(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用済燃料の貯蔵又は輸送のために該使用済燃料を収納する使用済燃料容器内に設けられ、使用済燃料を収納するための格子状の複数の区画を備えた使用済燃料容器用バスケット構造体において、
格子状に組み立てられ、互いの間隙によって前記複数の区画を形成する複数のバスケット板と、
内周側で前記複数のバスケット板の外周部を支持固定することにより、前記格子状構造の強度を補強する補強用略円筒部材を設け、
前記補強用略円筒部材の内周側に設けた溝又はスリットに、前記格子状の複数のバスケット板の外周部を挿入支持するとともに、
前記溝又はスリットの下端部を前記補強用略円筒部材の下端部よりも上方に位置させて、前記補強用略円筒部材の下端部にストッパ部を形成し、前記複数のバスケット板の下縁部両端に前記ストッパ部に嵌合するための切り込み部を形成し、前記複数のバスケット板を前記補強用略円筒部材の下端部まで差し込めるように構成したことを特徴とする使用済燃料容器用バスケット構造体。
【請求項２】
請求項１記載の使用済燃料容器用バスケット構造体において、前記複数のバスケット板は、一の方向に向けて互いに平行に揃えられた第１バスケット板群と、前記一の方向と直角な方向に向けて互いに平行に揃えられた第２バスケット板群とを、互いに交互に軸方向に積層配置していることを特徴とする使用済燃料容器用バスケット構造体。
【請求項３】
請求項２記載の使用済燃料容器用バスケット構造体において、前記第１バスケット板群及び前記第２バスケット板群は、互いに直角方向に交差する部分にスリットを備え、そのスリットどうしを係合させることにより、互いに交互に軸方向に積層配置されていることを特徴とする使用済燃料容器用バスケット構造体。
【請求項４】
使用済燃料の貯蔵又は輸送のために該使用済燃料を収納する使用済燃料容器内に設けられ、使用済燃料を収納するための格子状の複数の区画を備えた使用済燃料容器用バスケット構造体において、
格子状に組み立てられ、互いの間隙によって前記複数の区画を形成する複数のバスケット板と、
内周側で前記複数のバスケット板の外周部を支持固定することにより、前記格子状構造の強度を補強する補強用略円筒部材を設け、
前記補強用略円筒部材の内周側に設けた溝又はスリットに、前記格子状の複数のバスケット板の外周部を挿入支持するとともに、
前記複数のバスケット板は、一の方向に向けて互いに平行に揃えられた第１バスケット板群と、前記一の方向と直角な方向に向けて互いに平行に揃えられた第２バスケット板群とを、互いに交互に軸方向に積層配置し、
前記補強用略円筒部材は、軸方向に複数個のピースに分割可能な構造であり、各ピースの軸方向一端側又は他端側に設けた溝に、前記第１バスケット板群又は前記第２バスケット板群のバスケット板の端部に設けた突起部を嵌合させることにより、第１バスケット板群、第２バスケット板群、及び補強用略円筒部材を軸方向に一体化させたことを特徴とする使用済燃料容器用バスケット構造体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として原子力発電所の原子炉炉心から発生する使用済燃料の輸送・貯蔵等に用いる使用済燃料容器に係わり、特に、その内部に設けられ使用済燃料を収納する使用済燃料容器用バスケット構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原子力発電施設内の原子炉炉心で一定期間使用されて使用済となった燃料は、炉心より取り出されて使用済燃料プール等に一時保管される。この所定の冷却期間が終了した燃料は、ウラン及びプルトニウム等の再使用可能な核燃料物質を回収して再利用するため、再処理工場に搬出されて所定の再処理が行われる。このとき、再処理工場建設の遅延等の背景の下、使用済燃料の発生量が再処理能力を超えて発生する可能性が生じてきている。そこで、再処理を施す工程の前に、エネルギー資源である使用済燃料を一時的に保管・備蓄しておくことにより、原子燃料サイクルに柔軟性を持たせることが計画されている。
【０００３】
原子力発電所の敷地内もしくは敷地外にて使用済燃料を安定保管する方法としては、金属キャスク貯蔵、ボールト貯蔵、サイロ貯蔵、コンクリートキャスク貯蔵等の乾式貯蔵方法と、水プールの湿式貯蔵方式とがあるが、コスト低減及び長期にわたる安定貯蔵等の観点から、現在、乾式貯蔵、特に金属キャスク貯蔵が注目されている。
【０００４】
金属キャスク貯蔵方式は、使用済燃料容器（キャスク）の内部に、使用済燃料集合体を収納するための格子状の複数の区画を備えた使用済燃料容器用バスケット構造体を配置し、これによって使用済燃料集合体を１体毎に仕切りつつ収納するようになっている。
【０００５】
このとき、バスケット構造体は、燃料集合体に装荷された核燃料物質からの放熱を使用済燃料容器へ伝熱する役割や、核燃料物質から発される放射線を吸収して臨界を防ぐ役割を持つ。このため、バスケット構造体を構成する材料には、例えば、通常、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属材料に硼素等の中性子吸収剤が添加された材料が使用されている。
さらに、上記臨界防止という観点からは、バスケット構造体は、使用済燃料容器がいかなる姿勢となる場合においても燃料集合体どうしを確実に仕切ることができ、また仮に何らかの理由で使用済燃料容器に大きな外力が作用し衝撃荷重が加わった状態を仮想した場合にも、燃料集合体及び自重を十分に支えうる構造・強度を有している必要がある。
