JP2001083291A - キャスク用緩衝体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 キャスク本体に要求される耐衝撃性能を低減
するとともに、必要最小限の大きさでキャスクに対する
緩衝作用を十分に行うこと。 【解決手段】 キャスク本体１００の軸方向に木目をも
ち、バルサ材で構成される緩衝材１１９ａと、キャスク
本体１００の軸方向に木目をもち、レッドウッド材で構
成される緩衝材１１９ｂと、キャスク本体１００の軸に
対して垂直な方向に木目をもち、レッドウッド材で構成
される緩衝材１１９ｃとからなる緩衝体１１８を備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、燃焼を終えた使
用済み核燃料集合体を収容、貯蔵するキャスクを保護す
る緩衝体に関し、特に木材を効果的に用いた構造によっ
てキャスクを保護する緩衝体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】核燃料サイクルの終期にあって燃焼を終
え使用できなくなった核燃料集合体を、使用済み核燃料
という。使用済み核燃料は、ＦＰなど高放射能物質を含
むので熱的に冷却する必要があるから、原子力発電所の
冷却ピットで所定期間（３〜６ヶ月間）冷却される。そ
の後、遮蔽容器であるキャスクに収納され、トラックや
船舶等で再処理施設に搬送、貯蔵される。

【０００３】キャスクがトラック等によって再処理施設
に搬送される場合、キャスク自体が使用済み核燃料の容
器であり、しかもその重量が１００ｔｏｎ程度もあるた
め、キャスクの破壊は、大きな事故を引き起こす。この
ため、キャスク本体は、その両端面に緩衝体によって覆
われて保護される。たとえば、図８は、トラック輸送中
におけるキャスクの状態を示す図である。図８におい
て、円柱形状のキャスク本体５００は、緩衝体５１４に
よってキャスク本体５００の両端が覆われ、トレーラ上
に固定された輸送架台６０１上に配置固定される。

【０００４】また、トラックや船舶への搬送作業中にお
いても、当然キャスク本体５００に緩衝体５１４が取り
付けられる。図９に示すように、キャスク本体５００に
は、搬送作業を行うためのトラニオン５１３を有し、ク
レーン等の吊具６０２をトラニオン５１３に掛止するこ
とによってキャスクが搬送される。なお、緩衝体５１４
は、着脱可能である。

【０００５】ここで、キャスクの構造について説明す
る。使用済み核燃料集合体をキャスク内に収容するにあ
たっては、バスケットと称する格子状断面を有する保持
要素を用いる。この使用済み核燃料集合体は、バスケッ
トに形成した複数の収納空間であるセルに１体ずつ挿入
され、これによって、輸送中の振動などに対する適切な
保持力を確保している。キャスクの従来例としては、
「原子力ｅｙｅ」（平成１０年４月１日発行：日刊工業
出版プロダクション）や特開昭６２−２４２７２５号公
報などにて様々な種類のものが開示されている。

【０００６】図１０は、キャスクの一例を示す斜視図で
ある。キャスク本体５００は、筒形状の胴本体５０１
と、胴本体５０１の外周に設けた中性子遮蔽体であるレ
ジン５０２と、その外筒５０３、底部５０４および蓋部
５０５から構成されている。胴本体５０１および底部５
０４は、γ線遮蔽体である炭素鋼製の鍛造品である。ま
た、蓋部５０５は、ステンレス製等の一次蓋５０６およ
び二次蓋５０７からなる。胴本体５０１と底部５０４
は、突き合わせ溶接によって結合してある。一次蓋５０
６および二次蓋５０７は、胴本体５０１に対してステン
レス製等のボルトによって固定されている。蓋部５０５
と胴本体５０１との間には、金属製のＯリングが介在
し、内部の気密を保持している。

【０００７】胴本体５０１と外筒５０３との間には、熱
伝導を行う複数の内部フィン５０８が設けられている。
内部フィン５０８は、熱伝導効率を高めるため、その材
料には銅を用いる。レジン５０２は、この内部フィン５
０８によって形成される空間に流動状態で注入され、熱
硬化反応等で固化形成する。バスケット５０９は、６９
本の角パイプ５１０を束状に集合させた構造であり、胴
本体５０１のキャビティ５１１内に拘束状態で挿入して
ある。

