JP3111890B2 - 使用済燃料の熱エネルギー輸送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、使用済燃料の熱エ
ネルギー輸送装置に係り、特に原子炉から取り出されか
つ貯蔵中の使用済燃料集合体から発生する熱エネルギー
を熱利用設備まで輸送するのに好適な使用済燃料の熱エ
ネルギー輸送装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】原子炉の炉心から取り出された使用済燃
料集合体を、燃料貯蔵プールまたは乾式燃料貯蔵設備内
で貯蔵することは知られている。燃料貯蔵プール内でま
たは乾式燃料貯蔵設備内で貯蔵されている使用済燃料集
合体から発生する熱エネルギーは、自然冷却または強制
冷却によって除熱されている。冷却によって除熱された
熱エネルギーは、利用されないまま外部環境に棄てられ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、貯蔵され
ている使用済燃料集合体から発生する熱エネルギーの活
用に着目し、この活用を実現する際の課題を検討した。
この結果、上記熱エネルギーを活用するに当たって、以
下の課題を解消することが必要であることを見出した。
すなわち、使用済燃料集合体が貯蔵される場所、即ち熱
エネルギーの発生場所は、一般に、利用場所である市街
地及び農工業地域から離れた比較的遠隔の地である場合
が多い。このため、熱エネルギーの発生場所から熱エネ
ルギーの利用場所までの長距離にわたる熱エネルギー輸
送が必要となり、熱輸送管路の保温対策を十分配慮する
必要がある。

【０００４】本発明の目的は、保温材の取り付けに要す
る時間を短縮できかつ使用済燃料集合体で発生する熱エ
ネルギーの利用割合を増大できる使用済燃料の熱エネル
ギー輸送装置を提供することにある。

【０００５】本発明の他の目的は、使用済燃料集合体で
発生する熱エネルギーの利用割合を更に増大できる使用
済燃料の熱エネルギー輸送装置を提供することにある。

【０００６】本発明の他の目的は、冬場における熱エネ
ルギー不足を解消できる使用済燃料の熱エネルギー輸送
装置を提供することにある。

【０００７】本発明の他の目的は、外部環境の潜在エネ
ルギーの回収効率を向上できる使用済燃料の熱エネルギ
ー輸送装置を提供することにある。

【０００８】本発明の他の目的は、熱利用施設における
熱エネルギーの需要が低下したときでも、使用済燃料集
合体の冷却ができる使用済燃料の熱エネルギー輸送装置
を提供することにある。

【０００９】本発明の他の目的は、使用済燃料集合体の
崩壊熱が減少した場合でも、熱利用施設における熱エネ
ルギーの需要を満たすことができる使用済燃料の熱エネ
ルギー輸送装置を提供することにある。

【００１０】本発明の他の目的は、補助熱源手段の加熱
源の容量を小さくできる使用済燃料の熱エネルギー輸送
装置を提供することにある。

【００１１】本発明の他の目的は、構造を単純化できる
使用済燃料の熱エネルギー輸送装置を提供することにあ
る。

【００１２】本発明の他の目的は、ヒートポンプ内の有
機物質の放射線分解を防止できる使用済燃料の熱エネル
ギー輸送装置を提供することにある。

【００１３】本発明の他の目的は、熱エネルギーの貯蔵
が可能であり、かつプール水の不均一な温度上昇が回避
できる使用済燃料の熱エネルギー輸送装置を提供するこ
とにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する請求
項１の発明の特徴は、使用済燃料集合体を貯蔵する設備
から、前記使用済燃料集合体で発生した熱エネルギーを
取り出す手段と、前記熱エネルギー取り出し手段から伝
えられる前記熱エネルギーを受け取った熱媒体が内部を
流れ、閉ループ状になっている熱輸送手段と、熱利用施
設に設けられ、前記熱輸送手段に設けられた第１放熱部
と、前記熱媒体の流れ方向において前記第１放熱部より
も下流側に設置され、前記熱輸送手段との間の熱交換に
より前記熱媒体中に残存する熱エネルギーを回収する残
存熱エネルギー回収手段と、前記熱利用施設に設けら
れ、前記残存熱エネルギー回収手段により回収された前
記熱エネルギーを放出する第２放熱部とを備えたことに
ある。

【００１５】熱利用施設に設けられた第１放熱部を、使
用済燃料集合体から発生した熱エネルギーを保有する熱
媒体が流れる閉ループ状の熱輸送手段に設けているの
で、使用済燃料集合体から発生した熱エネルギーを熱利
用施設内で利用できる。また、残存熱エネルギー回収手
段が熱媒体の流れ方向において第１放熱部よりも下流側
に設置されるので、第１放熱部を通過することにより温
度が低下した熱輸送手段内の熱媒体から熱エネルギーを
更に回収できる。これにより、熱輸送手段内の熱媒体の
温度が更に低下する。このため、残存熱エネルギー回収
手段の位置から、熱エネルギー取り出し手段から伝えら
れる熱エネルギーを受け取る位置までの間において、熱
輸送手段に設置する保温材の軽量化を図ることができ
る。保温材の熱輸送手段への取り付けが容易になり、保
温材の熱輸送手段への取り付けに要する時間を著しく短
縮できる。

【００１６】更に、残存熱エネルギー回収手段によって
回収された熱エネルギーは第２放熱部によって熱利用施
設で活用できる。従って、使用済燃料集合体で発生する
熱エネルギーのうち第１放熱部及び第２放熱部を介して
熱利用施設で活用される熱エネルギーの割合が増大す
る。

【００１７】上記他の目的を達成する請求項２の発明の
特徴は、前記残存熱エネルギー回収手段がヒートポンプ
であることにある。

【００１８】残存熱エネルギー回収手段がヒートポンプ
であることにより、第１放熱部を通過して温度が低下し
た熱媒体から回収される熱エネルギーの量を著しく増加
できる。これは、使用済燃料集合体で発生する熱エネル
ギーの熱利用施設での利用割合を更に増大できる。請求
項２の発明は請求項１の発明の作用も生じる。

【００１９】上記他の目的を達成する請求項３の発明の
特徴は、外部環境の流体が保有する潜在熱エネルギーを
回収し、前記熱輸送手段内の前記熱媒体に伝える熱エネ
ルギー回収手段を備えたことにある。

【００２０】外部環境の流体が保有する潜在熱エネルギ
ーを回収する熱エネルギー回収手段を備えることによっ
て、自然界に存在する熱エネルギーを有効活用でき、使
用済燃料集合体で発生する熱エネルギーだけでは不足す
る可能性がある冬においても、熱利用施設で要求される
量の熱エネルギーを供給できる。請求項３の発明は請求
項１の発明の作用も生じる。

