JP2003202395A - 燃料輸送貯蔵キャスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】衝撃緩衝体の取付け取外しが容易で、衝突時及
び火災時において高い密封性能を維持できる燃料輸送貯
蔵キャスクを提供する。 【解決手段】使用済み燃料を収納する金属製内筒、内筒
外周面に接しその端部を除く全周を被う円筒状の中性子
遮蔽体及び中性子遮蔽体の外周面を覆う金属製外筒を有
する胴体と、内筒下端に連結された底板と、内筒上端に
連結され内筒内部空間を密封する蓋と、底板を包むよう
に取付けられた下部衝撃緩衝体と、内筒上端及び蓋を包
むように取付けられた上部衝撃緩衝体とを備えた燃料輸
送貯蔵キャスクにおいて、上部及び下部衝撃緩衝体の少
なくとも一方は、内筒端部の全体を覆い中性子遮蔽体の
直径より大きい直径を有するキャップと、キャップより
胴体中央寄りに設けられキャップに取外し可能に一体に
連結され断熱材が充填されたリング部材とを有する分割
構造よりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、使用済み核燃料等
を輸送、貯蔵するための新規な燃料輸送貯蔵キャスクに
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、使用済み核燃料は、原子力発電
所内に設けられた冷却プールで、放射線量が一定レベル
以下に低下するまで保管されたのち、遮蔽機能及び密封
機能を有した燃料輸送貯蔵キャスクに納められ、燃料処
理施設まで輸送されるか、中間貯蔵施設まで輸送した後
キャスクに収納された状態で貯蔵される。輸送時及び取
扱い時の万一の事故に備え、キャスクは、９ｍ上方から
の落下や８００℃で３０分の環境条件に対しても、所定
の遮蔽機能及び密封機能を有していることが義務づけら
れている。そこで、輸送時及び取扱い時には、通常、キ
ャスクの上下端に緩衝体を取付け、万一の落下時の衝撃
を十分緩和させるとともに、火災時の高温環境に対して
断熱材として機能し熱変形等を抑えている。

【０００３】従来の緩衝体のキャスクへの取付方法につ
いては、実開昭５８−１５８４００号に示すように、キ
ャスク上下面に穿設された螺孔に緩衝体を通したボルト
をねじ込んでキャスクに取付けている。

【０００４】実開昭６４−４００９６号では、緩衝体が
固定された補強部材について（本書における緩衝体に相
当する）、上下補強部材間もしくは、補強部材とトラニ
オン間をターンバックルのような固定具を有した連結具
で架橋し、連結具で締め付けることによって容器に固定
している。

【０００５】特許３０３２８１０号の実施例では、輸送
キャスク側面に設けられたラグ内に形成された雌ねじに
緩衝体である衝撃リミッターを通したボルトの雄ねじを
ねじ込んでキャスクに取付けている。ラグ部分は、衝撃
リミッターに設けられたノッチ部に差し込まれるように
して覆われている。

【０００６】実開昭６１−１８４９９９号公報には筒状
容器本体の外周に設けたサポートに緩衝体をボルトによ
って固定すること、特開２００１−８３２９１号公報に
は緩衝体を胴本体に設けることが示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の緩衝体のキャス
クへの取付方法では、実開昭６４−４００９６号公報の
ように、上下緩衝体を幾条かの連結具で架橋するので、
輸送架台上での干渉を避けた連結・固定及び解除・取り
外し作業が煩雑になるとともに、遠隔作業も困難である
ので、作業員への負担を強いることになる。又、実開昭
５８−１５８４００号のように、キャスク上面の蓋にボ
ルトで固定するので、仮にキャスク取扱い中の衝突事象
で緩衝体が変形した時に、ボルトを介して蓋に横ずれや
開口の力が加わり、密封性能が損なわれるおそれがあ
り、設計上の制約を大きくすることになる。更に、緩衝
体にボルトを通すボス孔も変形するため、通常のボルト
外し作業はでは対応困難になる。

【０００８】同様に、特許３０３２８１０号のように、
ラグ部分及びボルトが、緩衝体に覆われている場合で
も、緩衝体変形後にはボルトを通すボス穴が変形してし
まう。そのような時に緩衝体を取外すにはボルトの強制
切断が必要である。しかし、従来の緩衝体取付方法で
は、ボルトが緩衝体に覆われた状態でのボルト切断作業
であるので、緩衝体の一部切断を必要とし作業は時間を
要する。衝突事象の場合には、内部放射性物質の漏洩の
可能性も高まることから、緩衝体の取外し作業は簡便で
迅速であることが望まれる。一方、仮にラグが緩衝体に
覆われていない状態であった場合には、ボルト締結部の
強制切断が容易になるが、強度及び耐熱の観点から必然
的にラグは金属製となるため、そのままでは火災事の入
熱経路を蓋近傍に作ってしまい、蓋の熱変形量が増大す
るので、設計上の制約が大きくなる。

【０００９】又、しかし、実開昭６１−１８４９９９号
公報には筒状容器本体の外周に設けたサポートに緩衝体
をボルトによって固定するが、筒状容器本体についての
具体的な構成が示されていない。特開２００１−８３２
９１号公報には緩衝体を胴本体に設けることの具体的な
方法が示されていない。

