KR20090042849A - 핵연료 조립체용 운반 컨테이너 및 상기 컨테이너의 사용 방법 - Google Patents

Abstract

이 컨테이너는 핵연료 조립체를 수용하기 위한 종방향 하우징(15A, 15B)을 한정하는 적어도 하나의 제 1 종방향 베어링 표면(21)과, 제 2 종방향 베어링 표면(39)을 가지는 도어(17A, 17B)를 포함한다. 도어(17A, 17B)는 핵연료 조립체가 2개의 종방향 베어링 표면(21, 39)들 사이에서 홀딩되는 위치와, 핵연료 조립체가 홀더(13)로부터 해제되는 위치 사이에서 움직일 수 있다. 컨테이너는 도어(17A, 17B)의 홀딩 위치에서 제 1 및 제 2 베어링 표면(21, 39)들 사이의 횡방향 공간을 조정하기 위한 수단(61, 63)을 포함한다.

핵연료 조립체, 컨테이너, 도어

Description

핵연료 조립체용 운반 컨테이너 및 상기 컨테이너의 사용 방법{TRANSPORT CONTAINER FOR NUCLEAR FUEL ASSEMBLIES AND USE OF SAID CONTAINER}

본 발명은 대체로 핵연료 조립체용 운반 컨테이너에 관한 것이다.

특히, 본 발명은, 제 1 양태에 따라서, 핵연료 조립체를 수용하기 위한 종방향 하우징의 경계를 정하는 적어도 제 1 종방향 베어링 표면(bearing surface)을 가지는 지지부, 및 제 2 종방향 베어링 표면을 가지며 2개의 종방향 베어링 표면들 사이에서 핵연료 조립체를 홀딩하는 위치와 핵연료 조립체가 지지부에 대해 자유롭게 되는 해제 위치 사이에서 움직일 수 있는 도어를 포함하는 형태의, 종방향으로 가늘고 긴(elongate) 형상인 핵연료 조립체를 위한 운반 컨테이너에 관한 것이다.

문헌 WO-99/41 754는 이러한 컨테이너를 개시한다. 이러한 컨테이너에서, 제 2 종방향 표면들은 도어 상에 움직일 수 있도록 장착된 베어링 런너(bearing runner)에 의해 하우징에 위치된 핵연료 조립체 상에 위치한다. 이러한 런너들은 종방향으로 분포되어서, 런너들은 각각 핵연료 조립체의 뼈대의 그리드 상에 위치한다. 각각의 형태의 핵연료 조립체가 특정 단면을 가지기 때문에, 각각의 형태의 핵연료 조립체를 위한 도어를 사용하는 것이 필요하며, 이것은 복잡하고 비싸다.

이러한 관계에 있어서, 본 발명의 목적은 다수 형태의 핵연료 조립체를 운반하는데 적합하고 각각의 핵연료 조립체에 보다 용이하게 적응할 수 있는 컨테이너를 제공하는데 있다.

이 때문에, 본 발명은, 도어의 홀딩 위치에서 제 1 및 제 2 베어링 표면들 사이의 공간을 조정하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기된 형태의 운반 컨테이너에 관한 것이다.

컨테이너는 또한 개별적으로 또는 임의의 기술적으로 가능한 조합에 따라서 고려된 다음의 특징들 중 하나 이상을 가질 수 있다:

- 상기 제 1 베어링 표면은 V자 형상으로 배열된 제 1 쌍의 종방향 페이스(face)들을 포함하고, 상기 제 2 베어링 표면은 V자 형상으로 배열되고 상기 도어가 홀딩 위치에 있을 때 상기 제 1 쌍의 페이스들과 평행하고 상기 페이스들을 마주하는 제 2 쌍의 종방향 페이스들을 포함하며;

- 상기 제 1 및 제 2 쌍들의 페이스들은 각각 제 1 및 제 2 정점들을 향해 V자 형상으로 모이고, 상기 조정 수단은 상기 도어가 홀딩 위치에 있을 때 상기 제 1 및 제 2 정점들을 통과하는 횡 조정 방향으로 상기 도어의 병진(translation)에 의해 상기 지지부에 대해 상기 도어의 위치를 조정하는 수단을 포함하며;

- 상기 지지부는 조정 방향으로 상기 도어의 병진을 안내하기 위한 평행한 종방향 표면들을 포함하며;

- 상기 컨테이너는 조정 방향으로의 병진에 의해 그런 다음 적어도 하나의 종방향 샤프트를 중심으로 하는 회전에 의해 상기 홀딩 위치와 해제 위치 사이에서 상기 지지부에 대해 상기 도어를 변위시키기 위한 수단을 포함하며;

- 상기 제 1 쌍의 페이스들은 상기 제 2 쌍의 페이스들이 형성하는 60° 내지 135°의 각도와 동일한 각도를 형성하며;

- 상기 제 2 종방향 베어링 표면은 핵연료 조립체 상에서 위치하기 위해 가동성 런너로부터 자유로우며;

- 상기 제 2 종방향 베어링 표면은 핵연료 조립체 상에 직접 위치하는데 적합하다.

본 발명의 제 2 양태에 따라서, 본 발명은 핵연료 조립체를 운반하기 위하여 상기에서 정의된 바와 같은 컨테이너를 사용하는 방법에 관한 것이다.

하나의 변형예에 따라서, 컨테이너는 적어도 2개의 상이한 형태의 핵연료 조립체를 운반하도록 동일한 지지부와 동일한 도어와 함께 사용된다.

본 발명의 다른 특징 및 이점들은 첨부된 도면을 참조하여 비제한적인 예의 방식에 의해 이후에 주어지는 설명으로부터 명확하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 운반 컨테이너의 측부도.

도 2는 도 1의 화살표 Ⅱ에 따른 컨테이너의 단부도.

