条的沟槽30s与散热翅片30f形成在带状部件105s等散热面105p上。
带状部件105a及105b的材料,使用碳钢或不锈钢,但也可以如图18(b)所示,使用碳钢或不锈钢与热的良导体(铜或铝等)的覆层材料。在这种情况下,在散热面105p一侧配置碳钢或不锈钢。据此,能够减小带状部件105a、105b的温度分布而改善散热性。而且,如后述那样,在散热面105p的相反侧焊接有用于将乏燃料聚集体的衰变热传至外筒10的传热翅片107。该传热翅片107因为由热传导性高的铜或铝等制造,所以如果使用这样的覆层材料则能够提高与传热翅片107的焊接性。因此,即使便宜的焊接机构也能提高焊接部的可靠性。能够通过它们的作用来改善作业性,廉价地制造屏蔽罐。
图19是表示在本发明的带状部件的散热面上形成沟槽的加工装置的说明图。另外,图20是表示本发明的沟槽的形成方法的流程图。在该沟槽30s的形成方法中,使用在沟槽30s的排列方向(这时为带状部件105a的短方向)上并排配置有个数与沟槽30s的条数相等的切削用的刀头(bite)321的加工机械300。如图19(b)所示,其头部325沿与头部325的行进方向(垂直于纸面的方向)垂直的方向,安装有数量等于沟槽30s的数量的刀头321。此外,如该图(c)所示那样,也可以取代刀头,通过排列有与沟槽30s的宽度相等的宽度的端面铣刀322的头部325来形成沟槽30s。另外,如后述的图30、图28所示那样的沟槽30s、34s等,在由配合其形状的刀头或端面铣刀加工时,能够减小工具的交换次数。另外,图32所示的外筒15或15’,如图19(d)所示,若在头部325的前后安装工具,则可使头部325的移动最小地进行加工。
首先,将作为加工对象的带状部件105a固定在加工机械300的床身302上(步骤S101)。其次,使加工机械300的头部325向带状部件105a的方向运动规定的进刀量(步骤S102)。刀头321的进刀量根据切削速度与带状部件105a的材质的关系而选择最佳的量。然后,使头部325向形成沟槽30s的方向(带状部件105a的长方向、即筒本体101的轴向)运动,而切削带状部件105a,形成沟槽30s(步骤S103)。并且,反复上述步骤直至将沟槽30s的深度h加工到规定的深度(步骤S104),而结束沟槽30s的加工(步骤S105)。
根据该加工方法,能够同时形成多个沟槽30s,所以能够大大缩短加工所需的时间。因为本发明的屏蔽罐100的外筒10连结多个带状部件105a、105b而构成,所以需要加工多个带状部件105a等,因此,本加工方法极其高效。此外,在本发明的沟槽30s的形成方法中,并不排除一条一条地形成沟槽30s的形成方法。另外,除板材的切削加工之外,也可以通过轧制来在带状部件105a等上一体成形沟槽30s。此外,在采用轧制的情况下,可比切削更容易制造图30或图31所示的外筒13或14。
另外,本发明的屏蔽罐100的外筒10,将多个沟槽30s形成在散热面105p一侧,所以与未形成沟槽30s的情况相比较,能够增大散热面105p的表面积。例如,在将沟槽30s的深度h设为10mm、沟槽30s的宽度设为20mm、并在宽度200mm的带状部件105a上形成10条沟槽30s的情况下,与不形成沟槽30s的情况相比较,其散热面105p的面积可约为2倍。据此,即使是收容高燃耗度、短冷却期间的乏燃料聚集体的屏蔽罐100,也能够确保充分的安全性。
这里,返回到图17进行说明。若在带状部件105a的散热面105p一侧形成了沟槽30s,则可残留带状部件105a的两端缘地分别将传热翅片107焊接在其两侧(焊接部205)。而且,带状部件105a的与长方向垂直的剖面为门形状。另外,传热翅片107被焊接在筒本体101的表面的凸台部201上(焊接部206)。这时,在筒本体101为碳钢的情况下,由纯铁形成凸台部201,可提高与铜制的传热翅片107的焊接性。带状部件105a与传热翅片107、107,成为剖面为“コ”字状的单元105c,并在筒本体101的表面上以一定间隔将多个焊接在一起。
如图17(b)所示,在带状部件105a的两端缘上形成阶梯部202,在该阶梯部202中嵌入带状部件105b的阶梯部203并焊接在一起(焊接部204)。另外,从该图可知,带状部件105a、105b彼此间的焊接部204、及传热翅片107与带状部件105a的焊接部205隔开一定程度,而防止热影响区的局部集中。据此,防止外筒10或传热翅片107的热变形,缓和内部应力。在上述焊接中,可以使用TIG焊接、MIG焊接等以前惯用的焊接方法。此外,在外筒10的内侧安装有用于形成空隙层207b的铝制的蜂窝材料207,该空隙层207b用来吸收中子吸收体等的热延伸。另外,如图17(c)所示,在制作带状部件105b时,能将带状部件105a、105b的端部203’、204’彼此间的焊接部204’对焊,因此,可使外筒10轻量化。
(构成吊篮的部件的制造方法)
图21是表示构成上述吊篮的部件(方管320等)的制造方法的流程图。首先,通过雾化法等急冷凝固法制作Al或Al合金粉末(步骤S401)、同时准备B(硼)或B化合物的粉末(步骤S402),并利用交叉旋转搅拌机(cross rotary mixer)等混合10~15分钟(步骤S403)。
上述Al或Al合金可使用纯铝、Al-Cu类铝合金、Al-Mg类铝合金、Al-Mg-Si类铝合金、Al-Zn-Mg类铝合金、Al-Fe类铝合金等。另外,上述B或B化合物可使用B4C、B2O3等。这里,硼相对于铝的添加量优选为1.5重量%以上且7重量%以下。这是因为:若1.5重量%以下则不能得到充分的中子吸收性能、而若比7重量%多则相对于拉伸的延伸性降低。
其次,将混合粉末封入橡胶壳体内,通过CIP(Cold Isostatic Press)在常温下从所有方向均匀地施加高压,进行粉末成形(步骤S404)。对于CIP的成形条件,成形压力设成200MPa,成形品的直径为600mm,长度为1500mm。通过由CIP在所有方向上均匀施加压力,而能够得到成形密度偏差少的高宽度的成形品。
接着,将上述粉末成形品真空封入罐内,升温到300℃(步骤S405)。由该脱气工序除去罐内气体成分及水分。在接下来的工序中通过HIP(HotIsostatic Press)对真空脱气后的成形品进行再成形(步骤S406)。HIP的成形条件为,温度400℃~450℃、时间30sec、压力6000ton,成形品的直径为400mm。接着,为了除去罐而施以外切削、端面切削(步骤S407),使用孔道挤压成形机对该坯料进行热挤压(步骤S408)。作为这时的挤压条件,将加热温度设为500℃~520℃,将挤压速度设为5m/min。此外,该条件可根据B的含有量来适当变更。其次,在挤压成形后,施以拉伸矫正(步骤S409),并且切断不稳定部分及评价部分,制成板方管310(步骤S410)。
(筒本体的加工方法)
下面,对筒本体101的内腔102的加工进行说明。图22是表示内腔的加工装置的概略斜视图。该加工装置140,由贯通筒本体101内并且载置固定在内腔102内的固定台141、可在固定台141上轴向滑动的可动台142、在可动台142上被定位固定的可动鞍板143、设在鞍板143上的由主轴144及驱动马达145组成的主轴单元146、和设在主轴上的端面铣刀147构成。另外,在主轴单元146上设有按内腔102的内形状成形有抵接部的反作用力承受器148。该反作用力承受器148可自由拆装,并可沿燕尾槽(图示略)在图中箭头方向上滑动。另外,反作用力承受器148具有相对于主轴单元146的夹紧装置149,能够在规定位置进行固定。
并且,在固定台141的下部沟槽内安装有多个夹紧装置150。该夹紧装置150由油压缸151、设在油压缸15的轴上的楔状的移动块152、以及以倾斜面与该移动块152相抵接的固定块153构成,将图中斜线部一侧安装在固定台141的沟槽内面上。在驱动油压缸151的轴时,可将移动块152抵接在固定块153上,通过楔的效果使移动块152稍向下方移动(图中虚线所示)。据此,因为移动块152的下面抵在内腔102的内面上,所以能够在内腔102内固定固定台141。
另外,筒本体101被载置在由辊构成的旋转支撑台154上,可沿径向自由旋转。另外,通过在主轴146与鞍板143之间垫入垫片,而能够调整固定台141上的端面铣刀147的高度。垫片155的厚度与组件的尺寸大致相同。通过使设在可动台142上的手柄156旋转,而可将鞍板143在筒本体101的径向上移动。通过设在固定台141的端部的伺服马达157与滚珠丝杠158可移动控制可动台142。此外,因为随着加工的进行,而内腔102内的形状改变,所以需要将反作用力承受器148或夹紧装置150的移动块152变更为适当的形状。
图23是表示内腔的加工方法的概略说明图。首先,通过夹紧装置150及反作用力承受器148在内腔102内的规定位置固定固定台141。其次,如该图(a)所示,使主轴单元146以规定的切削速度沿固定台141移动,而由端面铣刀147进行内腔102内的切削。若在该位置的切削完成,则拆下夹紧装置150,放开固定台141。再次,如该图(b)所示,在旋转支撑台154上使筒本体101旋转90度,再由夹紧装置150固定固定台141。而且,与上述相同由端面铣刀147进行切削。之后,再将上述相同的工序重复2次。