【０００８】角パイプ５１０は、挿入した使用済み核燃
料集合体が臨界に達しないように中性子吸収材（ホウ
素：Ｂ）を混合したアルミニウム合金からなる。キャス
ク本体５００の両側には、キャスク本体５００を吊り下
げるためのトラニオン５１３が設けられている（一方の
みを図示）。また、キャスク本体５００の両端部には、
内部に緩衝材として木材などを組み込んだ緩衝体５１４
が取り付けられている（一方のみを図示）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の緩衝
体５１４は、全て同一の木材あるいは高分子材料で構成
されていた。しかし、緩衝体５１４が衝撃力からキャス
クを保護する場合、全て同一方向から衝撃力が加わると
は限らない。たとえば、キャスクが落下する場合を考え
ると、キャスクの軸方向から大きな衝撃力が加わる場合
もあるし、キャスクの軸に垂直な方向から大きな衝撃力
が加わる場合もあり、さらには、キャスクに軸に対して
斜めの方向から、すなわち緩衝体５１４のコーナ部分か
ら衝撃力が加わる場合もある。したがって、木目の方向
によって異なる圧縮力を有する木材によって緩衝体５１
４を構成する場合、同一の木材によって構成すること
は、様々な方向からの衝撃力を緩和することが困難とな
る。

【００１０】この場合、同一の木材を用いて緩衝体を構
成する場合に、強い圧縮力を有する木目の方向を衝撃力
が加わる方向の向けることが考えられるが、全ての方向
からの衝撃力が同一であるとは限らず、落下するキャス
クの方向によって加わる衝撃力は異なるものとなる。し
たがって、たとえ木目の方向を異ならせても、同一の木
材を用いるかぎり、緩衝作用に限界があるという問題点
があった。

【００１１】なお、緩衝体の性能は、「クラッシュ代
（しろ）」と「衝撃エネルギーの吸収量」とによって決
まる。クラッシュ代を小さくすることによって運搬形態
におけるキャスク全体の大きさを小さくすることがで
き、衝撃エネルギーの吸収量を大きくすることによって
キャスク本体に要求される耐衝撃性能を低減することが
できる。したがって、緩衝体としては、許容されるクラ
ッシュ代の範囲内で衝撃エネルギーの吸収量を大きくで
きることが望ましい。

【００１２】この発明は、上記に鑑みてなされたもの
で、キャスク本体に要求される耐衝撃性能を低減すると
ともに、必要最小限の大きさでキャスクに対する緩衝作
用を十分に行うことができるキャスク用緩衝体を提供す
ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１にかかるキャスク用緩衝体は、略円柱形状
をなすキャスク本体の両端面部分および両端面部分側の
一部周面をそれぞれ厚みを持たせて外装し、前記キャス
ク本体を保護するキャスク用緩衝体において、前記キャ
スク本体の軸方向に衝撃吸収能力が高い第１の材によっ
て前記キャスク本体の両端面部分の領域を超えない範囲
で該両端面部分の一部をそれぞれ円盤状に外装する円盤
部材と、前記キャスク本体の軸方向に衝撃吸収能力が高
い第２の材によって前記キャスク本体の両端面部分の領
域を超え、前記円盤部材の外周をそれぞれ円筒状に外装
する第１の円筒部材と、前記キャスク本体の軸に対して
垂直な方向に衝撃吸収能力が高い第３の材によって前記
第１の円筒部材と同一の半径を有し、前記キャスク本体
の両端面部分側の一部周面をそれぞれ円筒状に外装する
第２の円筒部材と、を備えたことを特徴とする。

【００１４】この発明によれば、第２の円筒部材が、キ
ャスク本体の軸に対して垂直な方向に緩衝能力の高い第
３の材によって第１の円筒部材と同一の半径を有し、キ
ャスク本体の両端面部分側の一部周面をそれぞれ円筒状
に外装され、キャスク本体の軸に垂直な方向からの衝撃
力を主として吸収し、第１の円筒部材および円盤部材に
よって、キャスク本体の軸方向からの衝撃力を吸収し、
あらゆる方向からの衝撃に対しても衝撃を緩衝するよう
にしている。

【００１５】また、請求項２にかかるキャスク用緩衝体
は、略円柱形状をなすキャスク本体の両端面部分および
両端面部分側の一部周面をそれぞれ厚みを持たせて外装
し、前記キャスク本体を保護するキャスク用緩衝体にお
いて、前記キャスク本体の軸方向に衝撃吸収能力が高い
第１の材によって前記キャスク本体の両端面部分の領域
を超えない範囲で該両端面部分の一部をそれぞれ円盤状
に外装する円盤部材と、前記キャスク本体の軸に対して
垂直な方向に衝撃吸収能力が高い第２の材によって前記
キャスク本体の両端面部分の領域を超え、前記円盤部材
の外周をそれぞれ円筒状に外装する第１の円筒部材と、
前記キャスク本体の軸に対して垂直な方向に衝撃吸収能
力が高い第３の材によって前記第１の円筒部材と同一の
半径を有し、前記キャスク本体の両端面部分側の一部周
面をそれぞれ円筒状に外装する第２の円筒部材と、を備
えたことを特徴とする。

【００１６】この発明によれば、第２の円筒部材が、キ
ャスク本体の軸に対して垂直な方向に衝撃吸収能力が高
い第３の材によって第１の円筒部材と同一の半径を有
し、キャスク本体の両端面部分側の一部周面をそれぞれ
円筒状に外装され、キャスク本体の軸に垂直な方向から
の衝撃力を主として吸収し、第１の円筒部材および円盤
部材によって、キャスク本体の軸方向からの衝撃力を吸
収し、あらゆる方向からの衝撃に対しても衝撃を緩衝す
るようにしている。

