JPH0421159B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般に、水中の自蔵排水方式に関し、
より詳細には、核燃料ペレツト、放射線放出物質
その他を貯蔵する容器を放射線遮蔽媒体中に保持
する間、例えば水プール中に浸漬させている間
に、該容器に装架し封止する際に、水中環境にお
いて保持された水を排出させるための、容器組立
体を含む、前記排水方式に関するものである。

原子炉の運転において、使用済み核燃料ペレツ
ト又は他の放射線放出物質を、長期貯蔵個所又は
処理施設に安全に搬送するために、原子炉の炉心
から取出し、貯蔵することが、定期的に必要にな
る。核燃料ペレツト又は放射線放出物質は、危険
な放射線源であり、この放射線を受けると、死の
危険性もあるため、搬出又は貯蔵用の容器に燃料
ペレツト又は放射線放出物質を収納している間、
原子炉の操作員を、放射線に対して遮蔽すること
が必要になる。典型的には、この遮蔽は、約4.5
ｍ（15フイート）程度の深さの水プールを使用し
て行なう。核燃料ペレツト又は放射線放出物質を
容器と共に、プールの底に沈め、その場所で燃料
ペレツト又は放射線放出物質を容器内部に配置
し、次に容器を封止し、貯蔵又は搬出のために、
水面まで引上げる。しかしこの容器には、燃料ペ
レツト又は放射線放出物質と共に、水が充満され
ている。容器内に水が充満していると、貯蔵又は
搬出の前に容器から全量の水を排出させることを
必要とする種類の放射線放出物質の場合には、大
きな問題が起こりうる。この目的のために従来か
ら知られている或る形式の容器においては、核燃
料ペレツト又は放射線放出物質を容器に装架し、
排水し、封止し、この間約4.5ｍの深さの水プー
ルの底に容器を保持し、必要ならば容器を、搬出
又は貯蔵の間中最終的な遮蔽のために、より大形
の容器内に収納するようになつている。

従つて、4.5ｍの深さの水プールの底におかれ
た容器に、燃料ペレツト又は放射線放出物質を装
架し、放射線に対する操作員の被曝とそれによる
危険とを最小にするように、該容器をその水中の
作業個所から取出す前に、保持された水の全量を
容器から排出させるようにした、内蔵型の水中排
水方式が強く要望され、この要望は、未だ充足さ
れていない。

本発明は、広義には、保持された水を水中で排
水させることのできない従来の容器の使用による
前述した不具合を克服し、容器その他の内部にお
いて乾燥状態の貯蔵を一般に要求する燃料ペレツ
ト又は放射線放出物質と共に一般に使用される内
蔵型水中排水装置の特定的な要求を満たしうる、
内蔵型の水中排水方式を提供することを目的とし
ている。より特定的には、本発明は、弁、継手そ
の他の外部制御装置を容器に取付ける必要なし
に、全量の保持された流体を水中環境におかれた
容器から内蔵された圧縮ガス源によつて排出させ
るための、容器組立体を提供することを目的とし
ている。

本発明は、収納された燃料ペレツト又は放射線
放出物質に対する操作員の被曝を最小にする内蔵
型の水中排水方式を提供することも目的としてい
る。

本発明は、容器の内部に保持された水を簡単に
高信頼度で排出させるための内蔵された圧縮ガス
源を有する内蔵型水中排水方式を提供することも
目的としている。

本発明の一実施例によれば、保持した液体をそ
こから排出する容器組立体が提供されている。該
容器組立体は、開口部を備えた容器と、該容器の
内部と外部とを連通させる液排出通路を備えてい
て該開口部内に受けいれられたふたと、該ふたの
内部の圧縮ガス源と、保持された液を該容器から
該液排出通路を経て排出させるために該圧縮ガス
源から該容器内部への圧縮ガスの排出を制御する
ように該ふたの内部に配設された制御手段とを有
し、該制御手段は、該容器との該制御手段の係合
によつて、該圧縮ガスを排出させるように作動す
る。

本発明の上述した実施例によれば、制御手段
は、ふたの内部に圧縮ガスを保持するための第１
位置と、容器内部に圧縮ガスを放出するための第
２位置とにおいて作動する。

また、本発明の上記実施例によれば、ふたは、
液排出位置と容器封止位置との間において容器の
開口部内に収納され、液排出通路は、ふたが液排
出位置にある時に容器の内部と外部とを連通させ
る。また、液排出通路は、ふたが容器封止位置に
ある時に容器の内部と外部との連通を阻止する。

