JP2003315494A - キャスク及び金属ガスケット - Google Patents
キャスク及び金属ガスケットInfo
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Gasket Seals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 キャスクにおける長期間の使用においても十
分な密封性能を確保すること。 【解決手段】 金属ガスケット２０は、環状のコイルス
プリング３０に内被４０を被覆し、さらに、外被５０に
より内外輪をまとめて被覆した構成である。金属ガスケ
ット２０の外被５０には、二次蓋５０８等と接して密封
するためのシール領域５０ｓが形成されており、このシ
ール領域５０ｓは平面に形成されている。外被５０の材
料には、アルミニウム、銀、銅、ニッケルなどの軟質金
属が用いられており、密封性能を確保する。また、内被
４０及びコイルスプリング３０にはインコネルを用い
て、高温環境下においても弾性を維持できるようにして
ある。この金属ガスケット２０はキャスクの胴本体と蓋
との間に配置されて、キャスクの胴本体内部を密封して
外気から遮断する。
分な密封性能を確保すること。 【解決手段】 金属ガスケット２０は、環状のコイルス
プリング３０に内被４０を被覆し、さらに、外被５０に
より内外輪をまとめて被覆した構成である。金属ガスケ
ット２０の外被５０には、二次蓋５０８等と接して密封
するためのシール領域５０ｓが形成されており、このシ
ール領域５０ｓは平面に形成されている。外被５０の材
料には、アルミニウム、銀、銅、ニッケルなどの軟質金
属が用いられており、密封性能を確保する。また、内被
４０及びコイルスプリング３０にはインコネルを用い
て、高温環境下においても弾性を維持できるようにして
ある。この金属ガスケット２０はキャスクの胴本体と蓋
との間に配置されて、キャスクの胴本体内部を密封して
外気から遮断する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、燃焼を終えた使
用済み燃料集合体を収容する圧力容器であって、長期間
の貯蔵においても十分な密封性能を維持できる信頼性の
高いキャスク及び金属ガスケットに関する。
用済み燃料集合体を収容する圧力容器であって、長期間
の貯蔵においても十分な密封性能を維持できる信頼性の
高いキャスク及び金属ガスケットに関する。
【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、使用済み燃料集
合体という。使用済み燃料集合体は、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約１０年間冷却される。その後、
遮蔽容器であるキャスクに収納され、トラック等で再処
理施設に搬送、貯蔵される。キャスク内には、高放射能
物質が収容されているので、４０〜６０年が見込まれる
貯蔵期間中における当該キャスクの密封には厳重なる注
意が必要である。
え使用できなくなった核燃料集合体を、使用済み燃料集
合体という。使用済み燃料集合体は、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約１０年間冷却される。その後、
遮蔽容器であるキャスクに収納され、トラック等で再処
理施設に搬送、貯蔵される。キャスク内には、高放射能
物質が収容されているので、４０〜６０年が見込まれる
貯蔵期間中における当該キャスクの密封には厳重なる注
意が必要である。
【０００３】図１９は、従来のキャスクの構造を示す断
面図である。図２０は、図１９に示したキャスクの一部
拡大図である。このキャスク５００は、ステンレス製ま
たは炭素鋼製の胴本体５０１と、キャスク外面を構成す
る外筒５０２と、胴本体５０１と外筒５０２との間に充
填される水素を含有した高分子材料のレジン５０３と、
胴本体５０１の下部に溶接され、レジン５０４を封入し
た構造の底板５０５と、胴本体５０１に溶接一体化した
フランジ部５０６に設けた一次蓋５０７及び二次蓋５０
８とから構成される。使用済み燃料集合体を収納するバ
スケット５１３は、胴本体５０１のキャビティ５０９内
に配置される。前記一次蓋５０７と二次蓋５０８は、図
２０に示すように、ボルト５１０、５１１によってフラ
ンジ部５０６に固定され、二次蓋５０８にはレジン５１
２が封入されている。
面図である。図２０は、図１９に示したキャスクの一部
拡大図である。このキャスク５００は、ステンレス製ま
たは炭素鋼製の胴本体５０１と、キャスク外面を構成す
る外筒５０２と、胴本体５０１と外筒５０２との間に充
填される水素を含有した高分子材料のレジン５０３と、
胴本体５０１の下部に溶接され、レジン５０４を封入し
た構造の底板５０５と、胴本体５０１に溶接一体化した
フランジ部５０６に設けた一次蓋５０７及び二次蓋５０
８とから構成される。使用済み燃料集合体を収納するバ
スケット５１３は、胴本体５０１のキャビティ５０９内
に配置される。前記一次蓋５０７と二次蓋５０８は、図
２０に示すように、ボルト５１０、５１１によってフラ
ンジ部５０６に固定され、二次蓋５０８にはレジン５１
２が封入されている。
【０００４】前記バスケット５１３は、ボロン（Ｂ）と
アルミニウムとの複合材料によって形成した複数のセル
から構成されている。また、このキャスク５００のキャ
ビティ５０９内にはヘリウムガスが負圧状態で充填され
ている。その一方、一次蓋５０７と二次蓋５０８の間の
空隙内は正圧となり、これによってキャスク５００内部
と外部との間に圧力障壁を形成している。また、二次蓋
５０８には、蓋間空間の圧力を測定するための孔５１４
が設けられており、この孔５１４の出口には圧力センサ
ー５１５が設けられている。
アルミニウムとの複合材料によって形成した複数のセル
から構成されている。また、このキャスク５００のキャ
ビティ５０９内にはヘリウムガスが負圧状態で充填され
ている。その一方、一次蓋５０７と二次蓋５０８の間の
空隙内は正圧となり、これによってキャスク５００内部
と外部との間に圧力障壁を形成している。また、二次蓋
５０８には、蓋間空間の圧力を測定するための孔５１４
が設けられており、この孔５１４の出口には圧力センサ
ー５１５が設けられている。
【０００５】前記一次蓋５０７には、キャスク５００内
のガスを置換するためのバルブ５１６が設けられてお
り、当該バルブ５１６はバルブカバー５１７によって覆
われている。一次蓋５０７と胴本体５０１との間、二次
蓋５０８と胴本体５０１との間の密封には、長期間に渡
って密封機能を維持する観点から耐熱性、耐食性を有し
耐久性の高い金属ガスケット５１８、５１９を用いる。
のガスを置換するためのバルブ５１６が設けられてお
り、当該バルブ５１６はバルブカバー５１７によって覆
われている。一次蓋５０７と胴本体５０１との間、二次
蓋５０８と胴本体５０１との間の密封には、長期間に渡
って密封機能を維持する観点から耐熱性、耐食性を有し
耐久性の高い金属ガスケット５１８、５１９を用いる。
【０００６】図２１は、キャスクのシールに使用する金
属ガスケット及びキャスクのシール部を示す拡大図であ
る。なお、一次蓋５０７と胴本体５０１との間及び二次
蓋５０８と胴本体５０１との間のシール部は同様のシー
ル構造となる。ガスケット溝５２５は機械加工により形
成され、使用する金属ガスケット５１８、５１９は二連
リング構造のものを用いる。この金属ガスケット５１
８、５１９は、腐食や高温酸化に強いインコネル（商標
名：クロム１６％、鉄７％を含むニッケル系合金）によ
って製作したコイルスプリング５２１に、同じくインコ
ネル製の内被５２２で被覆し、さらに、アルミニウム製
の外被５２３により内外輪をまとめて被覆した構成であ
る。図２１（ａ）は、金属ガスケット５１８（５１９）
の使用前における状態を示す。金属ガスケット５１８
（５１９）は、二次蓋５０８等と胴本体５０１等とが固
定されると、その締付け力によって図２１（ｂ）のよう
に変形し、密封機能を発揮する。
属ガスケット及びキャスクのシール部を示す拡大図であ
る。なお、一次蓋５０７と胴本体５０１との間及び二次
蓋５０８と胴本体５０１との間のシール部は同様のシー
ル構造となる。ガスケット溝５２５は機械加工により形
成され、使用する金属ガスケット５１８、５１９は二連
リング構造のものを用いる。この金属ガスケット５１
８、５１９は、腐食や高温酸化に強いインコネル（商標
名：クロム１６％、鉄７％を含むニッケル系合金）によ
って製作したコイルスプリング５２１に、同じくインコ
ネル製の内被５２２で被覆し、さらに、アルミニウム製
の外被５２３により内外輪をまとめて被覆した構成であ
る。図２１（ａ）は、金属ガスケット５１８（５１９）
の使用前における状態を示す。金属ガスケット５１８
（５１９）は、二次蓋５０８等と胴本体５０１等とが固
定されると、その締付け力によって図２１（ｂ）のよう
に変形し、密封機能を発揮する。
【０００７】ガスケット溝５２５に対しては、外被５２
３部分に設けたボルト穴を用いて固定する。前記金属ガ
スケット５１８、５１９には、例えば原子力用キャスク
に対する使用実績が多い、日本バルカー工業株式会社製
「トライバック」やフランス国のCEFILAC社製の「ヘリ
コフレックスシール」などを用いることができる。
３部分に設けたボルト穴を用いて固定する。前記金属ガ
スケット５１８、５１９には、例えば原子力用キャスク
に対する使用実績が多い、日本バルカー工業株式会社製
「トライバック」やフランス国のCEFILAC社製の「ヘリ
コフレックスシール」などを用いることができる。
【０００８】金属ガスケットの塑性変形率と密封性能の
温度・時間依存性はLarson-Miller Parameter（ＬＭＰ）
により表すことが可能であり、その詳細は、「使用済燃
料貯蔵キャスクの長期密封性能評価手法の開発」（加
藤、伊東、三枝、日本原子力学会誌、Vol.38,No.6,95〜
101,1996）により開示されている。一般的に、金属ガス
ケットの長期密封性能は、密封保持限界のＬＭＰを求
め、所定温度における限界時間を予測することにより行
う。
温度・時間依存性はLarson-Miller Parameter（ＬＭＰ）
により表すことが可能であり、その詳細は、「使用済燃
料貯蔵キャスクの長期密封性能評価手法の開発」（加
藤、伊東、三枝、日本原子力学会誌、Vol.38,No.6,95〜
101,1996）により開示されている。一般的に、金属ガス
ケットの長期密封性能は、密封保持限界のＬＭＰを求
め、所定温度における限界時間を予測することにより行
う。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、使用済み燃
料集合体を内部に格納したキャスク５００は、貯蔵施設
で数十年という長い期間貯蔵される。このとき、使用済
み燃料の崩壊熱によって、金属ガスケット５１８、５１
９は１２０℃程度の環境下で使用が開始される。そし
て、数十年の貯蔵期間中に徐々に温度を下げて、貯蔵期
間の末期には６０℃程度の環境下で使用されることにな
る。金属ガスケット５１８、５１９の外被５２３はアル
ミニウムであり、上記温度範囲はアルミニウムにとって
高温クリープと低温クリープとの間で使用されることに
なる。このため、初期には十分な密封性能を持っていた
金属ガスケット５１８、５１９であっても、高温環境下
における長期間の使用によって、クリープ変形による応
力緩和現象が発生し、密封性能の低下を招くおそれがあ
った。また、従来の金属ガスケット５１８、５１９は、
数ＭＰａの作用圧力の下で密封を保つ性能を持っている
が、作用圧力が高い分、強い力で外被５２３を押し付け
ることになる。このため、外被５２３がクリープしやす
く、数十年の長期にわたり所期の密封性能を維持できる
金属ガスケットは、クリープ現象の少ない高級材料（例
えば金、銀等）を使用するか、クリープ現象が生じても
密封機能を維持できる大きなガスケット線径のものを使
用するのが現状であった。
料集合体を内部に格納したキャスク５００は、貯蔵施設
で数十年という長い期間貯蔵される。このとき、使用済
み燃料の崩壊熱によって、金属ガスケット５１８、５１
９は１２０℃程度の環境下で使用が開始される。そし
て、数十年の貯蔵期間中に徐々に温度を下げて、貯蔵期
間の末期には６０℃程度の環境下で使用されることにな
る。金属ガスケット５１８、５１９の外被５２３はアル
ミニウムであり、上記温度範囲はアルミニウムにとって
高温クリープと低温クリープとの間で使用されることに
なる。このため、初期には十分な密封性能を持っていた
金属ガスケット５１８、５１９であっても、高温環境下
における長期間の使用によって、クリープ変形による応
力緩和現象が発生し、密封性能の低下を招くおそれがあ
った。また、従来の金属ガスケット５１８、５１９は、
数ＭＰａの作用圧力の下で密封を保つ性能を持っている
が、作用圧力が高い分、強い力で外被５２３を押し付け
ることになる。このため、外被５２３がクリープしやす
く、数十年の長期にわたり所期の密封性能を維持できる
金属ガスケットは、クリープ現象の少ない高級材料（例
えば金、銀等）を使用するか、クリープ現象が生じても
密封機能を維持できる大きなガスケット線径のものを使
用するのが現状であった。
【００１０】また、使用済み燃料集合体をキャスク５０
０内に収納するときにはプール内で作業する必要があ
る。そして、プール内に沈めた状態で金属ガスケット５
１８を組み付けた後は、真空乾燥によって金属ガスケッ
ト５１８の水分を取り除く必要がある。しかし、シール
部の隙間は小さいため、短時間では金属ガスケット５１
８の内部に入り込んだ水分を完全に除去できない場合が
ある。このため、金属ガスケット５１８の内部に入り込
んだ水分を完全に除去するには非常に長い時間を要して
いた。
０内に収納するときにはプール内で作業する必要があ
る。そして、プール内に沈めた状態で金属ガスケット５
１８を組み付けた後は、真空乾燥によって金属ガスケッ
ト５１８の水分を取り除く必要がある。しかし、シール
部の隙間は小さいため、短時間では金属ガスケット５１
８の内部に入り込んだ水分を完全に除去できない場合が
ある。このため、金属ガスケット５１８の内部に入り込
んだ水分を完全に除去するには非常に長い時間を要して
いた。
【００１１】そこで、この発明は、上記に鑑みてなされ
たものであって、長期間の使用においても金属ガスケッ
トの劣化を最小限にして十分な密封性能を確保するこ
と、真空乾燥時には確実に金属ガスケット中の水分を除
去して長期貯蔵の全期間にわたって十分な密封性能を発
揮させること、真空乾燥に要する時間を短縮すること、
のうち少なくとも一つを達成できるキャスク及び金属ガ
スケットを提供することを目的とする。
たものであって、長期間の使用においても金属ガスケッ
トの劣化を最小限にして十分な密封性能を確保するこ
と、真空乾燥時には確実に金属ガスケット中の水分を除
去して長期貯蔵の全期間にわたって十分な密封性能を発
揮させること、真空乾燥に要する時間を短縮すること、
のうち少なくとも一つを達成できるキャスク及び金属ガ
スケットを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１に係るキャスクは、使用済み燃料集合体
を収納するバスケットを格納するキャビティが形成され
た放射線を遮蔽する胴本体と、当該胴本体のキャビティ
開口側に取り付けられる蓋と、環状のコイルスプリング
と、当該コイルスプリングを被覆する金属の外被とを有
し、前記胴本体と前記蓋との間に介在して前記キャビテ
ィ内の密封を保持する金属ガスケットとを備え、前記金
属ガスケットは、前記胴本体及び前記蓋と接する前記外
被のシール領域に締付け力が作用した場合における当該
シール領域の応力分布が、前記外被のシール領域以外の
領域に締付け力が作用した場合における前記シール領域
以外の領域の応力分布よりも均一であることを特徴とす
る。
めに、請求項１に係るキャスクは、使用済み燃料集合体
を収納するバスケットを格納するキャビティが形成され
た放射線を遮蔽する胴本体と、当該胴本体のキャビティ
開口側に取り付けられる蓋と、環状のコイルスプリング
と、当該コイルスプリングを被覆する金属の外被とを有
し、前記胴本体と前記蓋との間に介在して前記キャビテ
ィ内の密封を保持する金属ガスケットとを備え、前記金
属ガスケットは、前記胴本体及び前記蓋と接する前記外
被のシール領域に締付け力が作用した場合における当該
シール領域の応力分布が、前記外被のシール領域以外の
領域に締付け力が作用した場合における前記シール領域
以外の領域の応力分布よりも均一であることを特徴とす
る。
【００１３】また、請求項２に係るキャスクは、使用済
み燃料集合体を収納するバスケットを格納するキャビテ
ィが形成された放射線を遮蔽する胴本体と、当該胴本体
のキャビティ開口側に取り付けられる蓋と、環状のコイ
ルスプリングと、当該コイルスプリングを被覆する金属
の外被とを有し、前記胴本体と前記蓋との間に介在して
前記キャビティ内の密封を保持する金属ガスケットとを
備え、前記金属ガスケットは、前記胴本体及び前記蓋と
接する前記外被のシール領域が、密封のために前記金属
ガスケットに作用させる締付け力を分散させる形状に形
成されていることを特徴とする。
み燃料集合体を収納するバスケットを格納するキャビテ
ィが形成された放射線を遮蔽する胴本体と、当該胴本体
のキャビティ開口側に取り付けられる蓋と、環状のコイ
ルスプリングと、当該コイルスプリングを被覆する金属
の外被とを有し、前記胴本体と前記蓋との間に介在して
前記キャビティ内の密封を保持する金属ガスケットとを
備え、前記金属ガスケットは、前記胴本体及び前記蓋と
接する前記外被のシール領域が、密封のために前記金属
ガスケットに作用させる締付け力を分散させる形状に形
成されていることを特徴とする。
【００１４】このキャスクは、蓋と胴本体との密封を保
持するために、金属ガスケットを使用する。そして、締
付け力を作用させた場合におけるこの金属ガスケットの
外被におけるシール領域の応力分布は、前記シール領域
以外の領域に締付け力を作用させたと仮定した場合にお
ける当該領域の応力分布よりも均一になるようにしてあ
る（請求項１）。また、金属ガスケットのシール領域
は、金属ガスケットの締付け力を分散させるようにして
ある（請求項２）。このため、シール領域における局所
的な応力集中を緩和できるので、外被のクリープ変形の
進行を抑制できる。これによって、長期貯蔵においても
金属ガスケットの応力緩和現象を抑えることができる。
また、金属ガスケットのスプリングバック（有効弾性復
元）も多くとることができるので、蓋と胴本体とのずれ
に対する裕度を大きくできる。その結果、長期貯蔵にお
いてもより高い安全性を担保できる。ここで、金属ガス
ケットのシール領域とは、金属ガスケットの外被の一部
であって、キャスクの胴本体と蓋とに接して密封する領
域をいう（以下同様）。
持するために、金属ガスケットを使用する。そして、締
付け力を作用させた場合におけるこの金属ガスケットの
外被におけるシール領域の応力分布は、前記シール領域
以外の領域に締付け力を作用させたと仮定した場合にお
ける当該領域の応力分布よりも均一になるようにしてあ
る（請求項１）。また、金属ガスケットのシール領域
は、金属ガスケットの締付け力を分散させるようにして
ある（請求項２）。このため、シール領域における局所
的な応力集中を緩和できるので、外被のクリープ変形の
進行を抑制できる。これによって、長期貯蔵においても
金属ガスケットの応力緩和現象を抑えることができる。
また、金属ガスケットのスプリングバック（有効弾性復
元）も多くとることができるので、蓋と胴本体とのずれ
に対する裕度を大きくできる。その結果、長期貯蔵にお
いてもより高い安全性を担保できる。ここで、金属ガス
ケットのシール領域とは、金属ガスケットの外被の一部
であって、キャスクの胴本体と蓋とに接して密封する領
域をいう（以下同様）。
【００１５】また、請求項３に係るキャスクは、使用済
み燃料集合体を収納するバスケットを格納するキャビテ
ィが形成された放射線を遮蔽する胴本体と、当該胴本体
のキャビティ開口側に取り付けられる蓋と、環状のコイ
ルスプリングと、前記コイルスプリングを被覆し、且つ
前記胴本体及び前記蓋と接するシール領域が予め平面に
形成された環状の外被とを有し、前記胴本体と前記蓋と
の間に介在して前記キャビティ内の密封を保持する金属
ガスケットとを備えたことを特徴とする。また、請求項
２４に記載の金属ガスケットは、環状のコイルスプリン
グと、前記コイルスプリングを被覆し、且つ密封対象物
と接するシール領域が予め平面に形成された環状の外被
とを備えたことを特徴とする。
み燃料集合体を収納するバスケットを格納するキャビテ
ィが形成された放射線を遮蔽する胴本体と、当該胴本体
のキャビティ開口側に取り付けられる蓋と、環状のコイ
ルスプリングと、前記コイルスプリングを被覆し、且つ
前記胴本体及び前記蓋と接するシール領域が予め平面に
形成された環状の外被とを有し、前記胴本体と前記蓋と
の間に介在して前記キャビティ内の密封を保持する金属
ガスケットとを備えたことを特徴とする。また、請求項
２４に記載の金属ガスケットは、環状のコイルスプリン
グと、前記コイルスプリングを被覆し、且つ密封対象物
と接するシール領域が予め平面に形成された環状の外被
とを備えたことを特徴とする。
【００１６】このキャスクは、外被のシール領域を予め
平面に形成した金属ガスケットを用いて、蓋と胴本体と
の密封を保持する。このように、密封対象物である蓋及
び胴本体と金属ガスケット外被のシール領域とが平面で
接するので、前記外被のシール領域における応力集中を
分散させて、応力分布をより均一にできる。これによっ
て、外被のクリープ変形の進行を抑制できるので、長期
貯蔵においても金属ガスケットの応力緩和現象を抑える
ことができる。また、応力緩和現象を抑えることによっ
て、金属ガスケットのスプリングバックも多くとること
ができるので、蓋と胴本体とのずれに対する裕度を大き
くできる。その結果、長期貯蔵においてもより高い安全
性を担保できる。また、シール面を平坦にすることで外
被の厚みを選択できるので、外被を従来よりも厚くし
て、シール部からの外被の逃げをより拘束することもで
きる。
平面に形成した金属ガスケットを用いて、蓋と胴本体と
の密封を保持する。このように、密封対象物である蓋及
び胴本体と金属ガスケット外被のシール領域とが平面で
接するので、前記外被のシール領域における応力集中を
分散させて、応力分布をより均一にできる。これによっ
て、外被のクリープ変形の進行を抑制できるので、長期
貯蔵においても金属ガスケットの応力緩和現象を抑える
ことができる。また、応力緩和現象を抑えることによっ
て、金属ガスケットのスプリングバックも多くとること
ができるので、蓋と胴本体とのずれに対する裕度を大き
くできる。その結果、長期貯蔵においてもより高い安全
性を担保できる。また、シール面を平坦にすることで外
被の厚みを選択できるので、外被を従来よりも厚くし
て、シール部からの外被の逃げをより拘束することもで
きる。
【００１７】また、請求項４に係るキャスクは、請求項
３に記載のキャスクにおいて、さらに、上記環状の外被
における上記シール領域を形成する平面と、上記シール
領域以外の部分とが交わる部分には、上記環状の外被の
周方向に向かう段部が形成されていることを特徴とす
る。
３に記載のキャスクにおいて、さらに、上記環状の外被
における上記シール領域を形成する平面と、上記シール
領域以外の部分とが交わる部分には、上記環状の外被の
周方向に向かう段部が形成されていることを特徴とす
る。
【００１８】単に金属ガスケットのシール領域を平面に
形成したのでは、シール領域とシール領域以外の部分と
が交わる部分に応力集中が生じてしまう。このため、当
該部分に環状の外被の周方向に向かう段部を形成して、
この部分における応力集中を低減させる。これによっ
て、外被のシール領域における応力分布をさらに均一に
できるので、外被のクリープ変形の進行をさらに抑制で
きる。したがって、長期貯蔵においても金属ガスケット
の応力緩和現象をさらに抑えることができるので、さら
に高い安全性を担保できる。
形成したのでは、シール領域とシール領域以外の部分と
が交わる部分に応力集中が生じてしまう。このため、当
該部分に環状の外被の周方向に向かう段部を形成して、
この部分における応力集中を低減させる。これによっ
て、外被のシール領域における応力分布をさらに均一に
できるので、外被のクリープ変形の進行をさらに抑制で
きる。したがって、長期貯蔵においても金属ガスケット
の応力緩和現象をさらに抑えることができるので、さら
に高い安全性を担保できる。
【００１９】また、請求項５に記載のキャスクは、請求
項３又は４に記載のキャスクにおいて、さらに、上記金
属ガスケットの上記シール領域は、上記環状の外被の周
