KR19980071205A - 핵 연료봉 조립체 저장 랙 - Google Patents

Abstract

핵 연료봉 조립체 저장 랙(rack)은, 단면이 정사각형이고 빈 공간을 한정하는 견고한 구조물, 그리고 단면이 정사각형이고, 보호관(10) 사이의 빈 공간의 모두 또는 일부 내로 삽입되기 전에 미리 조정된 중성자 흡수 패널(16)을 구비한다. 각각의 중성자 흡수 패널(16)은, 2개의 이상의 지지격자(20)로 둘러싸인 4 개의 중성자 흡수재 평판으로 제작된다. 특히, 지지격자(20)는, 예컨대 용접하여 조립되는 2 개의 유닛을 구비할 수 있다.

Description

핵 연료봉 조립체 저장 랙

본 발명은 새로운 핵 연료봉 조립체 또는 원자로에서 이미 사용한 핵 연료봉 조립체를 수용하도록 구성된 저장 랙(rack)에 관한 것이다.

명세서 전반에 걸쳐, 저장 랙이라는 용어는, 형상 또는 크기가 어떠하든, 고정형 이거나 가동형 이든, 다수의 새로운 또는 사용한 핵 연료봉 조립체를 수용하기에 적합한 구조물을 일컫는다.

원자력 산업에 있어서, 핵 에너지원을 구성하는 연료봉 조립체는, 자주 저장되어야 한다. 연료봉 조립체는 새로운 것이든 원자로 코어 내에서 중성자를 방사한 것이든 저장할 필요가 있다. 첫 번째 경우에, 제조 공장뿐만 아니라 핵 설비 내에서도 연료봉 조립체를 저장할 필요가 있다. 중성자를 방사한 후의, 연료봉 조립체는 핵 설비 내에 저장할 수 있으며, 그후, 재가공 공장과 같은 원격지에 저장할 수 있다.

핵 연료봉 조립체를 저장할 시, 핵 연료봉 조립체는 항상 풀(pool) 내에 잠겨있는 저장 랙 내에 위치한다. 보다 상세하게는, 저장 랙은 통상적으로 수 십개의 핵 연료봉 조립체를 수용할 수 있으며, 각각의 핵 연료봉 조립체는 공동 또는 별도의 정사각형 수직 셀 내에 배치된다. 물론, 공동의 수는 랙의 외형에 따라 변하므로, 동일한 풀 내에 몇 개의 랙을 배치할 수 있다.

핵 연료봉 조립체 저장 랙의 주 기능은, 주어진 공간 내에 가능한 한 연료봉 조립체를 많이 저장할 수 있도록 하는 것이다. 이로 인해 인접한 공동 간극 사이의 간격을 최대한 줄이려 한다.

핵 연료봉 조립체를 서로 분리하는 감소된 공간은 중요한 요건과 양립하기 때문에, 저장 랙은, 인접한 공동 사이에 중성자 흡수재라 불리는 벽을 항상 구비한다. 통상적으로 0 내지 2%의 중성자 흡수재가 붕소 스테인레스 강에 특히 함유될 수 있다.

게다가, 저장 랙은, 핵 설비와 비슷하게 약 40년 이상 보전되어야 한다. 그러므로, 저장 랙은, 정수(淨水) 또는 붕소가 응집된 물에 대한 안전한 내식성, 방사시의 우수한 사이징(sizing) 및 구조적 안정성, 및 내지진성을 나타내야 한다.

그러나, 중성자 흡수재는 보통 내식성이 있고, 방사시에도 매우 안정적이만, 굽힘, 용접, 또는 리벳 조립 작업 등에 대해서는 매우 민감하다. 실제로, 이들 조립 작업의 특정 결과는 균열 및 잔류 응력을 형성할 뿐만 아니라 입자 경계의 불소화가 이행되고, 기계 저항 및 내식성에 유해하다.

상기 문제점에 더하여, 저장 랙은 상당히 소형이기 때문에 저장 랙을 제작할 때의 어려움이 있다. 특히, 저장 랙을 구성하는 여러 부품을 조립하기가 매우 어렵다. 실제로, 가공 공구 및 복잡하고 비용이 많이 드는 특별한 공정을 이용하지 않고, 이미 형성된 공동 내부에서 용접 또는 리벳 작업과 같은 조립 작업을 수행하기는 실제적으로 불가능하다.