接着,使主轴单元146旋转180度,如该图(c)所示,依次进行内腔102内的切削。这时也与上述相同地一边使筒本体101旋转90度一边重复加工。其次,如该图(d)所示,通过在主轴单元146垫入垫片155而提高该主轴单元的位置。而且,在该位置轴向进给端面铣刀147,进行内腔102内的切削。一边使其旋转90度一边重复进行,而可大致上完成插入吊篮301a所需要的形状。此外,也可以与该图(d)相同地进行插入虚设管308的部分的切削。但是,调整主轴单元146的高度的垫片厚度设成与虚设管308的一边相同。
图24是表示外筒及传热翅片的组装顺序的说明图。首先,如该图(a)所示,将带状部件105置于作业面上,并在其两侧竖立支撑传热翅片107。这时,带状部件105a的两端缘会残留一定程度而使其露出到外侧一些。由该宽度来决定焊接部204与焊接部205(参照图9(b))的间隔。其次,如该图(b)所示,作业者W焊接传热翅片107,而将它们形成剖面“コ”字状的单元105c。该单元105c,按照能够以规定间隔配置在筒本体101的周围的个数预先制作、或者适时制作。
接着,如该图(c)及(d)所示,将单元105c焊接在筒本体101上。单元105c是将其传热翅片107部分搭在凸台部201处进行焊接的。这时,作业者W,从单元105c的外侧进行焊接,但如果有自动焊机也可以利用该自动焊机进行焊接。另外,因为即使焊接相邻的单元105c也首先要将它们以规定间隔进行焊接,所以能够从该间隔L放入焊枪或电极棒(T)进行焊接。另外,筒本体101通过旋转支撑台208与夹具209进行支撑,并据此能够一边使筒本体101旋转一边进行单元105c的焊接。
而且,如该图(e)及(f)所示,将带状部件105b架在相邻的带状部件105a、105a之间,并将其阶梯部203嵌入到带状部件105a的阶梯部202中,再对带状部件105a与带状部件105b的表面侧的接缝进行焊接(焊接部204)。而且,通过在所有相邻的带状部件105a之间对带状部件105b进行焊接而完成屏蔽罐100的外筒10。
在组装外筒10及传热翅片107时,通过按上述顺序进行制造而不需要在由外筒10与传热翅片107构成的狭长的空间内进行焊接。即,在现有例中,使自动行进式焊机在由外筒503及传热翅片508形成的空间内行进进行焊接,而通过按上述顺序来组装上述结构的外筒10及传热翅片107,而可以从外部进行全部焊接,即使没有专用的焊机也能够由通常的焊接设备来组装屏蔽罐。因此,屏蔽罐的组装作业变得极其容易。另外,因为能够由通常的焊接设备来组装屏蔽罐,所以无需新的设备投资,而可减少屏蔽罐的制造成本。
返回到图1及图2进行说明。收容在屏蔽罐100内的乏燃料聚集体包含核裂变物质及核裂变生成物等,产生放射线的同时伴随有衰变热,因此,需要在贮存期间中(60年左右)可靠地维持屏蔽罐100的除热功能、放射线的屏蔽功能及临界防止功能。在该实施方式1的屏蔽罐100中,对筒本体101的内腔102内进行机械加工、而以紧密接触外周面的状态(几乎没有空间)插入吊篮301a。并且,在筒本体101与外筒10之间设有传热翅片107。因此,乏燃料聚集体的衰变热可通过吊篮或填充的氦气传给筒本体101,再主要通过传热翅片107从外筒10的散热面105放出。以上,从吊篮301a的热传导率提高,能够高效地除去衰变热。
另外,从乏燃料聚集体产生的Υ射线被由碳钢或不锈钢制成的筒本体101、底板104、外筒10、盖部109等所屏蔽。另外,中子被中子吸收体106所屏蔽,不会产生对放射线工作从事者的照射影响。具体地讲,可通过设计而得到表面剂量当量率为2mSv/h以下、距表面1m处的剂量当量率为100μSv/h以下那样的屏蔽功能。并且,构成组件的方管320及元件330使用渗入硼的铝合金,因此,能够吸收中子而防止达到临界状态。
(外筒及传热翅片的变形例)
图25~图27是表示上述外筒及传热翅片的变形例的说明图。如其所述,也可以使传热翅片210倾斜设置。其他的构成与上述屏蔽罐相同。通过斜向设置传热翅片210而在从乏燃料聚集体的中子放出方向(图中箭头)上一定存在中子吸收体106,因此能够抑制中子贯通传热翅片210而泄漏到外部。此外,在该图中使传热翅片210交替倾斜,但也可以使所有的传热翅片向一方向倾斜(图示省略)。
另外,如图26所示,也可以将带状部件211b重叠在带状部件211a的端缘而进行焊接。这时也由带状部件211a及传热翅片107来制作剖面“コ”字状的单元并分别焊接在筒本体101上,而将带状部件211b焊接在所有相邻的带状部件211a之间。即使所述构成也可与上述相同地容易组装屏蔽罐,且通过分离开焊接部212、213而能够防止热影响区的局部集中。另外,因为可省略带状部件端缘的阶梯加工或坡口加工,所以能够使外筒211的结构简单。
另外,在图27所示的构成中,将传热翅片214自身作成剖面“コ”字状,在该传热翅片214的上面载置带状部件105a,在传热翅片214的角缘部与带状部件105a相焊接(焊接部215)。如果这样构成,则因为可将传热翅片214载置在带状部件105a上进行焊接所以容易组装。另外,与上述相同,消除了在狭长空间内的焊接,而可全部从外侧进行焊接,所以容易组装屏蔽罐,且通过分离开焊接部204、215,能够防止热影响区的局部集中。并且,因为使铜制的传热翅片214与带状部件105a面接触,所以可高效地将屏蔽罐内部的衰变热传递给外筒10,向外部散热。此外,图中以单点划线表示散热路径。另外,也可以:通过在与带状部件105a相接的部分、和到筒本体101与带状部件105a的部分改变传热翅片214的厚度,而设成更加理想的形状(未图示)。
以上,根据该实施方式1的屏蔽罐100,因为在外筒10的散热面105p一侧形成朝向屏蔽罐100的轴向的多个沟槽30s,所以与不形成沟槽30s的屏蔽罐相比较,能够增大散热面105p的表面积。据此,即使是收容高燃耗度、短冷却期间的乏燃料聚集体的屏蔽罐100也可以确保充分的安全性。另外,在垂直竖立保管屏蔽罐100的情况下,因为左外筒10周围空气对流的方向、与沟槽30a及散热翅片30f的方向一致,所以能够更加提高散热效率。
下面,制作多个由带状部件105a与传热翅片107构成的单元105c,且该带状部件105a将外筒10设成分割结构并预先形成有沟槽30s,将单元105c以规定间隔从外侧焊接到筒本体101上的同时,在所有相邻的带状部件105a之间架设带状部件105b并从外侧进行焊接。从而,因为无需在狭长的空间内进行焊接,故能够容易进行焊接作业,而无需特别的专用焊机。另外,因为可由广泛使用的焊接设备来组装屏蔽罐100,所以一般企业很容易组装在外筒10上形成沟槽而提高了散热效果的屏蔽罐100。并且,细分割外筒10而构成,因此,特别是即使为如图2所示那样的剖面外形状为大致八边形的筒本体101,也能够配合筒本体101的外形形状而制作散热性优越的外筒10。另外,因为焊接多个形成有沟槽30s的带状部件105a来构成外筒10,所以无需弯曲形成了沟槽的板状部件,另外,也无需大规模的铸造设备,因此,能够容易制造外筒10。并且,如果在大量制造外筒10时不只通过切削,还由轧制来制造,则能够更加廉价地制造作为外筒10的主要部件的带状部件105a、105b。
另外,因为机械加工筒本体101的内腔102内并以外周面大致紧密接触的状态插入吊篮301a,所以能够提高从吊篮301a的传热。尤其,因为配置在吊篮最外周的方管320或元件330与筒本体101的内腔102内相接触,所以能可靠地保持吊篮301a,并且有助于传热性能的提高。
并且,因为能够消除内腔102内的不要的空间,所以能够使筒本体101紧凑且轻量化。此外,即使这种情况下,也不会减少乏燃料聚集体的收容数。相反,如果使筒本体101的外径与图46所示的屏蔽罐500相同,则能够确保其组件数,因此能够增加乏燃料聚集体的收容根数。具体地讲,在该吊篮100中,对比BWR用的外形尺寸大的PWR用乏燃料聚集体来说,乏燃料聚集体的收容数可为21根。这时,能够使屏蔽罐本体的外径为2500mm左右、质量抑制为120ton以下。
(变形例1)
图28是表示实施方式1的第1变形例的屏蔽罐的外筒的说明图。该屏蔽罐的外筒11是与实施方式1的屏蔽罐的外筒10大致相同的结构,但不同之处在于:在外筒11的散热面侧(图中纸面上方的面)设有多个相对于屏蔽罐的筒本体101的轴向(图中箭头Z方向)具有倾斜角θ的沟槽31s。其他的构成因为与实施方式1相同,所以省略说明,并使用相同的符号。
如图28所示,在形成外筒11的带状部件105a的散热面侧形成有相对于屏蔽罐的筒本体101的轴向具有倾斜角θ的多个沟槽31s。沟槽31s的深度h与宽度l如实施方式1中说明的那样。另外,沟槽31s能够通过在实施方式1中说明的形成方法倾斜固定加工带状部件105a来形成。另外,倾斜角θ,在尤其以屏蔽罐的贮存为重点时,最好为15度~30度。
在沟槽31s的倾斜角θ为0度附近的情况下,因为外筒周围的冷却空气从屏蔽罐下部到上部不紊乱地上升,所以在屏蔽罐上部散热量变少。另一方面,在该外筒11上,因来自外筒11的热而升温的空气沿外筒11的散热面附近上升,但是通过具有倾斜的散热翅片31f使其流动混乱,因此可促进空气与散热翅片31f的传热。即,在空气沿外筒11的散热面附近上升时,沿具有倾斜的散热翅片31f流动时,易从散热翅片31f端剥离,通过该剥离可使周围的冷空气流入而能够高效地散热。据此,与实施方式1的外筒10相比较,能够进一步提高散热性能。另外,通过将带状部件105a、105b的沟槽31s的位置错开半间距,而也能够形成进一步发挥高散热性能的图形。
(变形例2)
图29是表示实施方式1的第2变形例的屏蔽罐的外筒的说明图。该屏蔽罐的外筒12是与实施方式1的屏蔽罐的外筒10大致相同的结构,但是其不同之处在于:在外筒12的散热面一侧(图中纸面上方的面)设置有朝向筒本体101的周方向的沟槽32s。其他的构成因为与实施方式1相同,所以省略说明,并使用相同的符号。