方向に向かう少なくとも１の溝部を有することを特徴と
する。
項３又は４に記載のキャスクにおいて、さらに、上記金
属ガスケットの上記シール領域は、上記環状の外被の周
方向に向かう少なくとも１の溝部を有することを特徴と
する。
【００２０】金属ガスケットのシール領域を平面に形成
した場合であっても、仕上げ具合によって応力が高くな
る部分が存在する。このキャスクでは、このような応力
が高くなる部分に金属ガスケットの周方向に向かう溝を
設けた金属ガスケットによって胴本体と蓋とを密封す
る。これによって、金属ガスケットのシール領域の応力
集中を低減させて、応力分布を均一にできるので、クリ
ープ変形の進行を抑制して、長期間貯蔵においても密封
性能を維持できる。なお、溝部の寸法および個数は、シ
ール領域の応力分布に応じて適宜選択できる。
した場合であっても、仕上げ具合によって応力が高くな
る部分が存在する。このキャスクでは、このような応力
が高くなる部分に金属ガスケットの周方向に向かう溝を
設けた金属ガスケットによって胴本体と蓋とを密封す
る。これによって、金属ガスケットのシール領域の応力
集中を低減させて、応力分布を均一にできるので、クリ
ープ変形の進行を抑制して、長期間貯蔵においても密封
性能を維持できる。なお、溝部の寸法および個数は、シ
ール領域の応力分布に応じて適宜選択できる。
【００２１】また、請求項６に係るキャスクは、請求項
１〜５のいずれか１項に記載のキャスクにおいて、さら
に、ある作用圧力に耐え得る上記金属ガスケットの断面
直径と上記環状のコイルスプリングの素線径との組合せ
において、この環状のコイルスプリングの素線径を細く
したことを特徴とする。
１〜５のいずれか１項に記載のキャスクにおいて、さら
に、ある作用圧力に耐え得る上記金属ガスケットの断面
直径と上記環状のコイルスプリングの素線径との組合せ
において、この環状のコイルスプリングの素線径を細く
したことを特徴とする。
【００２２】金属ガスケットの作用圧力は、金属ガスケ
ットの断面直径と内部に被覆されているコイルスプリン
グの素線径とによって決定される。キャスクの胴本体と
蓋との密封に使用するためには、ずれに対する裕度を持
たせる必要がある。このため、ある程度のつぶれ代を確
保するためにある程度の断面直径を持った金属ガスケッ
トを使用する必要がある。しかし、従来の金属ガスケッ
トでこの用途に使用する断面直径の金属ガスケットを選
択すると、作用圧力が高すぎるためコイルスプリングの
曲げ剛性が高すぎて、数十年の貯蔵期間中に外被がクリ
ープダウンした場合には、十分なスプリングバック量を
確保できなかった。
ットの断面直径と内部に被覆されているコイルスプリン
グの素線径とによって決定される。キャスクの胴本体と
蓋との密封に使用するためには、ずれに対する裕度を持
たせる必要がある。このため、ある程度のつぶれ代を確
保するためにある程度の断面直径を持った金属ガスケッ
トを使用する必要がある。しかし、従来の金属ガスケッ
トでこの用途に使用する断面直径の金属ガスケットを選
択すると、作用圧力が高すぎるためコイルスプリングの
曲げ剛性が高すぎて、数十年の貯蔵期間中に外被がクリ
ープダウンした場合には、十分なスプリングバック量を
確保できなかった。
【００２３】このキャスクは、作用圧力の高い金属ガス
ケット、すなわちキャスクの胴本体と蓋との密封に使用
できる程度の断面直径を持った金属ガスケットにおい
て、コイルスプリングの素線径を細くして曲げ剛性を低
くすることで、十分なスプリングバック量を確保してい
る。これによって、長期間の貯蔵によって外被がクリー
プダウンした場合でも、十分なスプリングバック量を確
保できるので、安定した密封性能を発揮して、輸送時の
安全性も確保できる。ここで、キャスクの胴本体と蓋と
の密封に使用できる程度の断面直径は５．０ｍｍ以上で
あり、従来の金属ガスケットでは５０ＭＰａ以上の作用
圧力を持つものである。
ケット、すなわちキャスクの胴本体と蓋との密封に使用
できる程度の断面直径を持った金属ガスケットにおい
て、コイルスプリングの素線径を細くして曲げ剛性を低
くすることで、十分なスプリングバック量を確保してい
る。これによって、長期間の貯蔵によって外被がクリー
プダウンした場合でも、十分なスプリングバック量を確
保できるので、安定した密封性能を発揮して、輸送時の
安全性も確保できる。ここで、キャスクの胴本体と蓋と
の密封に使用できる程度の断面直径は５．０ｍｍ以上で
あり、従来の金属ガスケットでは５０ＭＰａ以上の作用
圧力を持つものである。
【００２４】また、コイルスプリングの曲げ剛性があま
り低いと、金属ガスケットがつぶれたまま復元しなくな
るので、無闇に曲げ剛性を低くすることはできない。請
求項７に係るキャスクのように、素線径を細くした上記
環状のコイルスプリングのスプリング曲げ剛性は、素線
径を細くする前の約３０％以上約８０％以下とすること
が好ましい。この範囲であれば、ある程度の曲げ剛性を
確保しつつスプリングバック量を大きくする効果を得る
ことができる。
り低いと、金属ガスケットがつぶれたまま復元しなくな
るので、無闇に曲げ剛性を低くすることはできない。請
求項７に係るキャスクのように、素線径を細くした上記
環状のコイルスプリングのスプリング曲げ剛性は、素線
径を細くする前の約３０％以上約８０％以下とすること
が好ましい。この範囲であれば、ある程度の曲げ剛性を
確保しつつスプリングバック量を大きくする効果を得る
ことができる。
【００２５】このような範囲を、コイルスプリングの素
線径ｄと金属ガスケットの断面直径Ｄとで表せば、環状
のコイルスプリングの素線径ｄと金属ガスケットの断面
直径Ｄとの比ｄ／Ｄが約０．０２以上約０．０８以下の
範囲である（請求項８、請求項２５）。さらに具体的に
は、環状のコイルスプリングの素線径ｄは約０．３５ｍ
ｍ以上約０．８０ｍｍ以下であり、金属ガスケットの断
面直径Ｄは約５．０ｍｍ以上約１２．０以下である（請
求項９、２６）。このような範囲であれば、ある程度の
曲げ剛性を確保しつつスプリングバック量を大きくする
効果を得ることができるので、長期間貯蔵においても高
い密封性能を維持でき、また、胴本体と蓋とのずれに対
する裕度も維持できる。
線径ｄと金属ガスケットの断面直径Ｄとで表せば、環状
のコイルスプリングの素線径ｄと金属ガスケットの断面
直径Ｄとの比ｄ／Ｄが約０．０２以上約０．０８以下の
範囲である（請求項８、請求項２５）。さらに具体的に
は、環状のコイルスプリングの素線径ｄは約０．３５ｍ
ｍ以上約０．８０ｍｍ以下であり、金属ガスケットの断
面直径Ｄは約５．０ｍｍ以上約１２．０以下である（請
求項９、２６）。このような範囲であれば、ある程度の
曲げ剛性を確保しつつスプリングバック量を大きくする
効果を得ることができるので、長期間貯蔵においても高
い密封性能を維持でき、また、胴本体と蓋とのずれに対
する裕度も維持できる。
【００２６】また、請求項１０に係るキャスクは、請求
項１〜９のいずれか１項に記載のキャスクにおいて、さ
らに、上記環状のコイルスプリングは、素線の断面形状
が矩形であることを特徴とする。また、請求項２７に係
る金属ガスケットは、請求項２４〜２６のいずれか１項
に記載の金属ガスケットにおいて、素線の断面が矩形の
環状のコイルスプリングと、当該コイルスプリングを被
覆する外被と、を備えたことを特徴とする。
項１〜９のいずれか１項に記載のキャスクにおいて、さ
らに、上記環状のコイルスプリングは、素線の断面形状
が矩形であることを特徴とする。また、請求項２７に係
る金属ガスケットは、請求項２４〜２６のいずれか１項
に記載の金属ガスケットにおいて、素線の断面が矩形の
環状のコイルスプリングと、当該コイルスプリングを被
覆する外被と、を備えたことを特徴とする。
【００２７】このキャスクは、断面形状が矩形の素線を
使用した金属ガスケットを使用している。このため、断
面円形のコイルスプリングと比較して内被や外被との接
触面積を大きくできるので、より均等にコイルスプリン
グの反発力を外被に伝えることができる。これによっ
て、外被の応力分布をより均等にできるので、クリープ
変形に起因する金属ガスケットの応力緩和現象を低減で
きる。その結果、長期貯蔵においても密封性能を維持で
きる。なお、本発明にいう矩形には、正方形と長方形と
を含むものとする（以下同様）。
使用した金属ガスケットを使用している。このため、断
面円形のコイルスプリングと比較して内被や外被との接
触面積を大きくできるので、より均等にコイルスプリン
グの反発力を外被に伝えることができる。これによっ
て、外被の応力分布をより均等にできるので、クリープ
変形に起因する金属ガスケットの応力緩和現象を低減で
きる。その結果、長期貯蔵においても密封性能を維持で
きる。なお、本発明にいう矩形には、正方形と長方形と
を含むものとする（以下同様）。
【００２８】また、請求項１１に係るキャスクは、請求
項１〜１０のいずれか１項に記載のキャスクにおいて、
さらに、上記金属ガスケットは、上記外被で被覆された
上記環状のコイルスプリングの部分における断面が楕円
形状であって、シール領域の曲率半径はシール領域以外
の部分における曲率半径よりも大きいコイルスプリング
を備えたことを特徴とする。また、請求項２８に係る金
属ガスケットは、請求項２４〜２７のいずれか１項に記
載の金属ガスケットにおいて、さらに、上記金属ガスケ
ットは、上記外被で被覆された上記環状のコイルスプリ
ングの部分における断面が楕円形状であって、シール領
域の曲率半径はシール領域以外の部分における曲率半径
よりも大きいコイルスプリングを備えたことを特徴とす
る。
項１〜１０のいずれか１項に記載のキャスクにおいて、
さらに、上記金属ガスケットは、上記外被で被覆された
上記環状のコイルスプリングの部分における断面が楕円
形状であって、シール領域の曲率半径はシール領域以外
の部分における曲率半径よりも大きいコイルスプリング
を備えたことを特徴とする。また、請求項２８に係る金
属ガスケットは、請求項２４〜２７のいずれか１項に記
載の金属ガスケットにおいて、さらに、上記金属ガスケ
ットは、上記外被で被覆された上記環状のコイルスプリ
ングの部分における断面が楕円形状であって、シール領
域の曲率半径はシール領域以外の部分における曲率半径
よりも大きいコイルスプリングを備えたことを特徴とす
る。
【００２９】このキャスクは、予め断面が楕円状に形成
された金属ガスケットを使用して、胴本体と蓋との気密
を保持するものである。そして、この金属ガスケット
は、シール領域の曲率半径はシール領域以外の部分にお
ける曲率半径よりも大きい楕円状の断面である。すなわ
ち、断面円形の金属ガスケットを締め付け方向に対して
押しつぶしたような形状である。このため、断面形状が
円形である場合と比較して、スプリングの曲げ剛性を低
くできる。これによって、スプリングバック量を十分に
確保できるので、従来の金属ガスケットよりも大きなず
れが生じても、キャスクの気密を維持できるので、より
安全に輸送できる。また、従来の金属ガスケットと比較
して、このコイルスプリングは外被のシール領域とより
大きな面積で接触するので、外被に作用する応力を従来
よりも小さくできる。これによって、外被のクリープ変
形を抑えて、応力緩和現象を低減できる。さらに、コイ
ルスプリングの曲げ剛性は従来の金属ガスケットよりも
小さいので、コイルスプリングの側部における外被のへ
たりも従来より低減でき、長期貯蔵における信頼性を高
くできる。
された金属ガスケットを使用して、胴本体と蓋との気密
を保持するものである。そして、この金属ガスケット
は、シール領域の曲率半径はシール領域以外の部分にお
ける曲率半径よりも大きい楕円状の断面である。すなわ
ち、断面円形の金属ガスケットを締め付け方向に対して
押しつぶしたような形状である。このため、断面形状が
円形である場合と比較して、スプリングの曲げ剛性を低
くできる。これによって、スプリングバック量を十分に
確保できるので、従来の金属ガスケットよりも大きなず
れが生じても、キャスクの気密を維持できるので、より
安全に輸送できる。また、従来の金属ガスケットと比較
して、このコイルスプリングは外被のシール領域とより
大きな面積で接触するので、外被に作用する応力を従来
よりも小さくできる。これによって、外被のクリープ変
形を抑えて、応力緩和現象を低減できる。さらに、コイ
ルスプリングの曲げ剛性は従来の金属ガスケットよりも
小さいので、コイルスプリングの側部における外被のへ
たりも従来より低減でき、長期貯蔵における信頼性を高
くできる。
【００３０】また、請求項１２に記載のキャスクは、請
求項１〜１１のいずれか１項に記載のキャスクにおい
て、さらに、上記金属ガスケットは、フープ径の異なる
二個の上記環状のコイルスプリングを同心状に配置して
二重リングを構成し、それぞれの上記環状のコイルスプ
リングを上記外被によって被覆して一体化したことを特
徴とする。また、請求項２９に係る金属ガスケットは、
請求項２４〜２８のいずれか１項に記載の金属ガスケッ
トにおいて、さらに、上記金属ガスケットは、フープ径
の異なる二個の上記環状のコイルスプリングを同心状に
配置して二重リングを構成し、それぞれの上記環状のコ
イルスプリングを上記外被によって被覆して一体化した
ことを特徴とする。
求項１〜１１のいずれか１項に記載のキャスクにおい
て、さらに、上記金属ガスケットは、フープ径の異なる
二個の上記環状のコイルスプリングを同心状に配置して
二重リングを構成し、それぞれの上記環状のコイルスプ
リングを上記外被によって被覆して一体化したことを特
徴とする。また、請求項２９に係る金属ガスケットは、
請求項２４〜２８のいずれか１項に記載の金属ガスケッ
トにおいて、さらに、上記金属ガスケットは、フープ径
の異なる二個の上記環状のコイルスプリングを同心状に
配置して二重リングを構成し、それぞれの上記環状のコ
イルスプリングを上記外被によって被覆して一体化した
ことを特徴とする。
【００３１】このキャスクは、フープ径の異なる環状の
コイルスプリングを同心状に配置し、これらを外被で一
体とした金属ガスケットによって、胴本体と蓋とを密封
する。そして、個々のコイルスプリングについては、上
記キャスク又は金属ガスケットの構成を適用するので、
上記キャスク又は金属ガスケットの奏する作用効果が得
られる。さらに、外被同士で個々のコイルスプリングを
一体化しているので、長期間貯蔵において外被がクリー
プ変形しても、二個のコイルスプリングが互いにこのク
リープ変形を規制する。これによって、外被のクリープ
変形に起因する金属ガスケットの応力緩和現象をさらに
抑えて、より高い安全性を担保できる。
コイルスプリングを同心状に配置し、これらを外被で一
体とした金属ガスケットによって、胴本体と蓋とを密封
する。そして、個々のコイルスプリングについては、上
記キャスク又は金属ガスケットの構成を適用するので、
上記キャスク又は金属ガスケットの奏する作用効果が得
られる。さらに、外被同士で個々のコイルスプリングを
一体化しているので、長期間貯蔵において外被がクリー
プ変形しても、二個のコイルスプリングが互いにこのク
リープ変形を規制する。これによって、外被のクリープ
変形に起因する金属ガスケットの応力緩和現象をさらに
抑えて、より高い安全性を担保できる。
【００３２】また、請求項１３に係るキャスクは、請求
項１〜１２のいずれか１項に記載のキャスクにおいて、
さらに、フープ径の異なる二個の上記環状のコイルスプ
リングを同心状に配置して二重リングを構成し、それぞ
れの上記環状のコイルスプリングを上記外被によって被
覆し、且つ上記外被の端部同士を接合して断面楕円状に
形成したことを特徴とする。また、請求項３０に係る金
属ガスケットは、請求項２４〜２９のいずれか１項に記
載の金属ガスケットにおいて、さらに、フープ径の異な
る二個の上記環状のコイルスプリングを同心状に配置し
て二重リングを構成し、それぞれの上記環状のコイルス
プリングを上記外被によって被覆し、且つ上記外被の端
部同士を接合して断面楕円状に形成したことを特徴とす
る。
項１〜１２のいずれか１項に記載のキャスクにおいて、
さらに、フープ径の異なる二個の上記環状のコイルスプ
リングを同心状に配置して二重リングを構成し、それぞ
れの上記環状のコイルスプリングを上記外被によって被
覆し、且つ上記外被の端部同士を接合して断面楕円状に
形成したことを特徴とする。また、請求項３０に係る金
属ガスケットは、請求項２４〜２９のいずれか１項に記
載の金属ガスケットにおいて、さらに、フープ径の異な
る二個の上記環状のコイルスプリングを同心状に配置し
て二重リングを構成し、それぞれの上記環状のコイルス
プリングを上記外被によって被覆し、且つ上記外被の端
部同士を接合して断面楕円状に形成したことを特徴とす
る。
【００３３】このキャスクは、フープ径の異なる環状の
コイルスプリングを同心状に配置し、これらを外被で被
覆した後、外被の端部同士を接合した断面楕円状の金属
ガスケットによって、胴本体と蓋とを密封する。このた
め、蓋側と胴本体側との両方のシール領域において、二
個のコイルスプリングが互いに外被のクリープ変形を規
制できる。これによって、外被のクリープ変形に起因す
る金属ガスケットの応力緩和現象をさらに抑えて、長期
貯蔵においてさらに高い安全性を担保できる。また、外
被の端部同士を接合することによって、金属ガスケット
の濡れ面積を最小にした完全な密封構造とすることがで
きる。キャスクは、安全上の配慮から、水を満たしたプ
ール内で使用済み燃料集合体を格納し、金属ガスケット
を介して本体胴と蓋とで密封する。このため、真空乾燥
その他の手段で水分を除去する必要があるが、この金属
ガスケットは内部に水分が浸入しないので耐腐食性に優
れ、長期貯蔵における信頼性を高くできる。また、金属
ガスケットの濡れ面積が小さいので、従来よりも容易に
乾燥できる。なお、金属ガスケットの断面を楕円状とし
たものには、図１２（ａ）に示すように金属ガスケット
の断面を通常の楕円形としたものの他、図１３（ａ）に
示すように二つの円弧と二つの直線とで構成されるレー
ストラック状の形状も含まれるものとする（以下同
様）。
コイルスプリングを同心状に配置し、これらを外被で被
覆した後、外被の端部同士を接合した断面楕円状の金属
ガスケットによって、胴本体と蓋とを密封する。このた
め、蓋側と胴本体側との両方のシール領域において、二
個のコイルスプリングが互いに外被のクリープ変形を規
制できる。これによって、外被のクリープ変形に起因す
る金属ガスケットの応力緩和現象をさらに抑えて、長期
貯蔵においてさらに高い安全性を担保できる。また、外
被の端部同士を接合することによって、金属ガスケット
の濡れ面積を最小にした完全な密封構造とすることがで
きる。キャスクは、安全上の配慮から、水を満たしたプ
ール内で使用済み燃料集合体を格納し、金属ガスケット
を介して本体胴と蓋とで密封する。このため、真空乾燥
その他の手段で水分を除去する必要があるが、この金属
ガスケットは内部に水分が浸入しないので耐腐食性に優
れ、長期貯蔵における信頼性を高くできる。また、金属
ガスケットの濡れ面積が小さいので、従来よりも容易に
乾燥できる。なお、金属ガスケットの断面を楕円状とし
たものには、図１２（ａ）に示すように金属ガスケット
の断面を通常の楕円形としたものの他、図１３（ａ）に
示すように二つの円弧と二つの直線とで構成されるレー
ストラック状の形状も含まれるものとする（以下同
様）。
【００３４】また、請求項１４に係るキャスクは、請求
項１３に記載のキャスクにおいて、さらに、上記外被と
上記二個の環状のコイルスプリングとで囲まれた空間
に、上記金属ガスケットの締付け方向に対する上記外被
の動きを制限するスペーサを備えたことを特徴とする。
また、請求項３１に係る金属ガスケットは、請求項３０
に記載の金属ガスケットにおいて、さらに、上記外被と
上記二個の環状のコイルスプリングとで囲まれた空間
に、上記金属ガスケットの締付け方向に対する上記外被
の動きを制限するスペーサを備えたことを特徴とする。
項１３に記載のキャスクにおいて、さらに、上記外被と
上記二個の環状のコイルスプリングとで囲まれた空間
に、上記金属ガスケットの締付け方向に対する上記外被
の動きを制限するスペーサを備えたことを特徴とする。
また、請求項３１に係る金属ガスケットは、請求項３０
に記載の金属ガスケットにおいて、さらに、上記外被と
上記二個の環状のコイルスプリングとで囲まれた空間
に、上記金属ガスケットの締付け方向に対する上記外被
の動きを制限するスペーサを備えたことを特徴とする。
【００３５】このキャスクは、同心状に配置したフープ
径の異なる二個のコイルスプリングの間に、予めスペー
サを備えてから外被の端部同士を接合した金属ガスケッ
トを使用する。このため、このスペーサによって外被の
変形を抑えることができるので、外被のクリープ変形を
より抑制して、長期保管における信頼性をさらに高くで
きる。また、外被の端部同士を接合する際には、外被が
このスペーサによって支えられるので、外被の変形を抑
えて端部同士を容易に接合できる。これによって、施工
効率を高くでき、より確実に外被を接合できる。これに
よって、金属ガスケットの気密性をより高くして、接合
部からの水の浸入をより確実に防止できるので、さらに
耐腐食性能を高くできる。
径の異なる二個のコイルスプリングの間に、予めスペー
サを備えてから外被の端部同士を接合した金属ガスケッ
トを使用する。このため、このスペーサによって外被の
変形を抑えることができるので、外被のクリープ変形を
より抑制して、長期保管における信頼性をさらに高くで
きる。また、外被の端部同士を接合する際には、外被が
このスペーサによって支えられるので、外被の変形を抑
えて端部同士を容易に接合できる。これによって、施工
効率を高くでき、より確実に外被を接合できる。これに
よって、金属ガスケットの気密性をより高くして、接合
部からの水の浸入をより確実に防止できるので、さらに
耐腐食性能を高くできる。
【００３６】また、請求項１５に係るキャスクは、請求
項１２〜１４のいずれか１項に記載のキャスクにおい
て、上記二個の環状のコイルスプリングのうち、一方の
直径を他方の直径よりも小さくしたことを特徴とする。
また、請求項３２に係る金属ガスケットは、請求項２９
〜３１のいずれか１項に記載の金属ガスケットにおい
て、上記二個の環状のコイルスプリングのうち、一方の
直径を他方の直径よりも小さくしたことを特徴とする。
項１２〜１４のいずれか１項に記載のキャスクにおい
て、上記二個の環状のコイルスプリングのうち、一方の
直径を他方の直径よりも小さくしたことを特徴とする。
また、請求項３２に係る金属ガスケットは、請求項２９
〜３１のいずれか１項に記載の金属ガスケットにおい
て、上記二個の環状のコイルスプリングのうち、一方の
直径を他方の直径よりも小さくしたことを特徴とする。
【００３７】このキャスクは、異なるフープ径を持つ二
個の環状のコイルスプリングを同心状に配置し、両者の
スプリング直径を異ならせて径の異なるガスケットリン
グを備えた金属ガスケットを用いる。このため、径の大
きい方のガスケットリングがキャスクの胴本体及び蓋と
接するが、この状態で真空乾燥すれば、径の小さいほう
のガスケットリング側に隙間が残るので、金属ガスケッ
トに付着した水分が容易に蒸発する。このように、金属
ガスケット内の水分を十分に取り除くことができるの
で、金属ガスケットが腐食するおそれを極小にできる。
これによって、長期間の貯蔵においても密封性能の信頼
性を高くできる。
個の環状のコイルスプリングを同心状に配置し、両者の
スプリング直径を異ならせて径の異なるガスケットリン
グを備えた金属ガスケットを用いる。このため、径の大
きい方のガスケットリングがキャスクの胴本体及び蓋と
接するが、この状態で真空乾燥すれば、径の小さいほう
のガスケットリング側に隙間が残るので、金属ガスケッ
トに付着した水分が容易に蒸発する。このように、金属
ガスケット内の水分を十分に取り除くことができるの
で、金属ガスケットが腐食するおそれを極小にできる。
これによって、長期間の貯蔵においても密封性能の信頼
性を高くできる。
【００３８】また、請求項１６に係るキャスクは、請求
項１３〜１５のいずれか１項に記載のキャスクにおい
て、さらに、上記二個の環状のコイルスプリング間にお
ける上記外被は、上記金属ガスケットの締付け方向に向
かって湾曲させたことを特徴とする。
項１３〜１５のいずれか１項に記載のキャスクにおい
て、さらに、上記二個の環状のコイルスプリング間にお
ける上記外被は、上記金属ガスケットの締付け方向に向
かって湾曲させたことを特徴とする。
【００３９】このキャスクは、異なるフープ径を持つ二
個の環状のコイルスプリングを同心状に配置してこれら
を外被で被覆して一体とし、さらに前記コイルスプリン
グ間における外被を、金属ガスケットの締付け方向に向
かって予め湾曲させた金属ガスケットを使用する。この