도 3a는 외부 케이싱의 하부 외피 절반부가 일점쇄선으로 도시된, 도 1 및 도 2의 컨테이너의 내부 구조물의 배면 부분의 측부도.

도 3b는 도 3a의 화살표 Ⅲb에 따라서 본 내부 구조물의 평면도.

도 4는 핵연료 조립체를 수용하기 위한 하우징, 홀딩 위치에 도시된 도어, 작은 단면을 가지는 조립체에 적절한 좌측의 하우징의 2개의 베어링 표면들 사이의 공간, 및 큰 단면을 가지는 조립체에 적절한 우측의 하우징의 2개의 베어링 표면들 사이의 공간을 도시하는, 도 3a의 화살표 Ⅳ에 따라서 취해진 도 3a 및 도 3b의 내부 구조물의 횡단면도.

도 5는 도어가 해제 위치에서 도시되고, 좌측의 하우징의 도어가 상부를 향한 최대 범위로 편심되고 홀딩 위치와 해제 위치 사이에 중재된 위치에서 도시되는 도 4와 유사한 도면.

도 6은 도 4의 화살표 Ⅵ에 따라서 취해진 도어를 변위시키기 위한 수단의 확대 단면도.

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 2개의 변형예들을 위한 컨테이너의 내부 구조물의 베어링 표면들을 단순화하여 나타내는 개략 단면도.

도 1 및 도 2는 가압수형 원자로를 위한 신선한 핵연료 조립체를 운반하기 위한 컨테이너(1)를 도시한다.

수평 위치로 2개의 핵연료 조립체들을 운반하도록 의도된 운반 컨테이너(1)는 접합 평면에 따라서 한쪽이 다른 쪽의 상부에 장착된 하부 외피 절반부(2a)와 상부 외피 절반부(2b)에 의해 형성되는 외부 케이싱(2)을 포함한다.

각각의 외피 절반부(2a, 2b)들은 시트 강으로 제조되며, 외피 절반부의 길이를 따라서 분포된 각각의 보강 매듭(bow, 3a, 3b)들을 포함한다.

컨테이너를 위한 지지 발(support feet)들을 형성하는 구획 부재(4, 4')들은 또한 하부 외피 절반부(2a)의 하부 부분에 고정된다. 부가하여, 스크루 잭(screw jack)을 포함하고 컨테이너의 종방향 단부 부분에 고정 연결되는 조정 가능한 베어링 부재(bearing member, 5, 5')들은 베어링 표면 상에 위치한 컨테이너의 경사부가 컨테이너의 종방향 축선을 중심으로 그리고 횡방향 축선을 중심으로 각각 조정되는 것을 가능하게 한다.

2개의 외피 절반부(2a, 2b)들은 컨테이너의 하부 외피 절반부(2a)의 상부 평탄 베어링 부분과 상부 외피 절반부(2b)의 하부 평탄 베어링 부분을 구성하는 주변 단부 플레이트들에 의해 한쪽이 다른 쪽의 상부에 장착된다.

도 1 및 도 2에 도시된 컨테이너의 폐쇄된 위치에서, 2개의 외피 절반부(2a, 2b)들의 단부 플레이트들은 스크루와 너트에 의해 한쪽이 다른 쪽의 상부에 장착되어 고정되고, 조립체 플랜지(6)를 형성한다.

도 3a 및 도 3b는 개방 상태로 있는 컨테이너의 일부를 도시하고, 즉, 컨테이너의 케이싱의 상부 외피 절반부는 하부 외피 절반부로부터 분리되어 제거된다.

도 3a 및 도 3b에서, 컨테이너의 내부 구조물을 보는 것이 가능하고, 상기 내부 구조물은 대체로 도면 부호 7로 지시되고, 특히 컨테이너의 외부 케이싱(2)의 하부 외피 절반부(2a)에서 댐퍼 스터드(stud)에 의해 형성되는 지지부(9) 상에 위치하는 크래들(8)을 포함한다. 컨테이너의 내부 구조물의 제 2 부분은 수평 위치에서 나란하게 배치된 2개의 핵연료 조립체들을 수용하고 지지하기 위한 조립체(10)에 의해 형성된다. 크래들(8) 상에 위치하는 조립체(10)는 이후에 설명되는 바와 같이 2개의 핵연료 조립체들을 위하여 완전하게 폐쇄된 2개의 하우징들의 경계를 정한다.

크래들(8)은, 지지 스터드(9)들에 고정되고 크로스 부재(8c)들에 의해 수용 조립체(10)의 폭에 대응하는 공간과 함께 평행한 배열로 유지되는 앵글 빔(angle beam)들에 의해 형성되는 2개의 종방향 부재(8a, 8b)들을 포함한다. 단부들 중 하나에서, 크래들은 서로 평행한 2개의 플레이트(11a, 11b)들과, 크래들의 종방향 부재들 아래에서 플레이트(11a, 11b)들에 고정되는 중공의 구획 부재들에 의해 형성된 2개의 크로스 부재(12)들을 포함한다.

횡방향의 수평 축선을 중심으로 하는 컨테이너의 하부 외피 절반부 상에서의 조립체(10)의 선회 장착은 플레이트(11a, 11b)들을 포함하는 강화 및 선회 장착 조립체에 의해 확보된다.

부가하여, 이후에 기술되는 바와 같이, 핵연료 조립체들을 위한 유지 플레이트(11c)가 또한 플레이트(11a, 11b)들 사이에 장착된다.

