4 5 9 2 4 ·? A7 ----—__B7 _ 五、發明說明（1 ) 發明之技術領域: 本發明與一種收容儲藏完成燃燒己使用燃料聚集體者， 並能小型化或輕量化之收容體，收容體之製造法及埋沒式 模具有關* 先前技術: 於核燃料循環終期完成燃燒無法再使用之核燃料聚集 體，稱爲已使用核燃料β因已使用核燃料含Fp等高輻射 能物質而在熱度上需予冷卻，故於原子能發電廠之冷卻坑 冷卻一定時間（3〜6個月間）。然後收容於遮蔽容器之收容 體，以卡車等搬運至再處理設施予以儲藏。當將已使用核 燃料聚集體收容於收容體時，使用稱爲籃子之呈格子狀斷 面之保持元件。該已使用核燃料聚集體逐體插入形成在該 籃子之多數收納空.間之單元，由此、確保對輸送中之振動 等之適切保持力。以下説明本發明開發時其前提之收容 體。又該收容體係爲便於説明而提示，並不相當於所謂公 知、公用者。 圖1 7係收容體之一例透視圖。圖1 8係圖1 7所示收容體 軸方向斷面圖。收容體500包括：筒狀胴本體5〇1 ;樹脂 502 ’設在胴本體501外周之中子遮蔽體；及其外筒 503、底部504及蓋部505。胴本體501及底部5〇4係^ 線遮蔽體之碳鋼製锻造品。又蓋部5 0 5包括不銹鋼製等― 次蓋5 0 6及二次蓋5 0 7。胴本體5 0 1與底部5 〇 4以對接坪 接接合。一次蓋5 0 6及二次蓋5 0 7以不銹鋼製等螺检固定 於胴本體501❶在蓋部505與胴本體501間藉裝金屬製〇 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項#'-填寫本頁) 入裝--------訂-------I I鍊^**^1
IN 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
So 1 A7 B7 五、發明說明（2 ) 環，保持内部氣密。 胸本體5〇1與外筒5〇3間’設有導熱之多數内部鰭片 508。内部鰭片508爲了提尚導熱效率，使用銅材料。樹 脂5 0 2以流動狀態注入由内部鳍片5〇8形成之空間，以熱 硬化反應等固化形成。蓋子5〇9爲如圖17將69支方管 510集成束狀之構造，插入胴本體501之模孔511内。 符號515係收容已使用核燃料聚集體之單元。該方管 5 1 0係由混合中子吸收材料（硼：b )之鋁合金而成，俾使 插入之已使用核燃料聚集體不致達臨界。又於收容體本體 5 1 2兩侧’設有懸掛收容體5 0 〇用之耳軸5 1 3 (省略一 方）。又收容體本體512兩端部’裝有内部组裝木材做爲 緩衝材料之緩衝體5 1 4(省略一方）。 發明所欲解決之課避： 如上述之收容體500，從輸送時容易操作及儲藏時節省 空間之觀點上，希望小型且輕量。惟依上述收容體5 〇 〇之 構造，因最外周之方管5 1 0以線接觸模孔5 1 1内面，故籃 子5 0 9與模孔5 1 1間產生空間區S，胴本體5 0 1之徑加 大’致收容體500加重〇 針對此、因洩漏至收容體外部之輻射線量，受中子及JT 線總量限制，故爲了減輕收容體5 0 0，減小胴本體5 0 1之 厚度即可。惟由於爲線遮蔽體，故胴本體5 0 1側要求僅 確保r線遮蔽性能之厚度，惟此時亦應定在充分遮蔽r線 所需之範固。因多餘之厚度將妨礙收容體之輕量化β 故本發明有鑑於上述問題，其目的爲提供能小型化或輕 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再壤寫本頁) 裝'_____丨1·^1J____ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7 五、發明說明（3 ) 量化之收容體，收容體之製造法及埋沒式模具。 迅邊之解決半段： 爲達成上述目的，申請專利範園第1項有關之收容體， 包含：胴本體，遮蔽r線並爲鍛造成一體構造；中子遮蔽 體’设在胴本體外侧；及籃子，以具有中子吸收能之多數 方皆構成方形斷面形狀之格子狀單元；並將上述胴本體之 部分或全部外形，配合連接上述方形斷面頂點形成之形 狀’將用過之燃料聚集體收容儲藏於單元内。 其次 '申請專利範圍第2項有關之收容體，包含：胴本 岐，遮蔽γ線：中子遮蔽體，設在胴本體外侧；及籃子， 以具有中子吸收能之多數方管構成具有平面與階段狀部分 之格子狀單元；並使對應上述胴本體外形之上述階段狀部 分之部分，與連接該階段狀頂點之直線平行，將已用過燃 料聚集體收容儲藏於單元内。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其次、申請專利範圍第3項有關之收容體，包含：胴本 體’遮蔽r線；中子遮蔽體，設在胴本體外側；及籃子， 以具有中子吸收能之多數方管構成方形斷面形狀之格子狀 單元；將上述胴本體模孔内形配合上述籃子之方形斷面形 狀外形，使上述胴本體外形形成8角形或12角形，並使其 4刀或全部邊與連接上述方形斷面頂點形成之直線平 行，將已用過燃料聚集體收容儲藏於單元内。 