JP2003194987A - キャニスタ冷却構造およびキャニスタ冷却方法 - Google Patents
キャニスタ冷却構造およびキャニスタ冷却方法Info
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- 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
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- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 真空乾燥を行う際にも使用済み燃料の温度上
昇を軽減する。 【解決手段】 筒状のキャスク２内部に隙間３をあけて
設置され、隙間３に純水Ｗが充填されたキャニスタ１を
冷却する。純水Ｗを冷却する冷却器１１と、隙間３と冷
却器１１との間で純水Ｗを循環させる循環器１２とを有
する。
昇を軽減する。 【解決手段】 筒状のキャスク２内部に隙間３をあけて
設置され、隙間３に純水Ｗが充填されたキャニスタ１を
冷却する。純水Ｗを冷却する冷却器１１と、隙間３と冷
却器１１との間で純水Ｗを循環させる循環器１２とを有
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子力発電所など
で生じる使用済み燃料が装荷されたキャニスタを冷却す
る際に用いて好適なキャニスタ冷却構造およびキャニス
タ冷却方法に関するものである。
で生じる使用済み燃料が装荷されたキャニスタを冷却す
る際に用いて好適なキャニスタ冷却構造およびキャニス
タ冷却方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、原子力発電所などで発生する使
用済み燃料は、キャニスタと呼ばれる金属製の容器に装
荷された状態でキャニスタ輸送キャスクにより貯蔵施設
まで輸送される。そして、貯蔵施設においてキャニスタ
は、コンクリートキャスクと呼ばれるコンクリート製貯
蔵容器に移し替えられることで、所定の期間使用燃料を
貯蔵することになっている。
用済み燃料は、キャニスタと呼ばれる金属製の容器に装
荷された状態でキャニスタ輸送キャスクにより貯蔵施設
まで輸送される。そして、貯蔵施設においてキャニスタ
は、コンクリートキャスクと呼ばれるコンクリート製貯
蔵容器に移し替えられることで、所定の期間使用燃料を
貯蔵することになっている。
【０００３】キャニスタを使用した使用済み燃料貯蔵の
場合、有底筒状の輸送キャスク内にキャニスタを挿入し
た状態で燃料プールに沈めたときのキャニスタ表面の汚
染防止のために、輸送キャスクとキャニスタとの間の隙
間であるアニュラス部に清浄な媒体を充填している。そ
して、使用済み燃料を内包したキャニスタに対しては、
キャニスタ内部の腐食を防止するために、遮蔽用の蓋体
を取り付けた後に、真空ポンプ等を用いた真空吸引によ
りキャニスタ内部の水を排出して乾燥させる（いわゆる
真空乾燥）とともに、ヘリウム等の不活性ガスを充填し
ている。
場合、有底筒状の輸送キャスク内にキャニスタを挿入し
た状態で燃料プールに沈めたときのキャニスタ表面の汚
染防止のために、輸送キャスクとキャニスタとの間の隙
間であるアニュラス部に清浄な媒体を充填している。そ
して、使用済み燃料を内包したキャニスタに対しては、
キャニスタ内部の腐食を防止するために、遮蔽用の蓋体
を取り付けた後に、真空ポンプ等を用いた真空吸引によ
りキャニスタ内部の水を排出して乾燥させる（いわゆる
真空乾燥）とともに、ヘリウム等の不活性ガスを充填し
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来技術には、以下のような問題が存在する。
真空乾燥を行うとキャニスタ内部に熱伝達媒体がなくな
るため、使用済み燃料から生じる熱は輻射でキャニスタ
に伝達されるだけとなり冷却効率が悪化する。その結
果、使用済み燃料の温度が急激に上昇するという問題が
あった。
たような従来技術には、以下のような問題が存在する。
真空乾燥を行うとキャニスタ内部に熱伝達媒体がなくな
るため、使用済み燃料から生じる熱は輻射でキャニスタ
に伝達されるだけとなり冷却効率が悪化する。その結
果、使用済み燃料の温度が急激に上昇するという問題が
あった。
【０００５】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、真空乾燥を行う際にも使用済み燃料の温度
上昇を軽減できるキャニスタ冷却構造およびキャニスタ
冷却方法を提供することを目的とする。
れたもので、真空乾燥を行う際にも使用済み燃料の温度
上昇を軽減できるキャニスタ冷却構造およびキャニスタ
冷却方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、以下の構成を採用している。請求項１記