도 3b에 도시된 바와 같이, 핵연료 조립체들 상에서의 충격의 영향, 예를 들어 낙하하는 컨테이너(1)의 영향을 제한하기 위하여, 완충물(43)이 내부 구조물(7)의 종방향 단부와 원형 형상의 외부 케이싱(2)의 내부 단부벽 사이에 끼워진다. 그 단면이 컨테이너 케이싱의 내부 단면과 동일한 디스크의 형태로 하는 완충물(43)은 스테인리스강 시트의 케이싱에 의해 둘러싸이는 발사 우드(balsa wood)로 형성된다. 동일한 완충물이 컨테이너의 제 2 종방향 단부에서 내부 구조물의 제 2 종방향 단부와 외부 케이싱의 제 2 단부 사이에 배치된다.

도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 조립체(10)는 핵연료 조립체들을 수용하기 위한 하우징(15A, 15B)들이 형성되는 평행육면체 지지부(13)와, 하우징(15A, 15B)들을 폐쇄할 수 있는 2개의 도어(17A, 17B)를 포함한다. 지지부(13)는 종방향으로 연장하고, 지지부(13)의 전체 종방향 길이에 걸쳐서 일정한 직사각형 단면을 가진다. 2개의 하우징(15A, 15B)들은 서로 평행하게 종방향으로 연장하고, 지지부(13)의 상부 페이스(19)에서 외측으로 개방한다.

하우징(15A, 15B)들은 동일하다. 이들 중 단지 하나만이 아래에 기술된다. 마찬가지로, 도어(17A, 17B)도 동일하고, 이들 중 단지 하나만이 아래에 기술된다.

하우징(15B)의 베이스는 그 사이에 90°의 각도를 형성하는 제 1 쌍의 종방향 페이스(23)들을 포함하는 제 1 V자 형상 베어링 표면(21)들에 의해 경계가 정해진다. 단면으로 본 제 1 쌍의 페이스(23)들은 하우징(15B)의 가장 깊은 지점에 대응하고 페이스(23)들이 연결되는 정점(25)을 향하여 모인다. 2개의 페이스(23)들은, 서로 평행하고 페이스(19)에 대해 직각인 2개의 하부 안내면(27)들에 의해, 그런 다음 또한 서로 평행하고 페이스(19)에 대해 직각인 상부 안내면(29)들에 의해 도 4의 상부를 향하여, 즉 상부 페이스(19)를 향하여 연속한다.

하부 안내면(27)들은 상부 안내면(29)들의 횡방향 공간보다 작은 횡방향 공간들을 그 사이에 가지며, 그 결과, 어깨부(31)들이 안내면(27, 29)들 사이에 형성된다.

도어(17B)는 하우징(15B)의 전체 종방향 길이에 걸쳐서 연장한다. 이 도어는 하우징(15B)에서 핵연료 조립체들을 홀딩하는 도 4에 도시된 위치와, 조립체가 지지부(13)에 대해 자유롭고 도 5에 도시된 해제 위치 사이에서 움직일 수 있다. 이 러한 위치들은 추후에 기술된다.

도어(17B)는 상부 부분(33)과, 상부 부분(33)과 비교하여 감소된 폭의 하부 부분(35)을 포함하고, 상기 폭은 도어가 홀딩 위치에 있을 때 횡방향으로 일치한다. 그러므로, 상부 부분(33)은 하부 부분(35)의 각각의 측부 상에서 각각 돌출하는 2개의 측방향 가장자리(36)들을 가진다.

부분(33, 35)들의 각각의 폭은 각각 상부 안내면(29)들과 하부 안내면(27)들 사이의 횡방향 공간에 일치하고, 전체 하우징(15B)을 따라서 일정하다.

상부 부분(33)은 실질적으로 평탄한 상부면(37)에 의해 하부 부분(35)으로부터 먼 측부 상에서 경계를 정한다. 하부 부분(15)은 횡방향 평면에서 W 형상을 가지는 제 2 종방향 베어링 표면(39)에 의해 하부 부분(33)으로부터 먼 측부에서 경계를 정한다.

제 2 베어링 표면(39)은 V자 형상으로 배열되고 그 사이에 90°의 각도를 형성하는 제 2 쌍의 종방향 페이스(41)들을 중심에서 포함한다. 페이스(41)들은 이것들이 연결되는 제 2 정점(43)을 향하여 모인다. 제 2 베어링 표면(39)은 또한 정점(43)으로부터 멀리 페이스(41)들을 연장시키는 2개의 측방향 페이스(45)들을 포함한다. 페이스(45)들은 페이스(41)들에 대해 실질적으로 직각이다.

제 1 쌍의 페이스(23)들은 횡방향 평면에서 보았을 때 제 2 쌍의 페이스(41)들보다 넓다.

각각의 도어(17A, 17B)에 대해, 조립체(10)는 홀딩 위치와 해제 위치 사이에서 지지부(13)에 대해 도어를 변위시키기 위한 수단을 포함하고, 이러한 수단들은 또한 도어가 그 홀딩 위치를 점유할 때 제 1 페이스(23)와 제 2 베어링 표면(39)들 사이의 공간이 조정될 수 있도록 한다. 단지 도어(17B)를 변위시키기 위한 수단이 본 명세서에 기술되고, 도어(17A)에 대한 수단은 동일하다.

변위 수단은 예를 들어 지지부(13) 상에서 자유롭게 회전하도록 장착된 2개의 스크루(47), 스크루(47)를 따라서 움직일 수 있고 각각 2개의 샤프트 단부(51, 도 6)들을 구비한 다수의 너트(49)를 포함하며, 도어(17B)는 샤프트 단부(51)를 중심으로 하는 회전으로 움직일 수 있도록 장착되며, 스크루(47)를 따르는 병진에 의해 너트(49)들에 연결된다.

도 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 스크루(47)들은 상부 페이스(19)에 대해 직각으로 도 4에서 수직 방향으로 연장한다. 스크루들은 그 자유 단부에서 지지부(13)의 어깨부(31)에 형성된 베어링(53)들에 결합된다. 스크루(47)들은 베어링(53)들에서 수직으로의 병진에 의해 고정되고, 이러한 베어링들에서 자유롭게 회전한다. 베어링(53)들은 하우징(15A)으로부터 가장 먼 어깨부(31)에 위치된다.

