JPH02103498A - 核燃料ペレット照合方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、原子炉において使用するための核燃料棒に関
し、特に、異なる核燃料濃縮度の多数の領域にある核燃
料ペレットを後から燃料棒に詰める作業を容易にするよ
うに、核燃料ペレットを照合する方法及び装置に関する
ものである。

九１狡生久１」 典型的な原子炉においては、その炉心は多数の細長い燃
料集合体を含んでいる。これ等の燃料集合体は、慣用の
構造によると、上部ノズル及び下部ノズルを含んでおり
、横方向に離間した複数の細長い案内シンプルがこれ等
の上部ノズル及び下部ノズル間に延在し、それ等の両端
で上部ノズル及び下部ノズルに結合されており、また、
同案内シンプルに沿って複数の横支持格子が軸方向に離
間して設けられている。更に、各燃料集合体は互いに関
して且つ案内シンプルに関して横方向に離間した多数の
細長い燃料要素もしくは燃料棒を備えており、該燃料棒
は、上述の支持格子によって上部ノズル及び下部ノズル
間に支持されている。

各燃料棒内には、はぼ円筒形の複数の核燃料ペレットの
形態の核分裂物質が、１列になって即ち積重体になって
収容されている。燃料棒は、組織的に列状に群別されて
、高率の核分裂を支持するのに十分な中性子束を炉心内
に発生して、熱の形態で多量のエネルギを放出するよう
になっている。

有用な仕事を行うため、炉心内に発生した熱を取り出す
ように、液体冷却材が炉心内を上方に流れるように圧送
される。

現在まで、一般に、所定の燃料棒には同一濃縮度の核燃
料ペレットが装填されてきた。同一濃縮度の核燃料ペレ
ットは、典型的な燃料棒に詰める際に、所定の深さに詰
め込まれるまで、供給トレーから燃料棒内に連続的に給
送される。該供給トレーは完全に核燃料ペレットが無く
なるまで使用される６即ち、１バツチが２５本の燃料棒
への詰め込み完了後にトレーに残っている核燃料ペレッ
トは、次のバッチの詰め込みを開始するのに使用される
。今まで、燃料棒に核燃料ペレットを装填するために種
々の方式もしくは装置が用いられてきた。先行技術の代
表的な方式もしくは装置は、米国特許第４，１５８，６
０１号明細書及び特開昭６１−４９９９号公報等に開示
されている。

最近になって、異なる燃焼度毎に多数の領域に入ったペ
レットを有する核燃料棒が提起されるようになってきた
。領域化されたこれ等の新しい燃ｆｌ棒は、各端部に短
い長さの“ブランケット”ペレットを収容している。ま
た、燃料棒は、ブランケットペレットからなる端部領域
の間に、異なる濃縮度毎に３乃至５の領域内に集められ
たペレットを有する。濃縮度毎に領域化されたこれ等の
燃料棒に装填するために、先ず、燃料棒への装填を始め
る前に、ペレットを濃縮度領域の所望の順序に集める必
要がある。

燃料棒に装填するためペレットを濃縮度領域の所望の順
序に集める方法の一つは、手作業である。

しかし、この方法は、各ペレットを個々に取り扱うこと
を前提としているので、労力と時間とを非常に必要とし
、また、人為的エラーを避けられない、もっと望ましい
方法は、実質的に人為的エラーのない高度に機械化され
且つ自動化された装置の使用によって、異なる領域の核
燃料ペレットを集めることである。

従って、所望の順序の濃縮度領域中に異なる濃縮度の核
燃料ペレットを集めて、次に燃料棒に装填するための特
定の順序の核燃料ペレットを用意するようにすることが
できる自動化した方法及び装置の必要性が存在する。

ｌ監府ｌ贋 本発明は、上述の必要性を満たすように設計された燃料
ペレットの照合方法及び装置を提供する。

本発明の照合方法及び装置は、種々の濃縮度のペレット
のトレーを取り扱い、移送し、種々のペレット領域の長
さを測定し、記録し、合計し、領域化されたこれ等のペ
レットの列もしくは積重体を照合済みの貯蔵・撤退容器
内に装入するようになっているため、ペレットは、特定
の濃縮度領域の順に次々と燃料枠内に装填される。

従って、本発明によると、核燃料ペレット照合装置は、
（ａ）複数のペレット供給トレーと、複数のペレット貯
蔵トレーとがあり、前記ペレット供給トレーの各々は、
少なくとも他のペレット供給トレーにあるペレットの濃
縮度とは異なる′ａ縮度の複数のペレットを、少なくと
も１列に並べて支持するようになっており、前記ペレッ
ト貯蔵トレーの各々は、少なくとも他のペレット貯蔵ト
レーにあるペレットの濃縮度とは異なる濃縮度の複数の
ペレットを、少なくとも１列に並べて支持するようにな
っている、前記ペレット供給トレー及び前記ペレット貯
蔵トレーのトレー位置決め装置と、（ｂ）ペレット入口
装置と、ペレット測定・照合作業装置と、ペレット出口
装置とを直列の配置にして含む、ペレット照合ラインと
、（ｅ）前記ペレット供給トレーを一度に１個ずつ前記
トレー位置決め装置と前記ペレット入口装置との間に搬
送し、前記ペレット貯蔵トレーを一度に１個ずつ前記ト
レー位置決め装置と前記ペレット出口装置との間に搬送
する、トレー搬送装置と、（ｄ）前記ペレット照合ライ
ンの近くに配設されて、前記ペレット入口装置にある所
定の１個のペレット供給トレーから前記ペレット測定・
照合作業装置上へ前記少なくとも１列のペレットを移動
させ、前記ペレット測定・照合作業装置上のペレットの
所望の長さを測定して、所望の長さのものがあれば、該
測定した所望の長さのペレットを残りのペレットがら分
離し、該測定した所望の長さのペレットを前記ペレット
測定・照合作業装置から前記ペレット出口装置にある所
定の１個のペレット貯蔵トレー上へ移動させ、そして残
りのペレットがあれば、該残りのペレットを前記ペレッ
ト測定・照合作業装置から前記ペレット入口装置の前記
所定の１個のペレット供給トレー上へ移動させ戻すよう
に作動可能な、ペレット照合手段と、を備えている。

