JP4940253B2 - キャスク用緩衝体 - Google Patents
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Description
第1実施例に係るキャスク用緩衝体9,10は、図2に示すように、片面中央に窪み部20が形成された中空容器状の外殻21と、当該外殻21内に充填された衝撃吸収材(図中に矢印で示す。)とからなる。外殻21は、屋外で使用されるため、耐食性のあるステンレス鋼や塗装した炭素鋼などの金属材料をもって形成される。一方、衝撃吸収材としては、木材または木質ボードが用いられる。木質ボードは、木材粉をボード状に固型化したものであって、ボードの板方向に木材と同様の木目または繊維があるものとして取り扱うことができる。これらの木材または木質ボードは、木目または繊維に沿う方向と、木目または繊維に直交する方向とで応力ひずみ特性に異方性を有しており、木目または繊維に沿う方向に方向に作用する衝撃力に対して、高い衝撃吸収力を有している。
第2実施例に係るキャスク用緩衝体9,10は、図3に示すように、外殻21に厚肉部22と薄肉部23とを形成したことを特徴とする。厚肉部22は、窪み部20が形成される面の中央部分に設けられ、その外径は、窪み部20の直径以上、外殻21の外径以下となっている。また、厚肉部22の外周からの中部12,12’内に充填された衝撃吸収材の突出幅Lw3は、窪み部20の外周からの中部12,12’内に充填された衝撃吸収材の突出幅Lw2の1/2以下、即ち、Lw3<Lw2/2になっている。その他については、第1実施例に係るキャスク用緩衝体9,10と同じであるので、対応する部分に同一の符号を付して説明を省略する。本例のキャスク用緩衝体9,10は、垂直落下時における衝突面の裏側に厚肉部22を形成したので、キャスク1が垂直落下したとき、衝突面の裏面側を変形しにくくすることができ、中部12,12’内に充填された衝撃吸収材の圧縮量を十分に確保することができて、キャスク用緩衝体9,10の衝撃吸収能力を高めることができる。また、厚肉部22の外周からの中部12,12’内に充填された衝撃吸収材の突出幅Lw3を、窪み部20の外周からの中部12,12’内に充填された衝撃吸収材の突出幅Lw2の1/2以下に規制したので、垂直落下時において、中部12,12’内に充填された衝撃吸収材が径方向に逃げにくく、垂直落下に対する衝撃吸収能力をさらに高めることができる。
第3実施例に係るキャスク用緩衝体9,10は、図4に示すように、外殻21を均一厚さの金属板をもって形成すると共に、窪み部20の周囲に補強リブ24を設けたことを特徴とする。その他については、第1実施例に係るキャスク用緩衝体9,10と同じであるので、対応する部分に同一の符号を付して説明を省略する。本例のキャスク用緩衝体9,10も、窪み部20の周囲に補強リブ24を設けて、垂直落下時の衝突面の裏側を強化するので、第2実施例に係るキャスク用緩衝体9,10と同様の効果を奏することができる。なお、厚肉部22を有する外殻21に補強リブ24を設けることもできる。
第4実施例に係るキャスク用緩衝体9,10は、図5に示すように、端周囲部11,11’の片面中央に窪み部20を形成し、この端周囲部11,11’の窪み部20が形成されない面に、中央部14、中部12,12’および周囲角部13,13’を接して配置したことを特徴とする。図中の符号35は、端周囲部11,11’の窪み部20が形成されない面に形成される伸部を示している。その他については、第1実施例に係るキャスク用緩衝体9,10と同じであるので、対応する部分に同一の符号を付して説明を省略する。本例のキャスク用緩衝体9,10は、第1実施例に係るキャスク用緩衝体9,10と同様の効果を奏するほか、端周囲部11,11’に伸部35を設けたので、水平落下時の衝撃吸収能力を高めることができる。
第5実施例に係るキャスク用緩衝体9,10は、図6に示すように、外殻21のうち、端周囲部11,11’の片面中央に形成される窪み部20およびその外周部分を厚肉部22とし、その他の部分を薄肉部23としたことを特徴とする。その他については、第4実施例に係るキャスク用緩衝体9,10と同じであるので、対応する部分に同一の符号を付して説明を省略する。本例のキャスク用緩衝体9,10は、第4実施例に係るキャスク用緩衝体9,10と同様の効果を奏するほか、垂直落下時における衝突面の裏側に厚肉部22を形成したので、キャスク1が垂直落下したとき、衝突面の裏面側を変形しにくくすることができ、中部12,12’内に充填された衝撃吸収材の圧縮量を十分に確保することができて、キャスク用緩衝体9,10の衝撃吸収能力を高めることができる。