【００２１】上記他の目的を達成する請求項４の発明の
特徴は、前記熱エネルギー回収手段が、前記熱媒体に熱
エネルギーを伝えるヒートポンプを含んでいることにあ
る。ヒートポンプを用いて外部環境から回収した熱エネ
ルギーを熱輸送手段内の熱媒体に伝えるので、外部環境
の潜在エネルギーの回収効率が向上する。請求項４の発
明は請求項３の発明の作用も生じる。

【００２２】上記他の目的を達成する請求項５の発明の
特徴は、前記熱エネルギー取り出し手段から前記熱エネ
ルギーを受け取り、この熱エネルギーを外部環境に放出
する手段を備えたことにある。

【００２３】熱エネルギーを外部環境に放出する手段を
備えることによって、夏のように熱利用施設における熱
エネルギーの需要が低下したときでも、使用済燃料集合
体で発生した熱エネルギーのうち余剰な熱エネルギーを
外部環境に放出できる。従って、熱利用施設における熱
エネルギーの需要が低下したときにおいても、貯蔵され
ている使用済燃料集合体の冷却を行うことができる。請
求項５の発明は請求項１の発明の作用も生じる。

【００２４】上記他の目的を達成する請求項６の発明の
特徴は、熱エネルギー発生手段、及び前記熱エネルギー
発生手段で得られた熱エネルギーを前記熱輸送手段の前
記熱媒体に伝える伝熱手段を有する補助熱源手段を備え
たことにある。

【００２５】補助熱源手段を設けることによって、使用
済燃料集合体の貯蔵期間が長くなって崩壊熱が減少した
場合でも、補助熱源手段で発生した熱エネルギーを熱利
用施設に伝えることができ、熱利用施設における熱エネ
ルギーの需要を満たすことができる。請求項６の発明は
請求項１または請求項５の発明の作用も生じる。

【００２６】上記他の目的を達成する請求項７の特徴
は、前記補助熱源手段の前記伝熱手段が、吸収式ヒート
ポンプを含んでおり、前記吸収式ヒートポンプの加熱源
の１つとして前記熱エネルギー取り出し手段から伝えら
れる熱エネルギーを用いる構成である。

【００２７】吸収式ヒートポンプの加熱源の１つとして
熱エネルギー取り出し手段から伝えられる熱エネルギー
を用いるので、補助熱源手段に必要な加熱源の容量を小
さくできる。請求項７の発明は請求項６の発明の作用も
生じる。

【００２８】上記他の目的を達成する請求項８の発明の
特徴は、熱利用施設に設けられ第１放熱部と、前記熱利
用施設に設けられた第２放熱部と、使用済燃料集合体貯
蔵設備内の使用済燃料集合体より発生した熱エネルギー
を受け取った熱媒体を、前記使用済燃料集合体貯蔵設備
から前記第１放熱部を経て前記使用済燃料集合体貯蔵設
備へと導く熱輸送手段と、前記熱媒体の流れ方向におい
て前記第１放熱部よりも下流側に設置され、前記熱輸送
手段との間の熱交換により前記熱媒体中に残存する熱エ
ネルギーを回収しこの回収した熱エネルギーを前記第２
放熱部に伝える残存熱エネルギー回収手段とを備えたこ
とにある。

【００２９】使用済燃料集合体より発生した熱エネルギ
ーを受け取った熱媒体を、前記使用済燃料集合体貯蔵設
備から前記第１放熱部を経て前記使用済燃料集合体貯蔵
設備へと導く熱輸送手段を設けているので、熱エネルギ
ーが使用済燃料集合体貯蔵設備から第１放熱部に至るま
での間における熱交換手段の数を減少することができ
る。このため、使用済燃料の熱エネルギー輸送装置の構
造を単純化できる。請求項８の発明は請求項１の発明の
作用も生じる。

【００３０】上記他の目的を達成する請求項９の発明の
特徴は、前記使用済燃料集合体貯蔵設備が燃料貯蔵プー
ルを有する貯蔵設備であり、前記熱エネルギー取り出し
手段は前記燃料貯蔵プール内のプール水から前記熱エネ
ルギーを受け取るヒートポンプであり、前記ヒートポン
プの前記燃料貯蔵プール内の部分に、放射線遮蔽体を設
けることにある。

【００３１】熱エネルギー取り出し手段であるヒートポ
ンプの燃料貯蔵プール内の部分に、放射線遮蔽体を設け
ているので、ヒートポンプ内の熱媒体である有機物質が
使用済燃料集合体からの放射線の照射によって分解され
ることを防止できる。このため、有機物質を健全な状態
に保つことができ、ヒートポンプの熱移動の機能を十分
に発揮させることができる。また、熱エネルギー取り出
し手段がヒートポンプであるので、燃料貯蔵プール内の
プール水の熱エネルギーを用いてプール水よりも温度の
高い温水を容易に得ることができる。請求項９の発明は
請求項１，請求項３，請求項５または請求項６の発明の
作用も生じる。

【００３２】請求項１の発明と同じ目的を達成する請求
項１０の発明の特徴は、前記使用済燃料集合体貯蔵設備
が燃料貯蔵プールを有する貯蔵設備であり、前記熱エネ
ルギー取り出し手段は、前記燃料貯蔵プール内のプール
水を前記燃料貯蔵プール外に導き前記燃料貯蔵プールに
戻す管路を有するプール水循環手段であり、前記プール
水循環手段に設けられ前記熱輸送手段内の前記熱媒体に
前記プール水が保有している前記熱エネルギーを伝える
伝熱手段を有することにある。

【００３３】請求項１０の発明は、請求項１，請求項
３，請求項５または請求項６の発明の作用も生じる。

【００３４】上記他の目的を達成する請求項１１の発明
の特徴は、前記プール水循環手段は、前記管路のうち前
記燃料貯蔵プールから前記伝熱手段に前記プール水を導
く部分に、第１バルブを設け、前記プール水の流れ方向
において前記第１バルブの上流側の前記管路の部分と、
前記伝熱手段から前記燃料貯蔵プールに向かって前記プ
ール水が流れる前記管路の部分とを、第２バルブを有す
る管路で接続したことにある。

【００３５】熱利用施設における熱エネルギーの需要が
低下したとき第１バルブの開度を小さくすることにより
燃料貯蔵プール内のプール水に使用済燃料集合体から発
生する熱エネルギーを貯蔵することができる。第２バル
ブを有する管路を設けることによって、熱利用施設にお
ける熱エネルギーの需要が低下したときプール水の撹拌
を活発化できる。このため、プール水の不均一な温度上
昇が回避される。請求項１１の発明は、請求項１０の発
明の作用も生じる。

