(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
核燃料要素の貯蔵もしくは搬送のための容器であって、前記核燃料棒要素を受け入れるために長方形状の第１プレート組と長方形状の第２プレート組とによって画成される複数の細長い区画室を備え、前記第１プレート組および前記第２プレート組を構成している長方形状の各プレートの全ては長手方向の両側において延びる長手方向縁部を備えており、前記第１プレート組は前記第２プレート組に対して直角に延び且つ前記第２プレート組と交差して矩形断面を有する区画室を画成しており、前記第１プレート組における第１プレートと前記第２プレート組における第２プレートとの交差部のところで、前記第１プレート及び前記第２プレートは、それぞれ、互いに当接する長手方向縁部を備え、該長手方向縁部は、前記当接する長手方向縁部の各々を貫いて前記プレートの前記長手方向に延びる縁部と平行に形成された通路と、前記通路を通って延びるロックピンとを備えた継手により相互に結合されている、容器。
【請求項２】
前記継手は、少なくとも１つの突起部と、前記第１プレート及び第２プレートの各々の前記当接する長手方向縁部の長手方向に設けられた少なくとも１つの凹部とを備え、前記第１プレートにある凹部が前記第２プレートにある前記突起部を受け入れると共に前記第２プレートにある凹部が前記第１プレートにある前記突起部を受け入れていて、前記ロックピンが前記第１プレート及び前記第２プレートの前記突起部に設けられた整列した通路を貫いて延びている、請求項１に記載の容器。
【請求項３】
前記第１プレート及び前記第２プレートの前記突起部に設けられた前記ロックピンのための前記それぞれの通路はそれぞれ溝を備えている、請求項２に記載の容器。
【請求項４】
前記突起部の各々は、前記プレートの前記長手方向縁部に沿って延びる端縁面と、該端縁面に直角に延びる側面とを備え、前記溝が、前記端縁面と平行に延びると共に、前記側面に設けられ前記溝の長さに沿って延びるアクセス開口を有している、請求項３に記載の容器。
【請求項５】
前記第１プレートの前記突起部の前記側面に設けられた前記溝への前記アクセス開口が前記第２プレートの前記突起部の前記側面に設けられた前記溝への前記アクセス開口に関して直角である、請求項４に記載の容器。
【請求項６】
前記第１プレート組及び前記第２プレート組の交差部に沿った第１位置のところで、前記第１プレート組にある２枚のプレートの各々は、該２枚のプレートの相互に隣接する長手方向縁部に沿って該２枚のプレートの各々に舌状部を画成するように形成されており、該舌状部は相互に隣接する表面を提供するように協働しており、該隣接する表面の各々に溝が設けられていて前記ロックピンのための前記通路を画成しており、前記舌状部が前記第２プレート組のプレートに形成された開口中に収納される、請求項１に記載の容器。
【請求項７】
前記第１プレート組及び前記第２プレート組の交差部に沿った第２位置のところで、前記第２プレート組にある２枚のプレートの各々は、該２枚のプレートの相互に隣接する長手方向縁部に沿って該２枚のプレートの各々に舌状部を画成するように形成されており、該舌状部は相互に隣接する表面を提供するように協働しており、該隣接する表面の各々に溝が設けられていて前記ロックピンのための前記通路を画成しており、前記舌状部が前記第１プレート組の２枚のプレートに形成された開口中に収納される、請求項６に記載の容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は容器に関し、特に、核燃料要素の貯蔵及び／又は搬送のための容器に関するものである。
【０００２】
一般的に、核燃料要素は、キャスク，使用済み燃料要素のプール内貯蔵のためのラック，フラスコ及び多要素びんの形態の容器内に貯蔵され及び／又は搬送される。これらの容器は、通常、矩形断面の複数の区画室を組み込む細長い本体部から構成されており、各区画室に燃料要素を収納することができる。これらの区画室は、互いに直角に交差してセル式の格子構造を画成する複数の細長いプレートから形成されている。