更に、本発明の上記実施例によれば、ふたは、
容器の内部にあるふたの１つの表面に終端する一
端及びふたの別の表面に終端する他端を備えた通
路を有し、該通路は、ふたが液排出位置にある時
に容器の内部と外部との間に連通するように配設
されている。

更にまた、本発明の上記実施例によれば、容器
は、複数の雌ねじ条を、またふたは、複数の雄ね
じ条を、それぞれ備えていることによつて、ふた
が容器内にねじ止めされる。容器の雌ねじ条は、
保留された液を容器内部から外部に排出させるよ
うにふたの内部の液排出通路と連通する通路を備
えている。

本発明のその他の目的、特徴並びに利点は、添
付図面を参照とした以下の詳細な説明によつて一
層明らかとなろう。

次に、同一の部材を同一の参照数字によつて表
わした図面を参照して説明すると、第５図には、
本発明による内蔵型の水中排出装置が示され、こ
の排水装置は、容器組立体１００を有し、保持液
排出位置において図示されている。第６図では、
容器組立体１００は、容器封止位置において図示
されている。第５，６図に示した容器組立体１０
０は、容器１０２と、ふた１０４とを備えてい
る。容器１０２は、第１，２図を参照して詳述
し、ふた１０４は、第３図を参照して詳述する。
第１，２図を参照すると、容器１０２は、円筒形
状であり、閉止端１０６と開放端１０８とを備え
ている。容器１０２の内面の一部分に沿つて、複
数の雌ねじ条１１０が形成してあり、この雌ねじ
条は、長手方向に延長する４つの通路１１２によ
つて途切れている。これらの通路は、円周上にお
いて、容器１０２の内面の回りに等間隔に配設さ
れている。通路１１２は、雌ねじ１１０をこのよ
うに中断することによつて、閉止端１０６の近傍
の容器１０２の下部と開放端１０８の近傍の容器
１０２の上部との間を連通させている。

ふた１０４は、第３図に示すように、円筒状上
方部材１１４と、複数の雄ねじ条１１８を形成し
た円筒状下方部材１１６とを有しており、上方部
材１１４は、圧縮ガス例えば圧縮空気又は不活性
ガス例えば窒素、アルゴンその他の供給源として
の内部室１２０を備えている。Ｖ字状開口１２４
を形成するＶ字状完部１２２は、上方部材１１４
の下部の周囲に形成されている。Ｏリング１２６
は、Ｖ字状開口１２４の下方にあり、上方部材１
１４の下端の周囲に配設されている。１対のオフ
セツト通路１２８，１３０は、下方部材１１６を
通つて延長し、室１２０と、ふた１０４の下端の
外面とを連通させている。通路１２８の下端は、
大径の開口１３２に終端しており、この開口は、
溝１３４によつて囲まれ、底面１３６により形成
された下方部材１１６の下端部に終端している。
第４図に示した変形実施例によれば、溝１３４の
代りに、外方にらせん状に延長する溝１３８が用
いられており、この溝は、大径の開口１３２と下
方部材１１６の外周との間を連通させている。

横孔１４０の下方部材１１６に、その長手方向
軸線と直角に貫通形成され、通路１２８，１３０
を中断させ、その間に途切れのない連通を形成し
ている。制御部材１４２は、室１２０内に圧縮ガ
スを保持する第１位置と、容器１０２の内部に圧
縮ガスを放出する第２位置との間において、横孔
１４０内に可動に配設されている。制御部材１４
２はピストンロツド１４４によつて形成され、ピ
ストンロツド１４４は、保持リング１４８によつ
て横孔１４０中に保持されたボール１４６に一端
が当接している。ピストンロツド１４４の他端
は、偏向ばね１５０内に挿入されており、止めリ
ング１５２により一端がピストンロツド１４４に
固着された偏向ばね１５０の他端は、止めブロツ
ク１５４と係合している。ピストンロツド１４４
の回りには、複数のＯリング１５６，１５８，１
６０が円周上に配設され、後述するように、ピス
トンロツド１４４と横孔１４０との間の封止手段
を形成している。スロツト又はノツチの形状の４
つの液排出通路１６２は、Ｏリング１２６の下方
において、下方部材１１６の上部の回りに円周上
に等間隔に配置されている。