如图29(a)所示,在形成外筒12的带状部件105a的散热面侧形成有多条沟槽32s。利用该沟槽32s,在带状部件105a等的散热面一侧形成散热翅片32f。此外,沟槽32a的深度h与宽度l如实施方式1中说明的那样。另外,沟槽32s能够通过在实施方式1中说明的形或方法形成。并且,如该图(b)所示,通过将带状部件105a、105b的沟槽31s的位置错开半间距,而能够构成进一步提高散热性能的图形。
在该实施方式1的第2变形例的屏蔽罐的外筒12中,因为在外筒12的散热面一侧设有朝向屏蔽罐的周方向的沟槽32s,所以可增大外筒12的表面积而提高散热性能。另外,在横向放置屏蔽罐100来进行保管的情况下,因为在外筒12的周围空气对流的方向与沟槽32s及散热翅片32f的方向一致,所以能够更加提高散热效率。
(变形例3)
图30是表示实施方式1的第3变形例的屏蔽罐的外筒的说明图。该屏蔽罐的外筒13是与实施方式1的屏蔽罐的外筒10大致相同的结构,但是其不同之处在于:将沟槽33s或由沟槽33s区隔开的作为突起的散热翅片33f中至少一方的横截面形状形成为圆弧状。其他的构成因为与实施方式1相同,所以省略说明,并使用相同的符号。
如图30所示,在形成外筒13的带状部件105a的散热面105p一侧形成有多条将剖面内形状形成为圆弧状的沟槽33s。利用该沟槽33s,在带状部件105a等的散热面105p一侧形成散热翅片33f。另外,也可如图30(c)所示,不只沟槽33’s,散热翅片33’f的与形成方向垂直的剖面形状也形成为圆弧状。如果这样构成,则因为可从外筒13的外侧消除锐角部分,所以容易除去污染。另外,在外筒13的表面也易涂布涂装等保护膜,并且能够难剥离。此外,沟槽33及33’的半径r为5~15mm左右,另外,对于带状部件105a的宽度如实施方式1所说明的那样。另外,虽未图示,但也可只将散热翅片的前端形成为剖面圆弧状,沟槽如实施方式1中所说明的外筒10(参照图17、图18)那样。这样,因为与实施方式1的外筒10相比能够增大散热翅片部分的面积,所以能够提高散热性能。
可适用实施方式1的形成方法及加工机械300来形成沟槽33s,但可变更使用的工具。用于加工该沟槽33s的刀头324,如图30(b)所示,将刀刃的外形状设成与沟槽33s的剖面内形状相同的形状。通过使用这样的刀头324,能够在带状部件105a的散热面105p一侧形成剖面内形状为圆弧状的沟槽33s。
另外,也可以通过轧制使沟槽33s与带状部件105a等一体形成。采用轧制,因为能够比切削容易成形沟槽33s,所以即使剖面为半圆状的沟槽33s也可容易形成。另外,如图30(c)所示,即使是将翅片33’f的与形成方向垂直的剖面形状设成圆弧状的情况,也能够容易制造带状部件105a等。
在该实施方式1的第3变形例的屏蔽罐的外筒13、13’中,因为沟槽33s等的剖面内形状为圆弧状,所以放射性物质难于积存。从而,因为能够高效地洗掉附着在外筒13上的放射性物质,所以能够高效地进行除去清洗作业。另外,由于沟槽33s等的与形成方向垂直的剖面内形状为圆弧状,所以与现有例相比能够增大外筒13等的表面积,从而也能够提高散热性能。
(变形例4)
图31是表示实施方式1的第4变形例的屏蔽罐的外筒的说明图。该屏蔽罐的外筒14是与实施方式1的第3变形例的屏蔽罐的外筒13大致相同的结构,但是其不同之处在于:将沟槽34s与形成方向垂直的横截面形状形成为梯形。其他的构成因为与实施方式1的第3变形例相同,所以省略说明,并使用相同的符号。
如图31所示,在形成外筒14的带状部件105a的散热面105p一侧形成多条沟槽34s,且该沟槽34s的与筒本体101的轴向垂直的剖面内形状被形成为向散热面105p一侧扩展的梯形。因此,由沟槽34s区隔开的散热翅片34f的与轴向垂直的剖面形状形成为外侧窄的梯形形状。此外,对于沟槽34s的深度h及沟槽34s的平均宽度lA如实施方式1所说明的那样。另外,沟槽34s的扩展角α最好为45度~60度左右。
如图31所示,若用线来表示来自外筒14的辐射,则a点的辐射热过于靠向d点附近时,从d点的散热减小。另外,在a点及c点的辐射热通过e点附近时,e点周边的空气被加热而从e点的散热变少。对e点与f点进行比较,f点的温度变低,因此,从f点的散热少。从而,在扩展f点区域的情况下,由于散热量变小故而不经济,但是f点周边的空气因为比较冷,所以扩展角α最好为能够赋予适宜区域的上述45度~60度。
可适用实施方式1的形成方法及加工机械300来形成沟槽34s,但可变更使用的工具。用于加工该沟槽34s的刀头(未图示),可以使用将刀刃的外形状设成与沟槽34s的剖面内形状相同的形状。而且,也可以通过轧制使沟槽34s与带状部件105a等一体形成。
该实施方式1的第4变形例的屏蔽罐的外筒14形成有外侧(散热面105p一侧)狭窄的梯形形状的散热翅片34f,因此,能够使这些散热翅片34f的侧面的辐射方向朝向外筒14的外侧(图31(b)中的上方向)。据此,可减少相邻的散热翅片34f的侧面间的辐射的影响,能够增大辐射到大气中的热能,因此,与实施方式1的屏蔽罐的外筒10相比能够进一步提高散热效率。此外,实施方式1及其变形例中所说明的沟槽的构成、沟槽的形成方法及其他的发明构成也可适用于以下的实施方式。
(实施方式2)
图32是表示实施方式2的屏蔽罐的外筒的说明图。该屏蔽罐的外筒15是与实施方式1的屏蔽罐的外筒10大致相同的结构,但是其不同之处在于:不仅形成朝向筒本体101的轴向(图中Z方向)的沟槽35s1,也形成朝向屏蔽罐100的周方向的沟槽35s2。其他的构成因为与实施方式1相同,所以省略说明,并使用相同的符号。
在带状部件105a的散热面(图中纸面的上方向)上形成有朝向筒本体101的轴向的沟槽35s1与朝向筒本体的周方向的沟槽35s2。由该沟槽35s1与沟槽35s2区隔的部分成为散热翅片35f。沟槽35s1与沟槽35s2,如实施方式1所说明的那样,能够通过在沟槽35s1或沟槽35s2的排列方向上并排切削工具的机床而形成。
这样,因为进一步形成朝向与筒本体101的轴向垂直的方向的沟槽,所以与实施方式1的外筒10(参照图1等)相比能够使在外筒15的表面流动的空气的流向进一步紊流。据此,实施方式2的屏蔽罐的外筒15能够进一步提高散热性能。另外,屏蔽罐100是纵向旋转还是横向放置均可使沟槽35s1或沟槽35s2相对于重力的方向平行,因此,无论屏蔽罐100的设置方向如何,均能够充分发挥自然对流的作用而高效地散热。另外,如图32(b)所示,也可以在外筒15’的散热面上呈交错状形成翅片35’f。通过这样的构成,也能够增大沿外筒15’的表面流动的空气的紊流,因此能够提高散热性能。此外,实施方式2中所说明的沟槽的构或、沟槽的形成方法及其他的发明构成也可适用于以下的实施方式。
(实施方式3)
图33是本发明的实施方式3的屏蔽罐的说明图。该屏蔽罐的特征在于:具有外筒16,且该外筒16在形成为剖面山形的带状部件的传热面上设置朝向筒本体101的轴向的多个沟槽30s而构成。板状的带状部件216a及216b等,在散热面216p一侧形成沟槽30s后,通过弯曲装置弯曲成形为剖面山形。在该带状部件216a的两端缘焊接(焊接部205)传热翅片107而呈单元化,再焊接在筒本体101的凸台部201上(焊接部206)。另外,带状部件216b也同样弯曲成形,将这些带状部件216b的阶梯部203嵌入带状部件216a的阶梯部202并从外侧进行焊接(焊接部204)。在带状部件216a、b的内侧面上设置形成空隙层的蜂窝材料207。在这些带状部件216a、b与传热翅片107的空间中填充进行中子吸收的中子吸收材料(例如树脂)。由上述蜂窝材料207形成的空隙层,吸收中子吸收材料的热膨胀,防止焊接部的剥离或外筒16的变形(以下相同)。
这样的构成,也能够从外侧进行全部的焊接作业,因此,与上述相同可容易进行屏蔽罐的组装,并且通过分离开焊接部204、205而能够防止热影响区的局部集中。另外,因为将带状部件216a、b设成山形,所以能够进一步增大外筒16的表面积,从而进一步提高散热效果。另外,在相对于外筒而突出有多个板状的散热翅片的屏蔽罐中,难清扫散热翅片与外筒的角落,但在这种山形形状的外筒16的情况下,因没有狭窄的角落,故具有容易进行外筒表面的清扫的优点。此外,并不仅山形即使为谷形也具有相同的效果(图示略)。
另外,如图34所示,也可以:将带状部件217的端缘载置在传热翅片107的端缘顶部并且与相邻的带状部件217的端缘对接,再焊接这些对接部分(焊接部219)。在带状部件217的端缘事先形成坡口。通过这样将外筒16’形成剖面山形形状,并且设置多个沟槽30s,而可进一步增大外筒16’的表面积,因此,能够进一步提高屏蔽罐的散热性能。
(实施方式4)
图35是本发明的实施方式4的屏蔽罐的说明图。该屏蔽罐的特征在于:具有将形成为剖面T字形状的单元220a多个组合起来构成的外筒17,该单元220a,在形成有朝向筒本体101的轴向的多个沟槽30s的带状部件105a的中央焊接(焊接部222)传热翅片107而成。沟槽30s的形成顺序及焊接顺序与实施方式1大致相同。首先在带状部件105a的散热面105p一侧形成多个沟槽30s后,在该带状部件105a上焊接传热翅片107而形成单元220a。该传热翅片107与带状部件105a的焊接可以从一侧进行、也可以为了确保强度而从两侧进行(焊接部222)。其次,以规定间隔将该单元220a焊接在筒本体101上。此外,在筒本体101上设置凸台部201,将传热翅片107焊接在该凸台部201上。另外,上述焊接可以从传热翅片107的两侧进行。而且,将带状部件105b嵌入所有相邻的带状部件105a之间并进行焊接(焊接部204)。