【００３６】

【発明の実施の形態】

（実施例１）本実施例は、使用済燃料貯蔵施設の燃料貯
蔵プール内の使用済燃料集合体で発生した熱エネルギー
を温室で利用するのに好適なシステム構成である。

【００３７】本発明の好適な一実施例である使用済燃料
の熱エネルギー輸送装置を図１に基づいて以下に説明す
る。使用済燃料貯蔵施設１は、内部に燃料貯蔵プール３
を有する。使用済燃料集合体を収納する燃料貯蔵ラック
２が、燃料貯蔵プール３内に設置される。本実施例にお
ける使用済燃料の熱エネルギー輸送装置は、プール水循
環系４，温水循環系１１，残存熱エネルギー回収系２
２，冷却系２４及び海水熱回収系３０を備える。プール
水循環系４，温水循環系１１，冷却系２４及び海水熱回
収系３０は、熱交換器３７を介して熱的に連絡される。

【００３８】プール水循環系４は、燃料貯蔵プール３か
ら熱交換器３７を経て燃料貯蔵プール３に達する管路５
を有する。熱交換器３７内の管路５の部分は、伝熱管８
である。５Ａは吸い込み部であり、５Ｂは吐出部であ
る。ポンプ６及びバルブ７が、管路５に設けられる。熱
交換器３７をバイパスする配管９が、ポンプ６とバルブ
７との間で管路５に設けられる。バルブ１０が配管９に
設けられる。

【００３９】温水循環系１１は、管路１２，放熱器１７
等を有する。管路１２は、温室３８内に設けられた熱交
換器１８から熱交換器３７を経て熱交換器１８に達す
る。ポンプ１３，バルブ１４及び１５が、管路１２に設
けられる。熱交換器３７内の管路１２の部分は、伝熱管
１６である。放熱器１７は、温室３８内で管路１２に設
置される。熱交換器３７をバイパスする配管１９が、温
室３８の外側で管路１２に設けられる。配管１９は、ポ
ンプ１３とバルブ１４との間で、更にバルブ１５と伝熱
管１６との間で、それぞれ管路１２に接続される。流量
調節弁２０及び放熱器２１が、配管１９に設けられる。

【００４０】残存熱エネルギー回収系２２は、ヒートポ
ンプであり、熱交換器１８に接続される。放熱器２３
が、残存熱エネルギー回収系２２に設けられる。

【００４１】冷却系２４は、海水取水配管２５，海水吐
出配管２６及び伝熱管２７を有する。伝熱管２７は、熱
交換器３７内に設けられ、海水取水配管２５及び海水吐
出配管２６に接続される。ポンプ２８及びバルブ２９が
海水取水配管２５に設けられる。３９は海である。

【００４２】海水熱回収系３０は、ヒートポンプ３１，
熱交換器３３及び配管３４及び３５を有する。ヒートポ
ンプ３１の伝熱管３２は、熱交換器３７内に設置され
る。ヒートポンプ３１は熱交換器３３に接続される。バ
ルブ３６を有する配管３４は、海水取水配管２５と熱交
換器３３を接続する。配管３５は、海水吐出配管２６と
熱交換器３３を接続する。

【００４３】燃料貯蔵プール３内のプール水は、貯蔵さ
れている使用済燃料集合体から発生する熱により加熱さ
れる。本実施例の使用済燃料の熱エネルギー輸送装置
は、約４０℃のプール水から回収された熱エネルギー
を、約３５℃の温水として温室４に供給する。４０℃の
プール水は、ポンプ６の駆動により吸い込み部５Ａから
管路５内に取り込まれ、熱交換器３７に供給される。プ
ール水の熱エネルギーは、熱交換器３７内の伝熱管１６
内を流れる水に伝えられる。熱交換器３７で温度の低下
したプール水は、管路５を通り吐出部５Ｂから燃料貯蔵
プール３に戻される。このような状態においては、バル
ブ７が開いており、バルブ９は閉じている。また、温水
循環系１１においては、バルブ１４及び１５が開いてお
り、バルブ２０が閉じている。吐出部５Ｂから吐出され
た温度の低下したプール水は、使用済燃料集合体の冷却
に寄与する。

【００４４】ポンプ１３が駆動しているので、伝熱管１
６内で加熱された水は、管路１２を通って放熱器１７に
導かれる。放熱器１７に供給される温水の温度は約３５
℃である。管路１２にて導かれた温水が保有している熱
エネルギーは、放熱器１７から温室３８内に放出され
る。本実施例は、使用済燃料集合体から発生する熱を温
室３８の暖房に用いることができる。温室３８内の空気
が、放熱器１７に設置されたブロアー４０Ａを回転する
ことによって放熱器１７内を通過する。このため、放熱
器１７から温室３８内に放出される熱エネルギーの量が
増大する。放熱器１７で熱エネルギーを放出した温水
は、約２０℃の微温水となる。この微温水をこのまま温
室３８から熱交換器３７に戻す場合には、温室３８から
熱交換器３７へ微温水を戻す管路１２の部分１２Ａに対
して、放熱を避けるために厚い保温材を取り付ける必要
がある。

【００４５】本実施例は上記の微温水を熱交換器１８に
導く。ここで、微温水の熱エネルギーは、残存熱エネル
ギー回収系２２のヒートポンプ(圧縮式)により回収さ
れ、そして放熱器２３から温室３８内に放出される。ブ
ロア４０Ｂは、放熱器２３に設置される。残存熱エネル
ギー回収系２２は、約２０℃の微温水から約３５℃の熱
を取り出し、微温水を約１０℃の冷水にする。この冷水
が管路１２Ａを経て熱交換器１８から熱交換器３７に戻
される。圧縮式ヒートポンプを用いた残存熱エネルギー
回収系２２の設置は、管路１２Ａに設置する保温材の厚
みを薄くできる。例えば、温暖な地域において本実施例
の装置を設置する場合には、管路１２Ａに保温材を設置
しなくても済む可能性がある。保温材の厚みの減少は、
保温材の重量を減少させる。このため、保温材の持ち運
びが容易となりかつ管路１２Ａへの保温材の取り付け作
業も容易となる。これは、保温材の管路１２Ａへの取り
付けに要する期間を著しく短縮させることになる。当然
のことながら、熱交換器３７からポンプ１３を経て放熱
器１７に至る管路１２の部分には、温水の温度低下を抑
制するために必要なだけの保温材が取り付けられてい
る。また、熱交換器３７に戻される水の温度が約１０℃
に低下することは、吐出部５Ａから燃料貯蔵プール３に
吐出されるプール水の温度が低下する。これは、燃料貯
蔵プール３内の使用済燃料集合体の冷却効率を高めるこ
とになる。

【００４６】本実施例は、放熱器１７からの温室３８内
への放熱だけでなく残存熱エネルギー回収系２２にて回
収された熱エネルギーが放熱器２３から温室３８内に放
熱されるので、貯蔵された使用済燃料集合体から発生す
る熱エネルギーのうち利用される割合が大きくなる。