具体的には、ペレット照合手段は、ペレット入自装置の
近くに配置されて、少なくとも１列のペレットをペレッ
ト入口装置に置かれた１個のペレット供給トレーから作
業装置上へ送り出すように作動可能な、入口送出ヘッド
の形態の装置と、作業装置の近くに配置されると共に、
ペレットの所望の長さを測定して、所望の長さのものが
あれば、該測定した所望の長さのペレットを残りのペレ
ットから分離するように作動可能な把持・測定ヘッドの
形態の手段と、ペレット出口装置の近くに配設されると
共に、測定した所望の長さのペレッｌ−を、作業装置か
らペレット出口装置の上に置かれた１個のペレット貯蔵
トレー上へ送り出すように作動可能な出口送出ヘッドの
形態の手段とを含んでいる。また、入口及び出口送出ヘ
ッド並びに把持・測定ヘッドの一つは、残りのペレット
がもし在れば同残りのペレットと、作業装置からペレッ
ト入口装置上の１個のペレット供給トレー上へ送り出し
戻すように作動可能である。

また、本発明によると、核燃料ペレット照合方法は、（
ａ）複数のペレット供給トレーと、複数のペレット貯蔵
トレーとがあり、前記ペレット供給ｌ〜レーの各々が、
少なくとも他のペレット供給トレーにあるペレットの濃
縮度とは異なる濃縮度の複数のペレットを、少なくとも
１列に並べて収容しており、前記ペレット貯蔵トレーの
各々が、少なくとも他のペレット貯蔵トレーにあるペレ
ットの濃縮度とは異なるｆ４縮度の複数のペレットを、
少なくとも１列に並べて収容しているような、前記ペレ
ット供給トレー及び前記ペレット貯蔵トレーをトレー位
置決め装置に支持し、（ｂ）１個のペレット供給トレー
を前記トレー位置決め装置から搬送して同ペレット供給
トレーをペレット照合ラインのペレット入口装置に置き
、（ｃ）１個のペレット貯蔵１−レーを前記トレー位置
決め装置がら搬送して同ペレット貯蔵トレーを前記ペレ
ット照合ラインのペレット出口装置に置き、（ｄ）前記
少なくとも１列のペレットを、前記ペレット入口装置に
置かれた前記１個のペレット供給トレーから、前記ペレ
ット入口装置と前記ペレット出口装置との間にある前記
ペレット照合ラインの作業装置上へ、送り出し、（ｅ）
前記作業装置上の前記少なくとも１列のペレットの長さ
を測定して、同１列の中に所望の長さのものがあれば、
該測定した所望の長さのペレットを残りのペレットから
分離し、（ｆ）前記１列の中に残りのペレットがあれば
、該残りのペレットを前記作業装置から前記ペレット入
口装置に置かれた前記１個のペレット供給トレー上へ送
り出して戻し、（ｇ）１個のペレット供給トレーと、同
ペレット供給トレー上にあれば残りのペレットとを、前
記ペレット入口装置がち前記トレー位置決め装置へ搬送
して戻し、（ｈ）前記測定した所望の長さのペレットを
前記作業装置から前記ペレット出口装置に置かれた前記
１個のペレット貯蔵トレー上へ送り出し、（ｉ＞前記１
個のペレット貯蔵トレーと、同ペレット貯蔵トレー上の
前記測定された所望の長さのペレットとを、前記ペレッ
ト出口装置から前記トレー位置決め装置へ搬送し戻す、
諸ステップからなる。

これ等の利点及びその他の利点は、本発明の例示的な実
施例を示す添付図面に関する以下の詳細な説明を読むこ
とにより、当業者にとって容易に明らかとなろう。

九匪血圧且ｌ五割 以下の説明において、全図面を通し同一参照数字は同一
部分もしくは対応部分を指すものとし、そして「前方」
、ｒ後方Ｊ、「左方」、「右方」、「上方向もしくは上
向き」、「下方向もしくは下向きＪその池の同様の術語
は、説明の便宜上の表現として用いたまでであって、制
限的な意味に解釈されてはならない。

