JPH0631806B2 - 正方形横断面の管および二重レーザ溶接法の使用による制御棒の中性子吸収部材の製造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は原子炉制御棒に関するものである。更に詳しく
言えば本発明は、中性子吸収物質の収容するための円柱
状空間を有する正方形横断面の管同士を溶接して所要の
制御棒構造を形成することによる原子炉制御棒の製造方
法および製造装置に関する。

先行技術の説明 原子炉内には、中性子を吸収して核反応の停止または調
節を行うための毒物質を含んだ制御棒が存在している。
沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）において通例使用される制御
棒が十字形を成していて、燃料チャネル間に形成された
相補的な十字形の空隙内に挿入される。従来の制御棒に
は、主として２種の構造のものがある。

第１の構造を有する制御棒においては、複数の密閉され
た中空管が十字形制御棒の中心軸に沿って互いに並列し
た状態で配置されている。それらの管は鉛直方向に伸
び、その両端はプラグによって封鎖され、かつ内部には
炭化ホウ素のごとき中性子吸収物質が封入されている。
かかる管全体が金属製の外被の内部に収容されている。
すなわち、この外被が管の外側を完全に包囲しているの
である。中心の連結棒を介して外被と上部および下部の
支持構造物とを接合することにより、上記の管は互いに
並列した状態で閉込められる。このように、上部および
下部の支持構造物と外被との協力によって並列状態の管
に所要の十字形が付与されるのが通例である。

このような従来の構造に関して注意すべき点は、中性子
吸収物質を収容した管は制御棒の結合性に全く寄与しな
いことである。それどころか、組立後の制御棒を結合状
態に保つため、中心連結棒をはじめとする独立の比較的
重い構造部材が必要とされるのである。

もう１つの従来構造においては、穴あけを施したむくの
ステンレス鋼部材が使用される。かかるむくのステンレ
ス鋼部材は、上記のごとき外被と同じ長さおよび幅を有
している。かかるむくのステンレス鋼部材には、制御棒
の側端から十字形の中心に向かって伸びる複数の水平穴
が正確に設けられる。これらの水平穴はガンドリルを用
いた穴あけによって形成され、その結果として中性子吸
収物質を収容するための正確に整列した円柱状空間が規
定されることになる。このような水平穴を設けた制御棒
は、管と外被とから成る制御棒よりもやや多量の中性子
吸収物質を収容することができる。

いずれの制御棒構造においても、中性子吸収物質の量を
できるだけ多くすること、制御棒に所要の構造剛性を付
与すること、かつまた通常の制御棒駆動機構によって急
速に移動させ得る程度に重量を制限することが試みられ
てきた。更にまた、全ての制御棒は炭化ホウ素、ハフニ
ウムおよびその他の中性子吸収物質のごとき毒物質の閉
込めを可能にしなければならないが、これは毒物質の損
失や原子炉の汚染を防止するためである。かかる閉込め
を行うための制御棒は、実用寿命の初期においてはシス
テムの外圧に耐えると共に、実用寿命の終期においては
原子崩壊によって生じる内圧に耐えるものでなければな
らない。

原子崩壊によって生じる内圧に関して述べれば、原子炉
用毒物質の多くが元素変換を受ける。たとえば、炭化ホ
ウ素が中性子を吸収すると、最終的にヘリウムが生成す
る。かかるヘリウムの蓄積は高い圧力を生じる。それと
同時に、炭化ホウ素は膨張および焼結を示す。このよう
なガス発生および焼結の結果として、局在するポケット
内には極めて高い圧力下でガスが蓄積することになる。

最新の原子炉内に使用される制御棒には、大別して２種
のものがある。第１のものは原子炉を停止させるための
制御棒であって、これらは比較的高い中性子吸収価値を
有するように設計されるのが通例である。かかる制御棒
は、長期間にわたって大きい中性子フルエンスに耐える
ようには設計されていない。

第２のものは制御セル位置に配置するための制御棒であ
って、これらは原子炉の中性子束分布を調節する目的を
もって設計されたものである。これらの制御棒は、大き
い中性子フルエンスの下で長い実用寿命を有するもので
なければならない。

制御棒の構造は、これら２種の制御棒のいずれにも対応
し得ることが必要である。

関連出願の説明 １９８７年３月３０日にディクソン(Dixon)等の名義で
提出された、「制御棒」と称する同時係属米国特許出願
第０７／０３１６３３号の明細書（特開平1-254895号公
報参照）中には、本発明に従って製造すべき制御棒が記
載されている。かかる制御棒の構造は、本明細書に添付
された図面中の第１および７図に示されている。

要約して述べれば、上記の制御棒は互いに並列した状態
で配置された一連の管から成っている。従来通り、かか
る管は円柱状の内部空間を含んでいる。他方、従来のも
のとは異なり、かかる管はいずれも正方形の外部横断面
形状を有している。

上記の特許出願明細書中に記載の通り、正方形横断面の
管同士をレーザ溶接技術に従って溶接することにより、
制御棒用の平面状中性子吸収部材を形成することが提唱
されている。こうして接合された管は新規で経済的な制
御棒部材を形成するのである。

上記のごとき管構造の利点は、かかる管が制御棒の内部
に使用される中性子吸収用毒物質に対する優れた圧力容
器を成すことにある。このような圧力容器は、従来の構
造物に比べて、１０％も多い量の中性子吸収用毒物質を
収容し得る。かかる管はまた全体的に軽量である。更に
また、強度が大きいため、それらはハフニウムのごとき
重い中性子吸収物質を収容することもできる。

かかる管構造によれば、制御棒を挿入する原子炉内の位
置に応じて毒物質の収容状態を変更することができる。
また、かかる管構造は比強度が比較的大きいため、それ
から構成された制御棒は急速な制御棒移動（スクラム）
時や地震荷重の発生時に見られるような各種の予測され
る荷重に耐え得るのである。

上記のごとき管は、標準的な管製造技術によって製造し
得るという利点をも有している。先行技術の場合とは異
なり、管を包囲するための外被は不要となる。また、ガ
ンドリルによって互いに並列した穴を正確に形成するこ
とも不要となる。上記のごとき管構造によれば、正確に
整列しながら鉛直方向に伸びる円柱状空間が得られるの
である。

