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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-07-19
(45)【発行日】2022-07-27
(54)【発明の名称】収納容器及び集積体
(51)【国際特許分類】
G21F 9/36 20060101AFI20220720BHJP
【ＦＩ】
G21F9/36 501H
G21F9/36 501J
G21F9/36 501A
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2018075386
(22)【出願日】2018-04-10
(65)【公開番号】P2019184421
(43)【公開日】2019-10-24
【審査請求日】2021-02-18
(73)【特許権者】
【識別番号】000000099
【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ
(73)【特許権者】
【識別番号】000198307
【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ建材工業
(74)【代理人】
【識別番号】100083806
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 秀和
(74)【代理人】
【識別番号】100101247
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 俊一
(74)【代理人】
【識別番号】100095500
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 正和
(74)【代理人】
【識別番号】100098327
【弁理士】
【氏名又は名称】高松 俊雄
(72)【発明者】
【氏名】岩本 浩祐
(72)【発明者】
【氏名】出田 武臣
(72)【発明者】
【氏名】石川 温士
(72)【発明者】
【氏名】都知木 邦裕
(72)【発明者】
【氏名】木作 友亮
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 孝三
(72)【発明者】
【氏名】棚橋 功
(72)【発明者】
【氏名】中山 壮一郎
【審査官】後藤 大思
(56)【参考文献】
【文献】特開２００１－１６６０８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０７７５４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－２１１８５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－１３８５４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－２７５３９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－２２０７３６（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０５８５２６４３（ＵＳ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ２１Ｆ ９／００－９／３６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
キャスクを収納する収納容器であって、前記キャスクを内部に配置する筒状体を構成する第１筒状部材と、
前記筒状体を構成し、前記第１筒状部材の下部に設置される第２筒状部材と、
前記第１筒状部材と前記第２筒状部材とを接続する接続部材と、を備え、
前記第２筒状部材は、前記第１筒状部材に対向する面に、第１嵌合穴を有し、
前記第１筒状部材は、前記第２筒状部材に対向する面に、第２嵌合穴を有し、
前記接続部材の形状は、一端が前記第１嵌合穴に嵌合し、他端が前記第２嵌合穴に嵌合する円柱状であり、
前記接続部材を形成する材料は、低降伏点鋼である、
収納容器。
【請求項2】
前記第１筒状部材には、蓋体が取り付けられており、前記第２筒状部材は、前記キャスクを載置する載置領域から離隔している、
請求項１に記載の収納容器。
【請求項3】
前記筒状体の下部に配置され、前記筒状体を支持する基台を備え、前記基台の底面は、地盤側に押圧され結合されている、
請求項２に記載の収納容器。
【請求項4】
前記接続部材は、３つ以上あり、前記３つ以上の接続部材は、前記筒状体の水平面上の外形を規定する鉛直軸を基準として、互いに等間隔の角度位置に配置される、
請求項１～３のいずれか１項に記載の収納容器。
【請求項5】
第１キャスクを収納する第１収納容器と、第２キャスクを収納する第２収納容器と、
第３キャスクを収納する第３収納容器と、を含み、
前記第１収納容器、前記第２収納容器及び前記第３収納容器は、それぞれ、請求項１～４のいずれか１項に記載の収納容器であり、