【００４７】温室３８内の温度が設定温度よりも上昇し
た場合には、流量調節弁２０が開く。このとき、管路１
２内を流れる温水の一部が配管１９内に導かれる。この
温水は、放熱器２１で温度を低下させられ、管路１２Ａ
に供給される。このようにして、温室３８内の温度調節
が可能になる。流量調節弁２０の開度は、図示されてい
ないが、コントローラが温室３８内に設置された温度計
の測定値に基づいて温室３８内の温度が設定値になるよ
うに調節する。

【００４８】温室３８での熱利用は主に夜間が中心とな
る。このため、昼間において利用される熱エネルギーが
低下する。本実施例の装置が夜間に運転されることによ
って、始めに約４０℃であったプール水は、朝方に約３
０℃に低下する。本実施例の装置は、昼間においてバル
ブ８の開度を絞って温室３８に伝える熱エネルギー量を
減少させた運転モードで運転される。熱交換器３７に供
給されるプール水量が減少するので、燃料貯蔵プール３
内のプール水の平均温度は約４０℃へと上昇する。この
ように、使用済燃料集合体から発生した熱は、昼間に燃
料貯蔵プール３内のプール水に蓄えられる。このため、
使用済燃料集合体から発生した熱エネルギーは、昼間に
おける外部環境への放出量が抑制でき、有効に活用でき
る。燃料貯蔵プール３は、昼間において蓄熱装置として
作用するのである。しかしながら、管路５内にプール水
を流しただけでは、燃料貯蔵プール３の水面と低面との
間で約１５℃の温度差が発生する。燃料貯蔵プール３内
の不均一な温度上昇を避けるために、バルブ９が昼間に
必要な開度だけ開けられる。ポンプ６から吐出されたプ
ール水の一部は、配管９を通って燃料貯蔵プール３内に
吐出される。これにより、燃料貯蔵プール３内のプール
水の撹拌が活発化し、プール水の不均一な温度上昇が回
避される。これは、使用済燃料集合体の冷却が局部的に
不十分になることを防止することにつながる。

【００４９】温室３８での熱利用は、主に冬に増加し、
夏には低下する。本実施例は、このような季節における
熱利用度の変動に対処可能である。夏のように使用済燃
料集合体から発生する熱エネルギーの利用度が低下した
場合は、使用済燃料集合体の冷却を目的として冷却系２
４が運転される。このとき、バルブ２９は開いており、
バルブ３６は閉じている。管路５によって熱交換器３７
に供給されるプール水は、ポンプ２８の駆動により熱交
換器３７に導かれる海水によって冷却される。本実施例
は、冷却系２４を設けているので、使用済燃料集合体か
ら発生する熱エネルギーの利用度が低下しその燃料集合
体の冷却が必要なときでも、燃料貯蔵プール３内のプー
ル水の冷却を容易に行うことができる。

【００５０】冬に、燃料貯蔵プール３内の使用済燃料集
合体から発生する熱エネルギーだけでは必要な熱エネル
ギーをまかないきれない場合には、海水熱回収系３０が
駆動される。海水が海水取水配管２５及び配管３４を介
して熱交換器３３に供給される。この海水は海水熱回収
系３０及び海水吐出配管２６を経て海に戻される。海水
熱回収系３０の駆動時においては、バルブ２９は閉じら
れ、バルブ３６は開く。熱交換器３３内に達した海水が
保有する熱エネルギーは、ヒートポンプ３１（圧縮式）
により熱交換器３７内で伝熱管３２を介して管路１２内
の水に伝えられる。本実施例は、海水熱回収系３０によ
り海水が有する潜在エネルギーを温水循環系１１に伝え
られるので、熱エネルギーの利用側の要求に併せて熱エ
ネルギー供給側でのエネルギー調整を柔軟に行うことが
できる。

【００５１】本実施例の使用済燃料の熱エネルギー輸送
装置は、温室以外の暖房にも適用できる。

【００５２】（実施例２）本発明の他の実施例である使
用済燃料の熱エネルギー輸送装置を図２に基づいて以下
に説明する。実施例１と同じ構成は同じ符号で示す。本
実施例が実施例１と異なる点は、温水循環系の構成であ
る。

【００５３】本実施例における温水循環系１１Ａは、実
施例１におけるプール水循環系４と温水循環系１１とを
熱交換器を介さずに直接接合したものである。温水循環
系１１Ａの具体的な構成を以下に説明する。温水循環系
１１Ａは、伝熱管１６と熱交換器１８を連絡する管路１
２Ａ以外に管路１２Ｂ及び１２Ｃを有する。管路１２Ｂ
は、熱交換器１８と燃料貯蔵プール３を連絡する。管路
１２Ｃは、燃料貯蔵プール３と伝熱管１６を連絡する。
ポンプ６，バルブ７及び１４及び放熱器１７は、管路１
２Ｂに設けられる。配管９は、管路１２Ｂ及び管路１２
Ｃに接続される。配管１９は、管路１２Ａ及び１２Ｂに
接続される。伝熱管１６は、熱交換器３７Ａ内に設けら
れる。冷却系２４及び海水熱回収系３０の各伝熱管２７
及び３２も、熱交換器３７Ａ内に設けられる。

【００５４】燃料貯蔵プール３内のプール水が、管路１
２Ｂにより放熱器１７及び熱交換器１８に導かれる。熱
交換器１８から流出した約１０℃の冷水は、管路１８Ａ
及び１２Ｃにより燃料貯蔵プール３に戻される。

【００５５】プール水を熱利用個所である温室３８まで
供給することができるのは、使用済燃料集合体４１が金
属製容器４２内に密封された状態で燃料貯蔵プール３内
に貯蔵されるからである。ヘリウム及び窒素などの不活
性ガスが金属製容器４２内に充填される。金属製容器４
２が密封状態にあるため、金属製容器４２内に収納され
た使用済燃料集合体４１の外面に付着した放射性物質が
プール水に混入することがない。プール水に放射性物質
が含まれていないので、プール水を管路により放熱部１
７等に導いても安全である。従って、本実施例は、実施
例１におけるプール水循環系４と温水循環系１１とを直
接接続した温水循環系１１Ａにできるので、使用済燃料
の熱エネルギー輸送装置の構成を単純化できる。

【００５６】夏のように使用済燃料集合体から発生する
熱エネルギーの利用度が低下した場合は、使用済燃料集
合体の冷却を目的として冷却系２４が運転される。この
とき、バルブ１４は閉じており、バルブ２０は開く。燃
料貯蔵プール３内のプール水は、管路１２Ｂ，配管１
９，管路１２Ａ及び管路１２Ｃを介して循環し、冷却系
２４により冷却される。また、冬に、燃料貯蔵プール３
内の使用済燃料集合体から発生する熱エネルギーだけで
は必要な熱エネルギーをまかないきれない場合、海水熱
回収系３０で回収した熱エネルギーは、伝熱管１６内を
流れる水に伝えられ、燃料貯蔵プール３内のプール水に
伝えられる。