【００１７】また、請求項３にかかるキャスク用緩衝体
は、略円柱形状をなすキャスク本体の両端面部分および
両端面部分側の一部周面をそれぞれ厚みを持たせて外装
し、前記キャスク本体を保護するキャスク用緩衝体にお
いて、前記キャスク本体の軸方向に木目をもつ第１の材
によって前記キャスク本体の両端面部分の領域を超えな
い範囲で該両端面部分の一部をそれぞれ円盤状に外装す
る円盤部材と、前記キャスク本体の軸方向に木目をもつ
第２の材によって前記キャスク本体の両端面部分の領域
を超え、前記円盤部材の外周をそれぞれ円筒状に外装す
る第１の円筒部材と、前記キャスク本体の軸に対して垂
直な方向に木目をもつ第３の材によって前記第１の円筒
部材と同一の半径を有し、前記キャスク本体の両端面部
分側の一部周面をそれぞれ円筒状に外装する第２の円筒
部材と、を備えたことを特徴とする。

【００１８】この発明によれば、第２の円筒部材が、キ
ャスク本体の軸に対して垂直な方向に木目をもつ第３の
材によって第１の円筒部材と同一の半径を有し、キャス
ク本体の両端面部分側の一部周面をそれぞれ円筒状に外
装され、キャスク本体の軸に垂直な方向からの衝撃力を
主として吸収し、第１の円筒部材および円盤部材によっ
て、キャスク本体の軸方向からの衝撃力を吸収し、あら
ゆる方向からの衝撃に対しても衝撃を緩衝するようにし
ている。

【００１９】また、請求項４にかかる発明によれば、略
円柱形状をなすキャスク本体の両端面部分および両端面
部分側の一部周面をそれぞれ厚みを持たせて外装し、前
記キャスク本体を保護するキャスク用緩衝体において、
前記キャスク本体の軸方向に木目をもつ第１の材によっ
て前記キャスク本体の両端面部分の領域を超えない範囲
で該両端面部分の一部をそれぞれ円盤状に外装する円盤
部材と、前記キャスク本体の軸に対して垂直な方向に木
目をもつ第２の材によって前記キャスク本体の両端面部
分の領域を超え、前記円盤部材の外周をそれぞれ円筒状
に外装する第１の円筒部材と、前記キャスク本体の軸に
対して垂直な方向に木目をもつ第３の材によって前記第
１の円筒部材と同一の半径を有し、前記キャスク本体の
両端面部分側の一部周面をそれぞれ円筒状に外装する第
２の円筒部材と、を備えたことを特徴とする。

【００２０】この発明によれば、第２の円筒部材が、キ
ャスク本体の軸に対して垂直な方向に木目をもつ第３の
材によって第１の円筒部材と同一の半径を有し、キャス
ク本体の両端面部分側の一部周面をそれぞれ円筒状に外
装され、キャスク本体の軸に垂直な方向からの衝撃力を
主として吸収し、第１の円筒部材および円盤部材によっ
て、キャスク本体の軸方向からの衝撃力を吸収し、あら
ゆる方向からの衝撃に対しても衝撃を緩衝するようにし
ている。

【００２１】また、請求項５にかかるキャスク用緩衝体
は、上記の発明において、前記第２および前記第３の材
は、前記第１の材に比して圧縮強度が高いことを特徴と
する。

【００２２】この発明によれば、キャスク本体にかかる
衝撃は、キャスク本体の端部周縁部分に加えられるが、
第２および第３の材が、前記第１の材に比して圧縮強度
が高い材としているので、あらゆる方向からの衝撃に対
しても衝撃を緩衝することができる。

【００２３】また、請求項６にかかるキャスク用緩衝体
は、上記の発明において、前記第２および第３の材は、
所定の衝撃力以上で衝撃吸収能力が高いことを特徴とす
る。

【００２４】この発明によれば、キャスク本体にかかる
衝撃は、キャスク本体の端部周縁部分に加えられるが、
第２および第３の材が、所定の衝撃力以上で衝撃吸収能
力が高い木材し、あらゆる方向からの衝撃に対しても衝
撃を緩衝する。

【００２５】また、請求項７にかかるキャスク用緩衝体
は、上記の発明において、前記第１の材は、前記第２お
よび第３の材と異なる種類の材であることを特徴とす
る。

【００２６】この発明によれば、第１の材を、第２およ
び第３の材と異なる種類の材として構成し、たとえば要
求を満足させるべく、衝撃吸収能力の高い第２および第
３の材を異ならせて用いることによって、あらゆる方向
からの衝撃に対しても衝撃を緩衝することができる。