前記第１収納容器が備える前記筒状体、前記第２収納容器が備える前記筒状体、及び、前記第３収納容器が備える前記筒状体は、それぞれ、６角柱状であり、他の２つの前記筒状体に対面し、ハニカム状に配置される、集積体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、キャスクを収納する収納容器、及び、収納容器を集積した集積体に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、使用済み核燃料集合体を収納するキャスクがある。特許文献１は、このようなキャスクを収納可能とする収納容器を開示している。この収納容器は、筒状体の内側にある収納空間に、略円柱形状のキャスクを立設させて収納する。ここで、キャスクが使用済み核燃料集合体である場合、筒状体が大型化する。そのため、筒状体を、一体としてではなく、複数の部材を鉛直方向に積層した積層体として構成するという対策が取られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１６－２１１８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、筒状体が互いに積層された複数の部材で構成される場合、収納容器に高レベルの地震力などの突発的な外力が加わると、上下の部材同士を接続する部分に大きな荷重がかかる。したがって、このような接続部分に大きな荷重がかかったときに筒状体が損傷しないよう、収納容器の耐久性の向上が望まれている。
【0005】
そこで、本開示は、外力を吸収可能な接続構造を備える収納容器及び集積体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】
【0006】
本開示の一態様に係る収納容器は、キャスクを収納する収納容器であって、キャスクを内部に配置する筒状体を構成する第１筒状部材と、筒状体を構成し、第１筒状部材の下部に設置される第２筒状部材と、第１筒状部材と第２筒状部材とを接続する接続部材と、を備え、第２筒状部材は、第１筒状部材に対向する面に、第１嵌合穴を有し、第１筒状部材は、第２筒状部材に対向する面に、第２嵌合穴を有し、接続部材の形状は、一端が第１嵌合穴に嵌合し、他端が第２嵌合穴に嵌合する円柱状であり、接続部材を形成する材料は、低降伏点鋼である。
【0007】
また、上記の収納容器において、第１筒状部材には、蓋体が取り付けられており、第２筒状部材は、キャスクを載置する載置領域から離隔しているものとしてもよい。上記の収納容器は、筒状体の下部に配置され、筒状体を支持する基台を備え、基台の底面は、地盤側に押圧され結合されているものとしてもよい。また、接続部材は、３つ以上あり、３つ以上の接続部材は、筒状体の水平面上の外形を規定する鉛直軸を基準として、互いに等間隔の角度位置に配置されるものとしてもよい。
【0008】
また、本開示の一態様に係る集積体は、第１キャスクを収納する第１収納容器と、第２キャスクを収納する第２収納容器と、第３キャスクを収納する第３収納容器と、を含み、第１収納容器、第２収納容器及び第３収納容器は、それぞれ、上記の収納容器であり、第１収納容器が備える筒状体、第２収納容器が備える筒状体、及び、第３収納容器が備える筒状体は、それぞれ、６角柱状であり、他の２つの筒状体に対面し、ハニカム状に配置される。
【発明の効果】
【0009】
本開示によれば、外力を吸収可能な接続構造を備える収納容器及び集積体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。ここで、実施形態に示す寸法、材料、その他、具体的な数値等は、例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。また、実質的に同一の機能及び構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、本開示に直接関係のない要素については、図示を省略する。更に、以下の各図では、鉛直方向にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内において、Ｘ軸と、Ｘ軸に垂直な方向にＹ軸とを取る。
【0012】
【0013】
キャスクＣは、例えば、使用済み核燃料集合体を収納する金属製の乾式キャスクである。ここで、使用済み核燃料集合体とは、原子炉での反応を終えた複数の使用済み核燃料棒を連結した集合体をいう。なお、各図では、使用済み核燃料集合体を収納しているキャスクＣの外形を、概略的に全長ＬＣ及び外径ＤＣの円柱で示している。
【0014】
本実施形態に係る収納容器１０は、全体として、鉛直軸ＡＸを中心軸とした略６角柱状の外形を有する。収納容器１０は、内部に形成されている収納空間Ｓ１にキャスクＣを縦置きに収納する。なお、各図では、収納容器１０の外形を、全長Ｌ１、並びに、水平面上の６角形の寸法である二面幅Ｗ１及び対角距離Ｗ２の略６角柱で示している。
【0015】
キャスクＣを収納した収納容器１０は、例えば、屋外の地盤上に設置される。収納容器１０を略６角柱状としているため、地盤への設置時に、複数の収納容器１０を外側面同士で近接あるいは締結させて、いわゆるハニカム構造で集積配置させることができる。