프랑스 특허 공개 공보 제A 2,680,909 호에, 정사각형 관을 격자 형태로 연결하여 핵 연료봉 조립체 저장 랙을 구성하는 것이 제안되었다. 상기 목적을 위해, 정사각형 관의 외측 벽에 연결용 아암을 용접한다. 상기 관과 연결용 아암을 용접하여 연결하자마자, 중성자 흡수재를 구비한 평판을 관 사이의 빈 간극 내에 배치한다. 상기 판은 리브(rib)가 부착된 연부를 여분으로 구비하며, 상기 연부는 조립이 진행됨에 따라 서로 얽히게된다.

프랑스 특허 공개 공보 제A 2,680,909 호에 기재된 저장 랙은, 상술한 문제점을 해결하는데 도움이 된다. 특히, 랙 제작이 강화되고 기계 저항 및 내식성에 유해한 중성자 흡수판 조립 작업을 전혀 포함하지 않는다.

그렇지마는, 프랑스 특허 공개 공보 제A 2,680,909 호에 기재된 저장 랙 제작 기술은 상대적으로 불확실하다. 실제로, 관을 용접하는 동안에 중성자 흡수판을 단계적으로 위치시키기가 어렵다.

게다가 또, 인접한 공동 내의 2 개의 연료봉 조립체를 적절히 분리하는 보호용 수막은 제어하기가 매우 어렵다. 이는 중대한 위험을 방지하기 위하여 상기 보호용 막에 대한 비용을 증가시키게 된다.

프랑스 특허 공개 공보 제A 2,680,909 호에 기재된 랙과 동일한 이점을 제공하는, 핵 연로봉 조립체 저장 랙용의 본 발명의 정확한 목적은, 제작 공정을 용이하게 하고 인접한 연료봉 조립체 사이에 최소한의 보호용 수막이 존재하도록 보장하는 것이다.

본 발명에 따르면, 다음의 특징, 즉 빈 공간을 한정하고 정사각형인 견고한 구조물과 적어도 상기 빈 공간중 어느 공간에 수용되며 중성자 흡수평판으로 형성되며 적어도 2 개의 지지 격자에 의해 둘러싸인 정사각형의 중성자 흡수패널을 갖는 핵 연료봉 조립체 저장 랙으로 상기 결과를 얻을 수 있다.

굽힘, 용접, 또는 리벳 작업에 의존하지 않고, 견고한 구조물과 중성자 흡수 패널을 별도로 제작함으로써 이와 같은 저장 랙을 제조하고, 그후, 견고한 구조물내에 형성된 빈 공간 모두 또는 일부분에 중성자 흡수 패널을 삽입한다. 상기 장치 덕분에 랙을 매우 용이하게 제작할 수 있다.

판과 견고한 구조물 사이에 중성자 흡수 지지격자를 배치함으로써, 규정된 보호용 수막을 유지할 수 있다. 이러한 방식으로, 최소한의 수막 보호 요건을 확실하게 성취하고 어떠한 중대 위험도 확실하게 피할 수 있다.

다른 점에 있어서, 모든 경우에, 중성자 흡수 패널의 각각의 특성으로 인해, 견고한 구조물의 제작 공차가 얼마이든지 중성자 흡수판은 확실하고 효과적으로 지지된다.

지지격자는, 2 개의 이상의 상이한 높이로 상기 평판을 둘러싸는 견고한 프레임일 수 있다. 이러한 경우에, 견고한 프레임은, 중성자 흡수 평판 내에 형성된 노치로 인해 중성자 흡수 패널에 대해 세로로 연장되는 상기 중성자 흡수 평판 상에 고정된다.

이러한 방식으로, 용접되어 연결된 2 개의 이상의 기재부로 각각의 견고한 프레임을 형성하거나, 단일 블록으로 형성한다. 그후, 노치내로 삽입되는 돌기 또는 체결 요소로 다수의 판상에 다수의 프레임을 각각 견고하게 고정할 수 있다.

중성자 흡수 패널의 위치에 따라, 프레임 사이에 끼워진 체결 요소로 견고한 프레임을 세로로 또한 고정할 수 있다.