【００５７】本実施例は、実施例１によって得られる効
果も生じる。

【００５８】（実施例３）本発明の他の実施例である使
用済燃料の熱エネルギー輸送装置を図３に基づいて以下
に説明する。本実施例は、使用済燃料貯蔵施設の燃料貯
蔵プール内の使用済燃料集合体で発生した熱エネルギー
を食品加工工場で利用するのに好適なシステム構成であ
る。実施例１と同じ構成は同じ符号で示す。当然のこと
ながら、放熱器１７及び２３は、食品加工工場４７内に
設置される。

【００５９】本実施例は、実施例１のプール水循環系４
の替りにプール水除熱系４４を設けたものである。プー
ル水除熱系４４は、ヒートポンプ４３（圧縮式）及び熱
交換器４７を有する。熱交換器４５は、燃料貯蔵プール
３のプール水中に設置される。ヒートポンプ４３は、熱
的に、熱交換器４５と熱交換器３７Ｃを接続する。ヒー
トポンプ４３の管路内には、熱媒体として有機物質が充
填されている。温水循環系１１の放熱器１７は、食品加
工工場４７の乾燥工程の場所に設置される。温水循環系
１１の管路１２は、管路１２Ａ，１２Ｅ及び１２Ｆを含
む。管路１２Ａは、熱交換器１８と熱交換器３７Ｄを接
続する。管路１２Ｅは、熱交換器３７Ｃと熱交換器３７
Ｄを接続する。管路１２Ｆは、熱交換器３７Ｃから放熱
器１７を介して熱交換器１８に達する。伝熱管２７及び
３２は、熱交換器３７Ｄ内に設置される。

【００６０】プール水が保有する熱エネルギーは、熱交
換器４５でヒートポンプ４３の管路内を流れる有機物質
に伝えられる。更に、この熱エネルギーは、熱交換器３
７Ｃ内で管路１２内の水に伝えられる。プール水（温度
約４０℃）からの熱エネルギーをヒートポンプ４３を用
いて昇温することによって、放熱器１７へ約９０℃の温
水を供給できる。このように９０℃の温水が得られるこ
とは、食品加工工場４７の乾燥工程での乾燥作業に非常
に好都合である。

【００６１】熱交換器４５は、プール水が通過する部分
を除いて放射線遮蔽体４６で囲まれる。ヒートポンプ４
３内の有機物質は、放射線が照射されると、分解される
ので熱媒体としての機能を発揮できない。放射線遮蔽体
４６は、ヒートポンプ４３の管路内を流れる有機物質を
使用済燃料集合体４１から放出される放射線から守って
いる。このため、ヒートポンプ４３の熱媒体である有機
物質の放射線分解が防止されるので、有機物質による熱
移動を十分に行うことができる。放射線遮蔽体４６は、
ガンマ線の遮蔽体、またはガンマ線と中性子線の遮蔽体
を組み合せによって構成される。

【００６２】冷却系２４によるプール水の冷却は、実施
例２で述べたように、バルブ１４を閉じバルブ２０を開
き配管１９を通して熱交換器３７Ｄに水を流すことによ
り行われる。また、冬に、燃料貯蔵プール３内の使用済
燃料集合体から発生する熱エネルギーだけでは必要な熱
エネルギーをまかないきれない場合、海水熱回収系３０
で回収した熱エネルギーは、熱交換器３７Ｄで管路内の
水に伝えられる。

【００６３】（実施例４）本実施例は、使用済燃料貯蔵
施設の燃料貯蔵プール内の使用済燃料集合体で発生した
熱エネルギーを温室で利用するシステム構成である。こ
のシステム構成を図４に基づいて以下に説明する。

【００６４】プール水循環系４及び海水熱回収系３０
は、実施例１と実質的に同じ構成である。ただし、プー
ル水循環系４の伝熱管８は、熱交換器３７Ｂ内に設置さ
れる。海水熱回収系３０の伝熱管３２は、熱交換器５６
内に設置される。

【００６５】温水循環系１１Ｂは、管路１２Ａ及び１２
Ｄを備える。管路１２Ａは、熱交換器１８と伝熱管１６
を接続する。バルブ１５，５２及び９０が、管路１２Ａ
に設けられる。管路１２Ｄは、伝熱管と熱交換器１８を
接続する。ポンプ１３，バルブ５０，５１及び１４及び
放熱器１７が、管路１２Ｄに設けられる。配管１９は、
管路１２Ａと、バルブ５０とバルブ５１との間の管路１
２Ｄの部分とに接続される。配管５５が、バルブ５２と
バルブ９０との間の管路１２Ａと、熱交換器５６とに接
続される。バルブ５４を有する配管５３が、バルブ５２
の上流側で管路１２Ａに接続される。熱交換器３７Ｂを
バイパスする配管４８は、管路１２Ａと管路１２Ｄに接
続される。バルブ４９が、配管４８に設けられる。９１
は、管路１２Ａ及び１２Ｄに接続される熱輸送設備であ
る。

【００６６】本実施例の特徴は、補助熱源系５７を有す
ることにある。補助熱源系５７は、蒸気発生器５８、及
び吸収式ヒートポンプ９２を備えている。ポンプ６０を
有する循環管路５９が、蒸気発生器５８と吸収式ヒート
ポンプ９２の発生器６１を接続する。循環管路５９の伝
熱管部が、発生器６１内に設けられる。吸収式ヒートポ
ンプ９２は、発生器６１，凝縮器６２，吸収器６３を有
する。熱交換器３７Ｂが蒸発器として機能する。

【００６７】管路７１が、ポンプ１３とバルブ５０との
間の管路１２Ｄと、バルブ５１とバルブ１４との間の管
路１２Ｄに接続される。バルブ７２及び７３が、管路７
１に設けられる。管路７１の伝熱管部が、凝縮器６２及
び吸収器６３内にそれぞれ配置される。

【００６８】補助熱源系５７を使用するとき、バルブ９
０，５０及び５１が閉じられる。バルブ４９，７２及び
７３は開いている。管路１２Ａ内を流れる水（熱媒体）
は、管路７１により凝縮器６２及び吸収器６３を経て放
熱器１７に達する。冷媒(水）及び吸収液（例えば臭化
リチウム）の混合液が、発生器６１内に存在する。循環
管路５９で導かれた蒸気により発生器６１内の水が加熱
され蒸気となる。この蒸気は、配管６４を通って凝縮器
６２に送られ、管路７１内を流れる水によって凝縮され
る。逆に、管路７１内を流れる水は加熱される。凝縮器
６２内で蒸気の凝縮により生じた水は、配管６７により
熱交換器３７Ｂに導かれ、プール水で加熱されて蒸気と
なり、配管６９で吸収器６３に導かれる。６８及び６９
はバルブである。発生器６１内で水の蒸発により濃度が
上昇した吸収液は、配管６６により吸収器６３内に導か
れる。この吸収液に熱交換器３７Ｂから導かれた蒸気が
吸収され、凝縮熱が発生する。この凝縮熱は、吸収器６
３内で管路７１内を流れる水に伝えられる。

