(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
核燃料要素を貯蔵し搬送するための容器（１；３１）であって、前記核燃料要素を受け入れるための複数の区画室（３；３３）を備え、前記各区画室は、第１組のプレート（７，８；３５）と第２組のプレート（９，１０；３６）とが相互接続されることにより画成され、前記第１組のプレートは前記第２組のプレートに対して直角に配向され、それにより、前記各区画室は矩形断面を有しており、前記第１組の各プレートは、それぞれの同一平面内にある各プレートが、一方のプレート（７；３５ａ）の長手方向縁部に沿って離間して形成された複数の突起部（１１；３７）と、他方のプレート（８；３５ｂ）の長手方向縁部に沿って離間して形成された複数の凹部（１２；４０）との嵌合により相互接続されているものにおいて、前記他方のプレート（８；３５ｂ）の前記各凹部（１２；４０）には、それぞれ、前記一方のプレート（７；３５ａ）の前記各突起部（１１；３７）に係合される保持部（１６；４３）が設けられ、それにより、前記第１組の各プレート（７，８；３５）が、相互に分離不可能な態様で連結されていることを特徴とする容器。
【請求項２】
前記各突起部（１１；３７）は、それぞれ、前記一方のプレート（７；３５ａ）の長手方向縁部からプレート幅方向に延出した主要部（１３；３８）と、該主要部の端部から該主要部の延出方向と交差する横方向に岐出したアーム部（１４；３９）とを含み、該アーム部が前記凹部（１２；４０）にある前記保持部（１６；４３）と係合するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の容器。
【請求項３】
前記各突起部（１１；３７）は、それぞれ、前記主要部（１３；３８）の端部から前記主要部の延出方向と交差する両横方向に岐出した２つのアーム部（１４；３９）を含み、前記各凹部（１２；４０）は、それぞれ、前記２つのアーム部（１４；３９）に係合する２つの保持部（１６；４３）を有することを特徴とする請求項２に記載の容器。
【請求項４】
前記各突起部（１１）は、それぞれ、前記主要部（１３）と前記２つのアーム部（１４）とにより実質的にＴ字形に形成され、前記各凹部（１２）は前記各突起部（１１）に対応するＴ字形に画成されていることを特徴とする請求項３に記載の容器。
【請求項５】
前記各アーム部は、前記主要部（３８）の端部から前記主要部の延出方向に対して斜後方に岐出した変形可能な突起（３９）として形成され、該突起（３９）は、前記突起部（３７）が前記凹部（４０）内に押し込まれるにつれて前記主要部側に変形され、かつ、前記突起部（３７）が前記凹部（４０）に嵌合された状態で、未変形位置に戻るように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の容器。
【請求項６】
前記各凹部（４０）は、それぞれ、前記他方のプレート（３５ｂ）の長手方向縁部からプレート幅方向に延びて入る第１通路領域（４１）と、その奥部で拡がった拡張領域（４２）とを含み、前記第１通路領域（４１）と前記拡張領域（４２）との結合部に前記保持部（４３）が画成されていることを特徴とする請求項５に記載の容器。
【請求項７】
前記第１組のプレート（７，８；３５）と、前記第２組のプレート（９，１０；３６）との相互接続部において、前記第２組のプレートの相互に対向する長手方向縁部の各々から少なくとも１つのほぞ（１８，１９，３７）が突出しており、前記各ほぞは、前記第１組のプレートに設けられたスロット（２４；４０，４６）内に嵌入されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の容器。
【請求項８】
前記第２組のプレート（９，１０）の相互に対向する長手方向縁部の各々から１つの前記ほぞ（１８，１９）が突出しており、前記各ほぞは同じスロット（２４）に嵌入されていることを特徴とする請求項７に記載の容器。
【請求項９】
前記長手方向縁部の各々にある前記ほぞ（１８，１９）は相互に係合するラッチ部（２０，２２）を備えていることを特徴とする請求項８に記載の容器。
【請求項１０】
