(57)【要約】【課題】  本発明の課題は、その容器において、簡単な、且つ効果的な乾燥が、特に、同様に燃料要素たて坑形管体の間の領域内においても可能であり、且つ、この容器において、同時に、燃料要素から容器壁への最適な熱導出、並びに十分な強度が保証されている、輸送及び／または貯蔵用容器を提供することである。【解決手段】  容器シェルおよび容器内室を有する、使用済み燃料要素用の輸送及び／または貯蔵用容器であって、その際、この容器内室内に、燃料要素を収容するための多数の燃料要素たて坑形管体１が、互いに並列して配設されている。これら燃料要素たて坑形管体１のたて坑形管体壁２の少なくとも一部に、外方へ突出する間隔要素３が形成されている。これらたて坑形管体壁２の間隔要素３は、隣接する燃料要素たて坑形管体１′のたて坑形管体壁２′と接触状態にある。これら間隔要素３の傍らに、非接触の領域４が、これら隣接するたて坑形管体壁２、２′の間に配置されている。多数の間隔要素３は、１つのたて坑形管体壁２の長さｌと同様に、幅ｂにわたっても、分配された状態で配設されている。【選択図】      図１ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器シェルおよび容器内室を有する、使用済み燃料要素用の輸送及び／または貯蔵用容器であって、
その際、この容器内室内に、燃料要素を収容するための多数の燃料要素たて坑形管体（１）が、互いに並列して配設されており、
その際、これら燃料要素たて坑形管体（１）のたて坑形管体壁（２）の少なくとも一部に、外方へ突出する間隔要素（３）が形成されており、
その際、これらたて坑形管体壁（２）の間隔要素（３）が、隣接する燃料要素たて坑形管体（１′）のたて坑形管体壁（２′）と接触状態にあり、
その際、これら間隔要素（３）の傍らに、非接触の領域（４）が、これら隣接するたて坑形管体壁（２、２′）の間に配置されており、および、
その際、多数の間隔要素（３）が、１つのたて坑形管体壁（２）の長さｌと同様に、幅ｂにわたっても、分配された状態で配設されている、
ことを特徴とする上記の輸送及び／または貯蔵用容器。
【請求項２】
請求項１による輸送及び／または貯蔵用容器であって、その際、
１つのたて坑形管体壁（２）の１ｍ2 当り、４０個以上の間隔要素が配置されていることを特徴とする、上記輸送及び／または貯蔵用容器。
【請求項３】
請求項１または２による輸送及び／または貯蔵用容器であって、その際、
間隔要素（３）は、１つのたて坑形管体壁（２）の表面積の０．１から４．０％までを形成することを特徴とする、上記輸送及び／または貯蔵用容器。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一つによる輸送及び／または貯蔵用容器であって、その際、
間隔要素（３）は、１つのたて坑形管体壁（２）の少なくとも１つの領域において、均等に分配された状態で配設されており、且つ、ここで、相互に同じ間隔を有していることを特徴とする、上記輸送及び／または貯蔵用容器。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つによる輸送及び／または貯蔵用容器であって、その際、
間隔要素は、たて坑形管体壁（２）から形成されていることを特徴とする、上記輸送及び／または貯蔵用容器。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一つによる輸送及び／または貯蔵用容器であって、その際、
間隔要素の高さＨは、たて坑形管体壁（２）の面に関連して、０．３から２．５ｍｍまで、有利には、０．３から２ｍｍまで、極めて有利には、０．５から１．５ｍｍまでの値であることを特徴とする、上記輸送及び／または貯蔵用容器。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一つによる輸送及び／または貯蔵用容器であって、その際、
１つの間隔要素（３）は、３から８０ｍｍ2 まで、有利には１０から５０ｍｍ2 まで、および極めて有利には２０から３０ｍｍ2 までの外側の表面積を有していることを特徴とする、上記輸送及び／または貯蔵用容器。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一つによる輸送及び／または貯蔵用容器であって、その際、