이러한 경우에, 견고한 프레임 내에 형성된 구멍을 통해 냉각수가 순환한다.

수막의 두께를 감소시키고, 특히 저장할 연료봉 조립체가 소모되어 반응할 수 없는, 본 발명의 다른 실제 레이 아웃에 있어서, 각각의 지지격자는, 4 개의 모서리 브래킷과 이들 요소를 둘러싸는 꺽쇠 또는 금속재 고정구와 같은 테두리 요소를 구비한다.

핵 연료봉 조립체는, 항상 조립체의 전체 길이에 걸쳐 분포되는 격자에 의해 규정 공간을 확보한 연료봉 다발로 제작된다. 연료봉은, 그 중앙 활성부를 구성하는 중앙부내에 위치하는 핵 분열성 펠릿(pellet)을 포함한다.

이러한 상태에서, 지지시스템은, 랙 내에 수용될 시, 연료봉 조립체 격자 높이로 배치하는 것이 바람직하다.

다른 점에 있어서, 중성자 흡수 패널은, 랙 내에 수용될 시, 연료봉 조립체의 중앙 활성부의 높이로만 배치하는 것이 편리하다. 이러한 특징으로 인해 랙 비용을 제한할 수 있다.

그후, 중성자 흡수 패널 내부에 남아있는 연료봉 조립체를 공간내로 용이하게 삽입하기 위하여 중성자 흡수 패널 위의 각각의 빈 공간에 장전용 깔때기를 배치한다.

본 발명의 실제적인 다른 구성에 있어서, 연부에 여분의 리브가 부착되고, 중성자 흡수 패널에 대해 세로로 연장되면서 서로 삽입되는 4 개의 평판으로 각각의 중성자 흡수 패널을 제작한다.

실제로 유리한 구성에 있어서, 견고한 구조물은, 바둑판 형태로 연결된 정사각형 관을 구비한다.

더욱이, 일반적으로 알려진 장치에 따르면, 랙의 외측 연부상에 남아 있는 빈 공간은, 보호관의 외측면에 용접된 시트에 의해 외부에서 폐쇄된다.

도 1은 본 발명에 따른 저장 랙의 일부를 나타내는 부분 절개 사시도,

도 2는 도 1의 랙에 장착되는, 견고한 프레임 중 하나가 조립되기 전의 중성자 흡수 패널중 하나를 나타내는 사시도,

도 3은 중성자 흡수판 상에 축선 방향으로 체결된 견고한 프레임을 나타낸 상세도,

도 4는 견고한 프레임의 실제 변형예를 나타내는 사시도,

도 5는 중성자 흡수판 지지 격자중 하나의 다른 레이 아웃을 나타낸 도면,

도 6은 중성자 흡수 패널위로 장착된 깔때기의 횡단면도,

도 7은 도 6과 유사한 실제 변형예를 나타낸 단면도,

도 8은 견고한 프레임을 축선 방향으로 체결하는 시스템의 실제 변형예의 사시도.

도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명

10: 보호관 12: 아암

14: 시트 16: 중성자 흡수 패널

18: 평판 20, 20', 20: 지지격자

22: 돌기 22': 체결 요소

24, 32: 노치 26: 기재부

30: 구멍 34: 깔때기

36: 모서리 부품 38: 테두리 요소

42: 패드 44: 지지

첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실제 형태중 몇 개의 예를 설명한다.

도 1에는, 본 발명에 따른 핵 연료봉 조립체 저장 랙의 일부가 나타나있다. 상기 랙의 일부는, 평행 육면체 형상을 취하는 랙의 상부 모서리중 하나를 보다 정밀하게 나타낸다.

본 발명의 저장 랙은, 빈 공간 또는 정사각형이고 수직인 구멍을 한정하는 견고한 구조물을 구비한다.

도시된 실제 레이 아웃에 있어서, 전체적으로 정사각형이고 동일한 특정 수의 보호관(10)을 파상(stagged)으로 배치한 조립체로 견고한 구조물을 제작한다. 각각의 관(10)은, 말단부에 정사각형 공동 구멍이 내측으로 형성되어 있어 핵 연료봉 조립체를 바로 수용한다.