前記第２組のプレート（３６）は、前記第１組のプレート（３５）に対して千鳥状の配置で相互接続され、前記スロット（４０，４６）は、前記第１組のプレート（３５）の平面部に設けられていることを特徴とする請求項７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、各プレートをそれらの長手方向縁部に沿って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に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。ＥＰ−Ａ−０ ８８３ １３５（Ａ.Ｔ.Ｅ.Ａ.）には、溶接により分解ができないように固定された異なる組の連結プレートを組み合わせたものが開示されている。
【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、前記核燃料要素を受け入れるための複数の区画室を備え、該区画室は第１組のプレートと第２組のプレートとが交差することにより画成されており、矩形断面を有する区画室を画成するために前記第１組のプレートは前記第２組のプレートに関して直角に延びている容器において、前記各プレートは連結継手を含んでいて、該連結継手が前記第１組の一方のプレートに設けられた少なくとも１つの突起部と、同じ組の他方のプレートに形成された凹部とを備え、これらのプレートを連結するように前記突起部により係合するために前記凹部に保持部が設けられていることを特徴とする容器が提供されている。
【０００６】
前記第１組におけるプレートは、該プレートのうちの一方のプレートの縁部に沿って離間した複数の突起部と、他方のプレートの縁部に沿って離間して複数の凹部とを備える連結継手により相互に接続されていることが好ましい。
【０００７】
前記突起部は、前記プレートのうちの一方の長手方向縁部に沿って前方に延びる主要部と、該主要部の端部から横方向に延びるアーム部とを含んでいてよく、該アーム部が前記凹部にある前記保持部と係合する。
【０００８】
好ましくは、アーム部は前記主要部の各側から延びており、前記凹部は２つの保持部を有していて、各保持部がアーム部に係合している。
【０００９】
前記主要部及び各アーム部は実質的にＴ字形の突起部を画成していてよく、前記凹部はそれに対応してＴ字形に作られている。
【００１０】
各アーム部は、前記主要部の端部から後方外側に延びる変形可能の突起により形成することができ、該突起は、前記突起部が前記凹部内に押し込まれるにつれて内方へ変形し、該突起は、前記突起部が前記凹部内にあるときには、該突起の未変形位置に戻るようにする。前記凹部は、拡張領域に延びて入る第１通路領域を有するのが適しており、該第１通路領域及び該拡張領域の接続部が保持手段を画成する。
【００１１】
前記凹部は、前記第１組及び第２組のプレートの交差部のところで、前記第２組のプレートに設けることができる。
【００１２】
適当なのは、前記第１組及び第２組のプレートの交差部のところで、少なくとも１つのほぞが前記第２組のプレートの相互に対面する長手方向縁部の各々から突き出ており、該ほぞが前記第１組のプレートに設けられたスロットに延びて入っていることである。
【００１３】
前記第２組のプレートの相互に対面する長手方向縁部の各々から突き出ているほぞが、同じスロットにより受け入れられているのが好ましい。
【００１４】
前記長手方向縁部の各々にある前記ほぞは相互に係合するラッチ部を備えているのが好ましい。
【００１５】
連結継手を形成する突起部及び凹部の輪郭は、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、所望の寸法精度で連結継手を製作することを可能にする。
【００１６】
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容器に付与することが分かった。継手の弾性は、容器が衝撃によるエネルギを吸収することを可能にする。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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が収納されている。これらの区画室３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。
【００２２】
区画室３は、矩形断面のものであり、２組５，６の細長いプレート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選択されよう。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に作られている。
【００２３】