載のキャニスタ冷却構造は、筒状のキャスク内部に隙間
をあけて設置され、前記隙間に純水が充填されたキャニ
スタを冷却する装置であって、前記純水を冷却する冷却
器と、前記隙間と前記冷却器との間で前記純水を循環さ
せる循環器とを有することを特徴とするものである。
めに本発明は、以下の構成を採用している。請求項１記
載のキャニスタ冷却構造は、筒状のキャスク内部に隙間
をあけて設置され、前記隙間に純水が充填されたキャニ
スタを冷却する装置であって、前記純水を冷却する冷却
器と、前記隙間と前記冷却器との間で前記純水を循環さ
せる循環器とを有することを特徴とするものである。
【０００７】従って、本発明のキャニスタ冷却構造で
は、キャスクとキャニスタとの間の隙間を流通してキャ
ニスタ表面の熱により温度上昇した純水を冷却器で冷却
し、冷却した純水を循環器により再度上記隙間に循環さ
せることで、キャニスタの温度上昇を軽減し、結果とし
て使用済み燃料の温度上昇を抑制することができる。
は、キャスクとキャニスタとの間の隙間を流通してキャ
ニスタ表面の熱により温度上昇した純水を冷却器で冷却
し、冷却した純水を循環器により再度上記隙間に循環さ
せることで、キャニスタの温度上昇を軽減し、結果とし
て使用済み燃料の温度上昇を抑制することができる。
【０００８】請求項２記載のキャニスタ冷却構造は、請
求項１記載のキャニスタ冷却構造において、前記循環器
は、前記隙間の純水を下方から上方に向けて循環させる
ことを特徴とするものである。
求項１記載のキャニスタ冷却構造において、前記循環器
は、前記隙間の純水を下方から上方に向けて循環させる
ことを特徴とするものである。
【０００９】従って、本発明のキャニスタ冷却構造で
は、キャニスタ表面の熱で温度が高くなり上昇する純水
と同じ方向に純水を循環させるので、純水の循環に伴う
抵抗を少なくすることができる。
は、キャニスタ表面の熱で温度が高くなり上昇する純水
と同じ方向に純水を循環させるので、純水の循環に伴う
抵抗を少なくすることができる。
【００１０】請求項３記載のキャニスタ冷却方法は、筒
状のキャスク内部に隙間をあけて設置され、前記隙間に
純水が充填されたキャニスタを冷却する方法であって、
冷却した前記純水を前記隙間に流通させることを特徴と
するものである。
状のキャスク内部に隙間をあけて設置され、前記隙間に
純水が充填されたキャニスタを冷却する方法であって、
冷却した前記純水を前記隙間に流通させることを特徴と
するものである。
【００１１】従って、本発明のキャニスタ冷却方法で
は、キャスクとキャニスタとの間の隙間を流通してキャ
ニスタ表面の熱により温度上昇した純水を冷却し、冷却
した純水を再度上記隙間に流通させることで、キャニス
タの温度上昇を軽減し、結果として使用済み燃料の温度
上昇を抑制することができる。
は、キャスクとキャニスタとの間の隙間を流通してキャ
ニスタ表面の熱により温度上昇した純水を冷却し、冷却
した純水を再度上記隙間に流通させることで、キャニス
タの温度上昇を軽減し、結果として使用済み燃料の温度
上昇を抑制することができる。
【００１２】請求項４記載のキャニスタ冷却方法は、請
求項３記載のキャニスタ冷却方法において、前記隙間の
純水を下方から上方に向けて流通させることを特徴とす
るものである。
求項３記載のキャニスタ冷却方法において、前記隙間の
純水を下方から上方に向けて流通させることを特徴とす
るものである。
【００１３】従って、本発明のキャニスタ冷却方法で
は、キャニスタ表面の熱で温度が高くなり上昇する純水
と同じ方向に純水を循環させるので、純水の循環に伴う
抵抗を少なくすることができる。
は、キャニスタ表面の熱で温度が高くなり上昇する純水
と同じ方向に純水を循環させるので、純水の循環に伴う
抵抗を少なくすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明のキャニスタ冷却構
造およびキャニスタ冷却方法の実施の形態を、図１を参
照して説明する。図１は、使用済み燃料が装荷されたキ
ャニスタ１が輸送キャスク（キャスク）２の内部に設置
された断面図である。
造およびキャニスタ冷却方法の実施の形態を、図１を参
照して説明する。図１は、使用済み燃料が装荷されたキ
ャニスタ１が輸送キャスク（キャスク）２の内部に設置
された断面図である。
【００１５】キャニスタ１は蓋体４で閉塞・密閉されて
おり、蓋体４にはキャニスタ１内の上方で開口するベン
トポート５及びキャニスタ１内の下方で開口するドレン
ポート６が設けられている。そして、このキャニスタ１
は、輸送キャスク２の胴部２ａとの間に略一定間隔の隙
間（以下、アニュラス部）３をあけて、且つこのアニュ
ラス部３を遮蔽する遮蔽部材７で上端を支持される。
おり、蓋体４にはキャニスタ１内の上方で開口するベン
トポート５及びキャニスタ１内の下方で開口するドレン
