(57)【要約】【課題】原子燃料集合体に被嵌装着し燃料棒等が輸送中に振動で損傷しないため用いる輸送用セパレータで、発熱量大なＭＯＸ燃料集合体に用いても溶解せず、特殊構成で振動に対する安全性の向上、製作の簡易化と装着の自動制御化を図る。【解決手段】一対の金属製側枠板１ａ、１ｂを燃料集合体１０に装入覆嵌すると、金属製背板１ｇ、１ｈの金属製突部１ｉ、１ｊが第３、第４最外周列燃料棒１０ｅ３、１０ｅ４に当接し、かつ金属製背板１ｇ、１ｈの弾接用金属製屈曲格子板１ｋ、１ｍは燃料棒１０ｅ間に嵌入弾接される。この際第１、第２最外周列燃料棒１０ｅ１、１０ｅ２と金属製側枠板１ａ、１ｂとの間に、最外側配置の弾接用金属製屈曲格子板１ｋ、１ｍが弾接状態で嵌装保持される。【選択図】　　　　図１
2004117187.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セパレータ本体を構成するコ字状に曲成の一対である金属製側枠板は、原子燃料集合体の正方形状である外側周辺に対して、その第１、第２外側対辺に被嵌挟入することにより、当該第１、第２外側対辺と第３、第４外側対辺とによる外側周辺を覆嵌自在であり、前記金属製側枠板における一対の短側板部に直交状で連設された長側板部の内面には、金属製背板を固設し、これら金属製背板からは、金属製突部と弾接用金属製屈曲格子板とが、夫々複数個宛直交状に突設されることで、上記金属製背板の金属製突部は、原子燃料集合体の所定ピッチで格子状行列配置に離間縦装の燃料棒群にあって、前記第３、第４外側対辺寄りの第３、第４最外周列燃料棒に外接させると共に、前記弾接用金属製屈曲格子板にあって内側配置の複数個は、第３、第４最外周列燃料棒の各間隙から挿入されることで、前記燃料棒群に弾接状態にて保持され、かつ当該弾接用金属製屈曲格子板にあって最外側配置の２個は、前記した金属製側枠板における短側板部と、上記燃料棒群における前記第１、第２外側対辺寄りの第１、第２最外周列燃料棒との間に弾接状態にて保持されるようにしたことを特徴とする原子燃料集合体輸送用セパレータ。
【請求項２】
金属製側枠板に設けられている金属製背板から直交状に突設された内側配置である弾接用金属製屈曲格子板が、上記金属製背板から突設の金属製突部間に等間隔だけ離間して形成された内側挟着用スリットに嵌着されている請求項１に記載の原子燃料集合体輸送用セパレータ。
【請求項３】
金属製側枠板に設けられている金属製背板を非連続に切離して、非切離ラインから折り返すことにより形成した折り曲げ起立部を、金属製側枠板の長側板部と直交状に立設し、金属製背板に立装した弾接用金属製屈曲格子板と上記折り曲げ起立部とを、当接状態にて溶接固着した請求項１または請求項２に記載の原子燃料集合体輸送用セパレータ。
【請求項４】
金属製側枠板に設けられている金属製背板から突設された金属製突部は、金属製側枠板の短側板部と直交方向にて複数個が一列以上離間して設けられていると共に、その列設位置が金属製背板の幅員方向端縁側か幅員方向中央であり、かつその外形が角体状、蒲鉾状に形成されている請求項１ないし請求項３に記載の原子燃料集合体輸送用セパレータ。
【請求項５】
金属製側枠板の金属製背板から直交状に突設された弾接用金属製屈曲格子板の先端箇所には、その厚さ方向への一面または双面に先細りのテーパ面を形成するようにした請求項１ないし請求項４に記載の原子燃料集合体輸送用セパレータ。
【請求項６】
セパレータ本体を構成するコ字状に曲成の一対である金属製側枠板は、原子燃料集合体の正方形状である外側周辺に対して、その第１、第２外側対辺に被嵌挟入することにより、当該第１、第２外側対辺と第３、第４外側対辺とによる外側周辺を覆嵌自在であり、前記金属製側枠板における一対の短側板部に直交状で連設された長側板部の内面には、金属製背板を固設し、これら金属製背板からは、金属製突部と弾接用金属製屈曲格子板とが、夫々複数個宛直交状に突設されることで、上記金属製側枠板の金属製突部は、原子燃料集合体の所定ピッチで格子状行列配置に離間縦装の燃料棒群にあって、前記第３、第４外側対辺寄りの第３、第４最外周列燃料棒に外接させると共に、前記弾接用金属製屈曲格子板にあって内側配置の複数個は、第３、第４最外周列燃料棒の各間隙から挿入されることで、前記燃料棒群に弾接状態にて保持され、かつ当該弾接用金属製屈曲格子板にあって最外側配置の２個は、前記した金属製側枠板の短側板部と、上記燃料棒群における前記第１、第２外側対辺寄りの第１、第２最外周列燃料棒との間に弾接状態にて保持されるようにし、前記した金属製突部の大小突出長と、上記した最外側配置である弾接用金属製屈曲格子板の大小屈曲幅長とを調整することにより、外側周辺の寸法に大小を有する原子燃料集合体に対して、前記の通り覆嵌施用された