１つの間隔要素の接触面が、円形に形成されていることを特徴とする、上記輸送及び／または貯蔵用容器。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一つによる輸送及び／または貯蔵用容器であって、その際、
１つの間隔要素（３）は、上側における平坦部（６）を有しており、且つ、この上側における平坦部（６）でもって、隣接するたて坑形管体壁（２′）との平面状の接触状態にあるように構成されていることを特徴とする、上記輸送及び／または貯蔵用容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器シェルおよび容器内室を有する、使用済み燃料要素用の輸送及び／または貯蔵用容器に関し、その際、この容器内室内に、燃料要素を収容するための多数の燃料要素たて坑形管体が、互いに並列して配設されている。これら燃料要素たて坑形管体は、従って、輸送及び／または貯蔵用容器内における燃料要素の収容、および位置決めの役目を持っている。これら互いに平行の燃料要素たて坑形管体は、束へとまとめられ、且つ、例えば締付けベルトによって、ばらばらにならないようにされる。これら燃料要素たて坑形管体は、燃料要素のためのキャリアケージを形成する。このようなキャリアケージは、一方では、必要な未臨界（Unterkritikalitaet）を保証し、他方また、容器たて坑壁におけるこれら燃料要素からの十分な熱導出を保障する。上記の機能は、通常の輸送、および作動諸条件と同様に、仮説的な事故諸条件のもとでも、機能的に確実に満たされねばならない。従って、これら燃料要素たて坑形管体から成る担持構造体、即ち集合体は、同様に十分に高い強度も有していなければならない。
【背景技術】
【０００２】
実務から公知の輸送及び/または貯蔵用容器の場合、燃料要素たて坑形管体は、これら燃料要素たて坑形管体の接触面でもって、これら燃料要素たて坑形管体の全長にわたって、直接的に互いに隣接している。このような容器の、通例の地下水負荷（Unterwasserbeladung）の場合、水は、たて坑形管体壁の間の領域内へと侵入する。その場合に形成するただ僅かの、１０分の１ミリメートル厚さだけの水薄膜は、この容器の排水の後に必要な容器乾燥を、極めて著しく困難にする。不都合に長い乾燥時間が結果として生じる。このことによって、燃料棒被覆管の加熱が生じ、従って、ヘリウムでもっての中間冷却装置が必要となる。これらの構成は、非常に費用がかかり、且つ、それに加えて、関与している従業員に対して、付加的な著しい放射線による肉体への負担をひき起こす。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許公開第３５  １９  ８３８号明細書（特許文献１）から、燃料要素のための貯蔵用フレームが公知であり、この貯蔵用フレームの場合、燃料要素たて坑形管体は、これら燃料要素たて坑形管体の外側面において、条溝として形成された間隔要素を、これら燃料要素たて坑形管体の相互の離間のために有している。その際に、これら条溝は、これら隣接する燃料要素たて坑形管体の間で、および従って、同様にこれら燃料要素たて坑形管体内に格納された燃料要素の間でも、安全技術上必要な最小の間隔を下回らないことを保障しなければならない。１つの条溝は、ここで、それぞれに、１つのたて坑形管体壁のただ上側の端部、および下側の端部においてだけ設けられている。このような燃料要素たて坑形管体から成る集合体の場合、機械的な、および熱的な応力によって、および特に事故の結果として、条溝の無いたて坑形管体壁区間の撓み曲げ、および膨らみ付けの状態になる。それに由来して、これら隣接するたて坑形管体壁の間の、不都合な平面状の接触が生じる。
【０００４】
米国特許第４，１１５，７００号明細書（特許文献２）から、正方形の断面を有する燃料要素たて坑形管体が公知であり、これら燃料要素たて坑形管体は、これら燃料要素たて坑形管体のたて坑形管体壁の長さにわたって、分配された間隔要素を有しており、これら間隔要素が、それぞれに、たて坑形管体壁のほぼ全幅にわたって指向している。液体蒸気の逃げは、これら燃料要素たて坑形管体の長手方向において、ほとんど不可能になり、且つ従って、効果的な乾燥が、これら燃料要素たて坑形管体において、ほとんど実施可能ではない。
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許公開第３５  １９  ８３８号明細書