ポート６が設けられている。そして、このキャニスタ１
は、輸送キャスク２の胴部２ａとの間に略一定間隔の隙
間（以下、アニュラス部）３をあけて、且つこのアニュ
ラス部３を遮蔽する遮蔽部材７で上端を支持される。
【００１６】輸送キャスク２は、上方に向けて開口する
有底筒状に形成されており、遮蔽部材７で遮蔽された胴
部２ａとキャニスタ１との間のアニュラス部３には、純
水Ｗが充填されている。胴部２ａには、アニュラス部３
の上部に開口する貫通孔８と、アニュラス部３の下部に
開口する貫通孔９とが形成されており、これら貫通孔
８、９は循環システム１０に接続されている。
有底筒状に形成されており、遮蔽部材７で遮蔽された胴
部２ａとキャニスタ１との間のアニュラス部３には、純
水Ｗが充填されている。胴部２ａには、アニュラス部３
の上部に開口する貫通孔８と、アニュラス部３の下部に
開口する貫通孔９とが形成されており、これら貫通孔
８、９は循環システム１０に接続されている。
【００１７】循環システム１０は、アニュラス部３の純
水Ｗを冷却して循環させるものであって、冷却器１１、
循環ポンプ（循環器）１２、貫通孔８と冷却器１１との
間を結ぶ配管１３、冷却器１１と循環ポンプ１２との間
を結ぶ配管１４、循環ポンプ１２と貫通孔９との間を結
ぶ配管１５等を備えており、循環ポンプ１２はアニュラ
ス部３において純水Ｗが図中矢印で示すように、下方か
ら上方へ向けて流れるように駆動する構成になってい
る。
水Ｗを冷却して循環させるものであって、冷却器１１、
循環ポンプ（循環器）１２、貫通孔８と冷却器１１との
間を結ぶ配管１３、冷却器１１と循環ポンプ１２との間
を結ぶ配管１４、循環ポンプ１２と貫通孔９との間を結
ぶ配管１５等を備えており、循環ポンプ１２はアニュラ
ス部３において純水Ｗが図中矢印で示すように、下方か
ら上方へ向けて流れるように駆動する構成になってい
る。
【００１８】上記のキャニスタ１に対して真空乾燥及び
ガス充填する手順を説明する。まず、ベントポート５か
らヘリウム等の不活性ガスを注入し、キャニスタ１内の
圧力を上げることでドレンポート６からキャニスタ１内
の水Ｗｃを排水する。
ガス充填する手順を説明する。まず、ベントポート５か
らヘリウム等の不活性ガスを注入し、キャニスタ１内の
圧力を上げることでドレンポート６からキャニスタ１内
の水Ｗｃを排水する。
【００１９】次に、ベントポート５を閉じるとともに、
図示しない真空ポンプ等の真空吸引手段を用いてドレン
ポート６を介してキャニスタ１内を排気する。これによ
り、キャニスタ１内の水分が除去（乾燥）される。な
お、このとき所定の気圧に下がった状態で所定時間この
気圧を保持した後、再度吸引及び気圧保持の手順を複数
回繰り返して段階的に真空状態（例えば４００Ｐａ以下
の気圧）を形成してもよい。
図示しない真空ポンプ等の真空吸引手段を用いてドレン
ポート６を介してキャニスタ１内を排気する。これによ
り、キャニスタ１内の水分が除去（乾燥）される。な
お、このとき所定の気圧に下がった状態で所定時間この
気圧を保持した後、再度吸引及び気圧保持の手順を複数
回繰り返して段階的に真空状態（例えば４００Ｐａ以下
の気圧）を形成してもよい。
【００２０】続いて、ベントポート５から上記の不活性
ガスを注入して充填することで、キャニスタ１内をこの
不活性ガスで置換することができる。なお、この不活性
ガスは、キャスク１の酸化を抑えることができれば他の
気体であってもよい。不活性ガスに含まれる不純物（Ｏ
２、ＣＯ２、ＣＯ等）は、キャニスタ１つあたり１モル
以下にすることが好ましい。
ガスを注入して充填することで、キャニスタ１内をこの
不活性ガスで置換することができる。なお、この不活性
ガスは、キャスク１の酸化を抑えることができれば他の
気体であってもよい。不活性ガスに含まれる不純物（Ｏ
２、ＣＯ２、ＣＯ等）は、キャニスタ１つあたり１モル
以下にすることが好ましい。
【００２１】上記の真空乾燥工程及び不活性ガス充填工
程では、アニュラス部３に充填されていた純水Ｗは、循
環ポンプ１２の駆動により貫通孔８から配管１３を介し
て冷却器１１に導入されて冷却された後、配管１４、１
５を介して貫通孔９からアニュラス部３に流入し、アニ
ュラス部３を下方から上方へ向けて流通する。これによ
り、キャニスタ１の表面を連続的に冷却することができ
る。
程では、アニュラス部３に充填されていた純水Ｗは、循
環ポンプ１２の駆動により貫通孔８から配管１３を介し
て冷却器１１に導入されて冷却された後、配管１４、１
５を介して貫通孔９からアニュラス部３に流入し、アニ
ュラス部３を下方から上方へ向けて流通する。これによ
り、キャニスタ１の表面を連続的に冷却することができ
る。
【００２２】真空乾燥及び不活性ガス充填が行われたキ
ャニスタ１は、ポート部を溶接等により塞がれた後、２
次蓋体が固定される。そして、アニュラス部３の純水Ｗ