第6実施例に係るキャスク用緩衝体9,10は、図7に示すように、厚肉部22の外面側に端周囲部11,11’の端部を突き当てるための突起25を形成すると共に、当該突起25の内周部分における衝撃吸収材を省略したことを特徴とする。その他については、第5実施例に係るキャスク用緩衝体9,10と同じであるので、対応する部分に同一の符号を付して説明を省略する。中央部14は衝撃の吸収に関して寄与するところが比較的低いので、これを省略しても衝撃力からキャスク1を保護することができる。
第7実施例に係るキャスク用緩衝体9,10は、図8に示すように、突起25の内周部分に断熱材または防火材16を内装したことを特徴とする。その他については、第6実施例に係るキャスク用緩衝体9,10と同じであるので、対応する部分に同一の符号を付して説明を省略する。第6実施例で説明したように、中央部14は衝撃の吸収に関して寄与するところが比較的低いので、これを省略しても衝撃力からキャスク1を保護することができるが、該部の衝撃吸収材を省略すると、キャスク1の端部に外部からの熱が入熱しやすくなる。そこで、本例のように、突起25の内周部分に断熱材または防火材16を内装することにより、キャスク1への入熱を遮断することができるので、火災時等における安全性を高めることができる。なお、断熱材または防火材16として、木材、木質ボードを用いることもできる。
2 内筒
3 一次蓋
4 二次蓋
5 中性子遮へい体
6 外筒
7 トラニオン
8 使用済燃料集合体
9 キャスク用緩衝体
10 キャスク用緩衝体
11,11’ 端周囲部
12,12’ 中部
13,13’ 周囲角部
14 中央部
16 断熱材または防火材
20 窪み部
21 外殻
22 厚肉部
23 薄肉部
24 リブ
25 突起
30 突出部
35 伸部
Claims (11)
- 略円柱状に形成されたキャスクの端部が収納される窪み部を片面に有する中空形状の外殻と、この外殻の内部に充填された、前記キャスクの中心軸方向に作用する衝撃力を主に吸収する第1の衝撃吸収材および前記キャスクの中心軸の垂直方向に作用する衝撃力を主に吸収する第2の衝撃吸収材とを備えたキャスク用緩衝体において、
前記外殻内における前記キャスクの端面側に、内径が前記窪み部の外径よりも小さく、外径が前記窪み部の外径よりも大きいリング状に形成された前記第1の衝撃吸収材を前記窪み部と同心に配置し、前記窪み部を形成する前記外殻の外面から前記キャスクの径方向に突出する前記第1の衝撃吸収材の突出幅を、前記第1の衝撃吸収材の径方向幅の1/2以下に制限したことを特徴とするキャスク用緩衝体。 - 請求項1に記載のキャスク用緩衝体において、
前記外殻は、内部が少なくとも4領域から構成され、前記4領域は、前記キャスクの端面側において前記窪み部に面した部分に配置される中央部と、この中央部の外側であって内周側が前記窪み部に面した部分に配置され、外周側が前記窪み部よりも外側に配置されるリング状の中部と、この中部の外側であって前記外殻の最外周部分に配置される周囲角部と、前記キャスクの径方向において前記窪み部に面した部分に配置される端周囲部とからなり、
前記第1及び第2の衝撃吸収材は、応力ひずみ特性の異方性を有する木材または木質ボードをもって形成され、これら木材または木質ボードの応力ひずみ特性が高い方位が、前記中央部、前記周囲角部および前記端周囲部については前記キャスクの中心軸に対して垂直な方向に向けられると共に、前記中部については前記キャスクの中心軸と平行な方向に向けられていることを特徴とするキャスク用緩衝体。 - 請求項2に記載のキャスク用緩衝体において、
前記端周囲部をリング状に形成し、前記端周囲部の中央開口を前記窪み部として用いると共に、前記端周囲部の片面を、前記窪み部における前記外殻の外面から前記キャスクの径方向に突出する前記中部の突出部と、前記周囲角部とに接して配置することを特徴とするキャスク用緩衝体。 - 請求項2に記載のキャスク用緩衝体において、