【特許文献２】米国特許第４，１１５，７００号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の根底をなす技術的な課題は、冒頭に記載した様式の輸送及び／または貯蔵用容器を提供することであり、この容器において、簡単な、且つ効果的な乾燥が、特に、同様に燃料要素たて坑形管体の間の領域内においても可能であり、且つ、この容器において、同時に、燃料要素から容器壁への最適な熱導出、並びに十分な強度が保証されている。本発明による輸送及び／または貯蔵用容器でもって、それに加えて、必要な未臨界が保障され、且つ、上記の従来技術に対して説明された欠点が回避される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この技術的な課題を解決するために、本発明は、容器シェルおよび容器内室を有する、使用済み燃料要素用の輸送及び／または貯蔵用容器を教示し、
その際、この容器内室内に、燃料要素を収容するための多数の燃料要素たて坑形管体が、互いに並列して配設されており、
その際、これら燃料要素たて坑形管体のたて坑形管体壁の少なくとも一部に、外方へ突出する間隔要素が形成されており、
その際、これらたて坑形管体壁の間隔要素が、隣接する燃料要素たて坑形管体のたて坑形管体壁と接触状態にあり、
その際、これら間隔要素の間で、非接触の領域が、間隔間隙を形成するように、これら隣接するたて坑形管体壁の間に配置されており、および、
その際、多数の間隔要素が、１つのたて坑形管体壁の長さと同様に、幅にわたっても、分配された状態で配設されている。
【発明の効果】
【０００７】
燃料要素たて坑形管体は、燃料要素のためのキャリアケージを形成し、且つ、これら互いに平行な燃料要素たて坑形管体が、直接的に隣接して束へとまとめられ、且つ、いわば密に詰められている。これら燃料要素たて坑形管体は、特に、矩形、もしくは正方形の断面を有している。この実施形態において、その場合に、それぞれの燃料要素たて坑形管体は、全体で４つのたて坑形管体壁を有している。本発明の他の有利な実施形態により、燃料要素たて坑形管体は、六角形の断面を有している。この燃料要素たて坑形管体は、その場合に、６つのたて坑形管体壁を有している。
【０００８】
たて坑形管体壁の長さは、本発明の領域内において、容器の長手方向軸線に対して、もしくは燃料要素たて坑形管体の長手方向軸線に対して平行な、たて坑形管体壁の長手方向の延在を意味する。間隔要素が１つのたて坑形管体壁の幅にわたって分配されているということは、本発明の領域内において、一方では、多数の間隔要素が、同じ垂直方向の高さで、１つのたて坑形管体壁の幅にわたって分配されていることを意味する。本発明の領域内において、しかもまた、これら間隔要素が、必ずしも、同じ垂直方向の高さで、１つのたて坑形管体壁の幅にわたって分配されているではなく、むしろ、高さがずらされた状態で、このたて坑形管体壁の幅にわたって分配されていても良い。垂直方向の高さは、その状態において燃料要素たて坑形管体の長手方向軸線が垂直方向に配設されている、１つの燃料要素たて坑形管体の配置された状態に関連がある。本発明の有利な実施形態によって、これら間隔要素は、網目状に、１つのたて坑形管体壁上に分配されている。本発明により、これら間隔要素の間の、もしくは、これらたて坑形管体壁の非接触の領域は、容器内室を乾燥する場合、液体蒸気  −特に水蒸気−  が、これら非接触の領域を経て、および、これら非接触の領域、即ち、容器内室から、導出可能であるという条件付きで配置、即ち配設されている。これら間隔要素によって形成された、隣接するたて坑形管体壁の間隔間隙は、即ち、これらたて坑形管体壁の間の中間スペースの効果的な乾燥を可能にする。本発明により、これら間隔要素は、これら間隔要素の間で自由空間が残留し、且つ従って、液体蒸気がたて坑形管体壁、即ち燃料要素たて坑形管体の長手方向において排出、即ち逃げ可能であるという条件付きで、このたて坑形管体壁上に分配される。１つのたて坑形管体壁のそれぞれの垂直方向の高さにおいて、これら間隔要素は、有利には、このたて坑形管体壁の幅の、少なくとも４０％、有利には、少なくとも５０％が、間隔要素の無い状態にあるという条件付きで、このたて坑形管体壁の幅にわたって分配されている。垂直方向の高さは、長手方向の延在、もしくは、たて坑形管体壁の長さに、もしくは、垂直方向に整向された燃料要素たて坑形管体の長手方向軸線を有する１つの燃料要素たて坑形管体の配置された状態に関連がある。
【０００９】
本発明の領域内において、多数の間隔要素は、１つのたて坑形管体壁上に配設されている。本発明の極めて有利な実施形態により、１つのたて坑形管体壁の１ｍ2 当り、４０個以上の間隔要素が配置されている。