状態の金属製側枠板により囲成されたセパレータ本体の外形が、実質的に同一寸法となるようにしたことを特徴とする原子燃料集合体輸送用セパレータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は多数本の燃料棒が、スペーサにより離間縦装されている既知である原子燃料集合体の輸送に際し、不本意な外的振動により当該燃料棒の被覆管に、スペーサスプリングとの接触部においてフレッテングが発生したり、またこのスペーサスプリングが被覆管による振動外圧により過度の荷重を受け、これにより塑性変形が生ずるといったことを防止する目的をもって、当該原子燃料集合体に外周側方から燃料棒間へ向け、着脱自在なるよう被嵌挿入して使用する原子燃料集合体用セパレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献】特開平８−２０１５７４号公報
実開平６−４０８９９号公報
【０００３】
従来の沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）用原子燃料集合体に使用されている輸送用セパレータは、図８のようにコ字状に形成された側枠板Ａを一対だけ用意し、その長側板ａからは、一対の短側板ｂ、ｂと平行して所定複数の弾接用屈曲格子板ｃが、燃料棒間隙に挿入弾持されるよう直交状に立設されている。そして当該一対の側枠板Ａ、Ａを向かい合わせとなるように、原子燃料集合体の外側から突き合わせ状態となるまで被嵌挟入することで、当該原子燃料集合体の正方形状である外側周辺に、被嵌自在なるよう装着して使用するものである。
そして、この際同図の（Ａ）（Ｂ）により理解される通り、前掲弾接用屈曲格子板ｃなるのもは、薄い板を波形とか図示の如く千鳥型に屈曲させたものであり、当然のことながら弾接用屈曲格子板ｃの屈曲幅長ｄ１を、燃料棒ｅの間隙長ｄ２と同等寸法か、若干広い（ｄ１＞ｄ２）寸法になるよう成形しておき、当該燃料棒間隙に弾接用屈曲格子板ｃが装入された状態で、弾持性が発揮されるようにしており、実際に上記の側枠板Ａ、Ａそして弾接用屈曲格子板ｃには、燃料棒よりも柔らかいポリエチレン等の合成樹脂が採択されている。
【０００４】
また従来の如く、上記した原子燃料集合体輸送用セパレータを前記のようにして被嵌装着した原子燃料集合体は、これらをさらに専用輸送容器に収納した状態で輸送することになるが、当該専用輸送容器内面には、前同ポリエチレン等による合成樹脂板が内貼りされている。
そしてこの合成樹脂板については、現在のＢＷＲ用原子燃料集合体として外形寸法と燃料棒間隙長（燃料棒ピッチ）の異なる二種タイプのものが使用される現況を踏まえて、当該合成樹脂板が保有している弾性変形の特性を利用することで、上記大小何れの燃料集合体でも、一定サイズの専用輸送容器だけで寸法差を吸収して収納可能となるようにしている。
【０００５】
ところが近年使用済みの燃料を再処理することで取り出されたプルトニウムをウランと混合して得たＭＯＸ（Ｍｉｘｅｄ　ＯＸｉｄｅ）燃料を成形加工することで、通常の軽水炉で使用するプルサーマル計画が実用化されつつある。
このプルサーマルでは現行の軽水炉用燃料とほぼ同じ構造の燃料集合体に、その燃料ペレットだけをＭＯＸペレットに置き換えるようにした燃料を使用していることから、原子燃料集合体輸送用セパレータについても、現行前記原子燃料集合体に用いている合成樹脂製のものを用いるようにするのが得策である。
【０００６】
しかし上記のＭＯＸ原子燃料集合体にあっては、プルトニウムの崩壊によって発生する熱量が、現行のウラン原子燃料集合体に比し大きく、しかもＭＯＸ原子燃料集合体の輸送に供するキャスクは、遮蔽や未臨界のために上記現行原子燃料集合体に供している専用輸送容器に比し大型で、充填物も多いため熱伝導が悪いことから、輸送中にＭＯＸ燃料棒の表面温度は１５０℃〜２００℃程度にまで上昇することが予測されている。
従って上記の如き昇温状態の環境下では、現行の輸送用セパレータを形成している合成樹脂材は軟化し、さらには溶解してしまう恐れがあり、この結果輸送用セパレータの目的である前掲振動の抑制、そしてスペーサリングを塑性変形から保護することは期待できないことになるのであり、従って合成樹脂製材ではなしに金属製材を使用することが必要となる。
【０００７】
それだけでなく輸送容器についても、現行の如く弾力性のある合成樹脂材を内面に貼着して、大小寸法の両原子燃料集合体を一種の輸送容器で兼用するといったことも、合成樹脂材自体が使用不能であることから実現し得ないことになる。