正方形横断面の管は、中性子吸収物質用の容器をそれぞ
れに規定する。その結果、たとえ漏れが生じても、それ
は特定の管のみに局限される。かかる管同士を溶接すれ
ば、剛性の平面状部材が形成される。その場合の溶接は
かど部分を利用して行われるため、所要の管状容器が悪
影響を受けることは決してない。その上、製造された制
御棒は耐摩耗性の構造を有している。好適な実施の態様
においては、かど部分が外方にまで広がっている結果、
それらのかど部分が最初に接触して摩耗する部位を成す
のである。

全ての溝および溶接部は制御棒の移動方向（すなわち軸
方向）に沿って伸びている。その結果、制御棒が障害物
に引っ掛かる傾向は低減することになる。要するに、高
い制御棒価値および高いフルエンスレベルに対処し得る
ような融通自在の制御棒が得られるのである。

１９８８年４月１９日にディクソン(Dixon)等の名義で
提出された、「原子炉燃料棒内に封入される中性子吸収
材」と称する米国特許出願第１８３５５８号の明細書中
には、制御棒内に配置される炭化ホウ素の封入物が提唱
されている。簡単に述べれば、正方形横断面の管に設け
られた円柱状空間内に配置するのに先立ち、炭化ホウ素
が金属缶内に封入される。かかる封入物が小区画室の形
成をもたらす結果、炭化ホウ素中に空所が生じ、それに
より制御棒の長さ方向に沿って中性子吸収度の異なる空
間が生じることは防止される。

以下の説明中においては、これらの関連出願明細書中に
開示された製品を協同的に使用しながら制御棒の製造方
法および製造方法が記載される。

発明の要約 本発明に従えば、十字形の横断面形状を有する制御棒の
製造装置および製造方法が提供される。制御棒それ自体
は、円柱状の内部空間および正方形の外部横断面形状を
有する個別の管から成っている。かかる管の内部に設け
られた円柱状空間内には、区分された中性子吸収用毒物
質が含まれている。完成後の制御棒構造においては、上
記のごとき正方形横断面の管を互いに並列した状態で溶
接することにより、十字形横断面の制御棒を構成する平
面状の中性子吸収部材が形成されている。

本発明の方法においては、中性子吸収用の毒物質を封入
した管の両端に位置するそれぞれのプラグに穴が設けら
れる。次いで、それらの穴にめねじが切られる。他方、
十字形の横断面を持った前方ジグ部材およびやはり十字
形の横断面を持った相補的な後方ジグ部材が用意され
る。これらの前方ジグ部材および後方ジグ部材には一連
の相補的なおねじ部材が装備されている。これらのおね
じ部材を上記のごとき相補的なねじ穴にねじ込むことに
より、上記のジグ部材との協力下で全ての管は最終的に
製造される制御棒の形態を成しながら保持される。な
お、前方ジグ部材と後方ジグ部材とは縦方向に伸びるス
チフナ部材によって連結される。

上記のごときおねじ部材は管の収縮度の違いに対処する
ことができる。詳しく述べれば、前方ジグ部材およびそ
れのおねじ部材は溶接すべき正方形横断面の管の前端と
前方ジグ部材との間に一定の距離を維持するように形成
されている。他方、後方ジグ部材およびそれのおねじ部
材は正方形横断面の管の後端と後方ジグ部材との間に距
離が変化し得るように形成されている。正方形横断面の
管のかど部分間の境界面に沿ってレーザ溶接を行う際に
は、管の前端から後端にまでわたる縦方向の収縮度に相
違を生じることがあるのである。

上記のごとき十字形横断面のジグおよび正方形横断面の
管から成るジグ集合体が、一連の（好ましくは１３個
の）取付具を通して引抜かれる。各々の取付具は、互い
に対向した１対の鉛直ローラおよび１対の水平ローラを
含んでいる。これらの互いに対向した１対の鉛直ローラ
および１対の水平ローラがジグ集合体の平面状部材を捕
捉し、それによって正方形横断面の管を保持する。

互いに対向した各対のローラは中央部に間隙を規定して
いる。すなわち、互いに対向した１対の水平ローラは中
央部に鉛直方向の間隙を規定しており、また互いに対向
した１対の鉛直ローラは中央部に水平方向の間隙を規定
している。取付具のローラ中にこれらの間隙が設けられ
ていることにより、水平ローラまたは鉛直ローラに対し
て垂直なジグ集合体の平面状部分がローラ中を通過し得
ることになる。

溶接すべき管を装着したジグの経路の正確な位置合せを
達成するため、通例は１３個の取付具が使用される。７
番目および８番目の取付具の間においては、製造中の制
御棒の上方に直立した部分の両側に１対のレーザ溶接ヘ
ッドが配置されている。一方のレーザ溶接ヘッドは、ジ
グにより支持された正方形横断面の管から成る直立部分
の一方の側面に向けられている。他方のレーザ溶接ヘッ
ドは、ジグにより支持された正方形横断面の管から成る
直立部分の他方の側面に向けられている。この場合、レ
ーザビームは正方形横断面の管の間に規定された境界面
に対して５゜の入射角で投射されることが好ましい。こ
のような入射角を使用すれば、ジグの両端に位置する１
対の実質的に対向したレーザ溶接ヘッド間において間隙
の存在および高さの一致が同時に発生した場合でも、一
方のレーザ溶接ヘッドからの出力エネルギーが他方のレ
ーザ溶接ヘッドに損害を与えることはないのである。

各々のレーザ溶接ヘッドにはトラッキング部材が装備さ
れている。このトラッキング部材は、正方形横断面の管
のかど部分間に規定された境界面を探知するように働
く。

先ず最初に、レーザ溶接ヘッドが溶接すべき特定の境界
面に向けて配置される。かかる配置の後、ジグ中に管を
接着して成るジグ集合体が取付具を通して引抜かれる。
かかる引抜きに際し、ジグ集合体はレーザ溶接ヘッドの
近傍を通過する。その際、レーザ溶接ヘッドは管の間に
規定された境界面を探知し、そして溶接が行われる。

次に、ジグによって支持された管同士を溶接するための
手順を説明しよう。通列、制御棒の中心部に（一般に
「連結部材」と呼ばれる）十字形の部材が所定の間隔で
もって配置される。なお、従来の制御棒構造において
は、中心の連結棒は制御棒を緊張状態に保持するための
構造部材を成していたことが思い起こされよう。

