JPH0262198B2

JPH0262198B2 -

Info

Publication number: JPH0262198B2
Application number: JP60142221A
Authority: JP
Inventors: Makoto Uko; Kenji Umetsu; Takashi Sekine; Tatsushige Yoshida
Original assignee: NIPPON NUCLEAR FUELS
Current assignee: NIPPON NUCLEAR FUELS
Priority date: 1985-06-28
Filing date: 1985-06-28
Publication date: 1990-12-25
Also published as: JPS623695A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は、所定量の核燃料ペレツトを燃料棒被
覆管内に装填するための核燃料ペレツト装填装置
に関する。

〔発明の技術的背景およびその問題点〕

一般に、原子炉で使用する燃料棒においては、
特にBWR用の燃料棒においては、炉内出力の軸
方向分布の平坦化、炉停止予裕の確保、燃料経済
性の追及等の目的のため、燃料棒内を軸方向に被
数の領域に区分し、各領域毎に異なつたU₂₃₅濃縮
度の核燃料ペレツトを被覆管内に装填するように
したものがある。また、同様の目的で、可燃性吸
収材の濃度の異なつたペレツトを領域毎に装填す
るようにしたものもある。一方、PWR燃料棒に
ついては、BWRのようにボイドに依存する炉内
出力の軸方向不均一性はないが、燃料経済性向上
のため同様な検討がなされている。さらにFBR
では軸方向にブランケツト部と燃料部の領域に区
分してペレツトが装填されている。

また、上述のように１本の燃料棒内に複数の領
域を設けるばかりでなく、装填するペレツト列全
長についても、例えばBWRについてだけみて
も、原子炉の型によつて異なる長さとする場合も
ある。

そこで、これを燃料加工工程の側からみると、
例えばBWR用の燃料棒のみを生産する場合で
も、まず原子炉の型によつて装填するペレツト列
全長が異なり、燃料棒の種類によつて軸方向の領
域設計が異なり、さらに領域毎に装填するペレツ
トの種類が異なることになる。しかも、このよう
な全長、領域長さ、ペレツトの種類が燃料棒の種
類によつてまちまちとなつているものについて、
ほぼ同一形状のペレツトを間違いなく装填する必
要がある。そのため、核燃料加工には比較的長時
間を要し、またコスト高となる等の問題がある。

第２１図は一般的な核燃料棒の縦断側面図であ
り、ジルコニウム合金またはステンレス鋼製の被
覆管１内に、二酸化ウランUO₂などのペレツト２
を所定数装填し、一端からばね３によつてペレツ
ト２を押圧するようにしてあり、上記被覆管１の
両端部に端栓４，５が溶着されている。

しかして、核燃料棒の被覆管１内には、第２１
図に示すように、ペレツト２が装填される領域Ａ
とペレツトが装填されないプレナム部Ｂの２つの
領域が形成されており、上記プレナム部Ｂは発生
した核分裂性ガスを十分貯留するため所定長さに
設定され、これに対応してペレツト２が装填され
る領域Ａの長さも決定される。

ところで、上述のように核燃料ペレツトを軸線
方向に順に並べて所定長さの列を得るためには、
一般に、複数の核燃料ペレツトの各々の長さを計
測し、その積算により所定の列長さに形成する方
法、または、整列トレイ上にあらかじめ列形成し
ようとする長さをケガキしておき、そのケガキ線
を目標による手作業によつて所定の列長さを形成
する方法が採用されている。

ところが、上述のように核燃料ペレツトの長さ
を計測し長さを形成するには、その作業が面倒で
あり、列長さ形成に長時間を要し、累積誤差も大
きいものとなる。またケガキ線を設けた整列トレ
イを使用する場合には、燃料棒の種類に応じ多種
類の列長さ形成用の整列トレイをそなえておき、
装填すべき燃料棒の種類に対応した整列トレイを
選び出すことが必要となる。また手作業により全
長および各々領域長さをそろえる必要があるので
作業に長時間を必要とする。

