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技術 放射性廃棄体の自然冷却貯蔵設備

出願人 株式会社東芝
発明者 池田達實横堀誠一岩城智香子中田耕太郎池田浩吉井敏浩平耕一正木嘉一鈴木保彦鈴木大地橋本文利阿部和武
出願日 2006年12月27日 (13年1ヶ月経過) 出願番号 2006-353349
公開日 2008年7月17日 (11年7ヶ月経過) 公開番号 2008-164391
状態 特許登録済
技術分野 燃料及び物質の取扱い並びに実験設備 汚染除去及び汚染物処理
主要キーワード 冷却用空気流路 流動抵抗体 孔あき板 冷却通風路 傾斜角度可変 放射性廃棄体 空気通過 多孔板型
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この項目の情報は公開日時点(2008年7月17日)のものです。
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図面 (7)

課題

本来排出されるべき貯蔵室内昇温された空気の排出量を確保することができ、貯蔵室内で昇温された空気の排出が妨げられることを防止し、冷却性能の保持、向上が図れるようにする。

解決手段

排気ダクトカバー7に空気を排出するための上部開口部8と、雨、などを排出するための下部開口部9とを形成し、下部開口部には外部空気流動抵抗となる流動抵抗体10を設け、風雨避け用の排気ダクトカバーの下部側から上向きに吸い込まれる空気量を従来に比して低減する。

概要

背景

原子力プラントで発生する放射性廃棄体は、地下に構築されたコンクリートピット内貯蔵室を形成した貯蔵設備貯蔵されている。この貯蔵設備には、放射性廃棄体の崩壊熱による温度上昇に対応するため冷却通風路を形成するとともに、放射線遮へいする構造となっている。

一般的なコンクリート材料では含有水のほとんどが100℃以上で蒸発してしまうことから、中性子遮へいに有効な水素含有量を維持するために通常の使用可能温度が65℃以下、局所的な高温部でも90℃以下とされており、放射性廃棄体からの発熱を効率的に除熱する必要がある。

冷却方式には上述の冷却通風路に給気ダクト口と排気ダクト口ヘッド差を設定した自然冷却方式が採用されており、放射性廃棄体の貯蔵室側面に設置された給気ダクトから冷却空気を取り込み、給気ダクトと反対側の貯蔵室側面に設置された排気ダクトから昇温した空気を排出する構成となっている。

具体的には、コンクリート製ピット内に貯蔵室を形成し、この貯蔵室内に放射性廃棄体を収納する複数の縦長な廃棄体収納管を横方向に配列し、その廃棄体収納管同士の隙間をピットに設けられた給気ダクトおよび排気ダクトに連通させて冷却用空気流路とし、この冷却用空気流路内に放射性廃棄体の発熱による空気の自然上昇流を起させ、この空気流により放射性廃棄体を自然冷却するようになっている。

従来では、排気塔排気口に上下が開放された風雨避け用排気ダクトカバーを設置し、この排気ダクトカバーを上下共に完全に開放する技術が開示されている(特許文献1)。
特開平11−271493号公報

概要

本来排出されるべき貯蔵室内の昇温された空気の排出量を確保することができ、貯蔵室内で昇温された空気の排出が妨げられることを防止し、冷却性能の保持、向上がれるようにする。排気ダクトカバー7に空気を排出するための上部開口部8と、雨、などを排出するための下部開口部9とを形成し、下部開口部には外部空気流動抵抗となる流動抵抗体10を設け、風雨避け用の排気ダクトカバーの下部側から上向きに吸い込まれる空気量を従来に比して低減する。

目的

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、貯蔵室内で昇温された空気の排出が妨げられないようにし、冷却性能の保持、向上が図れる放射性廃棄体の自然冷却貯蔵設備を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

コンクリートピット内貯蔵室を形成し、この貯蔵室内放射性廃棄体収納する複数の縦長な廃棄体収納管を横方向に配列し、その廃棄体収納管同士の隙間をピットに設けられた給気ダクトおよび排気ダクトに連通させて冷却用空気流路とし、この冷却用空気流路内に放射性廃棄体の発熱による空気の自然上昇流を起させ、この空気流により放射性廃棄体を自然冷却する放射性廃棄体の自然冷却貯蔵設備であって、前記排気ダクトの最上部に設けられた排出口を覆う排気ダクトカバーを備え、この排気ダクトカバーに空気を排出するための上部開口部と、雨、などを排出するための下部開口部とを形成し、前記下部開口部には外部空気流動抵抗となる流動抵抗体を設けたことを特徴とする放射性廃棄体の自然冷却貯蔵設備。