此收容體因將胴本體外形配合籃予外形，故去除遮蔽厂 線能有寬裕之部分，而可達成胴本體輕量化。又將設在胴 本體外周之中子遮蔽體配合胴本體外形，即可達成收容體 一 6 - 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS；)A4規格（21〇 x 297公釐） B7 五、發明說明（4 ) 疋小型化。 又使胴本體外形配合籃子外形，意味將該胴本體外形僅 配合籃子外側面之大平面部分之形狀，成爲連接構成籃子 之方管頂點形狀之相似形狀，成爲對籃子外形之忠實相似 形狀，等業者可推知之範固妥適形成。 其次 '申請專利範園第4項有關之收容體，包含：胴本 缸，遮蔽τ*線；中子遮蔽體，設在胴本體外侧；及籃子， 將具有中子吸收能之多數方管插入模孔内狀態由該方管構 成之方形斷面形狀；使上述胴本體之一部分或全部外形配 口連接上述方形斷面頂點形成之形狀，並使胴本體模孔内 形配合上述籃子外形，將籃子插入上述模孔内，將已用過 燃料聚集體收容儲藏於單元内。 此收容體由於將模孔内形配合籃子外形，致空間區埋沒 而胴本體外徑縮小，惟因僅如此、將使厚度不均勻，故不 僅胴本體模孔内並使其外形配合籃子外形。故去除遮蔽^ 線能有寬裕之部分’可達成胴本體輕量化。又因隨胴本體 縮小之份，相對可抑制使中子遮蔽體外徑縮小，而可達成 收容體之小型化。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又^使月同本體外形目己合籃予外#，意味如纟述，關於綱本 體模孔内形，除形成與籃子外形一致之形狀外，並含常識 範圍内其-部分與籃子外形不—致之情形。又因將財體 :成上述形狀’使外侧方管以面接觸模孔内面，故從前述 單兀内（已用過燃料聚集體產生之衰變熱’從收容體向收 容體有效傳導。又上述方管因具有中子吸收功能，故即使 本紙張尺糾时 s 2~9~g)
A7 --------B7 五、發明說明（5 ) 收納已用過燃料聚集體時亦不致於達臨界。 其次、申請專利範圍第5項有關之收容體，係於上述收 容體’更將上述中子遮蔽體之形狀，配合具有中子吸收能 之多數方管構成方形斷面形狀格子狀單元籃子之連接上述 方形斷面頂點之形狀。 即由於將中子遮蔽體之形狀配合籃子外形，以胴本體形 狀之相乘效果，更可使收容體小型化。又由於使胴本體外 形配合籃子外形’致產生中子遮蔽體厚度有寬裕之部分， 惟由於將中子遮蔽體本身配合籃子外形，即可適切削減中 子遮蔽體之使用量。 又使中子遮蔽體之形狀配合籃子外形，意味將該中子遮 蔽體之形狀僅配合籃子外側面之大平面部分之形狀，成爲 連接構成籃子之方管頂點形狀之相似形狀，成爲對籃子外 形之忠實相似形狀，等業者可推知之範園妥適形成。 其次、申請專利範圍第6項有關之收容體，係於上述收 .容體，更於胴本體中r線之遮蔽厚度有寬裕部分設加工 面，使胴本體外形配合具有中予吸收能之多數方管構成方 形斷面形狀格子狀單元籃子之連接上述方形斷面頂點之形 狀。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 因r線之遮蔽厚度有寬裕時相對收容體將加重，故以能 最低限度確保r線遮蔽能之範圍，於胴本體設加工面。如 此、即可使收容體輕量化並小型化。 其次、t請專利範圍第7項有關之收容體，係於上述收 容體，更於胴本體中r線之遮蔽厚度不足部分設補助遮蔽 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 >= 297公爱） A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7_ 五、發明說明（6 ) 體，使胴本體外形配合具有中子吸收能之多數方管構成方 形斷面形狀格子狀單元籃子之連接上述方形斷面頂點之形 狀。 又對胴本體r線之遮蔽厚度有寬裕削除該部分之方法， 準備有r線遮蔽能之部分厚度不足之胴本體，於該不足部 分設補助遮蔽體亦可。即使如此，亦能確保胴本體整體所 需r線遮蔽能，而可達成輕量化及小型化。 其次、申請專利範圍第8項有關之收容體，包含：胴本 體，遮蔽r線並爲鍛造成一體構造；中子遮蔽體，設在胴 本體外側；及籃子，以具有中子吸收能之多數方管構成方 形斷面形狀之格子狀單元；使上述胴本體模孔内形配合上 述籃子之方形斷面形狀外形，並於上述胴本體外侧實施加 工形成遮蔽收容於·單元内已用過燃料聚集體產生之r線所 需充分厚度之形狀，將已用過燃料聚集體收容儲藏於單元 内。 