このようなバスケット構造体の例としては、例えば、特開平2-293698号公報や、特開平6-094892号公報に記載のものがある。
【０００６】
特開平2-293698号公報に記載のバスケット構造体では、前記複数の区画に対応する複数の開口部を形成した円盤部材（ディスク）及び半円盤部材（スリーブ）を軸方向に多数配置し、隣接する円盤部材（又は半円盤部材、以下同様）間の間隙ごとに間隔保持用のスペーサを介在させ、周方向４箇所において各スペーサ内を貫通するように４本のロッド部材を設けている。そして、ロッド部材の両端部にそれぞれ設けたボルト部を、前記多数の円盤部材のうち軸方向両端に位置する２つの円盤部材を貫通するようにしてそれらの外方に露出させ、その露出した２つのボルト部をナットで締め上げて締結することにより、前記多数の円盤部材及び多数のスペーサを強固に固定して１つの構造体に組み立てるようになっている。
【０００７】
特開平6-094892号公報に記載のバスケット構造体では、一の方向に向けて互いに平行に揃えられた複数のバスケット板からなる第１バスケット板群と、前記一の方向と直角な方向に向けて互いに平行に揃えられた複数のバスケット板からなる第２バスケット板群とを、互いに交互に上下方向に積層配置して格子状に組み立て、各バスケット板どうしの間隙によって前記複数の区画を形成する。そして、前記積層構造の各段（すなわち軸方向複数箇所）において、第１のバスケット板群あるいは第２のバスケット板群の両端部に、略部分円弧状の１対の水平補強プレートを固定するとともに、さらに格子状の外周部における周方向複数箇所に軸方向全長にわたる連結部材を配設し、この連結部材にすべての前記第１バスケット板群及び前記第２バスケット板群をボルトにて締結固定することにより、全体を強固に固定して１つの構造体に組み立てるようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術には以下の課題が存在する。
【０００９】
特開平2-293698号公報に記載の従来技術では、多数の円盤部材間にスペーサを介在させ、それを４本のロッド部材が貫通し、ボルト締結して固定するという構造のため、部品点数が非常に多くなるとともに、組み立て作業が煩雑で多大な労力を要する。また、円盤部材に正方形の開口部を多数形成する構造のため、それら部材の強度上、開口部どうしの間の距離（ピッチ）を比較的大きくとらざるを得ず、単位面積あたり区画数が少なくなるという課題もある。
【００１０】
また、特開平6-094892号公報に記載の従来技術では、各段ごとに１対の水平補強プレートを配設する必要があるとともに、周方向複数箇所に連結部材を配設してその連結部材に全バスケット板群をボルト固定する必要があり、部品点数が非常に多くなるとともに組み立て作業が煩雑で多大な労力を要する。
【００１１】
本発明の第１の目的は、部品点数を低減できる使用済燃料容器用バスケット構造体を提供することにある。
【００１２】
本発明の第２の目的は、組み立て作業の簡素化を図れる使用済燃料容器用バスケット構造体を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
（１）上記第１及び第２の目的を達成するために、本発明は、使用済燃料の貯蔵又は輸送のために該使用済燃料を収納する使用済燃料容器内に設けられ、使用済燃料を収納するための格子状の複数の区画を備えた使用済燃料容器用バスケット構造体において、格子状に組み立てられ、互いの間隙によって前記複数の区画を形成する複数のバスケット板と、内周側で前記複数のバスケット板の外周部を支持固定することにより、前記格子状構造の強度を補強する補強用略円筒部材を設け、前記補強用略円筒部材の内周側に設けた溝又はスリットに、前記格子状の複数のバスケット板の外周部を挿入支持するとともに、前記溝又はスリットの下端部を前記補強用略円筒部材の下端部よりも上方に位置させて、前記補強用略円筒部材の下端部にストッパ部を形成し、前記複数のバスケット板の下縁部両端に前記ストッパ部に嵌合するための切り込み部を形成し、前記複数のバスケット板を前記補強用略円筒部材の下端部まで差し込めるように構成したものとする。
【００１４】
本発明においては、格子状に組み立てられた複数のバスケット板の外周部を、補強用略円筒部材で支持固定することにより、格子状構造の最も強度的に弱い外周部を支持してその強度を十分に確保することができる。そして、このような構造とすることにより、構造材としての部品点数は、格子状構造の複数のバスケット板と、補強用略円筒部材だけで足り、従来構造よりも大幅に低減することができる。
【００１６】
また、スリット又は溝に格子状構造を挿入して互いに結合させる構造とすることにより、従来構造のようなボルト締結や溶接作業を行わなくても強固な剛構造体を実現でき、区画を形成するバスケット板の変形を確実に防止することができる。したがって、従来構造と同等の強度剛性を確保しつつ、組み立て作業をより簡素化することができる。
【００１７】
（２）上記（１）において、また好ましくは、前記複数のバスケット板は、一の方向に向けて互いに平行に揃えられた第１バスケット板群と、前記一の方向と直角な方向に向けて互いに平行に揃えられた第２バスケット板群とを、互いに交互に軸方向に積層配置している。
【００１８】
これにより、燃料集合体を収納する区画を確実に矩形に保つ構造を簡単に実現することができる。
【００１９】
（３）上記（２）において、さらに好ましくは、前記第１バスケット板群及び前記第２バスケット板群は、互いに直角方向に交差する部分にスリットを備え、そのスリットどうしを係合させることにより、互いに交互に軸方向に積層配置されている。
【００２０】
