JP3168189B2 - キャスク貯蔵施設 - Google Patents
キャスク貯蔵施設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
Landscapes
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
- Ventilation (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、使用済核燃料を収
納したキャスクを貯蔵するキャスク貯蔵施設に関するも
のである。
納したキャスクを貯蔵するキャスク貯蔵施設に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】原子力発電所において発生した使用済核
燃料は、再処理によりプルトニウムやウラン等の有用物
質を抽出して再利用することができるため、通常、キャ
スクに収納された後、取り出し可能な状態でキャスク貯
蔵施設に貯蔵される。この際、キャスクが使用済核燃料
の崩壊熱により加熱されて高温になると、キャスク自体
や貯蔵施設が早期に劣化するため、再処理されるまでの
長期間の貯蔵が困難になる。従って、キャスク貯蔵施設
は、貯蔵時においてキャスクに対して冷却可能な構造で
あることが要望されている。
燃料は、再処理によりプルトニウムやウラン等の有用物
質を抽出して再利用することができるため、通常、キャ
スクに収納された後、取り出し可能な状態でキャスク貯
蔵施設に貯蔵される。この際、キャスクが使用済核燃料
の崩壊熱により加熱されて高温になると、キャスク自体
や貯蔵施設が早期に劣化するため、再処理されるまでの
長期間の貯蔵が困難になる。従って、キャスク貯蔵施設
は、貯蔵時においてキャスクに対して冷却可能な構造で
あることが要望されている。
【０００３】そこで、従来のキャスク貯蔵施設は、図８
に示すように、キャスク５１および搬送クレーン５５を
収容する建屋５２の側面壁５２ａおよび上面壁５２ｂに
空気流入路５４および空気排出路５６をそれぞれ形成し
た構成にされている（特開平９−２６４９７号公報
等）。そして、この構成によれば、図９に示すように、
キャスク５１との熱交換で昇温した空気が上昇して空気
排出路５６から排出されたときに、低温の外部の空気が
空気流入路５４を介して導入されるため、貯蔵空間５３
に空気の自然循環が生じてキャスク５１の冷却を常時行
うことが可能になる。
に示すように、キャスク５１および搬送クレーン５５を
収容する建屋５２の側面壁５２ａおよび上面壁５２ｂに
空気流入路５４および空気排出路５６をそれぞれ形成し
た構成にされている（特開平９−２６４９７号公報
等）。そして、この構成によれば、図９に示すように、
キャスク５１との熱交換で昇温した空気が上昇して空気
排出路５６から排出されたときに、低温の外部の空気が
空気流入路５４を介して導入されるため、貯蔵空間５３
に空気の自然循環が生じてキャスク５１の冷却を常時行
うことが可能になる。
【０００４】また、特開平９−１１３６７９号公報に
は、図１０に示すように、建屋６２の上面壁６２ｂにブ
リッジ型の搬送クレーン６５を設けると共に、上面壁６
２ｂの中央部に排気塔６６を設け、側面壁６２ａから外
気を取り込んで排気塔６６から排気することにより自然
循環を生じさせてキャスク５１を冷却する構成のキャス
ク貯蔵施設が開示されている。
は、図１０に示すように、建屋６２の上面壁６２ｂにブ
リッジ型の搬送クレーン６５を設けると共に、上面壁６
２ｂの中央部に排気塔６６を設け、側面壁６２ａから外
気を取り込んで排気塔６６から排気することにより自然
循環を生じさせてキャスク５１を冷却する構成のキャス
ク貯蔵施設が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のように、搬送クレーン５５を建屋５２内に備えた図
８の構成では、搬送クレーン５５を収容するために建屋
５２を大型化する必要があるため、建屋５２自体の重量
と大型化により強度が低下し易いものになる。これによ
り、従来は、所定の耐震性を得るため、建屋５２の基礎
部分を大規模なものとし、建屋５２に特殊な補強部材を
設ける等の対策が必要となって施工のコストアップおよ
び遅延を招来し易いものになる。
来のように、搬送クレーン５５を建屋５２内に備えた図
８の構成では、搬送クレーン５５を収容するために建屋
５２を大型化する必要があるため、建屋５２自体の重量
と大型化により強度が低下し易いものになる。これによ
り、従来は、所定の耐震性を得るため、建屋５２の基礎
部分を大規模なものとし、建屋５２に特殊な補強部材を
設ける等の対策が必要となって施工のコストアップおよ
び遅延を招来し易いものになる。
【０００６】これに対し、図１０に示すように、建屋６
２の上面壁６２ｂに搬送クレーン６５を設けた構成であ
れば、搬送クレーン６５が建屋５２の外部に存在するた
め、建屋６２を小型化して強度を高めることができる。
ところが、この構成の場合には、排気塔６６の高さが搬
送クレーン６５により制限されるため、排気塔６６の高
さに応じて決定される空気の循環量によってはキャスク
５１を十分に冷却することが困難であるという問題があ
る。
２の上面壁６２ｂに搬送クレーン６５を設けた構成であ
れば、搬送クレーン６５が建屋５２の外部に存在するた
め、建屋６２を小型化して強度を高めることができる。
ところが、この構成の場合には、排気塔６６の高さが搬