また、ペレツト装填領域内がペレツトの種類に
よつて複数の領域に分けられている場合には、各
領域の長さは一般的に次のようにして規定されて
いる。

すなわち、第２３図に示すように例えば５つの
領域に分けられている場合には、A₁領域の長さ
l₁，A₁領域とA₂領域を加えた長さl₂，A₁領域、
A₂領域およびA₃領域を加えた長さl₃，A₁領域、
A₂領域、A₃領域およびA₄領域を加えた長さl₄、
およびプレナム部Ｂの長さL₂を規定する方法と、
第２４図に示すように、A₁領域からA₄領域まで
の各々の領域の長さにつき規定し、最終のA₅領
域についてのみA₁領域からA₅領域までの合計長
さすなわちペレツトが装填されている領域Ａの長
さL₁により規定する方法とがある。そして、前
記各領域A₁〜A₄の長さ、および領域Ａの長さ等
のそれぞれの公差が、ペレツト１個の長さより若
干長く設定され、１個のペレツトを列中に加える
か加えないかによつて長さを公差内におさえるこ
とができるようになつている。

ところで、４領域の設計の燃料棒に対してペレ
ツトを装填する場合、従来においては、第２５図
に示すように複数種の核燃料ペレツト２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄをそれぞれその種類毎に搬送用ト
レイ６に配列載置し、各搬送用トレイ６を装填台
７上に装填の順序に対応して一列に並べて載置す
る。一方、上記装填台７の一側には、燃料設計に
対応して複数のデバイダa₁，a₂，……を設けた整
列Ｖトレイ８を配設し、それぞれの領域に装填す
る種類のペレツトを順次整列Ｖトレイ８に並べ、
その後それらのペレツト列を被覆管１内に装填す
ることが行なわれている。

しかしながら、被覆管内へのペレツト装填作業
を上述のような手作業によつて行なう場合、同様
の形状をしたペレツトおよびペレツトトレイを間
違いなく所定の位置に置き、さらにそれぞれの種
類のペレツトを領域ごとに長さを確認しながら、
ペレツトの種類も間違いなく並べる必要があるた
め、その作業が非能率的であり、作業に長時間を
要する等の問題がある。また、装填速度のみを上
げようとすると装填ミスの発生を確実に防止する
ことが困難である等の問題がある。

〔発明の目的〕

本発明はこのような点に鑑み、ペレツト搬送ト
レイから燃料棒被覆管内の各領域に装填されるべ
き核燃料ペレツトの所定長さの列を自動的に形成
し、確実に所定領域に所定の核燃料ペレツトを自
動的に装填することができるようにした、核燃料
ペレツトの装填装置を得ることを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は被覆管内に燃料棒１本当り１種類また
は多種類の核燃料ペレツトをそれぞれ所定の長さ
装填するための核燃料ペレツト装填装置におい
て、１本の被覆管或は互いに並列状態に複数本の
被覆管を保持する被覆管保持装置と、その被覆管
の本数に対応する数の核燃料ペレツトの列をその
軸線方向のみ移動可能に保持し、上記被覆管の列
と同一軸線上に配列されたＶ溝を有する整列Ｖト
レイと、上記各Ｖ溝内に挿脱され、核燃料ペレツ
トの列の軸線方向の移動を制限するストツパと、
核燃料ペレツトがその種類毎に配列載置され、上
記整列Ｖトレイの近傍部まで選択的に移動せしめ
られるペレツト搬送トレイと、そのペレツト搬送
トレイから整列Ｖトレイに押出し転送され、先端
がストツパに押接された核燃料ペレツトの列から
所定長さのペレツト列を切出し形成するペレツト
列長さ形成装置と、上記ペレツト列長さ形成装置
によつて形成されたペレツト列を被覆管保持装置
に並列保持されている被覆管内に挿入するプツシ
ヤ装置とを有することを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、第１図乃至第２０図を参照して本発明の
実施例について説明する。