【００２７】また、請求項８にかかるキャスク用緩衝体
は、上記の発明において、前記第２および第３の材は、
同一種類の材であることを特徴とする。

【００２８】この発明によれば、第２および第３の材を
同一種類の材とし、たとえば衝撃吸収能力の高い種類の
同一材を第２および第３の材として用いることによっ
て、あらゆる方向からの衝撃に対しても要求を満足させ
て、衝撃を緩衝することができる。

【００２９】また、請求項９にかかるキャスク用緩衝体
は、上記の発明において、前記第１の材は、バルサ材で
あり、前記第２および第３の材は、レッドウッド、米
杉、米ヒバ、ポリウレタンフォーム、あるいは発泡スチ
ロールであることを特徴とする。

【００３０】この発明によれば、第１の材をバルサ材と
し、第２および第３の材をレッドウッド、米杉、米ヒバ
等の木材あるいはポリウレタンフォーム、発泡スチロー
ル等の高分子材料として、あらゆる方向からの衝撃に対
しても衝撃を緩衝することができる緩衝体を具体的に実
現することができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、この
発明にかかるキャスク用緩衝体の好適な実施の形態を詳
細に説明する。なお、実施の形態によりこの発明が限定
されるものではない。

【００３２】図１は、この発明の実施の形態であるキャ
スクを示す斜視図である。図２は、図１に示したキャス
クの径方向断面図である。図３は、図１に示したキャス
クの軸方向断面図である。キャスク本体１００は、胴本
体１０１のキャビティ１０２内面をバスケット１３０の
外周形状に合わせて機械加工したものである。キャビテ
ィ１０２内面の機械加工は、専用の加工装置によってフ
ライス加工する。胴本体１０１および底板１０４は、γ
線遮蔽機能を有する炭素鋼製の鍛造品である。なお、炭
素鋼の代わりにステンレス鋼を用いることもできる。胴
本体１０１と底板１０４は溶接によって結合する。ま
た、耐圧容器としての密閉性能を確保するため、一次蓋
１１０と胴本体１０１との間には金属ガスケットを設け
ておく。

【００３３】胴本体１０１と外筒１０５との間には、水
素を多く含有する高分子材料であって中性子遮蔽機能を
有するレジン１０６が充填されている。また、胴本体１
０１と外筒１０５との間には、熱伝導を行う複数の銅製
内部フィン１０７が溶接されており、レジン１０６は、
内部フィン１０７によって形成される空間に流動状態で
注入され、熱硬化反応等で固化される。

【００３４】なお、内部フィン１０７は、放熱を均一に
行うため、熱量の多い部分に高い密度で設けるようにす
るのが好ましい。また、レジン１０６と外筒１０５との
間には、数ｍｍの熱膨張しろ１０８が設けられる。熱膨
張しろ１０８は、ホットメルト接着剤等にヒーターを埋
め込んだ消失型を外筒１０５内面に配し、レジン１０６
を注入固化した後、ヒーターを加熱して溶融排出するこ
とによって形成する。

【００３５】蓋部１０９は、一次蓋１１０と二次蓋１１
１によって構成される。一次蓋１１０は、γ線を遮蔽す
るステンレス鋼または炭素鋼からなる円盤形状である。
また、二次蓋１１１も、ステンレス鋼製または炭素鋼製
の円盤形状であるが、その上面には、中性子遮蔽体とし
てレジン１１２が封入されている。一次蓋１１０および
二次蓋１１１は、ステンレス鋼製または炭素鋼製のボル
ト１１３によって胴本体１０１に取り付けられている。
さらに、一次蓋１１０および二次蓋１１１と胴本体１０
１との間には、それぞれ金属ガスケットが設けられ、内
部の密封性を保持している。また、蓋部１０９の周囲に
は、レジン１１４を封入した補助遮蔽体１１５が設けら
れている。

【００３６】バスケット１３０は、使用済み核燃料集合
体を収容するセル１３１を構成する６９本の角パイプ１
３２からなる。角パイプ１３２には、ＡｌまたはＡｌ合
金粉末に中性子吸収性能をもつＢまたはＢ化合物の粉末
を添加したアルミニウム複合材またはアルミニウム合金
を用いる。また、中性子吸収材としては、ボロンの他に
カドミウムを用いることができる。なお、角パルプ１３
２は、押出成形によって生成される。

【００３７】一方、キャスク本体１００の両側には、キ
ャスク本体１００を吊り下げるためのトラニオン１１７
が設けられている。なお、図１では、補助遮蔽体１１５
を設けたものを示したが、キャスク本体１００の搬送時
には、補助遮蔽体１１５を取り外して緩衝体１１８を取
り付ける。緩衝体１１８は、ステンレス鋼材によって作
成された外筒１２０内にレッドウッド材、ファープライ
ウッド材、米ヒバ、バルサ材等の木材によって構成する
緩衝材１１９ａ〜１１９ｃを組み込んだ構造である。