在所述结构中,也能够通过形成在外筒17的散热面105p一侧的沟槽30s与散热翅片30f来增大散热面105p的表面积,因此,能够提高散热性能。另外,由于不在狭长的空间内进行焊接,而能够从外侧进行全部的焊接作业,所以,与上述相同能够容易组装屏蔽罐。并且,通过将剖面设成T字形状,而可减小带状部件105a、105b的宽度,因此,即使配置在圆形的筒本体101上也能够构成大致圆形的外筒17。另外,与上述的实施方式1及2相比能够进一步增大焊接部222、204的距离,从而进一步防止热影响区的局部集中。
此外,如图36所示的外筒17’那样,也可以将传热翅片224弯曲加工形成为剖面L字形状,相对于带状部件105a面接触。在这种情况下,对于传热翅片224与带状部件105a的焊接,在传热翅片224的角缘部与带状部件105a进行焊接(焊接部223)。采用这样的构成,因为能够将传热翅片224载置在带状部件105a上进行焊接,所以组装变得容易。另外,因为使传热翅片224与带状部件105a面接触,所以能够高效地将屏蔽罐内部的衰变热传递给外筒17’来进行散热。此外,图中以单点划线来表示散热路径。
图37是表示图35所示的屏蔽罐的外筒的变形例的说明图。该屏蔽罐的外筒17”,外筒17”由在散热面226p一侧形成有多个沟槽30s的多个带状部件226a、b、c、d构成,并分别在这些带状部件的中央部与传热翅片107相焊接(焊接部227),形成剖面T字形状的单元228。该外筒17”的组装,首先,从一侧将单元228a的传热翅片107焊接到筒本体101上(焊接部229a);其次,从开放的一侧将单元228b的传热翅片107焊接到筒本体101上(焊接部229b),并且,对带状部件226a、226b之间进行焊接(焊接部230a)。
接着,同样,从开放的一侧将单元228c的传热翅片107焊接到筒本体101上(焊接部229c),并且,对带状部件226b、226c之间进行焊接(焊接部230b)。对于单元228d也以焊接部229d将传热翅片107焊接在筒本体101上,以焊接部230c焊接带状部件226c、226d。这时,如图37(b)所示,最好与最后的带状部件229焊接的带状部件226d采用宽度小的带状部件,从而易于将最后焊接的单元的传热翅片107焊接在筒本体101上,能够提高作业效率。
如此构成,可全部从筒本体101的外侧焊接带状部件206a~206d和传热翅片107,而不用在狭长空间的焊接,因此,能够容易进行屏蔽罐的组装作业。另外,因为充分分离焊接部230与焊接部227,所以能够防止热影响区的局部集中。
(实施方式5)
图38表示本发明的实施方式5的屏蔽罐的外筒的平面图。在上述实施方式中焊接多个带状部件来形成外筒,但也可以设成在屏蔽罐轴方向端部连结带状部件105a的形状,且该带状部件105a形成有朝向筒本体101的轴向(图中的Z方向)的多个沟槽30s。以规定间隔在一个板状部件231上焊接4个传热翅片107(图中用虚线表示)。并且,带状部件105a与传热翅片107一起以规定间隔焊接在筒本体上,在其拔出部105d与相邻的板状部件231的间隔中,嵌入形成有朝向筒本体101的轴向的多个沟槽30s的带状部件105b、进行焊接。此外,因为在与连结部233相对向的位置不配置传热翅片107,所以不会妨碍焊接作业。
另外,如图39所示,也可以:使形成有朝向筒本体101的轴向(图中Z方向)的多个沟槽30s的板状部件234为大致“コ”字状,以连结部235与相邻的板状部件234进行连结。在该构成中,在由板状部件234形成的拔出部236中,嵌入形成有朝向筒本体101的轴向(图中Z方向)的多个沟槽30s的带状部件105d进行焊接。据此形成外筒237。
(实施方式6)
图40是表示本发明的实施方式6的屏蔽罐的组装图。图41是图40的A-A剖视图。该屏蔽罐400在构成外筒401的呈环状的单元402的外侧形成有朝向屏蔽罐400的筒本体101的轴向(图中Z方向)的多个沟槽30s,并将这些单元402沿筒本体101的轴向依次插入而焊接形成。另外,如图42、图40所示,也可以:在构成外筒401的呈环状的单元402的外侧形成有朝向屏蔽罐400的筒本体101的周方向的多个沟槽30s,并将这些单元402沿筒本体101的轴向依次插入而焊接形成。并且,虽未图示,但如在实施方式1的变形例中所说明的那样,也可以:在单元402的外侧同时形成朝向筒本体101的轴向的沟槽和朝向周方向的沟槽。另外,在图40所示的例子中,在错开半个间距组装相邻的环板403的峰时,能够容易制作如图32(b)所示那样的冷却翅片的图形。
首先,通过在实施方式1中所说明的方法,在带状板的表面形成沟槽30s。该沟槽30s在构成外筒401时朝向屏蔽罐的筒本体101的轴向(图中Z方向)形成。此外,在朝向屏蔽罐400的筒本体101的周方向形成沟槽30s的情况下(参照图42、图40),构成外筒401时朝向屏蔽罐的的筒本体101的周方向形成沟槽30s。
形成有沟槽30s的带状板,使沟槽30s为外侧地通过弯曲装置来弯曲后,通过焊接及其他的方法来接合两端部,形成环板403。然后将环状的传热翅片404焊接在该环板403的内周面上,构成环状的单元402(焊接部405)。该单元402,通过将其传热翅片404焊接在设置于筒本体101上的周方向的凸台部406上而进行固定。另外,单元402在筒本体101上安装多个,并对相邻的单元402的环板403的周缘之间进行焊接(焊接部407),并在通过焊接该环板403的周缘之间而形成的空间中配置预先利用模具固化了的环状的中子吸收体408(参照图41、图40)。
在组装该屏蔽罐400的情况下,首先将最初的单元402a插入到筒本体101中,将其传热翅片404焊接到筒本体101的凸台部406上。其次,将由树脂等构成的环状的中子吸收体408a插入筒本体101外,再收入到已将约一半部分焊接固定的单元402a中。接着,将下一个单元402b插入筒本体101,并且在其内部收容上述中子吸收体408a的大约一半,再将最初的单元402a的环板403与下一个单元402b的环板403相焊接(焊接部407)。这时,只从开放的一侧进行单元402b的传热翅片404的焊接(焊接部409)。如此重复规定次数,通过安装最后的单元402而完成外筒401的组装。此外,在难插入环状的中子吸收体408的情况下,也可以:沿周方向分割环状的中子吸收体408,将圆弧状的中子吸收体408x收容在上述空间中。这时,在外筒401的两侧设置盖410。
另外,若在中子吸收体408a中未被填埋的间隙S中注入流体状态的中子吸收体(例如树脂)并使之固化,则可以更高效地对中子进行屏蔽(图41(b))。在这种情况下,如图41(b)所示,从设在传热翅片404的中子吸收材料注入用孔404h注入液状的中子吸收材料。并且,图41(c)表示了不使用环状的中子吸收体408,在将外筒401安装在筒本体101上后注入中子吸收体的情况。在该方式中,在将外筒401安装在筒本体101上后,从设在传热翅片404上的孔404h注入中子吸收材料。此外,在环板403的内面安装蜂窝材料207来构成空隙层,吸收中子吸收体的热膨胀。
采用这样的构成,因为能够通过形成在多个环板403外侧的沟槽30s与散热翅片30f来增大外筒401的表面积,所以能够提高散热性能。另外,由于消除了在狭长的空间内进行的焊接作业,可全部从外侧进行焊接,所以能够容易进行焊接作业,无需特别的专用焊机等。并且,因为可以用广泛使用的焊接设备来组装屏蔽罐400,所以一般企业很容易进行组装。据此,能够容易制造散热性优越的屏蔽罐400。另外,因为焊接部405与焊接部407相分离,所以能够防止热影响区的局部集中。
图44是表示本发明的实施方式6的变形例的组装图。图45是图44所示的屏蔽罐的局部剖视图。该屏蔽罐450,其特征在于:在上述实施方式4中,将外筒451的单元452设成圆弧状的2分割结构。圆弧板453将在表面形成有多个沟槽30s的板状部件弯曲成半圆状而制作。在圆弧板453的内面端缘残留一些量来分别焊接传热翅片454(焊接部455),形成1个单元452。另外,该单元452以规定间隔被焊接在筒本体101上,并且,在单元452的圆弧板453与圆弧板453之间嵌入圆弧板456进行焊接(焊接部457)。另外,单元452之间、圆弧板456之间在筒本体101的周方向上进行焊接,而形成环状的一体结构。由单元452形成的空间、由单元452及圆弧板456形成的空间中配置有成形为圆弧状的中子吸收体458。此外,如图44(a)所示,在将圆弧板453与圆弧板456错开散热翅片30f的半间距时,能够容易呈交错状配置散热翅片30f。
在组装该屏蔽罐450时,首先,将中子吸收体458载置在筒本体101上,以将该中子吸收体458收容在内部的方式包覆单元452a。而且,将单元452a的传热翅片454载置在设置于筒本体101的周围的凸台部459上,并从开放的两侧进行焊接(焊接部460)。接着,将剩下的一半中子吸收体458载置在筒本体101上,与上述相同,以将中子吸收体458收容在内部的方式包覆单元452,并且焊接各单元的圆弧板端部彼此间。另外,在筒本体101的轴向上隔开规定间隔地将单元452b与中子吸收体458b一起焊接,再重复需要次数。