由於使胴本體模孔内徑配合籃子外形，胴本體厚度將發 生不均勻。故胴本體產生r線之遮蔽有寬裕之部分，惟從 輕量化之觀點並不佳。故於有寬裕之部分加工，最低限度 確保遮蔽r線所需之厚度。因此、可使胴本體輕量化並小 型化。 其次、申請專利範圍第9項有關之收容體，係於上述收 容體，更將上述中子遮蔽體以略均勻之厚度形成於上述胴 本體外側。加工胴本體改變其外形時，若仍然設中子遮蔽 體則該中子遮蔽體亦將產生中子遮蔽有寬裕之部分。故將 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂： 4 592471 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7 五、發明說明（7 ) 中子遮蔽體以略均勻之厚度形成於胴本體外侧，使中子遮 蔽能整體上均勻。依該構造、可削減中子遮蔽體並縮小收 容體外徑。 其次、申請專利範圍第1 0項有關之收容體之製造方 法，包含：胴本體，遮蔽r線；及外筒，設在其外侧；其 特徵爲當將遮蔽中予之中子遮蔽體填充於該胴本體與外筒 間時’預先在上述外筒内面配置埋沒式模具’在中子遮狀 體填充後加熱去除上述埋沒式模具，俾於與外筒間形成膨 脹裕度其他空間部分。 此製造方法，具體而言、使用於將中予遮蔽體成形爲如 上述申請專利範圍第3及第5項之形狀時，又於中子遮蔽 體與外筒間設膨脹裕度，惟亦可使用於該膨脹裕度之形 成。埋沒式模具例如使用以醋酸乙烯爲主成分之熱溶黏接 劑。加熱形態以加熱收容體全部亦可，或僅選擇埋沒式模 具加熱亦可。如此形成中子遮蔽體，則收容體之製造容 易。 其次、申請專利範圍第1 1項有關之埋沒式模具，係配 置於設在遮蔽r線之胴本體外側之外筒内侧，形成於該外 筒與填充之中子遮蔽體間之膨脹裕度其他空間部分之模 具’以熱可塑性材料成形此模具，並將加熱器埋設於該模 具0 將埋沒式模具配置於外筒内侧，以此狀態將中子遮蔽體 填充於胴本體與外筒間。而通電於設在埋沒式模具之加熱 器’溶解周圍之熱可塑性材料，從外筒内去除。由此、可 10 t請先間讀背面之注意事項泽填寫本買> -- ，裝--------訂--------- 匕纸張尺岐ϋ"时辟_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*1^ 4 5 cm 4 59 2 A7 -----B7 五、發明說明（8 ) 形成膨脹裕度其他空間部分。用此埋沒式模具，因能簡單 完成中子遮蔽體之成形，故容易製造收容體。 其次、申蜻專利範圍第丨2項有關之埋沒式模具，係配 置於設在遮蔽r線之胴本體外侧之外筒内侧，形成於該外 筒與填充之中子遮蔽體間之膨脹裕度其他空間部分之模 具，將熱可塑性材料設在金屬心予周園成形此模具，並將 加熱器埋設於上述金屬心子。 因將熱可塑性材料設在金屬心子周圍，以加熱器加熱該 金屬心子僅溶解周圍之熱可塑性材料，故模具之運用容 易。因此可提高收容體之製造效率。 發明之實施形態： 以下、參考圖詳細說明本發明有關之收容體，收容體之 製造法及埋沒式模·具之實施形態，又本發明並不受本實施 形態之限制。 實施形態1 圖1係依照本發明之實施形態1有關之收容體構造透視 圖。圖2係圖1所示收容體徑方向斷面圖。圖3係圖1所示 收容體軸方向斷面圖。本實施形態1有關之收容體， 係將胴本體101之模孔102内面配合籃子13〇之外周形狀 予以機械加工者。模孔1 〇 2内面之機械加工，係由後述專 用加工裝置予以加工。胴本體1 〇 1及底板1 0 4係具有r線 遮蔽功能之碳鋼製鍛造品。又亦可用不銹鋼代替碳鋼。胴 本體101及底板104係以焊接接合。又爲確保耐壓容器之 密閉性能，在一次蓋1 1 0與胴本體1 〇 1間設金屬墊。 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） Μ------------y 裝------ (請先閱讀背面之注意事項，-s:填寫本育) 訂------- 4 5924 A7 B7 五、發明說明（9 ) 在胴本體101與外筒105間，填充含有多量氫之高分予 材料具有中子遮蔽功能之樹脂丨〇 6 ^又胴本體1 〇丨與外筒 1 0 5間’焊接導熱用多數銅製内部鰭片1 〇 7，上述樹脂 I 0 6係以流動狀態注入由内部鰭片1 〇 7形成之空間，以熱 硬化反應等加以固化。又内部鳍片i 〇 7爲均勻散熱，以高 歡度設在熱量多之部分爲宜。又樹脂1 〇 6與外筒1 〇 5間， 設有數毫米之熱膨張裕度1〇8。 蓋郅1 0 9係由一次蓋1 1 〇與二次蓋1 〗構成。一次蓋 II 0係遮蔽r線之不銹鋼或碳鋼而成之圓盤形狀〇又二次 蓋111雖亦爲不銹鋼製或碳鋼製之圓盤形狀，惟將中子遮 蔽體之樹脂112封入其上面。