このように連結部材を配置した後、制御棒全体を形成す
るために必要な全ての管がジグ中に装着される。次い
で、ゆがみを最小限に抑えるための特定の手順に従って
溶接が行われる。

正方形横断面の管は幾つかの群に分けて溶接されるが、
それらの管群は十字形の中心連結部材に隣接することは
あっても接合されることはない。先ず最初に、各管群中
の１本の管が直立部分の一方の側において下方の管に溶
接されるのを同時に、直立部分の他方の側において上方
の管に溶接される。次の溶接パスによれば、直立部分の
一方の側において上方の管に対する溶接が行われるのと
同時に、直立部分の他方の側において下方の管に対する
溶接が行われる。このような手順に従えば、管の縦方向
収縮がもたらす効果が最小限に抑えられ、そして最も重
要なことには管の縦方向ゆがみが防止されるのである。

各々の平面状部材を構成する管は、５本、３本および９
本の管群に分けて溶接されることが好ましい。その後、
５本の管群が中心連結部材に接合される。次いで上記の
管群同士を溶接した後、制御棒の一端に位置するハンド
ルおよび制御棒の他端に位置する速度制限器を含む末端
部材を溶接によって接合すれば、制御棒の組立作業は完
了する。

発明の目的、特徴および利点 本発明の目的の１つは、完成した制御棒中における配置
状態で正方形横断面の管を保持するためのジグを提供す
ると共に、溶接に際してそれらの管が示す（特に縦方向
の）収縮度の違いに対処することになる。

本発明に基づくジグの利点の１つは、制御棒を構成する
正方形横断面の管の全部をジグ中に一度に装着し得るこ
とである。ひとたびジグ中に装着してしまえば、全ての
管の溶接は実質的に連続作業として実施することができ
る。このような連続作業は、速度制限器およびハンドル
の取付けを除けば、追加の組立工程を必要とせずに実施
されるのである。

本発明に基づくジグのもう１つの利点は、支持された正
方形横断面の管の間における（特に縦方向の）収縮度の
違いに対処し得ることである。詳しく述べれば、ジグの
前端部と正方形横断面の管との間には一定の距離を維持
すると共に、ジグの後端部と正方形横断面の管との間の
距離を自由に変化させ得ることにより、縦方向に溶接に
際して管同士を互いに順応させることができる。その結
果、溶接された管が縦方向に沿ってゆがむ傾向は最小限
に抑えられるのである。

本発明のもう１つの目的は、レーザ溶接に際して本発明
のジグを支持しながら引抜くことを可能にする一連の取
付具を提供することにある。かかる目的を達成するた
め、互いに対向した１対の鉛直ローラおよび互いに対向
した１対の水平ローラを有するような取付具が開示され
る。

１組の互いに対向したローラを有する取付具の利点は、
自動化されたレーザ溶接の実施を可能にする厳密な位置
合せが達成されることである。連続的な溶接封止部を形
成するためには、上記のごときレーザ溶接における許容
差は１０００分の１インチ程度に制限することが必要で
ある。上記のごとき取付具とトラッキング可能なレーザ
溶接ヘッドとを併用すれば、正方形横断面の管のかど部
分間に信頼度の高い連続溶接部を形成することができる
のである。

本発明の更にもう１つの目的は、ジグと取付具との協力
関係を開示することにある。好適な実施の態様に従え
ば、上記のごときレーザ溶接ヘッドは十字形制御棒の全
組立時間の1/4 に等しい時間にわたって上方に直立した
部分を溶接するために使用される。かかる上方に直立し
た部分を取替えるためには、一連の取付具の外部にジグ
を引出し、それらの取付具に対してジグを９０゜だけ回
転させ、次いでされらの取付具中にジグを再挿入すれば
よい。このようなジグ回転操作は、制御棒溶接作業中に
何度でも容易に行うことができる。

本発明の更にもう１つの目的は、レーザ溶接ヘッドの好
適な配置を開示することである。好適な実施の態様に従
えば、レーザ溶接ヘッドは実質的に互いに向かい合った
状態で配置される。その場合、一方のレーザ溶接ヘッド
からのビームが他方のレーザ溶接ヘッドに損傷を与える
のを防止するため、それらのヘッドには５゜の入射角が
付与される。５゜の入射角を使用すれば、互いに対向し
たビーム間に溶接すべき材料が存在しない場合でも、２
個のレーザ溶接ヘッドからのビームが互いに相手側に損
害を与えることは起こり得ないのである。

本発明のその他の目的、特徴および利点は、添付の図面
を参照しながら以下の詳細な説明を読むことによって自
ら明らかとなろう。

発明の詳細な説明 先ず第１図を見ると、本発明の対象となる複合制御棒の
実際の一断面が示されている。通常、本発明自体は寸法
に依存しないものと解されるが、原子炉の構造との関連
から見れば本発明における寸法は重要であることを指摘
しておきたい。

かかる制御棒としては、様々な寸法を持ったものを製造
することができる。たとえば、０．２６０インチの横断
面寸法を有しかつ内径０．２０４インチの円柱状空間を
含む正方形横断面の管が使用される。あるいはまた、
０．３１２インチの横断面寸法を有しかつ内径０．２５
０インチの円柱状空間を含む正方形横断面の管も使用さ
れる。それらの管に含まれる円筒は、それぞれ０．０２
１インチおよび０．０２４インチの側壁厚さを有してい
る。上記の寸法からわかる通り、かかる管の横断面寸法
はそれに含まれる円筒の直径を僅かに越えている。勿
論、その他の寸法も使用することができる。

言うまでもないが、沸騰水型原子炉においては、正方形
横断面の燃料チャネルの内部に燃料バンドルが収容され
ている。これらの燃料チャネルは互いに並列した状態で
配置され、そしてそれらの間に十字形の横断面を持った
空隙を形成している。沸騰水型原子炉の場合、制御棒は
それの底部から上方に向かって挿入される。かかる挿入
に際し、制御棒が燃料チャネル間に形成された十字形横
断面の空隙を通過する。それ故、制御棒それ自体も十字
形の横断面形状を有するわけである。

ここで幾つかの寸法を述べておくことは有益であろう。
通例、制御棒の長さは１７４インチである。また、原子
炉内に挿入される燃料棒の長さは１４４〜１５０インチ
の範囲内にある。通例、隣接する燃料チャネル間の空隙
は1/2 インチ程度である。