送クレーン６５により制限されるため、排気塔６６の高
さに応じて決定される空気の循環量によってはキャスク
５１を十分に冷却することが困難であるという問題があ
る。
【０００７】そこで、本発明は、建屋を小型化すること
ができると共に、排気塔６６を高くしてキャスク５１を
十分に冷却することができるキャスク貯蔵施設を提供し
ようとするものである。
ができると共に、排気塔６６を高くしてキャスク５１を
十分に冷却することができるキャスク貯蔵施設を提供し
ようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、空気を自然循環させるように吸
気口および排気口を一方端側および他方端側にそれぞれ
有し、放射性物質を収納したキャスクを並列配置しなが
ら保管するキャスク保管室と、前記並列配置されるキャ
スク間に位置するように等間隔で配置され、前記キャス
ク保管室の天井となる上面隔壁を支持する柱部材と、前
記排気口に設けられ、前記キャスク保管室内の空気を高
い位置に排気する排気塔と、前記キャスク保管室の上方
における建屋外に前記排気塔を避けて移動可能に設けら
れ、前記キャスク保管室の任意の保管場所に対して前記
キャスクの搬入出を行う搬送クレーンとを有することを
特徴としている。
に、請求項１の発明は、空気を自然循環させるように吸
気口および排気口を一方端側および他方端側にそれぞれ
有し、放射性物質を収納したキャスクを並列配置しなが
ら保管するキャスク保管室と、前記並列配置されるキャ
スク間に位置するように等間隔で配置され、前記キャス
ク保管室の天井となる上面隔壁を支持する柱部材と、前
記排気口に設けられ、前記キャスク保管室内の空気を高
い位置に排気する排気塔と、前記キャスク保管室の上方
における建屋外に前記排気塔を避けて移動可能に設けら
れ、前記キャスク保管室の任意の保管場所に対して前記
キャスクの搬入出を行う搬送クレーンとを有することを
特徴としている。
【０００９】上記の構成によれば、搬送クレーンがキャ
スク保管室から上方の外部に設けられているため、従来
のように搬送クレーンがキャスク保管室の内部に設けら
れた場合よりも、キャスク保管室の容積をキャスクの保
管にとって必要最小限の容積にまで減少させることがで
きる。従って、キャスク保管室を形成する建屋を小型化
することができるため、建屋の強度（耐震性）を比較的
容易に高めることが可能になり、結果として施工コスト
の低減化および施工期間の短縮化を実現することができ
る。
スク保管室から上方の外部に設けられているため、従来
のように搬送クレーンがキャスク保管室の内部に設けら
れた場合よりも、キャスク保管室の容積をキャスクの保
管にとって必要最小限の容積にまで減少させることがで
きる。従って、キャスク保管室を形成する建屋を小型化
することができるため、建屋の強度（耐震性）を比較的
容易に高めることが可能になり、結果として施工コスト
の低減化および施工期間の短縮化を実現することができ
る。
【００１０】また、キャスク保管室の排気口に設けられ
た排気塔は、キャスク保管室内の空気を高い位置に排気
することによって、空気の自然循環を良好にするという
煙突効果を発揮しており、この煙突効果は、空気の排気
位置が高くなるほど顕著になるという性質を有してい
る。また、排気塔を避けて移動可能に設けられた搬送ク
レーンは、排気塔の上方に障害物として存在することは
ない。これにより、排気塔を高くして大きな煙突効果に
より空気の循環量を増大させることができるため、キャ
スクを十分に冷却することができる。
た排気塔は、キャスク保管室内の空気を高い位置に排気
することによって、空気の自然循環を良好にするという
煙突効果を発揮しており、この煙突効果は、空気の排気
位置が高くなるほど顕著になるという性質を有してい
る。また、排気塔を避けて移動可能に設けられた搬送ク
レーンは、排気塔の上方に障害物として存在することは
ない。これにより、排気塔を高くして大きな煙突効果に
より空気の循環量を増大させることができるため、キャ
スクを十分に冷却することができる。
【００１１】請求項２の発明は、請求項１に記載のキャ
スク貯蔵施設であって、前記キャスクは、原子力発電所
において発生した使用済核燃料からなる放射性物質を収
容するものであり、該キャスクを並列配置しながら保管
する前記キャスク保管室の天井高さが、天井の温度が５
０°Ｃ以下となるように前記キャスクの高さの１．５〜
２倍の範囲に設定されていることを特徴としている。
スク貯蔵施設であって、前記キャスクは、原子力発電所
において発生した使用済核燃料からなる放射性物質を収
容するものであり、該キャスクを並列配置しながら保管
する前記キャスク保管室の天井高さが、天井の温度が５
０°Ｃ以下となるように前記キャスクの高さの１．５〜
２倍の範囲に設定されていることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１ないし
図７に基づいて以下に説明する。本実施の形態に係るキ
ャスク貯蔵施設は、図２に示すように、キャスク３を保
管する保管部１と、保管前の準備作業を行う保管準備部
２とを有している。保管準備部２は、保管前のキャスク
３が搬入される搬入室４と、キャスク３を一時的に保管
する仮置室５と、キャスク３の損傷の有無を検査する検
査室６とを有している。搬入室４には、キャスク３を載
置して搬送可能なトレーラ７が設けられており、トレー
ラ７は、搬入室４と図示しない原子炉建屋との間を移動