보호관(10)은, 파상 형태로 배치되는 레이 아웃으로 조립되고 수직으로 길이가 길다. 몇 가지 방식으로 관(10)을 연결하여 조립함으로써 견고한 구조 및 특히 지진에 대해서 랙을 확실하게 보전하는데 요구되는 기계 저항을 제공한다.

도 1의 예로서 제공된 실제 레이 아웃에 있어서, 보호관(10)을 연결하는 방법은 평탄한 S 형 아암(12)을 사용하며, 관(10)의 높이에 따라 여러 높이에서 인접한 관(10)의 외측 벽에 아암(12)을 용접한다.

여전히 이용할 수 있는 관(10)의 외측 벽에 아암(12)을 용접함으로써, 아암(12)을 이용하여 관(10)을 단계적으로 용이하게 조립할 수 있음을 알 것이다.

정사각형의 보호관(10) 사이에 형성된 빈 공간은, 이후에 설명하는 이유로 인해 관 내부의 공동 단면 보다 크다.

빈 공간을 폐쇄하기 위하여, 저장 랙의 경계상의 관(10) 사이에 형성된 시트(14)는, 관(10)의 외측 벽에 용접되며, 관(10)은 랙의 외부에 대하여 빈 공간을 한정한다.

보호관(10), 시트(14), 및 아암(12)은 스테인레스 강으로 제작하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 저장 랙은, 견고한 구조물에 의해 한정된 모든 빈 공간 및 개구 또는 몇 개의 빈 공간 및 개구에 수용되도록 구성된 중성자 흡수패널(16)을 추가로 구비한다.

도시한 실제 레이 아웃에 있어서, 중성자 흡수 패널(16) 만이 보호관(10) 사이에 있는 빈 공간 내에 설치된다. 보다 상세하게는, 중성자 흡수 패널(16)은 각각의 빈 공간 내에 배치된다.

특히, 도 2로 도시한 바와 같이, 중성자 흡수재로 제작된 4 개의 평판(18)과 이들 평판 둘레에 2 개의 이상의 지지 격자(20)를 조립함으로써, 각각의 중성자 흡수 패널(16)을 형성한다. 예컨대, 지지격자(20)는 스테인레스 강으로 제작할 수 있다.

평판(18)은 모두 동일한 것이 바람직하며, 굽힘, 용접, 또는 리벳 작업과 같은 중성자 흡수 패널 조립 작업을 하지 않고 지지격자(20)에 의해 서로 붙어있게 된다. 동일한 중성자 흡수 패널(16)의 4 개의 평판(18)은 내측으로 균일한 수직 정사각형 공동을 한정하도록 조립되며, 중성자 흡수 패널(16)은 보호관(10)을 분리하는 빈 공간 내에 배치한다.

부언하면, 중성자 흡수 패널(16)은 모두 동일하며, 각각의 중성자 흡수 패널은 그 각각의 말단부에서 공동 개구를 내측으로 한정하며, 핵 연료봉 조립체를 수용할 수 있도록 정사각형의 단면으로 구성된다.

도면으로 나타낸 실제 레이 아웃의 유형에 있어서, 각각의 중성자 흡수 패널(16)에 대해 세로로 연장되는 평판(18)의 수직 측부에는 대응하는 형태로 리브가 부착되어 횡단면이 정사각형이 되도록 체결된다. 이러한 장치는, 중성자 흡수 패널(16)에 대해 세로로 판(18)을 서로에 대해 용이하게 고정할 수 있다.

도 1 내지 도 3으로 예시한 실제 레이 아웃에 있어서, 각각의 지지격자는, 스테인레스 강재의 견고한 프레임(20) 형태를 취하며, 상술한 바로부터 알 수 있는 바와 같이, 외부 크기는 보호관(10)을 분리하는 빈 공간에 알맞도록 구성하고 내부 크기는 4 개의 조립된 판(18)의 횡 단면에 의해 형성되는 정사각형의 크기와 일치하는 중공의 정사각형과 유사하다. 이러한 크기로 인해, 프레임(20)은, 판(18)을 유지할 수 있으며, 동시에 보호관(10) 사이에 제공된 빈 공간 내에 중성자 흡수 패널(16)을 용이하게 삽입할 수 있다.