스크루(47)들은 도어(17B)를 따라서 종방향으로 분포된다.

스크루(47)들의 수직 방향 길이는 스크루 헤드(55)들이 지지부(13)의 외측에 위치되어, 상부 페이스(19) 위로 돌출하는 정도이다.

도 4 내지 도 6으로부터 알 수 있는 바와 같이, 도어(17B)는 각각의 스크루(47)의 영역에서 상부 부분(33)의 가장자리(36)에 형성된 오목부(57)를 포함한다.

오목부(57)들은 가장자리(36)의 전체 수직 두께를 통하여 형성되고, 스크 루(47)들은 오목부(57)들을 통과한다. 너트(49)들은 오목부(57)에 위치된다.

도어(17B)는 또한, 가장자리(36)의 두께에서 종방향으로 형성되고 각각의 오목부(57)에서 외측으로 개방하는 막힌 구멍(59, blind hole)을 포함한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 샤프트 단부(51)들은 너트(49)들에 고정 연결되고, 너트(49)들로부터 종방향으로 연장한다. 샤프트 단부들은 막힌 구멍(59)들에 결합되고, 이러한 막힌 구멍들에서 자유롭게 회전할 수 있다.

조립체(10)는 또한 각각의 하우징(15A, 15B)들에 대하여 스크루(47)들로부터 멀리 있는 어깨부(31)에 형성된 다수의 나사 형성 오리피스(61)와, 홀딩 위치에서 도어(17A, 17B)를 고정하기 위한 다수의 스크루(63)들을 포함하며, 스크루(63)들은 오리피스(61) 내로 나사 결합될 수 있다. 스크루(63)들의 수는 예를 들어 10개 내지 15개일 수 있다. 단지 도어(17B)를 고정하기 위한 수단만이 본 명세서에 기술된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 고정 스크루(63)들은 나사 단부 부분(65), 부분(65)으로부터 떨어져 있는 헤드(67), 및 헤드(67)와 나사 단부 부분(65) 사이에 개입된 매끄러운 부분(69)을 포함한다. 도어(17B)는 홀딩 위치에서 하우징(15A)과 동일한 측부 상에 위치된 가장자리(36)에 형성된 다수의 매끄러운 구멍(71, 도 5)들을 포함한다. 스크루(63)들은 매끄러운 구멍(71)에 결합되고, 매끄러운 부분(69)이 매끄러운 구멍(71)에 위치되고, 헤드(67)는 도어(17B)의 상부 페이스(37)에 기대며, 나사 단부 부분(65)은 지지부의 나사 형성 오리피스(61) 내로 나사 결합된다. 오리피스(61, 71)들과 고정 스크루(63)들은 하우징(15B)을 따라서 규칙적 으로 분포된다.

부가하여, 각각의 도어(17A, 17B)는 페이스(37)에 대해 상부를 향하여 돌출하는 2개의 핸들(73)들을 포함한다. 이러한 핸들(73)들은 도어의 종방향 단부들 부근에 위치된다.

도어(17A, 17B)가 홀딩 위치에 있을 때, 그 상부 부분(33)은 상부 안내면(29)들 사이에 결합되고, 하부 부부(35)은 하부 안내면(27)들 사이에 결합된다. 제 2 베어링 표면(39)은 도어(15A, 15B)의 베이스를 마주하고, 제 2 쌍의 페이스(41)들은 제 1 쌍의 페이스(23)들과 평행하게 마주한다. 제 1 및 제 2 정점(23, 43)들은 그런 다음 도 4에서 수직으로, 즉 페이스(19)에 대해 직각인 방향으로 정렬되며, 상부면(37)은 페이스(19)와 평행하다.

도어(17B)의 해제 위치가 도 5에 도시되어 있다. 이 위치에서, 도어(17B)는 스크루(47)를 따라서 최대 범위로 장착되고, 샤프트(51)를 중심으로 하우징(15B)의 외측을 향하여 회전된다. 너트(49)들은 스크루(47)의 헤드(55)와 접한다. 도어(17B)의 상부면(37)은 상부 페이스(19)의 레벨에서 실질적으로 수평으로 연장하고, 제 2 베어링 표면(39)은 도 5의 상부를 마주하고 하우징(15B)으로부터 떨어진다. 도어(17A)의 해제 위치는 하우징(15A, 15B)의 중앙 종방향 평면에 대해 도어(17B)의 해제 위치와 대칭이다.

상기된 컨테이너의 동작이 지금 기술된다.

컨테이너 내로 핵연료 조립체를 적재하기 위하여, 2개의 외피 절반부(2a, 2b)들은 먼저 플랜지(6)의 스크루들을 푸는 것에 의하여 서로로부터 분리되고, 상 부 외피 절반부(2a)가 제거된다. 조립체(10)는 그런 다음 크래들(8)로부터 분리되고, 조립체(10)는 크래들의 단부들 중 하나에 위치된 횡방향 축선을 중심으로 실질적으로 수직 위치 내로 회전된다.

도어(17A, 17B)는 그런 다음 하우징(15A, 15B)에 대해 접근하기 위하여 해제 위치에 배치된다.

핵연료 조립체는 그런 다음 도 5에서 화살표(F1)에 따라서 수평으로 조립체를 배치하는 것에 의해, 주행하는 크레인의 윈치와 같은 핵연료 조립체 리프팅 기구에 의해 각각의 하우징(15A, 15B)에 배치될 수 있다. 핵연료 조립체들은 조립체(10)의 2개의 플레이트(11a, 11b)들 사이에 고정된 핵연료 조립체 지지 플레이트(11C) 상에 그 하단부들이 위치하게 된다.