し、キャスク３を原子炉建屋から搬入室４に搬送するよ
うになっている。尚、キャスク３とは、放射性廃棄物や
使用済燃料集合体等の放射性物質を密封状態に収納した
例えばステンレス製の容器のことである。
図７に基づいて以下に説明する。本実施の形態に係るキ
ャスク貯蔵施設は、図２に示すように、キャスク３を保
管する保管部１と、保管前の準備作業を行う保管準備部
２とを有している。保管準備部２は、保管前のキャスク
３が搬入される搬入室４と、キャスク３を一時的に保管
する仮置室５と、キャスク３の損傷の有無を検査する検
査室６とを有している。搬入室４には、キャスク３を載
置して搬送可能なトレーラ７が設けられており、トレー
ラ７は、搬入室４と図示しない原子炉建屋との間を移動
し、キャスク３を原子炉建屋から搬入室４に搬送するよ
うになっている。尚、キャスク３とは、放射性廃棄物や
使用済燃料集合体等の放射性物質を密封状態に収納した
例えばステンレス製の容器のことである。
【００１３】上記の保管準備部２の側方には、保管部１
が配置されている。保管部１には、キャスク３を縦方向
および横方向に並列配置可能なキャスク保管室８が設け
られている。キャスク保管室８は、キャスク３を介して
放出される放射線を遮蔽するコンクリート製の隔壁９に
より形成されている。そして、この隔壁９の厚みは、放
射線の外部への漏洩を十分に低減する程度に設定されて
いる。
が配置されている。保管部１には、キャスク３を縦方向
および横方向に並列配置可能なキャスク保管室８が設け
られている。キャスク保管室８は、キャスク３を介して
放出される放射線を遮蔽するコンクリート製の隔壁９に
より形成されている。そして、この隔壁９の厚みは、放
射線の外部への漏洩を十分に低減する程度に設定されて
いる。
【００１４】また、キャスク保管室８には、キャスク貯
蔵施設の強度（耐震性）を高めるように複数の柱部材１
１が設けられている。柱部材１１は、並列配置されたキ
ャスク３間に位置するように等間隔に配置されている。
これらの各柱部材１１は、図１に示すように、キャスク
保管室８の天井となる上面隔壁１２を水平方向に支持し
ている。上面隔壁１２は、キャスク３の配置場所に対応
する位置に蓋部材１３を備えている。図３に示すよう
に、隣接する蓋部材１３・１３間には、蓋部材１３の上
方に位置するように梁３１が設けられている。梁３１の
側面には、蓋部材１３の端面を支持するように段部３１
ａが形成されている。一方、梁３１の上面には、雨や雪
等による水を保管部１の側方に流動させて排出するよう
に、凹形状の排水溝３１ｂが形成されている。
蔵施設の強度（耐震性）を高めるように複数の柱部材１
１が設けられている。柱部材１１は、並列配置されたキ
ャスク３間に位置するように等間隔に配置されている。
これらの各柱部材１１は、図１に示すように、キャスク
保管室８の天井となる上面隔壁１２を水平方向に支持し
ている。上面隔壁１２は、キャスク３の配置場所に対応
する位置に蓋部材１３を備えている。図３に示すよう
に、隣接する蓋部材１３・１３間には、蓋部材１３の上
方に位置するように梁３１が設けられている。梁３１の
側面には、蓋部材１３の端面を支持するように段部３１
ａが形成されている。一方、梁３１の上面には、雨や雪
等による水を保管部１の側方に流動させて排出するよう
に、凹形状の排水溝３１ｂが形成されている。
【００１５】上記の梁３１における排水溝３１ｂの一方
の側面には、ステンレス板等の金属板で形成されたカバ
ー部材３２の一方の端部が接合されている。また、カバ
ー部材３２の他方の端部は、排水溝３１ｂの他方の端部
に接合されている。そして、カバー部材３２は、梁３１
側の両端部から中心部にかけて高くなるように傾斜した
形状に形成されており、雨等の水が蓋部材１３に接触す
ることを防止するようになっていると共に、水を排水溝
３１ｂ側に流動させるようになっている。尚、カバー部
材３２は、柱部材１１が四隅にのみ位置するように形成
されることによって、各蓋部材１３ごとに設けられてい
ても良いし、複数の柱部材１１が両端部に位置するよう
に形成されることによって、複数の蓋部材１３ごとに設
けられていても良い。
の側面には、ステンレス板等の金属板で形成されたカバ
ー部材３２の一方の端部が接合されている。また、カバ
ー部材３２の他方の端部は、排水溝３１ｂの他方の端部
に接合されている。そして、カバー部材３２は、梁３１
側の両端部から中心部にかけて高くなるように傾斜した
形状に形成されており、雨等の水が蓋部材１３に接触す
ることを防止するようになっていると共に、水を排水溝
３１ｂ側に流動させるようになっている。尚、カバー部
材３２は、柱部材１１が四隅にのみ位置するように形成
されることによって、各蓋部材１３ごとに設けられてい
ても良いし、複数の柱部材１１が両端部に位置するよう
に形成されることによって、複数の蓋部材１３ごとに設
けられていても良い。
【００１６】また、図１に示すように、上面隔壁１２に
よるキャスク保管室８の天井高さは、キャスク３の高さ
の１．５倍〜２倍に設定されている。この理由は、天井
高さがキャスク３の高さの１．５倍未満であると、天井
（上面隔壁１２）が高温となって劣化が促進されるから
である。一方、天井高さがキャスク３の高さの２倍を越
えると、温度の低下よりも保管部１の容積の拡大による
弊害の方が大きくなるからである。
よるキャスク保管室８の天井高さは、キャスク３の高さ
の１．５倍〜２倍に設定されている。この理由は、天井
