JPH0436697A - 使用済燃料の輸送・貯蔵容器およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、使用済核燃料等を安全に輸送・貯蔵するため
に用いられる容器およびその製造方法に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

使用済燃料を専用容器によって安全に輸送・貯蔵するた
めには、使用済燃料のもつ放射能を容器内に確実に閉じ
込め、放射性物質から発生するガンマ線や中性子線を確
実に遮蔽する一方、容器内で発生する崩壊熱を良好に外
部へ放出する必要がある。

従来、このように使用済燃料を輸送・貯蔵するための容
器としては、例えば特開昭６２−２４２８９６号公報に
示されるように、容器本体の周囲に外筒が配された二重
構造を有し、両者の間に中性子遮蔽材およびフィン等の
伝熱材が設けられたものが一般に知られている。

第９図および第１０図は、上記二重構造をもつ容器の要
部を例示したものである。

第９図において、９０は容器本体、９２は外筒であり、
容器本体９０の表面に銅板等からなるフィン９４が溶接
で固定されるとともに、この伝熱材９４に接触する位置
に上記外筒９２が配され、この外筒９２と容器本体９０
との間に中性子遮蔽材９６が充填されている。

また第１０図では、外筒９２の内面にフィン９４が溶接
等で固定されるとともに、このフィン９４が容器本体９
０の外面に接触する位置に外筒９２が配されている。

このような構造によれば、中性子遮蔽材９６によって中
性子線等が遮蔽されるとともに、容器内の放射性物質か
ら発生する崩壊熱等がフィン９４を介して外部に放出さ
れる０ 〔発明が解決しようとする課題〕 上記容器では、フィン９４が容器本体９０、外筒９２の
いずれか一方に溶接されているものの、他方には接触し
ているだけである。しかも、各フィン９４は多少の形状
誤差をもっているので、これらのフィン９４を容器の全
長−全周に亘って均一に接触させることは困難であり、
実際には局所的に隙間が生じることが多い。このため、
充分な熱伝導が得られず、良好な放熱の実現は難しい。

これに対し、上記フィン９４を容器本体９０および外筒
９２の双方に溶接しようとする場合には、狭いスペース
で長尺の遠隔自動溶接を実行しなければならず、作業性
に難がある。

しかも、溶接によってフィン９４に熱ひずみが生ずるこ
とにより、その溶接位置が溶接中にずれるため、作業は
より困難となり、容器全長に亘って良好な溶接を実行す
るのはむずかしい＠また・仮に溶接途中で不良が発生し
た場合、片手を入れる程しかスペースがなく補修が困難
であるので、簡便で大まかな溶接法は適用が難しく、不
良が少なく確実性の高い溶接法（例えば高度のならい制
御等）を用いなければならず、これもコスト高の要因と
なっている。

本発明は、このような事情に鑑み、放熱効果を高め、し
かも不都合を伴わずに容易に製造を行うことができる使
用済燃料の輸送・貯蔵容器およびその製造方法を提供す
ることを目的とする・〔課題を解決するための手段〕 本発明は、容器本体と、この容器本体の周囲に配される
外筒とを備え、両者の間に複数の伝熱材および中性子遮
蔽材が設けられる使用済燃料の輸送・貯蔵容器において
、上記容器本体の外面と外筒の内面との少なくとも一方
に溝が設けられ、この溝内に上記伝熱材の端部が嵌入さ
れた状態でこの伝熱材が上記容器本体と外筒の双方に溶
接されているものである。

また本発明は、上記容器を製造する方法として、上記容
器本体の外面と外筒の内面とのいずれか一方に伝熱材の
一端部を溶接するとともに、他方に各伝熱材の他端部が
嵌入可能な溝を設け、この溝に伝熱材の他端部を嵌入し
た後に、この溝が設けられている部材と上記伝熱材とを
溶接するものである。

