JP2004163429A - 熱を発生する放射性元素用の輸送容器および／または貯蔵容器 - Google Patents

Abstract

【課題】製作と組み立てが簡単化されると共に、最終廃棄処分のため、すなわち質量低減のために比較的に簡単に剥ぎ取ることができるように、輸送容器および／または貯蔵容器を改良する。
【解決手段】熱を発生する放射性元素のための輸送容器および／または貯蔵容器は、容器内室１を画成する容器壁２と、容器底３と、少なくとも１個の容器蓋４とを備えている。容器壁２は金属製の内壁５と、この内壁５から離して配置した金属製の外壁６とを備えている。内壁５と外壁６の間に熱伝導性金属要素７が配置され、この金属要素が初期応力を加えて内壁５と外壁６に接触している。更に、内壁５と外壁６の間に形成された中間室８に充填材が充填されている。金属要素７は管からなっている。
【選択図】図２

Description

本発明は、容器内室を画成する容器壁と、容器底と、少なくとも１個の容器蓋とを備え、容器壁が金属製の内壁と、この内壁から離して配置した金属製の外壁とを備え、内壁と外壁の間に熱伝導性金属要素が配置され、この金属要素が初期応力を加えて内壁と外壁に接触し、内壁と外壁の間に形成された中間室に更に充填材が充填されている、熱を発生する放射性元素のための輸送容器および／または貯蔵容器に関する。

例えば特許文献１に開示されたこの種の公知の輸送容器および／または貯蔵容器の場合、金属要素は少なくとも１つの開放した蛇行リングのウェブによって形成されている。この蛇行リングの接続肩部は初期応力を加えられて内壁と外壁に交互に接触している。この蛇行リングの製作および組込みは、維持すべき許容誤差に基づいて非常にコストがかかる。更に、最終廃棄処分用の容器は大きすぎる質量を有し、内壁を除いて容器壁を剥ぎ取ることによる質量低減はきわめて困難である。これは特に、蛇行リングが内壁に溶接される場合に当てはまる。

例えば特許文献２に開示された、熱を発生する放射性元素のための他の公知の輸送容器および／または貯蔵容器の場合、弾性変形可能な個別的な金属要素が使用される。しかし、上記の剥ぎ取りの問題はここでも存在する。というのは、金属要素の少なくとも一端が内壁または外壁に固定連結されているからである。
欧州特許出願公開第１１２２７４５号公報 欧州特許出願公開第１１０３９８４号公報

本発明の根底をなす課題は、製作作業と組み立て作業を簡単化すると共に、最終廃棄処分のため、すなわち質量低減のために比較的に簡単に剥ぎ取ることができるように、冒頭に述べた種類の輸送容器および／または貯蔵容器を改良することである。

この課題の本発明による解決策では、金属要素が管からなっている。

この場合、本発明は、金属要素としての管の使用によって、問題となっている容器の製作と組み立てが大幅に簡単化されるという認識から出発している。管は例えば拡げた状態でその半径方向寸法を小さくして、内壁と外壁の間に挿入可能である。負荷を解除した後で、管は初期応力を加えて内壁と外壁に接触する。内壁と金属要素と外壁と充填材の固定連結が行われないので、内壁を除くすべての構成部品を後で比較的に簡単に順々に取り外し、価値のあるものとして回収される。

本発明の範囲内において他の実施形のために、複数の形態が存在する。例えば、管は好ましくは弾性変形可能である。焼きなましされた接触面を有する管でもよい。管は容器壁の長さにわたって複数の区間からなり、好ましくは管は容器壁の長さにわたって一体に形成されている。管の台形の横断面が特に望ましい。有利な実施形に従って、容器の周方向に位置する内側の管壁区間が内壁に一致する曲率半径を有し、容器の周方向に位置する外側の管壁区間が外壁に一致する曲率半径を有すると、きわめて良好な熱伝導接触が得られる。更に、管が内壁に固定された偏平な鋼製案内条片によって、容器の周方向に均一に分配配置されて保持されていると、組み立て技術的に簡単である。管の他の推奨される実施形では、管が長方形の横断面を有し、容器の周方向に位置する管壁区間が弾性的に変形可能である。後の剥ぎ取りのために、容器壁の内部にある金属面が充填材に対する剥離剤コーティングを備えていることが推奨される。この場合、剥離剤がエポキシ樹脂をベースとした塗料であることが推奨される。容器底の内底と外底の間に配置された熱伝導性の曲がった金属要素は一方では内底に支持され、他方では外底に支持された金属クランプによって管の半径方向壁に締付け固定されている。これによって、組み立てと分解が容易になる。

次に、実施の形態のを示す図に基づいて本発明を詳しく説明する。

図に示した輸送容器および／または貯蔵容器は、熱を発生する放射性元素、特に使用済み核燃料ユニットのためのものである。この容器は実質的に、容器内室１を画成する容器壁２と、容器底３と、少なくとも１個の容器蓋４とからなっている。容器壁２は鋼板製の内壁５と、この内壁５から離隔して配置された鋼板製の外壁６とから構成されている。内壁５と外壁６の間には、熱伝導性金属要素７が配置されている。この金属要素は初期応力下で内壁５および外壁６に接触している。更に、内壁５と外壁６の間に形成された中間室８には、充填材としてのコンクリートが充填されている。

容器の上部において、内壁５と外壁６は内壁５と外壁６に溶接された環状の鋼製上側部分９によって互いに連結されている。容器底３は鋼板製の内底１０と外底１１とからなっている。内底１０は内壁５に溶接され、外底１１は外壁６に溶接されている。