高さがキャスク３の高さの１．５倍未満であると、天井
（上面隔壁１２）が高温となって劣化が促進されるから
である。一方、天井高さがキャスク３の高さの２倍を越
えると、温度の低下よりも保管部１の容積の拡大による
弊害の方が大きくなるからである。
【００１７】上記のキャスク保管室８の一方端には、空
気流入路１４が設けられている。空気流入路１４は、隔
壁９の側面上部を切り欠いて形成した吸気口９ａと、吸
気口９ａの外側面を覆うように隔壁９に取り付けられ、
下面が開口されたカバー部材１５と、吸気口９ａの内側
面を覆うように設けられた遮蔽部材１６とで形成されて
いる。そして、遮蔽部材１６は、外部の空気をキャスク
３の側面下部に向けて流動させるようになっていると共
に、吸気口９ａを介して放射線が外部に漏洩することを
防止するようになっている。また、吸気口９ａは、キャ
スク３に対する冷却能力が高くなるように、床面８ｂか
らの高さがキャスク３の高さの５０〜１００％の範囲に
設定されている。
気流入路１４が設けられている。空気流入路１４は、隔
壁９の側面上部を切り欠いて形成した吸気口９ａと、吸
気口９ａの外側面を覆うように隔壁９に取り付けられ、
下面が開口されたカバー部材１５と、吸気口９ａの内側
面を覆うように設けられた遮蔽部材１６とで形成されて
いる。そして、遮蔽部材１６は、外部の空気をキャスク
３の側面下部に向けて流動させるようになっていると共
に、吸気口９ａを介して放射線が外部に漏洩することを
防止するようになっている。また、吸気口９ａは、キャ
スク３に対する冷却能力が高くなるように、床面８ｂか
らの高さがキャスク３の高さの５０〜１００％の範囲に
設定されている。
【００１８】一方、キャスク保管室８の他方端には、空
気排出路１７が設けられている。空気排出路１７は、隔
壁９の排気口９ｂと、排気口９ｂの外側面に接合された
排気塔１８とで形成されている。排気塔１８は、空気を
高い位置に排気するように上端が開口された中空状に形
成されており、上端部には、雨等の進入を防ぐ傘部材１
９が設けられている。そして、この排気塔１８は、塔高
さに応じた能力の煙突効果によりキャスク保管室８内の
高温の空気を外部に排出し、空気流入路１４から外部の
空気をキャスク保管室８内に流入させることによって、
空気を自然循環させるようになっている。
気排出路１７が設けられている。空気排出路１７は、隔
壁９の排気口９ｂと、排気口９ｂの外側面に接合された
排気塔１８とで形成されている。排気塔１８は、空気を
高い位置に排気するように上端が開口された中空状に形
成されており、上端部には、雨等の進入を防ぐ傘部材１
９が設けられている。そして、この排気塔１８は、塔高
さに応じた能力の煙突効果によりキャスク保管室８内の
高温の空気を外部に排出し、空気流入路１４から外部の
空気をキャスク保管室８内に流入させることによって、
空気を自然循環させるようになっている。
【００１９】また、上面隔壁１２の上方には、門型の搬
送クレーン２０が設けられている。搬送クレーン２０
は、キャスク３を懸吊可能な垂直吊具２１と、垂直吊具
２１を空気流入路１４側から空気排出路１７側にかけて
移動可能に支持した横設部材２２と、横設部材２２の両
端を支持し、隔壁９の両側面壁の上端に移動可能に設け
られた縦設部材２３とを有している。
送クレーン２０が設けられている。搬送クレーン２０
は、キャスク３を懸吊可能な垂直吊具２１と、垂直吊具
２１を空気流入路１４側から空気排出路１７側にかけて
移動可能に支持した横設部材２２と、横設部材２２の両
端を支持し、隔壁９の両側面壁の上端に移動可能に設け
られた縦設部材２３とを有している。
【００２０】上記の構成において、キャスク貯蔵施設の
動作について説明する。図示しない原子炉建屋内におい
て使用済燃料集合体等の放射性物質がキャスク３に収納
されると、図２に示すように、このキャスク３がトレー
ラ７に載置されて搬入室４に搬入される。この後、キャ
スク３が検査室６に搬送され、キャスク３の外観検査が
行われる。そして、キャスク３に汚れや破損等が生じて
いなければ、仮置室５において一時保管される。
動作について説明する。図示しない原子炉建屋内におい
て使用済燃料集合体等の放射性物質がキャスク３に収納
されると、図２に示すように、このキャスク３がトレー
ラ７に載置されて搬入室４に搬入される。この後、キャ
スク３が検査室６に搬送され、キャスク３の外観検査が
行われる。そして、キャスク３に汚れや破損等が生じて
いなければ、仮置室５において一時保管される。
【００２１】次に、図１に示すように、搬送クレーン２
０が作動され、垂直吊具２１が仮置室５のキャスク３の
上方に移動された後、垂直吊具２１が下降されてキャス
ク３に係合される。この後、キャスク３が垂直吊具２１
により上方に持ち上げられ、蓋部材１３を開口させた所
定の保管場所の上方に搬送クレーン２０の移動により搬
送される。キャスク３が保管場所の上方に到達すると、
キャスク３が下降され、保管場所に載置および固定され
た後、垂直吊具２１がキャスク３から解除されて上昇さ
れる。また、蓋部材１３が閉口されることによって、キ
ャスク３からの放射線の漏洩が防止されると共に空気の
漏洩が防止される。さらに、図３のカバー部材３２が蓋
部材１３の上方に設けられることによって、雨や雪等が
蓋部材１３に接触することによる蓋部材１３の劣化が防
止される。そして、このような一連の動作によりキャス
ク３の保管作業が完了する。