【００３８】緩衝体１１８の緩衝材１１９ａは、キャス
ク本体１００の軸中心からキャスク本体１００の半径を
超えない半径をもつ円盤状のバルサ材によって構成さ
れ、キャスク本体１００の両端面を外装する。緩衝材１
１９ｂは、緩衝材１１９ａと同じ厚みを有し、キャスク
本体１００の半径を超えて緩衝材１１９ａの外周を円筒
状に外装し、レッドウッド材によって構成される。

【００３９】また、緩衝材１１９ｃは、キャスク本体１
１０の両端面側の一部をそれぞれ外装し、緩衝材１１９
ｂと同じ半径をもつ円筒状をなし、レッドウッド材によ
って構成される。これら緩衝材１１９ａ〜１１９ｃは、
密に結合し、キャスク本体１００の両端部を厚みをもっ
てキャップする形状となる。ここで、図１および図２に
示す緩衝材１１９ａ〜１１９ｃの矢印は、各木材の木目
の方向を示している。木目の方向とは、柱状樹木の軸方
向をいう。木目の方向には、木材の繊維が延びているた
め、木目の方向からの衝撃力に対して大きな衝撃吸収能
力を発揮することになる。

【００４０】緩衝材１１９ａを構成するバルサ材は、柔
らかい材質であり、レッドウッド材に比して低い圧縮能
力を有する。緩衝材１１９ａをバルサ材とし、緩衝材１
１９ｂ，１１９ｃをレッドウッド材としたのは、緩衝材
１１９ｂ，１１９ｃの部位がキャスク本体１００端面の
周縁近傍に位置し、この部分に、あらゆる方向からの衝
撃力がほとんど加わり、この部分を緩衝能力を重要視す
ることによって、大きな衝撃力に対するキャスク本体１
００の保護が可能となるからである。

【００４１】緩衝材１１９ａの木目の方向をキャスク本
体１００の軸方向としたのは、この緩衝材１１９ａの緩
衝機能の発揮が、キャスク本体１００の略軸方向からの
衝撃力に対するものだからである。また、緩衝材１１９
ｂの木目の方向をキャスク本体１００の軸方向としたの
は、緩衝材１１９ａの衝撃吸収能力を加味し、主とし
て、キャスク本体１００の軸方向からの衝撃力を吸収す
るためである。また、緩衝材１１９ｃの木目の方向をキ
ャスク本体１００の軸方向に垂直な方向としたのは、緩
衝材１１９ｃを主として、キャスク本体１００の軸方向
に垂直な方向からの衝撃力を吸収するためである。

【００４２】ここで、この実施の形態による具体的な緩
衝能力のシミュレーション結果について説明する。図４
は、この実施の形態におけるキャスク用緩衝体を施した
キャスクを落下した場合における緩衝能力を説明する図
である。図４（ａ）は、各緩衝材１１９ａ〜１１９ｃに
適用する木目の方向と木材の種類を示した図であり、上
述した実施の形態に対応する構造を示している。なお、
領域Ａ〜Ｃは、それぞれ緩衝材１１９ａ〜１１９ｃの領
域に対応している。

【００４３】図４（ｂ）は、緩衝体１１８を有したキャ
スク本体１００を水平落下、垂直落下（キャスク本体１
００の軸方向を落下方向して落下）、およびコーナ落下
（キャスク本体１００の重心とコーナとを結ぶ線が鉛直
方向に一致する状態での落下）に対する、加速度と変形
量との関係を示す図である。また、図４（ｃ）は、水平
落下、垂直落下、コーナ落下をシミュレーションしたと
きの加速度、変形量、および許容変形量の関係を示す図
である。

【００４４】図４（ｃ）において、垂直落下のときの加
速度が最も大きいが、変形量は最も小さい。これは、緩
衝材１１９ａ，１１９ｂの緩衝面積が大きいからであ
る。まら、許容変形量とは、緩衝材１１９ａから１１９
ｃの変形が許容される値であり、この値を超えるとキャ
スク本体１００に直接力が加わり、キャスク本体１００
を破壊する可能性があることを意味する。ここで、良い
緩衝材とは、加速度が加わっているいるにもかかわら
ず、変形することによって衝撃力を吸収できる材料であ
る。

【００４５】図４（ｂ）を参照すると、変形量の変化に
対して加速度の値が、ほとんど変化しない平坦な特性を
示す場合に、緩衝能力が高いといえる。一方、この平坦
な特性を示すのは、被緩衝対象のキャスク本体１００が
許容する許容変形量を超えない範囲であることが必要で
ある。したがって、衝撃方向に対する許容変形量を満足
する範囲内で、図４（ｂ）に示す特性が平坦な特性とな
ることが望ましい。この点、この実施の形態によるシミ
ュレーション結果は、要求を満足していることになる。
しかも、加速度は、垂直落下時における最大５０Ｇ程度
であり、キャスク本体１００自体の耐衝撃構造の強化を
低減することが可能となる。