容器１０２から保持された液を排出するための
容器組立体１００の作用を、第５，６図について
説明する。容器１０２、ふた１０４、並びに、放
射線放出物質又は燃料ペレツトのような被貯蔵物
質は、プールの底部内に浸漬されている。容器１
０２は、その内部の配設された被貯蔵物質と共
に、開放端１０８が上方に指向するように、垂直
に配向されている。ふた１０４は、制御部材１４
２のボール１４６が容器１０２の前縁の付近に配
設され、内部室１２０中に圧縮ガスを保存する第
３図に示した第１位置となるまで、開放端１０８
中にねじの数条分ねじ込まれる。制御部材１４２
は、第３図に示した第１位置では、横孔１４０中
の止めブロツク１５４と止めリング１５２との間
に圧縮された偏向ばね１５０により左方に偏向さ
れている。ピストンロツド１４４は、ボール１４
６が保持リング１４８と係合することによつて、
横孔１４０中に保持されている。制御部材１４２
は、第３図に示した第１位置において、通路１３
０の口部が１対のＯリング１５８，１６０の間に
配置されて通路１２８，１３０の間の連通を断つ
ことによつて、内部室１２０から圧縮ガスが排出
されることを阻止する。

容器組立体１００は、第５図に示すように、上
下逆の垂直位置に配置され、容器１０２は、ねじ
込まれたふた１０４の上方に配置される。ふた１
０４は、制御部材１４２のボール１４６が容器１
０２の前縁と係合する第５図に示した位置となる
まで、容器１０２の開放端１０８内に漸進的に収
納されるように、ねじの数条分回動させる。ボー
ル１４６が容器１０２と係合すると、ピストンロ
ツド１４４は、ふた１０４の内部室１２０中に収
容された圧縮ガスを排出する第２位置に向かつて
偏向ばね１５０に抗して横孔１４０中において左
方に移動する。制御部材１４２は、この第２位置
において、Ｏリング１５８，１６０が通路１３０
の口部から離れて移動することの結果として、横
孔１４０によつて、通路１２８，１３０を互いに
連通させる。更にＯリング１５８，１６０は、圧
縮ガスが横孔１４０を経て、偏向ばね１５０収納
部分から外部に流出することを防止し、Ｏリング
１５６は、横孔１４０のボール１４６収納部分か
ら圧縮ガスが流出することを阻止する。

内部室１２０中の圧縮ガスは、通路１２８，１
３０を経て、容器１０２の内部に流入する。圧縮
ガスは、逆の過程によつて、ふた１０４の内部室
１２０に圧入しておくことができる。即ち制御部
材１４２が第５図に示した圧縮ガスの放出位置に
ある間に通路１２８，１３０を経て内部室１２０
に圧縮ガスを供給することができる。同様に、所
望ならば、適当な継手（図示しない）を通る直接
の経路を用いてふた１０４の内部室１２０に圧縮
ガスを供給することができる。圧縮ガスを容器１
０２の内部に排出すると、保持された液即ち水
は、ふた１０４の複数の通路１１２及びふた１０
４内の複数の排出通路１６２を通つて排出され
る。容器１０２の通路１１２は、番号を付さない
矢印によつて示した流路に沿つてふた１０４の内
部から排水するために、ふた１０４の排出通路１
６２と連通するように、図示したように配設され
ている。

容器１０２の内部の放射線放出物質（図示しな
い）は、ふた１０４の下方部材１１６の底面１３
６により支持されている。この放射性物質が通路
１２８を塞止しないようにするために、通路１２
８は、大径の開口１３２を有し、この開口は、別
の更に大径の溝１３４により囲まれている。しか
し、比較的大きな扁平な底面を有する放射線放出
物質が容器１０２内に収納された場合には、第４
図の実施例に示したらせん状の溝１３４を下方部
材１１６の底面１３６に形成することが望まし
い。これによつて通路１２８が容器１０２内の放
射線放出物質により塞がれる可能性が阻止され
る。ふた１０４には、容器１０２の内部に収容さ
れている水量を排除するに足る圧力の内部室１２
０内の圧縮ガスが最初に供給される。一例とし
て、0.05（28.73立方インチ）の放射線放出物
質を収容している0.17（107.35立方インチ）の
容積の容器においては、0.12（78.6立方イン
チ）の水量が排除される。5.18立方インチの容積
を持つ内部室１２０については、14フイートの水
深で6.07psigにおいて約332.69psigの圧力を有す
る圧縮ガスが必要である。圧縮ガスの圧力は、標
準的な圧力／容積関係を用いて計算する。