ため、外被とキャスクの胴本体あるいは外被と蓋との間
に空間ができるので、プール内でこの空間に入り込んだ
水を除去しやすくなる。これによって、残留水分をより
効果的に取り除くことができるので、金属ガスケットや
蓋等が腐食するおそれを極小にして、長期間の貯蔵にお
いても密封性能の信頼性を高くできる。
個の環状のコイルスプリングを同心状に配置してこれら
を外被で被覆して一体とし、さらに前記コイルスプリン
グ間における外被を、金属ガスケットの締付け方向に向
かって予め湾曲させた金属ガスケットを使用する。この
ため、外被とキャスクの胴本体あるいは外被と蓋との間
に空間ができるので、プール内でこの空間に入り込んだ
水を除去しやすくなる。これによって、残留水分をより
効果的に取り除くことができるので、金属ガスケットや
蓋等が腐食するおそれを極小にして、長期間の貯蔵にお
いても密封性能の信頼性を高くできる。
【００４０】また、請求項１７に係るキャスクは、請求
項１〜１６のいずれか１項に記載のキャスクにおいて、
さらに、上記外被には水抜き孔が設けられていることを
特徴とする。
項１〜１６のいずれか１項に記載のキャスクにおいて、
さらに、上記外被には水抜き孔が設けられていることを
特徴とする。
【００４１】このキャスクは、金属ガスケットの外被に
水抜き孔を設けた金属ガスケットを使用する。このた
め、乾燥の際にはこの水抜き孔から金属ガスケット内に
残留した水分が排出されるので、より効率よく金属ガス
ケットを乾燥させることができる。これによって、長期
貯蔵においても金属ガスケットの腐食を抑制できる。な
お、水抜き孔は、コイルスプリングを被覆している外被
に設けてもよい。このとき、コイルスプリングと外被と
の間に内被を備えた形式のものでは、内被まで水抜き孔
を貫通させることが望ましい。また、二個の異なるフー
プ径のコイルスプリングを同心状に配置して、両者を外
被で被覆するタイプのものでは、前記コイルスプリング
同士の間における外被に水抜き孔を設けてもよい。この
ときには、水抜き孔を設けたコイルスプリング同士の間
における外被を湾曲させてもよい。このようにすると、
外被と蓋等との間に隙間ができるので、水の表面張力の
影響を小さくして排水性を向上させることができる。
水抜き孔を設けた金属ガスケットを使用する。このた
め、乾燥の際にはこの水抜き孔から金属ガスケット内に
残留した水分が排出されるので、より効率よく金属ガス
ケットを乾燥させることができる。これによって、長期
貯蔵においても金属ガスケットの腐食を抑制できる。な
お、水抜き孔は、コイルスプリングを被覆している外被
に設けてもよい。このとき、コイルスプリングと外被と
の間に内被を備えた形式のものでは、内被まで水抜き孔
を貫通させることが望ましい。また、二個の異なるフー
プ径のコイルスプリングを同心状に配置して、両者を外
被で被覆するタイプのものでは、前記コイルスプリング
同士の間における外被に水抜き孔を設けてもよい。この
ときには、水抜き孔を設けたコイルスプリング同士の間
における外被を湾曲させてもよい。このようにすると、
外被と蓋等との間に隙間ができるので、水の表面張力の
影響を小さくして排水性を向上させることができる。
【００４２】また、請求項１８に係るキャスクは、請求
項１〜１７のいずれか１項に記載のキャスクにおいて、
さらに、上記外被は、上記胴本体及び上記蓋よりも軟ら
かい金属であることを特徴とする。このため、キャスク
の胴本体や蓋を傷つけることはないので、これらを容易
に再利用することができる。
項１〜１７のいずれか１項に記載のキャスクにおいて、
さらに、上記外被は、上記胴本体及び上記蓋よりも軟ら
かい金属であることを特徴とする。このため、キャスク
の胴本体や蓋を傷つけることはないので、これらを容易
に再利用することができる。
【００４３】また、請求項１９に係るキャスクは、請求
項１〜１８のいずれか１項に記載のキャスクにおいて、
さらに、上記環状コイルスプリングと上記外被との間
に、上記環状のコイルスプリングを被覆する内被を備え
たことを特徴とする。また、請求項３３に記載の金属ガ
スケットは、請求項２４〜３２のいずれか１項に記載の
金属ガスケットにおいて、さらに、上記環状コイルスプ
リングと上記外被との間に、上記環状のコイルスプリン
グを被覆する内被を備えたことを特徴とする。
項１〜１８のいずれか１項に記載のキャスクにおいて、
さらに、上記環状コイルスプリングと上記外被との間
に、上記環状のコイルスプリングを被覆する内被を備え
たことを特徴とする。また、請求項３３に記載の金属ガ
スケットは、請求項２４〜３２のいずれか１項に記載の
金属ガスケットにおいて、さらに、上記環状コイルスプ
リングと上記外被との間に、上記環状のコイルスプリン
グを被覆する内被を備えたことを特徴とする。
【００４４】このキャスクは、コイルスプリングと外被
との間に、コイルスプリングを被覆する内被をさらに備
えた金属ガスケットを使用する。このため、上記キャス
ク又は金属ガスケットの奏する作用・効果の他に、特に
アルミニウムやスズ等の軟質金属を外被に使用した場合
には、この内被によって、コイルスプリングの押圧力が
外被に均等に伝わるという作用が得られる。これによっ
て、外被の局所的な応力集中を分散させることができる
ので、外被のクリープ変形に起因する応力緩和現象を抑
えて、長期貯蔵における信頼性を高めることができる。
との間に、コイルスプリングを被覆する内被をさらに備
えた金属ガスケットを使用する。このため、上記キャス
ク又は金属ガスケットの奏する作用・効果の他に、特に
アルミニウムやスズ等の軟質金属を外被に使用した場合
には、この内被によって、コイルスプリングの押圧力が
外被に均等に伝わるという作用が得られる。これによっ
て、外被の局所的な応力集中を分散させることができる
ので、外被のクリープ変形に起因する応力緩和現象を抑
えて、長期貯蔵における信頼性を高めることができる。
【００４５】また、請求項２０に係るキャスクは、請求
項１〜１９のいずれか１項に記載のキャスクにおいて、
さらに、上記外被は上記胴本体及び上記蓋よりも腐食電
位が高い金属であることを特徴とする。このため、まず
外被から腐食するため、高価なキャスクの胴本体および
蓋を腐食から守ることができる。
項１〜１９のいずれか１項に記載のキャスクにおいて、
さらに、上記外被は上記胴本体及び上記蓋よりも腐食電
位が高い金属であることを特徴とする。このため、まず
外被から腐食するため、高価なキャスクの胴本体および
蓋を腐食から守ることができる。
【００４６】また、請求項２１に係るキャスクは、請求
項１〜２０のいずれか１項に記載のキャスクにおいて、
さらに、少なくとも上記金属ガスケットの環状のコイル
スプリングが大気に触れる箇所には、シリコン樹脂その
他のシール手段で覆うことを特徴とする。また、請求項
３４に記載の金属ガスケットは、請求項２４〜３３のい
ずれか１項に記載の金属ガスケットにおいて、さらに、
少なくとも上記金属ガスケットの環状のコイルスプリン
グが大気に触れる箇所には、シリコン樹脂その他のシー
ル手段で覆うことを特徴とする。
項１〜２０のいずれか１項に記載のキャスクにおいて、
さらに、少なくとも上記金属ガスケットの環状のコイル
スプリングが大気に触れる箇所には、シリコン樹脂その
他のシール手段で覆うことを特徴とする。また、請求項
３４に記載の金属ガスケットは、請求項２４〜３３のい
ずれか１項に記載の金属ガスケットにおいて、さらに、
少なくとも上記金属ガスケットの環状のコイルスプリン
グが大気に触れる箇所には、シリコン樹脂その他のシー
ル手段で覆うことを特徴とする。
【００４７】このキャスクは、金属ガスケットのコイル
スプリングが大気に触れる部分をシール手段によって覆
うようにしている。このため、プール内で金属ガスケッ
トを取り扱っても、金属ガスケット内に水が浸入するこ
とはないので、金属ガスケットの腐食を抑えて長期貯蔵
においても高い密封性能を維持できる。
スプリングが大気に触れる部分をシール手段によって覆
うようにしている。このため、プール内で金属ガスケッ
トを取り扱っても、金属ガスケット内に水が浸入するこ
とはないので、金属ガスケットの腐食を抑えて長期貯蔵
においても高い密封性能を維持できる。
【００４８】また、請求項２２に係るキャスクは、請求
項１〜２１のいずれか１項に記載のキャスクにおいて、
さらに、上記金属ガスケットには、撥水剤が塗布されて
いることを特徴とする。また、請求項３５に係る金属ガ
スケットは、請求項２４〜３４のいずれか１項に記載の
金属ガスケットにおいて、さらに、上記金属ガスケット
には、撥水剤が塗布されていることを特徴とする。この
ため、撥水剤によって金属ガスケットに付着した水がは
じかれるので、真空乾燥においては、容易に水分を除去
できる。これによって、金属ガスケットに残留する水分
を極小にできるので、金属ガスケットの腐食を抑えて長
期貯蔵においても高い密封性能を維持できる。
項１〜２１のいずれか１項に記載のキャスクにおいて、
さらに、上記金属ガスケットには、撥水剤が塗布されて
いることを特徴とする。また、請求項３５に係る金属ガ
スケットは、請求項２４〜３４のいずれか１項に記載の
金属ガスケットにおいて、さらに、上記金属ガスケット
には、撥水剤が塗布されていることを特徴とする。この
ため、撥水剤によって金属ガスケットに付着した水がは
じかれるので、真空乾燥においては、容易に水分を除去
できる。これによって、金属ガスケットに残留する水分
を極小にできるので、金属ガスケットの腐食を抑えて長
期貯蔵においても高い密封性能を維持できる。
【００４９】また、請求項２３に係るキャスクは、請求
項１〜２２のいずれか１項に記載のキャスクにおいて、
さらに、上記金属ガスケットには、有機剤が塗布されて
いることを特徴とする。このキャスクは、アルコールそ
の他の有機剤を予め塗布した金属ガスケットを介して、
蓋をキャスクの本体胴に取り付ける。このため、水中に
おける使用済み燃料集合体の格納時においては、これら
の有機剤によって金属ガスケットに対する水の侵入を防
止する。そして、これらの有機剤は沸点が低いため、真
空乾燥の際にはこれらの有機剤が完全に蒸発して水分は
金属ガスケットに残留しない。このようにしても、残留
水分を除去できるので、長期貯蔵においても金属ガスケ
ットの腐食を抑制して、貯蔵の信頼性を高くすることが
できる。
項１〜２２のいずれか１項に記載のキャスクにおいて、
さらに、上記金属ガスケットには、有機剤が塗布されて
いることを特徴とする。このキャスクは、アルコールそ
の他の有機剤を予め塗布した金属ガスケットを介して、
蓋をキャスクの本体胴に取り付ける。このため、水中に
おける使用済み燃料集合体の格納時においては、これら
の有機剤によって金属ガスケットに対する水の侵入を防
止する。そして、これらの有機剤は沸点が低いため、真
空乾燥の際にはこれらの有機剤が完全に蒸発して水分は
金属ガスケットに残留しない。このようにしても、残留
水分を除去できるので、長期貯蔵においても金属ガスケ
ットの腐食を抑制して、貯蔵の信頼性を高くすることが
できる。
【００５０】
【発明の実施の形態】以下、この発明につき図面を参照
しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこ
の発明が限定されるものではない。また、下記実施の形
態における構成要素には、当業者が容易に想定できるも
の或いは実質的に同一のものが含まれる。なお、本発明
に係る金属ガスケットの適用範囲は特に限定されるもの
ではなく、例えばキャスクのシールや原子炉格納容器の
シール部分等にも適用できる。また、この金属ガスケッ
トは、特に比較的高温環境下で数十年の単位で密閉性能
を維持するような用途に適しており、その中でも使用済
み燃料集合体を収納して運搬し、長期間貯蔵するキャス
クに好適である。
しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこ
の発明が限定されるものではない。また、下記実施の形
態における構成要素には、当業者が容易に想定できるも
の或いは実質的に同一のものが含まれる。なお、本発明
に係る金属ガスケットの適用範囲は特に限定されるもの
ではなく、例えばキャスクのシールや原子炉格納容器の
シール部分等にも適用できる。また、この金属ガスケッ
トは、特に比較的高温環境下で数十年の単位で密閉性能
を維持するような用途に適しており、その中でも使用済
み燃料集合体を収納して運搬し、長期間貯蔵するキャス
クに好適である。
【００５１】（実施の形態１）図１は、この発明の実施
の形態１に係るキャスクにおけるシール構造を示す説明
図である。また、図２は、この発明の実施の形態１に係
る金属ガスケットを示す断面図である。このキャスクの
シール構造１０は、外被のシール領域５０ｓを予め平面
に形成した金属ガスケットを使用してシールする点に特
徴がある。なお、次に説明する金属ガスケット２０は、
フープ径Ｄｆの異なる二個のコイルスプリング３０ａと
３０ｂとを同心状に配置して、両者を外被５０によって
被覆しながら結合する、いわゆるダブルリングタイプの
ものである。しかし、本発明に適用できる金属ガスケッ
トはこのタイプには限られず、図２（ｂ）に示すよう
な、１個のコイルスプリング３０を内被４０と外被５０
とで被覆する、いわゆるシングルリングタイプの金属ガ
スケット２０'にも適用できる。以下の実施の形態にお
いても同様である。なお、内被４０は必ずしも必要では
ない。
の形態１に係るキャスクにおけるシール構造を示す説明
図である。また、図２は、この発明の実施の形態１に係
る金属ガスケットを示す断面図である。このキャスクの
シール構造１０は、外被のシール領域５０ｓを予め平面
に形成した金属ガスケットを使用してシールする点に特
徴がある。なお、次に説明する金属ガスケット２０は、
フープ径Ｄｆの異なる二個のコイルスプリング３０ａと
３０ｂとを同心状に配置して、両者を外被５０によって
被覆しながら結合する、いわゆるダブルリングタイプの
ものである。しかし、本発明に適用できる金属ガスケッ
トはこのタイプには限られず、図２（ｂ）に示すよう
な、１個のコイルスプリング３０を内被４０と外被５０
とで被覆する、いわゆるシングルリングタイプの金属ガ
スケット２０'にも適用できる。以下の実施の形態にお
いても同様である。なお、内被４０は必ずしも必要では
ない。
【００５２】図１に示すように、このシール構造１０
は、例えばキャスク５００の二次蓋５０８と胴本体５０
１のフランジ部との間に設けられる。なお、キャスクの
一次蓋と胴本体５０１との間にももちろんこの発明に係
るシール構造及び金属ガスケットは適用できる（以下同
様）。図２に示すように、金属ガスケット２０は、環状
のコイルスプリング３０に内被４０を被覆し、さらに、
外被５０により内外輪をまとめて被覆した構成である。
この金属ガスケット２０のフープ径Ｄｆ（胴本体５０１
の中心Ｃから金属ガスケット２０までの距離）は２ｍ程
度、内輪７０及び外輪８０それぞれの断面直径Ｄは５．
５ｍｍ程度、外被５０の厚さは０．４ｍｍ、内被４０の
厚さは０．２ｍｍとなる。外被５０の材料には、アルミ
ニウム、銀、銅、ニッケルなどの軟質金属が用いられて
おり、密封性能を確保する。また、内被４０及びコイル
スプリング３０には腐食や高温酸化に強いインコネル
（登録商標）等のニッケル系合金を用いて、高温環境下
においても弾性を維持できるようにしてある。より高温
の耐久性を向上させたいときには、Ｃｏ含有量の多いナ
イモニック（登録商標）等を使用することもできる。
は、例えばキャスク５００の二次蓋５０８と胴本体５０
１のフランジ部との間に設けられる。なお、キャスクの
一次蓋と胴本体５０１との間にももちろんこの発明に係
るシール構造及び金属ガスケットは適用できる（以下同
様）。図２に示すように、金属ガスケット２０は、環状
のコイルスプリング３０に内被４０を被覆し、さらに、
外被５０により内外輪をまとめて被覆した構成である。
この金属ガスケット２０のフープ径Ｄｆ（胴本体５０１
の中心Ｃから金属ガスケット２０までの距離）は２ｍ程
度、内輪７０及び外輪８０それぞれの断面直径Ｄは５．
５ｍｍ程度、外被５０の厚さは０．４ｍｍ、内被４０の
厚さは０．２ｍｍとなる。外被５０の材料には、アルミ
ニウム、銀、銅、ニッケルなどの軟質金属が用いられて
おり、密封性能を確保する。また、内被４０及びコイル
スプリング３０には腐食や高温酸化に強いインコネル
（登録商標）等のニッケル系合金を用いて、高温環境下
においても弾性を維持できるようにしてある。より高温
の耐久性を向上させたいときには、Ｃｏ含有量の多いナ
イモニック（登録商標）等を使用することもできる。
【００５３】なお、この金属ガスケット２０には内被４
０を使用しているが、内被４０は必ずしも必要な訳では
なく、必要に応じて使用すればよい。ただし、金属ガス
ケット２０の外被５０にアルミニウム等の軟質金属を使
用する場合には、内被４０を設けることが好ましい。こ
れは、コイルスプリング３０の反発力をより均一に外被
５０に伝達して、外被５０に発生する局所的な応力集中
をできるだけ小さくすることができるからである。これ
によって、後述するクリープ変形をより小さく抑えるこ
とができる。
０を使用しているが、内被４０は必ずしも必要な訳では
なく、必要に応じて使用すればよい。ただし、金属ガス
ケット２０の外被５０にアルミニウム等の軟質金属を使
用する場合には、内被４０を設けることが好ましい。こ
れは、コイルスプリング３０の反発力をより均一に外被
５０に伝達して、外被５０に発生する局所的な応力集中
をできるだけ小さくすることができるからである。これ
によって、後述するクリープ変形をより小さく抑えるこ
とができる。
【００５４】また、金属ガスケット２０の外被５０に
は、二次蓋５０８等と接して密封するためのシール領域
５０ｓが形成されており、図２に示すように、このシー
ル領域５０ｓは平面に形成されている。これは、外被５
０のクリープ変形による締付け応力の緩和現象を低減す
るためであるが、詳細については後述する。
は、二次蓋５０８等と接して密封するためのシール領域
５０ｓが形成されており、図２に示すように、このシー
ル領域５０ｓは平面に形成されている。これは、外被５
０のクリープ変形による締付け応力の緩和現象を低減す
るためであるが、詳細については後述する。
【００５５】二次蓋５０８や一次蓋、及び胴本体５０１
には、放射線を遮蔽すると共に機械的強度を保つためス
テンレス鋼や炭素鋼が用いられる。その一方、金属ガス
ケット２０の外被５０には密封性能を発揮させるため、
アルミニウムや銀等の軟質金属が用いられている。この
ため、異種金属の接触により両者間に電位差が発生し
て、金属ガスケット２０が電解腐食を起こし密封漏れの
原因となる。このため、キャスクの二次蓋５０８や胴本
体５０１の材料には、モリブデンを含むＳＵＳ３１７ま
たはＳＵＳ６２５を使用して、電解腐食を防止するよう
にしている。
には、放射線を遮蔽すると共に機械的強度を保つためス
テンレス鋼や炭素鋼が用いられる。その一方、金属ガス
ケット２０の外被５０には密封性能を発揮させるため、
アルミニウムや銀等の軟質金属が用いられている。この
ため、異種金属の接触により両者間に電位差が発生し
て、金属ガスケット２０が電解腐食を起こし密封漏れの
原因となる。このため、キャスクの二次蓋５０８や胴本
体５０１の材料には、モリブデンを含むＳＵＳ３１７ま
たはＳＵＳ６２５を使用して、電解腐食を防止するよう
にしている。
【００５６】また、ＳＵＳ３１７またはＳＵＳ６２５は
溶接性に優れているので、キャスクのように一般的に溶
接部分が多いものに適している。さらに、ＳＵＳ３１７
及びＳＵＳ６２５のほかに、ＳＵＳ３１４、ＳＵＳ３１
６、ＳＵＳ３２６、ＳＵＳ３４５などを用いることもで
きる。また、二次蓋５０８及び胴本体５０１にＳＵＳ３
１７などを用いなくても、同材による肉盛りを施すこと
でシール面９０を形成するようにしてもよい（図示省
略）。
溶接性に優れているので、キャスクのように一般的に溶
接部分が多いものに適している。さらに、ＳＵＳ３１７
及びＳＵＳ６２５のほかに、ＳＵＳ３１４、ＳＵＳ３１
６、ＳＵＳ３２６、ＳＵＳ３４５などを用いることもで
きる。また、二次蓋５０８及び胴本体５０１にＳＵＳ３
１７などを用いなくても、同材による肉盛りを施すこと
でシール面９０を形成するようにしてもよい（図示省
略）。
【００５７】また、キャスクの二次蓋５０８や胴本体５
０１の材料として使用するモリブデンを含むＳＵＳ３１
７またはＳＵＳ６２５よりも腐食電位の高いアルミニウ
ムを外被５０として使用してもよい。このようにすれ
ば、二次蓋５０８や胴本体５０１よりも交換が容易な金
属ガスケット２０の外被５０の方が腐食されやすくなる
ので、二次蓋５０８や胴本体５０１が電解腐食から守ら
れる。
０１の材料として使用するモリブデンを含むＳＵＳ３１
７またはＳＵＳ６２５よりも腐食電位の高いアルミニウ
ムを外被５０として使用してもよい。このようにすれ
ば、二次蓋５０８や胴本体５０１よりも交換が容易な金
属ガスケット２０の外被５０の方が腐食されやすくなる
ので、二次蓋５０８や胴本体５０１が電解腐食から守ら
れる。
【００５８】次に、金属ガスケット２０に使用される環
状のコイルスプリング３０について説明する。図３は、
この発明の実施の形態１に係る金属ガスケットのコイル
スプリングを示す説明図である。同図に示すように、こ
のコイルスプリング３０はニッケル基の合金であるイン
コネル（登録商標）や、より高温に耐え得るナイモニッ
ク（登録商標）等の線材を、隙間を設けないで巻くこと
によって作られている。これは、隣の線との間に隙間が
開いていると、密封のため金属ガスケット２０が押しつ
ぶされたときに、均等な力で内被４０と外被５０（図２
参照）とを押し返すことができなくなり、長期間の使用
において所期の密封性能を発揮できなくなるからであ
る。
状のコイルスプリング３０について説明する。図３は、
この発明の実施の形態１に係る金属ガスケットのコイル
スプリングを示す説明図である。同図に示すように、こ
のコイルスプリング３０はニッケル基の合金であるイン
コネル（登録商標）や、より高温に耐え得るナイモニッ
ク（登録商標）等の線材を、隙間を設けないで巻くこと
によって作られている。これは、隣の線との間に隙間が
開いていると、密封のため金属ガスケット２０が押しつ
ぶされたときに、均等な力で内被４０と外被５０（図２
参照）とを押し返すことができなくなり、長期間の使用
において所期の密封性能を発揮できなくなるからであ
る。
【００５９】一般に、金属ガスケット２０（図２参照）
において密封圧力を得ようとすると、コイルスプリング
３０の素線径ｄが太いものを使用して、コイルスプリン
グ３０の曲げ剛性を高くする必要がある。コイルスプリ
ング３０の素線径ｄが太くなればそれだけ素線を巻き難
くなるので、コイルスプリング３０の巻き線径Ｄ1も大
きくなる。その結果、高いシール圧力が求められる金属
ガスケット２０の断面直径Ｄは、シール圧力が低いもの
と比較して大きくなる。なお、コイルスプリング３０の
曲げ剛性とは、コイルスプリング３０の径方向に力Ｐを
加えた場合における、コイルスプリング３０の径方向に
対する変形のし難さをいう（以下同様）。
において密封圧力を得ようとすると、コイルスプリング
３０の素線径ｄが太いものを使用して、コイルスプリン
グ３０の曲げ剛性を高くする必要がある。コイルスプリ
ング３０の素線径ｄが太くなればそれだけ素線を巻き難
くなるので、コイルスプリング３０の巻き線径Ｄ1も大
きくなる。その結果、高いシール圧力が求められる金属
ガスケット２０の断面直径Ｄは、シール圧力が低いもの
と比較して大きくなる。なお、コイルスプリング３０の
曲げ剛性とは、コイルスプリング３０の径方向に力Ｐを
加えた場合における、コイルスプリング３０の径方向に
対する変形のし難さをいう（以下同様）。
【００６０】ここで、キャスクに使用する上記金属ガス
ケット２０には、数十年間にわたるシール性能が要求さ
れる。また、キャスク内に収納される使用済み燃料集合
体は崩壊熱を発生しており、初期における金属ガスケッ
ト２０の使用環境温度は１２０℃程度となる。そして、
使用済み燃料集合体が数十年保管される間に、金属ガス
ケット２０の使用環境温度は１２０℃程度から６０℃程
度まで徐々に低下する。
ケット２０には、数十年間にわたるシール性能が要求さ
れる。また、キャスク内に収納される使用済み燃料集合
体は崩壊熱を発生しており、初期における金属ガスケッ
ト２０の使用環境温度は１２０℃程度となる。そして、
使用済み燃料集合体が数十年保管される間に、金属ガス
ケット２０の使用環境温度は１２０℃程度から６０℃程
度まで徐々に低下する。
【００６１】このような使用環境においては、外被５０
に使用する材料の種類によって、外被５０にクリープ変
形が生ずる。特に、融点の比較的低いアルミニウムを外
被５０に使用した場合には、このクリープ変形が問題と
なる。図４は、金属ガスケットに作用する応力と、金属