制御棒を移動させる機構は公知であって、それを交換す
るには高い費用がかかる。それ故、新しい制御棒は制御
棒駆動装置、燃料および炉心支持機構の実質的な変更を
必要としないような寸法および重量を有することが肝要
である。

通例、制御棒（第７図参照）は制御棒駆動装置によって
精密に移動させられ、それによって原子炉の燃焼状態を
調節するための部分的挿入位置を占める。更にまた、原
子炉の緊急停止（スクラム）のため、制御棒は任意の現
在位置から急速に移動して原子炉内に完全に挿入された
状態に達することも必要である。ある種の原子炉におい
ては、全長１２フィートの制御棒を１．６秒で燃料チャ
ネル間の空隙内に挿入することができなければならな
い。従って、制御棒の製造に際しては加速力および減速
力も考慮に入れる必要がある。その上、制御棒は予想さ
れる地震荷重に耐えるだけの剛性も有していなければな
らない。

地震に関しては、設計に際して想定される「最悪の場
合」のシナリオ中に２つの条件を同時に考慮することが
必要である。第一に、原子炉に加わる地震荷重の最も重
要な成分は水平方向の動的な成分であるから、地震に際
しては個々の燃料チャネルが弓状に変形することが予想
される。第二に、地震に際しては原子炉の緊急停止が所
望されることになる。それ故、制御棒は座屈を回避する
のに十分な柱強度を有すると共に、燃料チャネル間の空
隙を通過するのに十分なだけのたわみ性を有していなけ
ればならない。

以上、本発明が適用される環境を説明したので、制御棒
それ自体の構造は比較的簡単に理解されるはずである。

再び第１図に関連して説明すれば、正方形横断面の管２
０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃおよび２０Ｄが互いに並列した状
態で示されている。管２０Ｃを例に取って説明すれば、
正方形横断面の管の基本的な構造を容易に理解すること
ができよう。

通例、各々の管は一定側壁厚さの円筒３０を含んでい
る。更にまた、かかる円筒には４個のかど部分が付加さ
れている。これらのかど部分は３１、３２、３３および
３４として表わされている。

かど部分３１、３２、３３および３４の各々と一定側壁
厚さの円筒３０との間には破線が引いてある。この破線
は、円筒３０がその内部に規定される円柱状空間４０の
全周にわたって一定の側壁厚さ３６を有することを示し
ている。このような一定の側壁厚さ３６が確保されるこ
とにより、制御棒の構造に関して要求される閉込め用の
耐圧容器が得られることになる。

かど部分３１、３２、３３および３４はまた、少なくと
も２つの追加目的のためにも役立つ。

第一に、かど部分は上記の管に所要の正方形横断面を付
与するために役立つ。それ故、複数の管同士を互いに並
列した状態で溶接することができるのである。

第二に、かど部分は摩耗点を構成する。燃料チャネルと
制御棒の側板との間に接触が起こる場合、先ず最初に接
触するのはそれぞれのかど部分３１、３２、３３および
３４である。従って、管中に含まれる円筒は損傷や摩耗
を全く受けることがない（第１図中の間隔６５に注意さ
れたい）。

更にまた、後記に説明されるごとく、かど部分が厚くな
っている結果として、熱間圧縮された中性子吸収用毒物
質を閉込めるために要求される管の構造強度が溶接によ
って損われることも回避される。

金属製の圧力容器においては、鋭く交わる表面は回避す
べきことが知られている。それ故、各々のかど部分には
すみ肉５１および５２が設けられている。これらのすみ
肉は、それぞれのかど部分と円筒の側面との間の移行部
を規定する。同様に、かど部分の区域５３には面取りお
よび丸みつけが施されている。このように、かど部分が
鋭利でないため、かかる管はたとえば引抜きをはじめと
する管製造技術に適合するものと言える。

第１図、とりわけ管２０Ｂおよび２０Ｃ間の区域６０を
見ると、溶接金属を設置した状態が示されている。管２
０Ｂおよび２０Ｃの間には、面取りおよび丸みつけを施
されたかど部分同士が互いに隣接することにより、溶接
金属導入のために好都合な空隙が形成されることがわか
る。図示のごとく、溶接金属は斜線を施したくさび形の
区域６０を成して溶込んでいる。

このようなくさび形の溶接金属区域に関しては、それが
かど部分のみに溶込んでいることが認められよう。すな
わち、それは円柱状空間４０の周囲に必要とされる一定
側壁厚さの円筒３０に対しては溶込みや干渉を示さない
のである。

更にまた、管２０Ｂおよび２０Ｃの間には概してＶ字形
の溝が形成されることも理解されよう。このようなＶ字
形の溝は自動溶接装置によるトラッキング目的のために
は理想的である。その結果、上記のごとき制御棒は自動
溶接技術（好ましくはレーザ溶接技術）によって直接に
製造することができるのである。

次に第２図を参照しながら、正方形横断面の管への装填
および封止操作を説明しよう。第２図には、管Ｔ中に缶
Ｃを装填するところが示されている。言うまでもない
が、管Ｔはその長さ方向に沿って配置された缶Ｃ₂〜Ｃ_n
（図示せず）を含んでいる。本明細書中に例示された長
さの管について述べれば、約１２個の缶Ｃ₁〜Ｃ₁₂ （や
はり図示せず）を使用することができる。なお、かかる
管の一部にハフニウムを装填することが望ましい場合も
ある。このような場合には、管の内部に円柱状のハフニ
ウムを配置すればよい。かかるハフニウム円柱として
は、缶の長さより短い長さを有するものから、管の全長
に等しい長さを有するものにまでわたる各種のものを使
用することができる。

次いで、プラグＰが装着される。好適な実施の態様に従
えば、第２図の管は厳密に管理された内径７０を有する
ように形成されている。同様に、プラグＰも厳密に管理
された外径７２（第３図参照）を有するように形成され
ている。これらの内径および外径は、通例１ミル程度の
隙間を与えるように設定される。本明細書中に開示され
るレーザ溶接操作に適応させるためには、このような小
さい隙間が要求されるのである。次に、管の端部を封止
するためのレーザ溶接操作を第３図に関連して説明しよ
う。

第３図には、缶Ｃを含んだ管Ｔの端部が示されている。
ここに図示された実施の態様においては、プラグＰと缶
Ｃとの間にプレナムチェンバＧが設けられている。この
プレナムチェンバＧは、当業界において公知の通り、放
射線照射によって炭化ホウ素から生成されたヘリウムを
集めるために役立つ。