정사각형 단면을 가지는 핵연료 조립체의 경우에, 조립체는 이러한 조립체의 2개의 인접한 측방향 측부들이 도 5에서 좌측에 예시된 바와 같은 제 1 베어링 표면(21)의 페이스(23)들 상에 위치하는 방식으로 각각의 하우징(15A, 15B)에 배치된다. 핵연료 조립체의 2개의 인접한 측부들을 분리하는 가장자리는 정점(25)을 따라서 위치된다.

조립체들이 하우징(15A, 15B)에 배치되면, 도어(17A, 17B)는 폐쇄된다. 이러한 목적을 위하여, 각각의 도어(17A, 17B)는 대략 180°에 걸쳐서 샤프트(51)를 중심으로 선회하고, 도어는 그런 다음 도 5에서 좌측에 예시된 중간 위치를 점한다. 이러한 중간 위치에서, 도어의 하부 부분(35)은 하우징에 결합되고, 제 2 베어링 표면(39)의 페이스(41)들은 자유 공간에 의해 핵연료 조립체로부터 분리된다.

스크루(47)들은 그런 다음 너트(49)를 스크루(47)들을 따라서 하강시키기 위하여 적절한 공구에 의해 베어링(53)에서 회전하고, 샤프트 단부(51)들은 하우징에 위치된 조립체를 향하여 도어를 구동한다.

제 2 베어링 표면(39)의 페이스(41)들이 핵연료 조립체와 접촉할 때, 도어(17A, 17B)의 병진 운동은 중단된다. 제 2 베어링 표면(39)이 핵연료 조립체와 직접 접촉하는 것을 유념하여야 한다. 특히, 도어(17B)는, 바로 도어(17A) 처럼, 핵연료 조립체의 각각의 그리드들에 대해 직각으로 종래에서 제공되는 것과 같이 병진되도록 베어링 런너로부터 자유롭게 된다.

병진 운동이 도 5에서 화살표(F1)에 의해 부호화되고 2개의 베어링 표면(21, 39)들의 정점(25, 43)들을 통과하는 방향으로 실행된다.

도어(17A, 17B)의 운동의 이러한 제 2 부분은 제 1 및 제 2 베어링 표면(21, 39)들 사이의 공간이 핵연료 조립체의 크기에 따라서 도어의 홀딩 위치에서 조정될 수 있도록 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 큰 크기의 정사각형 단면을 가지는 연료에 대하여, 도어(17A, 17B)의 병진 운동은 초기에 중단된다. 이러한 연료의 단면은 도 4에서 우측에 CG로 표시된 선에 의해 부호화된다. 이 경우에, 제 2 베어링 표면(39)의 페이스(41)들은 도 4의 상부를 마주하는 연료의 2개의 인접한 측부을 기대지만, 단지 이러한 측부들의 일부만을 덮는다. 이러한 측부들의 밴드(74)는 제 1 및 제 2 베어링 표면(21, 39)들 사이에서 여전히 자유롭게 있다.

도 4에서 일점쇄선(CM)으로 부호화된 중간 크기의 단면을 가지는 연료에 대 하여, 도어(17A, 17B)의 병진 운동은 단면(CG)를 가지는 연료의 경우에서보다 더욱 떨어져 중단된다. 자유 밴드(74)는 감소된다.

끝으로, 도 4에서 일점쇄선(CP)에 의해 부호화된 작은 크기의 단면을 가지는 연료에 대하여, 도어(17A, 17B)의 하강 운동은 크기(CG, CM)의 단면에 대한 것보다 더욱 멀리 떨어져 중단되고, 도어는 제 2 베어링 표면의 측방향 페이스(45)에 의해 페이스(23)들과 접촉한다. 도 4의 상부를 마주하는 조립체의 측부들은 제 2 베어링 표면(39)의 페이스(41)들에 의해 완전히 덮여진다. 더이상 자유 밴드(74)는 없다.

하우징(15A, 15B)의 정점(25)을 향한 도어의 병진 운동에 있어서, 도어의 상부 부분(35)은 상부 안내면(29)에 의해 안내되고, 도어의 하부 부분(35)은 하부 안내면(27)에 의해 안내된다.

도어(17A, 17B)가 홀딩 위치에 있으면, 스크루(63)들은 나사 형성 오리피스(61) 내로 나사 결합된다. 한편으로는 안내면(27, 29)들 및 어깨부(31)의, 다른 한편으로는 도어(17A, 17B)의 꾸불꾸불한 형태, 표면 상태, 및 제조 허용 공차는 하우징(15A, 15B)이 잘 밀봉되고 핵연료 조립체들이 조립체들에서 피복 파열을 유발하게 되는 심각한 사고의 경우에 하우징(15A, 15B)에서 가두는 정도이다.

조립체(10)는 실질적으로 수평 위치까지 회전되고, 그런 다음 볼트들에 의해 고정되는 크래들(8) 상에 위치하게 된다.

케이싱(2)의 하부 외피 절반부 상에 상부 외피 절반부를 본래의 자리로 배치하고 스크루와 너트로 2개의 외피 절반부들을 고정한 후에, 도 1에 도시된 바와 같이, 예를 들어 외부 케이싱의 상부 외피 절반부에 고정된 리프팅 발(75, 75')에 의 해 컨테이너를 리프팅하는 것에 의하여 컨테이너를 취급하고 운반하는 것이 가능하다.

핵연료 조립체들을 하역하기 위한 절차는 컨테이너 내로 이러한 핵연료 조립체를 적재하기 위한 절차의 역순이다. 이에 대해서는 본 명세서에서 상세하게 설명되지 않는다.