도 3으로 보다 상세하게 나타낸 바와 같이, 각각의 격자(20)는 그 내주면에 하나 또는 몇 개의 돌기(22)를 구비하며, 돌기(22)는 판(18) 내에 형성된 노치(24) 내로 끼워맞춰지도록 구성된다. 보다 상세하게는, 견고한 지지격자(20)의 하나 또는 몇 개의 모서리에 돌기(22)를 제공할 수 있다.

따라서, 대응하는 중성자 흡수 패널(16)에 대해 세로로 평행하게 연장되는 판(18)의 리브가 부착된 연부 상에는 노치(24)가 형성된다.

돌기(22)가 있음에도 불구하고, 이러한 방식으로 각각의 프레임은, 견고한 격자(20)를 조립할 수 있도록 2 개의 이상의 기재부(26)로 형성되며(도 2 참조), 기재부(26)는 중성자 흡수 패널(16)을 조립할 때 연결되어 각각의 개별 유닛을 형성한다.

보다 정확하게는, 각각의 견고한 격자(20)의 기재부(26)는, 예컨대 용접(28)하여 결합한다. 파상으로 배치되는 2 개의 패널에 프레임의 2 개의 기재부를 배치하여 겹치도록할 경우, 볼트, 핀 등과 같은 기계 요소를 또한 사용할 수 있다.

도 2로 나타낸 실제 레이 아웃에 있어서, 각각의 견고한 격자(20)의 기재부(26)는, 동일하고, 동일한 패널 상에 위치하며, 상술한 바로부터 알 수 있는 바와 같이, 모서리 브래킷으로서 나타내진다. 이 경우에 각각의 지지격자(20)의 2 개의 기재부(26)와 연결하는 버트(butt) 용접부(28)는, 예컨대 대응하는 중성자 흡수 패널(16) 상에 평행한 2 개의 판(18)의 외측 벽부 연장부로서 위치하게 된다.

도 4로 예시한 레이 아웃 구성의 변형예에 있어서, 지지격자(20')는, 단일 유닛으로서 일체로 제작된다. 이러한 경우에, 중성자 흡수 패널(16)에 대해 세로로, 체결 요소(22')를 사용하여 중성자 흡수재의 판(18) 둘레의 적소에 격자(20')를 확실하게 유지시킨다.

체결 요소(22')는, 판 둘레에 격자(20')를 위치시키는 것과는 별도로, 판(18)에 형성된 노치, 예컨대 도 3의 노치(24)와 같은 노치 내에 삽입된다. 용접, 볼트 등과 같은 조립 수단(도시않됨)으로 격자(20') 상에 체결 요소(22')를 용이하게 고정한다.

도 5로 나타낸 다른 실제 레이 아웃에 있어서, 지지격자(20)는, 모서리상의 4 개의 모서리 부품(36)과, 꺽쇠 또는 금속재 고정구와 같은 테두리 요소(38)로 제작한다. 각각의 모서리 부품(36)은, 결합된 4 개의 판(18)에 의해 횡 단면으로 형성된 정사각형의 모서리상에 배치된다. 테두리 요소(38)는 판(18)에 대해 모서리 부품(36)을 가압하도록 모서리 부품을 둘러싼다. 틀이 잡힌 죔쇠, 모서리 부품 상에 용접된 플랜지(38) 등과 같이 어떤 수단으로도 확실하게 체결할 수 있다. 따라서, 도 3으로 도시한 바와 같이 모서리 부품(36) 돌기와 판(18)의 노치를 결합하거나 테두리 요소(38)로 죄여, 중성자 흡수 패널(16)에 대해 세로로 적소에 형성된 지지격자(20)를 확실하게 유지시킬 수 있다.

설명한 여러 가지 레이 아웃에 따르면, 중성자 흡수 패널(16)은, 별개로 제작하고, 보호관(10)과 아암(12)을 조립할 시, 저장 랙 보호관(10) 사이에 형성된 빈 공간 내로 삽입하거나, 다른 균등물로 연결 방법을 완성할 수 있다. 따라서, 랙 제작 시간 및 비용을 줄일 수 있다.