図からわかる通り、管Ｔの内径７０とプラグＰの外径７
２との間において、レーザビームＬ_１を用いてレーザ溶
接が行われる。

この場合に使用されるレーザ溶接操作について簡単に説
明しておこう。この場合の溶接に際しては、不活性ガス
による保護などは行わないことが好ましい。従って、か
かる溶接に際して使用される溶接材料はプラグＰの金属
および管Ｔの金属のみである。

更にまた、レーザビームＬ_１が所期の溶接効果を達成す
るためには、管Ｔの内径７０とプラグＰの外径７２との
間における隙間が厳密な制限範囲内になければならな
い。さもないと、レーザビームのエネルギーが管Ｔの内
部に通過してしまい、従って溶接部が形成されなくな
る。

このようにして、一連の封止された管が作製される。次
いで、これらの管がジグ中に装着される。その後、ジグ
中に管を装着して成るジグ集合体が取付具を通して引抜
かれる。このように取付具を通して引抜かれる間に溶接
が行われるのである。

下記においては、先ず第４Ｂおよび４Ｃ図に関連して取
付具が説明される。第４Ｂ図に関連した説明はジグの全
体的な構造に関するものである。また、第４Ｃ図に関連
した説明は溶接に際して個々の管Ｔが示す縦方向収縮度
の違いに対処する手段に関するものである。その後、第
４Ａおよび４Ｄ図に関連して、整列した取付具を通して
上記のごときジグ集合体を引抜く操作が説明する。

先ず第４Ｂ図を見ると、本発明のジグが示されている。
詳しく述べれば、右側に前方ジグ部材Ｊ_１が示されてい
るが、これは十字形の形状を有している。この十字形は
完成した制御棒の最終横断面と同じ寸法を有するもので
ある。また、左側には後方ジグ部材Ｊ_２が示されてい
る。この後方ジグ部材Ｊ_２は前方ジグ部材Ｊ_１に対して
相補的なものである。

ジグ部材Ｊ_１およびＪ_２の間には、完全な制御棒を形成
するのに十分な数の正方形横断面の管Ｔが支持されてい
る。すなわち、溶液の開始前において全ての管Ｔがジグ
部材Ｊ_１およびＪ_２の間に装着されるのである。それら
をひとたびジグ中に装着してしまえば、図示のごときジ
グ集合体を分解することなしに溶接を続行することがで
きる。

図からわかる通り、ジグ部材Ｊ_１およびＪ_２の間には側
板Ｓ₁、Ｓ₂、Ｓ_３およびＳ_４が支持されている。ジグ部
材Ｊ_１およびＪ_２の間にはまた、十字形の部材５０が配
置されているが、これらは「連結部材」を成すものであ
る。

従来の制御棒構造においては、制御棒の中心部は制御棒
を緊張状態に保持するように働く連結棒として使用され
ていたことが思い起こされよう。すなわち、それは制御
棒の両端同士を連結するための重要な構造部材を成して
いたのである。

図示のごとき構造においては、管Ｔが所要の構造部材を
構成する。それ故、ジグの長さ方向に沿って「連結部
材」またはスペーサ部材を間欠的に配置すれば事足りる
のである。

次に第４Ｃ図を見ると、側板Ｓ_１の一部分を構成する個
々の管Ｔの実際の支持方法が示されている。詳しく述べ
れば、それぞれのプラグの中心部にめねじを切った穴１
０２が設けられる。かかるねじ穴におねじ部材１０４が
ねじ込まれる。これらのおねじ部材１０４は前方ジグ部
材Ｊ_１に固定されている結果、正方形横断面の管の前端
１０６は全ての管Ｔについて前方ジグ部材Ｊ_１から同じ
距離に維持されることになる。

他方、全ての管Ｔの後端は別のやり方で取付けられる。
詳しく述べれば、個々の管Ｔの後端にはおねじ部材１１
０がねじ込まれる。ねじを切らない穴１１２により、管
Ｔは後方ジグ部材Ｊ_２に支持される。それ故、管Ｔの後
端１１４は後方ジグ部材Ｊ_２に対して前後に移動し得る
ことがわかる。後方ジグ部材Ｊ_２はスチナフ部材８０に
よって保持されているから、縦方向の収縮が起こる場合
には、個々の管Ｔが後方ジグ部材Ｊ_２に対して前後に移
動することになる。

以上、ジグについて説明したので、次に第４Ａ〜４Ｄ図
を参照しながら上記のごときジグを引抜く際に使用され
る取付具について説明しよう。

先ず第４Ａ図を見ると、典型的な取付具Ｆが示されてい
る。取付具Ｆは基板構造物１２０を含んでいる。かかる
基板構造物１２０には適当なローラ末端支柱１２２が支
持されている。取付具Ｆは互いに対向した１対の水平ロ
ーラ１３０および１３２を含んでいる。取付具Ｆはま
た、互いに対向した１対の鉛直ローラ１４０および１４
２をも含んでいる。

第４Ｂ図に関連して述べた通り、ジグは全体として十字
形の形状を有することが思い起こされよう。それ故、ジ
グの直立部分は水平ローラ１３０および１３２を貫通す
ることが必要であると共に、ジグの水平部分は鉛直ロー
ラ１４０および１４２を貫通することが必要である。

そのため、水平ローラ１３０および１３２中には鉛直方
向の間隙１５０および１５２がそれぞれ設けられてお
り、また鉛直ローラ１４０および１４２中には水平方向
の間隙（図示せず）が設けられている。その結果、ケー
ブル１００の使用により、取付具Ｆを通してジグを容易
に引抜くことが可能となるのである（第４Ａ、４Ｂおよ
び４Ｇ図参照）。

次に、第４Ｄ図に関連して本発明の溶接装置を説明しよ
う。すなわち、ケーブル１００の使用により、（前方ジ
グ部材Ｊ_１を含む）ジグが１３個の取付具Ｆ₁〜Ｆ₁₃を
通して引抜かれる。

７番目および８番目の取付具の間にはレーザ溶接ヘッド
Ｌ_１およびＬ_２が配置されている。これらのレーザ溶接
ヘッドは、それぞれの管Ｔの間に規定された境界面をた
どりながら、管Ｔの全長にわたって溶接を行う。