一次蓋110及二次蓋iii， 以不銹鋼製或碳鋼之螺栓1 1 3裝在胴本體J 0 1。此外'一 次蓋1 1 0及二次蓋1 1 1與胴本體1 0 1間，分別設有金屬 墊，保持内部密封性。又蓋部i ◦ 9周圍設有封入樹脂1 i 4 之補助遮蔽體1 1 5。 - 收容體本體1 1 6兩側，設有懸掛收容體1 〇 〇用耳軸 1 1 7。又圖1表示設補助遮蔽體1 1 5者，惟搬運收容體 100時’拆下補助遮蔽體115，裝上缓衝體118(參考圖 2)。緩衝體1 1 8係將木材等緩衝材料1 1 9组裝在不銹鋼材 製成之外筒120内之構造。籃子130係由構成收容已用過 燃料聚集體之單元131之69支方管132而成。方管132使 用銘或铭合金粉末添加具有中子吸收性能之棚或棚化合物 粉末之鋁複合材料或鋁合金。又中子吸收材料除硼外可用 細。 -12- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210^ 297公釐） (請先間讀背面之注意事項身填寫本頁) Λ裝 I I « — — — — — lit 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 丨 A7 B7 五、發明說明（1〇 又胴本體1 0 1外侧面，9 〇。間隔設有切面部1。各切面 部1係相對設於籃子130外側面之—部分13“。切面部2 係由後述專用加工裝置予以機械加工。加工前該部分過分 加厚，r線遮蔽性能有寬裕，惟由於實施此切面加工，可 使胴本體101厚度略爲均勻，並可減輕胴本體1〇1之重 量。又r線遮蔽性能以必要之充分範園予以確保。 上述樹如1 0 6以緊贫狀填充於胴本體J 〇 i外侧，惟於 對應上述切面部1位置，外筒1〇5與樹脂1〇6間，形成空 間部分2。因在胴本體101設切面部1，使該部分之樹脂 106過分加厚之故。由於設空間部分2，可使樹脂1〇6之 厚度均勻，中子遮蔽性能平均化，並削減樹脂1 〇 ό之使用 量〇 其次、説明上述.熱膨脹裕度1〇8與空間部分2之形成方 法。圖4係形成空間部分2所用埋沒式模具透視圖。埋沒 式模具3有2種，其一爲埋沒式模具3a，以3173板5夹加熱 器4並於其周園設熱可塑性材料之熱溶黏接劑6 ( Jetmeh EC-3762LM :住友3M社製）’而另一爲埋沒式模具3b， 將加熱芬本身埋設於熱溶黏接劑6中。該熱溶黏接劑6以 醋酸乙烯爲主成分，於l2〇°C之黏度爲4〇〇〇 CpS。 埋沒式模具3之形狀’依預定配置之空間部分2決定 兹上述空間部分2中雖未填充樹脂1 〇 6，惟爲導熱貫穿内 部鰭片1 0 7。故埋沒式模具3之形狀，亦受内部鳍片1 〇 7 及外同1 0 5之限制。具體而言、如同圖所示，對一個空間 部分2準備二個具有金屬心子（s u s板5 )之埋沒式模具 13- 本紙張尺度適用卞國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）
請 先 閱 讀 背 之 注 意 事 項 再厂/ I裝 本 頁I 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（11 ) 3 a，並準備一個未具金屬心子（5 )之埋沒式模具3 b。又確 保大空間時，使用具有金屬心子（5 )之埋沒式模具3 a，而 欲確保小空間時，使用未具金屬心予（5 )之埋沒式模具 3 b。埋沒式模具.3 a因具有金屬心子（5 )故熱溶黏接劑6之 使用量少，具有使用運轉良好之優點。 圖5係形成膨脹裕度所用埋沒式模具透視圖。此埋 沒式模具3 c係將熱溶黏接劑6形成薄片狀，將加熱器 4埋設於其内部之構造。此埋沒式模具3 ^係展接配置 於内部鰭片107與内部鰭片i〇7間之外筒105内面。 上述空間部分2之埋沒式模具3a、3b及膨脹裕度之埋沒 式模具3 c設定後，依序將流動狀態之樹脂1 〇 6填充於胴本 體1 〇 1、外筒1 0 5及内部鰭片1 〇 7構成之空間τ，以埋設 4埋沒式模具3。接著、樹脂1〇6固化後通電於加熱器4， 使/®度上昇至1 4 0 C。因此、熱溶黏接劑6溶解從收容體 本體116下部流出。又在樹脂成形時不將底板1〇4裝於收 容體本體116。由該步驟 '可在樹脂1〇6與外筒1〇5間形 成空間部分2及熱膨脹裕度丨〇 8。 又;4解去除熱溶黏接劑6仍有殘留時，以用邊吹熱風吸 取之装置實施修飾爲宜》又上述熱可塑性材料，除熱溶黏 接劑6外可適宜使用公知之聚乙缔、聚丙烯、聚苯埽、 曱基丙晞樹脂、尼龍等熱可塑性材料。 圖6係上述方管製造方法流程圖。首先、以霧化法等急 冷凝固法製作㈣銘合金粉末（步驟S4(n)，並準備侧或棚 化合物之粉末（步驟S402)，以交叉旋轉槐拌器等將此等兩 -14- 私紙張尺錢財賴家標準（CNS)A4規格（210 X 297^^" 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 填' % 本 頁 裝 訂