【００４６】これに対して、図５は、この実施の形態の
変形例であり、緩衝材１１９ｂの木目の方向を緩衝材１
１９ｃと同じ方向にした場合における衝撃能力のシミュ
レーション結果である。実施の形態とほぼ同様な結果を
得ることができる。

【００４７】なお、図６は、緩衝材１１９ｂ，１１９ｃ
の木目の方向をいずれも、緩衝材１１９ａと同じ方向に
した場合における衝撃能力のシミュレーション結果であ
る。図６では、水平落下時における変形量が許容変形量
を超えている。したがって、キャスク本体１００に対し
て大きな衝撃が加わったことになる。これは、緩衝材１
１９ｂ，１１９ｃにレッドウッド材を用いても、木目の
方向を緩衝能力の低い木目の方向に配置した場合には、
衝撃を吸収できないことを意味する。

【００４８】図７は、木目の方向を変えた場合における
レッドウッド材単体の圧力と変形量との関係を示す図で
ある。図７に示すように、木目の方向から圧力をかけた
（平行）の場合、変形のみが発生して衝撃力を良好に吸
収する平坦な特性を有するが、逆に、木目の方向に対し
て垂直な方向から圧力をかけた場合、平行の場合に比較
して平坦な特性を示さない。この結果、図６に示した特
性が生じたものと考えられる。

【００４９】したがって、レッドウッド材、米ヒバ材、
ファープライウッド材に限らず、米杉、バルサ材等も含
め、上述した木目の特性を有する木材を選択することに
よって、この実施の形態と同様な作用効果を得ることが
できる。なお、緩衝材１１９ｂ，１１９ｃは、必ずしも
同一の種類の木材を用いる必要なない。

【００５０】この実施の形態によれば、キャスク本体１
００の両端部周縁近傍の緩衝材１１９ｂ，１１９ｃに用
いる木材と、端部中央部分の緩衝材１１９ａに用いる木
材との種類を異ならせ、緩衝材１１９ａに比して圧縮強
度の高い緩衝材１１９ｃの木目の方向を少なくとも、キ
ャスク本体１００の軸方向と同じ木目の方向を有する緩
衝材１１９ａの木目の方向と異ならせるようにしている
ので、あらゆる方向からの衝撃力に対しても高い緩衝能
力を発揮し、キャスク本体１００に要求される耐衝撃性
能を低減するとともに、キャスク本体１００を保護する
ことができる。

【００５１】なお、上述した実施の形態では、緩衝体１
１８の材として木材を中心として述べたが、これに限ら
ず、選択される木材と同様な機能を有する材であれば、
ポリウレタンフォームや発泡スチロール等の高分子材料
であってもよい。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明にかかる
キャスク用緩衝体（請求項１）によれば、第２の円筒部
材が、キャスク本体の軸に対して垂直な方向に緩衝能力
の高い第３の材によって第１の円筒部材と同一の半径を
有し、キャスク本体の両端面部分側の一部周面をそれぞ
れ円筒状に外装され、キャスク本体の軸に垂直な方向か
らの衝撃力を主として吸収し、第１の円筒部材および円
盤部材によって、キャスク本体の軸方向からの衝撃力を
吸収し、あらゆる方向からの衝撃に対しても衝撃を緩衝
するようにしているので、キャスク本体に要求される耐
衝撃性能を低減でき、キャスク本体を衝撃から確実に保
護することができるという効果を奏する。

【００５３】また、この発明にかかるキャスク用緩衝体
（請求項２）によれば、第２の円筒部材が、キャスク本
体の軸に対して垂直な方向に衝撃吸収能力が高い第３の
材によって第１の円筒部材と同一の半径を有し、キャス
ク本体の両端面部分側の一部周面をそれぞれ円筒状に外
装され、キャスク本体の軸に垂直な方向からの衝撃力を
主として吸収し、第１の円筒部材および円盤部材によっ
て、キャスク本体の軸方向からの衝撃力を吸収し、あら
ゆる方向からの衝撃に対しても衝撃を緩衝するようにし
ているので、キャスク本体に要求される耐衝撃性能を低
減でき、キャスク本体を衝撃から確実に保護することが
できるという効果を奏する。

【００５４】また、この発明にかかるキャスク用緩衝体
（請求項３）によれば、第２の円筒部材が、キャスク本
体の軸に対して垂直な方向に木目をもつ第３の材によっ
て第１の円筒部材と同一の半径を有し、キャスク本体の
両端面部分側の一部周面をそれぞれ円筒状に外装され、
キャスク本体の軸に垂直な方向からの衝撃力を主として
吸収し、第１の円筒部材および円盤部材によって、キャ
スク本体の軸方向からの衝撃力を吸収し、あらゆる方向
からの衝撃に対しても衝撃を緩衝するようにしているの
で、キャスク本体に要求される耐衝撃性能を低減でき、
キャスク本体を衝撃から確実に保護することができると
いう効果を奏する。