【0016】
収納容器１０は、筒状体１２と、蓋体１４と、基台１６とを備える。ここで、キャスクＣ内の使用済み核燃料集合体からは、微量の中性子線等の放射線が漏出することも懸念される。ただし、微量の放射線の漏出に短期的に暴露されることが問題になることはない。しかし、キャスクＣの周辺では、長期的に暴露されることもあり得ることから、キャスクＣを収納する容器の材質をコンクリートとする場合がある。そこで、本実施形態では、筒状体１２、蓋体１４及び基台１６を構成する主材料は、コンクリートである。収納容器１０は、全体としてコンクリート製となることから、コンクリートオーバパック（ＣＯＰ）とも表現される。
【0017】
筒状体１２は、内側の空間を収納空間Ｓ１とする６角柱状である。筒状体１２は、６角柱の６つの側面からなる外側面１２ａと、円筒状の内側面１２ｂとを有する。なお、各図では、収納空間Ｓ１の形状を、全長Ｌ２及び内径Ｄ２の円筒で示している。筒状体１２の全長Ｌ２は、収納空間Ｓ１の全長に相当する。キャスクＣが筒状体１２に対して同軸状に収納空間Ｓ１内に配置されているとすると、キャスクＣの外壁面と、筒状体１２の内側面１２ｂとの間に、間隔Ｇの隙間空間が生じる。
【0018】
また、筒状体１２は、外側面１２ａを構成する６つの側面上のそれぞれに、水平方向の中央部で鉛直方向に沿って伸びる溝部１２ｃを有する。溝部１２ｃは、複数の収納容器１０を上記のようにハニカム構造で集積配置した際に、隣り合う収納容器１０同士で互いに向かい合うことで、空気の流路となり得る。つまり、収納容器１０をハニカム構造に集積配置した場合、溝部１２ｃは、対面する別の収納容器１０の側面に設けられた溝部１２ｃと対向する。
【0019】
図３は、筒状体１２の分解図である。筒状体１２は、大型のキャスクＣを内部に収納する。また、収納容器１０の材質は、コンクリートである。そのため、筒状体１２が一個体で形成されていると、重量が大きくなるため、例えば、収納容器１０を組み立てる際に、現場にあるクレーンの能力によっては、筒状体１２を持ち上げることができないこともあり得る。そこで、筒状体１２は、例えば、図３に示すように、更に複数の部材の組み合わせで構成されている。
【0020】
筒状体１２は、互いに鉛直方向に積層される複数の筒状部材で構成されている。本実施形態では、筒状体１２は、第１筒状部材１２１、第２筒状部材１２２、第３筒状部材１２３及び第４筒状部材１２４の４つの筒状部材で構成されている。更に、第１筒状部材１２１等の各層は、鉛直方向に沿って分割された複数の部材を組み合わせたものであってもよい。本実施形態では、第１筒状部材１２１は、第１部材１２１ａと第２部材１２１ｂとに２等分されている。同様に、第２筒状部材１２２は、第３部材１２２ａと第４部材１２２ｂとに２等分されている。第３筒状部材１２３は、第５部材１２３ａと第６部材１２３ｂとに２等分されている。第４筒状部材１２４は、第７部材１２４ａと第８部材１２４ｂとに２等分されている。つまり、筒状体１２は、第１部材１２１ａから第８部材１２４ｂまでの計８つの部材で構成されている。第１部材１２１ａと第２部材１２１ｂ等の各部材同士は、ボルト等により接続される。
【0021】
この場合、それぞれの筒状部材における２つの部材同士のつなぎ位置が、図３に示すように、略６角柱の鉛直軸ＡＸを基準として、筒状部材ごとに６０°ずれるように、各部材同士を組み合わせてもよい。これにより、筒状体１２は、つなぎ位置に影響されることなく強度を均一化させることができる。また、筒状部材ごとに６０°ずれる配置に限らず、上下方向に隣接する部材のつなぎ位置が周方向に重ならない配置としてもよい。なお、各筒状部材同士の接続については、以下で詳説する。
【0022】
蓋体１４は、筒状体１２の鉛直方向上部の開口部を覆う平板である。蓋体１４の平面形状は、筒状体１２の外側面１２ａに合わせた６角形である。なお、蓋体１４は、筒状体１２の構成と同様に、鉛直方向に沿って分割された複数の部材を組み合わせたものであってもよい。
【0023】
また、蓋体１４は、第１開口部として、収納空間Ｓ１を流れる空気を収納容器１０の外部に排出するための複数の排出口１４ａを有する。本実施形態の排出口１４ａは、それぞれ、蓋体１４の６つの側面上で、水平方向の中央部で鉛直方向に切り欠かれた切り欠き部である。更なる第１開口部として、筒状体１２の上端には、蓋体１４の排出口１４ａと連続する切り欠き部１２ｄを有してもよい。なお、排出口１４ａは、このような切り欠き部で構成されるものではなく、蓋体１４の外周部近傍で鉛直方向に沿って貫通する貫通孔で構成されるものでもよい。又は、蓋体１４に排出口１４ａを設けることに代えて、筒状体１２の上端部に形成された切り欠き部等の排出口だけが存在するものとしてもよい。
【0024】
また、排出口１４ａや切り欠き部１２ｄが上記例示した位置に設けられている場合、筒状体１２の外側面１２ａに形成されている複数の溝部１２ｃは、それぞれ、排出口１４ａや切り欠き部１２ｄと連続するものとしてもよい。これにより、収納容器１０の外部と収納空間Ｓ１との間で、空気の流通経路が形成されやすくなる。
【0025】