これにより、複数のバスケット板を格子状に組み立てる時も、一方のバスケット板群のスリットに他方のバスケット板群のスリットを差し込み係合させていくだけで簡単に軸方向（例えば上下方向）への積層構造を実現することができる。これにより、さらに組み立て作業を簡素化することができる。
【００２１】
（４）また、上記第１及び第２の目的を達成するために、本発明は、使用済燃料の貯蔵又は輸送のために該使用済燃料を収納する使用済燃料容器内に設けられ、使用済燃料を収納するための格子状の複数の区画を備えた使用済燃料容器用バスケット構造体において、格子状に組み立てられ、互いの間隙によって前記複数の区画を形成する複数のバスケット板と、内周側で前記複数のバスケット板の外周部を支持固定することにより、前記格子状構造の強度を補強する補強用略円筒部材を設け、前記補強用略円筒部材の内周側に設けた溝又はスリットに、前記格子状の複数のバスケット板の外周部を挿入支持するとともに、前記複数のバスケット板は、一の方向に向けて互いに平行に揃えられた第１バスケット板群と、前記一の方向と直角な方向に向けて互いに平行に揃えられた第２バスケット板群とを、互いに交互に軸方向に積層配置し、前記補強用略円筒部材は、軸方向に複数個のピースに分割可能な構造であり、各ピースの軸方向一端側又は他端側に設けた溝に、前記第１バスケット板群又は前記第２バスケット板群のバスケット板の端部に設けた突起部を嵌合させることにより、第１バスケット板群、第２バスケット板群、及び補強用略円筒部材を軸方向に一体化させたものとする。
これにより上記（１）で述べたように、部品点数を低減できるとともに、組み立て作業を簡素化できる。
また、仮に何らかの理由で使用済燃料容器に大きな外力が作用しバスケット構造体に軸方向の衝撃荷重が加わった状態を仮想した場合にも、各バスケット板の重量を各々の突起部を介して対応する補強用略円筒部材のピースでそれぞれ受けることができ、軸方向最一端側（例えば最上段）や軸方向最他端側（例えば最下段）のバスケット板へ荷重を伝達させないようにすることができる。したがって、各バスケット板の薄肉化が図れるので、使用済燃料容器１体における収納体数を増やすことができる効果がある。
【００２２】
これにより、仮に何らかの理由で使用済燃料容器に大きな外力が作用しバスケット構造体に軸方向の衝撃荷重が加わった状態を仮想した場合にも、各バスケット板の重量を各々の突起部を介して対応する補強用略円筒部材のピースでそれぞれ受けることができ、軸方向最一端側（例えば最上段）や軸方向最他端側（例えば最下段）のバスケット板へ荷重を伝達させないようにすることができる。したがって、各バスケット板の薄肉化が図れるので、使用済燃料容器１体における収納体数を増やすことができる効果がある。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２４】
図１は、本実施形態によるバスケット構造体の構造を表す分解斜視図である。
【００２５】
図１において、本実施形態によるバスケット構造体は、使用済燃料集合体（図示せず）の貯蔵又は輸送のために燃料集合体を収納する使用済燃料容器（例えばキャスク）内に設けられるものであり、格子状に組み立てられ、互いの間隙によって、使用済燃料集合体を収納するための格子状の複数の区画（図示せず）を形成する複数のバスケット板１１ａ〜ｄ，１２ａ〜ｄ，１３ａ〜ｄ等と、内周側で複数のバスケット板１１ａ，１２ａ，１３ａの外周部を支持固定することにより、格子状構造１の強度を補強する略円筒形状のサポートリブ２とを有している。
【００２６】
バスケット板１１ａ〜ｄ，１２ａ〜ｄ，１３ａ〜ｄ等は、図１には煩雑を避けるためこの３段構造しか示さないが、実際はバスケット板１１ａ〜ｄのさらに下方に同様の構造で積層した４段以上の多段構造となっている。また各段４枚のみでなく３枚やあるいは５枚以上の配置でも良いことは言うまでもない。以下適宜、これらをすべて含んだ形で、単に「バスケット板１１ａ〜ｄ，１２ａ〜ｄ，１３ａ〜ｄ」のように称する。
【００２７】
これらバスケット板１１ａ〜ｄ，１２ａ〜ｄ，１３ａ〜ｄは、上方から下方へ向かって、一の方向（例えば縦方向、以下同様）に向けて互いに平行に揃えられた最上段の縦バスケット板群１３、一の方向と直角な方向（例えば横方向、以下同様）に向けて互いに平行に揃えられた横バスケット板群１２、縦バスケット板群１１、横バスケット板群１２、…横バスケット板群１２、縦バスケット板群１１、一の方向と直角な方向に向けて互いに平行に揃えられた最下段の横バスケット板群（図示せず）というように、直角に交差するような縦・横バスケット板群を互いに交互に軸方向（この場合は上下方向）に積層配置されている。
【００２８】
そして、最上段のバスケット板群１３を構成するバスケット板１３ａ〜ｄ及び最下段のバスケット板群を構成するバスケット板（図示せず）を除き、それ以外のバスケット板群１１，１２等を構成するバスケット板１１ａ〜ｄ，１２ａ〜ｄの軸方向寸法（この場合上下方向高さ）Ｈはすべて同一となっている（図１参照）。最上段のバスケット板群１３を構成するバスケット板１３ａ〜ｄ及び最下段のバスケット板群（図示せず）を構成するバスケット板（同）の軸方向寸法は、例えばその半分の（１／２）Ｈとなっている。
このとき、例えば縦バスケット板群１１とその上部に配置される横バスケット板群１２とは、互いに直角方向に交差する部分に上スリット３１又は下スリット３２をそれぞれ備えており、図１に示すようにそれらスリット３１，３２どうしを係合させることにより、互いに交互に軸方向に積層されている。その他の隣接バスケット板群にも同様の係合関係となるスリットが設けられており、互いに係合させることによって積層されている。