【００１０】本発明の目的は、万一の事故時にキャスク
の遮蔽性及び密封性に及ぼす影響を低く抑え、緩衝体の
取付け・取外し作業が容易な燃料輸送貯蔵キャスクを提
供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、使用済み燃料
を収納する金属製内筒、該内筒外周面に接しその端部を
除く全周を被う円筒状の中性子遮蔽体及び該中性子遮蔽
体の外周面を覆う金属製外筒を有する胴体と、前記内筒
下端に連結された底板と、前記内筒上端に連結され前記
内筒内部空間を密封する蓋と、前記底板を包むように取
付けられた下部衝撃緩衝体と、前記内筒上端及び蓋を包
むように取付けられた上部衝撃緩衝体とを備えた燃料輸
送貯蔵キャスクにおいて、前記上部及び下部衝撃緩衝体
の少なくとも一方は、前記内筒端部の全体を覆い前記中
性子遮蔽体の直径より大きい直径を有するキャップを備
え、該キャップは前記内筒外周に一体に設けられた突起
に前記胴体の軸方向側より固定されていることを特徴と
する。

【００１２】又、本発明は、前記上部及び下部衝撃緩衝
体の少なくとも一方は、前記内筒端部の全体を覆い前記
中性子遮蔽体の直径より大きい直径を有するキャップを
備え、該キャップは前記内筒外周に沿って前記胴体中央
寄りに一体に設けられたつばを介して前記内筒外周に固
定されていることを特徴とする。

【００１３】又、本発明は、前記上部及び下部衝撃緩衝
体の少なくとも一方は、前記内筒端部の全体を覆い前記
中性子遮蔽体の直径より大きい直径を有するキャップを
備え、該キャップは前記内筒外周に一体に設けられた突
起を介して前記胴体の軸方向側より前記胴体に固定され
ていることを特徴とする。前記リング部材は前記突起の
外周に対応した内周形状を有することが好ましい。

【００１４】又、本発明は、前記上部及び下部衝撃緩衝
体の少なくとも一方は、前記内筒端部の全体を覆い前記
中性子遮蔽体の直径より大きい直径を有するキャップ
と、該キャップより前記胴体中央寄りに設けられ前記キ
ャップに取外し可能に一体に連結され断熱材が充填され
たリング部材とを有する分割構造よりなることを特徴と
する。そして、本発明は、この構造に対して前述の結合
構造との組み合せを有するものである。リング部材は、
その断熱によって火災事故時に蓋に対して側面からの入
熱を抑えることができる。

【００１５】前記キャップは前記内筒端部に対応した形
状の窪みを有し、該窪みに前記内筒端部が収納され、前
記固定されていること、前記リング部材は周方向に分割
されており、前記キャップの側面の外周部にボルトによ
って固定されていることが好ましい。

【００１６】更に、本発明は、前記上部及び下部衝撃緩
衝体の少なくとも一方は、前記内筒端部の全体を覆い前
記中性子遮蔽体の直径より大きい直径を有する径方向に
２分割されたキャップを有し、前記内筒端部に該内筒の
直径より大きい直径を有するリング状突起を有し、前記
分割された２つのキャップは前記リング状突起に対応し
た窪みを有し、該窪みに前記リング状突起を嵌め合せて
前記２分割された前記キャップが外周で互いに固定され
ていることを特徴とする。そして、前記内筒端部に該内
筒の胴部の径より大きい突起又はリングが一体に形成さ
れていることが好ましい。

【００１７】更に、本発明は、前記上部及び下部衝撃緩
衝体の少なくとも一方は、前記内筒端部の全体を覆い前
記中性子遮蔽体の直径より大きい直径を有するキャップ
を備え、該キャップは前記外筒中央方向に伸びた半円筒
形状又は短冊状のつばが一体に形成され、該つばの外周
側を金属製のベルトによって前記外筒に締め付け、前記
キャップを前記胴体に固定されていることを特徴とす
る。

【００１８】即ち、本発明は、燃料輸送貯蔵キャスクに
おいて、上部及び下部衝撃緩衝体の少なくとも一方が分
割された複数の部材の組み合わせによって構成され、更
に該衝撃緩衝体が内筒端部外面の中性子遮蔽体の及ばぬ
金属領域を覆っていることにより解決される。これによ
り、仮にキャスク取扱い中の衝突事象で衝撃緩衝体が衝
撃を吸収し変形した場合においても、複数のブロックの
組み合わせ箇所を外すことにより、容易に衝撃緩衝体を
取り外しが可能になるように、又、衝撃緩衝体の断熱効
果により、火災事のキャスク内筒への入熱経路を遮断
し、蓋の熱変形を抑えることができるように衝撃緩衝体
の固定方法とその特定の構造にある。

【００１９】本発明は、衝撃緩衝体が二次蓋に結合させ
ないで、内筒又は胴体外周に固定させることにより、衝
突時の二次蓋の開きを防ぐことにある。又、衝撃緩衝体
の固定個所が露出させるか、露出可能な構造とすること
により、衝突時に迅速に衝撃緩衝体の取り外しを容易に
したものである。

【００２０】更に、前記衝撃緩衝体が、少なくとも蓋も
しくは底板の端面全てを覆う衝撃吸収機能を有したキャ
ップと、前記キャップより胴体中央寄りに位置し断熱機
能を有したリングとのボルト締結を利用した分割自在な
組み合わせよりなることで、ブロックの形状を単純化で
きる。更に、前記キャップが、内筒端部外面に設けられ
たラグに連結されていることで、衝撃緩衝体変形時に、
連結部を介して蓋に直接荷重が加わることが無く、密封
性を保つ設計が容易になり、衝撃緩衝体変形時には、リ
ングを外せば、ラグとの連結部が露出されるので、連結
部の切断等による強制的な取外しを容易にすることが可
能となる。

