JPH0926492A - 燃料集合体用インサート及びこのインサートの製造方法 - Google Patents

燃料集合体用インサート及びこのインサートの製造方法

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JPH0926492A
JPH0926492A JP7177813A JP17781395A JPH0926492A JP H0926492 A JPH0926492 A JP H0926492A JP 7177813 A JP7177813 A JP 7177813A JP 17781395 A JP17781395 A JP 17781395A JP H0926492 A JPH0926492 A JP H0926492A
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welding
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Yoshiaki Tominaga
義昭 冨永
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精度なインサートを、簡単且つ容易に、し
かも低廉に製造する。 【解決手段】 中空の管11の端部に、フランジ部12
aを有するエンドプラグ12を嵌合し、ティグ溶接で溶
接して、インサート10を製造する。エンドプラグ12
にはシンブルスクリュー8嵌挿用の中央穴12cが形成
されている。溶接時に、管11の一端を第一の固定治具
14で支持し、エンドプラグ12側から第二の固定治具
15のアーム部15bを挿入して、第一の固定治具14
と螺合して同軸状に挟んで溶接装置に保持する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、核燃料集合体のア
センブリに制御棒案内管を挿入して支持するための燃料
集合体用インサート及びこのインサートの製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】核燃料集合体は、図6に示すように、上
部ノズルと下部ノズルの間に複数の支持格子が所定間隔
で配設され、各支持格子間に燃料棒が挿入されて保持さ
れ、更に計装用管及び複数の制御棒案内管が各支持格子
と上部ノズル及び下部ノズルにそれぞれ固定されてい
る。制御棒案内管は、下部ノズル及びボトムグリッドに
は、図7に示すように保持されている。即ち、図7に示
す燃料集合体1の部分図において、下部ノズル2に最も
近いボトムグリッド3の格子空間4にインサート5(下
部ノズル2とボトムグリッド3を結合するための構成部
品である)が挿入されて、例えば溶接等でボトムグリッ
ド3に固定されている。インサート5は管状で、その下
端部が内側に屈曲されて肉厚とされて中央孔6aを有す
る端部6を構成し、この端部6は下部ノズル2の上面に
当接している。そして、インサート5内に制御棒案内管
7が挿入され、下部ノズル2の下側から下部ノズル2及
びインサート5の端部6の中央孔6aを貫通するシンブ
ルスクリュ8によって、制御棒案内管7の端栓7aが螺
合され、制御棒案内管7がインサート5と共に下部ノズ
ル2に固定されている。このようなインサート5の製造
方法について説明すると、まず例えばSUS304等の
丸棒を所定寸法に切り出して、一方の端面から円柱状の
穴を加工切削し、リング状で肉厚の端部6を残して深穴
加工して、一体物として加工する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなインサート5の製造方法は、切り出された丸棒の機
械加工による一体物加工であるために、製造コストが高
くなり、しかも深穴加工であるために穴明け工具のシャ
ンク部が長くなり切削時の振れが大きくなるために、端
部6に近い穴奥部側の加工精度(センタリング)が悪く
なるという欠点がある。更に、穴加工精度が悪いと組立
挿入時に長尺の燃料棒案内管7が偏心して作業が困難に
なるおそれがある。又、穴加工に熟練を要し、穴部分の
材料が無駄になる等、種々の欠点がある。本発明は、こ
のような実情に鑑みて、容易且つ低廉に製造でき、しか
も内径の精度を向上できるようにした燃料集合体用イン
サート及びこのインサートの製造方法を提供することを
目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明による燃料集合体
用インサートは、燃料棒案内管を挿入して支持するため
の燃料集合体用インサートにおいて、中空の管とこの管
に連結されたエンドプラグとで構成されていることを特
徴とするものである。エンドプラグは、中空の管の端部
に溶接によって固定されている。本発明による燃料集合
体用インサートの製造方法は、燃料棒案内管を挿入して
支持するための燃料集合体用インサートの製造方法にお
いて、中空の管の端部にエンドプラグを連結して固定す
るようにしたことを特徴とするものである。又、管の一