这里,在安装单元452b的情况下,将中子吸收体458c预先配置在单元452a、452b彼此之间。此外,中子吸收体458c如图44(b)所示那样被在厚度方向上分割成3部分,而容易配置在单元452a及单元452b的下面部分。在安装该分割的中子吸收体458c1~458c3后,中子吸收体458c被两侧的单元452a、452b的圆弧板端缘卡扣,而不会脱落。
而且,在所有的各单元452之间嵌入圆弧板456,并从外侧焊接圆弧板453与圆弧板456。据此,外筒451的组装完成。此外,也可以不用成形的中子吸收体,而从设在圆弧板453的孔填充中子吸收体(图示略)。上述的构成,也可通过形成在圆弧板453的散热面453p一侧的沟槽30s与散热翅片30f增大外筒451的表面积,所以能够提高散热性能。另外,无需在狭长的空间内的焊接作业,可全部从外侧进行焊接,因此,能够容易进行焊接作业,而无需特别的专用焊机等。通过该方法也能容易制造散热性优越的屏蔽罐450。并且,因为焊接部455与焊接部457相分离,所以能够避免热应力的局部集中。此外,也可以:在周方向上分割上述中子吸收体458(458c),焊接单元452a、452b之后,在这些单元452a、452b之间依次插入上述分割开的中子吸收体458c,包覆圆弧板456进行焊接(图示略)。
(实施方式7)
图46是表示本发明的实施方式7的屏蔽罐的外筒部分的局部剖视图。该屏蔽罐,其特征在于:一体构成将衰变热从筒本体101传给外筒19的散热翅片550f与外筒19,并且,在散热面550p上形成多个朝向筒本体101的轴向的沟槽30s。
外筒19,对将板状部件弯折成剖面L字状而制得的单元550进行组合而构成。在该单元550的散热面550p一侧形成有朝向筒本体101的轴向的多个沟槽30s,由沟槽30s区隔开的突起形成为散热翅片30f。此外,如上所述,沟槽30f,可以朝向筒本体101的周方向设置,也可以朝向筒本体101的轴向与周方向两方向设置。
单元550的一端部550t1被焊接在筒本体101上。另外,单元550的另一端部550t2在相邻配置的单元550的侧面由焊接部560焊接。另外,形成在外筒19与筒本体101之间的空间设有中子吸收体570。这样,通过在筒本体101的整个圆周上接合多个单元550,而构成在外侧形成有朝向筒本体101的轴向的沟槽30s的外筒19。
实施方式7的屏蔽罐的外筒19因为在外侧形成有多个沟槽30s,所以可增大外筒19的表面积提高散热性能。另外,因为一体构成散热翅片550f与外筒19,所以与实施方式1~5的屏蔽罐的外筒10等相比较,因为可以减少焊接位置,所以能够更加容易制造散热性优越的屏蔽罐。此外,如图46(b)所示,也可以:如构成外筒19的单元550’那样,将外筒19的成为外侧的部分的剖面形成为山形形状。这样,因为可进一步增大外筒19的表面积,所以能够进一步提高散热性能。此外,虽然未图示,但是也可以将这些部分形成为剖面谷型或剖面圆弧状,这种情况下也能够进一步增大外筒19的表面积,因此,能够更加提高散热性能。图46(c)是为了具有耐热性与热传导性而使用覆层材料的例子。图46(d)表示不焊接筒本体101一侧的例子。在该结构中,在通常温度下(图46(e)、左图)对接触面A保留有推压力地进行组装,在发生火灾时(图46(e)、右图)可从筒本体101上拆下冷却翅片。采用这样的构成,即使万一产生火灾使外筒19一侧被加热,冷却翅片也可从筒本体101上拆下,因此,能够最小限度地抑制通过筒本体101流入到屏蔽罐内部的热。据此,能够确保火灾时的屏蔽罐的安全性。
(变形例1)
图47是表示实施方式7的第1变形例的屏蔽罐的外筒部分的局部剖视图。该外筒20,其特征在于:在筒本体101的整个圆周上配置多个筒状单元551,该筒状单元551在散热面551p一侧形成有多个朝向筒本体101的轴向或周方向的至少一方的沟槽30s。
构成外筒20的筒状单元551,是对易挤压的金属(例如铝)进行挤压成形而得到的筒状的部件,成为外筒20的外侧的部分、即散热面551p一侧的剖面被形成为山形形状。此外,该部分的剖面形状并不限于山形,也可以为谷形、圆弧状或直线状。另外,成为外筒20外侧的部分上形成有多个朝向筒本体101的轴向或周方向的至少一方的沟槽30s。此外,虽未图示,但如实施方式1中所说明的那样,沟槽30s的剖面也可为圆弧状或梯形形状。与筒状单元551的散热面551p相对向的面安装在屏蔽罐的筒本体101的外侧。
筒状单元551可通过挤压成形来制造。在这种情况下,能够在挤压成形的同时形成沟槽30s。并且,也可以弯折预先形成了沟槽30s的板材,再焊接端部彼此间来制造筒状单元551。另外,也可通过挤压成形等以外的工序来形成沟槽30s。在沟槽30s的形成上可适用实施方式1中所说明的方法。
除使用焊接及其他的接合方法之外,也可以使用从筒状单元551的内部螺丝固定在筒本体101上等的紧固方法来将筒状单元551安装在筒本体101上。另外,相邻的筒状单元551彼此间,在各个侧面彼此间相接地组合起来后,再在焊接部560进行焊接,来构成外筒20。
在筒状单元551的内部具有中子吸收体570,用以吸收从收容于筒本体101内部的乏燃料放出的中子。为了容易组装外筒20,该中子吸收体570,最好在将筒状单元551安装在筒本体101上之后、再配置到筒状单元551内。另外,如图47(a)所示,与相邻的筒状单元551相接的筒状单元551的侧面相对于筒本体的径向以倾斜角β倾斜。据此,即使是呈放射状放出中子的情况,也一定会被中子吸收体570所吸收,因此能够提高安全性。
并且,如图47(b)所示的外筒20’那样,也可以:在与相邻的筒状单元552相接的筒状单元552的侧面设置向单元551的长方向的阶梯部552a,并将该部分形成为阶梯状。通过该阶梯部552a,而即使是在相邻的筒状单元552彼此间产生间隙的情况,也能够更加可靠地捕获中子。
具有该外筒20的屏蔽罐,其外筒20的散热面551p的剖面被形成为山形形状,并且,在散热面551p上形成多个朝向筒本体101的轴向的沟槽30s。因此,由于可增大散热面551p的表面积,所以能够放出更多的衰变热到大气中。另外,因为将筒状单元551组合起来构成外筒20,所以与实施方式1等的外筒10等相比较可以减少焊接工序,能够比较容易地制造散热性优越的屏蔽罐。
(变形列2)
图48是表示实施方式7的第2变形例的屏蔽罐的外筒部分的局部剖视图。该外筒21是与上述变形例1的外筒20大致相同的构成,但其不同点在于:使设在筒状单元553的侧面上的突起553t彼此间相抵接地将多个筒状单元553组合起来构成,在形成于相邻的筒状单元553彼此之间的空间553a也配置中子吸收体570。其他的与上述变形例1相同,在此省略说明。
如图48(b)所示,筒状单元553是筒状的部分,在其侧面形成有2条突起553t。而且,相邻的筒状单元553的突起553t抵接组合起来,在筒本体101的周围形成外筒21。另外,在筒状单元553的散热面553p一侧形成多个朝向筒本体101的轴向的沟槽30s,而增大散热面553p的表面积。此外,虽未图示,但如实施方式1所说明的那样,沟槽30s的剖面也可为圆弧状或梯形形状。另外,如图48(a)所示的那样,在筒状单元553的内部配置有蜂窝材料207而形成空隙层。
筒状单元553,也可以通过从内部螺丝固定等的紧固方法来安装在筒本体101上。另外,筒状单元553彼此间可以在焊接部560只焊接外侧的端部553t,来构成外筒21。另外,如图48(c)所示的那样,也可以:在筒状单元553的筒本体101一侧不设置端部553t,不与相邻的筒状单元553相接地构成。
在筒状单元553的内部及形成在相邻筒状单元553彼此之间的空间553a设置有中子吸收体570,用以吸收从乏燃料聚集体放出的中子。中子吸收体570使用具有中子吸收性能的树脂等。该树脂是在混炼后具有流动性、但在经过规定时间后硬化的树脂。空间553a,因为具有某种程度的开口面积,所以可使中子吸收体比较容易地流入该部分。筒状单元553因为只在外筒21的外面进行焊接,所以在对屏蔽罐进行解体时,只除去该焊接部即可拆下筒状单元553。
具有该外筒21的屏蔽罐,在外筒21的散热面553p上形成有多个朝向筒本体101的轴向的沟槽30s,因此,也可增大散热面553p的表面积,据此能够放出更多的衰变热到大气中。另外,因为将筒状单元553组合起来构成外筒21,所以与实施方式1等的外筒10等相比较可以减少焊接工序,能够比较容易地制造散热性优越的屏蔽罐。并且,构成外筒21的筒状单元553彼此之间也填充有中子吸收体570,因此,能够填埋在筒状单元553彼此之间产生的间隙。据此,因为填充到空间553a中的中子吸收体570可防止中子泄漏,所以能够充分确保安全性。
(实施方式8)
图49及图50是表示本发明的实施方式8的屏蔽罐的说明图。该屏蔽罐480的特征在于:在外周接合外筒482的内周与多个传热翅片485的端部而构成,且该外筒482在筒本体101的轴向外周形成有多个朝向筒本体101的轴向的沟槽30s,该传热翅片485呈放射状设在筒本体101上。
该屏蔽罐的外筒482,在各自的端部接合剖面圆弧状的外筒构成部件482a与482b而构成。而且,在构成外筒480的外筒构成部件482a与482b的散热面482p上形成有多个朝向屏蔽罐的筒本体101的轴向的沟槽30s。下面,对该屏蔽罐480的制造方法进行说明。
外筒构成部件482a及482b,在一方的面上形成沟槽30s后,通过弯曲机以形成有沟槽30s的面处于外侧的方式成形为剖面圆弧状。即,通过配合筒本体101的外形的局部形状来弯曲在一方面上形成有沟槽30s的板状部件,而能够制造外筒构成部件482a及482b。此外,在沟槽30s的形成中可适用在实施方式1中所说明的方法。被弯曲成剖面圆弧状的外筒构成部件482a及482b通过焊接及其他的接合方法将各自的端部彼此间接合起来,完成在外侧形成有沟槽30s的圆筒状的外筒482。