【００６９】燃料貯蔵プール３内に貯蔵された使用済燃
料集合体は貯蔵期間が長くなるにつれて発生する崩壊熱
が減少する。使用済燃料集合体から発生する熱エネルギ
ーが小さくなると、この熱エネルギーだけで温室３８の
暖房を行うことが困難になる。このような場合には、補
助熱源系５７が駆動され、吸収式ヒートポンプ９２によ
り温水循環系１１Ｂの水に熱エネルギーが伝えられる。
このため、使用済燃料集合体は貯蔵期間が長くなり崩壊
熱の発生量が減少した場合でも、温室３８の暖房を行う
ことができる。補助熱源系５７は、貯蔵されている使用
済燃料集合体の崩壊熱の減衰度合に応じて増設が可能で
ある。補助熱源系５７が駆動した場合でも、プール水は
蒸発器（熱交換器３７Ｂ）の加熱源に用いられる。この
ため、この加熱源を別途設ける必要がない。

【００７０】燃料貯蔵プール３内に貯蔵された使用済燃
料集合体から発生する崩壊熱で温室３８の暖房がまかな
えるときは、プ−ル水の保有する熱エネルギーが、プー
ル水循環系４から伝熱管１６を介して温水循環系１１Ｂ
内の水に伝えられる。このとき、バルブ４９，７２，７
３及び５３は、閉じられている。バルブ５２，９０，５
０，５１，１４及び１５は開いている。伝熱管１６内に
伝えられた熱エネルギーは、管路１２Ｄによって放熱器
１７及び熱交換器１８に伝えられる。流量調節弁２０
は、実施例１で述べたように、温室３８の温度調節をす
るときに開けられる。更には、本実施例では、配管１９
及び放熱器２１の系統が実施例１の冷却系２４の機能を
発揮する。すなわち、夏のように使用済燃料集合体から
発生する熱エネルギーの利用度が低下した場合、流量調
節弁２０が開き、プール水の保有する熱は放熱器２１か
ら外部環境に放出される。

【００７１】海水熱回収系３０が駆動されるときには、
バルブ５２が閉じられ、バルブ５４が開けられる。管路
１２Ａ内の水は、配管５３を通って熱交換器５６に達す
る。個々で、熱エネルギーを吸収した水は、配管５５を
経てバルブ５２の下流側で管路１２Ａに流入する。

【００７２】本実施例は、実施例１のプール水循環系
４，温水循環系１１，残存熱エネルギー回収系２２，冷
却系２４及び海水熱回収系３０で得られる効果を生じ
る。

【００７３】また、本実施例は、熱輸送設備９１を備え
ているので、温室等の熱エネルギーの利用設備を必要に
応じて増設できる。すなわち、燃料貯蔵プール３内に貯
蔵された使用済燃料集合体の体数の増加に併せて熱利用
設備の増設が可能となる。これは、燃料貯蔵プール３内
に貯蔵された使用済燃料集合体の体数が少ないときにお
いて、複数の熱利用設備の稼働による熱エネルギーの不
足を解消することもできる。

【００７４】更に、本実施例は、使用済燃料プールの上
面にプール全面を覆う蓋４８を設置する。蓋４８の設置
により、放熱器２１を経ないで直接自然界に放出される
熱量を減少できる。すなわち、使用済燃料貯蔵施設１内
の空調により外部に放出される熱量が減少する。このた
め、使用済燃料集合体から発生する崩壊熱の利用率が向
上し、熱利用設備で利用される熱エネルギーを増大でき
る。蓋４８は、実施例１，２及び３においても適用可能
である。

【００７５】（実施例５）以上に述べた実施例は湿式燃
料貯蔵設備に対するものであるが、本発明は乾式燃料貯
蔵設備に対しても適用できる。乾式燃料貯蔵設備に適用
した実施例である使用済燃料の熱エネルギー輸送装置を
以下に述べる。

【００７６】乾式燃料貯蔵設備は、図５に示すように、
コンクリート製の乾式燃料貯蔵建屋７４を有する。乾式
燃料貯蔵建屋７４は、天井スラブ７５と床スラブ７６の
間に燃料貯蔵室７７を有する。多数の収納管８２は、燃
料貯蔵室７７内に配置される。これらの収納管８２は、
上端部が天井スラブ７５に保持され、天井スラブ７５か
ら下方に向かって延びている。燃料貯蔵室７７は、空気
流入ダクト７８を介して外部環境に開放している空気取
り入れ口７９に連絡される。燃料貯蔵室７７は、空気排
出ダクト８０に連絡される。空気排出ダクト８０は、空
気排出口８１から外部環境に連絡される。使用済燃料集
合体は、収納管８２内に収納されている。空気取り入れ
口７９から流入した空気は、空気流入ダクト７８を介し
て燃料貯蔵室７７内に流入する。この空気は、燃料貯蔵
室７７内を水平方向に流れ、収納管８２内の使用済燃料
集合体を冷却する。温度が上昇した空気は、空気排出ダ
クト８０を通り空気排出口８１から外部環境に放出され
る。燃料貯蔵室７７内の温度は空気流入ダクト７８側で
低く、空気排出ダクト８０側で高くなる。

【００７７】本実施例に用いられる乾式燃料貯蔵建屋７
４は、コンクリート製の天井スラブ７５及び床スラブ７
６の燃料貯蔵室７７側に金属性のライナ板８８が設置さ
れる（図６参照）。更に空気排出ダクト８０のコンクリ
ート壁の内側にも、ライナ板８８が設置される。

【００７８】水を供給する配管８３は配管８４及び８５
に分岐される。配管８４は、収納感８２の相互間で天井
スラブ７５内に、及び空気排出ダクト８０のコンクリー
ト壁内に埋設される。配管８５は、床スラブ７６及び空
気排出ダクト８０のコンクリート壁内に埋設される。配
管８３及び８５は、空気排出ダクト８０で空気排出口８
１付近に設けられたコイル状の熱回収器８６に接続され
る。配管８７が熱回収器８６に接続される。天井スラブ
７５，床スラブ７６及び空気排出ダクト８０のコンクリ
ート壁内には、図６及び図７に示すように、金属性の熱
伝導体８９が水平方向及び垂直方向に交差した状態で埋
設されている。熱伝導体８９は、ライナ板８８及び配管
（例えば配管８４）に取り付けられる。熱伝導体８９に
よって、燃料貯蔵室７７及び空気排出ダクト８０内の熱
が、配管８４及び８５により伝わりやすくなる。