レーザ溶接ヘッドＬ_１およびＬ_２はいずれも遠隔操作さ
れる。かかる遠隔操作の原理は、１９８７年２月２４日
付けのシー・エム・ペニー（C.M.Penny）等の米国特許
第４４６５９１７号明細書を参照することによって十分
に理解されよう。

次の時４Ｅ図には、レーザ溶接ヘッドＬ_１およびＬ_２が
示されている。これらのレーザ溶接ヘッドはジグ集合体
の直立お分に作用し、かつかかる直立部分の側面に対し
て５゜の入射角を有している。詳しく述べれば、レーザ
溶接ヘッドＬ_１およびＬ_２は製造中の制御棒の側板Ｓ_１
およびＳ_３に対して作用する。このような状態に配置さ
れている結果、レーザ溶接ヘッドＬ_１およびＬ_２は側板
Ｓ_２およびびＳ_４に対する溶接は行わないのである。

次に、第４Ｇ図を参照しながら取付具Ｆ₁〜Ｆ₁₃に対し
てジグ集合体を回転する操作を説明しよう。すなわち、
ジグ集合体を取付具Ｆ₁〜Ｆ₁₃の外部に引出した後、通
例は９０゜の間隔でジグ集合体が回転させられる。第４
Ｇ図に示されるごとくにジグ集合体を９０゜だけ回転さ
せれば、側板Ｓ_１およびＳ_３は水平状態になり、そして
側板Ｓ_２およびＳ_４が直立状態となる。その結果、レー
ザ溶接ヘッドＬ_１およびＬ_２によって側板Ｓ_２およびＳ
_４を溶接することが可能となる。このようにしてジグ集
合体を回転させることにより、制御棒の側板Ｓ₁、Ｓ₂、
Ｓ_３およびＳ_４のそれぞれについて溶接を実施し得るこ
とが理解されよう。

第５Ａ図の詳細図を見ると、本発明の追加の特徴と理解
することができる。この図には、側板Ｓ_１およびＳ_３の
個々の管Ｔが示されている。これらの側板Ｓ_１およびＳ
_３の間には、連結部材５０が間欠的に配置されている。
図からわかる通り、本発明の溶接装置には下部ローラ２
０１、２０２および２０３が含まれている。同様に、上
部ローラ２１１、２１２および２１３もまた含まれてい
る。これらのローラはレーザ溶接ヘッドＬ_１およびＬ_２
の位置に配置されている。

次に、上記のごとき上部ローラおよび下部ローラの目的
について説明しよう。通例、これらのローラは（矢印２
１０および２２０によって略示されるような）共通のマ
ニホルドから及ぼされる空気圧の作用下にある。共通の
マニホルドに連結されたピストンが及ぼすそれらの空気
圧は、個々の管Ｔ同士を圧迫する。このような圧迫作用
により、それぞれの管Ｔの間における間隙が確実に排除
される。もし間隙が存在すると、溶接を行うために必要
な高エネルギーのレーザビームはその間隙を通過するか
ら、溶接は行われないことになる。

次に第５Ｂ図を見ると、追加の細部が示されている。す
なわち、連結部材５０が支持片２３０によって支持され
ている。支持片２３０は末端ピン２３１〜２３４を含ん
でいる。連結部材５０は１対の支持片２３０の間に捕捉
される。これらの支持片を取囲むようにして４個の車輪
２４１、２４２、２４３および２４４が配置されてい
る。これらの車輪により、初期溶接に際しては連結部材
５０が側板Ｓ₁、Ｓ₂、Ｓ_３およびＳ_４を整列した状態に
保持されるのである。

個々の管Ｔがたわみ性を有することは自明であろう。ま
た、レーザ溶接に際して加熱およびそれに続く冷却を受
けた溶接部が収縮することも判明している。それ故、溶
接に際して特別な対策を講じなければ、最終的に得られ
る制御棒にゆがみが生じることは明らかである。

残念ながら、最新の原子炉工学においては制御棒構造の
全体にわたって直線性が要求されている。それ故、かか
る所要の直線性を確保するための溶接方法を開発するこ
とが重要な課題であった。

直線性を維持するための基本的な着想は、３本の正方形
横断面の管同士を一度に溶接することにある。通例、一
方の側において中央の管の上側のかど部分が上方の管に
溶接されるのと同時に、他方の側において中央の管の下
側のかど部分が下方の管に溶接される。

第６Ａ図に関連して説明すれば、管Ｔは最初に３本の群
を成して溶接される。先ず、３本の管Ｔは溶接部３０１
において溶接される。一方の溶接部３０１によれば、中
央の管Ｔの一方の側が上方の管Ｔに接合される。それと
同時に、中央の管Ｔの他方の側が下方の管Ｔに接合され
るわけである。次いで、中央の管Ｔの残りの側が溶接部
３０２において溶接される。

接合すべき管Ｔの数が増加するのに伴い、同様な溶接手
順が続行される。詳しく述べれば、５本の管Ｔの場合に
は、第６Ｂ図中の番号３１１〜３１４によって示された
順序に従って溶接が行われる。また、９本の管Ｔの場合
には、第６Ｃ図中の番号３２１〜３２８によって示され
た順序に従って溶接が行われる。

上記のごとき溶接手順によれば、好ましくは奇数本（す
なわち、３本、５本または９本）の管同士が接合される
ことが理解されよう。

次の第６Ｂ図には、かかる管群を連結部材に接合するた
めの溶接手順が示されている。先ず、５本の管Ｔから成
る第１の管群が溶接部５４１によって連結部材に接合さ
れるが、かかる溶接は両側から同時に行われる。次い
で、やはり５本の管Ｔから成る同様な管群が溶接部５４
２によって連結部材の反対端に接合される。

次に、ジグ集合体が９０゜だけ回転させられる。その
後、５本の管から成る２つの管群を同様にして接合すれ
ば十字形の構造物が得られることになる。

各側板について１４本の管（全体で５６本の管）を有す
る制御棒の場合には、引続いて９本の管から成る管群が
追加される。すなわち、溶接部５４５により、９本の管
から成る管群が一方の側において側煩Ｓ_１に接合され、
またやはり９本の管から成る管群が他方の側において側
板Ｓ_３に接合される。次いで、溶接部５４６において残
りの側が接合される。側板Ｓ_２およびＳ_４についても同
様な操作が繰返される。

各側板について１７本の管（全体で６８本の管）を有す
る制御棒の場合には、同様な溶接手順に従って３本の管
から成る管群が追加される。なお、かかる３本の管群は
５本の管群と９本の管群との間に配置されることが好ま
しい。