保持された水が容器１０２から排除された後
（これはプールに気泡が発生することによつて確
められる）、第６図に示した位置となるまで容器
１０２中に更にねじ込まれるように、ふた１０４
を更に回動させる。この位置では、容器１０２の
開放端１０８は、容器１０２の前縁がふた１０４
のＶ字状開口１２４中に収納されることと、Ｏリ
ング１２６が容器１０２の下方部材１１６の内面
の一部に対してシールされることとによつて封止
される。容器１０２の開放端１０８がふた１０４
によりシールされるだけでなく、制御部材１４２
も容器１０２内においてシールされる。容器組立
体１００は、元の垂直位置に戻し、より大きな放
射線遮蔽容器内に収納してもよく、また所要によ
り格約又は搬出のためにプールの表面に直接もつ
て来てもよい。

以上に説明したように、本発明によれば、保持
された液例えば水をそれから排出するように、容
器組立体１００を構成することができる。容器組
立体１００は、開口部を備えた容器１０２と、液
排出位置と容器封止位置との間において該開口部
内に収納されたふた１０４と、ふた１０４が液排
出位置に配された時に容器１０２の内部と外部と
を互いに連通させるようにふた１０４に形成され
た液排出通路１６２と、ふた１０４の内部室中に
収容された圧縮ガス源と、該圧縮ガス源から容器
１０２の内部への圧縮ガスの排出を制御するため
に第１位置と第２位置との間において作動するよ
うにふた１０４内に配設された制御部材１４２と
を有し、制御部材１４２が、前記開口部内におい
て容器１０２と係合することによつて、前記第２
位置に配置され、ふた１０４が液排出位置に配置
された時に、保持された液が容器１０２から液排
出通路１６２を経て、圧縮ガスにより排出される
ようになつている。

本発明をその特に好ましい実施例について以上
に説明したが、この特別の構成は本発明を限定す
るものではない。例えば第７図に示したふた１０
４′の第２実施例によれば、下方部材１１６は、
通路１６４を備えており、この通路の一端は、下
方部材１１６の底面１３６に終端しており、他端
は、容器１０２の内部と外部との間に流体通路を
形成するように、Ｏリング１２６の近傍に終端し
ている。この実施例によれば、第３図に示した液
排出通路１６２は不要になる。只１つの通路１６
４が図示されているが、複数のそうした通路を配
設してもよい。容器組立体１００は、アルミニウ
ム、ステンレス鋼、銅、亜鉛張り金属その他種々
の材料から製造することができる。従つて、図示
した構成のいろいろの変形が可能であり、当業者
にとつて自明なそれらの全部の変形は、本発明の
範囲に含まれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、長手方向に延長する複数の円周上の
通路による途切れた部分を有する複数の雌ねじ条
と開口部とを備えた容器を示す断面図、第２図
は、通路の円周上の配列と、それによる複数のね
じ条の途切れ部分とを示すための、第１図に示し
た容器の平面図、第３図は、第１図に示した容器
の内部への圧縮ガスの排出を制御する制御手段及
び内蔵された圧縮ガス源を有するふたを示す断面
図、第４図は、容器内部に圧縮ガスを排出するた
めの中心通路がふたの一端を形成する表面内のら
せん状の溝により囲まれる形式の本発明の一実施
例によるふたを示す底面図、第５図は、第１図の
容器内部に着脱自在に収納された状態で第３図の
ふたを示す断面図であり、容器からそれに保持さ
れた液を液排出通路を経て排出するために圧縮ガ
スをその供給源から容器の内部に排出するための
作動位置において、制御手段を示す図、第６図
は、制御手段及び容器から排出された保持された
全量の水を全部にシールした封止位置において、
第５図に示したふた及び容器を示す断面図、第７
図は、本発明の第２実施例によるふたを示す断面
図であり、特に、容器の内部に保持された水をそ
れから排出するために容器の内部と外部との間を
連通するように配設された通路を示す図である。 １００……容器組立体、１０２……容器、１０
４……ふた、１０８……開口部、１２０……内部
室（圧縮ガス源）、１２８，１３０……通路、１
４２……制御部材（制御手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 開口部を備えた容器と、該容器の内部と外部
   とを連通させる液排出通路を備えていて該開口部
   内に受けいれられたふたと、該ふたの内部の圧縮
   ガス源と、保持された液を該容器から該液排出通
   路を経て排出させるために該圧縮ガス源から該容
   器の内部への圧縮ガスの排出を制御するように該
   ふたの内部に配設された制御手段とを有し、該制
   御手段は、該容器との該制御手段の係合によつて
   該圧縮ガスを排出させるように作動する、保持さ
   れた液を排出させるための容器組立体。