상기된 운반 컨테이너는 핵연료 UO₂, PuO₂ 등에 관계없이 신선하거나 또는 방사되지 않은 핵연료 조립체를 위해 사용될 수 있다. 컨테이너는 또한 핵연료 조립체, 예를 들어 핵연료 조립체의 연료봉 박스, 화살통(quiver)형 지지부, 또는 뼈대들의 공간 요건과 유사한 공간 요건을 가지는 설비를 운반하도록 사용될 수 있다.

상기된 컨테이너는 다수의 이점을 가진다.

동일한 내부 구조물을 가지는 동일한 컨테이너에서, 상이한 크기의 핵연료 조립체들을 운반하는 것이 가능하다. 이러한 결과는 스크루(47)를 따라서 도어(17A, 17B)를 변위시키는 것에 의해 제 1 및 제 2 베어링 표면(21, 39)들 사이의 공간을 조정하는 것이 가능하다는 사실에 의해 달성된다.

상기된 조정은 또한 간단하고 경제적인 수단들을, 베어링(53)에 장착된 스크루(47)들과 도어의 막힌 구멍(59)에 결합된 샤프트(51)를 구비한 너트(49)들을 사용하여 실행된다.

동일한 내부 구조물을 구비한 동일한 컨테이너에서, 상이한 그리드 위치를 가지는 핵연료 조립체를 운반하는 것이 가능하다. 이러한 결과는 베어링 표면(21, 39)들이 매끄럽고 도어(17A, 17B)가 운반된 핵연료 조립체의 그리드 상에 위치하는 가동성 런너들을 가지지 않는다는 사실에 의해 달성된다. 이러한 특징은 또한 컨테이너의 수용 하우징(15A, 15B)과 도어(17A, 17B)의 정화 및 소독에 관하여 유익하고, 베어링 표면(21, 39)들은 매끄러우며 유지 구역으로부터 자유롭게 될 수 있다.

이러한 특징은 또한 동일한 외부 공간 요건을 위해 보다 많은 조립체들이 운반되는 것을 가능하게 하는 것에서 런너들의 부재와 관련된 크기에서의 증가에 대해 유익하다.

컨테이너의 동작은 도어의 위치가 조정될 수 있게 하는 적은 수의 스크루(47)들과 적은 수의 고정 스크루(63)들을 포함한다는 사실에 의해 특히 간단하다.

상기된 컨테이너는 다수의 변형예들을 가질 수 있다.

그러므로, 지지부(13) 상에서 도어(17A, 17B)를 변위시키기 위한 수단은 상기된 것과 다른 구조를 가질 수 있다. 예의 방식에 의해, 상기 수단들은 팬터그라프(pantograph) 형태의 아암을 형성하도록 배열된 커넥팅 로드의 형태로 할 수 있다. 이러한 아암들은 종래에 공지된 것이며, 그러므로 본 명세서에서는 상세하게 기술되지 않는다. 아암들은 상기된 스크루 및 너트 변위 수단 처럼, 먼저 회전하고 그런 다음 병진하는 도어의 움직임을 얻고 도어의 해제 위치로부터 도어의 홀딩 위치로 도어가 통과하는 것을 가능하게 한다.

보다 일반적으로, 이러한 변위 수단은 병진 후에 회전의 움직임을 반드시 보 장하지 않는다.

그러므로, 각각의 도어가 상기된 실시예에서와 같이 180°회전없이, 지지부(13)의 상부 페이스(19)에 대해 직각으로 스크루(47)를 따르는 간단한 병진 움직임에 의해 홀딩 위치로부터 해제 위치로 통과하는 것을 제공하는 것이 가능하다. 이 경우에, 해제 위치는 도 5에서 좌측에 도시된 도어의 위치에 실질적으로 대응한다. 하우징 내로의 핵연료 조립체의 도입은 그런 다음 크레인에 의한 종방향 움직임에 의해 실행된다. 하우징으로부터 핵연료 조립체의 회수는 동일한 방식으로 실행된다.

변형예에서, 도어가 분리 가능한 것을 제공하는 것이 또한 가능하고, 이 경우에, 스크루(47)들은 스크루(63)와 동일한 형태의 고정 스크루에 의해 대체될 수 있다. 하우징 내로 그리고 하우징으로부터 핵연료 조립체를 적재 및 하역하기 위하여, 모든 고정 스크루들은 그런 다음 풀려지고, 도어(17A, 17B)는 예를 들어 주행하는 크레인에 의해 실질적으로 완전하게 제거된다.

보호 수단은 지지부(13) 및/또는 도어(17A, 17B) 내측에서 핵연료 조립체 주위에 위치될 수 있다. 이러한 보호 수단은 상이한 형태의 것일 수 있다. 보호 수단들은 컨테이너의 내부 설비를 강화하고 컨테이너 낙하의 경우에 또는 충돌의 경우에 핵연료 조립체들을 보호하기 위하여 기계적인 것일 수 있다. 이러한 보호 수단들은 또한 중성자 형태의 것일 수 있으며 핵연료 조립체들로부터 방사된 중성자를 흡수할 수 있다. 보호 수단은 또한 핵연료 조립체에 의해 발생된 열이 지지부 또는 도어를 통해 전도되는 것을 방지하기 위하여 열 형태의 것일 수 있다. 보호 수단은 또한 생물학적 형태의 것일 수 있으며, 핵연료 조립체에 의해 방사된 이온화 방사물, 예를 들어 감마 방사물을 흡수할 수 있다. 심지어 이러한 보호 수단들이 외부 케이싱(2)을 필요로 함이 없이 핵연료 조립체를 운반하는데 충분할 수 있다는 것이 가능하다.