此外,在本实施方式中,将外筒482分割成2部分,通过2个外筒构成部件482a与482b来构成外筒482,但是并不仅限于将外筒482分成2部分。这时,在外筒482的分割数增加时,外筒构成部件增加,其结果,在对各个外筒构成部件彼此间进行接合时需要工夫。但是,因为能够减小各个外筒构成部件的宽度,所以容易形成沟槽30s。从而,最好:将外筒482分割成不会使焊接繁琐的程度的数量,来构成外筒482。
在将外筒482组装起来后,将外筒482嵌入到外周焊接有传热翅片485的筒本体101中。在嵌入外筒482后,接合外筒482的内面与传热翅片485的端部。另外,如图50所示,也可以:在接合外筒构成部件482a与482b之前,首先将外筒构成部件482a及482b与传热翅片485的端部接合,然后,再将两者焊接起来。并且,也可以:将外筒构成部件482a介由传热翅片485安装在筒本体101上,再将外筒构成部件482b介由传热翅片485安装在筒本体101上,然后,对两外筒构成部件482a、482b彼此间进行接合。另外,在实施方式8的屏蔽罐480中,在构成外筒482的各外筒构成部件482a、482b上安装至少1个传热翅片485。
在焊接传热翅片485与外筒482的内面时,在由相邻的传热翅片485与外筒482的内面形成的空间内朝向传热翅片485的长方向进行接合,因此可使用专用的接合机械手。在将全部的传热翅片485接合在外筒482的内面后,在相邻的传热翅片485与外筒482的内面形成的空间内填充中子吸收体,完成屏蔽罐480。
该屏蔽罐480因为在外筒482的外侧形成有多个朝向筒本体101的轴向的沟槽30s,所以可增大散热面482p的表面积。据此,能够高效地将收容在屏蔽罐480内的乏燃料聚集体的衰变热放出到大气中。另外,由于将板状部件弯曲成圆弧状来构成外筒482,所以适于制造具有剖面为圆形的筒本体的屏蔽罐。
(变形例)
图51是表示实施方式8的变形例的屏蔽罐的说明图。该屏蔽罐4802是与实施方式8的屏蔽罐480大致相同的构成,但其不同之处在于:构成屏蔽罐4802的外筒4822及筒本体101的与轴向垂直的剖面形状为大致八边形。其他的构成与上述屏蔽罐480相同。
该屏蔽罐的外筒4822,如图51(a)、(b)所示,将剖面大致八边形状的外筒4822分割成2部分而形成外筒构成部件482c1与482c2,并在各自的端部482t2接合该外筒构成部件482c1与482c2而构成。而且,在构成外筒4822的外筒构成部件482c1与482c2的散热面482p2上形成多个朝向筒本体101的轴向的沟槽30s。接着,对该屏蔽罐4802的制造方法进行说明。
外筒构成部件482c1与482c2,在上述一方的面上形成沟槽30s后,通过弯曲装置,以形成有沟槽30s的面为外侧的方式成形为上述形状。即,通过配合筒本体101的外形形状的一部分来弯曲成形在一方面上形成沟槽30s的板状部件,而能够制造外筒构成部件482c1与482c2。此外,在沟槽30s的形成中能够适用在实施方式1中所说明的方法。被弯曲成上述形状的外筒构成部件482c1及482c2,通过焊接及其他的接合方法来接合各自的端部482t2彼此间,完成在外侧形成有沟槽30s的剖面大致八边形的筒形的外筒4822
此外,外筒4822的分割并不仅限于分割成2部分,也可以如图51(c)所示那样将4个外筒构成部482d1~482d2在各自的端部482t3进行接合而构成外筒4822。即,外筒的分割也可以4分割或4分割以上。在外筒的分割数增加时,外筒构成部件增加,其结果,在对各个外筒构成部件彼此间进行接合时需要工夫。但是,因为能够减小各个外筒构成部件的宽度,所以容易形成沟槽30s。从而,最好:将外筒分割成不会使焊接繁琐的程度的数量,来构成外筒。
在将外筒4822组装起来后,将外筒4822嵌入到外周焊接有传热翅片485的屏蔽罐的筒本体101中。在嵌入外筒4822后,焊接外筒482的内面与传热翅片485的端部。另外,也可以:在接合外筒构成部件482c1与482c2之前,首先将外筒构成部件482c1及482c2等与传热翅片485的端部焊接,然后,再将外筒构成部件482c1及482c2等在各个的端部接合起来。并且,也可以:将外筒构成部件482c1及482c2等介由传热翅片485依次安装在筒本体101的外侧。这样,在实施方式8的变形例的屏蔽罐4802中,在构成外筒4822的各外筒构成部件482c1、482c2等上安装至少1个传热翅片485(图51(b)、(c))。
在接合传热翅片485与外筒4822的内面时、或接合传热翅片485与筒本体101的外面时,可在由相邻的传热翅片485与外筒4822的内面、或传热翅片485与筒本体101的外面形成的空间内朝向传热翅片485的长方向进行接合。因此最好使用专用的接合机械手。在将全部的传热翅片485焊接在外筒4822的内面上后,在由相邻的传热翅片485与外筒4822的内面形成的空间内填充中子吸收体,完成屏蔽罐4802
该屏蔽罐4802因为在外筒4822的外侧形成有多个朝向筒本体101的轴向的沟槽30s,所以可增大散热面482p2的表面积。据此,能够高效地将收容在屏蔽罐4802内的乏燃料聚集体的衰变热放出到大气中。另外,由于对弯曲板状部件而制成的多个外筒构成部件482c1及482c2等进行接合而构成外筒4822,所以适于制造具有与轴向垂直的剖面外形状为大致八边形的筒本体的屏蔽罐的情况。
以上,在本发明的屏蔽罐中,具有将多个带状部件组合起来构成的外筒,且在该带状部件上形成有朝向筒本体的轴向或周方向的至少一方的多个沟槽。因此,由于与没有沟槽的情况相比可增大外筒的表面积,所以即使是收容燃耗度高的乏燃料聚集体的情况,也能够确保充分的安全性。另外,因为将多个形成有沟槽的带状部件组合起来构成外筒,所以无需铸造或弯曲加工就可容易地制造外筒。
在接着的发明的屏蔽罐中,因为具有将多个具有多个沟槽的带状部件组合起来构成的外筒,所以能够将更多的热放出到大气中。其结果,即使是收容高燃耗度、短冷却期间的乏燃料聚集体的情况,也能够确保充分的安全性。另外,在焊接带状部件与传热翅片时,以单元化的状态通过传热翅片焊接在筒本体上时,不会在狭长的空间内进行焊接,能够全部从开放的外侧进行焊接,所以能够容易构成在外筒上形成有沟槽的屏蔽罐。
在接着的发明的屏蔽罐中,因为具有将多个具有多个沟槽的带状部件组合起来构成的外筒,所以与不形成有沟槽的情况相比能够将更多的热放出到大气中,即使是收容燃耗度高的乏燃料聚集体的情况,也能够确保充分的安全性。另外,在焊接带状部件与传热翅片时、或者以单元化的状态通过传热翅片焊接在筒本体上时,不会在狭长的空间内进行焊接,能够全部从开放的外侧进行焊接,所以能够容易制造在外筒上形成有沟槽的屏蔽罐。
在接着的发明的屏蔽罐中,因为具有将多个具有多个沟槽的带状部件组合起来构成的外筒,所以与不形成有沟槽的情况相比能够将更多的热放出到大气中。另外,在焊接带状部件与传热翅片时、或者通过传热翅片将带状部件焊接在筒本体上时,不会在狭长的空间内进行焊接,能够全部从开放的外侧进行焊接,所以能够容易制造在外筒上形成有沟槽的屏蔽罐。
在接着的发明的屏蔽罐中,因为进一步将在表面形成有沟槽的带状部件弯曲成山形或谷形,所以能够进一步增大外筒的表面积。据此,由于能够将更多的热放出到大气中,所以能够确保更高的安全性。另外,因为将多个在表面形成有沟槽的带状部件组合起来构成外筒,所以与利用铸造等制造方法相比可容易制造。
在接着的发明的屏蔽罐中,将在表面形成有沟槽的板状部件弯曲构成单元,再将该单元组合起来构成外筒。因此,由于一体构成传热翅片与外筒,所以能够更加容易制造外筒。另外,因为在板状部件的表面形成有沟槽,所以能够增大外筒的表面积而提高散热性能。
在接着的发明的屏蔽罐中,因为具有将多个在外侧表面形成有沟槽的筒状单元组合起来构成的外筒,所以通过形成在表面的沟槽可增大外筒外侧的表面积,能够将更多的衰变热放出到大气中。另外,因为将筒状单元组合起来构成外筒,所以可以减少焊接工序,能够比较容易制造外筒。
在接着的发明的屏蔽罐中,因为将多个在外侧形成有沟槽的环板组合起来构成外筒,所以可增大外筒的表面积而能够提高散热性。另外,在焊接环板与传热翅片时、或者以单元化的状态通过传热翅片焊接在筒本体上时,能够全部从开放的外侧进行焊接,所以能够容易制造在外侧形成有沟槽的外筒。
在接着的发明的屏蔽罐中,因为将多个在外侧形成有沟槽的环板组合起来构成外筒,所以可增大外筒的表面积而能够提高散热性。另外,在焊接环板与传热翅片时、或者以单元化的状态通过传热翅片焊接在筒本体上时,能够全部从开放的外侧进行作业,所以能够容易制造在表面形成有沟槽的外筒。另外,因为在环板的两侧残留有端缘部地焊接传热翅片,所以能够防止热影响区局部集中。
在接着的发明的屏蔽罐中,由于在外筒的外侧形成有朝向筒本体的轴向或周方向的至少一方的多个沟槽,因此,与没有沟槽的情况相比可增大外筒的表面积。
在接着的发明的屏蔽罐中,将在形成在外筒表面的多个沟槽或突起中的至少一方的剖面形状制成圆弧状。因此,可增大外筒的表面积而能够提高散热性能,并且因剖面形状为圆弧状,故放射性物质不容易积存在沟槽内。据此,在除去清洗时能够高效地洗掉附着在外筒表面的放射性物质。
在接着的发明的屏蔽罐中,其特征在于:形成在外筒的表面的多个沟槽的剖面形状为外筒的径向外侧开放的梯形形状。据此,能够使由沟槽区隔的突起的侧面的辐射方向朝向外筒的外侧。其结果,可减少起到翅片作用的突起的侧面彼此之间的辐射的影响,能够进一步增大向大气中辐射的热,因此,能够进一步提高散热效率。