ニュ町Ａ泗 図面、特に第１図を参照すると、核燃料集合体が縦方向
に短縮された形態で符号１ｏにより総括的に示されてい
る。燃料集合体１ｏは、加圧水型原子炉（Ｐｉｎ＋）に
おいて使用されるような型式のものであり、基本的に、
同燃料集合体を原子炉（図示せず）の炉心領域において
下部炉心板（図示せず）上に支持するための下端構造、
即ち下部ノズル１２と、この下部ノズル１２がら上方に
延びる多数の案内管もしくは案内シンプル１４とを含ん
でいる。また、燃料集合体１０は、同案内シンプル１４
に沿って軸方向に離間した複数の横方向格子１６と、同
格子１６により横方向に離間して支持された組織的な配
列の細長い燃料棒１８とを含んでいる。更に、この燃料
集合体１０は、その中央に位置する計装管２０と、案内
シンプル１４の上端に取着された上端構造、即ち上部ノ
ズル２２とを含んでいる。このような諸部分の配列によ
って、燃料集合体１０は、その諸部分を損傷させること
なく都合良く取り扱うことができる一体のユニットを形
成する。

第２図を参照すると、燃′！４！Ｅｔ合体１０内におけ
る組織的な配列のうちの１本の燃料棒１８が縦断面で示
されている。各燃料棒１８は、細長い中空の被覆管２６
内に禎重体として装填された複数の核燃料ペレット２４
を収容しており、被覆管２６の両端は、燃料棒１８を気
密に封止するように上部端栓２８、下部端栓３０により
閉止されている０通常、被覆管２６内には上部端栓２８
とペレット２４との間にブレナムスプリング３２が配設
されていて、ペレットを燃料棒１８内できっちり詰まっ
た関係に保持している。

燃料ペレット２４はｆ４縮度が異なることが好ましい、
共通の濃縮度を有するペレットは同じゾーンもしくは領
域に群別され配設されている０例えば、第１図の燃料集
合体１０で使用するため、濃縮度が領域化された第２図
の燃料棒１８は、その各端に濃縮度“Ｘ”の゛プランケ
ッｌ−′°ペレット２４＾からなる短い領域と、これ等
のブランケット領域のペレット２４＾間にある濃縮度が
それぞれ“Ｗ゛、“”Ｙ”　　”Ｚ”のペレット２４Ｂ
　−２４０の３つの領域とを含んでいる。

朱に工Σ皿査ス１ 第３図を参照すると、本発明の好適な実施例である核燃
料ペレットを照合するための装置が符号３４により総括
的に示されている。ペレット照合装置３４は、上述した
ように異なる濃縮度の領域を含むペレット２４＾−２４
Ｄをそれぞれ列状に配列するように動作可能である。同
ペレット照合装置３４は、その基本的構成要素として、
直列に配置された入口装置３８、（ペレット把持・測定
）作業装Ｚ４０及び出口装置４２を有するペレット照合
ライン３６と、該ペレット照合ライン３６の近くに配設
されて、複数の移動車４６−５６が置かれる位置を画定
するペレット位置決め装置４４とを含んでいる。移動車
４６−５２の各々は複数のペレット供給トレー５８を支
持しているが、移動車５４及び５６は複数のペレット貯
蔵トレー６０を支持している。ペレット供給トレー５８
及びペレット貯蔵トレー６０の各々は、ペレット２４を
多数の平行な列、例えば２５列（長さ２０ｉｎ＝　５０
．８ｃ瞳）にして支持すべく、複数の段部もしくは溝（
図示せず）を有する。所定の１つのトレーに装荷された
ペレット２４の全ては同一濃縮度を有する。しかし、幾
つかのトレー上のペレットの濃縮度は他のトレーとは異
なっているので、異なる所望の濃縮度領域にあるペレッ
トの照合を行うためには、全ての濃縮度を表示しておく
必要がある。

また、ペレット照合装置３４は、ペレット照合ラインと
トレー位置決め装置との間に配置されたトレー搬送装置
、好ましくはロボット６２も含んでいる。このロボット
６２は、本願の出願人であるウェスチングハウス・エレ
クトリック・コーポレーションから商標名ＰＵＭ＾で販
売されている商用装置であることが好ましく、ペレット
供給トレー５８及びペレット貯蔵トレー６２を一度に１
ｇづつ、トレー位置決め装置４４にあるそれぞれの移動
車４６〜５６の間に、また、ペレット入口装置３８及び
ペレット出口装置４２の間に回動し搬送するように作動
可能である。

第４図を参照すると、ペレット照合ライン３６の種々の
装置に関連して設けられたペレット照合手段が図示され
ている。このペレット黒合手段は、入口送出ヘッド６４
と、把持・測定ヘッド６６と、出口送出ヘッド６８とを
含んでいる。これ等のヘッド６４〜６８の全ては上部構
造（図ｉ、せず）がら垂下する関係で配置されていて、
同上部構造がこれ等のヘッドをペレット入口装置３８、
作業装置ｆｉ４０及びペレット出口装！！４２の上方に
それぞれ位置させている。

同上部構造は、ヘッド６４〜６８を個々に移動させるた
め同ヘッド６４〜６８に接続されたコンピュータ制御の
適当な駆動ｖ１構を有する。入口送出ヘッド６４、把持
・測定ヘッド６６及び出口送出ヘッド６８は、それぞれ
、直交する３つの方向に、即ち垂直方向に関しては各装
置３８〜４２に接近及び離反する方向に（従って、第４
図に見られるように各装置から離れた位置と各装置に近
い位置との間）、水平方向に関しては各装置に沿う方向
及び各装置を横切る方向の直交方向に移動可能である。

