JPH057593Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本考案は、原子燃料棒にあつて燃料である二酸
化ウランペレツト等と、押止用のスプリングとが
装入される燃料被覆管につき、その両管端を閉塞
するため嵌合溶接手段で固着される端栓の改良に
関する。

《従来の技術》 既知の通り原子燃料棒の端栓には、燃料被覆管
に固着される位置によつて夫々上部端栓、下部端
栓の別があつたり、原子燃料集合体の上部タイプ
レート、下部タイプレートに取着するための螺子
付端栓（タイロツド端栓）、また燃料被覆管に内
装されている燃料の種別を識別できるようにする
ため各種の形状をもたせるようにしたものなどが
存する。

しかし、従来の例えば下部端栓などは第３図に
示す通り燃料被覆管Ａにあつて、その管端Ｂ内に
嵌合されるフランジａ付きの嵌合部ｂと、これに
連設された取付用延出部ｃとを有し、上記嵌合部
ｂはフランジａから先細りにて中実の円錐台状に
形成されたものとなつている。

このため、上記の如き下部端栓を用いて原子燃
料棒を組立てるには、アルゴン、ヘリウム等によ
る不活性ガス雰囲気をもつた溶接チヤンバー内
に、燃料被覆管Ａと当該下部端栓とを装荷し、か
つ当該溶接チヤンバーに端栓保持装置を据え付け
ておき、これを稼動させて上記燃料被覆管の軸線
上を、所定ストロークだけ下部端栓が移動するよ
うにして、燃料被覆管Ａの管端Ｂ内に、嵌合部ｂ
を嵌合し、これによりフランジａを管端Ｂの管端
口縁B′に押当させ、この状態を保持させたまま
TIG溶接法により上記フランジａと管端口縁B′と
による溶着部ｄを形成するようにしている。

そして、さらに上記燃料被覆管Ａのまだ開口さ
れている上端口より所要数の二酸化ウランペレツ
トなどによる燃料を装填した後、これらの燃料が
軸方向へ移動しないようにするための押止用スプ
リングを装入し、さらに上部端栓によつて、前記
の下部端栓と同一手段により当該上端口を閉塞す
ることとなる。

このように従来の手段では、不活性ガス雰囲気
の溶接チヤンバー内に、部材としての燃料被覆管
Ａや端栓を装荷しなければならないだけでなく、
上記の端栓保持装置をも設置しておかねばなら
ず、この結果可成り大きな床面積をもつた溶接チ
ヤンバーの設備が要求されることとなるだけでな
く、燃料被覆管に端栓を嵌合し、この状態を保持
して溶接を行わねばならないので、全工程を自動
化することも簡易には行い難いなどの問題点があ
る。

《考案が解決しようとする問題点》 本考案は上記従来の端栓により原子燃料棒を製
作しようとする場合の問題点に鑑み、端栓の嵌合
部を単に中実とするのでなく中空円筒部を形成す
ると共に、端開スリツトを切設することで、当該
嵌合部に縮径に対する弾発力を付与すると共に、
中空円筒部の太さを適切に設定することで、これ
を燃料被覆管の管端に嵌合させただけで、嵌合部
が管端の内壁面に弾接状態となるようにし、これ
により嵌合状態にある当該端栓が、不本意に変動
して非正常状態となつたり、さらには嵌合の弛み
により脱落してしまつたりすることのないように
し、このことで、下部端栓などを予め大気中で燃
料被覆管に嵌合してしまい、これを溶接チヤンバ
ーに装荷して溶接だけを当該チヤンバーで実施す
ることを可能となし、かくして原子燃料棒の組立
てにつき、その設備投資を大幅に削減し得るよう
にすると共に、全自動化を容易にして、その生産
能率を向上させようとするのが、その目的であ
る。

《問題点を解決するための手段》 本考案は上記の目的を達成するため、原子燃料
棒における燃料被覆管の管端内に嵌合されて管端
口縁に当接したフランジが溶接により固着される
嵌合部と、これに連設の取付用延出部とを具有
し、上記嵌合部には内端側に端開空洞を開口して
中空円筒部が形成され、この中空円筒部に所要条
の端開スリツトを長手方向に切設すると共に、当
該端開スリツト切設箇所に形成された中空円筒部
における弾接嵌合外周面の外径を、前記燃料被覆
管の内径よりも、当該中空円筒部が燃料被覆管の
管端に嵌合された際、弾接嵌合外周面の縮径によ
り、管端の内壁面に所望の弾接力が付与されるだ
け大径寸法に形成してなる原子燃料棒の端栓を提
供しようとするものである。

《作用》 大気中に設置された端栓供給装置に燃料被覆管
を供給してやるといつた機械的な手段によつて、
本考案の端栓を燃料被覆管の管端に、その嵌合部
から嵌合させれば、管端の内径よりも大径寸法を
もつ弾接嵌合外周面は、管端の内壁面により押圧
されることとなるが、この際端開スリツトをもつ
た中空円筒部は径方向への弾性変形が可能となつ
ていることから縮径状態となり、この結果当該弾
接嵌合外周面が内壁面に弾接されることとなる。

しかも、上記の嵌合によりフランジが管端の管
端口縁に衝当して、端栓と燃料被覆管との軸心が
合致し、この状態が前記弾接によつて確保される
こととなり、従つてこれを溶接チヤンバー内に移
送したり溶接するといつた工程にあつても、端栓
が不正位置に変動してしまつたり、脱落するとい
つたこともなくなる。

《実施例》 本考案を図示の実施例によつて詳記すれば第１
図、第２図に示す通り従来例と同じく燃料被覆管
Ａの管端Ｂ内に嵌合されることで、当該管端Ｂの
管端口縁B′に当接することとなるフランジ１ａ
と、これから内端側へ向け突設されている内嵌突
部１ｂとによる嵌合部１と、当該嵌合部１から外
端側へ向けて連設されている取付用延出部２とを
具有しているが、本考案では以下の通りその嵌合
部１の構成が従来例を相違している。