【００７９】本実施例の使用済燃料の熱エネルギー輸送
装置は、図２において、使用済燃料貯蔵施設１の替りに
乾式燃料貯蔵建屋７４を用いたものである。本実施例
は、配管８３及び８７を、図２の構成において、管路１
２Ｂ及び１２Ｃに接続した構成を有する。

【００８０】配管８４及び８５内を流れて温度が高くな
った温水は、熱回収器８６で更に温度が上昇され、温室
３８内の放熱器１７及び熱交換器１８に導かれる。この
ようにして、乾式燃料貯蔵建屋７４内に貯蔵された使用
済燃料集合体から発生する熱エネルギーを温室３８の暖
房に有効に活用できる。本実施例は、図２の実施例でえ
られる効果を生じる。なお、本実施例では熱回収器８６
を設けているので、煙突の高さを従来の乾式燃料貯蔵設
備よりも低くできる。

【００８１】図４の構成において、使用済燃料貯蔵施設
１の替りに図５の乾式燃料貯蔵建屋７４を用いた場合に
は、配管８３及び８７を伝熱管８に接続し、伝熱管８を
除いたプール水循環系４の構成を削除したものとなる。
この構成は、図４の実施例で生じる効果を得ることがで
きる。また、図３の構成において、使用済燃料貯蔵施設
１の替りに図５の乾式燃料貯蔵建屋７４を用いた場合に
は、配管８３及び８７を熱交換器３７Ｃ内に設けられた
伝熱管に接続した構成となる。図３の熱交換器４５は不
要である。この場合、配管８３，８４，８５及び８７，
熱回収器８６、及び熱交換器３７Ｃ内に設けられた伝熱
管は、ヒートポンプ４３の構成要件となる。この構成
は、図３の実施例で生じる効果を得ることができる。

【００８２】実施例５は、乾式燃料貯蔵設備として、開
放型のボールト式貯蔵施設を例にして説明している。外
気を直接貯蔵庫内に呼び込まない密閉型ボールト式貯蔵
施設，使用済燃料を密封した金属製容器単位でコンクリ
ートモジュール中に貯蔵するコンクリートサイロ式及び
コンクリートキャスク式の貯蔵施設等の乾式燃料貯蔵設
備にも、実施例５で述べた使用済燃料の熱エネルギー輸
送装置の技術思想を適用可能である。

【００８３】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、残存熱エネル
ギー回収手段が設けられるので、残存熱エネルギー回収
手段の位置から、熱エネルギー取り出し手段から伝えら
れる熱エネルギーを受け取る位置までの間における部分
の熱輸送手段への保温材の取り付けに要する時間を短縮
できかつ使用済燃料集合体で発生する熱エネルギーの利
用割合を増大できる。

【００８４】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
の効果を生じると共に、残存熱エネルギー回収手段がヒ
ートポンプであることにより、使用済燃料集合体で発生
する熱エネルギーの利用割合を更に増大できる。

【００８５】請求項３の発明によれば、請求項１の発明
の効果を生じると共に、自然界に存在する熱エネルギー
を有効活用でき、使用済燃料集合体で発生する熱エネル
ギーだけでは不足する可能性がある冬において、熱利用
施設における熱エネルギーの需要を満たすことができ
る。

【００８６】請求項４の発明によれば、請求項３の発明
の効果を生じると共に、外部環境の潜在エネルギーの回
収効率が向上する。

【００８７】請求項５の発明によれば、請求項１の発明
の効果を生じると共に、熱利用施設における熱エネルギ
ーの需要が低下したときにおいても、貯蔵されている使
用済燃料集合体の冷却を行うことができる。

【００８８】請求項６の発明によれば、請求項１または
請求項５の発明の効果を生じると共に、補助熱源手段を
設けることによって、使用済燃料集合体の崩壊熱が減少
した場合でも、熱利用施設における熱エネルギーの需要
を満たすことができる。

【００８９】請求項７の発明によれば、請求項６の発明
の効果を生じると共に、補助熱源手段に必要な加熱源の
容量を小さくできる。

【００９０】請求項８の発明によれば、請求項１の発明
の効果を生じると共に、使用済燃料の熱エネルギー輸送
装置の構造を単純化できる。

【００９１】請求項９の発明によれば、請求項１，請求
項３，請求項５または請求項６の発明の効果を生じると
共に、ヒートポンプ内の有機物質の放射線分解を防止で
きるので、ヒートポンプの熱移動の機能を十分に発揮さ
せることができる。

【００９２】請求項１０の発明は、請求項１，請求項
３，請求項５または請求項６の発明の効果を生じる。

【００９３】請求項１１の発明によれば、請求項１０の
発明の効果を生じると共に、熱エネルギーの貯蔵が可能
であり、かつプール水の不均一な温度上昇が回避でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な一実施例である使用済燃料の熱
エネルギー輸送装置の構成図である。