在接着的发明的屏蔽罐中,使形成在外筒的多个沟槽相对上述筒本体的轴方向倾斜。因此,沿外筒的表面附近上升的空气,因为通过倾斜的沟槽使流动紊乱,所以可促进空气与外筒的传热。其结果能够进一步提高散热性能。
另外,在本发明的屏蔽罐中,具有收容高燃耗度、短冷却期间的乏燃料聚集体的吊篮、和散热性高的外筒。因此,即使收容会产生较多的衰变热的高燃耗度、短冷却期间的乏燃料聚集体,也能够高效地将衰变热放出到大气中而确保屏蔽罐充分的安全性。
在接着的发明的屏蔽罐中,具有以平面使构成一组件的元件的外侧面、构成另一组件的方管的外侧面及构成另一组件的元件的端部相抵接而构成的吊篮。因此,能够增大传热面积,所以可将该热高效地从吊篮的内部传到外部。并且,因传热性能提高而多传递的衰变热,通过散热性高的外筒高效地放出到大气中。据此,即使收容发热量大的高燃耗度、短冷却期间的乏燃料聚集体,也能够高效地将大量的衰变热放出到大气中而确保屏蔽罐充分的安全性。
在接着的发明的屏蔽罐中,具有使设在构成吊篮的元件的拐角部外侧的平面、和设在元件一方的端部的平面相抵接而构成的吊篮。因此,元件彼此间的传热面积增大,所以可将乏燃料的衰变热高效地排出到吊篮外部。并且,因传热效率提高而多传递的衰变热,通过散热性高的外筒高效地放出到大气中,因此,可高效地将大量的衰变热放出到大气中而确保屏蔽罐充分的安全性。
在接着的发明的屏蔽罐中,具有将构成吊篮的元件的拐角部外侧与端部形成为阶梯状、再使构成组件的元件的拐角部与端部相咬合而组装成的吊篮。因此,与上述吊篮相比较可更加增大元件彼此间的传热面积,所以可进一步提高传热性能。并且,传热性能提高的部分的衰变热,通过散热性高的外筒高效地放出到大气中,因此,即使收容发热量大的高燃耗度、短冷却期间的乏燃料聚集体,也能够确保屏蔽罐充分的安全性。
在接着的发明的屏蔽罐中,具有吊篮,该吊篮具有将横截面为大致L字状的元件配置在方管的内部而成的组件,且该元件在外侧面上具有朝向长方向的沟槽,上述吊篮用来收容高燃耗度、短冷却期间的乏燃料聚集体。而且,又因为该屏蔽罐具有散热性高的外筒,所以能够安全地收容发热量大的高燃耗度、短冷却期间的乏燃料聚集体。
另外,在本发明的屏蔽罐中,具有呈交错状将多个方管之间组合起来构成的吊篮,且该吊篮与配合方管的侧面彼此间构成的吊篮相比减薄了方管侧面的壁厚。据此,传热性能提高,能够将更多的热传递到吊篮外。即使是这种吊篮,也因为该屏蔽罐具有散热性高的外筒,所以能够高效地将从吊篮传递的较多的热放出到大气中而能够确保屏蔽罐充分的安全性。
在接着的发明的屏蔽罐中,将构成收容在内部的吊篮的方管的角部外侧形成为至少二阶梯的阶梯状。据此,能够确保角部的壁厚为方管的侧面的壁厚的一半以上,因此而传热性能提高。并且,传热性能提高的部分的热,可通过散热性高的外筒高效地放出到大气中,因此,能够确保屏蔽罐充分的安全性。
在接着的发明的屏蔽罐中,通过将筒本体的内腔内设成与吊篮的外形相配合的形状,而在将这些吊篮插入内腔内的情况下,成为外侧的板状部件接触到内腔的内面的状态。据此,上述衰变热介由导入内部的氦气或直接接触部分,可从吊篮有效地向筒本体传导。据此,能够高效地将来自乏燃料聚集体的衰变热传给筒本体,并且,能够通过形成在外筒上的沟槽高效地将该衰变热从筒本体放出到大气中,因此,能够确保屏蔽罐充分的安全性。
在接着的发明的屏蔽罐中,介由设在吊篮外周面的传热板可有效地将衰变热传给筒本体,另外,在吊篮的角剖面部分,一部分与筒本体面接触,从而能可靠保持吊篮并且有助于提高热传导效率。据此,能够高效地将来自乏燃料聚集体的衰变热传给筒本体,并且,通过形成在外筒上的沟槽高效地将该衰变热从筒本体放出到大气中,因此,能够确保屏蔽罐充分的安全性。
在接着的发明的屏蔽罐的制造方法中,首先,对在一个面上形成有多个沟槽的带状部件A与传热翅片进行焊接而使之单元化,从而容易进行它们的焊接作业。其次,在将单元焊接在筒本体上时,从单元的外侧进行焊接,接着将带状部件B嵌入到带状部件A之间进行焊接时,也从外侧进行焊接。据此,因为可全部从外侧进行焊接,所以能够容易地进行在外筒上形成有沟槽的屏蔽罐的组装作业。另外,因为无需铸造或弯曲加工就可在外筒的表面上形成沟槽,所以能够容易制造具有在表面上设有沟槽的外筒的屏蔽罐。
在接着的发明的屏蔽罐的制造方法中,首先,对在一个面上形成有沟槽的带状部件A与传热翅片进行焊接而使之单元化,从而容易进行它们的焊接作业。其次,通过单元的传热翅片焊接在筒本体上,但由于单元的剖面为T字形状所以其两侧均开放,因此可以从外侧进行焊接作业。另外,在将带状部件B架在带状部件A、A之间进行焊接时也可从外侧焊接。据此,因为可全部从外侧进行焊接,所以能够容易地进行在外筒上形成有沟槽的屏蔽罐的组装作业。另外,因为无需铸造或弯曲加工就可在外筒的表面上形成沟槽,所以能够容易制造具有在表面上设有沟槽的外筒的屏蔽罐。
在接着的发明的屏蔽罐的制造方法中,首先,对在一个面上形成有沟槽的带状部件A与传热翅片进行焊接,从而容易进行焊接作业。其次,通过传热翅片将带状部件A焊接在筒本体上,但由于其剖面为T字形状所以其两侧均开放,因此可以从外侧进行焊接作业。另外,在焊接带状部件A、A彼此间时也可从外侧焊接。据此,因为可全部从外侧进行焊接,所以能够容易地进行在外筒上形成有沟槽的屏蔽罐的组装作业。另外,因为无需铸造或弯曲加工就可在外筒的表面上形成沟槽,所以能够容易制造具有在表面上设有沟槽的外筒的屏蔽罐。
在接着的发明的屏蔽罐的制造方法中,首先,对在外侧上形成有多个沟槽的环板A与传热翅片进行焊接而使之单元化,从而容易进行它们的焊接作业。其次,通过单元的传热翅片焊接在筒本体上,但由于单元的剖面为T字形状所以其两侧均开放,因此可以从外侧进行焊接作业。另外,在焊接环板A彼此间时也可从外侧焊接。据此,因为可全部从外侧进行焊接,所以能够容易地进行在外筒上形成有沟槽的屏蔽罐的组装作业。另外,因为无需铸造或弯曲加工就可在外筒的表面上形成沟槽,所以能够容易制造具有在表面上设有沟槽的外筒的屏蔽罐。
在接着的发明的屏蔽罐的制造方法中,在该屏蔽罐中,对在外侧上形成有多个沟槽的环板A与传热翅片进行焊接而使之单元化,从而通过单元的传热翅片焊接在筒本体上,因此,可以从处于开放状态的外侧进行焊接作业。接着,以将成形为环状的成形中子吸收体收到单元内的状态,从外侧焊接下一个单元并且将上述成形中子吸收体收到该单元内,再从外侧焊接环板A的端缘彼此间。据此,因为可全部从外侧进行焊接,所以能够容易地进行在外筒上形成有沟槽的屏蔽罐的组装作业。另外,因为无需铸造或弯曲加工就可在外筒的表面上形成沟槽,所以能够容易制造具有在表面上设有沟槽的外筒的屏蔽罐。
在接着的发明的屏蔽罐的制造方法中,由于使板与筒本体的外形的局部形状相配合来弯曲板,因此,可减少构成外筒的板状部件的个数,能够简化屏蔽罐的制造工序。
在接着的发明的屏蔽罐的制造方法中,由于使板与筒本体的外形的局部形状相配合来弯曲板,因此,可减少构成外筒的板状部件的个数,能够简化屏蔽罐的制造工序。
在接着的发明的屏蔽罐的制造方法中,对预先在表面形成有沟槽的板状部件进行弯曲加工,再在端部焊接该板状部件彼此间而制造圆筒状的外筒,然后,将该外筒嵌入到呈放射状设置传热翅片的筒本体后,焊接传热翅片的端部与外筒内面。这样,由于将板弯曲成圆弧状,所以适合制造具有剖面为圆形的筒本体的屏蔽罐的情况。
在接着的发明的屏蔽罐的制造方法中,在形成于带状部件等上的沟槽的排列方向上,以该沟槽的排列间距来排列多个切削工具,而在带状部件上同时形成多个沟槽。因此,能够大幅度地缩短在带状部件等上形成多个沟槽的工夫。尤其,在将多个带状部件组合起来构成外筒的情况下,因为能够高效地制造较多的形成有多个沟槽的带状部件,所以能够大幅度地缩短制造时间。
如上所述,本发明的屏蔽罐及屏蔽罐的制造方法,适于结束燃烧后的乏燃料聚集体的收容、贮存,尤其,适于高效地将乏燃料聚集体的衰变热放出到大气中的散热性能优越的屏蔽罐或其制造等。

Claims (31)

1.一种屏蔽罐,具有内部收容吊篮的筒本体,该吊篮形成有多个收容乏燃料聚集体的组件,在该筒本体的外周设有多个传热翅片,在该传热翅片的外周安装有外筒,并在传热翅片与外筒之间的空间中设置有中子吸收体,其特征在于:
在上述筒本体的表面上具有凸台部,
所述传热翅片相对所述凸台部焊接,
上述外筒是在其端缘部焊接多个带状部件而成的结构,该带状部件形成有多个朝向上述筒本体的轴向或周方向的至少一方的沟槽,
在一个带状部件的形成有上述沟槽的面的相反面焊接有上述传热翅片的单元以一定间隔多处焊接在所述筒本体表面,并且,在各个端缘部附近焊接有与上述带状部件相邻的其他的带状部件。
2.如权利要求1所述的屏蔽罐,其特征在于:在相邻的单元的带状部件彼此之间架设另外的带状部件并从外侧进行焊接。
3.如权利要求1所述的屏蔽罐,其特征在于:上述外筒是外侧形成有多个槽的多个带状部件在其端缘部焊接而成的结构。
4.如权利要求1所述的屏蔽罐,其特征在于:所述外筒对相邻的带状部件彼此间在其端缘部附近进行焊接。
5.如权利要求1~4中任一项所述的屏蔽罐,其特征在于:上述带状部件被弯曲形成为剖面山形或谷形。
6.如权利要求1~4中任一项所述的屏蔽罐,其特征在于:与上述沟槽的形成方向垂直的上述沟槽的剖面形状或与由上述沟槽区隔开的突起的形成方向垂直的上述突起的剖面形状中至少一方为圆弧状。
7.如权利要求1~4中任一项所述的屏蔽罐,其特征在于:上述沟槽的与形成方向垂直的剖面形状为上述外筒的径向外侧扩展的梯形形状。