보호관(10)을 분리하는 빈 공간 내에 중성자 흡수 패널(16)을 배치할 경우, 지지격자(20, 20', 20)는 관(10)의 외측 벽부와 판(18)의 외측 벽부 사이의 특정 폭 만큼의 통로를 형성하는 공간 지주를 형성한다. 랙을 사용할 경우에, 통로는 냉각수로 채워진다. 도 1 내지 도 4의 실제 레이 아웃에 있어서, 상기 통로는 수 밀리미터 내지 수십 밀리미터의 간극을 이룬다. 도 5의 구성 레이 아웃은 소모된 연료를 저장하는데 적합한 보다 작은 통로를 제공한다.

도 1 내지 도 4의 실제 레이 아웃의 보호관(10)과 판(18) 사이에 형성된 통로 내에서의 냉각수의 순환을 용이하게 하기 위하여, 지지격자(20)는, 도 2의 상부와 저부에 예로서 나타낸 바와 같이 구멍을 구비하며, 그 구멍은 형상을 바꿀 수 있다. 이러한 방식으로, 도 2의 하부에 도시된 지지격자(20)는, 외주 둘레의 모든 격자에 걸쳐 원형 홀(30) 형태의 구멍을 구비한다. 도 2의 상부에 도시된 격자(20)의 경우에, 개구는 각각의 격자(20)의 내측 연부를 가공하여 형성한 노치(32) 이다. 격자(20)에 형성된 개구는, 여전히 본 발명을 유지하는 형상일 수 있다.

이미 알고 있는 바와 같이, 중성자 흡수 패널(16)은 각각, 파상으로 세로로 배치된 2 개의 이상의 지지격자(20, 20', 20)로 조립한다. 특정한 실제 레이 아웃중 하나에 있어서, 지지격자(20, 20', 20)의 수는 랙 내에 수용되도록 구성된 핵 연료봉 조립체를 구비하는 격자의 수와 동일하게 부합한다. 그러므로, 각각의 연료봉 조립체가 7 개의 격자를 구비하는 가장 흔한 경우에 있어서, 중성자 흡수 패널(16)은 7 개의 지지격자(20)를 구비한다.

더욱이, 랙 내에 연료봉 조립체를 배치할 시, 핵 연료봉 조립체 내의 높이에 대응하는 높이로 지지격자(20)를 배치하는 것이 바람직하다. 이러한 특징으로 인해, 중성자 흡수 패널 내부에 형성된 공동 내에 연료봉 조립체를 배치할 시, 중성자 흡수 패널(18)이 압력을 받지 않도록 보장한다.

도 1로 예시한 바와 같이, 중성자 흡수 패널(16)은 보호관(10) 보다 높이가 낮은 것이 바람직하다. 말하자면, 중성자 흡수 패널(16)의 높이는, 랙 내에 수용되도록 구성된 핵 연료봉 조립체의 중앙 활성부의 높이로 유용하게 제한된다. 따라서, 각각의 중성자 패널(16)의 상부 및 저부 말단은 각각 보호관(10)의 상부 말단 아래에, 그리고 하부 말단 위로 배치된다. 이렇게 배치함으로써 랙의 비용을 절감할 수 있다.

중성자 흡수 패널(16)을 요구되는 높이로 유지하기 위하여, 보호관(10)을 조립하는 동안에 보호관(10)의 외측 벽부 상에 멈춤쇠(도시않됨)를 용접할 수 있다.

또한, 관(10) 사이에 형성된 각각의 빈 공간의 저부에 기재판(도시않됨)을 배치할 수도 있다.

이러한 방식으로, 각각의 빈 공간 내에는 그 빈 공간 내에 배치된 중성자 흡수 패널(16) 위로 깔때기(34)를 유용하게 배치할 수도 있다(도 1 및 도 6 참조). 중성자 흡수 패널(16) 내부에 형성된 공동 내로 핵 연료봉 조립체를 삽입할 시, 깔때기(34)는 핵 연료봉 조립체의 중심을 잡아 자동으로 확실하게 안내하는 기능을 한다. 각각의 깔때기(34)는, 스테인레스 강으로 제작하며, 그 길이 대부분에 걸쳐 정사각형 이며, 중성자 흡수 패널(16) 내에 형성된 공동과 거의 동일하다. 그러나, 각각의 깔때기(34)는 그 상부가 점점 폭이 넓어지고, 상부 연부는 보호관(10)에 인접한 외측 벽부 상(40)에 용접된다(도 6 참조). 이렇게 배치함으로써, 깔때기(34)의 하부 연부와 중성자 흡수 패널(16) 판(18)의 상부 연부 사이에 확장용 유극이 허용된다. 깔때기(34)의 하단부 둘레에 미리 용접한 패드(42)로 인해, 보호관(10) 사이의 판(18)의 말단부와 깔때기(34)의 말단부의 중심을 확실하게 잡을 수 있다.