【００２９】
但し、最上段のバスケット板群１３のバスケット板１３ａ〜ｄには下スリット３２のみが設けられ、最下段のバスケット板群のバスケット板には上スリット３１のみが設けられている。また、最上段・最下段のバスケット板群のバスケット板高さは（１／２）Ｈとなっている。以下適宜、以上説明した各種上スリット及び下スリットをすべて含んだ形で、単に「スリット３１，３２」のように称する。
【００３０】
これらスリット３１，３２は、燃料集合体を収納する１区画分に対応したピッチで設けられており、そのスリット深さは、互いに係合する２つのスリット３１，３２の深さを合計して対応するバスケット板の高さの約１／２になるように定められている（但し最上段・最下段のバスケット板群については別に後述）。例えばバスケット板群１１とバスケット板群１２とのスリット係合構造を例にとって説明すると、バスケット板１１ａ〜ｄ等の上スリット３１の深さｄ1（図１参照）と、バスケット板１２ａ〜ｄ等の下スリット３２の深さｄ2（図１参照）との合計ｄ1＋ｄ2≒（１／２）Ｈとなっている。図１ではｄ1＝ｄ2≒（１／４）Ｈとして例を示している。最上段・最下段以外の他のバスケット板群のスリット３１，３２も同様の構造となっている。
【００３１】
なお、最上段・最下段のバスケット板群のバスケット板高さは前述のように（１／２）Ｈであり、スリット深さは（１／４）Ｈとなっている。したがって、言い換えれば、最上段のバスケット板群１３のバスケット板１３ａ〜ｄは、例えばバスケット板群１１のバスケット板１１ａ〜ｄの下半分１１ａL〜ｄL（上半分との仮想境界を２点鎖線で示す、図１参照）と略同一形状・寸法となっており、最下段のバスケット板群のバスケット板は、例えばバスケット板群１２のバスケット板１２ａ〜ｄの上半分１２ａU〜ｄU（下半分との仮想境界を２点鎖線で示す、図１参照）と略同一形状・寸法となっている。
【００３２】
なお、バスケット板１１ａ〜ｄ，１２ａ〜ｄ，１３ａ〜ｄは、例えばボロン添加ステンレス等の中性子吸収材を含む物質で形成されており、これによって各燃料集合体を仕切る機能に加え前述した臨界防止機能を併せ持つようになっている。
【００３３】
一方、サポートリブ２は、金属製であり、その略円筒形状の内周側（内周面）のバスケット板１１ａ〜ｄ，１２ａ〜ｄ，１３ａ〜ｄ両端部に対応する位置（周方向１６ヶ所）には、それらバスケット板１１ａ〜ｄ，１２ａ〜ｄ，１３ａ〜ｄの厚さｔ（図１参照）にほぼ相当する幅ｗ（同）の溝３３ａ〜ｐが設けられ、これら複数の溝３３ａ〜ｐに格子状に組み立てられる複数のバスケット板１１ａ〜ｄ，１２ａ〜ｄ，１３ａ〜ｄの両端部（言い換えれば格子状構造１の外周部）が挿入支持されるようになっている（詳細は後述）。
【００３４】
なお、以上において、サポートリブ２が、特許請求の範囲各項記載の、内周側で複数のバスケット板の外周部を支持固定することにより、格子状構造の強度を補強する補強用略円筒部材を構成する。
【００３５】
また、最上段のバスケット板群１３及び縦バスケット板群１１が、一の方向に向けて互いに平行に揃えられた第１バスケット板群を構成し、最下段のバスケット板群及び横バスケット板群１２が、一の方向と直角な方向に向けて互いに平行に揃えられた第２バスケット板群を構成する。
【００３６】
以上のような構造の本実施形態のバスケット構造体を組み立てる作業は、以下のようにして行う。
【００３７】
まず、最下段のバスケット板群の各バスケット板（前述のように横バスケット板群１２のバスケット板１２ａ〜ｄの上半分１２ａU〜ｄUと略同一形状・寸法である）を、その両端部を、対応するサポートリブ２の内周側の溝３３ａ〜ｄ，ｉ〜ｌに（互いに平行な関係が維持されるように）上方から差し込むようにして挿入し、そのまま下方へスライドさせて、サポートリブ２内の軸方向所定位置に配置する。
【００３８】
次に、その上部に縦バスケット板群１１を、上記同様にその両端部を対応する溝３３ｅ〜ｈ，ｍ〜ｐに上方から差し込むようにして挿入する。このとき、前述したように、バスケット板１１ａ〜ｄを、上記最下段のバスケット板群の各バスケット板と直交するように挿入し、そのままサポートリブ２の下方へスライドさせる。そして、最下段のバスケット板群の各バスケット板にそれぞれ設けた各上スリット３１に、縦バスケット板群１１のバスケット板１１ａ〜ｄの下スリット３２を差し込んで係合させ、スリット３１，３２の奥側端部どうしが接触するまで縦バスケット板群１１のバスケット板１１ａ〜ｄを下方へ差し込んで配置する。これにより、縦バスケット板群１１のバスケット板１１ａ〜ｄの上縁部が、最下段のバスケット板群の各バスケット板の上縁よりもＨ／２だ上方に位置するような状態で、これら２つによる部分格子状構造が形成され、最下段のバスケット板群の各バスケット板が存在する高さＨ／２分は、燃料集合体が収納される区画が形成されたことになる。
【００３９】
その後、上記部分格子状構造のさらに上部に、横バスケット板群１２を、上記同様に縦バスケット板群１１の各バスケット板１１ａ〜ｄと直交するようにしつつ両端部を対応する溝３３ａ〜ｄ，ｉ〜ｌに上方から差し込んで挿入し、下方へスライドさせる。そして、縦バスケット板群の各バスケット板１１ａ〜ｄにそれぞれ設けた各上スリット３１に、上記同様、横バスケット板群１２の各バスケット板１２ａ〜ｄの下スリット３２を差し込んで係合させる。これにより、横バスケット板群１２のバスケット板１２ａ〜ｄの上縁部が、縦バスケット板群１１の各バスケット板１１ａ〜ｄの上縁よりもＨ／２だ上方に位置するような状態で、最下段のバスケット板群、その上部の縦バスケット板群１１、及びその上部の横バスケット板群１２の３つによる部分格子状構造が形成され、高さＨ分の燃料集合体が収納される区画が形成される。