基台１６は、筒状体１２の下方に配置され、筒状体１２を支持する部材である。基台１６の全体形状は、筒状体１２の外形に合わせた略６角柱である。なお、基台１６は、筒状体１２の構成と同様に、鉛直方向又は水平方向等に沿って分割された複数の部材を組み合わせたものであってもよい。
【0026】
また、基台１６は、収納空間Ｓ１と外部とに連通する第２開口部を有する。第２開口部の形状に基づいて、基台１６は、例えば、鉛直方向の長さがＬ４の第１積層部１６ａと、鉛直方向の長さがＬ５の第２積層部１６ｂとの２つの積層部が鉛直方向に積層された部材であると考えることができる。この場合、基台１６の全長Ｌ３は、長さＬ４と長さＬ５とを加えたものとなる。第１積層部１６ａの上面は、基台１６の上面２７に相当する。第１積層部１６ａの下面は、第２積層部１６ｂの上面と一体化されている。第２積層部１６ｂの下面は、基台１６の底面すなわち収納容器１０の底面に相当する。
【0027】
図４は、基台１６上に第３筒状部材１２３までを組み合わせた状態の収納容器１０の平面図である。なお、図４では、キャスクＣの載置位置を二点鎖線円で示している。第１積層部１６ａは、鉛直方向に貫通した、第１貫通孔２０ａと、６つの第２貫通孔２１ａ～２６ａとの２種類の貫通孔を有する。第１貫通孔２０ａは、図４中の破線円で示すように、鉛直軸ＡＸと同軸に形成され、開口径Ｄ３を有する。開口径Ｄ３は、キャスクＣの外径ＤＣよりも小さい。第２貫通孔２１ａ～２６ａは、それぞれ、鉛直軸ＡＸから同一距離で、かつ、鉛直軸ＡＸを基準として等間隔で形成され、開口径Ｄ４を有する。本実施形態では、第２貫通孔２１ａ～２６ａは、それぞれ、鉛直軸ＡＸから基台１６の各外側面に向かう方向に合わせて、６０°間隔で形成されている。なお、第２貫通孔２１ａ～２６ａの個数や位置は、上記例示に限らず、適宜変更しても構わない。
【0028】
図５は、第２積層部１６ｂの水平方向の断面図である。第２積層部１６ｂは、鉛直方向に切られた、それぞれ第１連通空間Ｓ２を形成する６つの第１開口溝２１ｂ～２６ｂと、第２連通空間Ｓ３を形成する第２開口溝２０ｂとの２種類の開口溝を有する。第１開口溝２１ｂ～２６ｂは、それぞれ、鉛直軸ＡＸから基台１６の各外側面に向かう方向に形成され、間隔Ｗ３を有する。間隔Ｗ３は、例えば、第１積層部１６ａに形成されている第２貫通孔２１ａ～２６ａの開口径Ｄ４と同一である。つまり、第１開口溝２１ｂ～２６ｂは、それぞれ、第２貫通孔２１ａ～２６ａに連通する。第２開口溝２０ｂは、鉛直軸ＡＸと同軸に形成される。つまり、第２開口溝２０ｂは、第１貫通孔２０ａに連通する。また、第２開口溝２０ｂは、水平方向で、第１開口溝２１ｂ～２６ｂのぞれぞれと連通する。すなわち、第２積層部１６ｂには、中心側に形成された第２連通空間Ｓ３と、第２連通空間Ｓ３から径方向に外側面まで延伸する第１連通空間Ｓ２とが形成されている。
【0029】
このような基台１６の形状によれば、図２を参照すると、６つの第１開口溝２１ｂ～２６ｂの外部に面する開口から流入した空気は、第１連通空間Ｓ２を通過して、そのうち一方の空気は、第２貫通孔２１ａ～２６ａに導かれて、収納空間Ｓ１内に流入する。また、第１連通空間Ｓ２を通過したうちの他方の空気は、更に第２連通空間Ｓ３を通過して第１貫通孔２０ａに導かれて、収納空間Ｓ１内に流入する。つまり、第２開口部とは、第１貫通孔２０ａ、第２貫通孔２１ａ～２６ａ、第１開口溝２１ｂ～２６ｂ及び第２開口溝２０ｂを含む一連の開口部をいう。
【0030】
載置板３０は、収納空間Ｓ１に面する基台１６の上面２７に、脚部３４を介して設置されている。載置板３０の上面３０ａには、キャスクＣが載置される。載置板３０は、金属製の円板状部材である。載置板３０の外径Ｄ５は、キャスクＣの外径ＤＣよりも大きく、筒状体１２の内径Ｄ２よりも小さい。なお、載置板３０は、基台１６に対して略同軸に設置されるものとする。また、キャスクＣは、載置板３０に対して略同軸に載置されるものとする。載置板３０の厚さＴは、キャスクＣの荷重に耐え得る寸法を有する。
【0031】
脚部３４は、例えば、載置板３０の下面３０ｂの外周部に、鉛直軸ＡＸを基準として等間隔で配置される部材である。つまり、脚部３４は、複数ある。なお、本実施形態では、脚部３４は、６つある。本実施形態では、脚部３４は、載置板３０が基台１６の上面２７上に設置された際には、それぞれ、基台１６に形成されている第２貫通孔２１ａ～２６ａの位置を避けて、上面２７と接触する。また、脚部３４が存在することにより、載置板３０が基台１６の上面２７上に設置された際には、載置板３０の上面３０ａは、基台１６の上面２７から高さＨの位置となる。高さＨを、載置板３０の厚さＴよりも大きく設定することにより、載置板３０の下面３０ｂと基台１６の上面２７との間には、隙間が生じる。また、脚部３４の長手方向の幅Ｗ４は、例えば、キャスクＣの荷重に耐え得ることや、第２貫通孔２１ａ～２６ａの開口を塞がないことなどを条件として決定される。
【0032】
ここで、図２を参照すると、外部から第１連通空間Ｓ２を通過して第２貫通孔２１ａ～２６ａに導かれた空気は、収納空間Ｓ１に流入する。収納空間Ｓ１内の空気は、キャスクＣの外壁面に沿いながら、収納空間Ｓ１内の隙間空間を下方から上方に通過し、最終的に蓋体１４に形成されている排出口１４ａ、又は、筒状体１２に形成されている切り欠き部１２ｄから外部に排出される。したがって、キャスクＣから放出された熱は、収納空間Ｓ１内のこのような空気の流れに沿って、収納空間Ｓ１の外部に放熱される。