０が作動され、垂直吊具２１が仮置室５のキャスク３の
上方に移動された後、垂直吊具２１が下降されてキャス
ク３に係合される。この後、キャスク３が垂直吊具２１
により上方に持ち上げられ、蓋部材１３を開口させた所
定の保管場所の上方に搬送クレーン２０の移動により搬
送される。キャスク３が保管場所の上方に到達すると、
キャスク３が下降され、保管場所に載置および固定され
た後、垂直吊具２１がキャスク３から解除されて上昇さ
れる。また、蓋部材１３が閉口されることによって、キ
ャスク３からの放射線の漏洩が防止されると共に空気の
漏洩が防止される。さらに、図３のカバー部材３２が蓋
部材１３の上方に設けられることによって、雨や雪等が
蓋部材１３に接触することによる蓋部材１３の劣化が防
止される。そして、このような一連の動作によりキャス
ク３の保管作業が完了する。
【００２２】上記の保管作業が繰り返されることによっ
て、一部または全部の保管場所にキャスク３が保管され
た状態で放置されると、キャスク３は、収納した放射性
物質の崩壊熱により加熱される。そして、図４に示すよ
うに、キャスク保管室８内の空気とキャスク３との熱交
換によって、キャスク３を冷却した空気が昇温して高温
化すると、この高温化した空気は、キャスク３の側壁面
に沿って上昇し、キャスク３の上面と上面隔壁１２（キ
ャスク保管室８の天井面８ａ）との間の空間部で混合状
態となって均一の温度になる。
て、一部または全部の保管場所にキャスク３が保管され
た状態で放置されると、キャスク３は、収納した放射性
物質の崩壊熱により加熱される。そして、図４に示すよ
うに、キャスク保管室８内の空気とキャスク３との熱交
換によって、キャスク３を冷却した空気が昇温して高温
化すると、この高温化した空気は、キャスク３の側壁面
に沿って上昇し、キャスク３の上面と上面隔壁１２（キ
ャスク保管室８の天井面８ａ）との間の空間部で混合状
態となって均一の温度になる。
【００２３】上記の空気は、上面隔壁１２を加熱するこ
とになるが、上面隔壁１２による天井高さがキャスク３
の高さの１．５倍〜２倍の範囲に設定されているため、
この空気の加熱よる温度上昇では上面隔壁１２の劣化が
急激に進行することはない。これにより、キャスク貯蔵
施設は、所定の大きな強度を長期間にわたって維持する
ことができる。
とになるが、上面隔壁１２による天井高さがキャスク３
の高さの１．５倍〜２倍の範囲に設定されているため、
この空気の加熱よる温度上昇では上面隔壁１２の劣化が
急激に進行することはない。これにより、キャスク貯蔵
施設は、所定の大きな強度を長期間にわたって維持する
ことができる。
【００２４】また、上記の空気が上面隔壁１２（天井面
８ａ）に沿って排気塔１８方向に流動すると、排気塔１
８の中空部を上昇して外部に排気される。これにより、
排気塔１８の下部が負圧になることによって、キャスク
保管室８内の空気が連続的に排気塔１８方向に流動し、
この流動に伴って空気流入路１４から外部の空気がキャ
スク保管室８内に流入する。そして、流入した空気がキ
ャスク３を冷却することにより昇温し、高温化して排気
塔１８から排出されるという一連の自然循環が発生する
ことによって、キャスク３が連続的に空気により冷却さ
れる。
８ａ）に沿って排気塔１８方向に流動すると、排気塔１
８の中空部を上昇して外部に排気される。これにより、
排気塔１８の下部が負圧になることによって、キャスク
保管室８内の空気が連続的に排気塔１８方向に流動し、
この流動に伴って空気流入路１４から外部の空気がキャ
スク保管室８内に流入する。そして、流入した空気がキ
ャスク３を冷却することにより昇温し、高温化して排気
塔１８から排出されるという一連の自然循環が発生する
ことによって、キャスク３が連続的に空気により冷却さ
れる。
【００２５】この際、排気塔１８が高くなるほど排気塔
１８内を上昇する空気の温度と外気温との差が大きくな
るため、空気の自然循環による冷却能力（循環量）が増
大する。また、搬送クレーン２０は、排気塔１８の側方
に設けられており、排気塔１８の上方には、障害物がな
い。従って、排気塔１８を十分に高くすることができる
ため、大きな冷却能力によりキャスク３を十分に冷却す
ることができる。
１８内を上昇する空気の温度と外気温との差が大きくな
るため、空気の自然循環による冷却能力（循環量）が増
大する。また、搬送クレーン２０は、排気塔１８の側方
に設けられており、排気塔１８の上方には、障害物がな
い。従って、排気塔１８を十分に高くすることができる
ため、大きな冷却能力によりキャスク３を十分に冷却す
ることができる。
【００２６】次に、天井高さをキャスク３の高さの１．
５倍〜２倍に設定することの妥当性を確認するため、キ
ャスク３の周囲における温度分布を調査した。この結
果、図５に示すように、キャスク３の底部から上端部に
かけて温度が上昇した後、キャスク３の上端から上方位
置にかけて温度が急減し、キャスク３の１．５倍以上の
上方位置では一定の温度に収束することが確認された。
これにより、天井高さがキャスク３の高さの１．５倍以
上であれば、十分に温度が低下した状態となり、キャス
ク３の２倍以上では、温度を低下させるという効果より
もキャスク保管室８の容積を不必要に増大させるという
弊害の方が大きくなることが確認された。
５倍〜２倍に設定することの妥当性を確認するため、キ
ャスク３の周囲における温度分布を調査した。この結
果、図５に示すように、キャスク３の底部から上端部に