図２，３及び４を参照して、第１プレート組５は、相互に結合された複数の個々のプレートからなり、そのうちの２枚のプレート７，８が図示されている。同様に、第２プレート組６は、相互に結合された複数の個々のプレートからなり、そのうちの２枚のプレート９，１０が図示されている。２組のプレートの代表的な交差接続部における継手が図２，３及び４に示されている。
【００２４】
第１プレート組のプレート７，８は、長手方向の縁部に沿って一連の交互する突起部１１及び凹部１２を備えて形成されており、該突起部及び凹部は規則的なピッチもしくは間隔で配列されている。各突起部１１は、長手方向の縁部から延びる主要部１３と２つのアーム部１４とによりほぼＴ字形に作られている。アーム部１４は、主要部１３の各側部でその端部から横方向に延びている。各凹部１２は、Ｔ字形の突起部１１に対応する形状に形成されている。凹部１２の当初の通路１５は長手方向の縁部から延びている。通路１５の端部のところにあるのは、横方向に延びる２つの側部１６であり、該側部は、突起部１１のアーム部１４の背後に２つの肩部１７を画成するように形成されている。
【００２５】
第１プレート組のプレート８の長手方向縁部に沿ってあるのは一連の突起部１１及び凹部１２であり、これらはプレート７側にあるものと同様の仕方で形成されている。プレート７，８が互いに接合されると、一方のプレート側にある突起部１１が他方のプレート側にある凹部１２と組み合う。肩部１７はアーム部１４により係合されており、そのため該アーム部は保持手段として作用する。第１プレート組を含む面に沿った長手方向縁部に直角の方向におけるプレート７及び８の分離が可能ではなくなっている。
【００２６】
第２プレート組６のプレート９に沿って形成されているのは、ほぞ１８の形態をした一連の突起部である。該ほぞ１８は、第１プレート組のプレート７，８の厚みに実質的に等しい距離だけ縁部から突き出ている。同様に、第２プレート組６のプレート１０の長手方向縁部に沿って一連のほぞ１９が形成されている。
【００２７】
図４に示されているように、ほぞ１８の上面の中間位置のところには段が付いていて、ラッチ部２０を形成している。この上面の上向き後方傾斜部２１は、ほぞ１８の先端縁からラッチ部２０まで延びている。また、ほぞ１９の下面もその中間部分で段が付いていて、ラッチ部２２を形成している。この下面の下向き後方傾斜部２３は、ほぞ１９の先端縁からラッチ部２２まで延びている。ほぞ１８，１９は、第１プレート組のプレート７，８に形成された矩形スロット２４に受け入れられる。各スロットは突起部１１を画成する周辺内に位置している。
【００２８】
区画室３を組み立てるため、第１プレート組５のプレート７，８は、該プレートの相互に隣接する縁部に沿って突起部１１及び凹部１２を噛み合わせることにより、互いに結合される。このようにして幾つかのプレート７，８を結合し合わせて、所望幅の第１プレート組５のプレートを得ることができる。端板２５（図１参照）は、プレート７，８の各端部のところに設けられている。各端板２５の長手方向縁部に沿って、端部プレート７，８に設けられたような形態の一連の突起部１１及び凹部１２がある。これらの突起部及び凹部は、第１プレート組の隣接プレート７，８にある補完関係の突起部及び凹部と噛み合う。矩形スロット２４は突起部１１を画成する周辺内に設けられる。
【００２９】
第１プレート組５のプレート６，７を組み立てた後、それに、第２プレート組６のプレート８，９を組み合わせる。これは、プレート９のほぞ１８とプレート８のほぞとをスロット２４に挿入することにより行われる。ほぞ１８，１９の先導端は、傾斜面２１，２３が互いに沿って滑るようにプレート７，８の対向側部から挿入される。プレート７，８は、ラッチ部２０，２２が相互に係合するように押し合わされる。ラッチ部２０，２２はプレート８，９がプレート６，７に対してクランプされるように位置決めされていて、それにより４枚のプレートの交差接続部のところに強固な連結継手を形成する。端板２６（図１参照）は、第２プレート組６のプレート９，１０の各端部のところに設けられている。この端板２６の長手方向縁部に沿って設けられているのは、スロット２４内で組み合うプレート１０にあるほぞ１９と相互に係合する一連のほぞ１８である。
【００３０】
本発明による代替形式の連結継手を組み込んだ容器３１が図５〜図８に例示されている。該容器３１は、細長い円筒形のケーシング３２を備えており、その内部に複数の区画室３３が収納されている。これらの区画室３３は、容器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３４によりケーシング３２内に位置決めされている。