8.如权利要求1~4中任一项所述的屏蔽罐,其特征在于:朝向上述筒本体的轴向的沟槽相对于上述筒本体的轴向倾斜。
9.如权利要求1~4中任一项所述的屏蔽罐,其特征在于:所述吊篮具有方管和元件,该元件与长方向垂直的剖面形状为L字状,并且在内侧面设有朝向长方向的突起部;
上述方管的外侧面与设在上述元件的内侧面的突起部的端部相抵接而构成收容乏燃料聚集体的组件,并且,通过使构成一个组件的方管的外侧面及构成该组件的元件的端部与构成其他的组件的元件的外侧面相抵接来组合上述组件彼此间,从而构成该吊篮。
10.如权利要求1~4中任一项所述的屏蔽罐,其特征在于:所述吊篮具有方管和元件,该元件与长方向垂直的剖面形状为L字状,并且在内侧面设有朝向长方向的突起部,而且外侧面被形成为平面;
上述方管的外侧面与设在上述元件的内侧面的突起部的端部相抵接而构成收容乏燃料聚集体的组件,并且,通过使构成一个组件的方管的外侧面及构成该组件的元件的端部与构成其他的组件的元件的外侧面以平面相抵接来组合上述组件彼此间,从而构成该吊篮。
11.如权利要求10所述的屏蔽罐,其特征在于:所述吊篮将上述元件的拐角部外侧在上述元件的长方向整个区域形成为平面,并且,与上述平面平行地将该元件的一方的端部形成为平面,以便与上述平面相组合,在组合上述组件时,通过使一个元件的拐角部外侧与其他的元件的上述一方的端部抵接而构成该吊篮。
12.如权利要求10所述的屏蔽罐,其特征在于:所述吊篮以与上述元件的长方向垂直的剖面成为阶梯状的方式形成上述元件的拐角部外侧、设置朝向上述元件的长方向的阶梯部,并且,以与形成为阶梯状的上述拐角部外侧的至少一阶梯部相咬合的方式将该元件的端部形成为阶梯状,在组合上述组件时,通过使一个元件的拐角部外侧与其他的元件的一方的端部咬合而构成该吊篮。
13.如权利要求1~4中任一项所述的屏蔽罐,其特征在于:所述吊篮具有方管和元件,该元件与长方向垂直的剖面形状为L字状,并且在外侧面设有朝向长方向的突起部;
在上述方管的内部配置上述元件,并且,使上述方管的内侧面与设在上述元件上的突起部的端部相抵接而构成收容乏燃料聚集体的组件,而且,通过将存在元件的一侧的方管外侧面与只有方管的壁面的方管的外侧面抵接来组合多个这些组件,从而构成吊篮。
14.如权利要求1~4中任一项所述的屏蔽罐,其特征在于:所述吊篮通过将多个方管组合起来而构成,该方管,将角部外侧形成为阶梯状,并且在侧面内部设置有间隔上述侧面外壁侧与内壁侧的空间;对接上述方管的角部外侧彼此间而呈交错状组合上述方管彼此间,并且,在上述方管内的空间及由上述方管的侧面所围成的空间中分别收容乏燃料聚集体。
15.如权利要求14所述的屏蔽罐,其特征在于:上述方管的角部外侧被形成为至少二阶梯的阶梯状。
16.如权利要求1~4中任一项所述的屏蔽罐,其特征在于:上述吊篮是,在具有中子吸收性能的矩形的板状部件的两边缘以一定间隔设置切口部的同时、以这些切口部彼此间相互插入的方式垂直交替重叠上述板状部件而构成的角剖面形状的吊篮;
将形成在上述筒本体内的内腔内形成为与上述吊篮的外形相符的形状,以大致紧密接触的状态插入上述吊篮的外周面,并且,成为构成上述吊篮的外侧的板状部件的角剖面形状的部分与上述内腔内面相接触的状态。
17.如权利要求1~4中任一项所述的屏蔽罐,其特征在于:上述吊篮是,在具有中子吸收性能的矩形的板状部件的两边缘以一定间隔设置切口部的同时、以这些切口部彼此间相互插入的方式垂直交替重叠上述板状部件而构成,并且外周面设置有传热板的角剖面形状的吊篮;
将形成在上述筒本体内的内腔内形成为与上述吊篮的外形相符的形状,并且使上述内腔的内形状成为与上述传热板大致紧密接触的状态。
18.一种屏蔽罐,具有内部收容吊篮的筒本体,该吊篮形成有多个收容乏燃料聚集体的组件,在该筒本体的外周设有多个传热翅片,在该传热翅片的外周安装有外筒,并在传热翅片与外筒之间的空间中设置有中子吸收体,其特征在于:
上述外筒是将多个环板沿该环板的轴方向焊接而成的结构,该环板表面具有多个朝向上述筒本体的轴向或与轴相垂直的方向的至少一方的沟槽,在上述环板的内面焊接环状的传热翅片而构成单元,通过上述传热翅片从开放侧将该单元焊接在筒本体上,并且,从外侧对相邻的单元的环板的端缘彼此间进行焊接。
19如权利要求18所述的屏蔽罐,其特征在于:在一个环板的两侧残留端缘部地焊接环状的传热翅片,所述单元以规定间隔焊接在所述筒本体上,并且,在相邻的单元的环板的端部彼此经由嵌入这些环板间的第二环板而从外侧进行焊接。
20一种屏蔽罐,具有内部收容吊篮的筒本体,该吊篮形成有多个收容乏燃料聚集体的组件,在该筒本体的外周设有多个传热翅片,在该传热翅片的外周安装有外筒,并在传热翅片与外筒之间的空间中设置有中子吸收体,其特征在于:
上述外筒是在各个端部彼此间焊接多个板状部件而构成的,该板状部件形成有多个朝向上述筒本体的轴向或周方向的至少一方的沟槽,并且,在各个上述板状部件上安装至少1个上述传热翅片。
21.一种屏蔽罐,具有内部收容吊篮的筒本体,该吊篮形成有多个收容乏燃料聚集体的组件,在该筒本体的外周设有多个传热翅片,在该传热翅片的外周安装有外筒,并在传热翅片与外筒之间的空间中设置有中子吸收体,其特征在于:
在上述外筒上形成有多个朝向上述筒本体的轴向或周方向的至少一方的沟槽,与上述沟槽的形成方向垂直的上述沟槽的剖面形状或与由上述沟槽区隔开的突起的形成方向垂直的上述突起的剖面形状中至少一方为圆弧状。
22.一种屏蔽罐,具有内部收容吊篮的筒本体,该吊篮形成有多个收容乏燃料聚集体的组件,在该筒本体的外周设有多个传热翅片,在该传热翅片的外周安装有外筒,并在传热翅片与外筒之间的空间中设置有中子吸收体,其特征在于:
在上述外筒上形成有多个朝向上述筒本体的轴向或周方向的至少一方的沟槽,与上述沟槽的形成方向垂直的上述沟槽的剖面形状为上述外筒的径向外侧扩展的梯形形状。
23.一种屏蔽罐的制造方法,该屏蔽罐具有收容乏燃料聚集体的筒本体、该筒本体的外周设置的多个传热翅片、在该传热翅片的外周安装的外筒,其特征在于,包括:
在上述筒本体的表面上形成凸台部的工序;
在带状部件A及带状部件B的一面上形成朝向上述屏蔽罐的筒本体的轴向或周方向的至少一方的沟槽的工序;
在上述带状部件A的形成有上述沟槽的相反面的两侧残留端缘部地焊接传热翅片而形成单元的工序;
将多个单元的上述上述传热翅片从单元外侧以一定间隔焊接在上述筒本体上的工序;
在上述带状部件A与相邻的带状部件A之间嵌入带状部件B,并在带状部件A、B各自的端缘部附近从外侧进行焊接的工序。
24.如权利要求23所述的屏蔽罐的制造方法,其特征在于,具有在相邻单元的上述带状部件A与带状部件A之间架设另外的带状部件B并从外侧进行焊接的工序。
25.如权利要求23所述的屏蔽罐的制造方法,其特征在于,具有在其端缘部附近对相邻的带状部件A彼此间进行焊接的工序。
26.如权利要求23~25中任一项所述的屏蔽罐的制造方法,其特征在于,在上述沟槽的排列方向以上述沟槽的排列间距排列多个切削工具,而在上述带状部件或板状部件上同时形成多个上述沟槽。
27.一种屏蔽罐的制造方法,该屏蔽罐具有收容乏燃料聚集体的筒本体、该筒本体的外周设置的多个传热翅片、在该传热翅片的外周安装的外筒,其特征在于,包括:
在带状部件的一面上形成朝向上述筒本体的轴向或周方向的至少一方的沟槽的工序;
以形成有上述沟槽的面处于外侧的方式弯曲上述带状部件,并焊接该带状部件的长方向的两端缘部而形成环状的环板A的工序;
在该环板A的内面大致中央部焊接环状的传热翅片而形成单元的工序;
将该单元通过传热翅片从开放侧沿轴向焊接在筒本体上的工序;
将下一个单元通过传热翅片从开放侧沿轴向焊接在筒本体上的同时,从外侧对相邻的环板A的端缘彼此间进行焊接的工序。
28.如权利要求27所述的屏蔽罐的制造方法,其特征在于:
在将所述单元通过传热翅片从开放侧沿轴向焊接在筒本体上的工序后将成形为环状的成形中子吸收体的大致一半收入单元内的工序;
在将下一个单元通过传热翅片从开放侧沿轴向焊接在筒本体上的同时,从外侧对相邻的环板A的端缘彼此间进行焊接的工序后将上述成形的成形中子吸收体的剩余一半收入单元内的工序。
29.一种屏蔽罐的制造方法,该屏蔽罐具有收容乏燃料聚集体的筒本体、该筒本体的外周设置的多个传热翅片、在该传热翅片的外周安装的外筒,其特征在于,包括:
在用于构成外筒的板状部件的一面上形成多个朝向上述屏蔽罐的轴向或周方向的至少一方的沟槽的工序;
以形成有上述多个沟槽的面位于上述筒本体的外侧的方式,配合上述筒本体的外形的局部形状来弯曲成形上述板状部件的工序;
接合弯曲成形后的上述板状部件的端部彼此间,而构成筒状的外筒的工序;
将上述外筒嵌入上述筒本体外的工序;
通过上述传热翅片来连结上述外筒的内面与上述筒本体的外面的工序。
30.如权利要求29所述的屏蔽罐的制造方法,其特征在于:包括通过上述传热翅片来连结弯曲成形后的上述板状部件的形成有上述沟槽的面的相反面和上述筒本体的外面的工序,
通过上述传热翅片来接合安装在上述筒本体上的上述板状部件的端部彼此间,而构成筒状的外筒。
31.如权利要求29所述的屏蔽罐的制造方法,其特征在于:
配合上述筒本体的外形的局部形状来弯曲成形上述板状部件的工序中,以形成有上述多个沟槽的面位于外侧的方式,将上述板状部件弯曲成圆弧状,
所述多个传热翅片事先将上述外筒嵌入预先朝向上述筒本体的外周部呈放射状设置,焊接上述外筒的内面与上述传热翅片的端部。
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