4592 47 A7 B7 五、發明說明（12) 粒子混合10〜1 5分鐘（步驟S4〇3 )。 上述銘或銘合金可用純生鋁、鋁-銅系鋁合金、鋁-鎂系 紹合金、銘-鎂-矽系鋁合金、鋁—鋅，鎂系鋁合金、鋁·鐵 系鋁合金等。又上述硼或硼化合物可用等。茲 獨對招之添加量以1.5重量％以上、7量重％以下爲宜。因 1 · 5重量％以下無法得充分之中子吸收能，而7量重y❶以上 時對牽引之伸長減低之故。 其次、將混合粉末封入橡膠盒内，以冷等壓（c〇ld Isostatic Press)常溫從全方向均勻加高壓，實施粉末成形 (步驟S404)。冷等壓之成形條件係將成形壓力爲2〇〇 Mpa ’使成形品直徑爲600毫米、長度爲丨5 〇〇毫米。由於 以冷等壓從全方向均勻加壓’可得成形密度不均勻少之高 密度成形品β 接著、將上述粉末成形品以眞空封入罐，昇溫至3〇〇〇C (步驟S405 )。於此脱氣步驟去除罐内之氣體成分及水分。 於下一步驟、以熱等壓（Hot Isostatic Press )將眞空脱氣之 成形品再成形（步骤S406 )。熱等壓之成形條件以溫度 °C〜450°C、時間3 0秒、壓力6000噸，而成形品之直徑爲 4 0 0毫米。接著、爲去除罐，實施削外' 削端面（步驟 S407)，用孔道擠壓機熱擠壓該坯料（步驟S4〇8 )。此時擦 壓條件爲加熱溫度500°C〜520°C、擠壓速度爲5米/分鐘。 又擠壓條件依含硼量而異。 其次、擠壓成形後，實施牽引校正（步驟S409 )，切斷非 穩態部及評價部，成爲製品（步驟S410)。完成之方管係如 15 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 請 先 間 讀 背 面 之 注 意 事 項 填、 寫 本 頁 裝 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 459247 A7 --------B7__.__- 五、發明說明（13 ) 圖7所示’成爲斷面之一邊爲162毫米、内侧爲151毫米 之四角形狀。尺寸公差係要求之規格關係將負公差取〇。 又針對内侧角之R爲5毫米，將外側角之R成形爲0.5毫米 之銳邊。 當邊緣部之R較大，有應力加於籃子130時，方管132 之特定部位（邊緣附近）發生應力集中，可能成爲損壞之原 因。故將方管1；32形成銳邊，使負荷直接傳至鄰接之方管 132，故可避免應力集中於方管132之特定部位。 圖8係上述方管之插入方法透視圖〇以上述步驟製造之 方管132，沿模孔102内之加工形狀依序插入。茲因方管 132發生彎曲與扭曲，尺寸之負公差爲〇，故欲適當插入 方管132時，受公差之累積及彎曲之影響而不易插入，若 勉強插入則過大負荷將加於方管1 3 2。故預先以雷射測定 器測定製造之全邵或一部分之方管132之皆曲與扭曲，用 電腦依該測定資料算出最適當之插入位置。如此、即易將 -方管I32插入模孔102内，並可使加於各方管132之應力 均勻。 又如圖8及圖3所示，在模孔102中單元數爲5個或7個 之方管行兩侧，分別插入模擬管1 3 3。模擬管1 3 3之目的 爲減輕胴本體101之重量並使胴本體101之厚度均勻，及 確實固定方管132。模擬管133亦用加硼鋁合金，以上述 同樣之步驟製作。又此模擬管1 3 3亦可省略。 其次、説明胴本體1 〇 1之模孔1 0 2之加工。圖9係模孔 102之加工裝置概略透視圖。此加工装置140包括：固定 -16 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公1 ) ------------裝--- ... (請先閱讀背面之注意事項枚填寫本頁) =n . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 45924? A7 B7 五、發明說明（14 ) (請先間讀背面之注意事項與读寫本頁) 檯141，貫穿胴本體101内並固定於模孔1〇2内；可動檯 142’向料方向滑動於固定檯141上：鞍143，定位固定 於可動檯142上；主轴組146，設在鞍143上由主軸144 及驅動馬達145而成；及平面銑刀147，設在主軸。又主 軸组146上設有依模孔1〇2内形狀成形抵接部之反作用力 座148。反作用力座148可裝卸自如沿蟻溝（省略圖示）向 圖中箭示方向滑動。又反作用力座148具有對主轴组146 之夾持具装置149，可固定於一定位置。 此外、在固定檯1 4 1下部溝内，裝有多數夹持具裝置 150。