かけて温度が上昇した後、キャスク３の上端から上方位
置にかけて温度が急減し、キャスク３の１．５倍以上の
上方位置では一定の温度に収束することが確認された。
これにより、天井高さがキャスク３の高さの１．５倍以
上であれば、十分に温度が低下した状態となり、キャス
ク３の２倍以上では、温度を低下させるという効果より
もキャスク保管室８の容積を不必要に増大させるという
弊害の方が大きくなることが確認された。
【００２７】さらに、キャスク３の高さに対する比とキ
ャスク保管室８の天井（上面隔壁１２）の温度との関係
を三次元熱流動解析コードＳＲＥＡＭで解析した。尚、
解析は、天井高さがキャスク３の高さの１．５倍の場合
と、２倍の場合と、図８の従来のように天井高さがキャ
スク３よりも十分に高い場合とについてそれぞれ行っ
た。この結果、図６に示すように、１．５倍の場合に
は、キャスク保管室８の天井（上面隔壁１２）の温度上
昇が従来よりも顕著であるのに対し、２倍の場合には、
従来の温度上昇とほぼ同等であることが確認された。
ャスク保管室８の天井（上面隔壁１２）の温度との関係
を三次元熱流動解析コードＳＲＥＡＭで解析した。尚、
解析は、天井高さがキャスク３の高さの１．５倍の場合
と、２倍の場合と、図８の従来のように天井高さがキャ
スク３よりも十分に高い場合とについてそれぞれ行っ
た。この結果、図６に示すように、１．５倍の場合に
は、キャスク保管室８の天井（上面隔壁１２）の温度上
昇が従来よりも顕著であるのに対し、２倍の場合には、
従来の温度上昇とほぼ同等であることが確認された。
【００２８】次に、床面８ｂから吸気口９ａの下面まで
の距離である吸気口高さを変化させながら、キャスク３
の高さに対する吸気口高さの比と、キャスク３周囲の温
度と、キャスク保管室８の天井（上面隔壁１２）の温度
との関係を調査した。
の距離である吸気口高さを変化させながら、キャスク３
の高さに対する吸気口高さの比と、キャスク３周囲の温
度と、キャスク保管室８の天井（上面隔壁１２）の温度
との関係を調査した。
【００２９】
【表１】
【００３０】この結果、表１に示すように、吸気口高さ
がキャスク３の高さの５０〜１００％の範囲であれば、
十分にキャスク３の温度を低減できることが確認され
た。
がキャスク３の高さの５０〜１００％の範囲であれば、
十分にキャスク３の温度を低減できることが確認され
た。
【００３１】以上のように、本実施形態のキャスク貯蔵
施設は、図１に示すように、空気を自然循環させるよう
に吸気口９ａおよび排気口９ｂを一方端側および他方端
側にそれぞれ有し、キャスク３を保管するキャスク保管
室８と、排気口９ｂに設けられ、キャスク保管室８内の
空気を高い位置に排気する排気塔１８と、キャスク保管
室８の上方において排気塔１８を避けて移動可能に設け
られ、キャスク保管室８の任意の保管場所に対してキャ
スク３の搬入出を行う搬送クレーン２０とを有した構成
にされている。
施設は、図１に示すように、空気を自然循環させるよう
に吸気口９ａおよび排気口９ｂを一方端側および他方端
側にそれぞれ有し、キャスク３を保管するキャスク保管
室８と、排気口９ｂに設けられ、キャスク保管室８内の
空気を高い位置に排気する排気塔１８と、キャスク保管
室８の上方において排気塔１８を避けて移動可能に設け
られ、キャスク保管室８の任意の保管場所に対してキャ
スク３の搬入出を行う搬送クレーン２０とを有した構成
にされている。
【００３２】上記の構成によれば、搬送クレーン２０が
キャスク保管室８の外部に設けられているため、従来の
ように搬送クレーン２０がキャスク保管室８の内部に設
けられた場合よりも、キャスク保管室８の容積をキャス
ク３の保管にとって必要最小限の容積にまで減少させる
ことができる。従って、キャスク保管室８を形成する建
屋を小型化することができるため、建屋の強度（耐震
性）を比較的容易に高めることが可能になり、結果とし
て施工コストの低減化および施工期間の短縮化を実現す
ることができる。
キャスク保管室８の外部に設けられているため、従来の
ように搬送クレーン２０がキャスク保管室８の内部に設
けられた場合よりも、キャスク保管室８の容積をキャス
ク３の保管にとって必要最小限の容積にまで減少させる
ことができる。従って、キャスク保管室８を形成する建
屋を小型化することができるため、建屋の強度（耐震
性）を比較的容易に高めることが可能になり、結果とし
て施工コストの低減化および施工期間の短縮化を実現す
ることができる。
【００３３】また、キャスク保管室８の排気口９ｂに設
けられた排気塔１８は、キャスク保管室８内の空気を高
い位置に排気することによって、空気の自然循環を良好
にするという煙突効果を発揮しており、この煙突効果
は、空気の排気位置が高くなるほど顕著になるという性
質を有している。また、排気塔１８を避けて移動可能に
設けられた搬送クレーン２０は、排気塔１８の上方に障
害物として存在することはない。これにより、排気塔１
８を高くして大きな煙突効果により空気の循環量を増大
させることができるため、キャスク３を十分に冷却する
ことができる。
けられた排気塔１８は、キャスク保管室８内の空気を高
い位置に排気することによって、空気の自然循環を良好
にするという煙突効果を発揮しており、この煙突効果
は、空気の排気位置が高くなるほど顕著になるという性
質を有している。また、排気塔１８を避けて移動可能に
設けられた搬送クレーン２０は、排気塔１８の上方に障
害物として存在することはない。これにより、排気塔１