請求項2

前記排気ダクトカバーの流動抵抗体は、複数枚の板を間隔をあけて配置した鎧窓型流動抵抗体である請求項1記載の放射性廃棄体の自然冷却貯蔵設備。

請求項3

前記排気ダクトカバーの流動抵抗体は、板を格子状に配置した格子型流動抵抗体である請求項1記載の放射性廃棄体の自然冷却設備

請求項4

前記排気ダクトカバーの流動抵抗体は、板に複数の孔をあけた多孔板型流動抵抗体である請求項1記載の放射性廃棄体の自然冷却貯蔵設備。

請求項5

前記排気ダクトカバーの流動抵抗体は、メッシュ状流動抵抗体である請求項1記載の放射性廃棄体の自然冷却設備。

請求項6

前記下部開口部の開口面積は、外部空気の流動抵抗になるように傾斜板で下方が小さく絞られた構成とした請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の放射性廃棄体の自然冷却設備。

技術分野

0001

本発明は原子力プラント等で発生する放射性廃棄体貯蔵する放射性廃棄体の自然冷却貯蔵設備係り、特に排気ダクトの構成を改良し、放射性廃棄体の冷却機能の保持、向上を図った放射性廃棄体の自然冷却貯蔵設備に関する。

背景技術

0002

原子力プラントで発生する放射性廃棄体は、地下に構築されたコンクリートピット内貯蔵室を形成した貯蔵設備に貯蔵されている。この貯蔵設備には、放射性廃棄体の崩壊熱による温度上昇に対応するため冷却通風路を形成するとともに、放射線遮へいする構造となっている。

0003

一般的なコンクリート材料では含有水のほとんどが100℃以上で蒸発してしまうことから、中性子遮へいに有効な水素含有量を維持するために通常の使用可能温度が65℃以下、局所的な高温部でも90℃以下とされており、放射性廃棄体からの発熱を効率的に除熱する必要がある。

0004

冷却方式には上述の冷却通風路に給気ダクト口と排気ダクト口ヘッド差を設定した自然冷却方式が採用されており、放射性廃棄体の貯蔵室側面に設置された給気ダクトから冷却空気を取り込み、給気ダクトと反対側の貯蔵室側面に設置された排気ダクトから昇温した空気を排出する構成となっている。

0005

具体的には、コンクリート製ピット内に貯蔵室を形成し、この貯蔵室内に放射性廃棄体を収納する複数の縦長な廃棄体収納管を横方向に配列し、その廃棄体収納管同士の隙間をピットに設けられた給気ダクトおよび排気ダクトに連通させて冷却用空気流路とし、この冷却用空気流路内に放射性廃棄体の発熱による空気の自然上昇流を起させ、この空気流により放射性廃棄体を自然冷却するようになっている。

0006

従来では、排気塔排気口に上下が開放された風雨避け用排気ダクトカバーを設置し、この排気ダクトカバーを上下共に完全に開放する技術が開示されている(特許文献1)。
特開平11−271493号公報

発明が解決しようとする課題

0007

上述した従来の技術では、排気口の風雨避け用の排気ダクトカバーの下側が完全に開放されている。このような構成においては、昇温された空気が風雨避け用の排気ダクトカバーの上部開放部から排出されるときに、排出空気の流れのエネルギーによって吸引作用が働き、風雨避け用の排気ダクトカバーの下部開放部から空気が上向きに吸い込まれる現象が見られる。このため、従来の排気ダクトカバーの構成においては、本来排出されるべき貯蔵室内の昇温された空気の排出量が、下部開放部から上向きに吸い込まれる空気の影響を受けて減少する可能性があった。

0008

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、貯蔵室内で昇温された空気の排出が妨げられないようにし、冷却性能の保持、向上が図れる放射性廃棄体の自然冷却貯蔵設備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

0009

前記の目的を達成するため、本発明では、コンクリート製ピット内に貯蔵室を形成し、この貯蔵室内に放射性廃棄体を収納する複数の縦長な廃棄体収納管を横方向に配列し、その廃棄体収納管同士の隙間をピットに設けられた給気ダクトおよび排気ダクトに連通させて冷却用空気流路とし、この冷却用空気流路内に放射性廃棄体の発熱による空気の自然上昇流を起させ、この空気流により放射性廃棄体を自然冷却する放射性廃棄体の自然冷却貯蔵設備であって、前記排気ダクトの最上部に設けられた排出口を覆う排気ダクトカバーを備え、この排気ダクトカバーに空気を排出するための上部開口部と、雨、などを排出するための下部開口部とを形成し、前記下部開口部には外部空気流動抵抗となる流動抵抗体を設けたことを特徴とする放射性廃棄体の自然冷却貯蔵設備を提供する。