【００４０】
これ以降、上記同様にして、縦バスケット板群１１の各バスケット板１１ａ〜ｄを１段差し込み、次に横バスケット板群１２の各バスケット板１２ａ〜ｄを１段差し込むという作業を交互に繰り返す。
【００４１】
そして、最上段のすぐ下方に隣接する（すなわち２段目）の横バスケット板群１２の各バスケット板１２ａ〜ｄの配置が終了した後、そのさらに上部に、最上段バスケット板群１３を、上記同様に横バスケット板群１２の各バスケット板１１２ａ〜ｄと直交するようにしつつ両端部を対応する溝３３ｅ〜ｈ，ｍ〜ｐに上方から差し込んで挿入し、横バスケット板群１２の各バスケット板１２ａ〜ｄにそれぞれ設けた各上スリット３１に、最上段バスケット板群１３の各バスケット板１３ａ〜ｄの下スリット３２を差し込んで係合させる。
これにより、最上段バスケット板群１３のバスケット板１３ａ〜ｄの上縁部は、横スケット板群１２の各バスケット板１２ａ〜ｄの上縁位置と等しくなり、最上段のバスケット板群１３、その下部の横バスケット板群１２、その下部の縦バスケット板群１１、…、横バスケット板群１２、縦バスケット板群１１、及び最下段バスケット板群という全バスケット板群による格子状構造１が完成する。すなわち、１つの燃料集合体の軸方向有効長高さ分の燃料集合体収納用の区画が完成し、各区画は多数の縦横バスケット板によって四方を仕切られ、かつどの区画も同一高さのバスケット板に囲まれることになる。
【００４２】
以上のように構成した本実施形態のバスケット構造体によれば、以下のような効果を得る。
【００４３】
（１）部品点数の低減
本実施形態のバスケット構造体によれば、各々のバスケット板１１ａ〜ｄ，１２ａ〜ｄ，１３ａ〜ｄはサポートリブ２及び直交する他のバスケット板によりその位置を固定されるため、燃料集合体の収納領域を矩形に保ちつつ、全体の体系を剛構造にすることが可能となる。特に、格子状に組み立てられた複数のバスケット板１１ａ〜ｄ，１２ａ〜ｄ，１３ａ〜ｄ等からなる格子状構造１の外周部を、略円筒形状のサポートリブ２で支持固定することにより、格子状構造１の最も強度的に弱い外周部を支持してその強度を十分に確保することができる。
【００４４】
そして、このような構造とすることにより、部品点数は、格子状構造１を構成する複数のバスケット板１１ａ〜ｄ，１２ａ〜ｄ，１３ａ〜ｄ等と、サポートリブ２だけで足りる。したがって、多数の円盤部材間にスペーサを介在させ、それを４本のロッド部材が貫通し、ボルト締結して固定する上記特開平2-293698号公報に記載の従来構造や、各段ごとに１対の水平補強プレートを配設する必要があるとともに、周方向複数箇所に連結部材を配設してその連結部材に全バスケット板群をボルト固定する特開平6-094892号公報に記載の従来構造に比べて、部品点数を大幅に低減することができる。また、これにより軽量化を図れるので、使用済燃料容器全体での軽量化も実現できる。
さらに、サポートリブ２は使用済燃料集合体群の周囲を取り囲むこととなるので、従来使用済燃料容器側で行っていた放射線遮蔽機能をサポートリブ２に併せて持たせることができる。したがって、容器側の放射線遮蔽材を省略することが可能となり、この場合、さらに部品点数を低減できる。
【００４５】
（２）組み立て作業の簡素化
また、サポートリブ２上方から各バスケット板１１ａ〜ｄ，１２ａ〜ｄ，１３ａ〜ｄを縦方向又は横方向と交互に挿入した後、一方のバスケット板群の上スリット３１に他方のバスケット板群の下スリット３２を差し込み係合させていくだけで、燃料集合体を収納する区画を確実に矩形に保てる上下積層構造である格子状構造１を容易に形成できる。このとき、この格子状構造１が溝３３を介してサポートリブ２に結合する構造であることから、上記２つの従来構造のようなボルト締結や溶接作業を行わなくても強固な剛構造体を実現でき、区画を形成するバスケット板１１ａ〜ｄ，１２ａ〜ｄ，１３ａ〜ｄの変形を確実に防止することができる。すなわち、従来構造と同等の強度剛性を確保しつつ組み立て作業をより簡素化することができる。
【００４６】
なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その技術思想の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変形が可能である。以下、その変形例を順次説明する。
【００４７】
▲１▼サポートリブ上方・下方にストッパを設けた構造
図２（ａ）は、この変形例によるバスケット構造体の組み立て途中の構造を表す図１と類似の一部破断分解斜視図であり、図２（ｂ）はその完成後の構造を表す斜視図である。
【００４８】
これら図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、この変形例は、サポートリブ２の溝３３ａ〜ｐの上端部近傍（すなわち最上段のバスケット板群１３の上方）に溶接又はボルト締めによるストッパ部材４１を設けると共に、溝３３ａ〜ｐの下端部の位置をサポートリブ２の下端面２ａよりも若干上方にする（言い換えればサポートリブ下端面２ａ近傍を溝加工せず残す）ことによりサポートリブ２の溝３３ａ〜ｐの下端部近傍（すなわち最下段のバスケット板群１４（後述）の下方にストッパ部４２を形成したものである。
【００４９】
本変形例においては、図２（ａ）に示すように、格子状構造１は、上記実施形態とほぼ同様の最上段バスケット板群１３、横バスケット板群１２、縦バスケット板群１１、及び最下段バスケット板群１４の４つのバスケット板群で構成されている。