【００２１】更に、リングをドーナツ状にすることで、
周方向に安定した断熱層を形成させることができ、ラグ
への取付けをボルト締めにすることで衝撃緩衝体の取付
け・取外しの迅速化、製作費や部品費の低コスト化、高
信頼性化を実現可能である。更に、リングを周方向に分
割した部材とすることで、１つの部材の重量やサイズを
小さくして、取扱いを容易にすることができる。更に、
前記ラグが、ねじ穴とその周囲のみを囲む部材からな
り、前記ラグが内筒外面周方向にはす歯状に複数個並べ
られていることで、キャスク製作時に、ラグを取付けた
状態で、主に樹脂からなる中性子遮蔽体を、内筒と外筒
との間に溶融状態で鋳込んだり、周方向に分割されたブ
ロック形状として、内筒と外筒との間に挿入して形成し
ていくことが容易となる。

【００２２】又、本発明は、燃料輸送貯蔵キャスクにお
いて、少なくとも蓋もしくは底板の端面全てを覆う衝撃
吸収機能を有したキャップと、前記キャップより胴体中
央寄りに位置し断熱機能を有したリングとの分割自在な
組み合わせよりなることに加え、前記キャップ上部に内
筒外面を覆う概略円筒形状のつばが結合しており、つば
が内筒外面に固定され、つばの外周を前記リングが覆っ
ていることで解決される。

【００２３】これにより、前記リングを外した状態でつ
ばの固定部へ外部から径方向に固定工具をアプローチさ
せるので、遠隔操作が容易であり、緩衝体変形時に蓋に
直接荷重が加わることもなく、キャップ取付け後は、リ
ングを取付けて、断熱性を確保することが可能である。
更に、つばの固定をボルトで行うことにより、作業の迅
速化、低コスト化、高信頼性化を実現可能であるし、リ
ングの内周側領域をキャップと中性子遮蔽体との間に挟
んで、リングの位置を安定させることもできる。又、リ
ングを円周方向複数個に分けて、それぞれの端部をボル
トでつなぎ合わせることにより、リングの固定が強固
で、作業の迅速化が可能であるし、リングの外周をベル
トで覆い、ベルトを締めることによりリングを固定する
方式にすれば、固定作業を、ワンタッチで迅速に完了す
ることが可能である。もしくは、リングをキャップ上部
に固定する方式でも、同様に強固で迅速な取付けが実現
できる。

【００２４】更に、本発明は、燃料輸送貯蔵キャスクに
おいて、少なくとも蓋もしくは底板の端面全てを覆う衝
撃吸収機能を有したキャップと、前記キャップより胴体
中央寄りに位置し断熱機能を有したリングとの分割自在
な組み合わせよりなることに加え、中性子遮蔽体終端か
ら内筒最端部に向かうまでの間に外径の大きな段差を有
し、前記リングと前記キャップとが段差をはさんだ状態
で、リングがキャップ上部に固定されていることで解決
される。これにより、衝撃緩衝体は段差でリングの内周
側が引っかかるので、抜けることが無く、リングのキャ
ップへの固定と衝撃緩衝体の固定とが同時に完了するの
で、取付け・取外し作業を迅速にでき、もちろん、緩衝
体変形時に、蓋に直接力が作用することが無い。緩衝体
変形後においても、ボルト部が露出しているため、ボル
トが変形してもボルト切断などによる強制的な衝撃緩衝
体の取外しを迅速に実行可能である。

【００２５】又、本発明は、燃料輸送貯蔵キャスクにお
いて、上部及び下部衝撃緩衝体の少なくともどちらか一
方が分割自在な複数のブロックの組み合わせからなり、
更に該衝撃緩衝体が内筒端部外面の中性子遮蔽体の及ば
ぬ領域を覆っていることに加え、分割された複数のブロ
ックの組み合わせよりなる前記衝撃緩衝体が、周方向に
分けられた２つの部材の組み合わせで構成されており、
中性子遮蔽体終端から内筒最端部に向かうまでの間に、
外径の大きな段差を有し、前記２つの部材のそれぞれに
は、段差の位置に対応する内周面に、段差の形状に対応
した窪みが設けられており、窪みが段差を包みつつ、２
つの部材をはめあわせて固定されていることで解決され
る。これにより、衝撃緩衝体は段差で引っかかって抜け
ない構造であり、部材のはめあわせと、衝撃緩衝体の固
定とが同時に完了するので、取付け・取外し作業を迅速
にでき、もちろん、緩衝体変形時に、蓋に直接力が作用
することが無い。更に、２つの部材の合わせ面同士を、
衝撃緩衝体外周方向に伸びるボルトでつなぎ合わせるこ
とで、作業の迅速化を実現可能であり、緩衝体変形後に
おいても、ボルト部が露出しているため、ボルトが変形
してもボルト切断などによる強制的な衝撃緩衝体の取外
しを迅速に実行可能である。更に、合わせ面が段差もし
くは凹凸を有しており、互いの段差もしくは凹凸を埋め
合うようにはめ合わせ、更に、互いの段差もしくは凹凸
のはめ合わせを円筒軸方向に伸びるボルトで貫いている
ことにより、合わせ面にかかる引っ張りやせん断の力に
対して強固な結合を実現できる。