第１図は本発明の核燃料ペレツト装填装置の平
面図であり、この装置は、被覆管を所定位置に設
定し或は核燃料ペレツトの装填が終了した被覆管
をスタツクする被覆管ハンドリング部１００と、
核燃料ペレツトの列を形成し、その燃料ペレツト
列を被覆管内に挿入するペレツトハンドリング部
２００と、核燃料ペレツトを配列載置したペレツ
ト搬送トレイを収納するスタツカー群３００と、
そのスタツカー群３００から所定のペレツト搬送
トレイを取出し搬送するトレイコンベヤ４００
と、複数個のペレツト搬送トレイを収納可能な中
間ストレージバツフア５００と、燃料ペレツトを
ペレツトハンドリング部２００に移送し終えた空
のペレツト搬送トレイを収納する空トレイスタツ
カ６０により構成されている。

ところで、被覆管ハンドリング部１００には、
第２図および第３図に示すように、多数個の燃料
棒被覆管１１を載置するスタツクテーブル１２が
設けられている。上記スタツクテーブル１２はそ
の上に載置される被覆管１１の軸線と直交する方
に傾斜せしめられた複数の支持杆１２ａによつて
構成されており、そのスタツクテーブル１２の下
方には、上記スタツクテーブル１２の傾斜方向と
反対方向に傾斜する、核燃料ペレツト挿入後の被
覆管１３を載置する第２のスタツクテーブル１４
が配設されている。

上記スタツクテーブル１２の傾斜下降端側に
は、その端縁に沿つ延びるとともにその軸線方向
に直交する方向にピツチ送り可能なパレツト１５
が設けられている。すなわち、上記パレツト１５
の下部に設けられた雌ねじ部１５ａがモータ１６
によつて駆動されるねじ軸１７に螺合せしめられ
ており、そのねじ軸１７の回動によつてパレツト
１５が前後方向すなわちスタツクテーブル１２に
対して接近或は離間する方向に案内部材１８上を
移動せしめられるようにしてあり、さらにそのパ
レツト１５の表面には、複数本の被覆管１１をパ
レツト１５の長手方向と平行に配列し得るように
Ｖ字状の溝１９ａ，１９ｂ，１９ｃ…が設けられ
ている。

一方、上記パレツト１５の下方には、モータ２
０およびリンク２１等を介して上下および前後動
可能な複数本の操作杆２２が、パレツト１５の長
手方向に所定間隔をおいて立設されている（第３
図）。上記操作杆２２の先端はパレツト１５に形
成された開口部１５ａを経て、それぞれ前記スタ
ツクテーブル１２の各支持杆１２ａの間を通りそ
のやや上方まで上昇し得るようにしてあり、さら
に前方（スタツクテーブル１２から離間する方
向）に移動した後下降するようにしてある。また
操作杆２２の頂端部には、駆動機構２３によつて
上下揺動可能なアーム２４が枢着されており（第
４図）、そのアーム２４の上動位置において、操
作杆２２の頂面とで前記被覆管１１を保持し得る
Ｖ字状凹部２５が形成されるようにしてある。

また、前記パレツト１５の一端部側には、第１
図および第３図に示すように、そのパレツト１５
の長手方向に移動可能な被覆管用プツシヤ２６が
配設されている。上記被覆管用プツシヤ２６に
は、第５図に示すように、前記パレツト１５に配
列支持された被覆管１１に対応し、その端部にそ
れぞれ当接し得る複数のパツド２７が設けられて
おり、そのパツド２７はスプリング２８によつて
突出方向に付勢されている。さらに、上記被覆管
用プツシヤ２６には、上記パツド２７がスプリン
グ２８の弾発力に抗し所定以上の負荷が加わり後
退した時、そのパツド２７によつて作動し、被覆
管用プツシヤ２６の前進を止めるリミツトスイツ
チ２９が設けられている。

他方、前記パレツト１５の他端部側には、その
パレツト１５に載置されている各被覆管１１の開
口側端部を挿入係合可能な中心合せ金具３０が機
枠に固設されている。すなわち、上記中心合せ金
具３には、上記被覆管１１と対応しその軸線と同
一軸線を有する貫通孔３１が穿設されており、そ
の貫通孔３１の途中に被覆管１１の開口側端部と
係合する段部３２が形成され、さらに上記貫通孔
３１の中心線を含む平面によつて上下に２分割さ
れ、その上部３０ａが開閉可能としてある。