【００３１】
区画室３３は、矩形断面のものであり、２組３５，３６の細長いプレートによって形成されている。第１プレート組３５は、第２プレート組３６に関して直角に延びていて、区画室３３の対向壁部を形成するようになっている。図５には７つの区画室が一例として示されているが、区画室の数は特定の適用例に合わせて選択されよう。
【００３２】
図６は、容器の端から端へと延びるもっと幅広のプレートを得るため、第１プレート組３５にある個々のプレートを接続する代表的な連結継手を示している。第１プレート組３５のプレート３５ａは、プレートの長手方向縁部に沿って規則的なピッチもしくは間隔で配列された一連の突起部３７を備えている。各突起部３７は、プレートの長手方向縁部から前方に延びる主要部３８を備えている。弾性突起３９の形態である２つのアーム部は、主要部３８の端部から後方に外側に延びている。
【００３３】
一連の凹部４０は組み合うプレート３５ｂの長手方向縁部に設けられている。これらの凹部４０は突起部３７を受け入れるように離間した間隔で配列されている。各凹部４０は、拡張領域４２に延びて入る第１通路領域４１を有している。肩部４３は、第１通路領域４１及び拡張領域４２の接続部のところに形成される。プレート３５ａ，３５ｂを組み立てるときに、突起部３７が押されて第１通路領域４１を通る。この第１通路領域４１は、２つの弾性突起３９を内方へ変形させるような寸法である。
【００３４】
突起部３７が完全に凹部４０中に配置されると、拡張領域４１は、弾性突起３９がその非変形位置へ向かって移動することを可能にする。突起３９の自由端は、突起部３７を保持するように作用する肩部４３の背後に位置し、それによりプレート３５ａ，３５ｂを連結する。
【００３５】
連結継手の強さは、プレート３５ｂの長手方向縁部に形成された対応形状の一連の矩形キャビティ４５と組み合う一連の矩形延長部４４をプレート３５ａの長手方向縁部に沿って設けることにより強化される。
【００３６】
第１，第２プレート組のプレート３５，３６のＴ形接続部でプレートを相互に結合するための代表的な連結継手が図７及び図８に示されている。一連の突起部３７はプレート３６の長手方向縁部に沿って規則的なピッチで配列されている。これらの突起部３７は、図６に示した継手に関して記載した突起部３７に対応する形状を有している。
【００３７】
一連の凹部４０は、プレート３６に関して直角に延びるプレート３５に形成されている。再度述べると、凹部４０は、図６に示した継手に関して記載したものと同様の方法で形成されている。しかし、この実施例において、拡張領域４６は半球状両端部を有するスロットの形態である。一連の矩形延長部４４はプレート３６の長手方向縁部に沿って形成されている。これらの延長部はプレート３６に形成された矩形スロット４７に受け入れられる。プレート３５，３６は、弾性突起３９が前述したような方法で肩部４３の背後に位置するように突起部３７を凹部４０内に押し込むことにより連結される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の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に示した区画室を形成するプレートを相互接続するための連結継手の等角分解図である。
【図３】  図２に示した連結継手のためのプレートの相互接続を示す立面図である。
【図４】  図２に示した連結継手のためのプレートの相互接続を示す立面図である。
【図５】  本発明の別の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６】  図５に示した区画室を形成するプレートを相互接続するための連結継手の立面図である。
【図７】  図５に示した区画室を形成するプレートを相互接続するための連結継手の立面図である。
【図８】  図５に示した区画室を形成するプレートを相互接続するための連結継手の立面図である。
【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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【図８】
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