【００２６】又、本発明は、燃料輸送貯蔵キャスクにお
いて、上部及び下部衝撃緩衝体の少なくともどちらか一
方が、内筒中央方向に伸びる概略円筒形状のつばを有し
ており、つばが、中性子遮蔽体及び外筒の一部までを覆
い、前記つばの外周を金属製のリング部材で締め付けて
つばを外筒に圧着させて固定していることで解決され
る。これにより、中性子遮蔽体の及ばぬ内筒端部は、衝
撃緩衝体と、つばとでカバーされるので、蓋への入熱経
路を遮断でき、又、リング部材の締め付け作業で、取付
け・取外しが完了するので、緩衝体の変形の有無に関わ
らず、迅速な作業が可能である。もちろん、蓋に固定し
ていないので、緩衝体変形時に直接力が蓋に加わること
も無い。更に、中性子遮蔽体の端部にトラニオンを有
し、トラニオンよりも中央寄りに前記リング部材が位置
しており、前記つばの先端は、リング部材の終わったと
ころで径の大きな段差を有しており、前記トラニオン先
端が、前記リング部材内周よりも径方向に飛び出ている
ことで、圧着されたつばと中性子遮蔽体との最大摩擦力
を超えるせん断力が圧着面にかかり、つばが段差でリン
グ部材を引っかけながら共にずれた場合でも、トラニオ
ンに引っかかるので、衝撃緩衝体の抜け落ちを防ぐこと
ができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】（実施例１）図１は、本発明の実
施例である燃料輸送貯蔵キャスクの構造を示す概略図で
ある。燃料輸送貯蔵キャスク１は、胴体１００と、胴体
下端で結合している底板４と、胴体上部に固定されてい
る一次蓋５と、胴体上端部に固定されている二次蓋６
と、胴体下端及び底板を包むように取付けられた下部衝
撃緩衝体１０と、胴体上端及び二次蓋６を包むように取
付けられた上部衝撃緩衝体２０と、図示しないが、胴体
内部に収納されているバスケットとで構成されている。
使用時には、使用済み燃料集合体を一体ずつバスケット
のしきりの中に収納したうえで、一次蓋５及び二次蓋６
とを固定する。

【００２８】胴体１００は、炭素鋼製の円筒である内筒
２と、内筒２の外面を両端部を除いて取り巻く樹脂製の
中性子遮蔽体３と、中性子遮蔽体３の外面を覆う炭素鋼
製の薄板よりなる外筒１０１と、中性子遮蔽体３の両端
部に円周方向に９０°間隔で４つずつ設けられた吊上げ
及び固定用のトラニオン９とで構成され、使用済み燃料
集合体からの放射線を遮蔽する機能とキャスク取扱い及
び運搬時のハンドリング機能を有している。底板４は、
炭素鋼製の円盤であり、内筒２下端に隙間なく結合して
おり、一次蓋５は、炭素鋼製の円盤であり、内筒２上部
で、内筒２の内部空間を密封するようにボルト３１で縁
を締められており、二次蓋６は、炭素鋼製の円盤であ
り、一次蓋５の上面を覆い、内筒２の上端部で一次蓋を
含む内部空間を密封するようにボルト３２で縁を締めら
れており、内部の放射性物質の漏洩を防いでいる。

【００２９】上部衝撃緩衝体２０は、断面がコの字の軸
対称形状であるキャップ２１と、キャップ２１の上面
（胴体中央側）にボルト２４で固定されたリング２２と
で構成されている。

【００３０】キャップ２１は、内部にバルサ材及びファ
ープライウッド材の木材を充填し、外側をステンレス板
で囲んだものであり、上面に内筒２の外径に合わせてへ
こみ２６を設けてあり、このへこみ２６に内筒２をはめ
ることによって、二次蓋６の上面と内筒２外面の上端部
を覆っている。キャップ２１のへこみ２６に隣接して、
下面からステンレス円筒製のボス穴２５が軸方向に伸び
ている。ボス穴２５にボルト２３を通し、上面に貫通さ
せ、中性子遮蔽体３の上端に接して内筒２の外周面に一
体に設けられたラグ７に、ねじ込むことにより、キャッ
プ２１が胴体１００にボルト２３によって胴体１００の
軸方向に対して固定されている。

【００３１】このキャップ２１の構造により、上部衝撃
緩衝体２０の取付けが、胴体軸方向外部から六角レンチ
等の簡単な工具を使用して実施でき、かつ、落下や衝突
等においても、上部衝撃緩衝体２０が大きく変形して衝
撃を吸収し、遮蔽構造や密封構造の健全性を維持するこ
とができる。

【００３２】リング２２は、内部に断熱材としてバルサ
材が充填され外側をステンレス板で囲んだものであり、
中性子遮蔽体３の終端から、キャップ２１上面までの領
域を覆っている。このリング２２とキャップ２１の構造
により、蓋近傍は金属の露出が無く、断熱効果の高い衝
撃緩衝体で覆われているので、火災時においての入熱量
を抑え、蓋近傍が大きく熱変形して密封性が損なわれる
ことを防いでいる。更に、リング２２が、キャップ２１
に固定された状態での取付け及び取外しが可能であるの
で、実質的に、キャップ２１の取付け及び取外し作業の
みで作業完了である。