更に詳しく説明すると、第５図及び第６図に詳細に示し
た入口送出ヘッド６４は、出口送出ヘッド６８と実質的
に同一であるから、前者の説明は後者のためにも十分適
用される。入口送出ヘッド６４は（詳細には図示しない
が出口送出ヘッド６８も）、水平板７２が下端に固定さ
れた垂直な柱７０を含んでいる。水平板７２は、ｔｌｉ
面が直角形状の水平部７６及び垂直部７８からなる細長
部材７４を有する。水平部７６は、水平板７２の下面８
０の一つの縁部に沿って取着されていて、垂直部７８は
この水平部７６から垂下している。垂直部７８は切り欠
かれていて一連の凹部８２を形成し、該凹部８２間に、
垂直に延びる一列の指状部８４を画成している。該指状
部８４は、ペレット供給トレー５８及びペレット貯蔵ト
レー６０上にある隣接列のペレット２４の中心が離間し
ているのと同じ量だけ、互いに離間している。また、指
状部８４は、ペレット列の中心と整列しているので、各
装置に沿って長手方向に入口送出ヘッド６４及び出口送
出ヘッド６８が移動する方式を採用することにより、多
数の列のペレットを同時に、ペレット入口装置３８上の
一つのペレット供給トレー５８がら作業装置４０へ、或
は作業装置４０から１つのペレット供給トレー５８へ、
そして作業装置４０からペレット出口装置４２上の１つ
のペレット貯蔵トレー６０上へそれぞれスイープ（送出
）し移動させることができる。

第７図及び第８図に示されるように、ペレット把持・測
定ヘッド６６は、同ヘッド６６の位置を同時に検出する
３つのセンサー８６〜９０を含んでおり、同センサーか
らコンピュータに情報を与えて、作業装置４０上の多数
の列のベレッ１への長さの測定を行うために、ヘッド６
６の位置を精確に制御できるようにしている。また、把
持・測定ヘッド６６は、下方に突出する２対の鋏み状の
把持爪９２．９４を有しているので、隣接する２列のペ
レットの把持が可能であり、多数列のペレットから特定
の濃縮度のペレット領域を形成する際に２列の全長より
短い長さが測定されるとすれば、測定された望ましい長
さの各列のペレットを残りのペレットから分離すること
を容易にする。

再び第４図を参照すると共に、第９図及び第１０図を参
照すると、ペレット照合ライン３６のペレット入口装置
３８は、上部がトレー支持領域９８になっている架台９
６と、同領域９８に隣接して該架台９６に装着されたク
ランプ装置とを含んでいる。クランプ装置は、領域９８
の長手方向の側辺に沿って架台９６に回転可能に装着さ
れた一対の軸１００と、各軸１００に取着された複数の
フック部材１０２とからなる形態であって、該フック部
材１０２は、各軸１００の回転の際に、架台の領域９８
に関してクランプ位置と非クランプ位置との間を枢回す
る。各軸１００の近くには、架台９６に装着されたアク
チュエータ、即ち駆動装置１０４があり、同駆動装置１
０４はクランク１０６によって軸１００に結合されてい
る。エアシリンダの形態の駆動装置！ｆ　１０４は、各
軸１００を回転させてそこに取着された複数のフック部
材１０２を前述のクランプ位ごと非クランプ位置との間
に枢回させるために、伸び縮み可能である。フック部材
１０２が非クランプ位置にある場合、ペレット入口装置
の架台９６．、ｌのペレット供給トレー５８は架台の領
域９８に関してクランプされておらず、即ち締め付けら
れておらず、同トレーが上述の領域から搬出されたり、
同領域へ搬入されたりするのを許容する。

他方、フック部材１０２がクランプ位置にある場合、ペ
レット供給トレー５８は架台の領域９８にクランプ、即
ち締め付けられる。

第４図に示すように、また、第１１図〜第１３図に詳細
に示すように、ペレット照合ライン３６の作業装置４０
は、別体の上側架台部分１１０及び下側架台部分１１２
分有する架台１０８を含んでおり、上側架台部分１１０
は、多数列のペレット２４を支持するためにペレット支
持領域１１４を有している。また、作業装置４０は、架
台１０８の下側架台部分１１２に枢着されると共に、同
下側架台部分１１２の上方に上側架台部分１１０を支持
する昇降機構を含んでいる。

更に詳しく説明すると、上側架台部分１１０上のペレッ
ト支持領域１１４は、はぼ平行な多数の細長い棒状部材
１１６から構成されており、これ等の棒状部材１１６は
、ペレット２４の直径より小さい幅を有する多数の開放
スロット１１８を同棒状部材間に画成するように、互い
に離間している。棒状部材１１６は、横断面を丸くする
ことができるし、或は長手方向の上縁部が面取りされて
いてもよく、同上縁部がスロット１１８と共に、ペレッ
トが多数の並置された列となるようにペレッ１〜を受は
入れて支持するチャンネルもしくは溝を画成する。隣接
するチャンネルの中心間の距離は、ペレット供給トレー
５８上にある時のペレットの隣接する列間の距離と同一
であり、ペレットがペレット供給Ｉ・レーの溝部から作
業装置４０の棒状部材１１６上へ直接に滑動しうるよう
になっている。