発明の効果

0010

本発明によれば、排気ダクトカバーに空気を排出するための上部開口部と、雨、雪などを排出するための下部開口部とを形成し、下部開口部には外部空気の流動抵抗となる流動抵抗体を設けたので、風雨避け用の排気ダクトカバーの下部側から上向きに吸い込まれる空気量を従来に比して低減することができ、これにより本来排出されるべき貯蔵室内の昇温された空気の排出量を確保することができ、貯蔵室内で昇温された空気の排出が妨げられることを防止し、冷却性能の保持、向上が図れるようになる。

発明を実施するための最良の形態

0011

以下、本発明に係る放射性廃棄体の自然冷却貯蔵設備の実施形態について、図面を参照して説明する。

0012

[第1実施形態(図1図2)]
図1は本発明の第1実施形態による放射性廃棄体の自然冷却貯蔵設備を示す全体縦断面図であり、図2図1に示した排気ダクトカバー部分の拡大図である。

0013

図1に示すように、本実施形態による放射性廃棄体の自然冷却貯蔵設備では、地下等に設置されたコンクリート製ピット101を備えている。このピット101は例えば全体として略直方体状をなしており、ピット101内の略中央位置に貯蔵室4が形成されている。

0014

ピット101の一側部には、上端位置に外気入口5aを有する縦長な給気ダクト5が形成されている。給気ダクト5は下方に向ってピット101の底部近傍まで延び、さらに底部側の冷却用空気流路である下部横向き流路5bを介して貯蔵室4に連通している。

0015

また、給気ダクト5に対向するピット101の他側部には、給気ダクト5の外気入口3よりも高い位置に排気口6aを有する縦長な排気ダクト6が形成されている。この排気ダクト6は下方に向ってピット101内の貯蔵室4の上端高さ位置まで延び、さらに貯蔵室4の上側に形成された冷却用空気流路である上部横向き流路6bを介して貯蔵室4に連通している。排気ダクト6の上には雨除け用の排気ダクトカバー9が設けられている。

0016

貯蔵室4の周側面側全体は縦壁である周辺スラブで囲まれており、この貯蔵室4の上方には貯蔵室天井3が設けられている。この貯蔵室天井3の上方には、放射性廃棄体等を搬出入するための搬送室102が形成されている。

0017

以上の構成のもとで、放射性廃棄体1が収納された廃棄体収納管2からの発熱を除去するために、大気中より給気ダクト5を通して貯蔵室4に取り込まれた冷却空気を自然対流により廃棄体収納管2の周囲に流通させた後、給気ダクト5と反対側に配置した排気ダクト6を通して放出させるようにしている。

0018

排気ダクト6の空気出口部には風雪避けの排気ダクトカバー7が設置されている。そして、この排気ダクトカバー7は上部には排気ダクトカバー上部開口部8が形成され、貯蔵室内の昇温された空気が排出される。

0019

一方、排気ダクトカバー7の下部には雨、雪などを排出するための排気ダクトカバー下部開口部9が形成されている。この排気ダクトカバー下部開口部9には流動抵抗体10が設けられている。

0020

すなわち、本実施形態では、排気ダクト6の最上部に設けられた排出口6aを覆う排気ダクトカバー7を備え、この排気ダクトカバー7に空気を排出するための上部開口部8と、雨、雪などを排出するための下部開口部9とを形成し、下部開口部9には外部空気の流動抵抗となる流動抵抗体10が設けられている。

0021

図2は、この流動抵抗体10が設けられた排気ダクトカバー7を拡大して示している。図2に示すように、流動抵抗体10は、複数枚傾斜板11aを間隔をあけて配置した鎧窓型流動抵抗体11として構成されている。そして、この鎧窓型流動抵抗体11の傾斜板11aにより、下部開口部9を通過する空気に抵抗を与えるようにしている。

0022

なお、この傾斜板11aには図示しないが、例えばモータギア等により傾斜角度可変構成とすることにより、空気流用を調整可能とすることが可能である。これにより、雨、雪等の降量、また風量等に対応して調節を行い、適切な空気通過流量等を確保することができる。

0023

本実施形態によれば、排気ダクトカバー7の下側に開口部を有する流動抵抗体11を設置したことにより、雨、雪などは溜まらずに排出されるので、本来の機能は維持しつつ、下部開口部9からの空気流入が抑制される。したがって、貯蔵室4内で昇温された空気が上部開口部8から排出される際の吸引作用で外部から引き込まれる空気量が抑制されるので、これによるエネルギー損失が減少して貯蔵室4内で昇温された空気の排出が妨げられることが少なくなり、貯蔵室の冷却性能が向上する。