図１と図２を比較すると、内壁５と外壁６の間に配置された金属要素７が弾性変形可能な管によって形成されていることが容易に判る。この管は容器壁２の長さにわたって一体に形成され、台形の横断面を有する。その際、容器の周方向に位置する内側の管壁区間１２は、内壁５に一致する曲率半径を有し、容器の周方向に位置する外側の管壁区間１３は、外壁６に一致する曲率半径を有する。図２から判るように、管７は内壁５に固定された偏平鋼案内条片１４によって、容器の周方向に均一に分配されて保持されている。

図示していないが、容器壁の内部に位置する金属面は、エポキシ樹脂をベースとした塗料（ラッカー）からなる、コンクリートに対する剥離剤コーティングを備えている。

図３から判るように、容器底の内底１０と外底１１の間に配置された熱伝導性の曲がった金属要素１５が、一方では内底１０に支持され、他方では外底１１に支持された金属クランプ１６によって管７の半径方向壁１７に締付け固定されている。金属管７は金属クランプ１６と同様に銅からなっている。

上記の輸送容器および／または貯蔵容器を製造するために、内壁５と外壁６を蓋側の鋼製上側部分９と内底１０に溶接し、鋼製上側部分９を下に置く。続いて、半径方向壁構成部分を押し拡げることによって管７を弾性的に変形し、中間室８内に挿入する。負荷を除去した後で、管７を初期応力下で内壁５と外壁６に接触させる。続いて、容器底３のための金属クランプ１６を有する曲がった金属要素１５を取付ける。最後に、充填材を挿入し、外底１１を溶接することによって容器を閉鎖する。

図４，５は管７の他の実施の形態を示している。この管を取付けるために拡げ装置は不要である。図４から明らかなように、組込み状態で長方形の管７は、組込み前に、容器の周方向に位置する狭い管壁区間１２，１３のところで、例えば１６０°の鈍角を有する山形屋根の形をしている。このような管７は縁を折り曲げた金属薄板を点溶接することによってきわめて低コストで製造可能である。この管７は図４に示すように、中間室８内に斜めに挿入される。この場合、山形屋根のそれぞれ１つの面が内壁５と外壁６に接触している。接触面の近くにおいて内壁５または外壁６には案内条片１４が溶接されている。管７の傾斜状態に逆らって内壁５と外壁６を相対回転させることにより、案内条片１４が力を管７の角に作用させる。この力によって山形屋根は下方に曲げられる。これにより、軟らかい銅は凸凹に適合する。これは放熱を改善することになる。組み立て時に必要な力は、管の山形屋根を軟化焼鈍（焼きなまし）することによって最小にすることができる。

輸送容器および／または貯蔵容器の縦断面図である。 図１の輸送容器および／または貯蔵容器のＡ−Ａ線に沿った断面の一部の拡大図である。 図２の輸送容器および／または貯蔵容器の底範囲のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 他の実施の形態の製作状態を示す、図２と同様な図である。 他の実施の形態の完成状態を示す、図２と同様な図である。

符号の説明

１ 容器内室
２ 容器壁
３ 容器底
４ 容器蓋
５ 内壁
６ 外壁
７ 熱伝導性金属要素（管）
８ 中間室
１０ 内底
１１ 外底
１２，１３ 管壁区間
１４ 偏平鋼案内条片
１５ 曲がった金属要素
１６ 金属クランプ
１７ 半径方向壁

Claims (11)

1. 容器内室（１）を画成する容器壁（２）と、容器底（３）と、少なくとも１個の容器蓋（４）とを備え、容器壁（２）が金属製の内壁（５）と、この内壁（５）から離して配置した金属製の外壁（６）とを備え、内壁（５）と外壁（６）の間に熱伝導性金属要素（７）が配置され、この金属要素が初期応力を加えて内壁（５）と外壁（６）に接触し、内壁（５）と外壁（６）の間に形成された中間室（８）に更に充填材が充填されている、熱を発生する放射性元素のための輸送容器および／または貯蔵容器において、金属要素（７）が管からなっていることを特徴とする輸送容器および／または貯蔵容器。
2. 管（７）が弾性変形可能な管からなっていることを特徴とする、請求項１記載の輸送容器および／または貯蔵容器。
3. 管（７）が軟化焼鈍された接触面を有することを特徴とする、請求項１または２記載の輸送容器および／または貯蔵容器。
4. 管（７）が容器壁（２）の長さにわたって一体に形成されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つに記載の輸送容器および／または貯蔵容器。
5. 管（７）が台形または平行四辺形の横断面を有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つに記載の輸送容器および／または貯蔵容器。
6. 容器の周方向に位置する内側の管壁区間（１２）が内壁（５）に一致する曲率半径を有し、容器の周方向に位置する外側の管壁区間（１３）が外壁（６）に一致する曲率半径を有することを特徴とする、請求項５記載の輸送容器および／または貯蔵容器。
7. 管（７）が内壁（５）に固定された偏平な鋼製案内条片（１４）によって、容器の周方向に均一に分配配置されて保持されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一つに記載の輸送容器および／または貯蔵容器。
8. 管（７）が長方形の横断面を有し、容器の周方向に位置する管壁区間（１２，１３）が弾性的に変形可能であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つに記載の輸送容器および／または貯蔵容器。
9. 容器壁（２）の内部にある金属面が充填材に対する剥離剤コーティングを備えていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一つに記載の輸送容器および／または貯蔵容器。
10. 剥離剤がエポキシ樹脂をベースとした塗料からなっていることを特徴とする、請求項９記載の輸送容器および／または貯蔵容器。
11. 容器底（３）の内底（１０）と外底（１１）の間に配置された熱伝導性の曲がった金属要素（１５）が一方では内底（１０）に支持され、他方では外底（１１）に支持された金属クランプ（１６）によって管（７）の半径方向壁（１７）に締付け固定されていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一つに記載の輸送容器および／または貯蔵容器。

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