〔作　用〕

上記構成によれば、溝への嵌入によって伝熱材の位置決
めが行われるので、溶接中に加熱されても伝熱材はほと
んど変位しない。

〔実施例〕

第１図および第２図（ａ）（ｂ）は、本発明の第１実施
例における使用済燃料の輸送・貯蔵容器を示したもので
ある。

この容器は、第２図（ａ）（ｂ）に示されるように、筒
状の容器本体１０と、この容器本体１０の周囲に配され
る外筒１２とからなる二重構造とされている。そして、
第１図にも示されるように、上記容器本体１０の外面お
よび外筒１２の内面に、銅板等からなる複数枚のフィン
１４の両端部力（溶接され、各フィン１４の間に、レジ
ン等力）らなる中性子遮蔽材１６が充填されている０ この容器の製造方法を第３図〜第５図も併せて参照しな
がら説明する。

まず、外筒１２の内面に、容器の長手方向に延びるフィ
ン１４の一側端部を溶接するととも１こ、容器本体１０
の外面に、上記フィン１４が嵌入可能な幅をもつ溝１８
を長手方向に設ける。ここで、外筒１２としては、板材
を円筒状に曲げて長手方向に溶接したもの等が好適であ
り、容器本体１０は、単一物でもよいし、複数枚の板材
を円筒状に曲げながら外側に順次重ねていくことにより
形成される多層のマルチレイヤ構造のものでもよい。

また、上記溝１８の幅寸法は、フィン１４の厚さ寸法よ
りも若干大きめに設定することが好ましく、この実施例
では両者の寸法差が約０．５ｍｍとされている。

次に、第３図に示されるように容器本体１０および外筒
１２を起立させ、各溝１８にフィン１４を合致させなが
ら、このフィン１４を溝１８内に長手方向に挿入してい
く。これによって、外筒１２が容器本体１０の周囲に配
され、かつ、容器本体１０に固定されたフィン１４の他
側端部が溝１８内に嵌入された状態になる。このとき、
フィン１４の寸法に多少のばらつきがあっても、このフ
ィン１４が各溝１８内に嵌入されることにより、そのば
らつきが吸収される。

次いで、容器全体を横に倒し、第４図および第５図に示
されるように、移動アーム２０の先端に取付けられたＴ
ＩＧトーチ２２を容器本体１０と外筒１２との間に挿入
し、上記移動アーム２０に固定されたガイド２４をフィ
ン１４と容器本体１０との境界部分にあてがいながら移
動アーム２０をマニプレータで容器長手方向に移動させ
ることにより、フィン１４と容器本体１０とをＴＩＧ溶
接で結合する。その後、各フィン１４の間に上記中性子
遮蔽材１６を充填することにより、第１図および第２図
（ａ）（ｂ）に示されるような構造が得られる。

ここで、上記溶接の際、ガイド２４は、ＴＩＧトーチ２
２の位置を正確に上記境界部分に合わせるとともに、ア
ーク長を一定にする役割を果す。

また、この溶接中、フィン１４は熱ひずみによって変位
しようとするが、このフィン１４は溝１８内への嵌入に
よって拘束されているので、この溝１８の範囲でしか変
位できず、このため溶接位置はほとんどずれない。

以上のように、この容器では、容器本体１０に溝１８を
設け、この溝１８内にフィン１４を嵌入した状態でフィ
ン１４と容器本体１０とを溶接するようにしているので
、溶接中にフィン１４の位置ずれがほとんど発生せず、
このため上記ＴＩＧ溶接装置等の簡便な装置によっても
不都合なく容易に遠隔自、動溶接することができる。ま
た、このようにしてフィン１４を容器本体１０と外筒１
２の双方に溶接することにより、容器全体の放熱効果が
大幅に向上する。

第２実施例を第６図に示す。ここでは、外筒１２の内面
に溝１８を設けている。この場合も、まず容器本体１０
の外面にフィン１４の一端部を溶接し、その後このフィ
ン１４の他端部を溝１８内に嵌入して外筒１２側に溶接
することにより、前記第１実施例と同様に容易に容器を
製造することができる。