上側架台部分１１０及び下側架台部分１１２は、それ等
の４つの隅角部のそれぞれに取り付けられた伸縮式の支
持部材１２０．１２２を有し、かかる構成により上側架
台部分１１０を下側架台部分１１２に対して垂直方向に
移動自在に装着している。昇降機構（よ、ペレットがペ
レット入口装置３日上のペレット供給トレー５８から作
業装置４０の棒状部材１１６上へ、そして究極的には作
業装置４０の棒状部材１１６がらペレット出口装置４２
のペレット貯蔵トレー６ｏ上へ摺動移動するのを容易に
するよう、作業装置４ｏをペレット出口装置３８及びペ
レット出口装置６０に対して適切に位置決めするため、
作業装置４０の上側架台部分１１０を昇降させるよう設
けられている。

特に、同昇降Ｍ＆横は、第１２図に示すように、上側架
台部分１１０及び下側架台部分１１２の両端の各々で、
それ等の間に延在する１対のピボット式昇降腕１２４と
、下側架台部分１１２に回転可能に装着されると共に、
対の昇降腕１２４の間に延在し、それ等の１つに取着さ
れた１対の軸１２６と、クランクアーム（図示せず）に
より軸１２６の１つに結合された伸縮可能なアクチュエ
ータもしくは駆動装置１２８とを含んでいる。第４図及
び第１２図には、作業装置４０の右端にある昇降腕１２
４のみが図示されている。昇降腕１２４の各々は、その
上端に短軸１３２により回転可能に支承されたローラ１
３０を有する。ローラ１３０は、上側架台部分１１０に
設けられたチャンネル１３４内に嵌まり込んでおり、ロ
ーラ１３０の上に同チャンネル１３４の上側フランジ１
３６が乗っている。

このようにして、上側架台部分１１０はその各隅角部で
昇降腕１２４に可動に支持される。作業装置４０の同じ
長手方向側に配置された昇降腕１２４は、体に枢回する
ように、連結棒１３７によりそれ等の下端を枢回可能に
相互に連結されている。

従って、アクチュエータ１２８が伸びたり縮んだりする
際に、軸１２６は、それぞれ時計方向及び反時計方向に
回転され、それに対応して昇降腕１２４を枢回させると
共に、固定の下側架台部分１１２に対する上側架台部分
１１０の下降及び上昇を生起せしめる。作業装置４０の
上側架台部分１１０の下降位置においては、上側架台部
分１１０上のペレット支持領域１１４は、ペレット供給
トレー５８から作業装置４０上へのペレット２４の移動
を容易にするために、ペレット入口装置３８上の１つの
ペレット供給トレー５８よりも若干下の高さの位置にあ
る。他方、上側架台部分１１０の上昇位置においては、
上側架台部分１１０上のペレット支持領域１１４は、作
業装置４０からペレット貯蔵トレー６０上へのペレット
の移動を容易にするために、ペレット出口装置４２上の
１つのペレット貯蔵トレー６０よりも若干上の高さの位
置にある。

更に、第１１図〜第１３図に示すように、作業装置４０
は、把持・測定ヘッド６６の使用による複数列のペレッ
トの所望の長さの測定を容易にするために、複数列の先
頭のペレットを互いに整列させるように作動可能なペレ
ット整列機１ｉ１３８を含んでいる。

ペレット整列ｉ構１３８は、水平に往復摺動可能に上側
架台部分１１０の下側に装着された水平摺動部材１４０
と、同水平摺動部材１４０の前端に装着された柱１４２
と、垂直方向に往復摺動自在に柱１４２の前側に装着さ
れた垂直摺動部材１４４と、水平摺動部材１４０及び上
側架台部分１１０の間に結合された水平方向に伸縮可能
なアクチュエータ１４６と、柱１４２に装着されると共
に垂直摺動部材１４４に結合された垂直方向に伸縮可能
なアクチュエータ１４８とを含んでいる。垂直摺動部材
１４４の上端に装着されているのは横断部材１５０であ
って、これには、離間した多数の整列要素もしくは指状
部材１５２が垂設されている。

アクチュエータ１４６及び１４８を同期して伸縮させる
ことにより、垂直摺動部材１４４を棒状部材１１６に接
近又は離反する方向に移動させると共に、水平摺動部材
１４０を棒状部材１１６に沿って移動させ、指状部材１
５２が各スロット１１８を通って棒状部材１１６の上方
へ上向きに突出できるようにするか、又は指状部材１５
２がスロット１１８を通って棒状部材１１６の下方へ下
向きに引っ込むことができるようにして、指状部材１５
２を棒状部材１１６に支持されたペレット２４に接近及
び離反するようにスロット１１８に沿い移動させる。こ
のような移動により、これ等の指状部材１５２を多数列
のペレットの先頭のものとの接触状態に置いて、後述す
るように、ペレットの所望長さの測定のためのゼロ点を
確定することができる。