ガスケットの歪との関係を示した説明図である。キャス
クの二次蓋５０８等を締付ると、金属ガスケット２０に
は所定の締付応力σ0が作用し、これによって初期歪ε0
が生ずる。この初期歪ε0は、塑性歪εｐと、弾性歪ε
ｅ（ｔ＝０）との和で表すことができる。時間の経過に
よって外被５０にクリープ歪εｃが生ずると、締付応力
σ0が緩和されるので、弾性歪εｅが減少する。そし
て、締付け時からある時間ｔが経過したときには、クリ
ープ歪εｃが増加した分、締付け応力がσｔまで低下す
る。これを金属ガスケットの応力緩和現象という。
に使用する材料の種類によって、外被５０にクリープ変
形が生ずる。特に、融点の比較的低いアルミニウムを外
被５０に使用した場合には、このクリープ変形が問題と
なる。図４は、金属ガスケットに作用する応力と、金属
ガスケットの歪との関係を示した説明図である。キャス
クの二次蓋５０８等を締付ると、金属ガスケット２０に
は所定の締付応力σ0が作用し、これによって初期歪ε0
が生ずる。この初期歪ε0は、塑性歪εｐと、弾性歪ε
ｅ（ｔ＝０）との和で表すことができる。時間の経過に
よって外被５０にクリープ歪εｃが生ずると、締付応力
σ0が緩和されるので、弾性歪εｅが減少する。そし
て、締付け時からある時間ｔが経過したときには、クリ
ープ歪εｃが増加した分、締付け応力がσｔまで低下す
る。これを金属ガスケットの応力緩和現象という。
【００６２】図４中に示すσｃは気密限界応力であり、
金属ガスケット２０に作用する応力がこの気密限界応力
σｃを下回ると、キャスク内部と外部との差圧によって
気密が破られる。金属ガスケット２０に締付応力σ0を
作用させた直後にこの締付応力σ0を除去すると、弾性
歪εｅが除去されるので、金属ガスケット２０の歪は塑
性歪εｐのみとなる。そして、Ｒ0点で気密が破られ
る。しかし、金属ガスケット２０に締付応力σ0を作用
させてから長時間経過すると、上述したように締付け応
力がσｔまで低下する。そして、この状態で締付け応力
を開放すると、金属ガスケット２０の歪は塑性歪εｐと
クリープ歪εｃとの和となり、Ｒ1点で気密が破られ
る。これは、クリープ歪εｃが増加した分だけ、初期の
弾性歪εｅ（ｔ＝０）が減少したからである。
金属ガスケット２０に作用する応力がこの気密限界応力
σｃを下回ると、キャスク内部と外部との差圧によって
気密が破られる。金属ガスケット２０に締付応力σ0を
作用させた直後にこの締付応力σ0を除去すると、弾性
歪εｅが除去されるので、金属ガスケット２０の歪は塑
性歪εｐのみとなる。そして、Ｒ0点で気密が破られ
る。しかし、金属ガスケット２０に締付応力σ0を作用
させてから長時間経過すると、上述したように締付け応
力がσｔまで低下する。そして、この状態で締付け応力
を開放すると、金属ガスケット２０の歪は塑性歪εｐと
クリープ歪εｃとの和となり、Ｒ1点で気密が破られ
る。これは、クリープ歪εｃが増加した分だけ、初期の
弾性歪εｅ（ｔ＝０）が減少したからである。
【００６３】金属ガスケット２０の気密限界応力はσｃ
であるため、金属ガスケット２０の締付直後において
は、金属ガスケットの歪がε1まで減少したときに気密
が破られる。一方、長時間経過後においては、金属ガス
ケット２０の歪がε2まで減少したときに気密が破られ
ることになる。これは、金属ガスケット２０の締付直後
と比較して、より少ない歪、すなわちより少ない変位
で、気密が破られることを意味する。
であるため、金属ガスケット２０の締付直後において
は、金属ガスケットの歪がε1まで減少したときに気密
が破られる。一方、長時間経過後においては、金属ガス
ケット２０の歪がε2まで減少したときに気密が破られ
ることになる。これは、金属ガスケット２０の締付直後
と比較して、より少ない歪、すなわちより少ない変位
で、気密が破られることを意味する。
【００６４】長期貯蔵におけるキャスクの密閉性を維持
し、信頼性を向上させるためには、金属ガスケット２０
の応力緩和現象を十分に解析することが必要である。本
発明者らは、金属ガスケットの応力緩和現象について鋭
意研究した結果、次の事項を見出した。まず、金属ガス
ケット２０の応力緩和現象は、外被５０を構成する材料
がクリープ変形することによる、コイルスプリング３０
の弾性変位が開放される現象である。そして、金属ガス
ケット２０が劣化した後のスプリングバック（有効弾性
復元）は、コイルスプリング３０が塑性変形した後にお
ける曲げ剛性に支配される。この塑性変形した後におけ
る曲げ剛性は、長期貯蔵後であっても金属ガスケット２
０が新品であるときと比較して特性変化は無視できるほ
どで、外被５０と比較すれば変化なしとし得る。すなわ
ち、インコネルやナイモニック製であるコイルスプリン
グ３０の材質劣化は、金属ガスケット２０の応力緩和現
象を考えるにあたって考慮する必要はない。
し、信頼性を向上させるためには、金属ガスケット２０
の応力緩和現象を十分に解析することが必要である。本
発明者らは、金属ガスケットの応力緩和現象について鋭
意研究した結果、次の事項を見出した。まず、金属ガス
ケット２０の応力緩和現象は、外被５０を構成する材料
がクリープ変形することによる、コイルスプリング３０
の弾性変位が開放される現象である。そして、金属ガス
ケット２０が劣化した後のスプリングバック（有効弾性
復元）は、コイルスプリング３０が塑性変形した後にお
ける曲げ剛性に支配される。この塑性変形した後におけ
る曲げ剛性は、長期貯蔵後であっても金属ガスケット２
０が新品であるときと比較して特性変化は無視できるほ
どで、外被５０と比較すれば変化なしとし得る。すなわ
ち、インコネルやナイモニック製であるコイルスプリン
グ３０の材質劣化は、金属ガスケット２０の応力緩和現
象を考えるにあたって考慮する必要はない。
【００６５】長期貯蔵におけるキャスクの密閉性を維持
し、信頼性を向上させるためには、次の方策がある。ま
ず、金属ガスケット２０のクリープ変形を小さくするこ
とである。クリープ変形を小さくできれば、長時間経過
後における締め付け応力σの低下も少なくなるからであ
る。次に、長時間経過後における金属ガスケット２０の
スプリングバック量をできるだけ大きくすることであ
る。このスプリングバック量を大きくできれば、締付け
応力σが気密限界応力σｃに達するまでにおける二次蓋
５０８等の変位を大きくとることができるので、それだ
け落下等による二次蓋５０８等のずれに対して裕度を高
くできるからである。
し、信頼性を向上させるためには、次の方策がある。ま
ず、金属ガスケット２０のクリープ変形を小さくするこ
とである。クリープ変形を小さくできれば、長時間経過
後における締め付け応力σの低下も少なくなるからであ
る。次に、長時間経過後における金属ガスケット２０の
スプリングバック量をできるだけ大きくすることであ
る。このスプリングバック量を大きくできれば、締付け
応力σが気密限界応力σｃに達するまでにおける二次蓋
５０８等の変位を大きくとることができるので、それだ
け落下等による二次蓋５０８等のずれに対して裕度を高
くできるからである。
【００６６】まず、スプリングバック量を大きくする手
法について説明する。図５は、金属ガスケットに作用さ
せる荷重と金属ガスケットの変位との関係を示した説明
図である。図中の点線は、従来の金属ガスケット５２０
（図７（ａ）参照）を、図中の実線は本発明に係る金属
ガスケット２０を示す。なお、図５に示してあるのは、
ＬＭＰを用いた外挿法による解析結果であり、初期温度
１２０℃で６０年後に６０℃まで直線近似のもとに温度
降下した場合を温度条件としたものである。なお、この
温度条件は、実施のキャスクにおける長期貯蔵の温度条
件を十分に再現できるものである。また、ＬＭＰを用い
た外挿法は、応力緩和を安全側、すなわち応力緩和を大
きく見積もる手法であり、このような解析には好ましい
手法である。
法について説明する。図５は、金属ガスケットに作用さ
せる荷重と金属ガスケットの変位との関係を示した説明
図である。図中の点線は、従来の金属ガスケット５２０
（図７（ａ）参照）を、図中の実線は本発明に係る金属
ガスケット２０を示す。なお、図５に示してあるのは、
ＬＭＰを用いた外挿法による解析結果であり、初期温度
１２０℃で６０年後に６０℃まで直線近似のもとに温度
降下した場合を温度条件としたものである。なお、この
温度条件は、実施のキャスクにおける長期貯蔵の温度条
件を十分に再現できるものである。また、ＬＭＰを用い
た外挿法は、応力緩和を安全側、すなわち応力緩和を大
きく見積もる手法であり、このような解析には好ましい
手法である。
【００６７】本発明に係る金属ガスケット２０の曲げ剛
性は、従来の金属ガスケット５２０における曲げ剛性の
およそ５０％としてある。このようにするため、コイル
スプリング３０の素線径ｄは従来の金属ガスケット５２
０よりも細くしてある。また、この発明に係る金属ガス
ケットの断面直径Ｄは、従来の金属ガスケット５２０と
同じである。なお、本発明に係る金属ガスケット２０の
曲げ剛性は、従来の金属ガスケット５２０における曲げ
剛性の３０％以上８０％以下の範囲が好ましい。この範
囲であれば、ある程度の曲げ剛性を確保しつつスプリン
グバック量を大きくする効果を得ることができるからで
あり、さらには従来の金属ガスケット５２０における曲
げ剛性の３０％以上６０％以下の範囲がより好ましい。
性は、従来の金属ガスケット５２０における曲げ剛性の
およそ５０％としてある。このようにするため、コイル
スプリング３０の素線径ｄは従来の金属ガスケット５２
０よりも細くしてある。また、この発明に係る金属ガス
ケットの断面直径Ｄは、従来の金属ガスケット５２０と
同じである。なお、本発明に係る金属ガスケット２０の
曲げ剛性は、従来の金属ガスケット５２０における曲げ
剛性の３０％以上８０％以下の範囲が好ましい。この範
囲であれば、ある程度の曲げ剛性を確保しつつスプリン
グバック量を大きくする効果を得ることができるからで
あり、さらには従来の金属ガスケット５２０における曲
げ剛性の３０％以上６０％以下の範囲がより好ましい。
【００６８】ここで、この発明に係る金属ガスケット２
０の初期締付け量は従来の金属ガスケット５２０よりも
大きくしてある。これによって、従来の金属ガスケット
５２０とこの発明に係る金属ガスケット２０とに作用す
る初期応力（締付応力）σ0が等しくなるので、同じ時
間経過した後の応力緩和量は同一となる。このときの締
付け応力はσｔである。ここで、締め付け応力σを徐々
に開放すると、金属ガスケットは徐々に元の形に戻り、
変位δが０に近づく。そして、締付け応力σが気密限界
応力σｃに到達したときの変位δが、金属ガスケットの
気密限界変位δｃとなる。
０の初期締付け量は従来の金属ガスケット５２０よりも
大きくしてある。これによって、従来の金属ガスケット
５２０とこの発明に係る金属ガスケット２０とに作用す
る初期応力（締付応力）σ0が等しくなるので、同じ時
間経過した後の応力緩和量は同一となる。このときの締
付け応力はσｔである。ここで、締め付け応力σを徐々
に開放すると、金属ガスケットは徐々に元の形に戻り、
変位δが０に近づく。そして、締付け応力σが気密限界
応力σｃに到達したときの変位δが、金属ガスケットの
気密限界変位δｃとなる。
【００６９】この発明に係る金属ガスケット２０におい
ては、従来の金属ガスケット５２０よりも曲げ剛性を小
さくしてあるので、金属ガスケットの変位δに対する締
め付け応力σの変化、すなわちσ／δが従来の金属ガス
ケットよりも緩やかになる。その結果、締め付け応力σ
の緩和に対して、従来よりも大きく金属ガスケット２０
が変位する。すなわち、同じ締付け応力σであれば、そ
のときのスプリングバック量を多くとることができるの
で、気密限界変位δｃもその分だけ大きくすることがで
きる。これによって、従来の金属ガスケット５２０より
も大きなずれが生じても、キャスクの気密を維持できる
ので、長期貯蔵後であっても安定した密封性能を発揮し
て安全に輸送できる。
ては、従来の金属ガスケット５２０よりも曲げ剛性を小
さくしてあるので、金属ガスケットの変位δに対する締
め付け応力σの変化、すなわちσ／δが従来の金属ガス
ケットよりも緩やかになる。その結果、締め付け応力σ
の緩和に対して、従来よりも大きく金属ガスケット２０
が変位する。すなわち、同じ締付け応力σであれば、そ
のときのスプリングバック量を多くとることができるの
で、気密限界変位δｃもその分だけ大きくすることがで
きる。これによって、従来の金属ガスケット５２０より
も大きなずれが生じても、キャスクの気密を維持できる
ので、長期貯蔵後であっても安定した密封性能を発揮し
て安全に輸送できる。
【００７０】具体的には、従来の金属ガスケット５２０
におけるスプリングバック量δｃ52 0は０．０１〜０．
０２ｍｍ程度であるのに対し、本発明の金属ガスケット
２０におけるスプリングバック量δｃ20は０．２０ｍｍ
程度である。このように、本発明に係る金属ガスケット
２０におけるスプリングバック量は、従来の金属ガスケ
ット５２０におけるスプリングバック量の１０〜２０倍
である。ここで、キャスクの密封に使用する金属ガスケ
ットに要求されるスプリングバック量はおよそ０．０５
ｍｍであるが、本発明に係る金属ガスケット２０は、こ
の値を十分に達成できる。これによって、従来の金属ガ
スケットでは不十分だった、使用済み燃料集合体のキャ
スクにおける数十年の長期貯蔵に対しても十分な信頼性
を持つ金属ガスケットを得ることができた。
におけるスプリングバック量δｃ52 0は０．０１〜０．
０２ｍｍ程度であるのに対し、本発明の金属ガスケット
２０におけるスプリングバック量δｃ20は０．２０ｍｍ
程度である。このように、本発明に係る金属ガスケット
２０におけるスプリングバック量は、従来の金属ガスケ
ット５２０におけるスプリングバック量の１０〜２０倍
である。ここで、キャスクの密封に使用する金属ガスケ
ットに要求されるスプリングバック量はおよそ０．０５
ｍｍであるが、本発明に係る金属ガスケット２０は、こ
の値を十分に達成できる。これによって、従来の金属ガ
スケットでは不十分だった、使用済み燃料集合体のキャ
スクにおける数十年の長期貯蔵に対しても十分な信頼性
を持つ金属ガスケットを得ることができた。
【００７１】上記説明から、コイルスプリング３０の曲
げ剛性を小さくするとスプリングバック量を増やすこと
ができるが、あまり曲げ剛性を小さくすると、金属ガス
ケット２０の変形量が大きくなるため好ましくない。こ
こで、表１〜３に長期貯蔵後における金属ガスケットの
スプリングバック量の評価結果を示す。なお、この評価
はＬＭＰを用いた外挿法によるものであり、温度条件
は、初期温度１２０℃で６０年後に６０℃まで直線近似
のもとに温度降下した場合である。また、キャスクの密
封に使用される金属ガスケットに要求されるスプリング
バック量が満足できたものを○とする。
げ剛性を小さくするとスプリングバック量を増やすこと
ができるが、あまり曲げ剛性を小さくすると、金属ガス
ケット２０の変形量が大きくなるため好ましくない。こ
こで、表１〜３に長期貯蔵後における金属ガスケットの
スプリングバック量の評価結果を示す。なお、この評価
はＬＭＰを用いた外挿法によるものであり、温度条件
は、初期温度１２０℃で６０年後に６０℃まで直線近似
のもとに温度降下した場合である。また、キャスクの密
封に使用される金属ガスケットに要求されるスプリング
バック量が満足できたものを○とする。
【００７２】
【表１】
【００７３】
【表２】
【００７４】
【表３】
【００７５】表１から分かるとおり、金属ガスケット２
０の断面直径Ｄが５．６ｍｍである場合には、コイルス
プリング３０の素線径ｄが０．３５ｍｍ〜０．５０ｍｍ
の間で良好なスプリングバック量を示すことが分かる。
また、表２から、金属ガスケット２０の断面直径Ｄが１
２．０ｍｍである場合には、コイルスプリング３０の素
線径ｄが０．８０ｍｍ以下で良好なスプリングバック量
を示すことが分かる。表３は、コイルスプリング３０の
素線径ｄと金属ガスケット２０の断面直径Ｄとの比ｄ／
Ｄで評価結果を整理したものであるが、これからｄ／Ｄ
が０．０２〜０．０８の範囲で良好なスプリングバック
量を示すことが分かる。
０の断面直径Ｄが５．６ｍｍである場合には、コイルス
プリング３０の素線径ｄが０．３５ｍｍ〜０．５０ｍｍ
の間で良好なスプリングバック量を示すことが分かる。
また、表２から、金属ガスケット２０の断面直径Ｄが１
２．０ｍｍである場合には、コイルスプリング３０の素
線径ｄが０．８０ｍｍ以下で良好なスプリングバック量
を示すことが分かる。表３は、コイルスプリング３０の
素線径ｄと金属ガスケット２０の断面直径Ｄとの比ｄ／
Ｄで評価結果を整理したものであるが、これからｄ／Ｄ
が０．０２〜０．０８の範囲で良好なスプリングバック
量を示すことが分かる。
【００７６】上記結果から、コイルスプリング３０の素
線径ｄ（図３参照）は、０．３５ｍｍ以上０．８０ｍｍ
以下の範囲が好ましく、０．３５ｍｍ以上０．５０ｍｍ
以下の範囲がより好ましい。また、あまり金属ガスケッ
ト２０の断面直径Ｄが小さい場合には、断面直径Ｄに対
して締付け量を大きくしないとスプリングバック量を確
保できず、金属ガスケット２０による気密が破壊される
場合があるので、無闇に金属ガスケット２０の断面直径
Ｄ（図２参照）を小さくすることはできない。一方、金
属ガスケット２０の断面直径Ｄが大きくなりすぎると、
上記素線径ｄでは必要な曲げ剛性が確保できなくなるの
で、金属ガスケット２０の断面直径Ｄは、５．０ｍｍ以
上１２．０ｍｍ以下が好ましい。また、コイルスプリン
グ３０の素線径ｄと金属ガスケットの断面直径Ｄとの比
ｄ／Ｄとしては、０．０２以上０．０８以下が好まし
い。
線径ｄ（図３参照）は、０．３５ｍｍ以上０．８０ｍｍ
以下の範囲が好ましく、０．３５ｍｍ以上０．５０ｍｍ
以下の範囲がより好ましい。また、あまり金属ガスケッ
ト２０の断面直径Ｄが小さい場合には、断面直径Ｄに対
して締付け量を大きくしないとスプリングバック量を確
保できず、金属ガスケット２０による気密が破壊される
場合があるので、無闇に金属ガスケット２０の断面直径
Ｄ（図２参照）を小さくすることはできない。一方、金
属ガスケット２０の断面直径Ｄが大きくなりすぎると、
上記素線径ｄでは必要な曲げ剛性が確保できなくなるの
で、金属ガスケット２０の断面直径Ｄは、５．０ｍｍ以
上１２．０ｍｍ以下が好ましい。また、コイルスプリン
グ３０の素線径ｄと金属ガスケットの断面直径Ｄとの比
ｄ／Ｄとしては、０．０２以上０．０８以下が好まし
い。
【００７７】なお、従来の金属ガスケット５２０におい
て、金属ガスケット５２０の断面直径Ｄが５．０ｍｍか
ら６．０ｍｍの範囲のものは、素線径が０．５５ｍｍ以
上のコイルスプリングが使用されている。そして、密封
圧力は５０ＭＰａ以上である。断面直径Ｄが５．０ｍｍ
から１２．０ｍｍの範囲の金属ガスケットに、素線径が
０．３５ｍｍ以上０．８０ｍｍ以下の範囲のものを使用
すると、密封圧力は５０ＭＰａよりも低い値となる。こ
こで、キャスクにおける密封圧力は、最大１．０ＭＰａ
程度である。したがって、断面直径Ｄが５．０ｍｍ以上
１２．０ｍｍ以下の金属ガスケットにおいて、素線径ｄ
が０．３５ｍｍ以上０．８０ｍｍ以下のコイルスプリン
グを使用しても圧力漏れを生ずることはなく、外被に生
ずる応力を低くできるので、長期使用に伴う外被のクリ
ープを軽減できる。
て、金属ガスケット５２０の断面直径Ｄが５．０ｍｍか
ら６．０ｍｍの範囲のものは、素線径が０．５５ｍｍ以
上のコイルスプリングが使用されている。そして、密封
圧力は５０ＭＰａ以上である。断面直径Ｄが５．０ｍｍ
から１２．０ｍｍの範囲の金属ガスケットに、素線径が
０．３５ｍｍ以上０．８０ｍｍ以下の範囲のものを使用
すると、密封圧力は５０ＭＰａよりも低い値となる。こ
こで、キャスクにおける密封圧力は、最大１．０ＭＰａ
程度である。したがって、断面直径Ｄが５．０ｍｍ以上
１２．０ｍｍ以下の金属ガスケットにおいて、素線径ｄ
が０．３５ｍｍ以上０．８０ｍｍ以下のコイルスプリン
グを使用しても圧力漏れを生ずることはなく、外被に生
ずる応力を低くできるので、長期使用に伴う外被のクリ
ープを軽減できる。
【００７８】次に、金属ガスケット２０のクリープ変形
を小さくする方策について説明する。図６は、この発明
に係る金属ガスケットを示す断面図である。図７は、従
来の金属ガスケットを示す断面図である。従来の金属ガ
スケット５２０においては、断面の外被覆形状は円形で
あり、円弧の部分がキャスクの胴本体と二次蓋５０８と
接した後、締付け力を受けて図７（ｂ）のように変形す
る。このため、図７（ｃ）に示すように、二次蓋５０８
及びキャスクの胴本体５０１と接するシール領域５５０
ｓには、応力が不均一に作用する。また、コイルスプリ
ングの曲げ剛性も必要以上に大きいため、シール部の中
心にはより大きな応力が生ずる。その結果、この応力分
布を緩和する作用が働くため、クリープ変形を促進す
る。
を小さくする方策について説明する。図６は、この発明
に係る金属ガスケットを示す断面図である。図７は、従
来の金属ガスケットを示す断面図である。従来の金属ガ
スケット５２０においては、断面の外被覆形状は円形で
あり、円弧の部分がキャスクの胴本体と二次蓋５０８と
接した後、締付け力を受けて図７（ｂ）のように変形す
る。このため、図７（ｃ）に示すように、二次蓋５０８
及びキャスクの胴本体５０１と接するシール領域５５０
ｓには、応力が不均一に作用する。また、コイルスプリ
ングの曲げ剛性も必要以上に大きいため、シール部の中
心にはより大きな応力が生ずる。その結果、この応力分
布を緩和する作用が働くため、クリープ変形を促進す
る。
【００７９】この発明に係る金属ガスケット２０におい
ては、図６（ａ）に示すように、外被５０が二次蓋５０
８等と接するシール領域５０ｓを予め平面に形成してあ
る。これによって、図６（ｂ）に示すように、この金属
ガスケット２０が締付け力を受けて圧縮された場合に
は、密封対象物である二次蓋５０８等と接するシール領
域５０ｓにおける応力分布が分散されて、従来よりも均
一になる。別の言い方をすれば、密封対象物である二次
蓋５０８等と接するシール領域５０ｓにおける応力分布
は、このシール領域以外の領域５０ｙに締付け力が作用
した場合におけるシール領域以外の領域５０ｙの応力分
布よりも均一となる。
ては、図６（ａ）に示すように、外被５０が二次蓋５０
８等と接するシール領域５０ｓを予め平面に形成してあ
る。これによって、図６（ｂ）に示すように、この金属
ガスケット２０が締付け力を受けて圧縮された場合に
は、密封対象物である二次蓋５０８等と接するシール領
域５０ｓにおける応力分布が分散されて、従来よりも均
一になる。別の言い方をすれば、密封対象物である二次
蓋５０８等と接するシール領域５０ｓにおける応力分布
は、このシール領域以外の領域５０ｙに締付け力が作用
した場合におけるシール領域以外の領域５０ｙの応力分
布よりも均一となる。
【００８０】これによって、従来の金属ガスケット５２
０と比較して、シール領域５０ｓにおいては応力分布を
均等にする作用が大きくなるので、外被５０のクリープ
変形を従来よりも緩やかにすることができる。これによ
って、外被５０のクリープ変形を従来よりも小さくでき
るので、クリープ変形に起因する応力緩和現象を抑える
ことができる。また、外被５０のシール領域５０ｓを予
め平面に形成しておくことによって、この金属ガスケッ
ト２０の断面形状は円形ではなくなる。このような形状
とすることによって、断面が円形の場合よりも断面係数
が大きくなる。また、外被５０のシール領域５０ｓを予
め平面に形成しておくことで、クリープ変形しやすい外
被５０のシール領域５０ｓの厚みは従来の金属ガスケッ
ト５２０（図７参照）よりも薄くなるので、クリープに
よる変形の絶対量が小さくなり、この分だけ金属ガスケ
ット２０の復元量の減少を抑制できる。これらの作用に
よって、この金属ガスケット２０は、シール領域５０ｓ
に垂直な方向に向かう締付け力に対して、断面が円形で
ある従来の金属ガスケット５２０と比較して、より大き
な締付け力に耐えることができる。したがって、この金
属ガスケット２０においては、より細い素線径ｄのコイ
ルスプリング３０を使用しても、外被５０が従来よりも
大きな荷重を支えることができる。これによって、スプ
リングバック量をさらに大きくできるので、長期貯蔵に
おいてもより高い安全性を担保できる。
０と比較して、シール領域５０ｓにおいては応力分布を
均等にする作用が大きくなるので、外被５０のクリープ
変形を従来よりも緩やかにすることができる。これによ
って、外被５０のクリープ変形を従来よりも小さくでき
るので、クリープ変形に起因する応力緩和現象を抑える
ことができる。また、外被５０のシール領域５０ｓを予
め平面に形成しておくことによって、この金属ガスケッ
ト２０の断面形状は円形ではなくなる。このような形状
とすることによって、断面が円形の場合よりも断面係数