端にエンドプラグを嵌合させ、その後、管及びエンドプ
ラグの両端を固定治具で挟持して、管及びエンドプラグ
と固定治具とを同軸状に保持して、管及びエンドプラグ
を周溶接するようにしたことを特徴とする。固定治具は
第一及び第二の固定治具からなり、互いに螺合して、管
及びエンドプラグを挟持するようにしてもよい。
【0005】本発明によれば、インサートが管とエンド
プラグに2分割されており、これらを嵌合して溶接する
ことでインサートを製造できるから、インサートの製造
が簡単且つ容易で、極めて低廉になる。しかも、できあ
がったインサートは、その内部が内奥部でも内径が高精
度となり、制御棒案内管の挿入位置精度が高く、組立時
に傷などができにくい。又、周溶接に際して、固定治具
によって、管及びエンドプラグを固定治具を含めて同軸
状に溶接装置に保持するから、相対回転させての周溶接
が精密に行える。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一の実施の形態を
図1乃至図5により説明するが、上述の従来技術と同様
の部分または部材には同一の符号を用いてその説明を省
略する。図1は管にエンドプラグが溶接されたインサー
トの縦断面図、図2は図1に示す管の縦断面図、図3は
図1に示すエンドプラグの縦断面図、図4は管にエンド
プラグを溶接する状態を示す図、図5はインサートの製
造工程を示すフローシートであり、(A)は本発明の実
施の形態によるもの、(B)は従来のインサートに関す
るものである。図1に示すインサート10において、所
定寸法を有する中空の管11の端部にフランジ部12a
を有するリング状のエンドプラグ12が嵌合され、溶接
等によって連結固定されている。ここで、管11は、例
えば図2に示すように、一定の内径d1及び外径d2を
有する円柱状の管である。又、エンドプラグ12は、例
えば図3に示すように、管11の端部内に嵌合される外
径略d1の本体部12bと、管11の外径と等しい外径
d2を有するフランジ部12aとで形成され、その中央
部には、管11と中心軸Oを同じくするシンブルスクリ
ュー8挿入用の中央孔12c内が穿設されている。
【0007】本発明の実施の形態は上述のように構成さ
れており、次にこのインサート10の製造方法を図4及
び図5に基づいて説明する。先ず、例えば4mの長さの
管を所定寸法に切断して管11とし、次にこの管11の
一端にエンドプラグ12が嵌合され、この状態で溶接工
程に送られる。図4に示す溶接工程において、管11の
エンドプラグ12のない方の端部には第一の固定治具1
4が取り付けられる。この固定治具14の先端部14a
は外径略d1の円柱状とされて、先端の中央凹部14b
にはネジ穴が形成されている。そして、後端面には図示
しない溶接装置の支持部が挿入される支持凹部14cが
設けられている。この固定治具14の先端部14aが管
11内に嵌合される。
【0008】他方、インサート10のエンドプラグ12
側には、第二の固定治具15が取り付けられる。この固
定治具15は、エンドプラグ12の中央孔12cより径
の大きい略円板状の頭部15aの中央部から棒状のアー
ム部15bが延在し、その先端部領域にはネジ部15c
が形成されている。又、頭部15aの中央には、図示し
ない溶接装置の支持部が挿入される支持凹部15dが設
けられ、更にその周囲にリング状の突部15eが形成さ
れ、この突部15eにマイナスのドライバー等を挿入す
るための溝部15fが設けられている。
【0009】そして、第二の固定治具15のアーム部1
5bが中央孔12から管11内に挿入され、第一の固定
治具14の先端部14aの中央凹部14bに螺合され
る。この状態で、管11及びエンドプラグ12は、第一
及び第二の固定治具14,15で堅固に保持され、図示
しない溶接装置に、これらを各支持凹部14c,15d
で中心軸Oに関して全体に同軸状にセットする。そし
て、管11とエンドプラグ12のフランジ部12aとの
接合部wに近接して、溶接手段16、例えばティグ溶接
用のガスノズル17や溶加材18等を配設し、周溶接を
開始する。管11とエンドプラグ12との周溶接は、溶
接手段16に対して管11及びエンドプラグ12等を相
対回転させることで、その全周に亘って行われ、互いに
連結される。しかも溶接手段16は中心軸Oに直交する
面内を相対回転することになり、溶接精度が高い。この
ようにして、図1に示すようなインサート10が形成さ
れることになる。尚、管11及びエンドプラグ12の材
料として、例えばSUS304が用いられる。
【0010】上述のように、本実施の形態によれば、従
来、丸棒を深穴加工していたものを管11とエンドプラ
グ12との2つの部材に分割して溶接することとしたか
ら、インサート10の製造が容易且つ簡単である上に、
切削による材料の無駄がなくなり、製造に熟練を要さ
ず、短時間で製造でき、製造コストが従来のものの約1
/10になった。しかも、制御棒案内管7挿入用の管内
の内径精度、特に深穴部分の寸法精度が向上することに
なり、案内管7の挿入に際して案内管7が偏心したり傾