再び第４図を参照すると共に、第１４図及び第１５図を
参照すると、ペレット照合ライン３６のペレット出口装
置４２は、別体の上側架台部分１５６及び下側架台部分
１５８を有する架台１５４を備え、上側架台部分１５６
はペレット貯蔵トレー６０の１つを支持するペレット支
持領域１６０を有する。また、ペレット出口装置４２は
、架台１５４の下側架台部分１５８に揺動可能に装着さ
れると共に、上側架台部分１５６を下側架台部分１５８
の上方に支持する昇降機構を含んでいる。更に、ペレッ
ト出口装置４２は、上側架台部分１５６の下方に配置さ
れた計量装置１６２を含んでおり、昇降Ｖ％構の操作に
より、計量装置の複数の垂直柱１２０＾上にペレット貯
蔵トレー６０を置いたり、垂直柱１２０＾上からペレッ
ト貯蔵トレー６０を除去したりすることができる。

もっと詳しく述べると、上側架台部分１５６及び下側架
台部分１５８はそれ等の４つの隅角部のそれぞれに取り
付けられた伸縮式の支持部材１６４．１６６を有し、か
かる構成により、上側架台部分１５６を下側架台部分１
５８に対して垂直方向に移動自在に装着している。昇１
５Ｆｌｙｉは、ペレット出口装置４２の上側架台部分１
５６を、ペレット貯蔵トレー６０が計量装置１６２の垂
直柱１６２＾によってペレット出口装置４２の上側架台
部分１５６の領域１６０から離れて支持される下降位置
と、架台１５４の上側架台部分１５６によって計量装置
の垂直柱１６２＾から離れて支持される上昇位置との間
に移動させるために、ペレット出口装置４２の上側架台
部分１５６を昇降させるよう設けられている。

ペレット出口装置４２の昇降装置は、作業装置４０に用
いられているものと実質的に同一である。即ち、同昇降
装置は、上側架台部分１５６及び下側架台部分１５８の
両端の各々で、それ等の間に延在する１対のピボット式
昇降腕１６８と、下側架台部分１５８に回転可能に装着
されると共に、対の昇降腕１６８の間に延在し、それ等
の１つに取着された１対の軸１７０と、クランクアーム
（図示せず）により軸１７０の１つに結合された伸縮可
能なアクチュエータもしくは駆動装置１７２とを含んで
いる。第４図及び第１４図には、ペレット出口装置４２
の上側にある昇降腕１６８のみが図示されている。昇降
腕１６８の各々は、その」１端に短軸１７６により回転
可能に支承されたローラ１７４を有する。ローラ１７４
は、上側架台部分１５６に設けられたチャンネル１７８
内に嵌まり込んでおり、ローラ１７４の上に同チャンネ
ル１７８の上側フランジ１８０が乗っている。このよう
にして、上側架台部分１５６はその各隅角部で昇降腕１
６８に可動に支持される。ペレット出口装置４２の同じ
長手方向側に配置された昇降腕１６日は、一体に枢回す
るように、連結棒１８２によりそれ等の下端を枢回可能
に相互に連結されている。従って、アクチュエータ１７
２が伸びたり縮んだりする際に、軸１７０は、それぞれ
時計方向及び反時計方向に回転され、それに対応して昇
降腕１６８を枢回させると共に、固定の下側架台部分１
５８に対する上側架台部分１５６の下降及び上昇を生起
せしめる。

ペレット出口装置４２は、ペレット入口装置３８と同様
に、領域１６０に隣接して架台１５４に装着されたクラ
ンプ装面を含んでいる。同クランプ装置は、領域１６０
の長手方向の側辺に沿って架台１５４に回転可能に装着
された一対の軸１８４と、各軸１８４に取着された複数
のフック部材１８６とからなる形態であって、該フック
部材１８６は、各軸１８４の回転の際に、架台の領域１
６０に関してクランプ位置と非クランプ位置との間を枢
回する。各軸１８４の近くには、架台１５６に装着され
たアクチュエータ、即ち駆動装置１８８があり、同駆動
装置１８８はクランクアーム１９０によって軸１８４に
結合されている。エアシリンダの形態の駆動装置１８８
は、各軸１８４を回転させてそこに取着された複数のフ
ック部材１８Ｂを前述のクランプ位置と非クランプ位置
との間に枢回させるために、伸縮可能である。フック部
材１８６が非クランプ位置にある場合、ペレット出口装
置の架台１５４上のベレッ１〜貯蔵トレー６０は架台の
領域１６０に関してクランプされておらず、即ち締め付
けられておらず、同トレーが上述の領域から搬出された
り、同領域へ搬入されたりするのを許容する。

他方、フック部材１８６がクランプ位置にある場合、ベ
レッ１〜貯蔵トレー６０は架台の領域１６０にクランプ
、即ち締め付けられる。

第１６図〜第２６図を参照すると、ペレットを照合して
所望の長さのｆ４縮度領域に入れるなめにペレット照合
ライン３６に対してなされる諸動作ステップが図解され
ている。第１６図において、入口送出ヘッド６４と、把
持・測定ヘッド６６と、出口送出ヘッド６８とは、それ
ぞれの装置３８−４２に対して引っ込んだ位置に配置さ
れている。所定の濃縮度の２５列のペレット２４を有す
るペレット供給トレー５８は、搬送ロボット６２により
ペレット入口装置の架台９６のトレー支持領域９８まで
既に運ばれている。第１７図は、作業装置の架台１０８
の上側架台部分１１０が、ペレット入口装置の架台９６
とその上にあるペレット供給トレーー５８とに対して下
降されていることを示している。第１８図は、ペレット
入口装置の架台９６上にあるペレット供給トレー５８が
らペレッＩ・２４を作業装置の上側架台部分１１０の棒
状部材１１６上へ送出する際の入口送出ヘッド６４の動
作を示している。