【００５５】また、この発明にかかるキャスク用緩衝体
（請求項４）によれば、第２の円筒部材が、キャスク本
体の軸に対して垂直な方向に木目をもつ第３の材によっ
て第１の円筒部材と同一の半径を有し、キャスク本体の
両端面部分側の一部周面をそれぞれ円筒状に外装され、
キャスク本体の軸に垂直な方向からの衝撃力を主として
吸収し、第１の円筒部材および円盤部材によって、キャ
スク本体の軸方向からの衝撃力を吸収し、あらゆる方向
からの衝撃に対しても衝撃を緩衝するようにしているの
で、キャスク本体に要求される耐衝撃性能を低減でき、
キャスク本体を衝撃から確実に保護することができると
いう効果を奏する。

【００５６】また、この発明にかかるキャスク用緩衝体
（請求項５）によれば、キャスク本体にかかる衝撃は、
キャスク本体の端部周縁部分に加えられるが、第２およ
び第３の材が、前記第１の材に比して圧縮強度が高い材
としているので、あらゆる方向からの衝撃に対しても衝
撃を緩衝することができるため、キャスク本体に要求さ
れる耐衝撃性能を低減でき、キャスク本体を衝撃から確
実に保護することができるという効果を奏する。

【００５７】また、この発明にかかるキャスク用緩衝体
（請求項６）によれば、キャスク本体にかかる衝撃は、
キャスク本体の端部周縁部分に加えられるが、第２およ
び第３の材が、所定の衝撃力以上で衝撃吸収能力が高い
材とし、あらゆる方向からの衝撃に対しても衝撃を緩衝
するため、キャスク本体に要求される耐衝撃性能を低減
でき、キャスク本体を衝撃から確実に保護することがで
きるという効果を奏する。

【００５８】また、この発明にかかるキャスク用緩衝体
（請求項７）によれば、第１の材を、第２および第３の
材と異なる種類の材として構成し、たとえば要求を満足
させるべく、衝撃吸収能力の高い第２および第３の材を
異ならせて用いることによって、あらゆる方向からの衝
撃に対しても衝撃を緩衝することができ、キャスク本体
に要求される耐衝撃性能を低減でき、キャスク本体を衝
撃から確実に保護することができるという効果を奏す
る。

【００５９】また、この発明にかかるキャスク用緩衝体
（請求項８）によれば、第２および第３の材を同一種類
の材とし、たとえば衝撃吸収能力の高い種類の同一材を
第２および第３の材として用いることによって、あらゆ
る方向からの衝撃に対しても要求を満足させて、衝撃を
緩衝することができるため、キャスク本体に要求される
耐衝撃性能を低減でき、キャスク本体を衝撃から確実に
保護することができるという効果を奏する。

【００６０】また、この発明にかかるキャスク用緩衝体
（請求項９）によれば、第１の材をバルサ材とし、第２
および第３の材をレッドウッド、米杉、米ヒバ等の木材
あるいはポリウレタンフォーム、発泡スチロール等の高
分子材料として、あらゆる方向からの衝撃に対しても衝
撃を緩衝することができる緩衝体を具体的に実現するこ
とができるため、キャスク本体に要求される耐衝撃性能
を低減でき、キャスク本体を衝撃から確実に保護するこ
とができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかるキャスク用緩衝体を適用する
キャスクの構成を示す斜視図である。

【図２】図１に示したキャスクの径方向断面図である。

【図３】図１に示したキャスクの軸方向断面図である。

【図４】この発明にかかるキャスク用緩衝体を備えたキ
ャスクを落下した場合における緩衝能力を説明する図で
ある。

【図５】この発明の実施の形態にかかる変形例であるキ
ャスク用緩衝体を備えたキャスクを落下した場合におけ
る緩衝能力を説明する図である。

【図６】緩衝材の木目を全て同じにしたキャスク用緩衝
体を備えたキャスクを落下した場合における緩衝能力を
説明する図である。

【図７】木目の方向を変えた場合におけるレッドウッド
材単体の圧力と変形量との関係を示す図である。

【図８】緩衝体を備えてキャスク本体を搬送する状態を
示す図である。

【図９】緩衝体を備えてキャスクを吊り上げる状態を示
す図である。

【図１０】キャスクの一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１００ キャスク本体 １１７ トラニオン １１８ 緩衝体 １１９ａ〜１１９ｃ 緩衝材 １２０ 外筒