しかして、各操作杆２２を上昇させることによ
り、その操作杆２２の頂面とアーム２４によつて
形成されたＶ字状凹部２５に、前記スタツクテー
ブル１２上の端縁部に載置されている被覆管１１
を支持保持させ、その後上記各操作杆２２を前方
（第４図において左方）に移動しながら下降させ
れば、上記被覆管１１が下方に位置するパレツト
１５のＶ字状の溝１９ａに移換えられる。そこ
で、上記パレツト１５を１ピツチだけ前方に移動
した後、再び各操作杆２２の上下動を行なうこと
によつて、次の被覆管１１をパレツト１５の次の
Ｖ字状の溝１９ｂに移換える。このようにしてパ
レツト１５上のＶ字状の溝に順次被覆管１１を載
置し終つたら、被覆管用プツシヤ２６が作動せし
められ、各パツド２７を介して各被覆管１１が中
心合せ金具３０側に押圧され、各被覆管１１の開
口側先端部が中心合め金具３０の貫通孔３１内に
挿入押圧され、各被覆管１１が所定位置に保持さ
れる。なおこの場合、被覆管１１が中心合せ金具
３０に押圧され、パツド２７に所定圧以上の負荷
が加わると、パツド２７がスプリング２８に抗し
て後退し、それによつてリミツトスイツチ２９が
作動してそれ以上の被覆管用プツシヤ２６の移動
が止められる。

このようにて、被覆管ハンドリング部１００に
おいては、燃料ペレツトを装填すべき被覆管１１
の位置決めを自動的に行なうことができる。

なお、後述するように被覆管内への核燃料ペレ
ツトの装填後は、被覆管用プツシヤ２６に取付け
られている図示しないグリツパで端栓部を挾持
し、被覆管用プツシヤ２６を後退させることによ
り、管端部を中心合せ金具３０より引き出すこと
ができる。

ところで、上述のようにして各被覆管１１を載
置したパレツト１５と同一軸線上には、上記中心
合せ金具３００を挾んで整列Ｖトレイ３５が配列
されている。

一方、上記Ｖトレイ３５の一側にはこれと平行
に、複数個のスタツカ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，
３６ｄ，３６ｅが配列されており、各スタツカに
はそれぞれ種類が異なる核燃料ペレツトを積載し
たペレツト搬送トレイをその種類に応じて順次収
納するようにしてある。すなわち例えば、スタツ
カ３６ａには第２３図に示したA₁領域に装填す
べき核核燃料ペレツトを積載したペレツト搬送ト
レイを収納し、スタツカ３６ｂにはA₂領域に装
填すべき核燃料ペレツトを積載したペレツト搬送
用トレイを収納する。

また、上記各スタツカ３６ａ，３６ｂ，３６
ｃ，３６ｄ，３６ｅの列の前方には、その列に沿
つて所定のペレツト搬送用トレイ３７を搬送する
トレイコンベヤ４００が配設されており、そのト
レイコンベヤ４００の一端一側部には、前記壁列
Ｖトレイ３５の端部の燃料ペレツト移換え部３８
との間に、複数個のペレツト搬送トレイ３７を収
納可能な中間ストレージバツフア５００が配設さ
れ、さらに上記燃料ペレツト移換え部３８の上記
中間ストレージバツフア５００と反対側には、核
燃料ペレツトをペレツトハンドリング部２００に
移送し終えた空のペレツト搬送トレイを収納する
空トレイスタツカ６００が配設されている。

ところで、前記整列Ｖトレイ３５の表面には、
所定位置に位置せしめられた前記パレツト１５上
の各被覆管１１と同一線上に延びる複数のＶ字状
の溝４０が設けられており、また燃料ペレツト移
換え部３８の上方には、当該部に移送されたペレ
ツト搬送トレイに配列積載された各ペレツト列に
直交する方向に延び、各ペレツト列の端面に係合
し、所定列数のペレツト列を上記整列Ｖトレイ３
５上に押し出し移送するプツシヤ４１が設けられ
ている。