従ってこの問題を解消するため、例えば図７の（Ｂ）に示す通り角筒状の燃料ホルダＢを、コーナヒンジｆによって開閉自在なるよう一対のＬ字断面形状とした分割ホルダＢ１、Ｂ２によって構成し、これらの内面で直接、または耐熱性の緩衝材であるシリコンゴム板ｇを介してＭＯＸ原子燃料集合体に挿入された輸送用セパレータ側面を抱持し、当該抱持状態を軸方向の複数箇所で荷重をかけてキャスクに固縛することが検討されている。
【０００８】
しかし上記の如き燃料ホルダＢによるときは、前記したように大小の寸法差を有する原子燃料集合体に夫々整合した二種類の燃料ホルダＢを各別に用意しておくとか、上記シリコンゴム板ｇの肉厚だけを、夫々変更しておくといった必要が生ずることになる。
【０００９】
さらに同上ＭＯＸ燃料棒は、前説の通り放射能が現行ウラン燃料棒に比し高いため、加工工場とか発電所における取扱作業に際し、作業員の被曝低減の観点から極力自動化されることが要求され、このため当然この輸送用セパレータの原子燃料集合体に対する装入そして取り外しの自動制御に適応する構造であることが不可欠とされることになる。ところが特開平８−２０１５７４とか実開平６−４０８９９の従来技術によるときは金属製のセパレータが提案されているが、前記の弾接用屈曲格子板ｃの位置決めが高精度に保持され難く、このことが自動化のための障害となるのであり、また当該弾接用屈曲格子板ｃが金属製となることで、自動制御中にあって燃料棒に対し衝当したり擦傷するといった問題も発生する心配がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のようなＭＯＸ原子燃料集合体の特性に鑑み、請求項１によるときはこれまでのウラン原子燃料集合体に用いられている輸送用セパレータの構成を基盤として、さらにこれを改善しようとするもので、セパレータ本体を構成しているコ字状に曲成の一対の金属製側枠板を、原子燃料集合体の外側周辺に覆嵌させるのであるが、この際当該金属製側枠板の長側板部内面に別途固着した金属製背板には、金属製突部と弾接用金属製屈曲格子板とを夫々複数個宛直交状に突設させておくのである。
かくして本発明では、すべて金属製材を用いるのでＭＯＸ原子燃料集合体に対しても溶解の恐れなく使用でき、しかも金属製側枠板とは別個に、金属製背板に対する金属製突部や弾接用金属製屈曲格子板等の取着加工ができるようにするのはもちろん、その設計変更等をも容易に行い得るようにすることができ、しかも設計により変更される各種部品の簡易な流用をも可能となし、製作上における作業能率をも向上しようとするのが、第１の目的である。
【００１１】
さらに同上請求項１にあっては上記の金属製突部が、使用に際し原子燃料集合体における燃料棒群にあって、第３、第４最外周列燃料棒に外接されるだけでなく、燃料棒群の間隙に弾接状態で装入されることとなる弾接用金属製屈曲格子板にあって、その最外側配置である２個については、短側板部と前記燃料棒群の第１、第２最外周列燃料棒との間に弾接状態にて保持されるようにする。
このようにすることで当該輸送用セパレータが燃料棒群に対し圧接状態にて装着されるようにすることで、確実に燃料棒群に対して、柔軟な合成樹脂材ではなしに金属製材で形成されていても、燃料棒と金属製である第１、第２弾接用金属製屈曲格子板とのフレッテングを有効に防止可能となし、これによりスペーサースプリングが適度の荷重を受けるようにして、塑性変形が生ずるといった問題を効果的に抑制可能とするのが、その目的である。
【００１２】
次に請求項２にあっては、上記した請求項１にあって単に金属製背板に対し弾接用金属製屈曲格子板を溶接手段などで突設するのではなく、前記した金属製突部間に形成の内側挟着用スリットに嵌着して直交状態に保持するようにしている。
かくて弾接用金属製屈曲格子板を金属製背板に対して高精度の直角を保持した状態で、労せずして立設させ得るようにすると共に、当該弾接用金属製屈曲格子板の離間長を均一にし、かつ正確な寸法となるように設定することを可能とし、かくて燃料棒の保持状態の均一性を高精度に確保し得るようにするのが、当該実施態様の目的である。
【００１３】
請求項３にあっては、上記の請求項１または請求項２において金属製背板から、単に弾接用金属製屈曲格子板を溶接手段などによって立設するのではなく、上記金属製背板の所要箇所を切り越すようにして、所要数だけ折り曲げ起立部を折り返し立設し、当該折り曲げ起立部を上記の弾接用金属製屈曲格子板の基盤部分に押当して溶接固定するのであり、かくして他部材を付加することなしに、弾接用金属製屈曲格子板の起立角度を正確で、かつ強固に確保可能として、自動制御の手段により正しくこれを燃料棒の間隙に支障なく嵌入し得るようにするのが、その目的である。
【００１４】
さらに請求項４の場合にあっては、上記の請求項１ないし請求項３において、前記した金属製背板に設けた金属製突部の外形とか列設位置の各種実施態様を例示しており、当該外形を角体状とか蒲鉾状としても、また同上列位置を金属製背板の幅員方向端縁側とか、幅員方向中央に選定しても、請求項１ないし請求項３につき前説した各目的が達成し得ることを明示している。