次の第７図を見ると、完成した制御棒が示されている。
この制御棒は、間欠的に配置された連結部材５０並びに
４枚の側板Ｓ₁、Ｓ₂、Ｓ_３およびＳ_４を含んでいる。

通例、制御棒の一端にはハンドルＨが取付けられてい
る。また、制御棒の他端には速度制限器Ｖが取付けられ
ている。なお、速度制限器Ｖはそれの平面部分Ｖ₁、
Ｖ₂、Ｖ_３およびＶ_４を介して取付けられている。

以上により、正方形横断面の管から制御棒を製造するた
めの方法および装置が完全に説明されたことになる。な
お、本発明方法において様々な変更態様が可能であるこ
とは当業者にとって自明であろう。

上記のごとき複雑な製造方法が必要となるのは、個々の
管Ｔが押出しによって形成し得るのに対し、本明細書中
に記載された構造を有する平面状部材は押出しによって
形成し得ないためであることが容易に理解されよう。更
にまた、中性子吸収用毒物質を収容するための円柱状内
部空間は管の長手方向に沿って伸びていることがわか
る。このように円柱状内部空間が長手方向に沿って伸び
かつ増大した容積を有する結果として、より高い中性子
吸収価値およびより長い寿命を有する制御棒が上記のご
とき方法によって容易に製造されるわけである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の対象を成す制御棒を構成する一連の正
方形横断面の管を示す断面図、第２図は中性子吸収用毒
物質を収容した一連の缶を正方形横断面の管中に装填し
ているところを示す斜視図、第３図は正方形横断面の管
を封止する操作を示す略図、第４Ａ図は本発明のジグ集
合体を案内してレーザ溶接装置の近傍を通過させるため
に使用される取付具の斜視図、第４Ｂ図は製造すべき制
御棒を構成する正方形横断面の管の全部をジグ中に支持
して成るジグ集合体の斜視図、第４Ｃ図は溶接に際して
正方形横断面の管が示す縦方向収縮度の違いに対処する
手段を示す第４Ｂ図のジグ集合体の部分略図、第４Ｄ図
は第４Ａ図に示されたような６個の取付具を通して第４
Ｂ図のジグ集合体を引抜きながらレーザ溶接装置によっ
て溶接を行うところを示す斜視図、第４Ｅ図は本発明に
おいて使用されるレーザ溶接装置の斜視図、第４Ｆ図は
制御棒の平面状部材に対するレーザビームの入射角を示
す略図、第４Ｇ図は制御棒の複数の平面状部材に対する
溶接を行うためにジグ集合体を取付具の外部に引出して
回転させる操作を示す略図、第５Ａ図はレーザ溶接ヘッ
ドの近傍において溶接すべき正方形横断面の管同士が上
記ローラおよび下部ローラによって鉛直方向に圧迫され
ることを示す制御棒の直立部分の詳細図、第５Ｂ図は制
御棒の連結部材を支持するための支持機構を示す詳細
図、第５Ｃ図は溶接に際して連結部材を適正な位置に保
持するための取付具の側面図、第６Ａ〜６Ｄ図は互いに
並列した状態で配置された１群の正方形横断面の管の間
における好適な溶接順序を示す詳細図、そして第７図は
ハンドル、速度制限器および（溶接された正方形横断面
の管から成る）側板を含む完成した制御棒の部分切欠き
斜視図である。 図中、２０Ａ〜２０Ｄは正方形横断面の管、３０は円
筒、３１〜３４はかど部分、４０は円柱状空間、５０は
連結部材、８０はスチフナ部材、１００はケーブル、１
０２はねじ穴、１０４はおねじ部材、１０６は管の前
端、１１０はおねじ部材、１１２は穴、１１４は管の後
端、１２０は基板構造物、１２２はローラ末端支柱、１
３０および１３２は水平ローラ、１４０および１４２は
鉛直ローラ、１５０および１５２は間隙、３０１および
３０２は溶接部、３１１〜３１４は溶接部、３２１〜３
２８は溶接部、Ｃは缶、Ｆ（Ｆ_１〜Ｆ₁₃）は取付具、Ｇ
はプレナムチェンバ、Ｈはハンドル、Ｊ_１は前方ジグ部
材、Ｊ_２は後方ジグ部材、Ｌ_１およびＬ_２はレーザ溶接
ヘッド、Ｐはプラグ、Ｓ_１〜Ｓ_４は平面状部材または側
板、Ｔは正方形横断面の管、そしてＶは速度制限器を表
わす。

フロントページの続き (72)発明者 ジェームズ・アルトン・ミース アメリカ合衆国、ノース・カロライナ州、 ウィルミントン、デボンシール・レーン、 233番 (72)発明者 ロバート・カール・ディクソン アメリカ合衆国、カリフォルニア州、モー ガン・ヒル、ウェスト・エドマンドソン・ アベニュー、1420番 (56)参考文献 特開 平１−254895（ＪＰ，Ａ)