一方、整列Ｖトレイ３５の下方には、第７図に
示すように、その各Ｖ字状の溝４０内に突出して
その溝４０に沿つて移動するプツシヤ爪を有し、
上記整列Ｖトレイ３５の溝４０上に移送された核
燃料ペレツトを縦列方向に押圧し、整列Ｖトレイ
３５のペレツト列切出し部に移送するペレツトプ
ツシヤ装置４２、および整列Ｖトレイ３５に転送
された各ペレツト列から所定の長さのペレツト列
を切り出し成するペレツト列長さ形成機構４３が
配設されている。

ペレツトプツシヤ装置４２は、駆動機構４４に
よつて揺動駆動されるリンク機構４５によつて支
承され、そのリンク機構４５の揺動によつて上下
動するとともに、上記整列Ｖトレイ３５の長手方
向に沿つて延びる枠体４６を有し、その枠体４６
の長手方向前後両端部には、整列Ｖトレイ３５の
各溝４０に対応してそれぞれ複数個づつのプーリ
ー４７が設けられ、その各前後のプーリー４７間
にそれぞれベルト４８が巻装されている。上記各
ベルト４８には、上記各溝４０の底部にその溝４
０に沿つて形成された長孔４０ａを挿通して溝４
０内に突出し得るプツシヤ爪４９の下端が装着さ
れ、その各プツシヤ爪４９の一側に設けられた案
内輪５０がが枠体４６に設けられた案内杆５１に
転動可能に掛合され、前記ベルト４８の移動によ
つて上記プツシヤ爪４９が各溝４０に沿つて移動
することができるようにしてある（第８図）。ま
た、上記各ベルト４８を巻装するプーリー４７の
一方はそれぞれ駆動モータ５２によつて駆動され
るように構成してあり、その駆動モータ５２とプ
ーリー４７との間には、上記プーリー４７に所定
以上の負荷が加わつたときその連動が解放される
滑りクラツチ（図示せず）が介装してある。しか
して、上記各プツシヤ爪４９は、前記リンク機構
４５の揺動による枠体４６の上下によつて、前記
整列Ｖトレイ３５の各溝４０内に突出してその頂
端部が核燃料ペレツトＰの端部に係合する位置
と、その核燃料ペレツトの列との係合から解放さ
れる下方位置とをとることができる。

また、ペレツト列長さ形成機構４３は、基枠５
３に対してエアシリンダ５４によつて上下動可能
な基板５５を有し、その基板５５上には前記整列
Ｖトレイ３５の長手方向に対して平行にレール５
６が設けられ、そのレール５６上に適宜駆動機構
によりそのレール５６上を摺動し得るように機枠
５７が載置されている（第９図、第１０図）。

上記機枠５７の上部には、先端に前記整列Ｖト
レイ３５の各溝４０に形成された長孔４０ａを経
て各溝４０内にそれぞれ突出し得る列長さ形成爪
５８を設けた切出しバー５９が、上記機枠５７の
移動方向と同一方向に或程度フリクシヨンを有し
て摺動し得るように装着されている。上記列長さ
形成爪５８は、第９図に示すように各溝４０に対
して或程度一側に偏位して突出するようにしてあ
り、その列長さ形成爪５８が突出すると、第９図
に点線で示すように各溝４０内にある核燃料ペレ
ツトＰは溝４０の一側に移動せしめられるように
してある。また、上記切出しバー５９の後端には
下方に突出する爪６０が設けられており、機枠５
７に設置されたエアシリダ６１のピストン杆６２
の先端係止片６３が上記爪６０に係合可能として
あり、その係合によつて列長さ形成爪５８を後退
させることにより、その列長さ形成爪５８を所定
位置に設定してある位置決めバー６４に当接せし
め、その位置を決めることができるようにしてあ
る。

なお、第９図において符号６５は上記列長さ形
成爪５８が溝４０内に突出したとき横方向に移動
された核燃料ペレツトＰが列長さ形成爪５８の移
動につられてプツシヤ爪４９方向に移動すること
を防止するペレツト止めである。

さらに、前記整列Ｖトレイ３５の上方には、ス
トツパ装置７０が配設されている。

すなわち、上記整列Ｖトレイ３５の一側には、
第１１図および第１２図に示すように、案内杆７
１および送りねじ７２によつて上記整列Ｖトレイ
３５の長手方向に沿つて移動し得るストツパ位置
可変部材７３が配設されており、そのストツパ位
置可変部材７３の頂部には、エアシリンダ７４に
よつて上下動可能であり、かつ前記整列Ｖトレイ
３５の上方にその横断方向に延びるストツパ杆７
５が装着されている。