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略円柱形状をなすキャスク本体の両端面
   部分および両端面部分側の一部周面をそれぞれ厚みを持
   たせて外装し、前記キャスク本体を保護するキャスク用
   緩衝体において、 前記キャスク本体の軸方向に衝撃吸収能力が高い第１の
   材によって前記キャスク本体の両端面部分の領域を超え
   ない範囲で該両端面部分の一部をそれぞれ円盤状に外装
   する円盤部材と、 前記キャスク本体の軸方向に衝撃吸収能力が高い第２の
   材によって前記キャスク本体の両端面部分の領域を超
   え、前記円盤部材の外周をそれぞれ円筒状に外装する第
   １の円筒部材と、 前記キャスク本体の軸に対して垂直な方向に衝撃吸収能
   力が高い第３の材によって前記第１の円筒部材と同一の
   半径を有し、前記キャスク本体の両端面部分側の一部周
   面をそれぞれ円筒状に外装する第２の円筒部材と、 を備えたことを特徴とするキャスク用緩衝体。
2. 【請求項２】 略円柱形状をなすキャスク本体の両端面
   部分および両端面部分側の一部周面をそれぞれ厚みを持
   たせて外装し、前記キャスク本体を保護するキャスク用
   緩衝体において、 前記キャスク本体の軸方向に衝撃吸収能力が高い第１の
   材によって前記キャスク本体の両端面部分の領域を超え
   ない範囲で該両端面部分の一部をそれぞれ円盤状に外装
   する円盤部材と、 前記キャスク本体の軸に対して垂直な方向に衝撃吸収能
   力が高い第２の材によって前記キャスク本体の両端面部
   分の領域を超え、前記円盤部材の外周をそれぞれ円筒状
   に外装する第１の円筒部材と、 前記キャスク本体の軸に対して垂直な方向に衝撃吸収能
   力が高い第３の材によって前記第１の円筒部材と同一の
   半径を有し、前記キャスク本体の両端面部分側の一部周
   面をそれぞれ円筒状に外装する第２の円筒部材と、 を備えたことを特徴とするキャスク用緩衝体。
3. 【請求項３】 略円柱形状をなすキャスク本体の両端面
   部分および両端面部分側の一部周面をそれぞれ厚みを持
   たせて外装し、前記キャスク本体を保護するキャスク用
   緩衝体において、 前記キャスク本体の軸方向に木目をもつ第１の材によっ
   て前記キャスク本体の両端面部分の領域を超えない範囲
   で該両端面部分の一部をそれぞれ円盤状に外装する円盤
   部材と、 前記キャスク本体の軸方向に木目をもつ第２の材によっ
   て前記キャスク本体の両端面部分の領域を超え、前記円
   盤部材の外周をそれぞれ円筒状に外装する第１の円筒部
   材と、 前記キャスク本体の軸に対して垂直な方向に木目をもつ
   第３の材によって前記第１の円筒部材と同一の半径を有
   し、前記キャスク本体の両端面部分側の一部周面をそれ
   ぞれ円筒状に外装する第２の円筒部材と、 を備えたことを特徴とするキャスク用緩衝体。
4. 【請求項４】 略円柱形状をなすキャスク本体の両端面
   部分および両端面部分側の一部周面をそれぞれ厚みを持
   たせて外装し、前記キャスク本体を保護するキャスク用
   緩衝体において、 前記キャスク本体の軸方向に木目をもつ第１の材によっ
   て前記キャスク本体の両端面部分の領域を超えない範囲
   で該両端面部分の一部をそれぞれ円盤状に外装する円盤
   部材と、 前記キャスク本体の軸に対して垂直な方向に木目をもつ
   第２の材によって前記キャスク本体の両端面部分の領域
   を超え、前記円盤部材の外周をそれぞれ円筒状に外装す
   る第１の円筒部材と、 前記キャスク本体の軸に対して垂直な方向に木目をもつ
   第３の材によって前記第１の円筒部材と同一の半径を有
   し、前記キャスク本体の両端面部分側の一部周面をそれ
   ぞれ円筒状に外装する第２の円筒部材と、 を備えたことを特徴とするキャスク用緩衝体。
5. 【請求項５】 前記第２および前記第３の材は、前記第
   １の材に比して圧縮強度が高いことを特徴とする請求項
   １〜４のいずれか一つに記載のキャスク用緩衝体。
6. 【請求項６】 前記第２および第３の材は、所定の衝撃
   力以上で衝撃吸収能力が高いことを特徴とする請求項１
   〜５のいずれか一つに記載のキャスク用緩衝体。
7. 【請求項７】 前記第１の材は、前記第２および第３の
   材と異なる種類の材であることを特徴とする請求項１〜
   ６のいずれか一つに記載のキャスク用緩衝体。
8. 【請求項８】 前記第２および第３の材は、同一種類の
   材であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つ
   に記載のキャスク用緩衝体。
9. 【請求項９】 前記第１の材は、バルサ材であり、前記
   第２および第３の材は、レッドウッド、米杉、米ヒバ、
   ポリウレタンフォーム、あるいは発泡スチロールである
   ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の
   キャスク用緩衝体。