0024

[第2実施形態(図3図5)]
図3は放射性廃棄体の自然冷却貯蔵設備の第2実施形態を示す縦断面図であり、図4図3のA矢視図である。図5は第2実施形態の変形例を示す図である。なお、第1実施形態と同一構成部分には、図1および図2と同一符号を付して説明を省略する。また、図1は本実施形態においても、そのまま参照する。

0025

図3に示すように、本実施形態では、排気ダクトカバー7の流動抵抗体が、板を格子状に配置した格子型流動抵抗体12として構成されている。

0026

すなわち、図4に示すように、格子型流動抵抗体12は縦横に板を交錯させ、空間部12aの断面積を制限するとともに、流動抵抗を与える構成となっている。

0027

なお、図5に示す変形例では、排気ダクトカバー7の流動抵抗体が、板に複数の孔をあけた多孔板型流動抵抗体板13として構成されている。

0028

この構成においても、空間部13aの断面積を制限するとともに、流動抵抗を与える構成となっている。

0029

さらに、本実施形態では図示省略しているが、金属繊維または樹脂繊維等によって隙間を形成したメッシュ状流動抵抗体として実施することが可能である。

0030

本実施形態によっても、排気ダクトカバー7の下側に開口部を有する流動抵抗体として、格子型流動抵抗体12、多孔板型流動抵抗体板13またはメッシュ上流動抵抗体を設置したことにより、雨、雪などは溜まらずに排出されるので、本来の機能は維持しつつ、下部開口部9からの空気流入が抑制される。

0031

したがって、貯蔵室4内で昇温された空気が上部開口部8から排出される際の吸引作用で外部から引き込まれる空気量が抑制されるので、これによるエネルギー損失が減少して貯蔵室4内で昇温された空気の排出が妨げられることが少なくなり、貯蔵室の冷却性能が向上する。

0032

[第3実施形態(図6)]
図6は放射性廃棄体の自然冷却貯蔵設備の第3実施形態を示す縦断面図である。なお、第1実施形態と同一構成部分には、図1および図2と同一符号を付して説明を省略する。また、図1は本実施形態においても、そのまま参照する。

0033

図6に示すように、本実施形態では、排気ダクトカバー7の下部開口部14の開口面積が、外部空気の流動抵抗になるように、傾斜板15で下方が小さく絞られた擂形の構成とされている。

0034

このような本実施形態によっても、排気ダクトカバー7の下側に開口部を有する流動抵抗体を、傾斜板15で下方が小さく絞られた擂鉢形の構成としたことにより、雨、雪などは溜まらずに排出されるので、本来の機能は維持しつつ、下部開口部9からの空気流入が抑制される。

0035

したがって、貯蔵室4内で昇温された空気が上部開口部8から排出される際の吸引作用で外部から引き込まれる空気量が抑制されるので、これによるエネルギー損失が減少して貯蔵室4内で昇温された空気の排出が妨げられることが少なくなり、貯蔵室の冷却性能が向上する。

0036

なお、本実施形態では、傾斜板15を中実板として示したが、この傾斜板15については、第1実施形態および第2実施形態で示したように、格子状の板、または孔あき板、メッシュ状の板材を適用することが可能である。これにより、さらに複合された構成に基いて複合的効果が奏される。

図面の簡単な説明

0037

本発明に係る放射性廃棄体の自然冷却貯蔵設備の第1実施形態を示す縦断面図。
図1部分拡大断面図(縦断面図)。
本発明に係る放射性廃棄体の自然冷却貯蔵設備の第2実施形態を示す縦断面図。
図3のA矢視図。
本発明に係る放射性廃棄体の自然冷却貯蔵設備の第2実施形態の変形例を示す図。
本発明に係る放射性廃棄体の自然冷却貯蔵設備の第3実施形態を示す縦断面図。

符号の説明

0038

1‥放射性廃棄体、2‥廃棄体収納管、3‥外気入口、4‥貯蔵室、5‥給気ダクト、5a‥外気入口、5b‥下部横向き流路、6‥排気ダクト、6a‥排気口、6b‥上部横向き流路、7‥排気ダクトカバー、8‥上部開口部、9‥下部開口部、10‥流動抵抗体、11‥鎧窓型流動抵抗体、11a‥傾斜板、12‥格子型流動抵抗体、12a‥空間部、13‥多孔板型流動抵抗体板、13a‥空間部、101‥ピット、102‥搬送室。

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