【００５０】
最下段のバスケット板群１４のバスケット板１４ａ〜ｄには上スリット３１のみが設けられ、各バスケット板１４ａ〜ｄの高さは（１／２）Ｈとなっている。この上スリット３１は、燃料集合体を収納する１区画分に対応したピッチで設けられており、そのスリット深さは（１／４）Ｈとなっている。また、各バスケット板１４ａ〜ｄの下縁部両端には、上述した溝３３ａ〜ｄ，ｉ〜ｌ下端部に形成されたストッパ部４２に嵌合するための切り込み部３４が形成されている。なお、下から２段目の縦バスケット板群１１の各バスケット板１１ａ〜ｄの下縁部両端にも、上記同様、溝３３ｅ〜ｈ，ｍ〜ｐ下端部に形成されたストッパ部４２に嵌合するための切り込み部３４が形成されている。これら切り込み部３４によって、最下段のバスケット板群１４のバスケット板１４ａ〜ｄ及びその上の段の縦バスケット板群１１の各バスケット板１１ａ〜ｄを、サポートリブ２の下端部まで差し込めるようになっている。
【００５１】
図２（ａ）及び図２（ｂ）より明らかなように、この変形例においては、最下段のバスケット板群１４、その上部の縦バスケット板群１１、その上部の横バスケット板群１２、最上段バスケット板群１３という順序で順次溝３３ａ〜ｌを介しサポートリブ２内周側に挿入配置し格子状構造１を完成させた後、最後に溝３３ａ〜ｐの上端部近傍に溶接又はボルト締めによるストッパ部材４１を設ける。
【００５２】
本変形例においては、上記実施形態に比べれば、ストッパ部材４１の溶接やボルト締め等が必要になる分構造が若干複雑化するが、格子状構造となっている４つのバスケット板群１３，１２，１１，１４とサポートリブ２とを一体にしてハンドリングしたい場合等において、各バスケット板１３ａ〜ｄ，１２ａ〜ｄ，１１ａ〜ｄ，１４ａ〜ｄの荷重をストッパ４１で受け、一体でつり上げることが可能となる効果がある。
【００５３】
また、ストッパ部４２は、臨界防止の観点からみて燃料集合体の上端部・下端部でバスケット板が必ずしも必要でない場合に特に好適であり、切り込み部３４を設けた分不要なバスケット材分の質量を低減できるという効果がある。
【００５４】
なお、ストッパ部４２に代えて、上記ストッパ部材４１と同様の部材を設けても良いことは言うまでもない。
【００５５】
▲２▼サポートリブ上方のストッパをリンク部材で代用した構造
図３（ａ）は、この変形例によるバスケット構造体の組み立て途中の構造を表す一部破断分解斜視図であり、図３（ｂ）はその完成後の構造を表す斜視図である。
【００５６】
これら図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、上記変形例▲１▼の構造において、溶接又はボルト締めによってストッパ部材４１を設けたのに代えて、サポートリブ２の上部に溝のない短長サポートリブ（サポートリング)２０を固定したものである。なお、サポートリング２０の回転を拘束するため、このサポートリング２０とサポートリブ２とは図示しない連結部材を介して結合されている。
【００５７】
図３（ａ）及び図３（ｂ）より明らかなように、この変形例においては、最下段のバスケット板群１４、その上部の縦バスケット板群１１、その上部の横バスケット板群１２、最上段バスケット板群１３という順序で順次溝３３ａ〜ｌを介しサポートリブ２内周側に挿入配置し格子状構造１を完成させた後、サポートリング２０を溶接又はボルト締めによってサポートリブ２上部に固定し、これらを連結部材で結合させる。
【００５８】
ところで、この種の使用済燃料容器においては、仮に何らかの理由で使用済燃料容器に大きな外力が作用しバスケット構造体に軸方向の衝撃荷重が加わった状態を仮想した場合にも、構造上十分な安全強度を持つことが重要である。そこで、このような衝撃荷重を仮想したときに上記図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す構造ではサポートリング２０における荷重受け面積が十分でない可能性がある場合には、図３（ｃ）に示すように、サポートリング２０の径方向内側に、その下端面が最上段バスケット板群１３のバスケット板１３ａ〜ｄ及び２段目の横バスケット板群１２のバスケット板１２ａ〜ｄの上面に当接可能なようにストッパ部材４３を溶接等により固定し、これによってサポートリング２０における荷重受け面積を増やしても良い。
【００５９】
▲３▼サポートリブを軸方向複数個に分割可能とした構造
図４（ａ）は、この変形例によるバスケット構造体の組み立て途中の様子を表す分解斜視図であり、図４（ｂ）はその完成後の構造を表す斜視図である。
【００６０】
これら図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、この変形例では、サポートリブ２は、軸方向に複数個のピース２１，２２，２３（すなわち最下段の１個のピース２１、最上段の１個のピース２３、及びこれらの中間に積層配置される１１個のピース２２Ａ，２２Ｂ）に分割可能な構造となっている。
【００６１】
最下段の１個のピース２１には、その軸方向一端側（この場合上端側）に、最下段のバスケット板群１４の各バスケット板１４ａ〜ｄに対応した位置８箇所に平行な溝３５ａ〜ｈが形成されている。
【００６２】
最上段の１個のピース２３には、その軸方向他端側（この場合下端側）に、最上段のバスケット板群１３（図示せず、前述の図２、図３等を参照）の各バスケット板１３ａ〜ｄ（同）に対応した位置８箇所に平行な溝３８ａ〜ｈ（図４（ｂ）に一部のみ図示）が形成されている。
【００６３】