８を高くして大きな煙突効果により空気の循環量を増大
させることができるため、キャスク３を十分に冷却する
ことができる。
【００３４】尚、本実施形態においては、上面隔壁１２
が水平方向に配設されているが、これに限定されるもの
ではない。即ち、図７に示すように、上面隔壁１２によ
る天井面８ａが吸気口９ａ側から排気口９ｂ側にかけて
高くなるように傾斜（例えば１／５０の傾斜角度）され
ていても良い。そして、この場合には、高温化した軽い
空気が天井面８ａに沿って空気排出路１７方向に積極的
に流動するため、一層自然循環を容易に生じさせて高い
冷却能力でキャスク３を冷却することができる。
が水平方向に配設されているが、これに限定されるもの
ではない。即ち、図７に示すように、上面隔壁１２によ
る天井面８ａが吸気口９ａ側から排気口９ｂ側にかけて
高くなるように傾斜（例えば１／５０の傾斜角度）され
ていても良い。そして、この場合には、高温化した軽い
空気が天井面８ａに沿って空気排出路１７方向に積極的
に流動するため、一層自然循環を容易に生じさせて高い
冷却能力でキャスク３を冷却することができる。
【００３５】
【発明の効果】請求項１の発明は、空気を自然循環させ
るように吸気口および排気口を一方端側および他方端側
にそれぞれ有し、放射性物質を収納したキャスクを並列
配置しながら保管するキャスク保管室と、前記並列配置
されるキャスク間に位置するように等間隔で配置され、
前記キャスク保管室の天井となる上面隔壁を支持する柱
部材と、前記排気口に設けられ、前記キャスク保管室内
の空気を高い位置に排気する排気塔と、前記キャスク保
管室の上方における建屋外に前記排気塔を避けて移動可
能に設けられ、前記キャスク保管室の任意の保管場所に
対して前記キャスクの搬入出を行う搬送クレーンとを有
する構成である。
るように吸気口および排気口を一方端側および他方端側
にそれぞれ有し、放射性物質を収納したキャスクを並列
配置しながら保管するキャスク保管室と、前記並列配置
されるキャスク間に位置するように等間隔で配置され、
前記キャスク保管室の天井となる上面隔壁を支持する柱
部材と、前記排気口に設けられ、前記キャスク保管室内
の空気を高い位置に排気する排気塔と、前記キャスク保
管室の上方における建屋外に前記排気塔を避けて移動可
能に設けられ、前記キャスク保管室の任意の保管場所に
対して前記キャスクの搬入出を行う搬送クレーンとを有
する構成である。
【００３６】上記の構成によれば、キャスク保管室を形
成する建屋を小型化することができるため、建屋の強度
（耐震性）を比較的容易に高めることが可能になり、結
果として施工コストの低減化および施工期間の短縮化を
実現することができる。また、排気塔を高くして大きな
煙突効果により空気の循環量を増大させることができる
ため、キャスクを十分に冷却することができるという効
果を奏する。
成する建屋を小型化することができるため、建屋の強度
（耐震性）を比較的容易に高めることが可能になり、結
果として施工コストの低減化および施工期間の短縮化を
実現することができる。また、排気塔を高くして大きな
煙突効果により空気の循環量を増大させることができる
ため、キャスクを十分に冷却することができるという効
果を奏する。
【００３７】請求項２の発明は、請求項１に記載のキャ
スク貯蔵施設であって、前記キャスクは、原子力発電所
において発生した使用済核燃料からなる放射性物質を収
容するものであり、該キャスクを並列配置しながら保管
する前記キャスク保管室の天井高さが、天井の温度が５
０°Ｃ以下となるように前記キャスクの高さの１．５〜
２倍の範囲に設定されている構成である。
スク貯蔵施設であって、前記キャスクは、原子力発電所
において発生した使用済核燃料からなる放射性物質を収
容するものであり、該キャスクを並列配置しながら保管
する前記キャスク保管室の天井高さが、天井の温度が５
０°Ｃ以下となるように前記キャスクの高さの１．５〜
２倍の範囲に設定されている構成である。
【図１】キャスク貯蔵施設を正面視した概略構成図であ
る。
る。
【図２】キャスク貯蔵施設を平面視した概略構成図であ
る。
る。
【図３】カバー部材の取り付け状態を示す説明図であ
る。
る。
【図４】空気の自然循環の状態を示す説明図である。
【図５】キャスクに対する高さの比と温度との関係を示
す説明図である。
す説明図である。
【図６】キャスクに対する高さの比と温度との関係を示
す説明図である。
す説明図である。
【図７】キャスク貯蔵施設を正面視した概略構成図であ
る。
る。
【図８】従来例を示すものであり、キャスク貯蔵施設を
正面視した概略構成図である。
正面視した概略構成図である。
【図９】図７のキャスク貯蔵施設における空気の自然循
環の状態を示す説明図である。
環の状態を示す説明図である。
【図１０】従来例を示すものであり、キャスク貯蔵施設
を正面視した概略構成図である。
を正面視した概略構成図である。