【図２】本発明の他の実施例である使用済燃料の熱エネ
ルギー輸送装置の構成図である。

【図３】本発明の他の実施例である使用済燃料の熱エネ
ルギー輸送装置の構成図である。

【図４】本発明の他の実施例である使用済燃料の熱エネ
ルギー輸送装置の構成図である。

【図５】本発明の他の実施例である使用済燃料の熱エネ
ルギー輸送装置における乾式燃料貯蔵設備の部分の縦断
面図である。

【図６】図５の天井スラブの部分の縦断面図である。

【図７】図６のＶＩＩ−VII断面図である。

【符号の説明】

１…使用済燃料貯蔵施設、３…燃料貯蔵プール、４…プ
ール水循環系、１１，１１Ａ，１１Ｂ…温水循環系、１
７，２１，２３…放熱器、２２…残存熱エネルギー回収
系、２４…冷却系、３０…海水熱回収系、３１，４３…
ヒートポンプ、３８…温室、４２…金属製容器、４４…
プール水除熱系、４６…放射線遮蔽体、４７…食品加工
工場、４８…蓋、５７…補助熱源系、７４…乾式燃料貯
蔵建屋、７５…天井スラブ、７６…床スラブ、８０…空
気排出ダクト、８４，８５…配管、９２…吸収式ヒート
ポンプ。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｇ２１Ｆ 9/36 ５４１ Ｇ２１Ｆ 9/36 ５４１Ｈ (72)発明者 小田 将史 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株式会社 日立製作所 電力・電機開発 本部内 (56)参考文献 特開 平７−333385（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−256896（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−78898（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−83849（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−59999（ＪＰ，Ｕ) ＳＨＡＶＥＲ Ｂ Ｏ，ｅｔ．ａ ｌ．，”Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｈｅａ ｔｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｏｌｉｎｇ ｆ ｒｏｍ ｓｔｏｒｅｄ ｓｐｅｎｔ ｎ ｕｃｌｅａｒ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ ｆｕｅｌ．”，Ｉｎｄ Ｈｅａｔ，Ｖ ｏｌ．47，Ｎｏ．11，ｐ．30，32 （1980) ＡＲＩＴＯＭＩ Ｍ，ｅｔ ａ ｌ．，”Ｃｏｎｃｅｐｔｕｒａｌ ｓｔ ｕｄｙ ｏｎ ｉｎｔｅｒｉｍ ｓｔｏ ｒａｇｅ ｓｙｓｔｅｍ ｔｏ ｕｔｉ ｌｉｚｅ ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ ｆｒ ｏｍ ｓｐｅｎｔ ｆｕｅｌ ａｎｄ ｈｉｇｈ−ｌｅｖｅｌ ｗａｓｔｅ．" Ｐｒｏｃ 1989 Ｊｔ Ｉｎｔ Ｗａｓ ｔｅ Ｍａｎａｇ Ｃｏｎｆ Ｖｏｌ. ２ ｐ．297−305（1989) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G21C 9/06 F24D 3/02 F24D 7/00 G21D 9/00 G21F 9/36 541 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】使用済燃料集合体を貯蔵する設備から、前
   記使用済燃料集合体で発生した熱エネルギーを取り出す
   手段と、前記熱エネルギー取り出し手段から伝えられる
   前記熱エネルギーを受け取った熱媒体が内部を流れ、閉
   ループ状になっている熱輸送手段と、熱利用施設に設け
   られ、前記熱輸送手段に設けられた第１放熱部と、前記
   熱媒体の流れ方向において前記第１放熱部よりも下流側
   に設置され、前記熱輸送手段との間の熱交換により前記
   熱媒体中に残存する熱エネルギーを回収する残存熱エネ
   ルギー回収手段と、前記熱利用施設に設けられ、前記残
   存熱エネルギー回収手段により回収された前記熱エネル
   ギーを放出する第２放熱部とを備えたことを特徴とする
   使用済燃料の熱エネルギー輸送装置。
2. 【請求項２】前記残存熱エネルギー回収手段がヒートポ
   ンプである請求項１の使用済燃料の熱エネルギー輸送装
   置。
3. 【請求項３】外部環境の流体が保有する潜在熱エネルギ
   ーを回収し、前記熱輸送手段内の前記熱媒体に伝える熱
   エネルギー回収手段を備えた請求項１の使用済燃料の熱
   エネルギー輸送装置。
4. 【請求項４】前記熱エネルギー回収手段が、前記熱媒体
   に熱エネルギーを伝えるヒートポンプを含んでいる請求
   項３の使用済燃料の熱エネルギー輸送装置。
5. 【請求項５】前記熱エネルギー取り出し手段から前記熱
   エネルギーを受け取り、この熱エネルギーを外部環境に
   放出する手段を備えた請求項１の使用済燃料の熱エネル
   ギー輸送装置。
6. 【請求項６】熱エネルギー発生手段、及び前記熱エネル
   ギー発生手段で得られた熱エネルギーを前記熱輸送手段
   の前記熱媒体に伝える伝熱手段を有する補助熱源手段を
   備えた請求項１または請求項５の使用済燃料の熱エネル
   ギー輸送装置。
7. 【請求項７】前記補助熱源手段の前記伝熱手段が、吸収
   式ヒートポンプを含んでおり、前記吸収式ヒートポンプ
   の加熱源の１つとして前記熱エネルギー取り出し手段か
   ら伝えられる熱エネルギーを用いる構成である請求項６
   の使用済燃料の熱エネルギー輸送装置。
8. 【請求項８】熱利用施設に設けられ第１放熱部と、前記
   熱利用施設に設けられた第２放熱部と、使用済燃料集合
   体貯蔵設備内の使用済燃料集合体より発生した熱エネル
   ギーを受け取った熱媒体を、前記使用済燃料集合体貯蔵
   設備から前記第１放熱部を経て前記使用済燃料集合体貯
   蔵設備へと導く熱輸送手段と、前記熱媒体の流れ方向に
   おいて前記第１放熱部よりも下流側に設置され、前記熱
   輸送手段との間の熱交換により前記熱媒体中に残存する
   熱エネルギーを回収しこの回収した熱エネルギーを前記
   第２放熱部に伝える残存熱エネルギー回収手段とを備え
   たことを特徴とする使用済燃料の熱エネルギー輸送装
   置。
9. 【請求項９】前記使用済燃料集合体貯蔵設備が燃料貯蔵
   プールを有する貯蔵設備であり、前記熱エネルギー取り
   出し手段は前記燃料貯蔵プール内のプール水から前記熱
   エネルギーを受け取るヒートポンプであり、前記ヒート
   ポンプの前記燃料貯蔵プール内の部分に、放射線遮蔽体
   を設ける請求項１，請求項３，請求項５または請求項６
   の使用済燃料の熱エネルギー輸送装置。
10. 【請求項１０】前記使用済燃料集合体貯蔵設備が燃料貯
    蔵プールを有する貯蔵設備であり、前記熱エネルギー取
    り出し手段は、前記燃料貯蔵プール内のプール水を前記
    燃料貯蔵プール外に導き前記燃料貯蔵プールに戻す管路
    を有するプール水循環手段であり、 前記プール水循環手段に設けられ前記熱輸送手段内の前
    記熱媒体に前記プール水が保有している前記熱エネルギ
    ーを伝える伝熱手段を有する請求項１，請求項３，請求
    項５または請求項６の使用済燃料の熱エネルギー輸送装
    置。
11. 【請求項１１】前記プール水循環手段は、前記管路のう
    ち前記燃料貯蔵プールから前記伝熱手段に前記プール水
    を導く部分に、第１バルブを設け、前記プール水の流れ
    方向において前記第１バルブの上流側の前記管路の部分
    と、前記伝熱手段から前記燃料貯蔵プールに向かって前
    記プール水が流れる前記管路の部分とを、第２バルブを
    有する管路で接続した請求項１０の使用済燃料の熱エネ
    ルギー輸送装置。
12. 【請求項１２】前記使用済燃料集合体貯蔵設備が内部に
    燃料貯蔵室を有する乾式燃料貯蔵設備であり、前記熱エ
    ネルギー取り出し手段が、前記乾式燃料貯蔵設備のコン
    クリート壁に設けられかつ内部に熱媒体が流れる管路を
    含んでいる請求項１，請求項３，請求項５または請求項
    ６の使用済燃料の熱エネルギー輸送装置。