中間部の１１個のピース２２は、互いに周方向位置が異なる６個のピース２２Ａ及び５個のピース２２Ｂから構成されており、これらピース２２Ａとピース２２Ｂとが交互に上下積層配置されている。これらピース２２Ａとピース２２Ｂは構造自体は実質的には全く同一であるが、図４（ａ）に示すように、周方向位置が９０°異なるようにして配置されている。
【００６４】
ピース２２Ａは、軸方向一端側（この場合上端側）に、縦バスケット板群１１の各バスケット板１１ａ〜ｄ（又は最上段バスケット板群１３の各バスケット板１３ａ〜ｄ）に対応した位置８箇所に平行な溝３６ａ〜ｈが形成されるとともに、軸方向他端側（この場合下端側）に、最下段バスケット板群１３の各バスケット板１４ａ〜ｄ（又は横バスケット板群１２の各バスケット板１２ａ〜ｄ）に対応した位置８箇所に平行な溝３６ｉ〜ｐ（図４（ａ）及び図４（ｂ）に一部のみ図示）が形成されている。
【００６５】
ピース２２Ｂは、軸方向一端側（この場合上端側）に、横バスケット板群１２の各バスケット板１２ａ〜ｄに対応した位置８箇所に平行な溝３６ａ′〜ｈ′が形成されるとともに、軸方向他端側（この場合下端側）に、縦バスケット板群１１の各バスケット板１１ａ〜ｄに対応した位置８箇所に平行な溝３６ｉ′〜ｐ′（図４（ａ）及び図４（ｂ）に一部のみ図示）が形成されている。
【００６６】
なお、ピース２２Ａ，２２Ｂの高さは、図４（ａ）に示されるように、縦横バスケット板群１１，１２のバスケット板１１ａ〜ｄ，１２ａ〜ｄの高さの半分となっている。
【００６７】
そして、これらピース２１，２２Ａ，２２Ｂ，２３は、以下のような周方向位置関係を保つように積層配置されている。
【００６８】
（ａ）最下段のピース２１とその上段のピース２２Ａ
ピース２１の上端側に設けた各溝３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ，３５ｅ，３５ｆ，３５ｇ，３５ｈに対し、ピース２２Ａの下端側に設けた溝３６ｉ，３６ｊ，３６ｋ，３６ｌ，３６ｍ，３６ｎ，３６ｏ，３６ｐがそれぞれ上下方向に対向し合わせてスリット４４（図４（ｂ）参照）を形成するように配置されている。
【００６９】
（ｂ）最上段のピース２３とその下段のピース２２Ａ
ピース２３の下端側に設けた各溝３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄ，３８ｅ，３８ｆ，３８ｇ，３８ｈに対し、ピース２２Ａの上端側に設けた溝３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ，３６ｅ，３６ｆ，３６ｇ，３６ｈがそれぞれ上下方向に対向し合わせてスリット４４を形成するように配置されている。
【００７０】
（ｃ）中間部のピース２２Ａとその上段のピース２２Ｂ
ピース２２Ａの上端側に設けた各溝３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ，３６ｅ，３６ｆ，３６ｇ，３６ｈに対し、ピース２２Ｂの下端側に設けた溝３６ｉ′，３６ｊ′，３６ｋ′，３６ｌ′，３６ｍ′，３６ｎ′，３６ｏ′，３６ｐ′がそれぞれ上下方向に対向し合わせてスリット４４を形成するように配置されている。
【００７１】
（ｄ）中間部のピース２２Ｂとその上段のピース２２Ａ
ピース２２Ｂの上端側に設けた各溝３６ａ′，３６ｂ′，３６ｃ′，３６ｄ′，３６ｅ′，３６ｆ′，３６ｇ′，３６ｈ′に対し、ピース２２Ａの下端側に設けた溝３６ｍ，３６ｎ，３６ｏ，３６ｐ，３６ｉ，３６ｊ，３６ｋ，３６ｌがそれぞれ上下方向に対向し合わせてスリット４４を形成するように配置されている。
【００７２】
一方、バスケット板についてみると、最下段のバスケット板群１４のバスケット板１４ａ〜ｄ、最上段のバスケット板群のバスケット板１３のバスケット板１３、中間部の縦バスケット板群１１のバスケット板１１ａ〜ｄ及び横バスケット板群１２のバスケット板１２ａ〜ｄには、上記したスリット４４に対応した突起部４５がそれぞれ幅方向両側に設けられている。
【００７３】
そして、図２、図３等の構造と同様に、下から順番に最下段のバスケット板群１４のバスケット板１４ａ〜ｄ、縦バスケット板群１１のバスケット板１１ａ〜ｄ、横バスケット板群１２のバスケット板１２ａ〜ｄ、…最上段のバスケット板群のバスケット板１３のバスケット板１３というように縦横交互に積層させて格子状構造１を形成する際、各突起部４４を対応するスリット４４に挿入嵌合させるようになっている。その対応関係は以下の通りである。
【００７４】
（ａ）最下段のピース２１とその上段のピース２２Ａ
ピース２１の上端側に設けた各溝３５ａ〜ｈとピース２２Ａの下端側に設けた溝３６ｉ〜ｐとが形成するスリット４４には、最下段のバスケット板群１４のバスケット板１４ａ〜ｄの突起部４４が嵌合される。
【００７５】
（ｂ）最上段のピース２３とその下段のピース２２Ａ
ピース２３の下端側に設けた各溝３８ａ〜ｈとピース２２Ａの上端側に設けた溝３６ａ〜ｈが形成するスリット４４には、最上段のバスケット板群１３のバスケット板１３ａ〜ｄの突起部４４が嵌合される。
【００７６】
（ｃ）中間部のピース２２Ａとその上段のピース２２Ｂ
ピース２２Ａの上端側に設けた各溝３６ａ〜ｈとピース２２Ｂの下端側に設けた溝３６ｉ′〜ｐ′とが形成するスリット４４には、縦バスケット板群１１の各バスケット板１１ａ〜ｄの突起部４４が嵌合される。
【００７７】
（ｄ）中間部のピース２２Ｂとその上段のピース２２Ａ
ピース２２Ｂの上端側に設けた各溝３６ａ′〜ｈ′とピース２２Ａの下端側に設けた溝３６ｍ〜ｐ，３６ｉ〜ｌとが形成するスリット４４には、横バスケット板群１２のバスケット板１２ａ〜ｄの突起部４４が嵌合される。
【００７８】