斜するおそれがなく、他の部材との接触による傷等が生
じにくい。又、従来の丸棒加工の場合、穴加工後に管外
面をバフ研磨してボトムグリッド3との取付精度をよく
していたが、本実施の形態によれば、管11の製造時に
研磨等表面処理するようにすれば、この工程を省略する
ことができる。しかも、周溶接に際しては、第一及び第
二の固定治具14,15によって、管11及びエンドプ
ラグ12を同軸状に溶接装置に保持できるから、その溶
接精度が精密になるという利点もある。
【0011】尚、上述の形態においては、溶接手段16
としてティグ溶接を用いたが、これに限定されることな
く、各種の溶接方法を採用できる。又、管11とエンド
プラグ12との連結は、必ずしも溶接手段を用いる必要
はなく、例えば、管11の端部内周面とこれに嵌合する
エンドプラグ12の本体12bの外周面にそれぞれネジ
を切って、互いに螺合させる等の連結手段を用いるよう
にしてもよい。
【0012】
【発明の効果】本発明に係る燃料集合体用インサート及
びこのインサートの製造方法は、中空の管とこの管に連
結されたエンドプラグとで構成されているから、丸棒を
深穴加工していた従来のものと比較して、インサートの
製造が容易且つ簡単である上に、切削による材料の無駄
がなくなり、製造に熟練を要さず、短時間で製造でき、
製造コストが従来のものの約1/10になった。しか
も、制御棒案内管挿入用のインサート内の内径精度、特
に深穴部分の寸法精度が向上することになり、案内管の
挿入に際して案内管が偏心したり傾斜するおそれがな
く、他の部材との接触による傷等が生じにくい。又、本
発明の方法によれば、管の一端にエンドプラグを嵌合さ
せ、その後、管及びエンドプラグの両端を固定治具で挟
持して、管及びエンドプラグと固定治具とを同軸状に保
持し、管及びエンドプラグを周溶接するようにしたする
ようにしたから、周溶接に際して、その溶接精度が精密
になるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一の実施の形態によるインサートの縦
断面図である。
【図2】図1に示すインサートの管の縦断面図である。
【図3】図1に示すインサートのエンドプラグの縦断面
図である。
【図4】図1に示すインサートの溶接状態を示す要部構
成図である。
【図5】インサートの製造工程を示すフローシートであ
り、(A)は本発明の実施の形態、(B)は従来のイン
サートに関するものである。
【図6】従来の燃料集合体の概略全体図である。
【図7】図6に示す燃料集合体のインサートの部分の要
部断面図である。
【符号の説明】
1…燃料集合体、3…ボトムグリッド、6…シンブルス
クリュー、7…制御棒案内管、10…インサート、11
…管、12…エンドプラグ、14…第一の固定治具、1
5…第二の固定治具、16…溶接手段。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃料棒案内管を挿入して支持するための
    燃料集合体用インサートにおいて、中空の管とこの管に
    連結されたエンドプラグとで構成されていることを特徴
    とする燃料集合体用インサート。
  2. 【請求項2】 前記エンドプラグは、前記中空の管の端
    部に溶接によって固定されていることを特徴とする請求
    項1に記載の燃料集合体用インサート。
  3. 【請求項3】 燃料棒案内管を挿入して支持するための
    燃料集合体用インサートの製造方法において、中空の管
    の端部にエンドプラグを連結して固定するようにしたこ
    とを特徴とする燃料集合体用インサートの製造方法。
  4. 【請求項4】 前記管の一端に前記エンドプラグを嵌合
    させ、その後、前記管及びエンドプラグの両端を固定治
    具で挟持して、前記管及びエンドプラグと固定治具とを
    同軸に保持して、前記管及びエンドプラグを周溶接する
    ようにしたことを特徴とする請求項3に記載の燃料集合
    体用インサートの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005308750A (ja) * 2004-04-21 2005-11-04 Westinghouse Electric Co Llc 燃料集合体における最下段グリッドのためのグリッド・インサート
US7407095B1 (en) * 2000-07-31 2008-08-05 Symbol Technologies, Inc. IPOS transaction terminal

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7407095B1 (en) * 2000-07-31 2008-08-05 Symbol Technologies, Inc. IPOS transaction terminal
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