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】(a) 中性子吸収用毒物質を閉込めるための
   円柱状内部空間を有すると共に、正方形の外部横断面形
   状を有する結果として互いに並列した状態で溶接により
   接合し得るような複数の管を用意し、(b) 前記円柱状内
   部空間に中性子吸収用毒物質を充填し、(c) 前記管にプ
   ラグを取付けることによって前記管の内部に前記中性子
   吸収用毒物質を封入し、(d) 前記管を互いに並列した状
   態で保持して平面状部材を形成するために役立つと共
   に、前記管の一端を互いに並列した状態で保持するため
   の前端部および前記管の他端を互いに並列した状態で保
   持するための後端部を含むようなジグを用意し、(e) 互
   いに隣接した管の側面同士が整列した状態で前記管を前
   記ジグ中に装着し、(f) 前記管の間に規定された１つの
   境界面に向けて配置されたレーザ溶接装置を用意し、
   (g) 前記ジグ中に装着された前記管が形成する平面状部
   材を支持して前記レーザ溶接装置の近傍を通過させるた
   めに役立つ互いに対向したローラを具備した取付具を前
   記レーザ溶接装置の両側に配置し、(h) 互いに対向した
   前記ローラ間および前記レーザ溶接装置の近傍を通過さ
   せながら、前記取付具を通して前記管の装着された前記
   ジグを引抜き、そして(i) 前記引抜き工程中において前
   記レーザ溶接装置により前記管同士を溶接する諸工程か
   ら成ることを特徴とする、複数の管から十字形制御棒の
   平面状部材を組立てるための方法。
2. 【請求項２】前記管を互いに並列した状態で保持するた
   めの前記ジグにおいて、前記前端部は前記管と前記前端
   部との距離を一定に維持する一方、前記後端部は溶接に
   際して前記管の間における相対運動を可能にする請求項
   １記載の方法。
3. 【請求項３】前記レーザ溶接装置が第１および第２のヘ
   ッドを含んでいて、前記第１および第２のヘッドは前記
   管の間に規定された前記境界面の両側端に向けられてい
   る請求項１記載の方法。
4. 【請求項４】前記レーザ溶接装置の両側に複数の取付具
   が配置される請求項１記載の方法。
5. 【請求項５】前記ジグ中に装着された前記管が形成する
   平面状部材を支持して前記レーザ溶接装置の近傍を通過
   させるために役立つ互いに対向した第１のローラ対およ
   び互いに対向した第２のローラ対を前記取付具が具備し
   ていて、前記第１のローラ対は水平方向に沿って配置さ
   れかつ前記第２のローラ対は鉛直方向に沿って配置され
   ていると共に、前記第１のローラ対は鉛直方向の間隙を
   規定しかつ前記第２のローラ対は水平方向の間隙を規定
   している結果、十字形の形状を成して前記管を装着した
   前記ジグを引抜くことができる請求項１記載の方法。
6. 【請求項６】中性子吸収用毒物質を閉込めるための円柱
   状内部空間を有すると共に、正方形の外部横断面形状を
   有する結果として互いに並列した状態で接合し得るよう
   な複数の管から十字形制御棒の平面状部材を組立てるた
   めの装置において、(a) 前方ジグ部材、後方ジグ部材、
   および前記前方ジグ部材と前記後方ジグ部材とを互いに
   離隔した状態に保持するための少なくとも１個のスチフ
   ナ部材から成っていて、前記管を互いに並列した状態で
   保持するために役立つジグ、(b) 前記管を前記前方ジグ
   部材に対して固定状態で取付けるための手段、(c) 前記
   管を前記後方ジグ部材に対して支持するための手段、
   (d) 前記管の間に規定された１つの境界面に向けて配置
   されたレーザ溶接装置、(e) 前記ジグ中に装着された前
   記管を支持して前記レーザ溶接装置の近傍を通過させる
   ために役立つ互いに対向したローラをそれぞれに具備
   し、かつ前記レーザ溶接装置の両側に配置された少なく
   とも２個の取付具、並びに(f) 前記取付具を通して前記
   管の装着された前記ジグを引抜くことによって前記管の
   レーザ溶接を可能にするような、前方ジグ部材および前
   記後方ジグ部材に取付けられた引抜き手段の諸要素から
   成ることを特徴とする装置。
7. 【請求項７】前記前方ジグ部材および前記後方ジグ部材
   がいずれも十字形の形状を有していて、前記管は前記前
   方ジグ部材および前記後方ジグ部材の間に十字形の形状
   を成して装着される請求項６記載の装置。
8. 【請求項８】前記取付具の各々が互いに対向した第１の
   ローラ対および互いに対向した第２のローラ対を具備し
   ていて、前記第１のローラ対は水平方向に沿って配置さ
   れかつ前記第２のローラ対は鉛直方向に沿って配置され
   ていると共に、前記第１のローラ対は鉛直方向の間隙を
   規定しかつ前記第２のローラ対は水平方向の間隙を規定
   している結果、十字形の形状を成して前記管を装着した
   前記ジグを引抜くことが可能である請求項６記載の装
   置。
9. 【請求項９】(a) 中性子吸収用毒物質を閉込めるための
   円柱状内部空間を有すると共に、正方形の外部横断面形
   状を有する結果として互いに並列した状態で溶接により
   接合し得るような少なくとも３本の管を用意し、(b) 前
   記円柱状内部空間に中性子吸収用毒物質を充填し、(c)
   前記管にプラグを取付けることによって前記管の内部に
   前記中性子吸収用毒物質を封入し、(d) 中央の管の一方
   の側に第１の隣接管を配置しかつ前記中央の管の他方の
   側に第２の隣接管を配置しながら前記管を互いに並列し
   た状態で保持して平面状部材を形成するために役立つと
   共に、前記管の一端を互いに並列した状態で保持するた
   めの前端部および前記管の他端を互いに並列した状態で
   保持するための後端部を含むようなジグを用意し、(e)
   互いに隣接した管の側面同士が整列した状態で前記管を
   前記ジグ中に装着し、(f) 互いに並列状態で保持された
   前記管の両側に配置されたレーザ溶接装置を用意し、そ
   して(g) 第１の溶接操作により、一方の側において前記
   中央の管の１つのかど部分を前記第１の隣接管に溶接す
   ると同時に、他方の側において前記中央の管の対角線に
   沿って向かい合ったかど部分を前記第２の隣接管に溶接
   する諸工程から成る結果として、前記管の両側における
   溶接部の収縮が均等化されることによって前記管の直線
   性が維持されることを特徴とする、複数の管から十字形
   制御棒の平面状部材を組立てるための方法。
10. 【請求項１０】第２の溶接操作により、前記一方の側に
    おいて前記中央の管のもう１つのかど部分を前記第２の
    隣接管に溶接すると同時に、前記他方の側において前記
    中央の管の対角線に沿って向かい合ったかど部分を前記
    第１の隣接管に溶接する工程が追加包含される結果とし
    て、前記中央の管の４つのかど部分の全てが前記第１お
    よび第２の隣接管に溶接される請求項９記載の方法。
11. 【請求項１１】前記第１および第２の溶接操作により少
    なくとも３本の管を互いに並列した状態で溶接して第１
    の管群を形成し、前記第１および第２の溶接操作により
    少なくとも３本の管を互いに並列した状態で溶接して第
    ２の管群を形成し、次いで前記第１および第２の管群を
    互いに並列した状態で配置しかつ両者の接触部に位置す
    るかど部分同士を両側から同時に溶接することによって
    前記第１および第２の管群同士を接合する諸工程が追加
    包含される請求項１０記載の方法。
12. 【請求項１２】前記管の数が奇数である請求項９記載の
    方法。