상기된 컨테이너는 BWR 원자로(비등수형 원자로) 또는 PWR 원자로(가압수형 원자로)를 위한 핵연료 조립체를 운반하는데 적합하다. 이러한 핵연료 조립체들은 17x17, 10x10, 18x18, 또는 임의의 다른 형태읠 것일 수 있다. 이러한 숫자들은 배열되는 연료봉에 따라서 정사각형 네트워크를 특징화한다. 그러므로, 17x17 조립체는 17개의 연료봉의 17개의 열들 또는 액세서리들의 네트워크를 가진다.

컨테이너는 또한, 단면이 정사각형이 아니지만 예를 들어 직사각형 또는 육각형의 단면의 핵연료 조립체들을 운반하는데 적합할 수 있다.

이러한 경우에, 지지부(13)에 대한 도어의 위치의 조정은 상기된 수직 병진에 의해 반드시 실행되지 않으며, 도 5에서 수직 화살표(F1)에 의해 표현되지 않는다. 그러므로, 직사각형 핵연료 조립체들의 경우에, 이러한 병진은 종방향 베어링 표면(21, 39)들의 정점(25, 43)들을 통과하는 방향으로 실행되게 된다.

육각형 핵연료 조립체의 경우에, 예들 들어, 제 1 베어링 표면(21)의 페이스(23)들이 대략 60°의 각도를 형성하는 것이 제공된다. 마찬가지로, 예를 들어, 제 2 베어링 표면(39)의 페이스(41)들이 60°의 각도를 형성하는 것이 제공된다. 조립체는 육각형의 제 1 변이 페이스(23)들 중 하나와 접촉하고, 육각형의 제 2 변이 다른 페이스(23)와 접촉하는 방식으로 하우징에서 배열된다. 제 1 변과 제 2 변 을 연결하는 육각형의 제 3 변은 하나의 페이스(23)로부터 정점(25)과 마주하는 다른 페이스로 연장한다. 이러한 제 3 변은 베어링 표면(21)을 향해 배치되지 않는다. 동일한 방식으로, 육각형의 2개의 다른 변은 제 2 베어링 표면(39)의 페이스(41)들에 위치하고, 육각형의 하나의 변은 정점(43)을 마주하는 이러한 2개의 페이스(41)들 사이로 연장한다.

동일한 방식으로, 컨테이너의 내부 구조물은 8각형 또는 삼각형 단면 또는 임의의 다른 다각형 단면을 가지는 핵연료 조립체들을 운반하는데 적합할 수 있다.

변형예에서, 제 1 및 제 2 베어링 표면(21, 39)들의 2쌍의 페이스(23, 41)들이 도 7a에 도시된 바와 같이 운반되는 핵연료 조립체의 단면에 따라서 다양한 크기의 연속적인 정사각형을 형성하는 것을 제공하는 것이 가능하다. 이 경우에, 제 1 및 제 2 베어링 표면(21, 39)들 사이의 공간을 조정하기 위한 수단은 정사각형의 크기를 변화시키기 위하여 서로를 따라서 4개의 페이스(23, 41)들을 조화된 방식으로 변위시키기 위한 수단을 포함할 수 있다. 페이스(23, 41)들은 이러함 움직임의 과정에서 서로 직각으로 유지된다.

도 7b에 도시된 또 다른 변형예에 따라서, 각각의 제 1 및 제 2 베어링 표면(21, 39)은 큰 페이스(23, 41)와, 횡방향 평면에 있는 큰 페이스에서보다 좁은 페이스(23', 41')를 포함한다. 각각의 제 1 및 제 2 베어링 표면(21, 39)은 또한 작은 페이스의 테를 두르고 안내면(82)의 경계를 정하는 언더컷(80)을 포함한다. 안내면(82)은 정점(25, 43)들을 통과하는, 즉 도 7b에서 수직으로 통과하는 대각선과 실질적으로 평행하게 연장한다. 도 7b에 도시된 바와 같이, 2개의 큰 페이 스(23, 41)들은 평행하고 마주하며, 2개의 작은 페이스(23', 41')들은 평행하고 마주한다. 동일한 베어링 표면의 2개의 페이스들은 전형적으로 서로 직각이다. 도 7b에서 우측에 도시된 바와 같이, 큰 단면을 가지는 핵연료 조립체에 대하여, 큰 페이스(23, 41) 상에 위치한 이러한 조립체의 2개의 마주한 측부들은 이러한 페이스들에 의해 완전히 덮여진다. 한편, 작은 페이스(23', 41')들에 위치한 2개의 마주하는 측부들은 이러한 페이스들에 의해 단지 부분적으로 덮여진다. 작은 단면을 가지는 4개의 핵연료 조립체들에 대하여, 이러한 조립체들의 4개의 측부들이 페이스(23, 23', 41, 41')들에 의해 완전히 덮여지고, 큰 페이스(23, 41)들의 자유 가장자리들이 마주한 베어링 표면의 언더컷(80)에 결합하는 것이 도 7b에서 좌측에서 도시되어 있다.

안내면(82)들은 제 1 및 제 2 베어링 표면(21, 39)들의 상대 변위가 안내되는 것을 가능하게 한다. 또한, 안내면들은 밀봉을 개선하는 배플들을 형성한다.

끝으로, 베어링 표면(21, 39)들은, 머리부터 끝까지 함께 끼워지고 제조 비용을 감소시킬 수 있는 2개의 동일한 부재들에 의해 경계가 정해진다.

바람직하게, 제 1 베어링 표면(21)의 페이스들은 제 2 베어링 표면(39)들이 그 사이에 형성하는 각도와 실질적으로 동일한 각도를 그 사이에 형성한다. 이러한 각도는 운반되는 핵연료 조립체의 기하학적 형태에 따라서 60°내지 135°이다.