【0033】
一方、外部から第２連通空間Ｓ３を通過して第１貫通孔２０ａに導かれた空気は、載置板３０の下面３０ｂと基台１６の上面２７との間の隙間を通過して、収納空間Ｓ１内の隙間空間を下方から上方に通過する空気の流れに合流する。したがって、キャスクＣの底面近傍から放出された熱も、収納空間Ｓ１内の空気の流れに沿って、収納空間Ｓ１の外部に放熱される。
【0034】
次に、収納容器１０に含まれる各要素を接続する構成について説明する。図６は、各要素が互いに接続された状態にある収納容器１０の鉛直方向の断面図である。
【0035】
まず、筒状体１２を構成する各筒状部材同士の鉛直方向すなわち積層方向の接続について説明する。図３及び図６に示すように、互いに鉛直方向で隣接する筒状部材同士は、複数の接続部材を介して接続される。ここで、最上部に設置される第１筒状部材１２１と、第１筒状部材１２１の下部に設置される第２筒状部材１２２とに着目する。第１筒状部材１２１は、第２筒状部材１２２に対向する面に、複数の第２嵌合穴４１ｂを有する。本実施形態では、第２嵌合穴４１ｂは６つ存在する。一方、第２筒状部材１２２は、第１筒状部材１２１に対向する面に、複数の第１嵌合穴４２ａを有する。第２嵌合穴４１ｂと第１嵌合穴４２ａとは、第１筒状部材１２１と第２筒状部材１２２とが互いに積層された状態でそれぞれ同軸上にある。つまり、本実施形態では、第１嵌合穴４２ａも６つ存在する。第２嵌合穴４１ｂ及び第１嵌合穴４２ａの開口形状は、それぞれ円である。また、第２嵌合穴４１ｂと第１嵌合穴４２ａとの開口径は、おおよそ同一である。
【0036】
第１接続部材５１は、収納容器１０内で用いられる接続部材のうち、第１筒状部材１２１と第２筒状部材１２２との接続に用いられるものである。第１接続部材５１は、金属製の円柱状の部材である。第１接続部材５１は、第２嵌合穴４１ｂと第１嵌合穴４２ａとの組の数に合わせて存在する。第１接続部材５１の一端は、第２嵌合穴４１ｂに嵌合する。第１接続部材５１の他端は、第１嵌合穴４２ａに嵌合する。つまり、本実施形態では、第１接続部材５１が６つ存在し、第１接続部材５１の径は、第２嵌合穴４１ｂ及び第１嵌合穴４２ａに嵌合可能な寸法に規定されている。
【0037】
このような複数の第１接続部材５１を用いることで、第１筒状部材１２１と第２筒状部材１２２とは、図６に示すように、鉛直方向において互いに剛に接続される。また、それ以外の第２筒状部材１２２と第３筒状部材１２３との接続、及び、第３筒状部材１２３と第４筒状部材１２４との接続についても、同様の構成で行われる。例えば、第２筒状部材１２２と第３筒状部材１２３との接続に関して、第２筒状部材１２２は、第３筒状部材１２３に対向する面に、６つの第２嵌合穴４２ｂを有する。第３筒状部材１２３は、第２筒状部材１２２に対向する面に、６つの第１嵌合穴４３ａを有する。第２嵌合穴４２ｂと第１嵌合穴４３ａとには、第２接続部材５２が嵌合する。一方、第３筒状部材１２３と第４筒状部材１２４との接続に関して、第３筒状部材１２３は、第４筒状部材１２４に対向する面に、６つの第２嵌合穴４３ｂを有する。第４筒状部材１２４は、第３筒状部材１２３に対向する面に、６つの第１嵌合穴４４ａを有する。第２嵌合穴４３ｂと第１嵌合穴４４ａとには、第３接続部材５３が嵌合する。
【0038】
次に、各筒状部材における第１嵌合穴及び第２嵌合穴の形成位置について説明する。ここでは、一例として、図４を参照して、第３筒状部材１２３の第２筒状部材１２２に対向する面に形成されている第１嵌合穴４３ａの形成位置に着目する。まず、第１嵌合穴４３ａは、強度上、第３筒状部材１２３の鉛直軸ＡＸからの放射方向の肉厚が薄い領域よりも厚い領域に形成されることが望ましい。また、収納容器１０が水平方向のいずれの方向から外力を受けても同等の耐久性を発揮するために、第１嵌合穴４３ａは、鉛直軸ＡＸを基準として等間隔の角度で複数配置されることが望ましい。これらを考慮すると、第１嵌合穴４３ａは、水平面に関して、第３筒状部材１２３の外形の中心を通るそれぞれの対角線上、又は、その対角線の近傍に形成される。本実施形態では、第３筒状部材１２３の水平面上の外形が６角形であるので、第１嵌合穴４３ａは、第３筒状部材１２３の第２筒状部材１２２に対向する面に、６角形の中心である鉛直軸ＡＸを通る３つの対角線に合わせて６つ形成される。ここで、本実施形態では、第３筒状部材１２３は、鉛直方向に沿って第５部材１２３ａと第６部材１２３ｂとに２等分されている。そのため、第５部材１２３ａと第６部材１２３ｂとのつなぎ位置に第１嵌合穴４３ａの形成位置が存在することは望ましくない。そこで、すべての第１嵌合穴４３ａは、鉛直軸ＡＸを基準として、対角線から同一方向に角度θ分ずれた位置に形成されるものとしてもよい。
【0039】
なお、ここでは、第３筒状部材１２３に関して、第１嵌合穴４３ａの形成位置について説明したが、第４筒状部材１２４に対向する面に形成される第２嵌合穴４３ｂの形成位置についても同様である。また、他の筒状部材に形成される第１嵌合穴及び第２嵌合穴の形成位置についても、同様に規定される。さらに、このように規定された、すべての筒状部材に形成されている６つの第１嵌合穴と第２嵌合穴との組は、図６に示すように、それぞれ鉛直方向に沿って同軸上に並ぶものとしてもよい。