を不活性ガスに置換するとともに、蓋体１６で輸送キャ
スク２を閉塞した後に、キャニスタ１は輸送キャスク２
とともに輸送される。
ャニスタ１は、ポート部を溶接等により塞がれた後、２
次蓋体が固定される。そして、アニュラス部３の純水Ｗ
を不活性ガスに置換するとともに、蓋体１６で輸送キャ
スク２を閉塞した後に、キャニスタ１は輸送キャスク２
とともに輸送される。
【００２３】このように、本実施の形態では、アニュラ
ス部３の純水Ｗが冷却されながら循環することで、特に
真空乾燥工程でキャニスタ１内部に熱伝達媒体がなくな
った場合でも、キャニスタ１を連続的に冷却することで
間接的に使用済み燃料の温度上昇を軽減することが可能
になる。特に、本実施の形態では、冷却媒体として純水
Ｗを用いているので、燃料プールの水を使用した場合の
ように汚染検査を別途行うこともなくなり、クリーン度
を保ちながら作業効率の向上に寄与できる。しかも、本
実施の形態では、アニュラス部３において純水Ｗが下方
から上方へ向けて流通するように循環させているので、
キャニスタ表面の熱で温度が高くなった純水Ｗが上昇す
る流れに逆らうことがなく、純水循環に伴う循環ポンプ
１２の抵抗を少なくすることも可能である。
ス部３の純水Ｗが冷却されながら循環することで、特に
真空乾燥工程でキャニスタ１内部に熱伝達媒体がなくな
った場合でも、キャニスタ１を連続的に冷却することで
間接的に使用済み燃料の温度上昇を軽減することが可能
になる。特に、本実施の形態では、冷却媒体として純水
Ｗを用いているので、燃料プールの水を使用した場合の
ように汚染検査を別途行うこともなくなり、クリーン度
を保ちながら作業効率の向上に寄与できる。しかも、本
実施の形態では、アニュラス部３において純水Ｗが下方
から上方へ向けて流通するように循環させているので、
キャニスタ表面の熱で温度が高くなった純水Ｗが上昇す
る流れに逆らうことがなく、純水循環に伴う循環ポンプ
１２の抵抗を少なくすることも可能である。
【００２４】なお、上記実施の形態において、循環ポン
プ１２により純水Ｗを下方から上方へ向けて流通させる
構成としたが、上方から下方へ向けて流通させる構成と
してもよい。また、上記実施の形態で示した循環システ
ムは一例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜
変更可能である。
プ１２により純水Ｗを下方から上方へ向けて流通させる
構成としたが、上方から下方へ向けて流通させる構成と
してもよい。また、上記実施の形態で示した循環システ
ムは一例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜
変更可能である。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係るキ
ャニスタ冷却構造は、純水を冷却する冷却器と、純水を
循環させる循環器とを有する構成となっている。これに
より、このキャニスタ冷却構造では、クリーン度を保ち
つつ使用済み燃料の温度上昇を軽減できるという効果が
得られる。
ャニスタ冷却構造は、純水を冷却する冷却器と、純水を
循環させる循環器とを有する構成となっている。これに
より、このキャニスタ冷却構造では、クリーン度を保ち
つつ使用済み燃料の温度上昇を軽減できるという効果が
得られる。
【００２６】請求項２に係るキャニスタ冷却構造は、隙
間の純水を下方から上方に向けて循環させる構成となっ
ている。これにより、このキャニスタ冷却構造では、純
水循環に伴う抵抗を少なくできるという効果を奏する。
間の純水を下方から上方に向けて循環させる構成となっ
ている。これにより、このキャニスタ冷却構造では、純
水循環に伴う抵抗を少なくできるという効果を奏する。
【００２７】請求項３に係るキャニスタ冷却方法は、キ
ャスクとキャニスタとの間の隙間に冷却した純水を流通
させる手順となっている。これにより、このキャニスタ
冷却方法では、クリーン度を保ちつつ使用済み燃料の温
度上昇を軽減できるという効果が得られる。
ャスクとキャニスタとの間の隙間に冷却した純水を流通
させる手順となっている。これにより、このキャニスタ
冷却方法では、クリーン度を保ちつつ使用済み燃料の温
度上昇を軽減できるという効果が得られる。
【００２８】請求項４に係るキャニスタ冷却方法は、隙
間の純水を下方から上方に向けて循環させる手順となっ
ている。これにより、このキャニスタ冷却方法では、純
水循環に伴う抵抗を少なくできるという効果を奏する。
間の純水を下方から上方に向けて循環させる手順となっ
ている。これにより、このキャニスタ冷却方法では、純
水循環に伴う抵抗を少なくできるという効果を奏する。
【図１】 本発明の実施の形態を示す図であって、輸
送キャスク内にキャニスタが設置された断面図である。
送キャスク内にキャニスタが設置された断面図である。
Ｗ 純水
１ キャニスタ