夾持具裝置150包括：油壓缸151 ;移動塊152， 設於油壓缸151之軸之楔狀體；及固定塊153，以傾斜面 與該和動塊1 5 2抵接；將圖中斜線部侧裝於固定檯1 4 1之 溝内面。驅動油壓缸1 5 1之軸時，移動塊1 5 2抵接固定塊 1 5 3，由楔效果使移動塊1 5 2多少向下移動（圖中虛線所 示）。由此、因移動塊1 5 2下面推抵模孔1 〇 2内面，故可 於模孔102内固定固定檯141。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又胴本體101置於滾筒而成之旋轉支持台154上，可向 徑方向旋轉自如。又由於在主軸组Ϊ46與鞍143間嵌入蟄 片155，即可調整固定檯141上之平面銑刀147之高度。 墊片155之厚度與上述方管132 —邊之尺寸相同β鞍 143，由旋轉設在可動檯142之把手156，向胴本體101 之徑方向移動。可動檯1 4 2由設在固定檯1 4 1端部之伺服 馬達157與球螺旋158移動控制。又因隨著加工之進展， 模孔102内之形狀改變，故可將反作用力座148及央持具 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 2 4 '7 A7 B7 五、發明說明（15) 裝置150之移動塊152，變更爲適當形狀。 圖1 〇係模孔加工方法概略説明圖。先以夹持具裝置】5 〇 及反作用力座148，將固定檯141固定於模孔1〇2内一定 位置。其次 '如同圖（a )所示，沿固定檯1 4 1以一定切削 速度移動主軸组1 4 6，以平面銑刀1 4 7切削模孔1 〇 2内。 完成該位置之切削後，拆下夾持具裝置1 5 〇解開固定檯 141。其次、如同圖（b)所示，於旋轉支持台ι54上將胴 本體101旋轉90度’以夹持具裝置150固定固定檯141。 而與上述同樣以平面銳刀1 4 7切削。以下、更重複2次前 述同樣之步驟。 .其次、將主軸組140旋轉180度，如同圖（c)所示，依序 切削模孔1 0 2内=此時亦與上述同樣將胴本體1 〇 1邊旋轉 90度重複加工。其次、如同圖（d)所示，將整片155嵌入 主轴組1 4 6，以提高該主軸組之位置。而於該位置向軸方 向輸送平面銑刀147 ’切削模孔1〇2内。將此邊旋轉90度 重複，使插入方管132所需形狀略告完成。又插入模擬管 1 3 3部分之切削，亦與同圖（d )所示同樣實施即可。但使 調整主軸组146高度之墊片厚度與模擬管133之一邊相 同。 又以銑削加工胴本體1 0 1之切面部1時，如圖1 1所示、 以專用夾持具裝置10於旋轉支持台154上固定胴本體 1 〇 1 ’將主軸組1 4 6按各固定檯1 4 1配置於胴本體1 0 1侧 方°以此狀態向軸方向輸送平面銑刀147 ,實施胴本體 1 0 1之切面部1之切削加工。切面部1之加工完成後，與上 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公楚） (請先閱讀背面之注意事項务填寫本頁) y,n an n 一 ΰ*. I an I n 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 —-------B7___ 五、發明說明（16 ) 述同樣拆下夹持具裝置10，將胴本體1〇1旋轉9〇度，繼 續切削。此後重複2次此步驟，完成胴本體】〇丨之切面部1 之加工。 收容在收容體〗.00之已用過燃料聚集體，因含核分裂性 物質及核分裂性生成物等，產生輻射線並附帶衰變熱，故 需在儲藏期間中確實維持收容體100之除熱功能及臨界防 止功能。該實施形態1有關之收容體丨〇 〇 ,以機械加工胴 本體101之模孔102内，將以方管132構成之籃子13〇外 侧以緊歡狀通（無空間區）插入，更在胴本體1 〇丨與外筒 1 0 5間設有内邵鰭片1 〇 7 a故來自燃料棒之熱經方管i 3 2 或填充之氦氣妥善傳至胴本體1 〇 1，主要經過内部鳍片 10 7從外筒105排出。由以上、因能有效消除衰變熱，故 若衰變熱量相同，.則可將模孔i 〇2内溫度保持低於先前 例0 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又從已用過敏料聚集體產生之？·線，被遮蔽於破鋼或不 銹鋼而成之胸本體101、外筒105、蓋部109等。又丨中子 被樹脂1 0 6遮蔽’以消除對從事輻射線業務者之核害上之 影響。具體而言、設計爲可得表面線當量率2mSv/h以下、 距表面1米之線量當量率爲1〇〇 M Sv/h以下之遮蔽功能。此 外、因構成卓元131之方管132使用加棚之銘合金，故可 防止已用過燃料聚集體吸收中子而達臨界α 以上、依本實施形態！