【0040】
また、本実施形態では、各筒状部材がそれぞれ鉛直方向に沿って２つの部材に分割されている場合を例示しているため、第１嵌合穴及び第２嵌合穴を、鉛直軸ＡＸを基準として対角線から同一方向に角度θ分ずれた位置に形成されるものとしている。したがって、各筒状部材がそれぞれ複数の部材に分割されていない場合には、第１嵌合穴及び第２嵌合穴を、筒状部材の水平面上の外形の対角線上に形成してもよい。
【0041】
次に、筒状体１２の最上部にある第１筒状部材１２１と、蓋体１４との接続について説明する。図３及び図６に示すように、第１筒状部材１２１と蓋体１４とは、上記の第１接続部材５１～第３接続部材５３と同様の６つの第４接続部材５０を介して接続されてもよい。この場合、第１筒状部材１２１は、蓋体１４に対向する面に、６つの第１嵌合穴４２ａを有する。一方、蓋体１４は、第１筒状部材１２１に対向する面に、６つの嵌合穴４０ｂを有する。第４接続部材５０の一端は、嵌合穴４０ｂに嵌合する。第４接続部材５０の他端は、第１嵌合穴４１ａに嵌合する。ただし、蓋体１４の板厚は、第１筒状部材１２１の鉛直方向の厚みよりも薄いため、嵌合穴４０ｂ及び第１嵌合穴４１ａの深さは、第１筒状部材１２１の第２嵌合穴４１ｂの深さよりも浅くてよい。また、嵌合穴４０ｂ及び第１嵌合穴４１ａの水平面上の形成位置についても、第２嵌合穴４１ｂと同様の形成位置としてよい。
【0042】
次に、筒状体１２の最下部にある第４筒状部材１２４と、基台１６との接続について説明する。図３及び図６に示すように、第４筒状部材１２４と基台１６とは、上記の第１接続部材５１～第３接続部材５３と同様の６つの第５接続部材５４を介して接続されてもよい。この場合、第４筒状部材１２４は、基台１６に対向する面に、６つの第２嵌合穴４４ｂを有する。一方、基台１６は、第４筒状部材１２４に対向する面に、６つの嵌合穴４５ａを有する。第５接続部材５４の一端は、第２嵌合穴４４ｂに嵌合する。第５接続部材５４の他端は、嵌合穴４５ａに嵌合する。また、第２嵌合穴４４ｂ及び嵌合穴４５ａの水平面上の形成位置についても、第４筒状部材１２４の第１嵌合穴４４ａと同様の形成位置としてよい。
【0043】
次に、各接続部材の材質について説明する。鉛直方向を長手方向とする筒状体１２は、４つの筒状部材すなわち第１筒状部材１２１～第４筒状部材１２４を鉛直方向に積層して構成されている。そして、これらの筒状部材を接続する部材として、第１接続部材５１～第３接続部材５３が用いられている。しかし、収納容器１０に高レベルの地震力のような突発的な外力が加わると、筒状部材同士を接続する接続部材に大きな荷重がかかる。この荷重が、筒状部材を構成するコンクリート材の耐久性能を超えた場合、筒状体１２に損傷が生じるおそれがある。そこで、本実施形態では、第１接続部材５１～第３接続部材５３の少なくともいずれかの材質を低降伏点鋼とする。
【0044】
低降伏点鋼とは、普通鋼材と比べて降伏点が低く設定されている鋼材をいう。低降伏点鋼材料としては、例えば、日本国建築基準法に基づく国土交通大臣指定のＬＹ２２５がある。ＬＹ２２５の降伏点は、例えば、応力値が２２５（Ｎ／ｍｍ２）の近傍であるときに生じ得る。他にも、応力値が１００（Ｎ／ｍｍ２）の近傍であるときに生じ得る、同じく国土交通大臣指定のＬＹ１００のような低降伏点鋼材料が知られている。このような低降伏点鋼を用いて形成されている部材は、大きなエネルギー吸収能力を有する。
【0045】
第１接続部材５１～第３接続部材５３のうち、いずれの材質を低降伏点鋼とするかについては、以下のようにいくつかの選択肢がある。収納容器１０が高レベルの地震力を受けた場合、収納容器１０には、地盤に近い基台１６を揺れの基準として、収納容器１０の上方が大きく揺さぶられる、いわゆるロッキングが生じる。そこで、筒状体１２において揺れが大きくなると想定される、上方の接続部材の材質を低降伏点鋼とする。例えば、４つの筒状部材のうち最上部に設置される第１筒状部材１２１と、第１筒状部材１２１の下部に設置される第２筒状部材１２２とを接続する第１接続部材５１の材質を低降伏点鋼としてもよい。この場合、他の筒状部材同士を接続する第２接続部材５２及び第３接続部材５３の材質は、それぞれ普通鋼材とする。このような構成によれば、収納容器１０が高レベルの地震力を受けた場合、それぞれ剛に接続された第２筒状部材１２２よりも下部に位置する部分に対して、第１筒状部材１２１が位相をずらして振動する。そして、第１接続部材５１は、筒状体１２のコンクリート部分が破損する前に塑性変形し、この塑性化により、揺れエネルギーを吸収する。その結果、第１接続部材５１は、低降伏点鋼で形成された接続部材を用いない場合よりも大きな減衰力を発生させることで、第１筒状部材のロッキングを抑制する。
【0046】