上記ストツパ杆７５には、その上下動によつて
前記列Ｖトレイ３５の各溝４０内に上方からそれ
ぞれ挿脱されるストツパ片７６が突設されてお
り、その下降位置において前記溝４０に整列保持
されている核燃料ペレツトＰの列の端部が当接し
その移動が停止せしめられる。また、上記ストツ
パ杆７５には上記ストツパ片７６に対応して逆Ｌ
字状の揺動部材７７が枢着されており、その揺動
部材７７の下端部には前記核燃料ペレツトＰの各
端部に当接し得る検出チツプ７７ａがそれぞれ設
けられ、その揺動部材７７はスプリング７８によ
つて上記検出チツプ７７ａがストツパ片７６の前
面から突出する方向に付勢せしめられている。さ
らに、上記ストツパ７５の上部には、前記揺動部
材７７が核燃料ペレツトＰによつて押圧されスプ
リング７８に抗して揺動したとき、その揺動を確
認し、前前記ペレツトプツシヤ装置４２における
プツシヤ爪４９の移動を停止せしめるフオトセン
サー７９が設けられている。

また、前記整列Ｖトレイ３５の上方には、各Ｖ
字状の溝４０上に整列されたペレツト列を、前記
パレツト１５上に配列された被覆管方向に押し出
しその被覆管内に装填する装填プツシヤ８０が設
けられている。

上記装填プツシヤ８０は、第１３図に示すよう
に、上記整列Ｖトレイ３５に沿つて案内杆８１お
よび送りねじ８２によつて整列Ｖトレイ３５に沿
つて移動せしめられる移動部材８３を有し、その
移動部材８３の上部には、上記整列Ｖトレイ３５
の上方にその横断方向に延びる装填プツシヤ保持
部材８４が、上下動可能に装着されている。

上記装填プツシヤ保持部材８４には、整列Ｖト
レイ３５に設けられたＶ字状の溝４０にそれぞれ
対応する複数のプツシヤ杆８５が、上記溝４０の
長手方向に前動可能に装着されており、各プツシ
ヤ杆８５は常時スプリング８６によつて装填方向
に付勢せしめられている。また、上記装填プツシ
ヤ保持部材８４の後側部には、全プツシヤ杆８５
がスプリング８６に抗して後退位置に移動したと
き、それを検出して移動部材８３の移動を停止せ
しめるセンサー８７が設けられている。

そこで、上述の如き装置において核燃料ペレツ
トの列を形成し、被覆管１１内に装填するには次
のようにして行なう。

すなわち、まず図示しない制御部に核燃料ペレ
ツトを装填する燃料棒の型の番号を入力すると、
その制御部は記憶されている燃料棒の型に対する
ペレツトの種類、領域長、スタツク長のテーブル
から所定のものを選び、所定のペレツトの種類を
スタツカに割当て、これをモニタ上に表示する。

したがつて、作業員は上記表示に基づいて所定
の核燃料ペレツトを積載したトレイを各スタツカ
３６ａ，３６ｂ，…に収納させる。すなわち、例
えば第２３図に示したようにA₁領域からA₅領域
の５つの領域に互いに種類が異なる核燃料ペレツ
トを装填する場合には、A₁領域に装填すべき核
燃料ペレツトをスタツカ３６ａに、A₂領域に装
填すべき核燃料ペレツトをスタツカ３６ｂにと順
次所定の核燃料ペレツトを対応するスタツカに収
納する。

そこで、まずA₁領域のペレツト列を形成する
には、第１図において、トレイコンベア４のキヤ
リヤにスタツカ３６ａに収納されている搬送用ト
レイ３７が引き出され、トレイコンベア４によつ
て中間ストレージバツフア５に送り込まれる。そ
して、そこから燃料移換え部３８に当該搬送用ト
レイが引き出される。