판(18)의 말단부와 깔때기(34)의 하단부의 중심을 잡기 위한 다른 방법은, 사전에 보호관(10)에 용접하여 층층이 배치된 패드(42)로 보장할 수 있다(도 7 참조).

본 발명에 따르면, 변형예로서, 저장 랙 내의 중성자 흡수 패널(16)의 판(18)은 직립의 수직 연부, 즉 리브가 부착되지 않은 연부를 구비할 수 있다는 것을 알 것이다. 이 경우에, 상기 판(18)을 둘러싸는 지지격자(20)로, 각각의 중성자 흡수 패널(16)에 대해 세로로 상기 판(18)을 서로 확실하게 부착한다. 이러한 목적으로, 각각의 지지격자(20)는 각각의 판(18) 내에 형성된 노치(24) 내에 끼워맞춰지는 4 개의 이상의 돌기(22)를 구비한다.

도 8로 알 수 있는 바와 같이, 예컨대 공간 지주(44)와 같은 견고한 체결 요소로 격자(20)를 서로 연결함으로써, 중성자 흡수 패널(16)에 대해 세로로 지지격자(20)를 고정하는 방법을 또한 달성할 수도 있다. 중성자 흡수 패널(16)에 대해 세로로 배치된 지주(44)는 지지격자(20)에 예컨대 용접하여 부착한다. 취급중에 지지격자(20) 중 하나를 유지하기 위하여 조립시 보호관(10)의 외측 벽부 상에 멈춤쇠(도시않됨)를 또한 용접할 수도 있다.

본 발명에 따른 랙의 구성으로 인해, 랙의 관(10) 사이에 형성된 빈 공간 내로 중성자 흡수 패널을 끼워맞추기 전에 중성자 흡수 패널을 사전에 용이하게 조립할 수 있다. 따라서, 각각의 중성자 흡수 패널은, 잔여 랙을 구성하는 스테인레스 강재의 구조물과 마주하여 완벽하고도 자연스럽게 서있는 간결한 유닛을 형성한다. 그 결과, 랙을 설비하기 위한 시간이 절약되고, 다양한 요소의 제조 품질 및 표준화가 향상된다.

상술한 장치는, 스테인레스 강재의 관으로 모든 공동을 형성하므로 랙의 중량 및 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

이미 알고 있는 바와 같이, 아무 문제없이, 특히 아암(12)으로 보호관(10)을 또한 조립할 수도 있다.

또한, 본 발명에 따른 저장 랙의 구성으로 인해, 보호관(10)의 조립 오차가 얼마이든지 중성자 흡수판이 결합되지 않는 위험을 피할 수 있다.

그러나, 지지격자(20)를 솜씨 좋게 배치함으로써 중성자 흡수 판(18)에 압력이 가해지는 것을 방지할 수 있음을 알 수 있을 것이다.

게다가, 중성자 흡수 패널을 수용하는 견고한 구조물을 다른 방법으로 제작할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 수% 또는 모든 빈 공간을 중성자 흡수 패널이 점유하도록 함으로써, 견고한 구조물 내에 중성자 흡수 패널을 어떠한 배열로든 분산시킬 수 있다. 또한, 예로서 이미 설명한 저장 랙에, 격자를 구비하거나 구비하지 않은 중성자 흡수 패널과 함께 보호관(10)을 내부에 끼워맞출 수 있음을 알기 바란다.