【００１５】
そして請求項５では前記した弾接用金属製屈曲格子板の先端箇所につき、その一側または両側面にあって先細りとなるテーパ面を形成しておき、金属製側枠板を原子燃料集合体に対して自動制御の手段により装入セットしようとする際、弾接用金属製屈曲格子板の先端部を、支障なく燃料棒の間隙に導入し易くすることにより燃料棒の被覆管を不本意に擦傷してしまうことなく、当該自動制御を実施し行い得るようにすることで作業員に対する被曝低減の効果をあげようとするのが、その目的である。
【００１６】
次に請求項６では、前説請求項１における構成と基本的には同一構成を保有しているのであるが、これと相違するところは前記した金属製突部の突出長と、前記の最外側配置である弾接用金属製屈曲格子板の屈曲幅長とを調整することによって、外側周辺の寸法に大小を有する異種の原子燃料集合体に対して覆嵌施用された状態にあって、その金属製側枠板により囲成されたセパレータ本体の外形が、実質的に同一寸法となるようにしている。
かくして請求項６の発明にあっては、外径寸法の大なる原子燃料集合体に装着したセパレータ本体でも、外径寸法の小さな原子燃料集合体に装着したセパレータ本体でも、すべて輸送用セパレータの外径寸法を同一に調整することができ、この結果前記した運送に供される燃料ホルダは寸法調整を行うことなく、簡潔構成をもった一種類だけの燃料ホルダだけを用意すれば足るようにするのが、その目的である。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するため請求項１によるときは、セパレータ本体を構成するコ字状に曲成の一対である金属製側枠板は、原子燃料集合体の正方形状である外側周辺に対して、その第１、第２外側対辺に被嵌挟入することにより、当該第１、第２外側対辺と第３、第４外側対辺とによる外側周辺を覆嵌自在であり、前記金属製側枠板における一対の短側板部に直交状で連設された長側板部の内面には、金属製背板を固設し、これら金属製背板からは、金属製突部と弾接用金属製屈曲格子板とが、夫々複数個宛直交状に突設されることで、上記金属製背板の金属製突部は、原子燃料集合体の所定ピッチで格子状行列配置に離間縦装の燃料棒群にあって、前記第３、第４外側対辺寄りの第３、第４最外周列燃料棒に外接させると共に、前記弾接用金属製屈曲格子板にあって内側配置の複数個は、第３、第４最外周列燃料棒の各間隙から挿入されることで、前記燃料棒群に弾接状態にて保持され、かつ当該弾接用金属製屈曲格子板にあって最外側配置の２個は、前記した金属製側枠板における短側板部と、上記燃料棒群における前記第１、第２外側対辺寄りの第１、第２最外周列燃料棒との間に弾接状態にて保持されるようにしたことを特徴とする原子燃料集合体輸送用セパレータを提供しようとするものである。
【００１８】
請求項２は上記の請求項１にあって金属製側枠板に設けられている金属製背板から直交状に突設された内側配置である弾接用金属製屈曲格子板が、上記金属製背板から突設の金属製突部間に等間隔だけ離間して形成された内側挟着用スリットに嵌着されていることを内容としている。
【００１９】
さらに請求項３は上記した請求項１または請求項２にあって、金属製側枠板に設けられている金属製背板を非連続に切離して、非切離ラインから折り返すことにより形成した折り曲げ起立部を、金属製側枠板の長側板部と直交状に立設し、金属製背板に立装した弾接用金属製屈曲格子板と上記折り曲げ起立部とを、当接状態にて溶接固着したことを、その内容としている。
【００２０】
次いで請求項４は上記の請求項１ないし請求項３にあって、金属製側枠板に設けられている金属製背板から突設された金属製突部は、金属製側枠板の短側板部と直交方向にて複数個が一列以上離間して設けられていると共に、その列設位置が金属製背板の幅員方向端縁側か幅員方向中央であり、かつその外形が角体状、蒲鉾状に形成されている。
そして請求項５にあっては上記した請求項１ないし請求項４にあって、金属製側枠板の金属製背板から直交状に突設された弾接用金属製屈曲格子板の先端箇所には、その厚さ方向への一面または双面に先細りのテーパ面を形成するようにしている。
【００２１】