また、第１の変形例として、第１接続部材５１の材質を低降伏点鋼とするのに代えて、その下位に位置する、第２筒状部材１２２と、第２筒状部材１２２の下部に設置される第３筒状部材１２３とを接続する第２接続部材５２の材質を低降伏点鋼としてもよい。この場合、第１接続部材５１及び第３接続部材５３の材質が、普通鋼材となる。このような構成によれば、収納容器１０が高レベルの地震力を受けた場合、第２接続部材５２が、地震力に起因する揺れエネルギーを吸収し、大きな減衰力を発生させることになる。
【0047】
また、第２の変形例として、第１接続部材５１の材質を低降伏点鋼とするのに代えて、その最も下位に位置する、第３筒状部材１２３と、第３筒状部材１２３の下部に設置される第４筒状部材１２４とを接続する第３接続部材５３の材質を低降伏点鋼としてもよい。この場合、第１接続部材５１及び第２接続部材５２の材質が、普通鋼材となる。このような構成によれば、収納容器１０が高レベルの地震力を受けた場合、第３接続部材５３が、地震力に起因する揺れエネルギーを吸収し、大きな減衰力を発生させることになる。
【0048】
更に、第３の変形例として、第１接続部材５１～第３接続部材５３のうちの複数又はすべての材質を低降伏点鋼とすることもあり得る。ただし、この場合、それらの接続部材を用いて接続されている第１筒状部材１２１～第３筒状部材１２３が、第４筒状部材１２４よりも下部に位置する部分に対して、それぞれ異なる位相で振動し、所望の減衰力が得られない場合もあり得る。そこで、例えば、第１筒状部材１２１と第２筒状部材１２２とを接続する第１接続部材５１を、大きな減衰力を得るための接続部材と位置付け、その他の接続部材で接続される各面間を、ボルト等により固定してもよい。このような構成によれば、第２筒状部材１２２よりも下部に位置する部分がそれぞれ剛に接続されているとみなされるため、第１接続部材５１は、第１の変形例と同様に作用する。
【0049】
一方、第１筒状部材１２１と蓋体１４との接続に用いられる第４接続部材５０、及び、第４筒状部材１２４と基台１６との接続に用いられる第５接続部材５４の材質は、それぞれ、普通鋼材であっても、低降伏点鋼であってもよい。ただし、第４接続部材５０又は第５接続部材５４が低降伏点鋼で形成される場合には、上記と同様に、その接続部材で接続される面間を、ボルト等により固定してもよい。
【0050】
また、低降伏点鋼により形成されている接続部材を用いた各筒状部材同士の接続を行うのに合わせて、基台１６の底面は、地盤側に押圧され、ボルト等により結合されているものとしてもよい。
【0051】
次に、本実施形態による作用及び効果について説明する。
【0052】
本実施形態に係る収納容器１０は、キャスクＣを内部に配置する筒状体１２を構成する第１筒状部材と、筒状体１２を構成し、第１筒状部材の下部に設置される第２筒状部材とを備える。また、収納容器１０は、第１筒状部材と第２筒状部材とを接続する接続部材を備える。接続部材を形成する材料は、低降伏点鋼である。
【0053】
ここで、筒状体１２を構成する筒状部材は、第１筒状部材と第２筒状部材との２つに限られるものではなく、第１筒状部材と第２筒状部材とは、複数の筒状部材から選択された２つを意味する。また、第１筒状部材及び第２筒状部材は、上記例示した、筒状体１２が４つの筒状部材で構成されている場合の第１筒状部材１２１及び第２筒状部材１２２に限定されない。例えば、上記の例を参照すれば、４つの筒状部材のうちの第２筒状部材１２２が、ここでの第１筒状部材に相当し、一方、第３筒状部材１２３が、ここでの第２筒状部材に相当すると考えることもできる。
【0054】
このような収納容器１０によれば、高レベルの地震力を受けた場合、低降伏点鋼で形成された接続部材が、地震力等の外力を吸収可能な接続構造として、地震力に起因する揺れエネルギーを吸収し、大きな減衰力を発生させる。その結果、収納容器１０は、転倒挙動を抑止することができ、また、筒状体１２のコンクリート部分の破損を抑止することができる。したがって、収納容器１０は、外力に対する耐久性を向上させることができる。
【0055】
また、本実施形態に係る収納容器１０では、第１筒状部材には、蓋体１４が取り付けられている。第２筒状部材は、キャスクＣを載置する載置領域から離隔している。
【0056】
ここで、載置領域とは、キャスクＣが載置される広義の領域をいう。例えば、上記の例を参照すれば、キャスクＣが載置される載置領域は、直接的な載置板３０の上面３０ａではなく、載置板３０自体が載置されている基台１６の上面２７近傍をいう。つまり、例えば、収納容器１０が、基台１６に代えて、より簡易的な基台を採用する場合には、キャスクＣが載置される載置領域は、地盤近傍となることもあり得る。したがって、第２筒状部材が、このようなキャスクＣを載置する載置領域から離隔しているとは、すなわち、第２筒状部材と地盤との間には、第３筒状部材１２３又は第４筒状部材１２４のような他の筒状部材が介在することを意味する。
【0057】
例えば、高レベルの地震力が加えられた場合のロッキングを考慮すると、筒状体１２において最も揺れが大きくなると想定されるのは、蓋体１４が取り付けられている第１筒状部材１２１である。そのため、このような収納容器１０によれば、第１筒状部材１２１の接続に用いられる接続部材の材質を低降伏点鋼とすることになり、その結果、筒状体１２全体としてのエネルギーの吸収効果が最も得られやすくなる。