【００１０】
間隔要素は、例えば、突起部、条溝の様式で、または同様に、溶接点として、たて坑形管体壁の表面に実現される。本発明の領域内において、極めて特別な意義がある極めて有利な実施形態により、これら間隔要素は、たて坑形管体壁から形成されている。これら間隔要素は、特別の膨らみ付け部、もしくは隆起部がこのたて坑形管体壁内において形成されるというやり方で、この実施形態の場合、即ち、このたて坑形管体壁の材料から成り、および、このたて坑形管体壁の加工によって形成される。
【００１１】
有利には、間隔要素の高さは、たて坑形管体壁の面に関連して、０．３から２．５ｍｍまで、有利には、０．３から２ｍｍまで、および極めて有利には、０．５から１ｍｍまでの値である。この上述のうち最後に述べた実施形態は、本発明の領域内において、極めて特別に有用なものであることが実証されている。極めて有利な実施形態により、１つのたて坑形管体壁の間隔要素は、隣接するたて坑形管体壁の間隔要素の無い領域内に突出し、且つ、この隣接するたて坑形管体壁と接触状態にある。換言すれば、一方のたて坑形管体壁の間隔要素と相対して位置している、隣接するたて坑形管体壁の領域は、間隔要素の無い状態で形成されており、および、逆さまに、他方のたて坑形管体壁の間隔要素と相対して位置している、隣接するたて坑形管体壁の領域は、間隔要素の無い状態で形成されている。この本発明の有利な実施形態の場合、これら間隔要素の高さは、２つの隣接するたて坑形管体壁の間の間隔間隙の幅を規定する。有利には、この間隔間隙の幅は、０．３から２．５ｍｍまで、有利には、０．３から２ｍｍまで、および極めて有利には、０．５から１．５ｍｍまでの値である。本発明の極めて有利な実施形態によって、２つの隣接するたて坑形管体壁の間の１つの間隔間隙は、０．４から１．２ｍｍ、有利には、０．５から１ｍｍまでの幅を有している。この上述のうち最後に述べた間隔間隙に関する幅は、特に、容器の効果的な乾燥のために、極めて特別に有用なものであることが実証されている。基本的に、一方のたて坑形管体壁の間隔要素が、他方の隣接するたて坑形管体壁の間隔要素と接触状態にあることは、更に同様に可能である。
【００１２】
本発明の極めて有利な実施形態によって、間隔要素は、面積等価の直径を有する円形の断面を有している。有利には、１つの間隔要素は、上側における平坦部を有しており、且つ、この上側における平坦部でもって、隣接するたて坑形管体壁との平面状の接触状態にある。本発明の１つの有利な実施形態において、１つの間隔要素は、円錐台形に形成されている。
【００１３】
本発明の有利な実施形態により、１つの間隔要素は、３から８０ｍｍ2 まで、有利には１０から５０ｍｍ2 まで、および極めて有利には２０から３０ｍｍ2 までの外側の表面積を有している。外側の表面積は、ここで、隣接するたて坑形管体壁の方を向いた表面積、即ち、１つの間隔要素の、たて坑形管体壁面から外に向かって突出する領域の表面積を意味する。合目的に、１つの間隔要素は、たて坑形管体壁面上に関連付けられて、直径ｄを有しており、この直径が、隣接するたて坑形管体壁の方を向いた表面積の直径よりも、より大きい。
【００１４】
合目的に、間隔要素は、１つのたて坑形管体壁の表面積の０．１から４．０％まで、有利には０．４から２％まで、特に０．４から１．０％までを形成する。本発明の領域内において、これら間隔要素は、１つのたて坑形管体壁の少なくとも１つの領域において、均等に分配された状態で配設されており、且つ、ここで、相互に同じ間隔を有している。有利には、これら間隔要素は、全てのたて坑形管体壁にわたって、均等に分配されており、且つ、相互に同じ間隔を有している。
【００１５】
本発明は、本発明による輸送及び／または貯蔵用容器の実施の場合、地下水負荷の後、および、それに後続している容器の排水の後、極めて簡単な、且つ機能的に確実な容器内室の乾燥が可能であることの認識を基礎としている。特に、隣接するたて坑形管体壁の間の中間スペース、即ち間隔間隙が、効果的な方法で乾燥可能である。従来技術から公知の容器に比して、乾燥時間は、著しく低減される。同様に従来技術から公知の容器の、更に別の冒頭に記載した欠点も、本発明による輸送及び／または貯蔵用容器の場合、回避される。本発明による容器は、この容器の強度、および未臨界の保証を顧慮して、しかも、通常の輸送及び／または貯蔵用容器に関してだけでなく、また仮説的な事故諸条件をも顧慮して、全ての要件を満足する。本発明による燃料要素たて坑形管体の構成は、それに加えて、容器壁に対する燃料要素の効果的な熱導出を可能にする。本発明による燃料要素たて坑形管体が、簡単な、且つあまり経費を要しない方法で製造され得ることは、更に強調されるべきである。