【０００３】
このような容器の構造において生じる問題は、各プレートを互いに結合することに関係がある。プレートを結合する方法の一つはプレートを互いに溶接することである。しかし、この方法には明白な欠点がある。例えば、プレートはステンレス鋼又はホウ素鋼のような材料から通常製作されており、これらの材料は非常に溶接が困難である。更に、すみ肉溶接を形成するために使用された溶接材料が区画室内でスペースをとるので、区画室に沿った燃料要素の移動が阻害されることがある。更なる欠点は、溶接部により互いに結合されたプレートが溶接工程中に発生した強い熱のために歪む傾向がある点である。
【０００４】
本発明の目的は、区画室を形成するプレートが前述したような欠点を打開するような方法で互いに結合されている、核燃料要素のための容器を提供することである。
【０００５】
本発明によると、核燃料要素を貯蔵及び搬送するために、前記核燃料棒要素を受け入れるために第１プレート組を第２プレート組と交差させることにより画成される複数の細長い区画室を備え、前記第１プレート組は前記第２プレート組に関して直角に延びて矩形断面を有する区画室を画成しており、前記第１プレート組における第１プレートと前記第２プレート組における第２プレートとの交差部のところで、前記第１プレート及び前記第２プレートは、該プレートの隣接する長手方向縁部を貫いて同長手方向縁部と平行に形成された通路を通って延びるロックピンを備えた継手により相互に結合されている、容器が提供されている。
【０００６】
前記継手は、前記第２プレートの長手方向縁部に設けられた凹部と少なくとも１つの突起部とを備え、前記第１プレートにある凹部が前記第２プレートにある突起部を受け入れると共に前記第２プレートにある凹部が前記第１プレートにある突起部を受け入れていて、前記ロックピンが前記第１プレート及び前記第２プレートの前記突起部に設けられた通路を貫いて延びていることが好ましい。
【０００７】
好適な一実施例において、前記第１プレート及び前記第２プレートの前記突起部に設けられた前記ロックピンのための前記通路はそれぞれ溝を備えている。
【０００８】
前記突起部の各々は、前記プレートの前記長手方向縁部に沿って延びる端面と、該端面に直角に延びる側面とを備えていてよく、前記溝が、前記端面と平行に延びると共に、前記側面に設けられ前記溝の長さに沿って延びるアクセス開口を有している。
【０００９】
好適には、前記第１プレートの前記突起部の前記側面に設けられた前記溝への前記アクセス開口が前記第２プレートの前記突起部の前記側面に設けられた前記溝への前記アクセス開口に関して直角である。
【００１０】
本発明の別の局面によると、前記第１プレート及び前記第２プレートの交差部に沿った位置のところで、前記第１プレート組にある２枚のプレートの各々は、該２枚のプレートの相互に隣接する長手方向縁部に沿って該２枚のプレートの各々に舌状部を画成するように形成されており、該舌状部は相互に隣接する表面を提供するように協働しており、該隣接する表面の各々に溝が設けられていて前記ロックピンのための前記通路を画成しており、前記舌状部が前記第２プレート組のプレートに形成された開口中に収納される。
【００１１】
好ましくは、前記第１プレート組及び前記第２プレート組の交差部に沿った別の位置のところで、前記第２プレート組にある２枚のプレートの各々は、該２枚のプレートの相互に隣接する長手方向縁部に沿って該２枚のプレートの各々に舌状部を画成するように形成されており、該舌状部は相互に隣接する表面を提供するように協働しており、該隣接する表面の各々に溝が設けられていて前記ロックピンのための前記通路を画成しており、前記舌状部が前記第１プレート組の２枚のプレートに形成された開口中に収納される。
【００１２】
プレートの交差部にある継手の外形もしくは輪郭は、任意の適当な金属切断作業により形成することができる。しかし、最も適当な方法はレーザ切断技術であることが分かった。この技術は、所望の寸法精度で継手を製作することを可能にする。
【００１３】