その後、上記搬送用トレイ上に配列積載されて
いる燃料ペレツトの列が整列Ｖトレイ３５の溝４
０にプツシヤ４１により押し出し移送される。

一方、これと並行して、ストツパ部材７０のス
トツパ位置可変部材７３の移動によつてストツパ
片７６がA₁領域の燃料ペレツトの列長さに対応
した所定位置に移動せしめられ、そのストツパ片
７６が整列Ｖトレイ３５の溝４０内に挿入され
る。

しかして、上記プツシヤ４１によつて核燃料ペ
レツト列が整列Ｖトレイ３５に押し出されると、
ペレツトプツシヤ装置４２の枠体４６がリンク機
構４５を介して上動せしめられ、プツシヤ爪４９
が整列Ｖトレイ３５の溝４０内に挿入され、ベル
ト４８によつて上記プツシヤ爪４９が前記ストツ
パ片７６に向つて移動せしめられ、そのプツシヤ
爪４９によつて核燃料ペレツト列が整列Ｖトレイ
３５の溝４０に沿つて、ストツパ片７６方向に移
動される。そして、上記プツシヤ爪４９が所定量
移動すると、上記ペレツトプツシヤ装置４２の枠
体４６が下動せしめられ、プツシヤ爪４９が初期
位置に移動されて、次のプツシヤ操作に備えられ
る。

このようにして、前記プツシヤ４１によつて整
列Ｖトレイ３５に押し出された核燃料ペレツト列
の先端が上記ストツパ片７６に当り、各ペレツト
間のギヤツプが無視し得る程小さくなり、その各
ペレツト列の長さが所定の公差を含む長さ以上に
なるまで、前記搬送用トレイから整列Ｖトレイ３
５への移送およびプツシヤ爪４９による移動が順
次行なわれる。すなわち、燃料移換え部３８に引
き出された搬送用トレイの燃料ペレツトが無くな
ると、その空になつた搬送用トレイは空トレイス
タツカ６に送られ、新しい搬送用トレイが中間ス
トレージバツフア５から送られ、燃料ペレツトの
整列Ｖトレイ３５への移換えが行なわれる。

そこで、ペレツト列の先端がストツパ片７６の
検出チツプ７７ａに当接し、その揺動部材７７を
スプリング７８に抗して揺動させ、全ての揺動部
材７７が揺動すると、それがフオトセンサー７９
によつて検出され、全てのプツシヤ爪４９の移動
が停止せしめられ、各ペレツト列は整列Ｖトレイ
３５の各溝４０上において、プツシヤ爪４９とス
トツパ片７６と間に挾持状態となる（第１４図）。
その間各プツシヤ爪４９はスリツプクラツチを介
して動力が伝達されているので、どれかのプツシ
ヤ爪４９がペレツト列を押し切つた状態でも他の
プツシヤ爪４９はその移動を続行することができ
る。

一方、ペレツト列長さ形成機構４３の列長さ形
成爪５８の先端縁５８ａは、ストツパ片７６から
形成しようとするペレツト列の所定長さから公差
を引いた長さすなわち許容最小長さに相当する位
置に設定されている。すなわち、機枠５７をレー
ル５６に沿つて所定位置に移動せしめた後、エア
シリンダ６１によつてその先端掛止片６３を切出
しバー５９の爪６０と掛合せしめて後方に引張
り、列長さ形成爪５８を後退させてその後端縁４
８ｂが位置決めバー６４に当接せしめられている
（第１０図）。

そこで、上述のようにペレツト列がストツパ片
７６とプツシヤ爪４９によつて挾持状態となる
と、エアシリンダ５４を介して列長さ形成爪５８
が整列Ｖトレイ３５の溝４０内に挿入される。し
かして、上記列長さ形成爪５８と当接する燃料ペ
レツトは第９図に点線で示すように斜め上方に押
上げられる（第１５図）。

その後、列長さ形成爪５８が装着されている機
枠５７が、公差範囲よりやや長い距離だけプツシ
ヤ爪４９の方向に移動される。このとき、上記列
長さ形成爪５８が設けられている切出しバー５９
は機枠５７に対してフリクシヨンを有して摺動し
得るようにしてあるため、列長さ形成爪５８の先
端縁は、第１６図に示すように、丁度公差範囲内
に存在するペレツト間の端面をひつかけた状態と
なる。ここで、切出しバー５９を保持するフリク
シヨンは列長さ形成爪５８をそれに乗つたペレツ
トと摺動しつつ送ることができる程度であつて、
プツシヤ爪４９に加わるブレーキ力より小さく設
定してある。