第１９図及び第２０図は、整列した指状部材１５２を棒
状部材１１６間のスロット１１８を通って上方へ突出さ
せると共に、全ての列の先頭のペレット２４がそれ等の
前縁で確実に整列するように指状部材１５２を例えば５
〜７．５ｃｍ（２〜３　ｉｎ）ペレット入口装置３８に
向かって移動させる際の第１２図のペレット整列１ｆｉ
１１３８の動作を示している。第２１図及び第２２図は
、先頭のペレットの前縁をゼロ点として隣接する２列の
ペレットの所望の長さを測定すると共に（第２１図）、
その後長さが測定されたペレットを残りのペレットから
分離する（第２２図）際の把持測定ヘッド６６の動作を
示している。照合されつつある所望；Ｒ縮度の領域は作
業装置４０にあるペレットの列と同一長さであるがも知
れず、或はこの領域はペレットの列より長いが短いがも
知れない。

照合されつつある領域が複数のペレット列の長さに等し
くなければ、最終的には、領域全てを照合した後に、作
業装置上に１列のうちの幾分がが部分的に残るであろう
。全ての列が終わるまで測定及び分離は繰り返される。

第２３図に示すように、作業装置の上側架台部分１１０
はペレット入口装置の架台９６に関して上昇され、そし
て、入口送出ヘッド６４又は把持・測定ヘッド６６が交
互に使用できるが、残りのペレットの部分列が出口送出
ヘッド６日の作動によってペレット入口装置３８上のペ
レット供給トレー５８に戻される。第２４図は、長さが
測定されたペレット２４を作業装置４０から、前以てロ
ボット６２によりペレット出口装置の架台１５４上に置
がれてぃたペレット貯蔵トレー６０上へ送出する際の出
口送出ヘッド６８の逆動作を示している。ペレット貯蔵
トレー６０の計量は、このトレーに長さが測定されたペ
レットを詰める前後に行われる。ロボット６２は、ペレ
ットの部分列のペレット貯蔵トレーと、長さが測定され
たペレットのペレット貯蔵１−レーとをトレー位置決め
装置４４に戻し、その後新しいペレット供給トレー及び
ペレット貯蔵トレーをペレット入口装置３８及び冬レッ
ト出口装置４２に搬送する。上述の動作が数回繰り返さ
れて、ペレットを照合して種々の濃縮度領域に入れ、後
がらの燃料棒への装填に備える。