【００３３】下部衝撃緩衝体１０は、断面がコの字の軸
対称形状であるキャップ１１で構成されており、上部衝
撃緩衝体２０のキャップ２１と同様な構造であり、中性
子遮蔽体３の下端に接したラグ８にボルトで固定されて
いる。ラグ７、８は内筒２に一体に形成されている。こ
のキャップ１１の構造により、下部衝撃緩衝体１０の取
付けが、胴体軸方向外部から六角レンチ等の簡単な工具
を使用して実施でき、かつ、落下や衝突等においても、
上部衝撃緩衝体１０が大きく変形して衝撃を吸収し、遮
蔽構造や密封構造の健全性を維持することができる。
又、キャップ１１とキャップ２１の構造はほぼ同一構造
を有し、衝撃緩衝体の部品点数が減るので、生産性を高
めることができる。キャップ１１はラグ８にボルト２３
と同様に固定されている。

【００３４】図２は、燃料輸送貯蔵キャスク１の衝撃緩
衝体取付け時の構造を示す概略図である。衝撃緩衝体取
付け時には、輸送架台２００にトラニオン９を載せかけ
て水平にした状態で、胴体軸方向外部から上下端に衝撃
緩衝体を装着し、ボルトで固定する。図１のように、胴
体軸方向外部から、衝撃緩衝体を貫いてボルト固定する
方法によれば、輸送架台２００と干渉すること無く、容
易に固定作業ができ、かつ、胴体１００に近寄らずに、
衝撃緩衝体を間にはさんだ位置で、安全に作業すること
ができる。

【００３５】図３は、上部衝撃緩衝体２０を上面側から
みた概略図である。リング２２は、円周方向に９０°間
隔で分割された４つの部材からなるドーナツ形状であ
り、各部材が、ボルト２４でキャップ２１上面に固定さ
れている。本構造のリング２２により、円周方向に安定
した断熱効果を得ることができ、リング２２が４つに分
けられ、個々の部品として小型軽量になっているので、
キャップ２１との取付け取外し作業が容易である。リン
グ２２と上面のへこみとの間の環状領域には、円周方向
に４５°間隔で、８個のボルト２３を備えており、図４
の上部衝撃緩衝体２０を下面側からみた概略図に示すよ
うに、下面から８ヶ所のボス穴２５を通して、ボルト２
３が貫通されており、キャップ２１を円周方向に均等に
胴体１００に固定することができる。

【００３６】図５は、胴体１００を二次蓋６が取付けら
れた状態で上部からみた概略図である。キャップ２１の
ボルト２３に対応する８ヶ所にねじ穴を有したラグ７が
はす歯状に位置しており、内筒２外面に接している。ラ
グ７は、ボルトのねじ穴とねじ穴の強度を維持するだけ
のサイズに抑えられており、隣接するラグ同士の間は大
きな間隔がある。したがって、キャスク製作時に、ラグ
を取付けた状態で、樹脂製の中性子遮蔽体を、内筒と外
筒との間に溶融状態で鋳込んだり、周方向に多数本に分
割されたブロック形状として、内筒と外筒との間に挿入
して形成していくことが容易である。

【００３７】図６は、燃料輸送貯蔵キャスク１が、上部
衝撃緩衝体２０を頭にして斜めに落下した時の変形を表
わす概略図である。キャップ２１と共にボス穴２５が大
きく変形し、場合によっては、ボルト２３も曲げられる
可能性がある。落下変形後の処置として、胴体上部の損
傷状態を調べるために、上部衝撃緩衝体２０を取外す必
要があるが、ボス穴２５の変形により、六角レンチをボ
ルト２３に到達させることが困難であり、通常の方法で
は取外しができない。このような場合でも、外部に露出
しているボルト２４を取外すか、強制的に切断すること
は可能であり、リング２２を取外すことが可能である。
リング２２を取外すと、ラグ７及びボルト２３のキャッ
プ２１固定部が露出されるので、この部位を切断するこ
とにより強制的にキャップ２１を取外すことができる。

【００３８】図７は、本発明と比較するため、上部衝撃
緩衝体４０を二次蓋６にボルト４１で固定する従来手法
を適用した例である。この構造では、図８のように上部
衝撃緩衝体４０が落下変形した後で取外す際に、ボス穴
４２が大きく変形しているので、六角レンチの到達が困
難で、しかも、固定部が露出されていないので、固定部
の強制的な切断作業も著しく困難である。更に、上部衝
撃緩衝体４０の変形時に、ボルト４１を介して二次蓋６
に横ずれや開口の力が加わり、密封性能が損なわれるお
それがあり、設計上の制約を大きくすることになる。

【００３９】（実施例２）図９は、本発明の燃料輸送貯
蔵キャスクの構造を示す概略図である。図９（ａ）は、
緩衝体が取付けられたキャスク上部の軸方向断面図であ
り、図９（ｂ）は、キャスク上部を側面から見た概略図
である。上部衝撃緩衝体５０は、断面がコの字の軸対称
形状であるキャップ５１に、キャップ５１上面に接する
リング５２とで構成されている。キャップ５１は上部に
内筒２外周面を覆う円筒状のつば５４が一体に形成さ
れ、つば５４には周方向に８ヶ所程度の貫通孔が設けら
れている。つば５４の外側からボルト５３を貫通孔に通
し、内筒２外周面の周方向に８ヶ所程度等問隔で設けら
れたボルト穴にねじ込むことにより、キャップ５１がキ
ャスク１上部に取付けられている。

【００４０】リング５２は円周方向に２分割された円弧
形状の組み合わせからなっており、それぞれの端部に備
えた固定座５６を合わせてボルト５５で連結されてお
り、リング５２の内周側領域はキャップ５１と中性子遮
へい体３との問に隙問なく挟まれてその位置が固定され
ている。リング５２は実施例１のリング２２と同じもの
である。