１ 保管部 ２ 保管準備部 ３ キャスク ４ 搬入室 ５ 仮置室 ６ 検査室 ７ トレーラ ８ キャスク保管室 ８ａ 天井面 ８ｂ 床面 ９ 隔壁 ９ａ 吸気口 ９ｂ 排気口 １０ 柱部材 １１ 柱部材 １２ 上面隔壁 １３ 蓋部材 １４ 空気流入路 １５ カバー部材 １６ 遮蔽部材 １７ 空気排出路 １８ 排気塔 １９ 傘部材 ２０ 搬送クレーン ２１ 垂直吊具 ３１ 梁 ３１ｂ 排水溝 ３２ カバー部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 穴原 直樹 東京都千代田区内幸町１丁目１番３号 東京電力株式会社内 (72)発明者 高嶋 淳 東京都千代田区内幸町１丁目１番３号 東京電力株式会社内 (72)発明者 森下 日出喜 東京都千代田区内幸町１丁目１番３号 東京電力株式会社内 (72)発明者 中村 紀吉 東京都千代田区内幸町１丁目１番３号 東京電力株式会社内 (72)発明者 桑原 浩久 東京都千代田区内幸町２丁目１番４号 東電設計株式会社内 (72)発明者 中村 清 東京都港区芝浦１丁目２番３号 清水建 設株式会社内 (72)発明者 渡辺 幸広 東京都港区芝浦１丁目２番３号 清水建 設株式会社内 (72)発明者 谷内 廣明 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３番１号 株式会社神戸製鋼所 高砂製作所内 (72)発明者 赤松 博史 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３番１号 株式会社神戸製鋼所 高砂製作所内 (56)参考文献 特開 平９−15391（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−292288（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−292487（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−273392（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G21C 19/06 G21C 19/32 G21F 9/36
Claims (2)
- 【請求項１】 空気を自然循環させるように吸気口およ
び排気口を一方端側および他方端側にそれぞれ有し、放
射性物質を収納したキャスクを並列配置しながら保管す
るキャスク保管室と、 前記並列配置されるキャスク間に位置するように等間隔
で配置され、前記キャスク保管室の天井となる上面隔壁
を支持する柱部材と、 前記排気口に設けられ、前記キャスク保管室内の空気を
高い位置に排気する排気塔と、 前記キャスク保管室の上方における建屋外に前記排気塔
を避けて移動可能に設けられ、前記キャスク保管室の任
意の保管場所に対して前記キャスクの搬入出を行う搬送
クレーンとを有することを特徴とするキャスク貯蔵施
設。 - 【請求項２】 前記キャスクは、原子力発電所において
発生した使用済核燃料からなる放射性物質を収容するも
のであり、 該キャスクを並列配置しながら保管する前記キャスク保
管室の天井高さが、天井の温度が５０°Ｃ以下となるよ
うに前記キャスクの高さの１．５〜２倍の範囲に設定さ
れていることを特徴とする請求項１に記載のキャスク貯
蔵施設。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35401998A JP3168189B2 (ja) | 1998-12-14 | 1998-12-14 | キャスク貯蔵施設 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35401998A JP3168189B2 (ja) | 1998-12-14 | 1998-12-14 | キャスク貯蔵施設 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000180586A JP2000180586A (ja) | 2000-06-30 |
| JP3168189B2 true JP3168189B2 (ja) | 2001-05-21 |
Family
ID=18434770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35401998A Expired - Fee Related JP3168189B2 (ja) | 1998-12-14 | 1998-12-14 | キャスク貯蔵施設 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3168189B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3881545B2 (ja) * | 2001-11-30 | 2007-02-14 | 株式会社日立製作所 | キャスク貯蔵施設 |
| JP2004151050A (ja) * | 2002-11-01 | 2004-05-27 | Hitachi Ltd | 放射性物質の貯蔵施設 |
| JP4708927B2 (ja) * | 2005-09-08 | 2011-06-22 | 株式会社神戸製鋼所 | 放射性物質貯蔵施設 |
| JP2007127500A (ja) * | 2005-11-02 | 2007-05-24 | Kobe Steel Ltd | キャスク貯蔵施設 |
-
1998
- 1998-12-14 JP JP35401998A patent/JP3168189B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000180586A (ja) | 2000-06-30 |
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