が大きくなる。また、外被５０のシール領域５０ｓを予
め平面に形成しておくことで、クリープ変形しやすい外
被５０のシール領域５０ｓの厚みは従来の金属ガスケッ
ト５２０（図７参照）よりも薄くなるので、クリープに
よる変形の絶対量が小さくなり、この分だけ金属ガスケ
ット２０の復元量の減少を抑制できる。これらの作用に
よって、この金属ガスケット２０は、シール領域５０ｓ
に垂直な方向に向かう締付け力に対して、断面が円形で
ある従来の金属ガスケット５２０と比較して、より大き
な締付け力に耐えることができる。したがって、この金
属ガスケット２０においては、より細い素線径ｄのコイ
ルスプリング３０を使用しても、外被５０が従来よりも
大きな荷重を支えることができる。これによって、スプ
リングバック量をさらに大きくできるので、長期貯蔵に
おいてもより高い安全性を担保できる。
【００８１】図８は、シール領域における応力を分散さ
せる他の形状の例を示した説明図である。上述した通
り、この発明に係る金属ガスケット２０は、外被５０の
シール領域５０ｓを予め平面に形成して、密封のための
締付け力を分散させる形状としている。この他にも、密
封のための締付け力を分散させる形状としては、図８
（ａ）に示すように、外被５０におけるシール領域５０
ｓを形成する平面と、シール領域以外の領域５０ｙとが
交わる部分には、金属ガスケット２０の周方向に向かう
段部５０ｄを形成してもよい。
せる他の形状の例を示した説明図である。上述した通
り、この発明に係る金属ガスケット２０は、外被５０の
シール領域５０ｓを予め平面に形成して、密封のための
締付け力を分散させる形状としている。この他にも、密
封のための締付け力を分散させる形状としては、図８
（ａ）に示すように、外被５０におけるシール領域５０
ｓを形成する平面と、シール領域以外の領域５０ｙとが
交わる部分には、金属ガスケット２０の周方向に向かう
段部５０ｄを形成してもよい。
【００８２】図６（ｂ）に示すように、単にシール領域
を平面に形成したのでは、シール領域５０ｓとシール領
域以外の領域５０ｙとが交わる部分に応力集中が生じて
しまう。したがって、この部分に段部５０ｄを形成して
予め切り欠いておくことで、この部分の応力集中を低減
する。なお、段部５０ｄのコーナー部５０ｄｃは角状と
なっているが、この部分に曲率を設けてなだらかにして
もよい。このようにすることで、前記コーナー部５０ｄ
ｃの応力集中も低減できる。
を平面に形成したのでは、シール領域５０ｓとシール領
域以外の領域５０ｙとが交わる部分に応力集中が生じて
しまう。したがって、この部分に段部５０ｄを形成して
予め切り欠いておくことで、この部分の応力集中を低減
する。なお、段部５０ｄのコーナー部５０ｄｃは角状と
なっているが、この部分に曲率を設けてなだらかにして
もよい。このようにすることで、前記コーナー部５０ｄ
ｃの応力集中も低減できる。
【００８３】また、シール領域５０ｓを平面に形成した
場合であっても、仕上げ具合によって応力が高くなる部
分が存在する。したがって、図８（ｂ）に示すように、
このような部分に金属ガスケット２０の周方向に向かう
溝部５０ｘを設けて、前記応力集中を低減させてもよ
い。この溝部５０ｘの本数及び大きさは、応力集中の発
生状況に応じて、適宜変更することができる。なお、応
力集中の発生状況は、有限要素法等の手法によって解析
することができる。このようにすることによって、金属
ガスケット２０の外被５０に発生する応力集中をより均
一にすることができるので、クリープ変形の進行を抑制
して、長期間貯蔵における密封性能を維持できる。
場合であっても、仕上げ具合によって応力が高くなる部
分が存在する。したがって、図８（ｂ）に示すように、
このような部分に金属ガスケット２０の周方向に向かう
溝部５０ｘを設けて、前記応力集中を低減させてもよ
い。この溝部５０ｘの本数及び大きさは、応力集中の発
生状況に応じて、適宜変更することができる。なお、応
力集中の発生状況は、有限要素法等の手法によって解析
することができる。このようにすることによって、金属
ガスケット２０の外被５０に発生する応力集中をより均
一にすることができるので、クリープ変形の進行を抑制
して、長期間貯蔵における密封性能を維持できる。
【００８４】図９は、シール領域における応力を分散さ
せる他の例を示した説明図である。同図（ａ）に示すよ
うに、シール領域５０ｓ側においては、コイルスプリン
グ３０ｘを平面状に形成し、さらに外被５０のシール領
域５０ｓ側を平面に形成する。このようにすると、平面
状に形成したコイルスプリング３０ｘが均等に外被５０
のシール領域５０ｓを押圧するので、シール領域５０ｓ
はより均等な応力分布となる。
せる他の例を示した説明図である。同図（ａ）に示すよ
うに、シール領域５０ｓ側においては、コイルスプリン
グ３０ｘを平面状に形成し、さらに外被５０のシール領
域５０ｓ側を平面に形成する。このようにすると、平面
状に形成したコイルスプリング３０ｘが均等に外被５０
のシール領域５０ｓを押圧するので、シール領域５０ｓ
はより均等な応力分布となる。
【００８５】なお、このようなコイルスプリング３０ｘ
は、例えば図９（ｂ）に示すように製造する。まず、円
柱に二つの平面を設けた断面楕円状の冶具３０ｚに線材
３０ｙを巻きつける。そして、焼鈍して冶具３０ｚの形
状を線材３０ｙに転写した後、熱処理してコイルスプリ
ング３０ｘを製造する。また、断面円形のコイルスプリ
ングと比較して、このコイルスプリング３０ｘは曲げ剛
性が小さくなる。このため、実施の形態１で説明した断
面円形のコイルスプリング３０（図３参照）と比較し
て、素線径はより太いものを使用する必要がある。
は、例えば図９（ｂ）に示すように製造する。まず、円
柱に二つの平面を設けた断面楕円状の冶具３０ｚに線材
３０ｙを巻きつける。そして、焼鈍して冶具３０ｚの形
状を線材３０ｙに転写した後、熱処理してコイルスプリ
ング３０ｘを製造する。また、断面円形のコイルスプリ
ングと比較して、このコイルスプリング３０ｘは曲げ剛
性が小さくなる。このため、実施の形態１で説明した断
面円形のコイルスプリング３０（図３参照）と比較し
て、素線径はより太いものを使用する必要がある。
【００８６】ここで、図１には示していないが、この発
明においては、キャスク側のシール面９０であるガスケ
ット溝面９０ａ及びその対向面９０ｂに、微小凹凸８２
（図１０参照）を多数形成してもよい。ここで、図１０
は、ガスケット溝面等に微小凹凸を形成した状態を示す
拡大図である。この微小凹凸１０の最大粗さＲｍａｘ
（maximum roughness）は、２μｍ以上２０μｍ以下と
するのが好ましい。Ｒｍａｘが２μｍより小さいと金属
ガスケット２０の横ずれが発生し、Ｒｍａｘが２０μｍ
より大きいと金属ガスケット２０の外被５０が完全に食
い込まず、密封性が不十分になるからである。また、微
小凹凸８２の平均粗さ（Ｒａ：average roughness）
は、０．６μｍ以上３．２μｍ以下とするのが好まし
い。
明においては、キャスク側のシール面９０であるガスケ
ット溝面９０ａ及びその対向面９０ｂに、微小凹凸８２
（図１０参照）を多数形成してもよい。ここで、図１０
は、ガスケット溝面等に微小凹凸を形成した状態を示す
拡大図である。この微小凹凸１０の最大粗さＲｍａｘ
（maximum roughness）は、２μｍ以上２０μｍ以下と
するのが好ましい。Ｒｍａｘが２μｍより小さいと金属
ガスケット２０の横ずれが発生し、Ｒｍａｘが２０μｍ
より大きいと金属ガスケット２０の外被５０が完全に食
い込まず、密封性が不十分になるからである。また、微
小凹凸８２の平均粗さ（Ｒａ：average roughness）
は、０．６μｍ以上３．２μｍ以下とするのが好まし
い。
【００８７】微小凹凸８２を形成した状態で金属ガスケ
ット２０をつぶすと、図１０に示すように、微小凹凸８
２が軟質金属の外被５０に食い込んで（アンカー作用）
その表面と馴染む結果、良好な密封を得ることができる
（シール領域５０ｓ）。また、凸部での面圧が高くなっ
て当該部分においてより密封性が高くなる。
ット２０をつぶすと、図１０に示すように、微小凹凸８
２が軟質金属の外被５０に食い込んで（アンカー作用）
その表面と馴染む結果、良好な密封を得ることができる
（シール領域５０ｓ）。また、凸部での面圧が高くなっ
て当該部分においてより密封性が高くなる。
【００８８】上記キャスク５００において、輸送中にキ
ャスクが落下して二次蓋５０８が径方向に移動した場合
（図１中矢印Ａ）、金属ガスケット２０の外被５０が微
小凹凸８２に食い込んでいることから、当該金属ガスケ
ット２０が横ずれせず、外被５０が回転変形（図１中矢
印Ｂ）すると共に全体的に蓋移動方向に移動するような
挙動を示す（図１中矢印Ｅ）。このとき、金属ガスケッ
ト２０の外被５０は、新たな微小凹凸８２に食い込んで
新たなシール領域Ｓｎを形成する。
ャスクが落下して二次蓋５０８が径方向に移動した場合
（図１中矢印Ａ）、金属ガスケット２０の外被５０が微
小凹凸８２に食い込んでいることから、当該金属ガスケ
ット２０が横ずれせず、外被５０が回転変形（図１中矢
印Ｂ）すると共に全体的に蓋移動方向に移動するような
挙動を示す（図１中矢印Ｅ）。このとき、金属ガスケッ
ト２０の外被５０は、新たな微小凹凸８２に食い込んで
新たなシール領域Ｓｎを形成する。
【００８９】このように、二次蓋５０８が径方向に移動
した場合でも、金属ガスケット２０の密封破壊が起こら
ず密封機能を維持できるから、ゴム製のＯリングに換装
しなくてもキャスク５００の輸送を行うことが可能にな
る。また、キャスク５００を長期間保管していると、金
属ガスケット２０に加えた締付力によって塑性流動が起
こり、接触面圧の低下によって密封性能が低下するが、
この密封構造では、微小凹凸８２を形成することによっ
て外被５０の表面の塑性流動がある程度抑制されるか
ら、接触面圧の低下を防止できるといった副次的効果も
得られる。これは、微小凹凸８２のＲｍａｘが大きいほ
ど効果的である。
した場合でも、金属ガスケット２０の密封破壊が起こら
ず密封機能を維持できるから、ゴム製のＯリングに換装
しなくてもキャスク５００の輸送を行うことが可能にな
る。また、キャスク５００を長期間保管していると、金
属ガスケット２０に加えた締付力によって塑性流動が起
こり、接触面圧の低下によって密封性能が低下するが、
この密封構造では、微小凹凸８２を形成することによっ
て外被５０の表面の塑性流動がある程度抑制されるか
ら、接触面圧の低下を防止できるといった副次的効果も
得られる。これは、微小凹凸８２のＲｍａｘが大きいほ
ど効果的である。
【００９０】また、キャスク側のシール面９０（図１参
照）には、微小凹凸８２の溝山８２ｍが周期的に出現す
るようにこれらを形成してもよい。溝山８２ｍ等の形成
には、例えば、セレーション加工等の加工方法を用いる
ことができる。セレーション加工によれば、溝山８２ｍ
が独立となって漏れ流路が生じないため、長期にわたっ
て密封性能を維持できるからである。また、溝山８２ｍ
と溝谷８２ｔとを形成した場合の最大粗さ及び平均粗さ
は上述した値が適用できる。
照）には、微小凹凸８２の溝山８２ｍが周期的に出現す
るようにこれらを形成してもよい。溝山８２ｍ等の形成
には、例えば、セレーション加工等の加工方法を用いる
ことができる。セレーション加工によれば、溝山８２ｍ
が独立となって漏れ流路が生じないため、長期にわたっ
て密封性能を維持できるからである。また、溝山８２ｍ
と溝谷８２ｔとを形成した場合の最大粗さ及び平均粗さ
は上述した値が適用できる。
【００９１】ここで、外被５０に対する食い込み、及び
密封性を保ちつつ金属ガスケットの横ずれを効果的に抑
制する観点から、外径が６〜１２ｍｍ程度の金属ガスケ
ット２０を使用する場合には、山部８２ｍの出現ピッチ
ｐｍは、０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下が好ましく、さ
らには０．１ｍｍ以上０．８ｍｍ以下が好ましい。ま
た、同様の観点から、外径が５〜６ｍｍ程度の金属ガス
ケット２０を使用する場合には、０．１ｍｍ以上０．５
ｍｍ以下が好ましく、さらには０．１ｍｍ以上０．２ｍ
ｍ以下がより好ましい。このような範囲であれば、金属
ガスケット２０の横ずれを抑えつつ、十分な密封性能も
確保できる。また、外被５０のシール領域５０ｓに対し
て十分な個数の溝山８２ｍが食い込むことになるので、
シール面積が大きくなる。これによって、ガスケット２
０の締め付け荷重を分散させて受けることができるの
で、長期貯蔵におけるクリープ変形を抑えることができ
る。なお、上記密封構造は、一次蓋５０７（図２０参
照）と胴本体５０１との間に適用され得ることは言うま
でもない（以下に同じ）。
密封性を保ちつつ金属ガスケットの横ずれを効果的に抑
制する観点から、外径が６〜１２ｍｍ程度の金属ガスケ
ット２０を使用する場合には、山部８２ｍの出現ピッチ
ｐｍは、０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下が好ましく、さ
らには０．１ｍｍ以上０．８ｍｍ以下が好ましい。ま
た、同様の観点から、外径が５〜６ｍｍ程度の金属ガス
ケット２０を使用する場合には、０．１ｍｍ以上０．５
ｍｍ以下が好ましく、さらには０．１ｍｍ以上０．２ｍ
ｍ以下がより好ましい。このような範囲であれば、金属
ガスケット２０の横ずれを抑えつつ、十分な密封性能も
確保できる。また、外被５０のシール領域５０ｓに対し
て十分な個数の溝山８２ｍが食い込むことになるので、
シール面積が大きくなる。これによって、ガスケット２
０の締め付け荷重を分散させて受けることができるの
で、長期貯蔵におけるクリープ変形を抑えることができ
る。なお、上記密封構造は、一次蓋５０７（図２０参
照）と胴本体５０１との間に適用され得ることは言うま
でもない（以下に同じ）。
【００９２】実施の形態１に係る金属ガスケット２０の
構成は、外被５０の材料がアルミニウムやスズ等のよう
に融点が比較的低く、キャスクにおける使用温度ではク
リープ変形が問題となるような金属に対して特に適す
る。しかし、融点が比較的高く、キャスクにおける使用
温度ではクリープ変形が問題とならない銀や金、あるい
はニッケル等の金属を外被５０に使用した場合に適用し
てもよい。この場合は、スプリングコイルを細くする工
夫と併用すると、従来よりもスプリングバックの量を従
来の１０〜２０倍程度まで大きくできるので、キャスク
輸送における裕度を従来よりも大きく持たせることがで
きる（以下同様）。
構成は、外被５０の材料がアルミニウムやスズ等のよう
に融点が比較的低く、キャスクにおける使用温度ではク
リープ変形が問題となるような金属に対して特に適す
る。しかし、融点が比較的高く、キャスクにおける使用
温度ではクリープ変形が問題とならない銀や金、あるい
はニッケル等の金属を外被５０に使用した場合に適用し
てもよい。この場合は、スプリングコイルを細くする工
夫と併用すると、従来よりもスプリングバックの量を従
来の１０〜２０倍程度まで大きくできるので、キャスク
輸送における裕度を従来よりも大きく持たせることがで
きる（以下同様）。
【００９３】（変形例１）図１１は、実施の形態１の第
１変形例に係る金属ガスケットを示す説明図である。こ
の金属ガスケット２１は、上記実施の形態１に係るキャ
スクと略同一の構成であるが、二個の異なるフープ径を
持つ環状のコイルスプリング３１ａ、３１ｂを同心状に
配置し、両者のスプリング直径を異ならせた点が異な
る。その他の構成は実施の形態１と同様なのでその説明
を省略すると共に、同一の構成要素には同一の符号を付
する。
１変形例に係る金属ガスケットを示す説明図である。こ
の金属ガスケット２１は、上記実施の形態１に係るキャ
スクと略同一の構成であるが、二個の異なるフープ径を
持つ環状のコイルスプリング３１ａ、３１ｂを同心状に
配置し、両者のスプリング直径を異ならせた点が異な
る。その他の構成は実施の形態１と同様なのでその説明
を省略すると共に、同一の構成要素には同一の符号を付
する。
【００９４】この金属ガスケット２１は、いわゆるダブ
ルリングタイプであるが、内被４１ａ、４１ｂで被覆さ
れたスプリング直径の異なる二つのコイルスプリング３
１ａ及び３１ｂを使用する。図１１（ｂ）に示すよう
に、キャスクの胴本体５０１と二次蓋５０８との間にこ
の金属ガスケット２１を配置すると、直径が大きい方の
コイルスプリング３１ｂ側における外被５０がまず接す
る。この状態で二次蓋５０８を胴本体５０１に仮止めす
る。
ルリングタイプであるが、内被４１ａ、４１ｂで被覆さ
れたスプリング直径の異なる二つのコイルスプリング３
１ａ及び３１ｂを使用する。図１１（ｂ）に示すよう
に、キャスクの胴本体５０１と二次蓋５０８との間にこ
の金属ガスケット２１を配置すると、直径が大きい方の
コイルスプリング３１ｂ側における外被５０がまず接す
る。この状態で二次蓋５０８を胴本体５０１に仮止めす
る。
【００９５】ここで、一般にキャスクは安全上の配慮か
ら、水を満たした貯蔵プール内で使用済み燃料集合体が
格納される。したがって、輸送や長期貯蔵前には、真空
乾燥等の乾燥手段によって水抜きをする。この金属ガス
ケット２１では、真空乾燥時に、シールされていない直
径が小さいほうのコイルスプリング３１ａ側からガスケ
ット溝部９に残留した水分が蒸発する。真空乾燥が終了
したら、キャスクの胴本体５０１と二次蓋５０８とを本
締めする。このように、この金属ガスケット２１におい
ては、ガスケット溝部９や金属ガスケット２１内の水分
を十分に取り除き、腐食のおそれを極小にできる。これ
によって、長期間の貯蔵においても密封性能の信頼性を
高くできる。
ら、水を満たした貯蔵プール内で使用済み燃料集合体が
格納される。したがって、輸送や長期貯蔵前には、真空
乾燥等の乾燥手段によって水抜きをする。この金属ガス
ケット２１では、真空乾燥時に、シールされていない直
径が小さいほうのコイルスプリング３１ａ側からガスケ
ット溝部９に残留した水分が蒸発する。真空乾燥が終了
したら、キャスクの胴本体５０１と二次蓋５０８とを本
締めする。このように、この金属ガスケット２１におい
ては、ガスケット溝部９や金属ガスケット２１内の水分
を十分に取り除き、腐食のおそれを極小にできる。これ
によって、長期間の貯蔵においても密封性能の信頼性を
高くできる。
【００９６】図１１（ｂ）においては、スプリング直径
の小さい方のコイルスプリング３１ａをキャスクのキャ
ビティ側に配置しているが、この場合にはキャビティ内
側からの真空乾燥に有利である。また、図１１（ｃ）に
示すように、スプリング直径の小さい方のコイルスプリ
ング３１ａを外側に配置してもよい。この場合には、二
次蓋５０８等を固定するボルト孔側から真空乾燥すると
効果的に水分を除去できる。
の小さい方のコイルスプリング３１ａをキャスクのキャ
ビティ側に配置しているが、この場合にはキャビティ内
側からの真空乾燥に有利である。また、図１１（ｃ）に
示すように、スプリング直径の小さい方のコイルスプリ
ング３１ａを外側に配置してもよい。この場合には、二
次蓋５０８等を固定するボルト孔側から真空乾燥すると
効果的に水分を除去できる。
【００９７】さらに、図１１（ｄ）に示す金属ガスケッ
ト２１ａは、外被５０をスプリング直径の異なる二個の
コイルスプリング３１ａ及び３１ｂで全体に被覆し、ス
ペーサ６０を前記コイルスプリング３１ａと３１ｂとの
間に配置して、端部５０ｔ同士を溶接等の接合手段で封
止したものである。このような金属ガスケット２１ａで
も、金属ガスケット２１の内外周でコイルスプリン３１
ａ等の径を異ならせたことによる、上記乾燥促進の効果
を得ることができる。さらに、この金属ガスケット２１
ａでは、内部への水の浸入を防止できるので、図１１
（ａ）に示した金属ガスケット２１と比較して、より迅
速に乾燥できる効果も得ることができる。なお、スペー
サ６０は外被５０の変形を拘束するものであり、純アル
ミニウム等のピースを使用したり、コイルスプリングを
使用したりすることができる。この変形例は、一次蓋及
び以下の実施の形態においても適用できる。
ト２１ａは、外被５０をスプリング直径の異なる二個の
コイルスプリング３１ａ及び３１ｂで全体に被覆し、ス
ペーサ６０を前記コイルスプリング３１ａと３１ｂとの
間に配置して、端部５０ｔ同士を溶接等の接合手段で封
止したものである。このような金属ガスケット２１ａで
も、金属ガスケット２１の内外周でコイルスプリン３１
ａ等の径を異ならせたことによる、上記乾燥促進の効果
を得ることができる。さらに、この金属ガスケット２１
ａでは、内部への水の浸入を防止できるので、図１１
（ａ）に示した金属ガスケット２１と比較して、より迅
速に乾燥できる効果も得ることができる。なお、スペー
サ６０は外被５０の変形を拘束するものであり、純アル
ミニウム等のピースを使用したり、コイルスプリングを
使用したりすることができる。この変形例は、一次蓋及
び以下の実施の形態においても適用できる。
【００９８】（変形例２）図１２は、実施の形態１の第
２変形例に係る金属ガスケットを示す説明図である。な
お、説明の便宜上、従来のキャスクに使用されていた金
属ガスケットも図示する。このキャスクに使用される金
属ガスケット２２は、上記実施の形態１に係る金属ガス
ケット２０と略同一の構成であるが、シール領域５０ｓ
の曲率半径ｒ1は、シール領域以外の領域５０ｙにおけ
る曲率半径ｒ2よりも大きいコイルスプリング３２を備
える。そして、外被５０で被覆されている内被４２とコ
イルスプリング３２とで構成される内部エレメントの断
面を、予め楕円状に形成してある点が異なる。その他の
構成は実施の形態１と同様なのでその説明を省略すると
共に、同一の構成要素には同一の符号を付する。
２変形例に係る金属ガスケットを示す説明図である。な
お、説明の便宜上、従来のキャスクに使用されていた金
属ガスケットも図示する。このキャスクに使用される金
属ガスケット２２は、上記実施の形態１に係る金属ガス
ケット２０と略同一の構成であるが、シール領域５０ｓ
の曲率半径ｒ1は、シール領域以外の領域５０ｙにおけ
る曲率半径ｒ2よりも大きいコイルスプリング３２を備
える。そして、外被５０で被覆されている内被４２とコ
イルスプリング３２とで構成される内部エレメントの断
面を、予め楕円状に形成してある点が異なる。その他の
構成は実施の形態１と同様なのでその説明を省略すると
共に、同一の構成要素には同一の符号を付する。
【００９９】図１２（ｂ）に示すように、従来の金属ガ
スケット５２０においては、内被５４０とこの内被５４
０で被覆されたコイルスプリング５３０とで構成される
内部エレメント５２０ｅの断面は円形であった。このた
め、スプリングの曲げ剛性が高く、数１０ＭＰａという
高い密封性能を持っている。しかし、上述したように、
コイルスプリング５３０の曲げ剛性が高い場合には、曲
げ剛性が小さい場合と比較してスプリングバック量を大
きくできない（図５参照）。また、数十年という長い期
間においては、外被５５０が過剰な押付力によってへた
り、復元力が弱くなる。これによって、密封性が弱くな
ったり、スプリングバック量が減少したりするおそれが
あった。
スケット５２０においては、内被５４０とこの内被５４
０で被覆されたコイルスプリング５３０とで構成される
内部エレメント５２０ｅの断面は円形であった。このた
め、スプリングの曲げ剛性が高く、数１０ＭＰａという
高い密封性能を持っている。しかし、上述したように、
コイルスプリング５３０の曲げ剛性が高い場合には、曲
げ剛性が小さい場合と比較してスプリングバック量を大
きくできない（図５参照）。また、数十年という長い期
間においては、外被５５０が過剰な押付力によってへた
り、復元力が弱くなる。これによって、密封性が弱くな
ったり、スプリングバック量が減少したりするおそれが
あった。
【０１００】この変形例に係る金属ガスケット２２は、
内被４２と、この内被４２で被覆されたコイルスプリン
グ３２とで構成される内部エレメント２２ｅの断面形状
を、予め楕円状としている。このため、断面形状が円形
である場合と比較して、スプリングの曲げ剛性を低くで
きる。これによって、スプリングバック量を十分に確保
できるので、従来の金属ガスケット５２０よりも大きな
ずれが生じても、キャスクの気密を維持できるので、よ
り安全に輸送できる。また、従来の金属ガスケット５２
０と比較して、このコイルスプリング３２は外被５０の
シール領域５０ｓとより大きな面積で接触するので、外
被５０に作用する応力を従来よりも小さくできる。これ
によって、外被５０のクリープ変形を抑えて、応力緩和
現象を低減し、長期貯蔵における信頼性を高くできる。
内被４２と、この内被４２で被覆されたコイルスプリン
グ３２とで構成される内部エレメント２２ｅの断面形状
を、予め楕円状としている。このため、断面形状が円形
である場合と比較して、スプリングの曲げ剛性を低くで