【００４１】本構造により、キャップ５１取付け時に
は、リング５２を取外した状態で、つば５４の外部から
レンチをアプローチさせるので、遠隔操作が容易であ
り、キャップ５１取付け後にリング５２を取付けること
で、火災時の蓋部への入熱による熱変形を抑え、密封性
を確保することが可能であるし、リング５２の固定もア
プローチが容易な固定座２ヶ所のみでよいので、容易か
つ迅速に行うことが出来る。緩衝体変形時には、二次蓋
６に口開き荷重が直接加わることがなく、リング５２を
取外すことにより、キャップ５１を固定しているボルト
５３が露出されるので、緊急時の迅速な取外し作業が可
能である。

【００４２】（実施例３）図１０は、本発明の燃料輸送
貯蔵キャスクの構造を示す概略図である。図１０（ａ）
は、緩衝体が取付けられたキャスク上部の軸方向断面図
であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＡ−Ａ断面か
らみた斜視図である。上部緩衝体６０は、断面がコの字
の軸対称形状であるキャップ６１と、キャップ６１上面
に接し円周方向に２分割されたリング６２とで構成され
ている。内筒２外面の中性子遮へい体３の終端部には、
外径が中性子遮へい体３より大きな金属製円盤状のスカ
ート６７が溶接されており、スカート６７の両側を挟む
ようにしてキャップ６１とリング６２が配されている。
スカート６７には、軸方向に貫通する穴が円周上に８ヶ
所設けられている。リング６２は実施例１のリング２２
と同じものであり、その内周面がスカート６７の外周に
対応した形状になっている。キャップ６１はスカート６
７を介してボルト６３によって固定されている。

【００４３】キャップ６１には、スカート６７に設けら
れた穴に対応する位置に、キャップ下面から軸方向に伸
びるボス穴６５が８ヶ所設けられており、同様にして、
リング６２の前記穴に対応する８ヶ所の位置にナット６
４が取付けられている。緩衝体取付け時には、まず、キ
ャップ６１をはめ込み、２つに分割された円弧状のリン
グ６２を両側から嵌め合わせた状態で、ボス穴６５にボ
ルト６３を通し、更にスカート６７の穴を貫通してリン
グ６２のナット６４にねじ込んで締結することにより、
スカート６７をキャップ６１とリング６２とで挟み込ん
で上部緩衝体６０がキャスク１に固定される。

【００４４】この緩衝体取付け構造により、キャップ６
１下面側からレンチ等を使用することになるので、迅速
かつ安全な取付け作業が実現する。又、本緩衝体及び内
筒構造により、蓋近傍は断熱効果の高い緩衝体で覆われ
ているので、火災時における蓋部の熱変形を抑え、密封
性を維持することができる。緩衝体変形時には、二次蓋
６に口開き荷重が直接加わることがなく、ナット６４を
取外すことにより、ボルト締結が解除され、キャップ６
１とリング６２とがお互い解体されるので、緊急時の迅
速な取外し作業が可能である。

【００４５】（実施例４）図１１は、本発明の燃料輸送
貯蔵キャスクの構造を示す概略図である。図１１（ａ）
は、緩衝体が取付けられたキャスク上部を側面からから
みた概略図であり、図１１（ｂ）は、上部緩衝体の下面
側からみた概略図である。上部緩衝体７０は、断面が概
略コの字の軸対称形状であり、半月状に二等分されたパ
ーツＡ７１とパーツＢ７２とを突き合わせる格好で構成
されている。内筒２最端部には、外径の一回り大きな段
差７６が備えられており、パーツＡ７１及びパーツＢ７
２とも、段差７６の形状に対応して内周の一部がえぐら
れた窪み７７を有している。

【００４６】緩衝体取付け時には、内筒２を挟み込み、
段差７６と窪み７７を嵌め合わせてパーツＡ７１とパー
ツＢ７２とが突き合わされ、それぞれのパーツの円筒側
面の突き合わせ部に設けたボルト台座部７５にボルト７
３を貫通させ、ナット７４にねじ込むことでパーツＡ７
１とパーツＢ７２が結合される。この取付け構造によ
り、緩衝体側面のボルト締め作業で取付けが完了するの
で、迅速かつ安全な取付け作業が実現する。

【００４７】本緩衝体及び内筒構造により、上部緩衝体
７０は段差７６に引っかかって抜けないし、蓋近傍は断
熱効果の高い緩衝体で覆われているので、火災時におけ
る蓋部の熱変形を抑え、密封性を維持することができ
る。緩衝体変形時には、二次蓋６に口開き荷重が直接加
わることがなく、ボルト７３を取外せば、パーツＡ７１
とパーツＢ７２との結合が解除されるので、緊急時の迅
速な取外し作業が可能である。

【００４８】（実施例５）図１２は、本発明の燃料輸送
貯蔵キャスクの構造を示す概略図である。図１２（ａ）
は、緩衝体が取付けられたキャスク上部を側面からから
みた概略図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＢ
−Ｂ断面からみた概略図である。上部緩衝体８０は、断
面が概略コの字の軸対称形状であるキャップ８１と、キ
ャップ８１上面に連結され、トラニオン９よりも内筒中
央方向に伸び、外筒１０１に被さる８枚の短冊状のつば
８２と、つば８２を外周から覆うベルト８４とで構成さ
れている。つば８２はキャップ８１に一体に形成されて
いる。