このように、本発明では溝を容器本体、外筒のいずれの
側に設けてもよい。また、双方に設けるようにしても差
支えない。

第３実施例を第７図に示す。ここでは、マルチレイヤ構
造の容器本体１０に本発明を適用したものを示している
。すなわち、ここでは、容器本体１０の内層１０１の周
囲に、予め溝１８が加工された外層１０２を配設し、こ
の外層１０２の溝１８にフィン１４を嵌入した状態で、
このフィンと外層１０２とを溶接するようにしている。

このような構成によれば、容器本体１０の主要部分を構
成する内層１０１と、溶接が行われる外層１０２とが別
体であるので、フィン１４の溶接を行っても、この溶接
が内層１０１での応力発生を直接導くことがない。この
ため、まず容器本体１０の内層１０１を形成した時点で
その焼きなまし等の熱処理を済ましておき、その後に外
層１０２を配設してフィン１４を溶接することができる
。

すなわち、この構成では、比較的耐熱性に劣るフィン１
４ごと熱処理を施す必要がないので、これによるフィン
１４の熱変形を避けることができ、より好都合となる。

なお、この構造は外筒１２側に溝１８を設ける場合にも
適用が可能である。すなわち、外筒１２の内面に、予め
溝を加工した層を設けるようにしてもよい。

第４実施例を第８図に示す。ここでは、溝１８をもつ複
数のガイドレール３０を容器本体１ｏの周面上の適所に
ネジ等で固定し、このガイドレール３０の溝１８にフィ
ン１４を嵌入するようにしている。このような構成にお
いても、予め容器本体１０に熱処理を施してからガイド
レール３０の取付を行うことにより、フィン１４を含め
た容器全体の熱処理を回避することができる。

なお、上記ガイドレール３ｏは外筒１２の内面に取付け
るようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明は、容器本体、外筒の少なくとも一
方に溝を設け、この溝に伝熱材を嵌入した状態でその溶
接を行うようにしたものであるので、上記溝への嵌入に
よって伝熱材の寸法ばらつきを吸収するとともに、その
溶接中において伝熱材の位置ずれを規制することにより
、この伝熱材を簡便な方法で容器本体および外筒に溶接
することができ、これによって、低コスト化を図りなか
ら放熱性能の向上を果すことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図（ａ）のＡ部拡大図、第２図（ａ）は本
発明の第１実施例における使用済燃料本体の溝にフィン
を挿入する工程を示す斜視図、第４図は同容器において
フィンを容器本体に溶接する工程を示す一部断面側面図
、第５図は同工程を示す断面正面図、第６図は第２実施
例における使用済燃料の輸送・貯蔵容器の要部を示す断
面正面図、第７図は第３実施例における使用済燃料の輸
送・貯蔵容器の要部を示す断面正面図、第８図は第４実
施例における使用済燃料の輸送・貯蔵容器の要部を示す
断面正面図、第９図および第１０図は従来の使用済燃料
の輸送・貯蔵容器の要部を示す断面正面図である。 １０・・・容器本体、１２・・・外筒、１４・・・フィ
ン（断熱材）、１６・・・中性子遮蔽材、１８・・・溝
、２２・・・ＴＩＧトーチ。 第　　３ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、容器本体と、この容器本体の周囲に配される外筒と
   を備え、両者の間に複数の伝熱材および中性子遮蔽材が
   設けられる使用済燃料の輸送・貯蔵容器において、上記
   容器本体の外面と外筒の内面との少なくとも一方に溝が
   設けられ、この溝内に上記伝熱材の端部が嵌入された状
   態でこの伝熱材が上記容器本体と外筒の双方に溶接され
   ていることを特徴とする使用済燃料の輸送・貯蔵容器。 ２、容器本体と、この容器本体の周囲に配される外筒と
   を備え、両者の間に複数の伝熱材および中性子遮蔽材が
   設けられる使用済燃料の輸送・貯蔵容器の製造方法であ
   って、上記容器本体の外面と外筒の内面とのいずれか一
   方に伝熱材の一端部を溶接するとともに、他方に各伝熱
   材の他端部が嵌入可能な溝を設け、この溝に伝熱材の他
   端部を嵌入した後に、この溝が設けられている部材と上
   記伝熱材とを溶接することを特徴とする使用済燃料の輸
   送・貯蔵容器の製造方法。