２ 輸送キャスク（キャスク）
３ アニュラス部（隙間）
１１ 冷却器
１２ 循環ポンプ（循環器）
Claims (4)
- 【請求項１】 筒状のキャスク内部に隙間をあけて設
置され、前記隙間に純水が充填されたキャニスタを冷却
する装置であって、 前記純水を冷却する冷却器と、 前記隙間と前記冷却器との間で前記純水を循環させる循
環器とを有することを特徴とするキャニスタ冷却構造。 - 【請求項２】 請求項１記載のキャニスタ冷却構造に
おいて、 前記循環器は、前記隙間の純水を下方から上方に向けて
循環させることを特徴とするキャニスタ冷却構造。 - 【請求項３】 筒状のキャスク内部に隙間をあけて設
置され、前記隙間に純水が充填されたキャニスタを冷却
する方法であって、 冷却した前記純水を前記隙間に流通させることを特徴と
するキャニスタ冷却方法。 - 【請求項４】 請求項３記載のキャニスタ冷却方法に
おいて、 前記隙間の純水を下方から上方に向けて流通させること
を特徴とするキャニスタ冷却方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001398731A JP2003194987A (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | キャニスタ冷却構造およびキャニスタ冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001398731A JP2003194987A (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | キャニスタ冷却構造およびキャニスタ冷却方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003194987A true JP2003194987A (ja) | 2003-07-09 |
Family
ID=27604032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001398731A Pending JP2003194987A (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | キャニスタ冷却構造およびキャニスタ冷却方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003194987A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010175331A (ja) * | 2009-01-28 | 2010-08-12 | Toshiba Corp | 放射性廃棄物収納容器除熱構造 |
| JP2013029521A (ja) * | 2012-09-28 | 2013-02-07 | Toshiba Corp | 放射性廃棄物収納容器除熱構造 |
| WO2014171575A1 (ko) * | 2013-04-15 | 2014-10-23 | 데이스타 유한회사 | 캐니스터용 칠러 |
| CN106205757A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-12-07 | 上海交通大学 | 乏燃料储运容器 |
-
2001
- 2001-12-28 JP JP2001398731A patent/JP2003194987A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010175331A (ja) * | 2009-01-28 | 2010-08-12 | Toshiba Corp | 放射性廃棄物収納容器除熱構造 |
| JP2013029521A (ja) * | 2012-09-28 | 2013-02-07 | Toshiba Corp | 放射性廃棄物収納容器除熱構造 |
| WO2014171575A1 (ko) * | 2013-04-15 | 2014-10-23 | 데이스타 유한회사 | 캐니스터용 칠러 |
| CN105247655A (zh) * | 2013-04-15 | 2016-01-13 | 晨星原料有限责任公司 | 罐用激冷器 |
| US9469461B2 (en) | 2013-04-15 | 2016-10-18 | Chemtura Corporation | Chiller for canister |
| CN106205757A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-12-07 | 上海交通大学 | 乏燃料储运容器 |
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