【００４９】キャップ８１は、中性子遮へい体３の終端
から内筒２端部までを覆っており、つば８２はトラニオ
ン９を緩衝しないように、隣接するトラニオンの間に２
枚ずつ配されており、つば８２の先端は径方向に大きな
段差となっているベルトストッパー８３を備えている。
ベルト８４は、トラニオン９とベルトストッパー８３と
の間に位置しており、外筒１０１を１／２周する２つの
円弧の両端をボルト８５で締結して構成されている。

【００５０】上部緩衝体取付け時には、キャップ８１を
内筒２の先端部に被せて猷め込み、キャスク側面からつ
ば８２を覆うようにしてベルト８４を巻き付け、ボルト
８５を締め上げることにより、つば８２を外筒１０１に
圧着して固定する。この取付方法により、ベルト８４の
２ヶ所の締結部でボルト締めすれば固定が完了するの
で、迅速な取付け作業が実現する。

【００５１】本緩衝体構造により、つば８２と外筒１０
１との摩擦力で上部緩衝体８０が固定されているばかり
でなく、仮に、摩擦力を超える引き抜きのせん断力がか
かった場合でも、ベルトストッパー８３がベルト８４を
引っかけながら共にずれ、やがてトラニオン９に引っか
かるので、緩衝体の抜け落ちを防ぐことができる。蓋近
傍は断熱効果の高い緩衝体で覆われているので、火災時
における蓋部の熱変形を抑え、密封性を維持することが
できる。緩衝体変形時には、二次蓋６に口開き荷重が直
接加わることがなく、ボルト８５を取外すだけで、上部
緩衝体８０を引き抜くことができるので、緊急時の迅速
な取外し作業が可能である。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、万一の事故時にキャス
クの遮蔽性及び密封性に及ぼす影響を低く抑え、緩衝体
の取付け・取外し作業が容易な燃料輸送貯蔵キャスクを
提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例である燃料輸送貯蔵キャスク
の構造を示す概略図である。

【図２】 燃料輸送貯蔵キャスクの衝撃緩衝体取付け時
の構造を示す概略図である。

【図３】 上部衝撃緩衝体を上面側からみた概略図であ
る。

【図４】 上部衝撃緩衝体を下面側からみた概略図であ
る。

【図５】 胴体を二次蓋が取付けられた状態で上部から
みた概略図である。

【図６】 燃料輸送貯蔵キャスクが、上部衝撃緩衝体を
頭にして斜めに落下した時の変形を表わす概略図であ
る。

【図７】 本発明と比較するため、上部衝撃緩衝体を二
次蓋にボルトで固定する従来手法を適用した例である。

【図８】 本発明と比較するため、上部衝撃緩衝体を二
次蓋にボルトで固定する従来手法を適用した場合の上部
衝撃緩衝体を頭にして斜めに落下した時の変形を表す概
略図である。