【００１６】
次に、本発明を、ただ１つの実施例を示した図に基づいて、詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図は、容器シェルおよび容器内室を有する、使用済み燃料要素用の図示されていない輸送及び／または貯蔵用容器のための、燃料要素たて坑形管体１を示しており、その際、この容器内室内に、多数の燃料要素たて坑形管体１が、互いに並列して配設されている。これら燃料要素たて坑形管体１内に、図示されていない燃料要素が収容されており、且つ、これら燃料要素たて坑形管体１が束へと組み合わされ、これら束内において、これら燃料要素たて坑形管体が、互いに平行に配設されており、且つ、直接的に隣接して、密に詰められている。
【００１８】
実施例において、燃料要素たて坑形管体１は、正方形の断面を有し、且つ、４つのたて坑形管体壁２から成っている。本発明により、これら燃料要素たて坑形管体１のたて坑形管体壁２に、外方へ突出する間隔要素３が形成されている。この実施例において、これら間隔要素３は、所属するたて坑形管体壁２から形成、即ち、成形されている。これら間隔要素３は、ここで従って、このたて坑形管体壁２の材料から、このたて坑形管体壁２の加工によって形成される。
【００１９】
図２において、第１のたて坑形管体壁２の間隔要素３が、隣接する燃料要素たて坑形管体１′のたて坑形管体壁２′と接触状態にあることが認識可能である。これらたて坑形管体壁２、２′の間隔要素３の傍らに、非接触の領域４が配置されており、即ち、これら隣接するたて坑形管体壁２、２′の間に形成されている。特に、図１において、本発明により、多数の間隔要素３が、１つのたて坑形管体壁２の長さｌと同様に、幅ｂにわたっても、分配された状態で配設されていることが認識可能である。１つの高さｈにおいて、この実施例において、４つの間隔要素３が、１つのたて坑形管体壁２の幅ｂにわたって分配された状態で配設されている。有利には、それぞれの高さｈにおいて、たて坑形管体壁２の幅ｂの少なくとも５０％は、間隔要素３が存在しない。このことによって、液体蒸気が、問題なく、たて坑形管体壁２、即ち燃料要素たて坑形管体１の長手方向、および横方向に逃げ可能であることが保証される。
【００２０】
図２において、極めて有利な実施形態により、１つのたて坑形管体壁２の間隔要素３が、隣接するたて坑形管体壁２′の間隔要素の無い領域内に突出し、且つ、そこで、この隣接するたて坑形管体壁２′と接触状態にあることが認識可能である。同様に、このたて坑形管体壁２′の間隔要素３は、このたて坑形管体壁２の間隔要素の無い領域内に突出し、且つ、そこで、この隣接するたて坑形管体壁２と接触状態にある。この実施形態の場合、これら間隔要素３の高さは、間隔間隙５の幅ａを定める。この間隔間隙５の幅ａは、有利には、０．３から２．０ｍｍまで、特に有利には、０．５から１．０ｍｍまでの値である。このようにして設備されたたて坑形管体壁２と２′との間の間隔間隙５は、特に、中間スペースの効果的な乾燥を顧慮して、とりわけ有用なものであることが実証されている。
【００２１】
図３は、間隔要素３の有利な実施形態を示している。合目的に、および、この図３による実施例において、１つの間隔要素３は、上側における平坦部６を有しており、且つ、この上側における平坦部６でもって、隣接するたて坑形管体壁２′との平面状の接触状態にある。有利には、および、この実施例において、１つの間隔要素３は、円錐台形に形成されている。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による、輸送及び／または貯蔵用容器のための、燃料要素たて坑形管体の透視図である。
【図２】２つの隣接する燃料要素たて坑形管体の図である。
【図３】図２の拡大された一部分Ａの図である。
【符号の説明】
【００２３】
１、  １′  燃料要素たて坑形管体
２、  ２′  たて坑形管体壁
３    間隔要素
４    非接触の領域
５    間隔間隙
６    上側における平坦部
ａ    幅
ｂ    幅
ｄ    直径
Ｈ    高さ
ｈ    高さ
ｌ    長さ
【図１】
2004340918.tif 000003
【図２】
2004340918.tif 000004
【図３】
2004340918.tif 000005