以上より分かるように、突起部４４によって、いずれのバスケット板１１ａ〜ｄ、１２ａ〜ｄ，１３ａ〜ｄ，１４〜ｄも、軸方向と直角方向（この例では前後・左右方向）だけではなく軸方向（この例では）上下方向にも拘束されるようになっている。
【００７９】
そして、図４（ａ）及び図４（ｂ）より明らかなように、この変形例においては、最下段のピース２１に最下段のバスケット板群１４を組み込み、さらにその上に、ピース２２Ａ、縦バスケット板群１１、ピース２２Ｂ、横バスケット板群１２、ピース２２Ａ、縦バスケット板群１１、…、ピース２２Ａ、最上段のバスケット板群１３、最上段のピース２３、という順序で順次組み立てた後、各サポートリブ分割ピース２１，２２Ａ，２２Ｂ，２３を連結部材５によって連結する。これによって、分割ピース２１，２２Ａ，２２Ｂ，２３及びバスケット板群１１，１２，１３，１４がすべて軸方向に一体化する。
【００８０】
本変形例においては、前述した図１の本発明の一実施形態に比べれば構造は複雑化しまたボルトの固定等の手間がかかる。しかしながら、仮に何らかの理由で使用済燃料容器に大きな外力が作用しバスケット構造体に軸方向の衝撃荷重が加わった状態を仮想した場合にも、各バスケット板１１ａ〜ｄ，１２ａ〜ｄ，１３ａ〜ｄ，１４ａ〜ｄの重量を各々の突起部４５を介して対応するピース２１，２２Ａ，２２Ｂ，２３でそれぞれ受けることができ、図１〜３の構造のように軸方向最一端側（この例では最上段）のバスケット板１３ａ〜ｄ（図３等を参照）や軸方向最他端側（この例では最下段）のバスケット板１４ａ〜ｄへ荷重を伝達させないようにすることができる。したがって、各バスケット板１１ａ〜ｄ，１２ａ〜ｄ，１３ａ〜ｄ，１４ａ〜ｄの薄肉化が図れるので、使用済燃料容器一体における収納体数を増やすことができる効果がある。
なお、図５（ａ）に示すように、この変形例によるサポートリブ軸方向分割構造（ピース２１，２２の部分）と上記本発明の一実施の形態の構造（サポートリブ２の部分）とを部分的に組み合わせた構造としても良い。この場合、部分的にサポートリブ軸方向分割構造が加入している分、前記変形例▲３▼の効果によって上記本発明の一実施の形態よりは、バスケット板の薄肉化が図れ、使用済燃料容器１体当たりの収納体数を増加できる効果がある。組み合わせの態様、変形例によるサポートリブ軸方向分割構造と上記本発明の一実施の形態の構造との境界位置は必要に応じて任意の位置に調節可能である。また、図５（ｂ）に示すようにその境界位置を組み込み後に溶接固定としてもよい。この場合、上記変形例▲３▼における連結部材５は省略できる。
【００８１】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、格子状構造の最も強度的に弱い外周部を補強用略円筒部材で支持しその強度を十分に確保することで、構造材としての部品点数は、格子状構造の複数のバスケット板と補強用略円筒部材だけで足り、従来構造よりも大幅に低減することができる。また、これにより軽量化を図れるので、使用済燃料容器全体での軽量化も実現できる。さらに、補強用略円筒部材は燃料集合体群の周囲を取り囲むこととなるので、従来使用済燃料容器側で行っていた放射線遮蔽機能を補強用略円筒部材に併せて持たせることができる。したがって、容器側の放射線遮蔽材を省略することが可能となり、この場合、さらに部品点数を低減できる。
【００８２】
請求項２記載の発明によれば、スリット又は溝に格子状構造を挿入して互いに結合させる構造とすることで従来構造のようなボルト締結や溶接作業を行う必要がなくなり、組み立て作業をより簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるバスケット構造体の構造を表す分解斜視図である。
【図２】サポートリブ上方・下方にストッパを設けた変形例の組み立て途中の構造を表す一部破断分解斜視図、及び完成後の構造を表す斜視図である。
【図３】サポートリブ上方のストッパをリンク部材で代用した変形例の組み立て途中の構造を表す一部破断分解斜視図、及び完成後の構造を表す斜視図である。
【図４】サポートリブを軸方向複数個に分割可能とした変形例の組み立て途中の構造を表す一部破断分解斜視図、及び完成後の構造を表す斜視図である。
【図５】図４の変形例によるサポートリブ軸方向分割構造と図１の実施形態の構造とを部分的に組み合わせた構造図、及びさらに境界位置を組み込み後に溶接固定した構造図である。
【符号の説明】
２              サポートリブ（補強用略円筒部材）
１１            バスケット板群（第１バスケット板群）
１１ａ〜ｄ      バスケット板
１２            バスケット板群（第２バスケット板群）
１２ａ〜ｄ      バスケット板
１３            バスケット板群（第１バスケット板群）
１３ａ〜ｄ      バスケット板
１４            バスケット板群（第２バスケット板群）
１４ａ〜ｄ      バスケット板
２１            ピース
２２Ａ          ピース
２２Ｂ          ピース
２３            ピース
３１            スリット
３２            スリット
３３ａ〜ｐ      溝
３５ａ〜ｈ      スリット
３６ａ〜ｐ      スリット
３６ａ′〜ｐ′  スリット
３８ａ〜ｈ      スリット
４５            突起部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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