【0058】
また、本実施形態に係る収納容器１０は、筒状体１２の下部に配置され、筒状体１２を支持する基台１６を備え、基台１６の底面は、地盤側に押圧され結合されているものとしてもよい。
【0059】
このような収納容器１０によれば、収納容器１０の最下部にある基台１６が地盤側に結合されているので、積層された複数の筒状部材のうち基台１６に近い下層の筒状部材が、地盤に対して比較的安定した状態に保たれる。そのため、収納容器１０が外力を受けたときには、基台１６に近い下層の筒状部材に対する、低降伏点鋼で形成された接続部材で接続された筒状部材の相対変位のバラツキが抑えられる。したがって、低降伏点鋼で形成された接続部材による減衰力の低下を抑えることができる。
【0060】
また、本実施形態に係る収納容器１０では、第２筒状部材は、第１筒状部材に対向する面に、第１嵌合穴を有し、第１筒状部材は、第２筒状部材に対向する面に、第２嵌合穴を有するものとしてもよい。また、接続部材の形状は、一端が第１嵌合穴に嵌合し、他端が第２嵌合穴に嵌合する円柱状であるものとしてもよい。
【0061】
例えば、ここでの第１筒状部材が、上記の例でいう第１筒状部材１２１であり、ここでの第２筒状部材が、上記の例でいう第２筒状部材１２２であるとする。この場合、第２筒状部材１２２の第１嵌合穴は、第１嵌合穴４２ａに相当する。第２嵌合穴は、第１筒状部材１２１の第２嵌合穴４１ｂに相当する。また、接続部材は、第１接続部材５１に相当する。
【0062】
このような収納容器１０によれば、円柱状の接続部材が鉛直方向に沿って嵌合されているので、筒状部材同士の横ずれを抑止することができ、特に、水平方向の大きな外力が加えられたときには、効率よくエネルギーの吸収効果を得ることができる。また、収納容器１０によれば、例えば、別途、筒状体１２の外側面１２ａに耐久性を向上させるための補強部材などを設置する必要がないので、収納容器１０の大型化を避け、又は、コストの上昇を抑える点で有利となる。
【0063】
また、本実施形態に係る収納容器１０では、接続部材は、３つ以上あり、３つ以上の接続部材は、筒状体１２の水平面上の外形を規定する鉛直軸を基準として、互いに等間隔の角度位置に配置されるものとしてもよい。
【0064】
このような収納容器１０によれば、水平方向のいずれの方向から外力を受けても、それぞれの接続部材が外力を分散させて受けるので、収納容器１０の耐久性をより向上させることができる。
【0065】
（集積体）
次に、一実施形態に係る集積体について説明する。図７は、本実施形態に係る集積体１００の構成を示す斜視図である。
次に、一実施形態に係る集積体について説明する。図７は、本実施形態に係る集積体１００の構成を示す斜視図である。
【0066】
集積体１００は、上記実施形態に係る複数の収納容器１０を地盤上に集積して配置した収納容器群である。例えば、集積体１００は、互いに隣り合う、第１キャスクを収納する第１収納容器１０ａと、第２キャスクを収納する第２収納容器１０ｂと、第３キャスクを収納する第３収納容器１０ｃとを含むものとする。第１収納容器１０ａ、第２収納容器１０ｂ及び第３収納容器１０ｃは、全体形状が略６角柱状である。そのため、集積体１００では、第１収納容器１０ａが備える筒状体１２、第２収納容器１０ｂが備える筒状体１２、及び、第３収納容器１０ｃが備える筒状体１２は、それぞれ、他の２つの筒状体１２に対面し、ハニカム状に配置される。
【0067】
上記のとおり、収納容器１０において、蓋体１４は複数の排出口１４ａを有し、筒状体１２は外側面１２ａに溝部１２ｃを有する。そのため、複数の収納容器１０が、図７に示すように互いに近接して集積配置された場合でも、隣り合う収納容器１０同士の溝部１２ｃが互いに対向し、空気の流路ＦＰが形成される。
【0068】
このような集積体１００によれば、複数の収納容器１０を外側面同士で近接させて、ハニカム構造で集積配置させることができるので、より少ない占有スペースで多くの収納容器１０を配置することができる。
【0069】
また、集積体１００によれば、外力を吸収可能な接続構造を備える収納容器１０を集積するので、集積体１００全体として複数の収納容器１０を集積させても、外力に対する耐久性を向上させるのに有利となり得る。
【0070】
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【0071】
１０ 収納容器
１２ 筒状体
１６ 基台
１２１ 第１筒状部材
１２２ 第２筒状部材
１２３ 第３筒状部材
１２４ 第４筒状部材
４１ａ，４２ａ，４３ａ，４４ａ 第１嵌合穴
４１ｂ，４２ｂ，４３ｂ，４４ｂ 第２嵌合穴
５１ 第１接続部材
５２ 第２接続部材
５３ 第３接続部材
１００ 集積体
Ｃ キャスク
１２ 筒状体
１６ 基台
１２１ 第１筒状部材
１２２ 第２筒状部材
１２３ 第３筒状部材
１２４ 第４筒状部材
４１ａ，４２ａ，４３ａ，４４ａ 第１嵌合穴
４１ｂ，４２ｂ，４３ｂ，４４ｂ 第２嵌合穴
５１ 第１接続部材
５２ 第２接続部材
５３ 第３接続部材
１００ 集積体
Ｃ キャスク
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】