すなわち、上記の内嵌突部１ｂには、内端側に
端開空洞１ｃを開口することで中空円筒部１ｄが
形成され、さらにこの中空円筒部１ｄには端口周
縁１ｅから後端側へ向けて長手方向へ所要条の端
開スリツト１ｆを切込みにより穿設するのであ
り、図中１ｇが上記端開スリツト１ｆの終端奥縁
を示しており、図示例の如く当該端開スリツト１
ｆを複数条穿設するときは、夫々等距離だけ円周
上にて離間させるよう配置させるのがよい。

次に上記の端開スリツト１ｆを切設した箇所に
おける中空円筒部１ｄには、弾接嵌合外周面１ｈ
を設けるのであるが、図示の実施例では中空円筒
部１ｄの端口周縁１ｅに向けて先細りとなるよう
に形成した弧状周面１ｉの頂部を、当該弾接嵌合
外周面１ｈとしており、しかも当該実施例にあつ
ては、同上外周面１ｈを端開スリツト１ｆの終端
奥縁１ｇよりも端口周縁１ｅ寄りに形成してあ
る。

そこで、上記の端栓を用いて原子燃料棒を組立
てようとするときは、実際上予め燃料被覆管Ａの
管端口縁B′を切削仕上げすることで、後述する
端栓の嵌合に際し、その嵌合精度、すなわち当該
端栓の燃料被覆管Ａに対する取り付け角度の正常
度合を向上させるようにする。

次に上記燃料被覆管Ａの内外面を清浄化するた
めに、アセトンまたはアルコール等にて湿らせた
ガーゼなどにより払拭しておく。

一方、加工、検査、清浄の工程を経た本考案の
端栓を用意し、これを大気中に設置した端栓供給
装置に供給してやることで、自動的に当該端栓の
嵌合部１をフランジ１ａが燃料被覆管Ａの管端口
縁B′に当接するまで挿入嵌合させるのである。

ここで、さらに本考案では弾接嵌合外周面１ｈ
の外径を、燃料被覆管Ａの内壁面により決る内径
より大きくしておくのであり、実際上は0.005〜
0.015mm程度の寸法だけ上記内径よりも外径を大
としておくのがよい。

この結果、前記の嵌合により弾接嵌合外周面１
ｈが管端Ｂの内壁面によつて径方向へ押圧され、
これにより端開スリツト１ｆの切り込みにより径
方向へ変形自在となつている中空円筒部１ｄが縮
径状態となり、従つて当該縮径に基づく弾発力に
より弾接嵌合外周面１ｈが管端Ｂの内壁面に対
し、所望の弾接力にて密接されることとなる。

このようにして端栓の嵌合された燃料被覆管Ａ
を、溶接チヤンバー等に移送し、ここで前記の如
くTIG溶接法により当該端栓のフランジ１ａを、
燃料被覆管Ａの管端口縁B′に、不活性ガスの雰
囲気中で溶接し、溶着部ｄを形成すればよく、爾
後の組立工程は前記した従来例のものと同じであ
る。

《考案の効果》 本考案は上記のようにして構成されるものであ
るから、嵌合された端栓は燃料被覆管の内壁面に
対し、半径方向へのスプリング力によつて当接さ
れることとなり、この結果溶接による固着前の取
扱い中にあつても、当該嵌合状態が弛んでしまつ
て端栓に不本意な変動が生じたり、さらには管端
から脱落してしまうといつたことがなく、従つて
端栓の嵌合を溶接チヤンバー内にて行う必要性が
なくなり、大気中にてこれを実施しても支障が生
じないから、嵌合工程を行い易い大気中にて実施
できることとなり、その自動化も容易となり溶接
チヤンバーの小形化も可能となつて、設備投資を
大幅に削減できることとなり、労せずして精度の
高い原子燃料棒を製作することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る端栓を用いた原子燃料棒
の要部を示した一部切欠の正面図、第２図は第１
図の−線断面矢視図、第３図は従来の端栓を
用いた原子燃料棒の一部切欠要部正面図である。 １……嵌合部、１ａ……フランジ、１ｃ……端
開空洞、１ｄ……中空円筒部、１ｅ……端口周
縁、１ｆ……端開スリツト、１ｇ……終端奥縁、
１ｈ……弾接嵌合外周面、１ｉ……弧状周面、２
……取付用延出部、Ａ……燃料被覆管、Ｂ……管
端、B′……管端口縁。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 原子燃料棒における燃料被覆管の管端内に嵌
   合されて管端口縁に当接したフランジが溶接に
   より固着される嵌合部と、これに連設の取付用
   延出部とを具有し、上記嵌合部には内端側に端
   開空洞を開口して中空円筒部が形成され、この
   中空円筒部に所要条の端開スリツトを長手方向
   に切設すると共に、当該端開スリツト切設箇所
   に形成された中空円筒部における弾接嵌合外周
   面の外径を、前記燃料被覆管の内径よりも、当
   該中空円筒部が燃料被覆管の管端に嵌合された
   際、弾接嵌合外周面の縮径により、管端の内壁
   面に所望の弾接力が付与されるだけ大径寸法に
   形成してなる原子燃料棒の端栓。 (2) 弾接嵌合外周面が、中空円筒部の端口周縁に
   向けて先細りとした弧状周面の頂部によつて形
   成され、かつ当該頂部が端開スリツトの終端奥
   縁よりも端口周縁寄りの位置に設けられている
   実用新案登録請求の範囲第１項記載の原子燃料
   棒の端栓。