本発明による連結継手は、静的及び動的負荷に耐える能力を提供することが分かった。継手の弾性は、容器が衝撃に由来するエネルギを吸収することを可能にする。
【００１４】
本発明に従った容器の構造は、諸構成要素をいわゆる「フラットパック」として都合良く搬送することを可能にする。容器の組立は不熟練労働者により現場で行うことができる。
【００１５】
区画室内に溶接材料が無いことは、燃料要素を収納するためのスペースの大きさが増すことを確実にする。更に、区画室内には燃料要素の挿入を妨げる障害物は何もない。プレートの組立のために熱を必要としないので、溶接組立とは対称的に、プレートが歪む傾向にない。
【００１６】
区画室を画成するプレートは５ｍｍ程度の厚さを有している。容器に使用済み核燃料要素を収納する必要があれば、プレートの材料は適当な中性子毒物質とすべきである。代表的には、この材料はステンレス鋼もしくはフッ素鋼でよい。
【００１７】
次に、添付図面を参照して、一例として本発明について説明する。
【００１８】
図１を参照すると、核燃料要素（図示せず）を受け入れるための代表的な容器１が略図的に表示されている。この容器１は、細長い円筒形のケーシング２を備えており、その内部に複数の区画室３の組立体が収納されている。これらの区画室は、容器１に沿って間隔を置き配置された複数のバッフル板もしくは仕切板４によりケーシング２内に位置決めされている。
【００１９】
区画室３は、矩形断面のものであり、細長いプレートの組５，６によって形成されている。第１プレート組５は、第２プレート組６に関して直角に延びていて、区画室３の対向壁部を形成するようになっている。図１には４つの区画室が示されているが、区画室の数は、特定の適用例に合わせて任意の適当な数を選択しうることは言うまでもない。各区画室３は、１つの核燃料要素を収納するのに十分な大きさのものである。
【００２０】
図１及び図２に示すように、第１プレート組５は、３対のプレート５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆを備えている。第２プレート組６は、同様に３対のプレート６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆを備えている。第１プレート組５及び第２プレート組６の各接続部のところで、プレートは後述するようにピン継手により相互に連結されている。
【００２１】
プレート５ｂとプレート６ｅとの接続部における代表的な隅部連結継手が図４に示されている。図３に示すように、プレート６ｅの長手方向縁部に沿って一連の突起部７及び凹部８が交互に存在している。同様に、プレート５ｂの長手方向縁部に沿って、一連の突起部９及び凹部１０が交互に形成されている。
【００２２】
プレート６ｅの各突起部７に沿って溝１１が形成されている。溝１１の方向は突起部７の長手方向縁部１２に対して平行に延びており、プレート６ｅの側面１４にアクセス開口１３を有している。同様に、プレート５ｂの各突起部９に沿って溝１５が形成されている。溝１５は、長手方向縁部１６に平行な方向に延びると共に、プレート５ｂの側面１８にあるアクセス開口１７を有している。
【００２３】
プレート５ｂ及び６ｅが組み立てられるときに、プレート５ｂの突起部及び凹部９，１０は、溝１１及び１５が整列するように、プレート６ｅの突起部及び凹部７，８と相互に係合する。ロックピン５０は、プレート５ｂ，６ｅを連結するように、溝１１及び１５に形成された通路に挿通される。各溝１１，１５のアクセス開口１３，１７は互いに直角に配列されているので、プレート５ｂ，６ｅは、最初にロックピン５０を取り除かないと分解することができない。
【００２４】
図５に見られるような典型的なＴ形接続部において、３枚のプレート５ｄ，６ｃ及び６ｆがロックピン５０により連結されている。プレート５ｄの長手方向縁部に沿って一連の突起部１９がある。各突起部１９間には凹部２０があり、該凹部は、プレート６ｆの長手方向縁部に形成された突起部２１と、プレート６ｅの長手方向縁部に形成された突起部２２とを受け入れる長さを縁部に沿って有している。プレート６ｆの長手方向縁部に形成された凹部２３は、プレート５ｄに設けられた突起部１９を受ける。プレート６ｆに形成された凹部２４は、プレート５ｄ，６ｅにそれぞれ形成された突起部１９，２２の双方を受け入れるのに十分な長さのものである。プレート６ｅの長手方向縁部に形成された凹部２５は、プレート５ｄ，６ｆにそれぞれ設けられた突起部１９，２１を受け入れる。