請求項６では、セパレータ本体を構成するコ字状に曲成の一対である金属製側枠板は、原子燃料集合体の正方形状である外側周辺に対して、その第１、第２外側対辺に被嵌挟入することにより、当該第１、第２外側対辺と第３、第４外側対辺とによる外側周辺を覆嵌自在であり、前記金属製側枠板における一対の短側板部に直交状で連設された長側板部の内面には、金属製背板を固設し、これら金属製背板からは、金属製突部と弾接用金属製屈曲格子板とが、夫々複数個宛直交状に突設されることで、上記金属製側枠板の金属製突部は、原子燃料集合体の所定ピッチで格子状行列配置に離間縦装の燃料棒群にあって、前記第３、第４外側対辺寄りの第３、第４最外周列燃料棒に外接させると共に、前記弾接用金属製屈曲格子板にあって内側配置の複数個は、第３、第４最外周列燃料棒の各間隙から挿入されることで、前記燃料棒群に弾接状態にて保持され、かつ当該弾接用金属製屈曲格子板にあって最外側配置の２個は、前記した金属製側枠板の短側板部と、上記燃料棒群における前記第１、第２外側対辺寄りの第１、第２最外周列燃料棒との間に弾接状態にて保持されるようにし、前記した金属製突部の大小突出長と、上記した最外側配置である弾接用金属製屈曲格子板の大小屈曲幅長とを調整することにより、外側周辺の寸法に大小を有する原子燃料集合体に対して、前記の通り覆嵌施用された状態の金属製側枠板により囲成されたセパレータ本体の外形が、実質的に同一寸法となるようにしたことを特徴とする原子燃料集合体輸送用セパレータを提供しようとしている。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本願の請求項１に係る発明について図１、図２を参照して以下詳記すると、コ字状に曲成された一対の金属製側枠板１ａ、１ｂによってセパレータ本体１が構成されている。
既知の如く正方形状である原子燃料集合体１０には、第１、第２外側対辺１０ａ、１０ｂと第３、第４外側対辺１０ｃ、１０ｄとからなる外側周辺１０Ａが形成されているが、上記セパレータ本体１の一対である金属製側枠板１ａ、１ｂを外側周辺１０Ａに対して、その第１、第２外側対辺１０ａ、１０ｂに被嵌挟入することにより、当該第１、第２外側対辺１０ａ、１０ｂと第３、第４外側対辺１０ｃ、１０ｄとによる外側周辺１０Ａに覆嵌自在なるよう構成されている。このような構成は従来例の前記輸送用セパレータと、その材質が合成樹脂製でないだけで実質的には同様である。
ここで同上図における原子燃料集合体１０にあって、既知の如く１０Ｅは縦装された多数本の燃料棒１０ｅにより構成された燃料棒群であり、１０ｆは中央に縦装されたウォータロッドを夫々示している。
【００２３】
さて本発明では、さらに上記のコ字状である一対の金属製側枠板１ａ、１ｂにおける一対の短側板部１ｃ、１ｄに対して、直交状となるよう連設された長側板部１ｅ、１ｆの各内面にあって、別体である金属製背板１ｇ、１ｈを夫々溶接、螺子止め手段などにより固設する。
そしてこの金属製背板１ｇ、１ｈからは、金属製突部１ｉ、１ｊと、弾接用金属製屈曲格子板１ｋ、１ｍとが、適時夫々複数個宛直交状に突設され、これにより図１（Ａ）により理解される通り上記金属製側枠板１ａ、１ｂにおける金属製突部１ｉ、１ｊが、前掲原子燃料集合体１０にあって所定ピッチで格子状行列配置にて離間縦装の燃料棒群１０Ｅのうち、前記した第３、第４外側対辺１０ｃ、１０ｄ寄りの第３、第４最外周列燃料棒（図示例では８本）１０ｅ３、１０ｅ４に外接状態となるように構成されている。
【００２４】
しかも、この際上記の弾接用金属製屈曲格子板１ｋ、１ｍのうち、内側配置の複数個（図示例では６個）は、第３、第４最外周列燃料棒１０ｅ３、１０ｅ４の各間隙から挿入されることで、前記燃料棒群１０Ｅに対し弾接状態にて保持されるのであるが、当該弾接用金属製屈曲格子板１ｋ、１ｍにあって最外側配置の２個については、従来例とは違って、金属製側枠板１ａ、１ｂにおける短側板部１ｃ、１ｄと、上記燃料棒群１０Ｅにおける第１、第２外側対辺１０ａ、１０ｂ寄りの第１、第２最外周列燃料棒１０ｅ１、１０ｅ２との間に弾接状態となるよう保持されている。
【００２５】
ここで上記した弾接用金属製屈曲格子板１ｋ、１ｍとしては、図１（Ｂ）にあって一枚の弾接用金属製屈曲格子板１ｋのみを立設した状態が開示されており、これにより取着状態を理解し易くしているが、図２（Ａ）にあっては全９枚の弾接用金属製屈曲格子板１ｋが林立状態である場合を示し、図２（Ｂ）は燃料棒１０ｅを一対の弾接用金属製屈曲格子板１ｋにより挟装弾持した状態を示す側面略示図である。
従って請求項１による原子燃料集合体輸送用セパレータによるときは、金属製材により構成されているので、ＭＯＸ原子燃料集合体に対しても全く心配なしに使用することができる。さらに金属製側枠板１ａ、１ｂの長側板部１ｅ、１ｆの内面に、別途形成した金属製背板１ｇ、１ｈを固設するようにしたので製作が容易である。しかも金属製突部１ｉ、１ｊと第３、第４最外周列燃料棒１０ｅ３、１０ｅ４とを使用時に当接し、かつ第１、第２最外周列燃料棒１０ｅ１、１０ｅ２と短側板部１ｃ、１ｄ間にも、弾接用金属製屈曲格子板１ｋ、１ｍを弾持状態で挟装するようにすることで、燃料棒群１０Ｅの輸送中における振動を効果的に抑制して、燃料棒１０ｅの被覆管に対するフレッティングとか、スペーサスプリングの塑性変形を効果的に防止出来ることになる。