有關之收容體1〇〇，因以機械加 工胴本體101之模孔102内，將構成之籃子130外周之方 管132以緊密狀態插入，故可提高從方管132之熱傳導 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4 5 A7 B7 五、發明說明（17) 率。又因可消除模孔1 〇 2内之空間區，故可使胴本體i 〇 J 小型且輕量。又此時不致減少方管1 3 2之收容數。反之、 若使胴本體1 0 1之外徑與圖i 7所示收容體相同，因可相對 確保單元數，故可增加已用過燃料聚集體之收容數。 又因於胴本體1 〇 1設切面部1並設空間部分2，將樹脂 1 0 6配合胴本體1 〇丨外形成形，故可邊確保遮蔽輻射線所 需充分之厚度’更減輕收容體1〇〇之重量。具體而言、該 收容體1 0 0，可將收容體本體丨丨6之外徑抑制於2 5 6 〇毫 米，重量爲1 2 0噸，不僅滿足要求之設計條件（收容體本 體之外徑爲2764毫米以下，重量125噸以下），且可使已 用過燃料聚集體之收容數爲69體。 其次、説明上述實施形態1有關之收容體之變形例。圖 1 2係收容體變形例徑方向斷面圖。於上述收容體1 〇 〇，每 9 0設4處胴本體1 〇 1之切面部1，惟如同圖（a )所示，每 45。設切面部1、la ’使胴本體爲8角形亦可，又樹 .脂106之厚度將增加，惟於樹脂設對各切面部1之空 間部分亦可（省略圓示）。又如同圖（b)所示’將上述胴本 體1 0 1之曲面部分加工爲二個切面部1 b亦可。無論任何情 形，均可將胴本體101之外形配合籃子130之外形，並可 使收容體1 0 0更輕量且小型。 圖1 3係收容體其他變形例徑方向斷面圖。如收容體 200 ’變更外筒201之形狀省略上述空間部分2亦可。於 實際製造步驟，因在填充樹脂1〇6之前，以内部鳍片107 結合胴本體1 0 1與外筒2 〇 1，故可仍然填充樹脂1 0 6 ^故 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4現格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項，再填寫本頁) 裝 f η ' n 1 n 1· n n 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A69247 A7 __B7__________ 五、發明說明（18) 無需形成如上述空間部分2之埋沒式模具3。但爲形成吸 收樹脂106之熱膨脹之熱膨脹裕度1〇8，需薄片狀埋沒式 模具3c。依該構造，更可使收容體200更小型。 又省略上述空間部分2之形成亦可。圖1 4係如其收容體 250之徑方向斷面圖。於上述收容體100，因其胴本體 101爲碳鋼或不銹鋼製而樹脂106爲高分子材料製，故從 減輕重量之觀點其重要處爲胴本體101之形成。故省略樹 脂1 0 6之空間部分2之形成，使製造步驟簡化。依該構造 之收容體2 5 0，可使製造步驟簡化並可使收容體2 5 0輕量 化。 實施形態2 圖1 5係本發明之實施形態2有關之收容體徑方向斷面 圖。收容體3 0 0，·其特徵係於胴本體1 0 1之r線遮蔽性能 不足之部分101a設補助遮蔽體301以確保一定厚度。即 未設補助遮蔽體301之部分l〇lb，實質上相當於上述實 施形態1之收容體1 0 0之切面部1。補助遮蔽體3 〇 1係與胴 本體101同碳鋼或不錄鋼，以轉造、锻造或機械加工製 造。其他構造因與上述實施形態1之收容體100相同故省 略説明，對同元件附予同一符號。依收容體3〇〇，與上述 同樣，可使收容體3 0 0小型且輕量。 實施形態3 圖1 6係本發明之實施形態3有關之收容體徑方向斷面 圖。收谷體400係於上述圖17及圖18所示收容體5〇〇之 胴本體5 0 1外侧面，每隔9 〇。設4個切面部4 0 1者。與上 -21 - 本紙張尺度適用中固國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) m 一 ·Λ裝·-------訂---------