本発明とそれに付随する種々の効果とが上述の説明から
理解されるであろう。また、本発明の精神及び範囲から
逸脱したり、本発明の重要な効果を犠牲にしたりするこ
となく、その形止、構造及び配列を改変しうろことは明
らかであり、この明細書に開示された形態は本発明の酢
なる好適もしくは例示的な実施例に過ぎない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法及び装置により多数の濃縮度領
域の核燃料ペレットが照合済みの燃料棒を含む燃料集合
体を一部断面で示す立面図、第２図は、第１図の燃料集
合体から取り出された濃縮度について領域化された１本
の燃料棒を上下方向に短縮して部分的に断面で示す拡大
図、第３図は、第２図の燃料棒内の多数の濃縮度領域に
ペレットを照合させるために使用される本発明のペレッ
ト照合装置の平面図、第４図は、第３図の４−４線に沿
って見たペレット照合ラインの側面図、第５図は、第一
図の５−５線に沿って見た入口送出へラド拡大正面図、
第６図は、第５図の６−６線に沿って見た入口送出ヘッ
ドの端面図、第７図は、第４図の７−７線に沿って見た
把持・測定ヘッドの拡大正面図、第８図は、第７図の８
−８線に沿って見た把持・測定ヘッドの端面図、第９図
は、第３図及び第４図の入口装置の拡大端面図、第１０
図は、第９図の１０−１０線に沿って見た入口装置の側
面図、第１１図は、第３図及び第４図のペレッＩ・照合
装置における作業装置の拡大平面図、第１２図は、第３
図及び第４図の作業装置の拡大側面図、第１３図は、第
１２図の１３−１３線に沿って見た拡大端面図、第１４
図は、第３図及び第４図に示したペレット照合装置の出
口装置の拡大側面図、第１５図は、第１４図の１５−１
５線に沿って見た端面図、第１６図、第１７図、第１８
図、第１９図、第２０図、第２１図、第２２図、第２３
図、第２４図、第２５図及び第２６図は、ペレットを照
合させる方法の諸ステップを説明するためのペレット照
合装置の概要図である。 ２４．２４＾〜２４Ｄ・・・（核燃料）ペレット３４・
・・ペレッＩ・照合装置 ３６・・・ペレット照合ライン ３８・・・ペレット入口装置 ４０・・・ペレット把持・測定作業装置４２・・・ペレ
ット出口装置 ４４・・・ペレット位置決め装置 ５８・・・ペレット供給トレー ６０・・・ペレット貯蔵トレー ６２・・・トレー搬送装置（ロボット）６４・・・ペレ
ット照合手段（入口送出ヘッド）６６・・・ペレット照
合手段（把持・測定ヘッド）６８・・・ペレット照合手
段（出口送出ヘッド）出願人　　ウェスチングハウス・
エレクトリック・コーポレーション 出 の ０　へ Ｎ　〜 〜　　〜 ま　田８ Φ Ｕ− Φ Ｕ− し−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）核燃料ペレット照合装置において、 （ａ）複数のペレット供給トレーと、複数のペレット貯
   蔵トレーとがあり、前記ペレット供給トレーの各々は、
   少なくとも他のペレット供給トレーにあるペレットの濃
   縮度とは異なる濃縮度の複数のペレットを、少なくとも
   １列に並べて支持するようになっており、前記ペレット
   貯蔵トレーの各々は、少なくとも他のペレット貯蔵トレ
   ーにあるペレットの濃縮度とは異なる濃縮度の複数のペ
   レットを、少なくとも１列に並べて支持するようになっ
   ている、前記ペレット供給トレー及び前記ペレット貯蔵
   トレーのトレー位置決め装置と、（ｂ）ペレット入口装
   置と、ペレット測定・照合作業装置と、ペレット出口装
   置とを直列の配置にして含む、ペレット照合ラインと、 （ｃ）前記ペレット供給トレーを一度に１個ずつ前記ト
   レー位置決め装置と前記ペレット入口装置との間に搬送
   し、前記ペレット貯蔵トレーを一度に１個ずつ前記トレ
   ー位置決め装置と前記ペレット出口装置との間に搬送す
   る、トレー搬送装置と、 （ｄ）前記ペレット照合ラインの近くに配設されて、前
   記ペレット入口装置にある所定の１個のペレット供給ト
   レーから前記ペレット測定・照合作業装置上へ前記少な
   くとも１列のペレットを移動させ、前記ペレット測定・
   照合作業装置上のペレットの長さを測定して、所望の長
   さのものがあれば、該測定した所望の長さのペレットを
   残りのペレットから分離し、該測定した所望の長さのペ
   レットを前記ペレット測定・照合作業装置から前記ペレ
   ット出口装置にある所定の１個のペレット貯蔵トレー上
   へ移動させ、そして残りのペレットがあれば、該残りの
   ペレットを前記ペレット測定・照合作業装置から前記ペ
   レット入口装置の前記所定の１個のペレット供給トレー
   上へ移動させ戻すように作動可能な、ペレット照合手段
   と、 を備えた核燃料ペレット照合装置。 ２）核燃料ペレットを照合する方法において、 （ａ）複数のペレット供給トレーと、複数のペレット貯
   蔵トレーとがあり、前記ペレット供給トレーの各々が、
   少なくとも他のペレット供給トレーにあるペレットの濃
   縮度とは異なる濃縮度の複数のペレットを、少なくとも
   １列に並べて収容しており、前記ペレット貯蔵トレーの
   各々が、少なくとも他のペレット貯蔵トレーにあるペレ
   ットの濃縮度とは異なる濃縮度の複数のペレットを、少
   なくとも１列に並べて収容しているような、前記ペレッ
   ト供給トレー及び前記ペレット貯蔵トレーをトレー位置
   決め装置に支持し、 （ｂ）１個のペレット供給トレーを前記トレー位置決め
   装置から搬送して同ペレット供給トレーをペレット照合
   ラインのペレット入口装置に置き、 （ｃ）１個のペレット貯蔵トレーを前記トレー位置決め
   装置から搬送して同ペレット貯蔵トレーを前記ペレット
   照合ラインのペレット出口装置に置き、 （ｄ）前記少なくとも１列のペレットを、前記ペレット
   入口装置に置かれた前記１個のペレット供給トレーから
   、前記ペレット入口装置と前記ペレット出口装置との間
   にある前記ペレット照合ラインの作業装置上へ、送り出
   し、 （ｅ）前記作業装置上の前記少なくとも１列のペレット
   の長さを測定して、同１列の中に所望の長さのものがあ
   れば、該測定した所望の長さのペレットを残りのペレッ
   トから分離し、 （ｆ）前記１列の中に残りのペレットがあれば、該残り
   のペレットを前記作業装置から前記ペレット入口装置に
   置かれた前記１個のペレット供給トレー上へ送り出して
   戻し、 （ｇ）１個のペレット供給トレーと、同ペレット供給ト
   レー上にあれば残りのペレットとを、前記ペレット入口
   装置から前記トレー位置決め装置へ搬送して戻し、 （ｈ）前記測定した所望の長さのペレットを前記作業装
   置から前記ペレット出口装置に置かれた前記１個のペレ
   ット貯蔵トレー上へ送り出し、 （ｉ）前記１個のペレット貯蔵トレーと、同ペレット貯
   蔵トレー上の前記測定された所望の長さのペレットとを
   、前記ペレット出口装置から前記トレー位置決め装置へ
   搬送し戻す、 諸ステップからなる、核燃料ペレット照合方法。