【００２６】
次に請求項２によるときは、上記の請求項１において前記した弾接用金属製屈曲格子板１ｋ、１ｍのうち、内側配置のものについては、金属製背板１ｇ、１ｈに直交状となるよう立設するに際し、その基根部を図１（Ｂ）、図２（Ａ）に示す如く金属製突部１ｉ、１ｊ間にあって等間隔だけ離間形成するようにした内側挟着用スリット１ｎ、１ｐに嵌着するのである。
なお残余の弾接用金属製屈曲格子板１ｋ、１ｍすなわち最外側配置のものについては、これまたその基根部を図２（Ａ）に示す如く最外側における金属製突部１ｉ、１ｊと、一対の短側板部１ｃ、１ｄとの間に離間形成された外側挟着用スリット１ｑ、１ｒに嵌着するようにしたり、また金属製側枠板１ａ、１ｂの短側板部１ｃ、１ｄに固定する等任意の手段を採択することができる。
【００２７】
従って請求項２に係る実施態様を導入することで、第１、第２内側挟着用スリット１ｎ、１ｐを正確に設けておけば、これに弾接用金属製屈曲格子板１ｋ、１ｍを差し込むだけでも、自ずとその相互間隔や金属製側枠板１ａ、１ｂに対する相互的位置決めが得られることになる。
また、この内側挟着用スリット１ｎ、１ｐの深さを適切に選定すれば、弾接用金属製屈曲格子板１ｋ、１ｍの片持ち長さを大とすることができ、その直立性が担保され易くなる。しかもこれらの各挟着用スリット１ｎ、１ｐのピッチを適当に調整することで、燃料棒群１０Ｅにおける燃料棒１０ｅのピッチが異なる原子燃料集合体に装入覆嵌する輸送用セパレータを製作する場合にあっても、金属製背板１ｇ、１ｈだけを設計変更するだけで、他の部品は流用することが可能となる。
【００２８】
さらに請求項３にあっては、前記請求項１および請求項２にあって、金属製側枠板１ａ、１ｂにあって前説の如く固設した金属製背板１ｇ、１ｈに、非連続にて矩形状その他の形状となるよう切離箇所１ｓを適当数だけ設け、その非切離ライン１ｔから切離箇所１ｓを折り返して折り曲げ起立部１ｕを金属製背板１ｇ、１ｈと直交状に立設する。
そして上記の折り曲げ起立部１ｕを、弾接用金属製屈曲格子板１ｋ、１ｍに対し、その一側面か望ましくは両側面から当接させた状態で溶接固着するのである。
従って請求項３によるときは、弾接用金属製屈曲格子板１ｋ、１ｍを簡易にして、かつ強固に金属製側枠板１ａ、１ｂの金属製背板１ｇ、１ｈに対し固設することができ、セパレータとしての役割を充分に発揮でき、しかも耐久性をも助長し得ることになる。
【００２９】
そして請求項４にあっては上記の請求項１ないし請求項３において、前記した金属製突部１ｉ、１ｊに係る列設位置とその形態に係る実施態様を例示したもので、その列設位置については図１（Ｂ）、図４（Ａ）の如く、金属製側枠板１ａ、１ｂの金属製背板１ｇ、１ｈから直交状に突設された金属製突部１ｉ、１ｊが、金属製側枠板１ａ、１ｂにおける短側板部１ｃ、１ｄと直交方向にて、複数個が一列以上離間して設けられていると共に、その列設位置が金属製背板１ｇ、１ｈの幅員方向端縁側であるか、図４（Ｂ）のように幅員方向中央に設けられるようにするのである。
そして上記の幅員方向端縁側に計２列の金属製突部１ｉ、１ｊを離間突設し、かつ内側挟着用スリット１ｎ、１ｐに、前記の如く弾接用金属製屈曲格子板１ｋ、１ｍを挟着すれば、これをより望ましい強度で立設することができる。
【００３０】
また前掲金属製突部１ｉ、１ｊの形態については各種の外形を選定することができるが、図１（Ｂ）、図２（Ｂ）のように外形を角体状としたり、図４（Ａ）の如く蒲鉾状に金属板を曲成した外形にすることもでき、もちろん内側挟着用スリット１ｎ、１ｐを切設する場合には、これに対し弾接用金属製屈曲格子板１ｋ、１ｍが充分強固に挟着されるようにすることが望ましい。
【００３１】
請求項５は、これまた請求項１ないし請求項４における実施態様を示したもので、既説の金属製側枠板１ａ、１ｂの金属製背板１ｇ、１ｈから直交状に突設された弾接用金属製屈曲格子板１ｋ、１ｍの先端箇所１ｖには、図６に示す通りその厚さ方向への一面または双面にあって、先細りのテーパ面１ｗを形成するのである。
かくして請求項５によるときは、当該輸送用セパレータを自動制御により原子燃料集合体に被嵌装入させる際に、不本意な燃料棒群１０Ｅにおける被覆管に対する衝当を確実に回避させることが容易となり、作業員を被曝の伴う危険作業から解放することが可能となる。
【００３２】
次に請求項６にあっては、その基本的構成が前説の請求項１と同じくセパレータ本体１を構成するコ字状に曲成の一対である金属製側枠板１ａ、１ｂが、原子燃料集合体１０の正方形状である外側周辺１０Ａに対して、その第１、第２外側対辺１０ａ、１０ｂに被嵌挟入することにより、当該第１、第２外側対辺１０ａ、１０ｂと第３、第４外側対辺１０ｃ、１０ｄとによる外側周辺１０Ａを覆嵌自在である。