前記端周囲部の片面中央に前記窪み部を形成し、前記端周囲部の前記窪み部が形成されない面に、前記中央部、中部および周囲角部を接して配置することを特徴とするキャスク用緩衝体。 - 請求項1に記載のキャスク用緩衝体において、
前記外殻は、内部が少なくとも3領域から構成され、前記3領域は、前記キャスクの端面側において内周側が前記窪み部に面した部分に配置され、外周側が前記窪み部の外側に配置されるリング状の中部と、この中部の外側であって前記外殻の最外周部分に配置される周囲角部と、前記キャスクの径方向において前記窪み部に面した部分に配置される端周囲部とからなり、
前記第1及び第2の衝撃吸収材は、応力ひずみ特性の異方性を有する木材または木質ボードをもって形成され、これら木材または木質ボードの応力ひずみ特性が高い方位が、前記周囲角部および前記端周囲部については前記キャスクの中心軸に対して垂直な方向に向けられると共に、前記中部については前記キャスクの中心軸と平行な方向に向けられていることを特徴とするキャスク用緩衝体。 - 請求項5に記載のキャスク用緩衝体において、前記リング状に形成された中部の中央開口内に、断熱材または防火材を内装したことを特徴とするキャスク用緩衝体。
- 請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のキャスク用緩衝体において、
前記外殻の前記窪み部が形成される面の中央部分に、外径が前記窪み部の直径よりも大きく、かつ板厚が他の部分よりも大きな厚肉部を形成したことを特徴とするキャスク用緩衝体。 - 請求項7に記載のキャスク用緩衝体において、
前記外殻内における前記キャスクの端面側に、内径が前記キャスクの外径よりも小さく、外径が前記キャスクの外径よりも大きいリング状に形成された前記第1の衝撃吸収材を前記窪み部と同心に配置し、前記厚肉部の外端から前記キャスクの径方向に突出する前記第1の衝撃吸収材の突出幅を、前記窪み部を形成する前記外殻の外面から前記キャスクの径方向に突出する前記第1の衝撃吸収材の突出幅の1/2以下に制限したことを特徴とするキャスク用緩衝体。 - 請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のキャスク用緩衝体において、
前記外殻の板厚を全周にわたって均一に形成すると共に、少なくとも前記窪み部を形成する部分を含む所要の部分に補強リブを設けたことを特徴とするキャスク用緩衝体。 - 請求項9に記載のキャスク用緩衝体において、
前記外殻内における前記キャスクの端面側に、内径が前記キャスクの外径よりも小さく、外径が前記キャスクの外径よりも大きいリング状に形成された前記第1の衝撃吸収材を前記窪み部と同心に配置し、前記補強リブの外端から前記キャスクの径方向に突出する前記第1の衝撃吸収材の突出幅を、前記窪み部を形成する前記外殻の外面から前記キャスクの径方向に突出する前記第1の衝撃吸収材の突出幅の1/2以下に制限したことを特徴とするキャスク用緩衝体。 - 内筒と外筒とを備え、前記内筒の両端部が前記外筒の両端部から外向きに突出する構造のキャスクであって、前記外筒の両端部から外向きに突出した前記内筒の両端部に、該部を保護するためのキャスク用緩衝体を取り付けてなるものにおいて、
前記キャスク用緩衝体として、前記キャスクの端部が収納される窪み部を片面に有する中空形状の外殻と、この外殻の内部に充填された、前記キャスクの中心軸方向に作用する衝撃力を主に吸収する第1の衝撃吸収材および前記キャスクの中心軸の垂直方向に作用する衝撃力を主に吸収する第2の衝撃吸収材とを備え、前記外殻内における前記キャスクの端面側に、内径が前記窪み部の外径よりも小さく、外径が前記窪み部の外径よりも大きいリング状に形成された前記第1の衝撃吸収材を前記窪み部と同心に配置し、前記窪み部を形成する前記外殻の外面から前記キャスクの径方向に突出する前記第1の衝撃吸収材の突出幅を、前記第1の衝撃吸収材の径方向幅の1/2以下に制限すると共に、前記外殻の前記窪み部が形成される面の中央部分に、外径が前記窪み部の直径よりも大きく、かつ板厚が他の部分よりも大きな厚肉部を形成したものを備えたことを特徴とするキャスク。
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