【００２５】
溝３０は、突起部１９に沿って形成されており、プレート５ｄの側面にあるアクセス開口３１を有している。溝３２，３３はそれぞれプレート６ｆの突起部２１とプレート６ｅの突起部２２とに形成されている。溝３２，３３の各々は、各プレート６ｆ，６ｅの側面にあるアクセス開口３４，３５を有する。該アクセス開口３４，３５は、互いに直線状に整列して配列されているが、溝３０のアクセス開口３１に関して直角に配置されている。従って、ロックピン５０が整列した溝３０，３２，３３を貫いて延びているときに、プレート５ｄ，６ｆ，６ｅが完全に連結される。
【００２６】
プレート５ｃ，５ｄ，６ｃ，６ｄ間には図６及び図７に示すように十字継手が形成される。図６は、区画室３の端部近くの位置（図３に示すＶ−Ｖ線の位置に対応する）での十字継手の断面図である。プレート５ｃの長手方向縁部は、プレートの厚みの半分を除去することにより実矧にされて、舌状部４０を形成する。同様に、プレート５ｄの長手方向縁部は実矧にされて、舌状部４１を形成している。半円形の溝４２，４３はそれぞれ舌状部４０，４１の相互に隣接する表面に形成されている。該溝４２，４３は協働して円形通路を形成し、ロックピン５０をこの円形通路に挿通することができる。プレートの長手方向縁部に沿った舌状部４０，４１の長さは、プレート５ｄに沿う突起部１９の長さに対応している。舌状部４０，４１は、プレートの長手方向縁部からプレートの厚みに等しい量だけ延びることができる。
【００２７】
舌状部４０，４１を収納するため、矩形形状の開口４４が当接するプレート６ｃ，６ｄに形成されている。
【００２８】
十字継手の更なる断面が図７に示されている（断面は図３に示された突起部２１の位置に対応する位置で切断した）。プレート６ｃの長手方向縁部に沿って形成された実矧は、舌状部４５を画成し、実矧にされたプレート６ｄの長手方向縁部は舌状部４６を画成する。舌状部４５には半円形の溝４７が形成され、舌状部４６の相互に隣接する表面には半円形の溝４８が形成される。プレート６ｃ，６ｄが組み立てられるときに、半円形の溝４７，４８が協働して円形通路を画成し、ロックピン５０をこの円形通路に挿通することができる。プレートの長手方向縁部に沿った舌状部４５，４６の長さは、プレート５ｂに沿った突起部１９の長さに相当している。舌状部４５，４６は長手方向縁部からプレートの厚みに等しい量だけ延びている。舌状部４４，４５を収納するため、矩形形状の開口４９が当接するプレート５ｃ，５ｄに設けられている。
【００２９】
図６及び図７に示した２つの構造は規則的なピッチで区画室の長さに沿って交互する。従って、舌状部は、プレートの長手方向縁部から先ず一方向に、次いでこの方向に直角に交互に延びる。半円形の溝により形成された通路にロックピン５０を挿入したときに、プレート５ｃ，５ｄ，６ｃ，６ｄがしっかりと連結される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の好適な一局面に従って核燃料要素を収納するための区画室を有する容器の端面図である。
【図２】  図１に示した区画室の等角図である。
【図３】  図１に示した区画室の矢印Ａ（図２）方向の側面図である。
【図４】  図３に示したIV−IV線における区画室の隅部における継手の断面図である。
【図５】  図３に示したＶ−Ｖ線におけるＴ形接続部における継手の断面図である。
【図６】  交差接続部における継手の断面図である。
【図７】  交差接続部における継手の断面図である。
【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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