そして前記金属製側枠板１ａ、１ｂにおける一対の短側板部１ｃ、１ｄに直交状で連設された長側板部１ｅ、１ｆの内面には、金属製背板１ｇ、１ｈを固設し、これら金属製背板１ｇ、１ｈからは、金属製突部１ｉ、１ｊと弾接用金属製屈曲格子板１ｋ、１ｍとが、夫々複数個宛直交状に突設されることで、上記金属製側枠板１ａ、１ｂの金属製突部１ｉ、１ｊは、原子燃料集合体１０の所定ピッチで格子状行列配置に離間縦装の燃料棒群１０Ｅにあって、前記第３、第４外側対辺１０ｃ、１０ｄ寄りの第３、第４最外周列燃料棒１０ｅ３、１０ｅ４に外接される。
さらにこれと共に前記弾接用金属製屈曲格子板１ｋ、１ｍにあって内側配置の複数個は、最外周列燃料棒１ｎ、１ｐの各間隙から挿入されることで、前記燃料棒群１０Ｅに弾接状態にて保持され、かつ当該弾接用金属製屈曲格子板１ｋ、１ｍにあって最外側配置の２個は、前記した金属製側枠板１ａ、１ｂにおける短側板部１ｃ、１ｄと、上記燃料棒群１０Ｅにおける前記第１、第２外側対辺１０ａ、１０ｂ寄りの第１、第２最外周列燃料棒１０ｅ１、１０ｅ２との間に弾接状態にて保持されるように構成されている。
そして請求項６では上記の構成に加えて、図３（Ａ）（Ｂ）に示す如く上記した金属製突部１ｉ、１ｊの小突出長ｐ１、大突出長ｐ２と、前記した最外側配置である弾接用金属製屈曲格子板１ｋ、１ｍの屈曲幅長ｗ１、ｗ２とを夫々調整することにより、外側周辺１０Ａの寸法に大小を有する同図の（Ａ）（Ｂ）に夫々開示した大寸法原子燃料集合体１０Ｌと小寸法原子燃料集合体１０Ｓに対して、前記の如く覆嵌されて金属製側枠板１ａ、１ｂにより囲成されたセパレータ本体１、１の外形が、実質的に同一寸法となるようにするのである。
【００３３】
すなわち、図３を参照してさらに詳記すれば、同図（Ａ）の大寸法原子燃料集合体１０Ｌは、その一辺である大外寸長をＬ１が大であるので、金属製突部１ｉ、１ｊの小突出長ｐ１と、弾接用金属製屈曲格子板１ｋ、１ｍの小屈曲幅長ｗ１とは比較的小さく調整する。これに対し同図（Ｂ）の小寸法原子燃料集合体１０Ｓは、その一辺である小径寸法Ｌ２が、前記Ｌ１よりも小であることから、金属製突部１ｉ、１ｊの大突出長ｐ２と、弾接用金属製屈曲格子板１ｋ、１ｍの大屈曲幅長ｗ２とは比較的に大きく調整することで、前記の如く何れのセパレータ本体１、１についても、その外形が同寸法となるようにするのであり、換言すればＬ１＋２ｐ１＝Ｌ１＋２ｗ１＝Ｌであり、かつＬ２＋２ｐ２＝Ｌ２＋２ｗ２＝Ｌとなるようにするのであって、この際Ｌ１＜Ｌ２、ｐ１＜ｐ２、ｗ１＜ｗ２となっている。
【００３４】
従って上記請求項６によるときは、金属製側枠板１ａ、１ｂにより構成されるセパレータ本体１の寸法が統一されており、金属製突部１ｉ、１ｊの高さが小突出長ｐ１、大突出長ｐ２の２種類であり、かつ最外側の弾接用金属製屈曲格子板１ｋ、１ｍも、夫々小屈曲幅長ｗ１、大屈曲幅長ｗ２の２種類からなるセパレータを用意しておけば、図７により前説の通り燃料ホルダＢに原子燃料集合体１０を収容する際にあって、当該燃料ホルダＢ側にあってシリコンゴム板ｇなどを配設して寸法調整することなしに、外側寸法の異なる原子燃料集合体を安全に包装することが可能となる。なお図７にあって既知の如くセパレータ本体１の下位に配設されているのが原子燃料集合体１０のスペーサ１１を示している。
【００３５】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されているため、請求項１によるときは、すべて金属製材を用いて合成樹脂材を採用しないようにしたから、ＭＯＸ原子燃料集合体に用いても溶解してしまうことなく使用でき、金属製側枠板の長側板部に、別個形成の金属製背板を固設するようにし、これに金属製突部とか弾接用金属製屈曲格子板などを取着加工するので、当該作業はもちろん設計変更も容易に行うことができ、製作上の能率を向上し得ると共に、修理作業も容易となる。
さらに本発明では燃料棒群の外側周辺における対向二辺の燃料棒に対し金属製突部を当接し、かつ他の二辺に配装の燃料棒に対しては、最外側にあって短側板部に受承された弾接用金属製屈曲格子板が弾接されるよう構成されているので、燃料棒群は金属製である弾接用金属製屈曲格子板によりフレッテングを受ける心配が是正され、またスペーサスプリングに燃料棒群の振動により塑性変形が生ずるといった従来例の欠陥を改善することが可能となる。
【００３６】
請求項２によるときは、請求項１における弾接用金属製屈曲格子板を金属製背板に設けた金属製突部間の内側挟着用スリットに挟着することで直立させるようにしたので、当該直立性を容易にして確実に保証することができ簡易な作業で燃料棒の均一な精度の高い保持が可能となり、請求項１の目的をより確実に達成させることができる。