Claims (16)

1. 핵 연료봉 조립체 저장 랙으로서,

   단면이 거의 정사각형인 빈 공간을 한정하는 견고한 구조물; 그리고

   상기 빈 공간 중 적어도 일부에 수용되는 거의 정사각형의 중성자 흡수 패널(16)을 구비하며, 상기 각각의 패널은, 2 개의 이상의 지지격자(20, 20', 20)에 의해 둘러싸이는 중성자 흡수재 평판(18)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 핵 연료봉 조립체 저장 랙.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 지지격자(20)는 2 가지의 이상의 다른 높이에서 상기 평판(18)을 둘러싸는 견고한 프레임(20)인 것을 특징으로 하는 핵 연료봉 조립체 저장 랙.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 견고한 프레임(20)은, 상기 평판(18) 내에 형성된 노치(24)에 의해, 상기 중성자 흡수 패널(16)에 대해 세로로 상기 평판(18) 상에 고정되는 것을 특징으로 하는 핵 연료봉 조립체 저장 랙.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 각각의 견고한 프레임(20)은, 상기 노치(24) 내에 끼워맞춰지는 돌기(22)를 구비하며 연결 조립되는 2 개의 이상의 기재부(26)로 구성되는 것을 특징으로 하는 핵 연료봉 조립체 저장 랙.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 각각의 견고한 프레임(20')은, 단일 블록으로 제작되며 체결 요소(22')를 통해 상기 노치(24)와 결합하는 것을 특징으로 하는 핵 연료봉 조립체 저장 랙.
6. 제 2 항에 있어서,

   상기 견고한 프레임(20)은, 그 프레임 사이에 삽입되는 지주(44)에 의해 상기 중성자 흡수 패널(16)에 대해 세로로 고정되는 것을 특징으로 하는 핵 연료봉 조립체 저장 랙.
7. 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 각각의 견고한 프레임(20, 또는 20')는 냉각수 순환용 구멍을 구비하는 것을 특징으로 하는 핵 연료봉 조립체 저장 랙.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 각각의 지지격자(20)는 4 개의 모서리 부품(36)과 상기 모서리 부품을 둘러싸는 테두리 요소(38)를 구비하는 것을 특징으로 하는 핵 연료봉 조립체 저장 랙.
9. 선행항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 랙에 수용되도록 구성된 상기 핵 연료봉 조립체는 몇 개의 격자를 구비하며, 상기 지지격자(20)는 상기 랙 내에 수용될 때 연료봉 조립체 격자와 거의 동일한 높이로 배치되는 것을 특징으로 하는 핵 연료봉 조립체 저장 랙.
10. 선행항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 랙에 수용되도록 구성된 상기 핵 연료봉 조립체는 높이가 제한된 중앙 활성부를 구비하며, 상기 중성자 흡수 패널(16)은 상기 랙 내에 수용될 때 상기 연료봉 조립체의 상기 중앙 활성부의 높이로만 배치되는 것을 특징으로 하는 핵 연료봉 조립체 저장 랙.
11. 제 10 항에 있어서,

    깔때기(34)는 상기 각각의 빈 공간 내의 상기 중성자 흡수 패널(16) 위에 배치되는 것을 특징으로 하는 핵 연료봉 조립체 저장 랙.
12. 선행항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 각각의 중성자 흡수 패널(16)은, 리브가 부가적으로 부착되고 상기 중성자 흡수 패널에 대해 세로로 서로 체결되는 연부를 가진 상기 4 개의 평판(18)을 구비하는 것을 특징으로 하는 핵 연료봉 조립체 저장 랙.
13. 선행항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 견고한 구조물은, 단면이 거의 정사각형이고 체결 요소(12)에 의해 바둑판 형태로 조립되는 보호관(10)을 구비하는 것을 특징으로 하는 핵 연료봉 조립체 저장 랙.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 체결 요소는 상기 보호관(10)의 외측 벽부에 용접되는 아암(12)을 구비하는 것을 특징으로 하는 핵 연료봉 조립체 저장 랙.
15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,

    상기 랙의 외주에 형성된 상기 빈 공간은 상기 보호관(10)의 상기 외측 벽부에 용접된 시트(14)에 의해 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 핵 연료봉 조립체 저장 랙.
16. 제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 보호관(10)은, 프레임을 구비하거나 구비하지 않은 중성자 흡수 패널을 내측에 구비하는 것을 특징으로 하는 핵 연료봉 조립체 저장 랙.