【図９】 本発明の燃料輸送貯蔵キャスクの概略図であ
る。

【図１０】 本発明の燃料輸送貯蔵キャスクの概略図で
ある。

【図１１】 本発明の燃料輸送貯蔵キャスクの概略図で
ある。

【図１２】 本発明の燃料輸送貯蔵キャスクの概略図で
ある。

【符号の説明】

１…燃料輸送貯蔵キャスク、２…内筒、３…中性子遮蔽
体、４…底板、５…一次蓋、６…二次蓋、７，８…ラ
グ、９…トラニオン、１０…下部衝撃緩衝体、１１，２
１…キャップ、２０…上部衝撃緩衝体、２２、５２、６
２…リング、２３，２４，３１，３２…ボルト、２５…
ボス穴、５４、８２…つば、１００…胴体、１０１…外
筒、２００…輸送架台。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ２１Ｆ 9/36 Ｇ２１Ｆ 5/00 Ｓ (72)発明者 菅野 智 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 一ノ瀬 勝 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所原子力事業部内 (72)発明者 榎本 邦夫 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 日立エンジニアリングコンサルティング株 式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】使用済み燃料を収納する金属製内筒、該内
   筒外周面に接しその端部を除く全周を被う円筒状の中性
   子遮蔽体及び該中性子遮蔽体の外周面を覆う金属製外筒
   を有する胴体と、前記内筒下端に連結された底板と、前
   記内筒上端に連結され前記内筒内部空間を密封する蓋
   と、前記底板を包むように取付けられた下部衝撃緩衝体
   と、前記内筒上端及び蓋を包むように取付けられた上部
   衝撃緩衝体とを備えた燃料輸送貯蔵キャスクにおいて、
   前記上部及び下部衝撃緩衝体の少なくとも一方は、前記
   内筒端部の全体を覆い前記中性子遮蔽体の直径より大き
   い直径を有するキャップを備え、該キャップは前記内筒
   外周に一体に設けられた突起に前記胴体の軸方向側より
   固定されていることを特徴とする燃料輸送貯蔵キャス
   ク。
2. 【請求項２】使用済み燃料を収納する金属製内筒、該内
   筒外周面に接しその端部を除く全周を被う円筒状の中性
   子遮蔽体及び該中性子遮蔽体の外周面を覆う金属製外筒
   を有する胴体と、前記内筒下端に連結された底板と、前
   記内筒上端に連結され前記内筒内部空間を密封する蓋
   と、前記底板を包むように取付けられた下部衝撃緩衝体
   と、前記内筒上端及び蓋を包むように取付けられた上部
   衝撃緩衝体とを備えた燃料輸送貯蔵キャスクにおいて、
   前記上部及び下部衝撃緩衝体の少なくとも一方は、前記
   内筒端部の全体を覆い前記中性子遮蔽体の直径より大き
   い直径を有するキャップを備え、該キャップは前記内筒
   外周に沿って前記胴体中央寄りに一体に設けられたつば
   を介して前記内筒外周に固定されていることを特徴とす
   る燃料輸送貯蔵キャスク。
3. 【請求項３】使用済み燃料を収納する金属製内筒、該内
   筒外周面に接しその端部を除く全周を被う円筒状の中性
   子遮蔽体及び該中性子遮蔽体の外周面を覆う金属製外筒
   を有する胴体と、前記内筒下端に連結された底板と、前
   記内筒上端に連結され前記内筒内部空間を密封する蓋
   と、前記底板を包むように取付けられた下部衝撃緩衝体
   と、前記内筒上端及び蓋を包むように取付けられた上部
   衝撃緩衝体とを備えた燃料輸送貯蔵キャスクにおいて、
   前記上部及び下部衝撃緩衝体の少なくとも一方は、前記
   内筒端部の全体を覆い前記中性子遮蔽体の直径より大き
   い直径を有するキャップを備え、該キャップは前記内筒
   外周に一体に設けられた突起を介して前記胴体の軸方向
   側より前記胴体に固定されていることを特徴とする燃料
   輸送貯蔵キャスク。
4. 【請求項４】使用済み燃料を収納する金属製内筒、該内
   筒外周面に接しその端部を除く全周を被う円筒状の中性
   子遮蔽体及び該中性子遮蔽体の外周面を覆う金属製外筒
   を有する胴体と、前記内筒下端に連結された底板と、前
   記内筒上端に連結され前記内筒内部空間を密封する蓋
   と、前記底板を包むように取付けられた下部衝撃緩衝体
   と、前記内筒上端及び蓋を包むように取付けられた上部
   衝撃緩衝体とを備えた燃料輸送貯蔵キャスクにおいて、
   前記上部及び下部衝撃緩衝体の少なくとも一方は、前記
   内筒端部の全体を覆い前記中性子遮蔽体の直径より大き
   い直径を有するキャップと、該キャップより前記胴体中
   央寄りに設けられ前記キャップに取外し可能に一体に連
   結され断熱材が充填されたリング部材とを有する分割構
   造よりなることを特徴とする燃料輸送貯蔵キャスク。
5. 【請求項５】請求項１〜４のいずれかにおいて、前記キ
   ャップは前記内筒端部に対応した形状の窪みを有し、該
   窪みに前記内筒端部が収納され、前記固定されているこ
   とを特徴とする燃料輸送貯蔵キャスク。
6. 【請求項６】請求項１〜５のいずれかにおいて、前記キ
   ャップより前記胴体中央寄りに設けられ前記キャップに
   取外し可能に一体に連結され断熱材が充填されたリング
   部材を有し、該リング部材は周方向に分割されており、
   前記キャップの上面又は側面の外周部にボルトによって
   固定されていることを特徴とする燃料輸送貯蔵キャス
   ク。
7. 【請求項７】請求項６において、前記リング部材は前記
   突起の外周形状に対応した内周形状又は前記キャップは
   前記突起の外周形状に対応した内周形状を有することを
   特徴とする燃料輸送貯蔵キャスク。
8. 【請求項８】使用済み燃料を収納する金属製内筒、該内
   筒外周面に接しその端部を除く全周を被う円筒状の中性
   子遮蔽体及び該中性子遮蔽体の外周面を覆う金属製外筒
   を有する胴体と、前記内筒下端に連結された底板と、前
   記内筒上端に連結され前記内筒内部空間を密封する蓋
   と、前記底板を包むように取付けられた下部衝撃緩衝体
   と、前記内筒上端及び蓋を包むように取付けられた上部
   衝撃緩衝体とを備えた燃料輸送貯蔵キャスクにおいて、
   前記上部及び下部衝撃緩衝体の少なくとも一方は、前記
   内筒端部の全体を覆い前記中性子遮蔽体の直径より大き
   い直径を有する径方向に２分割されたキャップを有し、
   前記内筒端部に該内筒の直径より大きい突起又はその直
   径より大きい直径を有するリング状突起を有し、前記分
   割された２つのキャップは前記リング状突起に対応した
   窪みを有し、該窪みに前記リング状突起を嵌め合せて前
   記２分割された前記キャップが外周で互いに固定されて
   いることを特徴とする燃料輸送貯蔵キャスク。
9. 【請求項９】使用済み燃料を収納する金属製の内筒と、
   内筒外面に接し内筒端部を除く全周を取り巻く中性子遮
   蔽体と、中性子遮蔽体の外表面を覆う外筒と、それら全
   てを総称する胴体と、内筒下端に連結し、側面を内筒外
   面に概略合わせた底板と、内筒上端に接し側面を内筒外
   面に概略合わせ内筒内部空間を密封する蓋と、内筒下端
   及び底板を包むように取付けられた下部衝撃緩衝体と、
   内筒上端及び蓋を包むように取付けられた上部衝撃緩衝
   体とを備えた燃料輸送貯蔵キャスクにおいて、前記上部
   及び下部衝撃緩衝体の少なくとも一方は、前記内筒端部
   の全体を覆い前記中性子遮蔽体の直径より大きい直径を
   有するキャップを備え、該キャップは前記外筒中央方向
   に伸びた半円筒形状又は短冊状のつばが一体に形成さ
   れ、該つばの外周側を金属製のベルトによって前記外筒
   に締め付け、前記キャップを前記胴体に固定されている
   ことを特徴とする燃料輸送貯蔵キャスク。