【００３７】
さらに請求項３では、金属製背板によって折り曲げ起立部を形成し、これを弾接用金属製屈曲格子板の基部側面に当接して溶接固定するようにしたから、その起立角度を強固に確保でき、自動制御による場合も燃料棒の間隙に支障なく嵌挿して、輸送用セパレータの装着を安全に行うことができるので請求項１、請求項２の前記効果を助長することができる。
また請求項４にあっては、金属製突部の外形を角体状とか蒲鉾状とし、またその列設位置を金属製背板の幅員方向端縁側に二列設けたり、幅員方向中央のみに一列設けるといった選定により、設計上の各種目的に整合させることができ、これにより請求項１ないし請求項３の目的をより確実に達成することができる。
そして請求項５では、弾接用金属製屈曲格子板の先端箇所に先細りテーパ面を形成したので、自動制御による当該輸送用セパレータの装填に際し、誤って燃料棒を擦傷してしまうといったことを高い信頼性をもって防止できると共に、当該装填を迅速に行い得ることになり、被曝低減のためにも益すことになり、請求項１ないし請求項４の効果を保証することができる。
【００３８】
請求項６の場合には、前記請求項１の構成に加えて大寸法原子燃料集合体には、小突出長の金属製突部と小屈曲幅長の弾接用金属製屈曲格子板を組み込んだ輸送用セパレータを採用し、小寸法原子燃料集合体には大突出長の金属製突部と大屈曲幅長の弾接用金属製屈曲格子板を組み込んだ輸送用セパレータを採用することで、何れの場合にもセパレータ本体の外径寸法が同一性を保ち得るようにしたので、当該大小寸法何れの原子燃料集合体を燃料ホルダに収納して輸送する場合にも、当該燃料ホルダにつき前説の如く寸法調整手段を施す必要がなくなり、一種類だけ用意しておけばすむことになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願の請求項１に係る原子燃料集合体輸送用セパレータを示し、（Ａ）はこれを原子燃料集合体に装入覆嵌した状態の横断上面図で、（Ｂ）は請求項２の一部品である一方の金属製側枠板に設けた弾接用金属製屈曲格子板を、一枚だけ残設して示した斜視図である。
【図２】（Ａ）は本願の請求項１と請求項２に係る他方の金属製側枠板を示した斜視図で、（Ｂ）は一燃料棒を挟装弾持している一対の弾接用金属製屈曲格子板を示した部分正面図である。
【図３】本願請求項６に係る原子燃料集合体輸送用セパレータであって、（Ａ）は大寸法原子燃料集合体への装入覆嵌用タイプを示す横断上面図で、（Ｂ）は小寸法原子燃料集合体への装入覆嵌用タイプを示す横断上面図である。
【図４】本願請求項４に係る一方の金属製側枠板を示し、（Ａ）は図１（Ｂ）とは異形の金属製突部を採択した場合、（Ｂ）は同じく図１（Ｂ）とは金属製突部が別の配列位置に設けられた場合の夫々略示説明図である。
【図５】本願の請求項３に係る金属製側枠板を示し、金属製突部を折り曲げ起立部により補強した状態の略示斜視図である。
【図６】本願の請求項５に係る弾接用金属製屈曲格子板の一部を切欠した斜視図である。
【図７】（Ａ）は原子燃料集合体に、本願発明に係る輸送用セパレータを覆嵌し、これをさらに燃料ホルダ内に収納した状態を示した斜視説明図で（Ｂ）は本発明に係る輸送用セパレータを特異な燃料ホルダに収納した状態を示す横断説明図である。
【図８】（Ａ）は従来の原子燃料集合体輸送用セパレータにおける一側枠体を示す平面図で、（Ｂ）はその下側面図である。
【符号の説明】
１　　セパレータ本体
１ａ　金属製側枠板
１ｂ　金属製側枠板
１ｃ　短側板部
１ｄ　短側板部
１ｅ　長側板部
１ｆ　長側板部
１ｇ　金属製背板
１ｈ　金属製背板
１ｉ　金属製突部
１ｊ　金属製突部
１ｋ　弾接用金属製屈曲格子板
１ｍ　弾接用金属製屈曲格子板
１ｎ　内側挟着用スリット
１ｐ　内側挟着用スリット
１ｑ　外側挟着用スリット
１ｒ　外側挟着用スリット
１ｔ　非切離ライン
１ｕ　折り曲げ起立部
１ｖ　先端箇所
１ｗ　テーパ面
１０　　原子燃料集合体
１０Ａ　外側周辺
１０Ｅ　燃料棒群
１０ａ　第１外側対辺
１０ｂ　第２外側対辺
１０ｃ　第３外側対辺
１０ｄ　第４外側対辺
１０ｅ　燃料棒
１０ｅ１　第１最外周列燃料棒
１０ｅ２　第２最外周列燃料棒
１０ｅ３　第３最外周列燃料棒
１０ｅ４　第４最外周列燃料棒
Ｌ　　同一寸法
ｗ１　小屈曲幅長
ｗ２　大屈曲幅長
ｐ１　小突出長
ｐ２　大突出長
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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