きる。これによって、スプリングバック量を十分に確保
できるので、従来の金属ガスケット５２０よりも大きな
ずれが生じても、キャスクの気密を維持できるので、よ
り安全に輸送できる。また、従来の金属ガスケット５２
０と比較して、このコイルスプリング３２は外被５０の
シール領域５０ｓとより大きな面積で接触するので、外
被５０に作用する応力を従来よりも小さくできる。これ
によって、外被５０のクリープ変形を抑えて、応力緩和
現象を低減し、長期貯蔵における信頼性を高くできる。
【０１０１】なお、この金属ガスケット２２において
は、コイルスプリング３２の曲げ剛性は従来よりも小さ
いので密封圧力は従来よりも低くなる。しかし、この金
属ガスケット２２はキャスクの密封に使用するものであ
る。キャスクにおいて正圧は最大で１．０ＭＰａ程度の
密封性能があればよいので、この金属ガスケット２２の
密封圧力でも十分な密封性能を確保できる。
は、コイルスプリング３２の曲げ剛性は従来よりも小さ
いので密封圧力は従来よりも低くなる。しかし、この金
属ガスケット２２はキャスクの密封に使用するものであ
る。キャスクにおいて正圧は最大で１．０ＭＰａ程度の
密封性能があればよいので、この金属ガスケット２２の
密封圧力でも十分な密封性能を確保できる。
【０１０２】以上、この発明の実施の形態１及びその変
形例について説明したが、実施の形態１及びその変形例
で説明した金属ガスケットの構成及びキャスクの構成
は、実施の形態２以降においても適用できる。
形例について説明したが、実施の形態１及びその変形例
で説明した金属ガスケットの構成及びキャスクの構成
は、実施の形態２以降においても適用できる。
【０１０３】（実施の形態２）図１３は、この発明の実
施の形態２に係るキャスクにおけるシール構造を示す説
明図である。このキャスクは、上記実施の形態１に係る
キャスクと略同一の構成であるが、同心状に配置したフ
ープ径の異なる二つのコイルスプリングを外被によって
被覆しつつ、外被の端部同士を接合して両者を一体とし
たダブルリング式の金属ガスケットを使用する点が異な
る。その他の構成は実施の形態１と同様なのでその説明
を省略すると共に、同一の構成要素には同一の符号を付
する。
施の形態２に係るキャスクにおけるシール構造を示す説
明図である。このキャスクは、上記実施の形態１に係る
キャスクと略同一の構成であるが、同心状に配置したフ
ープ径の異なる二つのコイルスプリングを外被によって
被覆しつつ、外被の端部同士を接合して両者を一体とし
たダブルリング式の金属ガスケットを使用する点が異な
る。その他の構成は実施の形態１と同様なのでその説明
を省略すると共に、同一の構成要素には同一の符号を付
する。
【０１０４】実施の形態２に係る金属ガスケット２３
は、いわゆるダブルリング式のものであり、フープ径Ｄ
ｆの異なる二個のコイルスプリング３３ａ及び３３ｂを
同心状に配置する。そして、これらを内被４３で被覆し
て、外被５０によって両者を被覆してから、外被５０の
端部５０ｔ同士を接合部５０ｂで接合して構成する。端
部５０ｔ同士の接合には、溶接や摩擦接合が用いられ
る。溶接にはレーザーや電子ビーム溶接を用いると、接
合部に当て板が不要になるので好ましい。
は、いわゆるダブルリング式のものであり、フープ径Ｄ
ｆの異なる二個のコイルスプリング３３ａ及び３３ｂを
同心状に配置する。そして、これらを内被４３で被覆し
て、外被５０によって両者を被覆してから、外被５０の
端部５０ｔ同士を接合部５０ｂで接合して構成する。端
部５０ｔ同士の接合には、溶接や摩擦接合が用いられ
る。溶接にはレーザーや電子ビーム溶接を用いると、接
合部に当て板が不要になるので好ましい。
【０１０５】端部５０ｔ同士は、図１３（ａ）及び
（ｃ）に示すように、フープ径Ｄｆの異なる二個のコイ
ルスプリング３３ａ及び３３ｂとの間における接合部５
０ｂで接合してもよい。ここで、図１３（ｃ）は突合せ
接合の例である。また、図１３（ｂ）に示すように、い
ずれか一方のコイルスプリングの側部３３ｙにおける接
合部５０ｂで接合してもよい。さらに、図１３（ｄ）に
示すように、スペーサ６０を外被５０内部に配置して、
スペーサ６０とともに接合部５０ｂで外被５０を接合し
てもよい。また、スペーサ６０を単に接合のバックアッ
プとしてのみ使用して、外被５０のみを接合してもよ
い。このようにスペーサ６０を接合の際にバックアップ
として使用すると、外被５０を容易に接合できる。な
お、スペーサ６０には、例えば純アルミニウム等を使用
することができる。
（ｃ）に示すように、フープ径Ｄｆの異なる二個のコイ
ルスプリング３３ａ及び３３ｂとの間における接合部５
０ｂで接合してもよい。ここで、図１３（ｃ）は突合せ
接合の例である。また、図１３（ｂ）に示すように、い
ずれか一方のコイルスプリングの側部３３ｙにおける接
合部５０ｂで接合してもよい。さらに、図１３（ｄ）に
示すように、スペーサ６０を外被５０内部に配置して、
スペーサ６０とともに接合部５０ｂで外被５０を接合し
てもよい。また、スペーサ６０を単に接合のバックアッ
プとしてのみ使用して、外被５０のみを接合してもよ
い。このようにスペーサ６０を接合の際にバックアップ
として使用すると、外被５０を容易に接合できる。な
お、スペーサ６０には、例えば純アルミニウム等を使用
することができる。
【０１０６】また、図１３（ａ）及び（ｂ）に示す二個
のスプリング３３ａと３３ｂとの間に、スペーサ６０と
同様に外被５０の変形を拘束するものとして、コイルス
プリング３３ａ等よりやや外径の小さいスプリングを用
いてもよい。このようなコイルスプリングを使用すれ
ば、純アルミニウム等を使用する場合と比べて金属ガス
ケット２１ａを容易に製造できる。また、コイルスプリ
ングの反発力を適当な値に調整することによって外被５
０に過度の応力を与えることもないので好ましい。
のスプリング３３ａと３３ｂとの間に、スペーサ６０と
同様に外被５０の変形を拘束するものとして、コイルス
プリング３３ａ等よりやや外径の小さいスプリングを用
いてもよい。このようなコイルスプリングを使用すれ
ば、純アルミニウム等を使用する場合と比べて金属ガス
ケット２１ａを容易に製造できる。また、コイルスプリ
ングの反発力を適当な値に調整することによって外被５
０に過度の応力を与えることもないので好ましい。
【０１０７】図１４は、外被の端部同士を接合していな
い一部開放型のダブルリング式の金属ガスケット及びこ
の発明の実施の形態２に係る金属ガスケットを示す説明
図である。同図（ａ）に示すように、一部開放型のダブ
ルリング式の金属ガスケット２０では、二次蓋５０８側
のシール領域５０ａｓと５０ｂｓとが、外被５０によっ
て結合されている。このため、外被５０が金属ガスケッ
ト２０の径方向Ｘに対してクリープ変形しようとしても
この変形が拘束される。これによって、シール領域５０
ａｓ及び５０ｂｓ側においては外被のクリープ変形が抑
制されるので、金属ガスケット２０の応力緩和もその分
抑制される。
い一部開放型のダブルリング式の金属ガスケット及びこ
の発明の実施の形態２に係る金属ガスケットを示す説明
図である。同図（ａ）に示すように、一部開放型のダブ
ルリング式の金属ガスケット２０では、二次蓋５０８側
のシール領域５０ａｓと５０ｂｓとが、外被５０によっ
て結合されている。このため、外被５０が金属ガスケッ
ト２０の径方向Ｘに対してクリープ変形しようとしても
この変形が拘束される。これによって、シール領域５０
ａｓ及び５０ｂｓ側においては外被のクリープ変形が抑
制されるので、金属ガスケット２０の応力緩和もその分
抑制される。
【０１０８】一方、キャスクの胴本体５０１側において
は、この部分におけるシール領域５０ａｓ2と５０ｂｓ2
側とは、外被５０によって結合されていない。したがっ
て、外被５０が金属ガスケット２０の径方向Ｘに対して
クリープ変形した場合には、この変形を拘束するものは
ない。このため、二次蓋５０８側と比較して、キャスク
の胴本体５０１側では外被５０のクリープ変形が大きく
なるので、金属ガスケット２０の応力緩和もその分大き
くなる。
は、この部分におけるシール領域５０ａｓ2と５０ｂｓ2
側とは、外被５０によって結合されていない。したがっ
て、外被５０が金属ガスケット２０の径方向Ｘに対して
クリープ変形した場合には、この変形を拘束するものは
ない。このため、二次蓋５０８側と比較して、キャスク
の胴本体５０１側では外被５０のクリープ変形が大きく
なるので、金属ガスケット２０の応力緩和もその分大き
くなる。
【０１０９】しかし、図１４（ｂ）に示すように、この
発明に係る金属ガスケット２３は、内被４３で被覆した
フープ径Ｄｆの異なる二個のコイルスプリング３３ａ及
び３３ｂを同心状に配置し、これらを外被５０によって
被覆してから、外被５０の端部５０ｔ同士を接合してあ
る。このため、二次蓋５０８側及びキャスクの胴本体５
０１側いずれのシール部分においても、コイルスプリン
グ３３ａ及び３３ｂの位置におけるシール領域は、外被
５０によって結合される。したがって、二次蓋５０８側
及びキャスクの胴本体５０１側いずれのシール領域５０
ａｓや５０ｂｓ 2等においても、外被５０のクリープ変
形が拘束される。その結果、クリープ変形に伴なう応力
緩和現象が抑制されるので、長期貯蔵においても密封性
能を維持して、安全に輸送できる。
発明に係る金属ガスケット２３は、内被４３で被覆した
フープ径Ｄｆの異なる二個のコイルスプリング３３ａ及
び３３ｂを同心状に配置し、これらを外被５０によって
被覆してから、外被５０の端部５０ｔ同士を接合してあ
る。このため、二次蓋５０８側及びキャスクの胴本体５
０１側いずれのシール部分においても、コイルスプリン
グ３３ａ及び３３ｂの位置におけるシール領域は、外被
５０によって結合される。したがって、二次蓋５０８側
及びキャスクの胴本体５０１側いずれのシール領域５０
ａｓや５０ｂｓ 2等においても、外被５０のクリープ変
形が拘束される。その結果、クリープ変形に伴なう応力
緩和現象が抑制されるので、長期貯蔵においても密封性
能を維持して、安全に輸送できる。
【０１１０】また、外被５０の端部５０ｔ同士を溶接、
摩擦接合その他の接合手段によって接合しているため、
金属ガスケット２３内部の気密性も維持できる。一般に
キャスクは安全上の配慮から、水を満たした貯蔵プール
内で使用済み燃料集合体が格納される。したがって、キ
ャスクをプールから引き上げた後で輸送したり長期貯蔵
したりする前には、水抜き後に真空乾燥等の乾燥手段に
よって乾燥させる。このとき、一部開放型のダブルリン
グ式の金属ガスケット５２０（図７（ａ）参照）では、
乾燥が十分でないと腐食を発生させるおそれがあったた
め、内部に侵入した水分を完全に除去するには真空乾燥
に長時間要していた。しかし、この金属ガスケット２３
では内部に水が浸入することはないので、真空乾燥時間
を大幅に短縮できる上に、水分の残留によるような腐食
のおそれはなく、長期間貯蔵においてはより高い信頼性
を発揮できる。
摩擦接合その他の接合手段によって接合しているため、
金属ガスケット２３内部の気密性も維持できる。一般に
キャスクは安全上の配慮から、水を満たした貯蔵プール
内で使用済み燃料集合体が格納される。したがって、キ
ャスクをプールから引き上げた後で輸送したり長期貯蔵
したりする前には、水抜き後に真空乾燥等の乾燥手段に
よって乾燥させる。このとき、一部開放型のダブルリン
グ式の金属ガスケット５２０（図７（ａ）参照）では、
乾燥が十分でないと腐食を発生させるおそれがあったた
め、内部に侵入した水分を完全に除去するには真空乾燥
に長時間要していた。しかし、この金属ガスケット２３
では内部に水が浸入することはないので、真空乾燥時間
を大幅に短縮できる上に、水分の残留によるような腐食
のおそれはなく、長期間貯蔵においてはより高い信頼性
を発揮できる。
【０１１１】また、図１４（ｃ）に示すように、同心状
に配置した、内被４３で被覆したフープ径の異なる二個
のコイルスプリング３３ａ及び３３ｂの間に、予めスペ
ーサ６０を備えてから、外被５０の端部５０ｔ同士を接
合してもよい。このようにすれば、スペーサ６０によっ
て外被５０が支えられるので、外被５０の変形を抑える
こともでき、端部５０ｔ同士を容易に接合できる。
に配置した、内被４３で被覆したフープ径の異なる二個
のコイルスプリング３３ａ及び３３ｂの間に、予めスペ
ーサ６０を備えてから、外被５０の端部５０ｔ同士を接
合してもよい。このようにすれば、スペーサ６０によっ
て外被５０が支えられるので、外被５０の変形を抑える
こともでき、端部５０ｔ同士を容易に接合できる。
【０１１２】ここで、図１４（ｃ）に示すように、締め
付け荷重を受けた場合における外被５０の変形を抑える
ために、スペーサ６０の高さｈを内被４３の径と同程度
の高さにしてもよい。このようにすれば、締付け後にお
ける外被５０の変形を抑えることができるので、外被５
０のクリープ変形をより抑制して、長期保管における信
頼性をさらに高くできる。ここで、スペーサ６０は、金
属ガスケット２３の締め付け力に対しては容易に変形
し、不必要に高い締付け力を要さない形状を選択するこ
とができる。また、スペーサ６０の代わりに、コイルス
プリング３３ａ等の外径よりもやや外径の小さいコイル
スプリングを使用し得ることについては上述した通りで
ある。
付け荷重を受けた場合における外被５０の変形を抑える
ために、スペーサ６０の高さｈを内被４３の径と同程度
の高さにしてもよい。このようにすれば、締付け後にお
ける外被５０の変形を抑えることができるので、外被５
０のクリープ変形をより抑制して、長期保管における信
頼性をさらに高くできる。ここで、スペーサ６０は、金
属ガスケット２３の締め付け力に対しては容易に変形
し、不必要に高い締付け力を要さない形状を選択するこ
とができる。また、スペーサ６０の代わりに、コイルス
プリング３３ａ等の外径よりもやや外径の小さいコイル
スプリングを使用し得ることについては上述した通りで
ある。
【０１１３】なお、実施の形態１で説明したように、実
施の形態２に係る金属ガスケット２３のシール領域５０
ａｓ、５０ｂｓ、５０ａｓ2及び５０ｂｓ2を平面に形成
したり、シール領域とそれ以外の領域との境界に、金属
ガスケット２３の周方向に向かう段部を設けたりしても
よい。このようにすれば、シール領域５０ａｓ、５０ｂ
ｓ等における応力集中をより均等にできるので、シール
領域５０ａｓ、５０ｂｓ等のクリープ変形をさらに抑制
できる。これによって、長期貯蔵においてはより高い信
頼性を得ることができる。
施の形態２に係る金属ガスケット２３のシール領域５０
ａｓ、５０ｂｓ、５０ａｓ2及び５０ｂｓ2を平面に形成
したり、シール領域とそれ以外の領域との境界に、金属
ガスケット２３の周方向に向かう段部を設けたりしても
よい。このようにすれば、シール領域５０ａｓ、５０ｂ
ｓ等における応力集中をより均等にできるので、シール
領域５０ａｓ、５０ｂｓ等のクリープ変形をさらに抑制
できる。これによって、長期貯蔵においてはより高い信
頼性を得ることができる。
【０１１４】以上、この発明の実施の形態２について説
明したが、実施の形態２で説明した金属ガスケットの構
成及びキャスクの構成は、実施の形態３以降においても
適用できる。
明したが、実施の形態２で説明した金属ガスケットの構
成及びキャスクの構成は、実施の形態３以降においても
適用できる。
【０１１５】（実施の形態３）図１５は、この発明の実
施の形態３に係る金属ガスケットのスプリングを示す説
明図である。このキャスクは、上記実施の形態１に係る
ガスケットと略同一の構成であるが、金属ガスケットに
素線の断面形状が矩形のコイルスプリングを使用する点
が異なる。その他の構成は実施の形態１と同様なのでそ
の説明を省略すると共に、同一の構成要素には同一の符
号を付する。
施の形態３に係る金属ガスケットのスプリングを示す説
明図である。このキャスクは、上記実施の形態１に係る
ガスケットと略同一の構成であるが、金属ガスケットに
素線の断面形状が矩形のコイルスプリングを使用する点
が異なる。その他の構成は実施の形態１と同様なのでそ
の説明を省略すると共に、同一の構成要素には同一の符
号を付する。
【０１１６】図１５（ｂ）に示すように、この金属ガス
ケット２４に使用するコイルスプリング３４は、断面形
状が矩形の素線を使用している。このため、断面円形の
コイルスプリングと比較して、コイルスプリング３４と
内被４４とはより多くの面積で接するので、より均等に
コイルスプリング３４の反発力を内被４４及び外被５０
に伝えることができる。これによって、外被５０の応力
分布をより均等にできるので、コイルスプリング３４の
反力を押さえ込む内被４４を省略するか、又は内被４４
を薄くすることもできて、クリープ変形に起因する金属
ガスケット２４の応力緩和現象を低減できる。これによ
って、長期貯蔵においても密封性能を維持できる。
ケット２４に使用するコイルスプリング３４は、断面形
状が矩形の素線を使用している。このため、断面円形の
コイルスプリングと比較して、コイルスプリング３４と
内被４４とはより多くの面積で接するので、より均等に
コイルスプリング３４の反発力を内被４４及び外被５０
に伝えることができる。これによって、外被５０の応力
分布をより均等にできるので、コイルスプリング３４の
反力を押さえ込む内被４４を省略するか、又は内被４４
を薄くすることもできて、クリープ変形に起因する金属
ガスケット２４の応力緩和現象を低減できる。これによ
って、長期貯蔵においても密封性能を維持できる。
【０１１７】また、断面円形のコイルスプリングと断面
矩形のコイルスプリング３４とで、両者の断面係数が同
じであれば、断面矩形のコイルスプリング３４の方が素
線の幅ｂを小さくできるので、ピッチｐも小さくでき
る。したがって、同じ曲げ剛性であれば、コイルスプリ
ング３４の巻き数を増やすことができるので、より均一
にコイルスプリング３４の反発力を外被５０へ伝えるこ
とができる。このように、断面矩形のコイルスプリング
３４を使用した場合には、断面円形のコイルスプリング
を使用するよりもより金属ガスケット２４の応力緩和現
象を抑制する効果がある。また、ピッチｐを小さくでき
るので、締付け力Ｐが作用していない場合の初期傾きθ
P=0は断面円形のコイルスプリングよりも小さくでき
る。これによって、コイルスプリング３４の反力をより
有効に利用できる。
矩形のコイルスプリング３４とで、両者の断面係数が同
じであれば、断面矩形のコイルスプリング３４の方が素
線の幅ｂを小さくできるので、ピッチｐも小さくでき
る。したがって、同じ曲げ剛性であれば、コイルスプリ
ング３４の巻き数を増やすことができるので、より均一
にコイルスプリング３４の反発力を外被５０へ伝えるこ
とができる。このように、断面矩形のコイルスプリング
３４を使用した場合には、断面円形のコイルスプリング
を使用するよりもより金属ガスケット２４の応力緩和現
象を抑制する効果がある。また、ピッチｐを小さくでき
るので、締付け力Ｐが作用していない場合の初期傾きθ
P=0は断面円形のコイルスプリングよりも小さくでき
る。これによって、コイルスプリング３４の反力をより
有効に利用できる。
【０１１８】また、断面円形をしたコイルスプリングと
断面矩形のコイルスプリング３４との断面係数が同じで
あれば、断面矩形のコイルスプリング３４の方が、金属
ガスケット２４の締付け力によってコイルスプリング３
４内に発生する応力を小さくできる。さらに、断面矩形
のコイルスプリング３４は断面円形のコイルスプリング
とは異なり、隣り合う素線と面３４ａで接触する。これ
によって、締付け力Ｐによってこの面３４ａに発生する
応力は、断面円形のコイルスプリングよりも小さくでき
る。その結果、締付け力Ｐによる傾き角θPを断面円形
のコイルスプリングよりも小さくできるので、断面矩形
のコイルスプリング３４の素線に作用するねじれ応力も
低減できる。これらの作用によって、断面を矩形にすれ
ばコイルスプリング３４の長期信頼性をより高くでき
る。
断面矩形のコイルスプリング３４との断面係数が同じで
あれば、断面矩形のコイルスプリング３４の方が、金属
ガスケット２４の締付け力によってコイルスプリング３
４内に発生する応力を小さくできる。さらに、断面矩形
のコイルスプリング３４は断面円形のコイルスプリング
とは異なり、隣り合う素線と面３４ａで接触する。これ
によって、締付け力Ｐによってこの面３４ａに発生する
応力は、断面円形のコイルスプリングよりも小さくでき
る。その結果、締付け力Ｐによる傾き角θPを断面円形
のコイルスプリングよりも小さくできるので、断面矩形
のコイルスプリング３４の素線に作用するねじれ応力も
低減できる。これらの作用によって、断面を矩形にすれ
ばコイルスプリング３４の長期信頼性をより高くでき
る。
【０１１９】以上、この発明の実施の形態３について説
明したが、実施の形態３で説明した金属ガスケットの構
成及びキャスクの構成は、実施の形態４以降においても
適用できる。
明したが、実施の形態３で説明した金属ガスケットの構
成及びキャスクの構成は、実施の形態４以降においても
適用できる。
【０１２０】（実施の形態４）図１６は、この発明の実
施の形態４に係るキャスクの密閉構造を示す部分断面図
である。このキャスクの密閉構造は、金属ガスケットに
防水対策を施した点に特徴がある。一般にキャスクは安
全上の配慮から、水を満たした貯蔵プール内で使用済み
燃料集合体が格納される。したがって、輸送や長期貯蔵
前には、真空乾燥等の乾燥手段によって乾燥させる。こ
のとき、一部開放型のダブルリング式の金属ガスケット
やシングルリングタイプの金属ガスケットでは、内部に
侵入した水分が完全に除去できないか乾燥に長時間を要
していた。また、完全に乾燥していないと、これが原因
で金属ガスケットに腐食を発生させるおそれがあった。
施の形態４に係るキャスクの密閉構造を示す部分断面図
である。このキャスクの密閉構造は、金属ガスケットに
防水対策を施した点に特徴がある。一般にキャスクは安
全上の配慮から、水を満たした貯蔵プール内で使用済み
燃料集合体が格納される。したがって、輸送や長期貯蔵
前には、真空乾燥等の乾燥手段によって乾燥させる。こ
のとき、一部開放型のダブルリング式の金属ガスケット
やシングルリングタイプの金属ガスケットでは、内部に
侵入した水分が完全に除去できないか乾燥に長時間を要
していた。また、完全に乾燥していないと、これが原因
で金属ガスケットに腐食を発生させるおそれがあった。
【０１２１】図１６（ａ）は、防水対策として、金属ガ
スケット２０における外被５０の隙間部分をシール剤６
４によって埋めたものである。これによって、使用済み
燃料集合体収納時における金属ガスケット２０に対する
水の侵入を防止している。また、コイルスプリング３０
内に乾燥剤を入れると、コイルスプリング３０内部を乾
燥した状態に保つ効果がある。同図（ｂ）に示すよう
に、ダブルリング式の金属ガスケット２０のリング同士
の間に形成される空間へシール剤６４を充填するように
してもよい。このようにすると、締め付けの際に金属ガ
スケット２０が変形してもこの変形に樹脂が追従しやす
いので、より防水性を高くでき好ましい。このような防
水対策を施せば、金属ガスケット２０の内部に水が浸入
することはないので、水による金属ガスケット２０の腐
食は発生しない。これによって、長期貯蔵においても高
いシール性能を維持できる。なお、上記シール剤６４に
はシリコンゴム系のものが防水性、耐久性及び変形追従
性に優れるため好ましく、具体的には、例えば、信越化
学工業株式会社製の「ＫＥ１０３」等があげられる。
スケット２０における外被５０の隙間部分をシール剤６
４によって埋めたものである。これによって、使用済み
燃料集合体収納時における金属ガスケット２０に対する
水の侵入を防止している。また、コイルスプリング３０
内に乾燥剤を入れると、コイルスプリング３０内部を乾
燥した状態に保つ効果がある。同図（ｂ）に示すよう
に、ダブルリング式の金属ガスケット２０のリング同士
の間に形成される空間へシール剤６４を充填するように
してもよい。このようにすると、締め付けの際に金属ガ
スケット２０が変形してもこの変形に樹脂が追従しやす
いので、より防水性を高くでき好ましい。このような防
水対策を施せば、金属ガスケット２０の内部に水が浸入
することはないので、水による金属ガスケット２０の腐
食は発生しない。これによって、長期貯蔵においても高
いシール性能を維持できる。なお、上記シール剤６４に
はシリコンゴム系のものが防水性、耐久性及び変形追従
性に優れるため好ましく、具体的には、例えば、信越化
学工業株式会社製の「ＫＥ１０３」等があげられる。
【０１２２】また、図１６（ｃ）に示すように、金属ガ
スケット２０における外被５０の隙間部分に撥水剤６５
を塗布してもよい。このようにすれば、撥水剤６５を塗
布した部分は水をはじくので、真空乾燥の際には容易に
水分を除去できる。また、上記シール剤６４とともにこ
の撥水剤６５を使用すれば、より防水効果を高くでき