보다 일반적으로, 본 발명에 따른 컨테이너(1)는 2개가 아닌 다수의 핵연료 조립체들을 수용할 수 있다. 그러므로, 단일 핵 연료 조립체, 또는 일부 변형예에서 훨씬 많은 수의, 예를 들어 6개 또는 8개의 핵연료 조립체를 수용하도록 구성될 수 있다.

컨테이너(1)는 또한 제 1 및 제 2 종방향 베어링 표면에 부가하여 제 3 종방향 베어링 표면을 포함할 수 있다.

각각의 종방향 베어링 표면들은 상기된 예들에서와 같이 2개의 종방향 페이스들을 포함하지만, 페이스들의 수는 다를 수 있으며, 예를 들어, 단일의 종방향 페이스가 예측될 수 있으며, 3개의 종방향 페이스들이 예측될 수 있다.

그러므로, 육각형 단면을 가지는 핵연료 조립체에 대하여, 단일 지지 페이스를 각각 포함하는 3개의 종방향 베어링 표면들을 제공하는 것이 가능하고, 이러한 페이스들은 이것들이 조립체에 위치할 때 120°까지 서로에 대해 경사진다.

여전히 동일한 형태의 조립체에 대하여, 또 다른 변형예에서, 120°까지 서로에 대해 경사진 3개의 페이스들을 포함하고 핵연료 조립체의 연속적인 페이스들 상에 위치하도록 의도된 제 1 베어링 표면을 제공하는 것이 가능하다. 제 2 베어링 표면은 그런 다음 단일 베어링 페이스를 포함할 수 있다.

동일한 표면은 다수의 종방향 페이스들을 포함하며, 페이스들은 상기된 바와 같은 정점에서 반드시 교차하지 않는다.

마찬가지로, 상기된 예들에서, 종방향 베어링 표면들은 가동성 홀딩 런너들을 사용함이 없이 핵연료 조립체들 상에 직접 위치한다.

그러나, 종방향 베어링 표면들과 운반된 핵연료 조립체 사이의 접촉을 보장하도록 이러한 런너 또는 다른 수단을 사용하는 것이 가능하다.

상기된 본 발명은 존재하는 패키지들을 변경하는 것에 의하여 간단하고 용이 하게 실행될 수 있다.

Claims (10)

1. 핵연료 조립체를 수용하기 위한 종방향 하우징(15A, 15B)의 경계를 정하는 적어도 제 1 종방향 베어링 표면(21)을 가지는 지지부(13), 및 제 2 종방향 베어링 표면(39)을 가지며 상기 2개의 종방향 베어링 표면(21, 39)들 사이에서 핵연료 조립체를 홀딩하는 위치와 핵연료 조립체가 상기 지지부(13)에 대해 자유로운 해제 위치 사이에서 움직일 수 있는 도어(17A, 17B)를 포함하는, 종방향으로 가늘고 긴 형상인 핵연료 조립체용 운반 컨테이너에 있어서,

   상기 도어(17A, 17B)의 홀딩 위치에서 상기 제 1 및 제 2 베어링 표면(21, 39)들 사이의 횡방향 공간을 조정하기 위한 수단(61, 63)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 핵연료 조립체용 운반 컨테이너.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 베어링 표면(21)은 V자 형상으로 배열된 제 1 쌍의 종방향 페이스(23)들을 포함하고, 상기 제 2 베어링 표면(39)은 V자 형상으로 배열되고 상기 도어(17A, 17B)가 홀딩 위치에 있을 때 상기 제 1 쌍의 페이스(23)들과 평행하고 상기 페이스들을 마주하는 제 2 쌍의 종방향 페이스(41)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 핵연료 조립체용 운반 컨테이너.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 쌍들의 페이스(23, 41)들은 각각 제 1 및 제 2 정점(25, 43)들을 향해 V자 형상으로 모이고, 상기 조정 수단은 상기 도 어(17A, 17B)가 홀딩 위치에 있을 때 상기 제 1 및 제 2 정점(25, 43)들을 통과하는 횡 조정 방향으로 상기 도어(17A, 17B)의 병진에 의해 상기 지지부(13)에 대해 상기 도어(17A, 17B)의 위치를 조정하는 수단(61, 63)을 포함하는 것을 특징으로 하는 핵연료 조립체용 운반 컨테이너.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 지지부(13)는 조정 방향으로 상기 도어(17A, 17B)의 병진을 안내하기 위한 평행한 종방향 표면(27, 29)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 핵연료 조립체용 운반 컨테이너.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 조정 방향으로의 병진에 의해 그런 다음 적어도 하나의 종방향 샤프트(51)를 중심으로 하는 회전에 의해 홀딩 위치와 해제 위치 사이에서 상기 지지부(13)에 대해 상기 도어(17A, 17B)를 변위시키기 위한 수단(47, 49, 51, 59)을 포함하는 것을 특징으로 하는 핵연료 조립체용 운반 컨테이너.
6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항 있어서, 상기 제 1 쌍의 페이스(23)들은 상기 제 2 쌍의 페이스(43)들이 형성하는 60° 내지 135°의 각도와 동일한 각도를 형성하는 것을 특징으로 하는 핵연료 조립체용 운반 컨테이너.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 종방향 베어링 표 면(39)은 핵연료 조립체 상에서 위치하기 위해 가동성 런너로부터 자유로운 것을 특징으로 하는 핵연료 조립체용 운반 컨테이너.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 제 2 종방향 베어링 표면(39)은 핵연료 조립체 상에 직접 위치하는 것을 특징으로 하는 핵연료 조립체용 운반 컨테이너.
9. 핵연료 조립체를 운반하기 위하여 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 컨테이너를 사용하는 방법.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 컨테이너는 적어도 2개의 상이한 형태의 핵연료 조립체를 운반하도록 동일한 지지부(13)와 동일한 도어(17A, 17B)와 함께 사용되는 것을 특징으로 하는 컨테이너를 사용하는 방법.

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