4592^T Α7 Β7 五、發明說明（19 ) 述同樣，各切面部4 0 1係相對設於籃子5 0 9外侧面一部分 5〇9a。切面部401係以上述專用加工裝置予以機械加 工» 又樹脂5 0 2以緊密狀態填充於胴本體5 0 1外侧，惟於對 應上述切面部401之位置，外筒503與樹脂502間形成空 間部分402。由於在胴本體501設切面部401，使該部分 之樹脂5 0 2過分加厚之故。由於設空間部分4 0 2，即可削 減樹脂5〇2之使用量。又關於其他構造元件因與上述收容 體500相同，故省略其説明。該構造亦可使收容體4〇〇輕 量且小型。 發明之效杲： 如以上説明，本發明有關之收容體（申請專利範圍第 1〜3項）’因將胴本體外形配合上述籃子外形，故可使收 容體輕量化 又依本發明有關之收容體（申請專利範圍第 4项），因將胴本體外形及模孔内形配合上述籃子外形， 故可使收容體輕量且小型。 又依本發明有關之收容體（申請專利範圍第5項），因將 中子遮蔽體形狀配合上述籃子外形，故可使收容體小型， 並可削減中子遮蔽體之使用量β 又依本發明有關之收容體（申請專利範園第6項），因於 胴本體中r線之遮蔽厚度有寬裕部分設加工面，使胴本體 外形配合籃予外形，故可使收容體輕量且小型。 又依本發明有關之收容體（申請專利範園第7項），因於 洞本體中r線之遮蔽厚度不足部分設補助遮蔽體，使胸本 -22- 本紙張尺度適‘视公 (請先閱讀背面之注意事項再灰寫本頁) ----------------^^5^. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
五、發明說明（2〇 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 體外形配合籃子外形，故可達成輕量化並小型化。 又依本發明有關之收容體（申請專利範圍第8項），因使 上述胴本體模孔内㈣合上述籃子之外形，並於上述胸本 體外侧實施加工俾得遮蔽收容於單元内已用過燃料聚集體 產生之r線所需厚度，故可使收容體輕量且小型。 又依本發明有關之收容體（申請專利範固第9項），因將 上述中子遮蔽體以略均勻之厚度形成於上述胴本體外側， 故可削減中子遮蔽體並使收容體小型。 又依本發明有關之收容體之製造方法（申請專利範圍第 10項），因預先在上述外筒内面配置埋沒式模具，在中子 遮蔽體填充後加熱去除上述埋沒式模具，俾於與外筒間形 成膨脹裕度其他空間部分β故收容體之製造容易。 又依本發明有關之埋没式模具（申請專利範圍第i i項）， 因係形成於外筒與填充之中子遮蔽體間之膨脹裕度其他空 間部分之模具’以熱可塑性材料成形此模具，並將加熱器 埋设於該模具’以加熱器加熱溶解去除模具，故容易製造 收容體。 又依本發明有關之埋沒式模具（申請專利範園第1 2項）， 因將熱可塑性材料設在金屬心子周園成形，並將加熱器埋 設於上述金屬心予，故模具之運用容易並可提高收容體之 製造效率。 圖式之簡要説: 圖1係依照本發明之實施形態1有關之收容體構造透視 圖 23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 「---ί--------V 裝-------I 訂--------- (請先閱讀背面之注意事項，再"填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 初， .一 A7 _B7_ 五、發明說明（21 ) 圖2係圖1所示收容體徑方向斷面圖。 圖3係圖1所示收容體轴方向斷面圖a 圖4係形成空間部分所用埋沒式模具透視圖。 圖5係形成膨脹.裕度所用埋沒式模具透視圖。 圖6係方管製造方法流程圖。 圖7係方管斷面形狀説明圖。 圖8係上述方管之插入方法透視圖。 圖9係模孔加工裝置概略透視圖。 圖1 0係模孔加工方法概略説明圖。 圖1 1係胴本體切面部加工方法説明圖。 圖1 2係收容體變形例徑方向斷面圖。 圖1 3係收容體其他變形例徑方向斷面圖。 圖1 4係收容體其他變形例徑方向斷面圖。 圖1 5係本發明之實施形態2有關之收容體徑方向斷面 圖。 圖1 6係本發明之實施形態3有關之收容體徑方向斷面 圖。 圖1 7係收容體之一例透視圖。 圖1 8係圖1 7所示收容體軸方向斷面圖。 元件符號之説明: 1 . · *切面部 2 ...空間部分 3 * ··埋沒式模具 4 ‘· ·加熱器 -24 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項耳填寫本頁) --------訂--------- 4五、發明說明（22) 5 · · • SUS 板 6 · * *熱溶黏接劑 100· ••收容體 10 1· .· ·胴本體 102· ..模孔 104· ..底板 105 · •.外筒 106· ..樹脂 10 8· • *熱膨脹裕度 109· ‘ ‘蓋部 110* ••一次蓋 111· ..二次蓋 115· -補助遮蔽體 116· ••收容體本體 117· ,，耳軸 118* ••缓衝體 13 0· .籃子 13 1· .單元 132 · ..方管 A7 B7 (請先閱讀背面之注意事項#;填寫本頁) 裝 -------訂·-------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）