る。なお、撥水処理は金属ガスケット２０全体に施して
もよい。このようにすると、さらに水分を容易に除去で
きるため好ましい。また、撥水剤６５としては、例え
ば、シリコン系、フッ素系、シランカップリング系のも
のが使用できる。
スケット２０における外被５０の隙間部分に撥水剤６５
を塗布してもよい。このようにすれば、撥水剤６５を塗
布した部分は水をはじくので、真空乾燥の際には容易に
水分を除去できる。また、上記シール剤６４とともにこ
の撥水剤６５を使用すれば、より防水効果を高くでき
る。なお、撥水処理は金属ガスケット２０全体に施して
もよい。このようにすると、さらに水分を容易に除去で
きるため好ましい。また、撥水剤６５としては、例え
ば、シリコン系、フッ素系、シランカップリング系のも
のが使用できる。
【０１２３】さらに、界面活性剤として、エタノールや
メタノール、あるいはイソプロピルアルコール等のアル
コールその他の有機剤を密封前に金属ガスケット２０に
充填させるか、又は十分に塗布しておいてもよい。水中
における使用済み燃料集合体の格納時においては、これ
らの有機剤によって金属ガスケット２０に対する水の侵
入を防止する。そして、これらの有機剤は沸点が低いた
め、真空乾燥の際にはこれらの有機剤が完全に蒸発して
水分は金属ガスケット２０に残留しない。このようにし
ても、残留水分を除去できるので、長期貯蔵においても
金属ガスケット２０の腐食を抑制して、貯蔵の信頼性を
高くすることができる。
メタノール、あるいはイソプロピルアルコール等のアル
コールその他の有機剤を密封前に金属ガスケット２０に
充填させるか、又は十分に塗布しておいてもよい。水中
における使用済み燃料集合体の格納時においては、これ
らの有機剤によって金属ガスケット２０に対する水の侵
入を防止する。そして、これらの有機剤は沸点が低いた
め、真空乾燥の際にはこれらの有機剤が完全に蒸発して
水分は金属ガスケット２０に残留しない。このようにし
ても、残留水分を除去できるので、長期貯蔵においても
金属ガスケット２０の腐食を抑制して、貯蔵の信頼性を
高くすることができる。
【０１２４】さらに、図１６（ｄ）に示すように、乾燥
剤６６を金属ガスケット２０の閉空間２０ｉ内に配置し
て、内部空間の乾燥を促進してもよい。このようにして
も、万一金属ガスケット２０内に浸入した水分があって
もこれを乾燥させることができるので、長期貯蔵におい
ても金属ガスケット２０の腐食を抑制して、貯蔵の信頼
性を高くすることができる。なお、乾燥剤６６として
は、二酸化珪素、クレイ（粘土）等の物理的吸着型のも
の、あるいは生石灰等の化学的吸着型のもの等を使用す
ることができる。
剤６６を金属ガスケット２０の閉空間２０ｉ内に配置し
て、内部空間の乾燥を促進してもよい。このようにして
も、万一金属ガスケット２０内に浸入した水分があって
もこれを乾燥させることができるので、長期貯蔵におい
ても金属ガスケット２０の腐食を抑制して、貯蔵の信頼
性を高くすることができる。なお、乾燥剤６６として
は、二酸化珪素、クレイ（粘土）等の物理的吸着型のも
の、あるいは生石灰等の化学的吸着型のもの等を使用す
ることができる。
【０１２５】また、金属ガスケット２０の外被５０の表
面に、金属皮膜や酸化皮膜その他の防錆皮膜を形成して
もよい。このようにすれば、仮に水分が残留したとして
も、防錆皮膜によって外被の腐食を抑制できるので、長
期貯蔵における密封の信頼性を高めることができる。ま
た、外被５０のみならず、金属ガスケット２０全体に防
錆皮膜を形成してもよい。このようにすれば、内被４０
やコイルスプリング３０も腐食から守ることができる。
面に、金属皮膜や酸化皮膜その他の防錆皮膜を形成して
もよい。このようにすれば、仮に水分が残留したとして
も、防錆皮膜によって外被の腐食を抑制できるので、長
期貯蔵における密封の信頼性を高めることができる。ま
た、外被５０のみならず、金属ガスケット２０全体に防
錆皮膜を形成してもよい。このようにすれば、内被４０
やコイルスプリング３０も腐食から守ることができる。
【０１２６】防錆皮膜の形成方法としては、アルマイト
処理のような湿式処理方法の他、イオンプレーティング
法等によって、Ｔｉ、Ｃｒ、ＡｇあるいはＡｕ等の耐腐
食性の高い金属を外被５０や金属ガスケットに蒸着する
方法がある。特に、イオンプレーティング法では、外被
５０を金属ガスケット２０に被覆した後でも防錆皮膜を
形成できるので、施工の自由度を高くでき好ましい。
処理のような湿式処理方法の他、イオンプレーティング
法等によって、Ｔｉ、Ｃｒ、ＡｇあるいはＡｕ等の耐腐
食性の高い金属を外被５０や金属ガスケットに蒸着する
方法がある。特に、イオンプレーティング法では、外被
５０を金属ガスケット２０に被覆した後でも防錆皮膜を
形成できるので、施工の自由度を高くでき好ましい。
【０１２７】（変形例１）図１７は、実施の形態４の第
１変形例に係る金属ガスケットを示した説明図である。
この金属ガスケット２５は、水抜き孔を備えた点に特徴
がある。同図（ａ）に示す例において、水抜き孔６７は
コイルスプリング３５の部分に設けられている。そし
て、コイルスプリング３５内に進入した水を、真空乾燥
時にこの水抜き孔６７から排出する。また、図１７
（ｂ）に示す例においては、二個のコイルスプリング３
５同士の間における外被５０に水抜き孔６８が設けられ
ている。この水抜き孔６８によって、二次蓋５０８と金
属ガスケット２５の外被５０との間に残留した水分を除
去できる。この場合は、同図（ｃ）に示すように、外被
５０と二次蓋５０８との間に隙間を設けるように外被５
０を湾曲させてもよい。このようにすると、外被５０と
二次蓋５０８との間における隙間が大きくなるので、水
の表面張力の影響を小さくして、より排水性を高めるこ
とができる。なお、水抜き孔６７、６８を開ける場所、
大きさ及び個数は、金属ガスケット２５の仕様に応じて
適宜変更できる。この金属ガスケット２５は、真空乾燥
時に水抜き孔６７等から金属ガスケット２５内部の残留
水分が除去されやすいので乾燥が容易となり、長期貯蔵
においても金属ガスケット２５の腐食を抑制できる。
１変形例に係る金属ガスケットを示した説明図である。
この金属ガスケット２５は、水抜き孔を備えた点に特徴
がある。同図（ａ）に示す例において、水抜き孔６７は
コイルスプリング３５の部分に設けられている。そし
て、コイルスプリング３５内に進入した水を、真空乾燥
時にこの水抜き孔６７から排出する。また、図１７
（ｂ）に示す例においては、二個のコイルスプリング３
５同士の間における外被５０に水抜き孔６８が設けられ
ている。この水抜き孔６８によって、二次蓋５０８と金
属ガスケット２５の外被５０との間に残留した水分を除
去できる。この場合は、同図（ｃ）に示すように、外被
５０と二次蓋５０８との間に隙間を設けるように外被５
０を湾曲させてもよい。このようにすると、外被５０と
二次蓋５０８との間における隙間が大きくなるので、水
の表面張力の影響を小さくして、より排水性を高めるこ
とができる。なお、水抜き孔６７、６８を開ける場所、
大きさ及び個数は、金属ガスケット２５の仕様に応じて
適宜変更できる。この金属ガスケット２５は、真空乾燥
時に水抜き孔６７等から金属ガスケット２５内部の残留
水分が除去されやすいので乾燥が容易となり、長期貯蔵
においても金属ガスケット２５の腐食を抑制できる。
【０１２８】（変形例２）図１８は、実施の形態４の第
２変形例に係る金属ガスケットを示した説明図である。
この金属ガスケット２６は、内被と、この内被４６で被
覆されたコイルスプリング３６とで構成される内部エレ
メントを外被５０で被覆し、被覆した外被５０の端部５
０ｔと外被５０とを接合した点に特徴がある。このよう
にすれば、接合部で前記内部エレメントは密封されるの
で、金属ガスケット２６の内部に水が浸入することはな
い。このため、水による金属ガスケット２６の腐食は発
生しないので、長期貯蔵においても高いシール性能を維
持できる。なお、外被５０の端部５０ｔと外被５０との
接合には、レーザー溶接や電子ビーム溶接等の溶接手段
が適用できる。また、図１８（ｂ）のように、外被５０
の端部５０ｔ同士を外被５０の一箇所にまとめて接合す
れば、接合に要する作業が一回で済むので作業効率を向
上させることができる。以上、実施の形態４及びその変
形例は、従来の金属ガスケット５２０（図７（ａ）参
照）にも適用できる。
２変形例に係る金属ガスケットを示した説明図である。
この金属ガスケット２６は、内被と、この内被４６で被
覆されたコイルスプリング３６とで構成される内部エレ
メントを外被５０で被覆し、被覆した外被５０の端部５
０ｔと外被５０とを接合した点に特徴がある。このよう
にすれば、接合部で前記内部エレメントは密封されるの
で、金属ガスケット２６の内部に水が浸入することはな
い。このため、水による金属ガスケット２６の腐食は発
生しないので、長期貯蔵においても高いシール性能を維
持できる。なお、外被５０の端部５０ｔと外被５０との
接合には、レーザー溶接や電子ビーム溶接等の溶接手段
が適用できる。また、図１８（ｂ）のように、外被５０
の端部５０ｔ同士を外被５０の一箇所にまとめて接合す
れば、接合に要する作業が一回で済むので作業効率を向
上させることができる。以上、実施の形態４及びその変
形例は、従来の金属ガスケット５２０（図７（ａ）参
照）にも適用できる。
【０１２９】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係るキ
ャスクでは、蓋と胴本体との密封を保持するために、金
属ガスケットを使用した。そして、締付け力を作用させ
た場合におけるこの金属ガスケットの外被におけるシー
ル領域の応力分布は、前記シール領域以外の領域に締付
け力を作用させたと仮定した場合における当該領域の応
力分布よりも均一になるようにした（請求項１）。ま
た、金属ガスケットのシール領域は、金属ガスケットの
締付け力を分散させるようにした（請求項２）。このた
め、シール領域における局所的な応力集中を緩和できる
ので、外被のクリープ変形の進行を抑制できる。これに
よって、長期貯蔵においても金属ガスケットの応力緩和
現象を抑えることができる。
ャスクでは、蓋と胴本体との密封を保持するために、金
属ガスケットを使用した。そして、締付け力を作用させ
た場合におけるこの金属ガスケットの外被におけるシー
ル領域の応力分布は、前記シール領域以外の領域に締付
け力を作用させたと仮定した場合における当該領域の応
力分布よりも均一になるようにした（請求項１）。ま
た、金属ガスケットのシール領域は、金属ガスケットの
締付け力を分散させるようにした（請求項２）。このた
め、シール領域における局所的な応力集中を緩和できる
ので、外被のクリープ変形の進行を抑制できる。これに
よって、長期貯蔵においても金属ガスケットの応力緩和
現象を抑えることができる。
【０１３０】また、この発明に係るキャスク（請求項
３）では、外被のシール領域を予め平面に形成した金属
ガスケットを用いて、蓋と胴本体との密封を保持するよ
うにした。また、この発明に係る金属ガスケット（請求
項２４）では、外被のシール領域を予め平面に形成し
た。このため、密封対象物である蓋及び胴本体と金属ガ
スケット外被のシール領域とが平面で接するので、前記
外被のシール領域における応力集中を分散させて、応力
分布をより均一にできる。これによって、外被のクリー
プ変形の進行を抑制できるので、長期貯蔵においても金
属ガスケットの応力緩和現象を抑えることができる。
３）では、外被のシール領域を予め平面に形成した金属
ガスケットを用いて、蓋と胴本体との密封を保持するよ
うにした。また、この発明に係る金属ガスケット（請求
項２４）では、外被のシール領域を予め平面に形成し
た。このため、密封対象物である蓋及び胴本体と金属ガ
スケット外被のシール領域とが平面で接するので、前記
外被のシール領域における応力集中を分散させて、応力
分布をより均一にできる。これによって、外被のクリー
プ変形の進行を抑制できるので、長期貯蔵においても金
属ガスケットの応力緩和現象を抑えることができる。
【０１３１】また、この発明に係るキャスク（請求項
４）では、シール領域とシール領域以外の部分とが交わ
る部分に環状の外被の周方向に向かう段部を形成した。
これによって、外被のシール領域における応力分布をさ
らに均一にできる。したがって、外被のクリープ変形の
進行をさらに抑制して長期貯蔵において、さらに高い安
全性を担保できる。
４）では、シール領域とシール領域以外の部分とが交わ
る部分に環状の外被の周方向に向かう段部を形成した。
これによって、外被のシール領域における応力分布をさ
らに均一にできる。したがって、外被のクリープ変形の
進行をさらに抑制して長期貯蔵において、さらに高い安
全性を担保できる。
【０１３２】また、この発明に係るキャスク（請求項
５）では、シール領域において応力が高くなる部分に金
属ガスケットの周方向に向かう溝を設けた金属ガスケッ
トによって胴本体と蓋とを密封するようにした。このた
め、シール領域における材料の成分分布等の違いによっ
て硬さが高くなる結果応力が高くなる部分が存在して
も、この溝によってシール領域の応力集中を低減させ
て、応力分布を均一にできる。これによって、クリープ
変形の進行を抑制して、長期間貯蔵においても密封性能
を維持できる。
５）では、シール領域において応力が高くなる部分に金
属ガスケットの周方向に向かう溝を設けた金属ガスケッ
トによって胴本体と蓋とを密封するようにした。このた
め、シール領域における材料の成分分布等の違いによっ
て硬さが高くなる結果応力が高くなる部分が存在して
も、この溝によってシール領域の応力集中を低減させ
て、応力分布を均一にできる。これによって、クリープ
変形の進行を抑制して、長期間貯蔵においても密封性能
を維持できる。
【０１３３】また、この発明に係るキャスク（請求項
６）では、作用圧力の高い金属ガスケット、すなわちキ
ャスクの胴本体と蓋との密封に使用できる程度の断面直
径を持った金属ガスケットにおいて、コイルスプリング
の素線径を細くした。これによって、コイルスプリング
の曲げ剛性を低くできるので、十分なスプリングバック
量を確保できる。その結果、長期間の貯蔵によって外被
がクリープダウンした場合でも、十分なスプリングバッ
ク量を確保できるので、安定した密封性能を発揮して、
輸送時の安全性も確保できる。
６）では、作用圧力の高い金属ガスケット、すなわちキ
ャスクの胴本体と蓋との密封に使用できる程度の断面直
径を持った金属ガスケットにおいて、コイルスプリング
の素線径を細くした。これによって、コイルスプリング
の曲げ剛性を低くできるので、十分なスプリングバック
量を確保できる。その結果、長期間の貯蔵によって外被
がクリープダウンした場合でも、十分なスプリングバッ
ク量を確保できるので、安定した密封性能を発揮して、
輸送時の安全性も確保できる。
【０１３４】また、この発明に係るキャスク（請求項
７）では、素線径を細くした上記環状のコイルスプリン
グのスプリング曲げ剛性を、素線径を細くする前の約３
０％以上約８０％以下とした。また、この発明に係る金
属ガスケット環状のコイルスプリングの素線径ｄと金属
ガスケットの断面直径Ｄとの比ｄ／Ｄを、約０．０２以
上約０．０８以下の範囲とした（請求項８、請求項２
５）。さらに具体的には、環状のコイルスプリングの素
線径ｄを約０．３５ｍｍ以上約０．８０ｍｍ以下とし、
金属ガスケットの断面直径Ｄを約５．０ｍｍ以上約１
２．０以下とした（請求項９、２６）。このため、ある
程度の曲げ剛性を確保しつつスプリングバック量を大き
くする効果を得ることができるので、長期間貯蔵におい
ても高い密封性能を維持でき、また、胴本体と蓋とのず
れに対する裕度も維持できる。
７）では、素線径を細くした上記環状のコイルスプリン
グのスプリング曲げ剛性を、素線径を細くする前の約３
０％以上約８０％以下とした。また、この発明に係る金
属ガスケット環状のコイルスプリングの素線径ｄと金属
ガスケットの断面直径Ｄとの比ｄ／Ｄを、約０．０２以
上約０．０８以下の範囲とした（請求項８、請求項２
５）。さらに具体的には、環状のコイルスプリングの素
線径ｄを約０．３５ｍｍ以上約０．８０ｍｍ以下とし、
金属ガスケットの断面直径Ｄを約５．０ｍｍ以上約１
２．０以下とした（請求項９、２６）。このため、ある
程度の曲げ剛性を確保しつつスプリングバック量を大き
くする効果を得ることができるので、長期間貯蔵におい
ても高い密封性能を維持でき、また、胴本体と蓋とのず
れに対する裕度も維持できる。
【０１３５】また、この発明に係るキャスク（請求項１
０）では、断面形状が矩形の素線を使用した金属ガスケ
ットを使用するようにした。また、この発明に係る金属
ガスケット（請求項２７）では、断面形状が矩形の素線
を使用するようにした。このため、断面円形のコイルス
プリングと比較して内被や外被との接触面積を大きくで
きるので、より均等にコイルスプリングの反発力を外被
に伝えることができる。これによって、外被の応力分布
をより均等にできるので、クリープ変形に起因する金属
ガスケットの応力緩和現象を低減できる。その結果、長
期貯蔵においても密封性能を維持できる。
０）では、断面形状が矩形の素線を使用した金属ガスケ
ットを使用するようにした。また、この発明に係る金属
ガスケット（請求項２７）では、断面形状が矩形の素線
を使用するようにした。このため、断面円形のコイルス
プリングと比較して内被や外被との接触面積を大きくで
きるので、より均等にコイルスプリングの反発力を外被
に伝えることができる。これによって、外被の応力分布
をより均等にできるので、クリープ変形に起因する金属
ガスケットの応力緩和現象を低減できる。その結果、長
期貯蔵においても密封性能を維持できる。
【０１３６】また、この発明に係るキャスク（請求項１
１）では、予め断面が楕円状に形成された金属ガスケッ
トを使用して、胴本体と蓋との気密を保持するようにし
た。また、この発明に係る金属ガスケット（請求項２
８）では、断面形状を予めシール領域の曲率半径がシー
ル領域以外の部分における曲率半径よりも大きくなるよ
うな楕円形状とした。このため、断面形状が円形である
場合と比較して、スプリングの曲げ剛性を低くできるの
で、スプリングバック量を十分に確保できる。これによ
って、従来の金属ガスケットよりも大きなずれが生じて
も、キャスクの気密を維持できるので、より安全に輸送
できる。
１）では、予め断面が楕円状に形成された金属ガスケッ
トを使用して、胴本体と蓋との気密を保持するようにし
た。また、この発明に係る金属ガスケット（請求項２
８）では、断面形状を予めシール領域の曲率半径がシー
ル領域以外の部分における曲率半径よりも大きくなるよ
うな楕円形状とした。このため、断面形状が円形である
場合と比較して、スプリングの曲げ剛性を低くできるの
で、スプリングバック量を十分に確保できる。これによ
って、従来の金属ガスケットよりも大きなずれが生じて
も、キャスクの気密を維持できるので、より安全に輸送
できる。
【０１３７】また、この発明に係るキャスク（請求項１
２）では、フープ径の異なる環状のコイルスプリングを
同心状に配置し、これらを外被で一体とした金属ガスケ
ットによって、胴本体と蓋とを密封するようにした。ま
た、この発明に係る金属ガスケット（請求項２９）で
は、フープ径の異なる環状のコイルスプリングを同心状
に配置し、これらを外被で一体とした。このように、外
被同士で個々のコイルスプリングを一体化しているの
で、長期間貯蔵において外被がクリープ変形しても、二
個のコイルスプリングが互いにこのクリープ変形を規制
する。これによって、外被のクリープ変形に起因する金
属ガスケットの応力緩和現象をさらに抑えて、より高い
安全性を担保できる。
２）では、フープ径の異なる環状のコイルスプリングを
同心状に配置し、これらを外被で一体とした金属ガスケ
ットによって、胴本体と蓋とを密封するようにした。ま
た、この発明に係る金属ガスケット（請求項２９）で
は、フープ径の異なる環状のコイルスプリングを同心状
に配置し、これらを外被で一体とした。このように、外
被同士で個々のコイルスプリングを一体化しているの
で、長期間貯蔵において外被がクリープ変形しても、二
個のコイルスプリングが互いにこのクリープ変形を規制
する。これによって、外被のクリープ変形に起因する金
属ガスケットの応力緩和現象をさらに抑えて、より高い
安全性を担保できる。
【０１３８】また、この発明に係るキャスク（請求項１
３）では、フープ径の異なる環状のコイルスプリングを
同心状に配置し、これらを外被で被覆した後、外被の端
部同士を接合した断面楕円状の金属ガスケットによっ
て、胴本体と蓋とを密封するようにした。また、この発
明に係る金属ガスケット（請求項３０）では、フープ径
の異なる環状のコイルスプリングを同心状に配置し、こ
れらを外被で被覆した後、外被の端部同士を接合して断
面楕円状になるようにした。これによって、外被のクリ
ープ変形に起因する金属ガスケットの応力緩和現象をさ
らに抑えて、長期貯蔵においてさらに高い安全性を担保
できる。また、金属ガスケットを完全な密封構造とする
ことができ、金属ガスケット内部に水分が残留しないの
で耐腐食性に優れ、長期貯蔵における信頼性を高くでき
る。
３）では、フープ径の異なる環状のコイルスプリングを
同心状に配置し、これらを外被で被覆した後、外被の端
部同士を接合した断面楕円状の金属ガスケットによっ
て、胴本体と蓋とを密封するようにした。また、この発
明に係る金属ガスケット（請求項３０）では、フープ径
の異なる環状のコイルスプリングを同心状に配置し、こ
れらを外被で被覆した後、外被の端部同士を接合して断
面楕円状になるようにした。これによって、外被のクリ
ープ変形に起因する金属ガスケットの応力緩和現象をさ
らに抑えて、長期貯蔵においてさらに高い安全性を担保
できる。また、金属ガスケットを完全な密封構造とする
ことができ、金属ガスケット内部に水分が残留しないの
で耐腐食性に優れ、長期貯蔵における信頼性を高くでき
る。
【０１３９】また、この発明に係るキャスク（請求項１
４）では、同心状に配置したフープ径の異なる二個のコ
イルスプリングの間に、予めスペーサを備えてから外被
の端部同士を接合した金属ガスケットを使用するように
した。また、この発明に係る金属ガスケット（請求項３
１）では、同心状に配置したフープ径の異なる二個のコ
イルスプリングの間に、予めスペーサを備えてから外被
の端部同士を接合した。このスペーサによって外被の変
形を抑えることができるので、外被のクリープ変形をよ
り抑制して、長期保管における信頼性をさらに高くでき
る。また、外被の端部同士を接合する際には、外被がこ
のスペーサによって支えられるので、施工効率を高くで
き、より確実に外被を接合できる。
４）では、同心状に配置したフープ径の異なる二個のコ
イルスプリングの間に、予めスペーサを備えてから外被
の端部同士を接合した金属ガスケットを使用するように
した。また、この発明に係る金属ガスケット（請求項３
１）では、同心状に配置したフープ径の異なる二個のコ
イルスプリングの間に、予めスペーサを備えてから外被
の端部同士を接合した。このスペーサによって外被の変
形を抑えることができるので、外被のクリープ変形をよ
り抑制して、長期保管における信頼性をさらに高くでき
る。また、外被の端部同士を接合する際には、外被がこ
のスペーサによって支えられるので、施工効率を高くで
き、より確実に外被を接合できる。
【０１４０】また、この発明に係るキャスク（請求項１
５）では、異なるフープ径を持つ二個の環状のコイルス
プリングを同心状に配置し、両者のスプリング直径を異
ならせて径の異なるガスケットリングを備えた金属ガス
ケットを使用するようにした。また、この発明に係る金
属ガスケット（請求項３２）では、異なるフープ径を持
つ二個の環状のコイルスプリングを同心状に配置し、両
者のスプリング直径を異ならせて径の異なるガスケット
リングを備えた。このため、径の大きい方のガスケット
リングがキャスクの胴本体及び蓋と接した状態で真空乾
燥すれば、径の小さいほうのガスケットリングから水分
が蒸発する。このように、金属ガスケット内の水分を十
分に取り除くことができるので、金属ガスケットが腐食
するおそれを極小にできる。
５）では、異なるフープ径を持つ二個の環状のコイルス
プリングを同心状に配置し、両者のスプリング直径を異
ならせて径の異なるガスケットリングを備えた金属ガス
ケットを使用するようにした。また、この発明に係る金
属ガスケット（請求項３２）では、異なるフープ径を持
つ二個の環状のコイルスプリングを同心状に配置し、両
者のスプリング直径を異ならせて径の異なるガスケット
リングを備えた。このため、径の大きい方のガスケット
リングがキャスクの胴本体及び蓋と接した状態で真空乾
燥すれば、径の小さいほうのガスケットリングから水分
が蒸発する。このように、金属ガスケット内の水分を十
分に取り除くことができるので、金属ガスケットが腐食
するおそれを極小にできる。
【０１４１】また、この発明に係るキャスク（請求項１
６）では、異なるフープ径を持つ二個の環状のコイルス
プリングを同心状に配置してこれらを外被で被覆して一
体とし、さらに前記コイルスプリング間における外被
を、金属ガスケットの締付け方向に向かって予め湾曲さ
せた金属ガスケットを使用するようにした。このため、
外被とキャスクの胴本体等との間に空間ができるので、
この空間に入り込んだ水を除去しやすくなる。これによ
って、残留水分をより効果的に取り除くことができるの
で、金属ガスケットや蓋等が腐食するおそれを極小にで
きる。
６）では、異なるフープ径を持つ二個の環状のコイルス
プリングを同心状に配置してこれらを外被で被覆して一
体とし、さらに前記コイルスプリング間における外被
を、金属ガスケットの締付け方向に向かって予め湾曲さ
せた金属ガスケットを使用するようにした。このため、
外被とキャスクの胴本体等との間に空間ができるので、
この空間に入り込んだ水を除去しやすくなる。これによ
って、残留水分をより効果的に取り除くことができるの
で、金属ガスケットや蓋等が腐食するおそれを極小にで
きる。
【０１４２】また、この発明に係るキャスク（請求項１
７）では、金属ガスケットの外被に水抜き孔を設けた金
属ガスケットを使用するようにした。このため、より効
率よく金属ガスケットを乾燥させることができるので、
長期貯蔵においても金属ガスケットの腐食を抑制でき
る。
７）では、金属ガスケットの外被に水抜き孔を設けた金
属ガスケットを使用するようにした。このため、より効
率よく金属ガスケットを乾燥させることができるので、
長期貯蔵においても金属ガスケットの腐食を抑制でき
る。
【０１４３】また、この発明に係るキャスク（請求項１
８）では、金属ガスケットの外被をキャスクの胴本体及
び蓋よりも軟らかい金属とした。このため、キャスクの
胴本体や蓋を傷つけることはないので、これらを容易に
再利用することができる。
８）では、金属ガスケットの外被をキャスクの胴本体及
び蓋よりも軟らかい金属とした。このため、キャスクの
胴本体や蓋を傷つけることはないので、これらを容易に
再利用することができる。
【０１４４】また、この発明に係るキャスク（請求項１
９）では、コイルスプリングと外被との間に、コイルス
プリングを被覆する内被をさらに備えた金属ガスケット
を使用するようにした。また、この発明に係る金属ガス
ケット（請求項３３）では、コイルスプリングと外被と
の間に、コイルスプリングを被覆する内被をさらに備え
た。このため、この内被によって、コイルスプリングの
押圧力が外被に均等に伝わるという作用が得られる。こ
れによって、外被の局所的な応力集中を分散させること
ができるので、外被のクリープ変形に起因する応力緩和
現象を抑えて、長期貯蔵における信頼性を高めることが
できる。
９）では、コイルスプリングと外被との間に、コイルス
プリングを被覆する内被をさらに備えた金属ガスケット
を使用するようにした。また、この発明に係る金属ガス
ケット（請求項３３）では、コイルスプリングと外被と
の間に、コイルスプリングを被覆する内被をさらに備え
た。このため、この内被によって、コイルスプリングの
押圧力が外被に均等に伝わるという作用が得られる。こ
れによって、外被の局所的な応力集中を分散させること
ができるので、外被のクリープ変形に起因する応力緩和
現象を抑えて、長期貯蔵における信頼性を高めることが
できる。
【０１４５】また、この発明に係るキャスク（請求項２
０）では、金属ガスケットの外被には、キャスクの胴本
体及び上記蓋よりも腐食電位が高い金属を使用するよう
にした。このため、まず金属ガスケットの外被から腐食
するため、高価なキャスクの胴本体および蓋を腐食から
守ることができる。
０）では、金属ガスケットの外被には、キャスクの胴本
体及び上記蓋よりも腐食電位が高い金属を使用するよう
にした。このため、まず金属ガスケットの外被から腐食
するため、高価なキャスクの胴本体および蓋を腐食から
守ることができる。
【０１４６】また、この発明に係るキャスク（請求項２
１）では、金属ガスケットのコイルスプリングが大気に
触れる部分をシール手段によって覆うようにした。ま
た、この発明に係る金属ガスケット（請求項３４）で
は、コイルスプリングが大気に触れる部分をシール手段
によって覆うようにした。このため、プール内で金属ガ
スケットを取り扱っても、金属ガスケット内に水が浸入
することはないので、金属ガスケットの腐食を抑えて長
期貯蔵においても高い密封性能を維持できる。
１）では、金属ガスケットのコイルスプリングが大気に
触れる部分をシール手段によって覆うようにした。ま
た、この発明に係る金属ガスケット（請求項３４）で
は、コイルスプリングが大気に触れる部分をシール手段
によって覆うようにした。このため、プール内で金属ガ
スケットを取り扱っても、金属ガスケット内に水が浸入
することはないので、金属ガスケットの腐食を抑えて長
期貯蔵においても高い密封性能を維持できる。
【０１４７】また、この発明に係るキャスク（請求項２
２）では、撥水剤が塗布されている金属ガスケットを使
用するようにした。また、この発明に係る金属ガスケッ
ト（請求項３５）では、金属ガスケットに撥水剤を塗布
するようにした。このため、撥水剤によって金属ガスケ
ットに付着した水がはじかれるので、金属ガスケットに
残留する水分を極小にできる。その結果、金属ガスケッ
トの腐食を抑えて長期貯蔵においても高い密封性能を維
持できる。
２）では、撥水剤が塗布されている金属ガスケットを使
用するようにした。また、この発明に係る金属ガスケッ
ト（請求項３５）では、金属ガスケットに撥水剤を塗布
するようにした。このため、撥水剤によって金属ガスケ
ットに付着した水がはじかれるので、金属ガスケットに
残留する水分を極小にできる。その結果、金属ガスケッ
トの腐食を抑えて長期貯蔵においても高い密封性能を維
持できる。
【０１４８】また、この発明に係るキャスク（請求項２
３）では、アルコールその他の有機剤を予め塗布した金
属ガスケットを介して、蓋をキャスクの本体胴に取り付
けることとした。このため、水中においては、これらの
有機剤によって金属ガスケットに対する水の侵入を防止
する。また、これらの有機剤は沸点が低いため、真空乾
燥の際にはこれらの有機剤が完全に蒸発するので水分は
金属ガスケットに残留しない。この結果、長期貯蔵にお
いても金属ガスケットの腐食を抑制して、貯蔵の信頼性
を高くすることができる。
３）では、アルコールその他の有機剤を予め塗布した金
属ガスケットを介して、蓋をキャスクの本体胴に取り付
けることとした。このため、水中においては、これらの
有機剤によって金属ガスケットに対する水の侵入を防止
する。また、これらの有機剤は沸点が低いため、真空乾
燥の際にはこれらの有機剤が完全に蒸発するので水分は
金属ガスケットに残留しない。この結果、長期貯蔵にお
いても金属ガスケットの腐食を抑制して、貯蔵の信頼性
を高くすることができる。
【図１】この発明の実施の形態１に係るキャスクにおけ
るシール構造を示す説明図である。
るシール構造を示す説明図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る金属ガスケット
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る金属ガスケット
のコイルスプリングを示す説明図である。
のコイルスプリングを示す説明図である。
【図４】金属ガスケットに作用する応力と、金属ガスケ
ットの歪との関係を示した説明図である。
ットの歪との関係を示した説明図である。
【図５】金属ガスケットに作用させる荷重と金属ガスケ
ットの変位との関係を示した説明図である。
ットの変位との関係を示した説明図である。
【図６】この発明に係る金属ガスケットを示す断面図で
ある。
ある。
【図７】従来の金属ガスケットを示す断面図である。
【図８】シール領域における応力を分散させる他の形状
の例を示した説明図である。
の例を示した説明図である。
【図９】シール領域における応力を分散させる他の例を
示した説明図である。
示した説明図である。
【図１０】ガスケット溝面等に微小凹凸を形成した状態
を示す拡大図である。
を示す拡大図である。
【図１１】実施の形態１の第１変形例に係る金属ガスケ
ットを示す説明図である。
ットを示す説明図である。
【図１２】実施の形態１の第２変形例に係る金属ガスケ
ットを示す説明図である。
ットを示す説明図である。
【図１３】この発明の実施の形態２に係るキャスクにお
けるシール構造を示す説明図である。
けるシール構造を示す説明図である。
【図１４】外被の端部同士を接合していない一部開放型
のダブルリング式の金属ガスケット及びこの発明の実施
の形態２に係る金属ガスケットを示す説明図である。
のダブルリング式の金属ガスケット及びこの発明の実施
の形態２に係る金属ガスケットを示す説明図である。
【図１５】この発明の実施の形態３に係る金属ガスケッ
トのスプリングを示す説明図である。
トのスプリングを示す説明図である。
【図１６】この発明の実施の形態４に係るキャスクの密
閉構造を示す部分断面図である。
閉構造を示す部分断面図である。
【図１７】実施の形態４の第１変形例に係る金属ガスケ
ットを示した説明図である。
ットを示した説明図である。
【図１８】実施の形態４の第２変形例に係る金属ガスケ
ットを示した説明図である。
ットを示した説明図である。
【図１９】従来のキャスクの構造を示す断面図である。
【図２０】図１９に示したキャスクの一部拡大図であ
る。
る。
【図２１】キャスクのシールに使用する金属ガスケット
及びキャスクのシール部を示す拡大図である。
及びキャスクのシール部を示す拡大図である。
９ ガスケット溝部
１０ シール構造
２０、２０'、２１、２１ａ、２２、２３，２４、２
５、２６ 金属ガスケット ２２ｅ 内部エレメント ３０、３０ａ、３０ｘ、３１ａ、３１ｂ、３２、３３
ａ、３４、３５ａ、３６コイルスプリング ４０、４１ａ、４２、４３、４４、４６ 内被 ５０ 外被 ５０ａｓ、５０ａｓ2、５０ｓ、Ｓｎ シール領域 ５０ｄ 段部 ５０ｘ 溝部 ５０ｔ 端部 ６０ スペーサ ６４ シール剤 ６５ 撥水剤 ６６ 乾燥剤 ６７、６８ 水抜き孔 ８２ 微小凹凸 ５００ キャスク ５０１ 胴本体 ５０６ フランジ部 ５０７ 一次蓋 ５０８ 二次蓋 ５０９ キャビティ
５、２６ 金属ガスケット ２２ｅ 内部エレメント ３０、３０ａ、３０ｘ、３１ａ、３１ｂ、３２、３３
ａ、３４、３５ａ、３６コイルスプリング ４０、４１ａ、４２、４３、４４、４６ 内被 ５０ 外被 ５０ａｓ、５０ａｓ2、５０ｓ、Ｓｎ シール領域 ５０ｄ 段部 ５０ｘ 溝部 ５０ｔ 端部 ６０ スペーサ ６４ シール剤 ６５ 撥水剤 ６６ 乾燥剤 ６７、６８ 水抜き孔 ８２ 微小凹凸 ５００ キャスク ５０１ 胴本体 ５０６ フランジ部 ５０７ 一次蓋 ５０８ 二次蓋 ５０９ キャビティ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 浅田 和雄
兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号
三菱重工業株式会社高砂研究所内
(72)発明者 坂口 康弘
兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号
三菱重工業株式会社高砂研究所内
(72)発明者 木村 延
兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号
三菱重工業株式会社高砂研究所内
Claims (35)
- 【請求項１】 使用済み燃料集合体を収納するバスケッ
トを格納するキャビティが形成された放射線を遮蔽する
胴本体と、 当該胴本体のキャビティ開口側に取り付けられる蓋と、 環状のコイルスプリングと、当該コイルスプリングを被
覆する金属の外被とを有し、前記胴本体と前記蓋との間
に介在して前記キャビティ内の密封を保持する金属ガス
ケットとを備え、 前記金属ガスケットは、前記胴本体及び前記蓋と接する
前記外被のシール領域に締付け力が作用した場合におけ
る当該シール領域の応力分布が、前記外被のシール領域
以外の領域に締付け力が作用した場合における前記シー
ル領域以外の領域の応力分布よりも均一であることを特
徴とするキャスク。 - 【請求項２】 使用済み燃料集合体を収納するバスケッ
トを格納するキャビティが形成された放射線を遮蔽する
胴本体と、 当該胴本体のキャビティ開口側に取り付けられる蓋と、 環状のコイルスプリングと、当該コイルスプリングを被
覆する金属の外被とを有し、前記胴本体と前記蓋との間
に介在して前記キャビティ内の密封を保持する金属ガス
ケットとを備え、 前記金属ガスケットは、前記胴本体及び前記蓋と接する
前記外被のシール領域が、密封のために前記金属ガスケ
ットに作用させる締付け力を分散させる形状に形成され
ていることを特徴とするキャスク。 - 【請求項３】 使用済み燃料集合体を収納するバスケッ
トを格納するキャビティが形成された放射線を遮蔽する
胴本体と、 当該胴本体のキャビティ開口側に取り付けられる蓋と、 環状のコイルスプリングと、前記コイルスプリングを被
覆し、且つ前記胴本体及び前記蓋と接するシール領域が
予め平面に形成された環状の外被とを有し、前記胴本体
と前記蓋との間に介在して前記キャビティ内の密封を保
持する金属ガスケットとを備えたことを特徴とするキャ
スク。 - 【請求項４】 さらに、上記環状の外被における上記シ
ール領域を形成する平面と、上記シール領域以外の部分
とが交わる部分には、上記環状の外被の周方向に向かう
段部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載
のキャスク。 - 【請求項５】 さらに、上記金属ガスケットの上記シー
ル領域は、上記環状の外被の周方向に向かう少なくとも
１の溝部を有することを特徴とする請求項３又は４に記
載のキャスク。 - 【請求項６】 さらに、ある作用圧力に耐え得る上記金
属ガスケットの断面直径と上記環状のコイルスプリング
の素線径との組合せにおいて、この環状のコイルスプリ
ングの素線径を細くしたことを特徴とする請求項１〜５
のいずれか１項に記載のキャスク。 - 【請求項７】 さらに、素線径を細くした上記環状のコ
イルスプリングのスプリング曲げ剛性を、素線径を細く
する前の約３０％以上約８０％以下としたことを特徴と
する請求項６に記載のキャスク。 - 【請求項８】 さらに、上記環状のコイルスプリングの
素線径ｄと上記金属ガスケットの断面直径Ｄとの比ｄ／
Ｄが約０．０２以上約０．０８以下であることを特徴と
する請求項１〜５のいずれか１項に記載のキャスク。 - 【請求項９】 さらに、上記環状のコイルスプリングの
素線径ｄは約０．３５ｍｍ以上約０．８０ｍｍ以下であ
り、上記金属ガスケットの断面直径Ｄは約５．０ｍｍ以
上約１２．０以下であることを特徴とする請求項１〜５
のいずれか１項に記載のキャスク。 - 【請求項１０】 さらに、上記環状のコイルスプリング
は、素線の断面形状が矩形であることを特徴とする請求
項１〜９のいずれか１項に記載のキャスク。 - 【請求項１１】 さらに、上記金属ガスケットは、上記
外被で被覆された上記環状のコイルスプリングの部分に
おける断面が楕円形状であって、シール領域の曲率半径
はシール領域以外の部分における曲率半径よりも大きい
コイルスプリングを備えたことを特徴とする請求項１〜
１０のいずれか１項に記載のキャスク。 - 【請求項１２】 さらに、上記金属ガスケットは、フー
プ径の異なる二個の上記環状のコイルスプリングを同心
状に配置して二重リングを構成し、それぞれの上記環状
のコイルスプリングを上記外被によって被覆して一体化
したことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に
記載のキャスク。 - 【請求項１３】 さらに、フープ径の異なる二個の上記
環状のコイルスプリングを同心状に配置して二重リング
を構成し、それぞれの上記環状のコイルスプリングを上
記外被によって被覆し、且つ上記外被の端部同士を接合
して断面楕円状に形成したことを特徴とする請求項１〜
１２のいずれか１項に記載のキャスク。 - 【請求項１４】 さらに、上記外被と上記二個の環状の
コイルスプリングとで囲まれた空間に、上記金属ガスケ
ットの締付け方向に対する上記外被の動きを制限するス
ペーサを備えたことを特徴とする請求項１３に記載のキ
ャスク。 - 【請求項１５】 上記二個の環状のコイルスプリングの
うち、一方の直径を他方の直径よりも小さくしたことを
特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１項に記載のキ
ャスク。 - 【請求項１６】 さらに、上記二個の環状のコイルスプ
リング間における上記外被は、上記金属ガスケットの締
付け方向に向かって湾曲させたことを特徴とする請求項
１３〜１５のいずれか１項に記載のキャスク。 - 【請求項１７】 さらに、上記外被には水抜き孔が設け
られていることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか
１項に記載のキャスク。 - 【請求項１８】 さらに、上記外被は、上記胴本体及び
上記蓋よりも軟らかい金属であることを特徴とする請求
項１〜１７のいずれか１項に記載のキャスク。 - 【請求項１９】 さらに、上記環状コイルスプリングと
上記外被との間に、上記環状のコイルスプリングを被覆
する内被を備えたことを特徴とする請求項１〜１８のい
ずれか１項に記載のキャスク。 - 【請求項２０】 さらに、上記外被は上記胴本体及び上
記蓋よりも腐食電位が高い金属であることを特徴とする
請求項１〜１９のいずれか１項に記載のキャスク。 - 【請求項２１】 さらに、少なくとも上記金属ガスケッ
トの環状のコイルスプリングが大気に触れる箇所には、
シリコン樹脂その他のシール手段で覆うことを特徴とす
る請求項１〜２０のいずれか１項に記載のキャスク。 - 【請求項２２】 さらに、上記金属ガスケットには、撥
水剤が塗布されていることを特徴とする請求項１〜２１
のいずれか１項に記載のキャスク。 - 【請求項２３】 さらに、上記金属ガスケットには、有
機剤が塗布されていることを特徴とする請求項１〜２２
のいずれか１項に記載のキャスク。 - 【請求項２４】 環状のコイルスプリングと、 前記コイルスプリングを被覆し、且つ密封対象物と接す
るシール領域が予め平面に形成された環状の外被と、 を備えたことを特徴とする金属ガスケット。 - 【請求項２５】 さらに、上記環状のコイルスプリング
の素線径ｄと上記金属ガスケットの断面直径Ｄとの比ｄ
／Ｄが約０．０２以上約０．０８以下であることを特徴
とする請求項２４に記載の金属ガスケット。 - 【請求項２６】 さらに、上記環状のコイルスプリング
の素線径ｄは約０．３５ｍｍ以上約０．８０ｍｍ以下で
あり、上記金属ガスケットの断面直径Ｄは約５．０ｍｍ
以上約１２．０以下であることを特徴とする請求項２４
又は２５に記載の金属ガスケット。 - 【請求項２７】 素線の断面が矩形の環状のコイルスプ
リングと、 当該コイルスプリングを被覆する外被と、 を備えたことを特徴とする請求項２４〜２６のいずれか
１項に記載の金属ガスケット。 - 【請求項２８】 さらに、上記金属ガスケットは、上記
外被で被覆された上記環状のコイルスプリングの部分に
おける断面が楕円形状であって、シール領域の曲率半径
はシール領域以外の部分における曲率半径よりも大きい
コイルスプリングを備えたことを特徴とする請求項２４
〜２７のいずれか１項に記載の金属ガスケット。 - 【請求項２９】 さらに、上記金属ガスケットは、フー
プ径の異なる二個の上記環状のコイルスプリングを同心
状に配置して二重リングを構成し、それぞれの上記環状
のコイルスプリングを上記外被によって被覆して一体化
したことを特徴とする請求項２４〜２８のいずれか１項
に記載の金属ガスケット。 - 【請求項３０】 さらに、フープ径の異なる二個の上記
環状のコイルスプリングを同心状に配置して二重リング
を構成し、それぞれの上記環状のコイルスプリングを上
記外被によって被覆し、且つ上記外被の端部同士を接合
して断面楕円状に形成したことを特徴とする請求項２４
〜２９のいずれか１項に記載の金属ガスケット。 - 【請求項３１】 さらに、上記外被と上記二個の環状の
コイルスプリングとで囲まれた空間に、上記金属ガスケ
ットの締付け方向に対する上記外被の動きを制限するス
ペーサを備えたことを特徴とする請求項３０に記載の金
属ガスケット。 - 【請求項３２】 上記二個の環状のコイルスプリングの
うち、一方の直径を他方の直径よりも小さくしたことを
特徴とする請求項２９〜３１のいずれか１項に記載の金
属ガスケット。 - 【請求項３３】 さらに、上記環状コイルスプリングと
上記外被との間に、上記環状のコイルスプリングを被覆
する内被を備えたことを特徴とする請求項２４〜３２の
いずれか１項に記載の金属ガスケット。 - 【請求項３４】 さらに、少なくとも上記金属ガスケッ
トの環状のコイルスプリングが大気に触れる箇所には、
シリコン樹脂その他のシール手段で覆うことを特徴とす
る請求項２４〜３３のいずれか１項に記載の金属ガスケ
ット。 - 【請求項３５】 さらに、上記金属ガスケットには、撥
水剤が塗布されていることを特徴とする請求項２４〜３
４のいずれか１項に記載の金属ガスケット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002116863A JP3986351B2 (ja) | 2002-04-18 | 2002-04-18 | キャスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002116863A JP3986351B2 (ja) | 2002-04-18 | 2002-04-18 | キャスク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003315494A true JP2003315494A (ja) | 2003-11-06 |
| JP3986351B2 JP3986351B2 (ja) | 2007-10-03 |
Family
ID=29534243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002116863A Expired - Lifetime JP3986351B2 (ja) | 2002-04-18 | 2002-04-18 | キャスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3986351B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101184921B1 (ko) | 2010-05-28 | 2012-09-20 | 주식회사 국일인토트 | 메탈 개스킷 |
| KR101184927B1 (ko) | 2010-05-28 | 2012-09-20 | 주식회사 국일인토트 | 메탈 개스킷 |
| JP2015017909A (ja) * | 2013-07-11 | 2015-01-29 | 三菱重工業株式会社 | 放射性物質収納容器及び放射性物質収納容器の製造方法 |
| KR20160110895A (ko) * | 2015-03-13 | 2016-09-22 | 이종철 | 개스킷 및 이의 제작 방법 |
-
2002
- 2002-04-18 JP JP2002116863A patent/JP3986351B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
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| JP2015017909A (ja) * | 2013-07-11 | 2015-01-29 | 三菱重工業株式会社 | 放射性物質収納容器及び放射性物質収納容器の製造方法 |
| KR20160110895A (ko) * | 2015-03-13 | 2016-09-22 | 이종철 | 개스킷 및 이의 제작 방법 |
| KR101718945B1 (ko) | 2015-03-13 | 2017-03-23 | 이종철 | 개스킷 및 이의 제작 방법 |
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| JP3986351B2 (ja) | 2007-10-03 |
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