そこで、ペレツトプツシヤ装置４２の枠体４６
を下降させることによつてプツシヤ爪４９を整列
Ｖトレイ３５の溝４０から下方に移動させた後、
上記列長さ形成爪５８がさらにプツシヤ爪４９方
向に移動され、上記列長さ形成爪５８の先端縁５
８ａがひつかかつて燃料ペレツトよりプツシヤ爪
４９側にあるペレツト列がプツシヤ爪４９側に移
動される（第１７図）。この場合、列長さ形成爪
５８に乗つたペレツトは、第９図の点線で示した
ように中心からずれるため、上記列長さ形成爪５
８の移動時にペレツト止め６５に引掛かり、さら
にプツシヤ爪４９方向に移動してしまうことはな
い。

その後、プツシヤ４１が上方に保持された状態
で、第１７図に示されたように、列長さ形成爪５
８と対応する位置に移動された後、下降せしめら
れ、プツシヤ爪４９方向に移動され、前記列長さ
形成爪５８により或程度プツシヤ爪４９側に移送
されたペレツト列が余剰のペレツトとして搬送ト
レイに再収納される。

このようにしてA₁領域に装填すべき燃料ペレ
ツトの列が形成されると、ストツパ片７６がスト
ツパ位置可変部材７３の移動によつてA₁領域と
A₂領域の燃料ペレツトの列の和に対応する所定
位置に移動設定され、前述と同様にしてA₂領域
に装填される燃料ペレツトが搬送用トレイから整
列Ｖトレイ３５に移送され、A₁領域とA₂領域の
燃料ペレツトの列が形成される。

以後、同様にしてA₃領域、A₄領域、A₅領域の
燃料ペレツトの列が順次形成されると、ストツパ
片７６が上方に持ち上げられるとともに、装填プ
ツシヤ８０が上記燃料ペレツト列の後端部に移動
せしめられ、各プツシヤ杆８５の先端が各ペレツ
ト列の後端に当接せしめられ、上記装填プツシヤ
８０の移動によつて、各ペレツト列が前記パレツ
ト１５に配列された被覆管１１側に押され、その
被覆管１１内に挿入装填される。そして、各ペレ
ツト列が完全に挿入され、全プツシヤ杆８５の抵
抗が増大し、プツシヤ杆８５がスプリング８６に
抗して装填プツシヤ保持部材８４に対して相対的
に後退すると、センサー８７がこれを検出し、装
填プツシヤ８０のペレツト装填方向へ移動が停止
せしめられ、その後所定位置に後退せしめられ、
燃料ペレツト等に過大な負荷がかかつて燃料ペレ
ツトや装置が破損するようなことが防止される。

ところで、上述のようにして被覆管１１内への
核燃料ペレツトの装填が完了すると、中心合せ金
具３０の上部３０ａが開放された後、パレツト１
５をスタツクテーブル１２側に移動させて、その
上に支持されている１つの被覆管を操作杆２２の
上方位置に移動させ、操作杆２２の上動によつて
上記被覆管が第２のスタツクテーブル１４より上
方に持ち上げられる。そこで、アーム２４が下方
に傾動させることにより、上記被覆管１１が第２
のスタツクテーブル１４上に移される。その後パ
レツト１５が１ピツチだけスタツクテーブル１２
側に移動され、同様にして次の被覆管の第２のス
タツクテーブル１４への移送が行なわれ、順次燃
料ペレツトの挿入が終えた被覆管は第２のスタツ
クテーブル上に載置される。

また、第２４図のように構成のペレツト列を形
成する場合には、１領域のペレツト列を形成し終
る毎に、ストツパ片７６を上昇させて切り出し位
置まで移動させ、そのストツパ片７６により列形
成済のペレツト列をそのストツパ片７６より被覆
管側になるように移動させることによつて、各領
域のペレツト列の長さをそれぞぞれ所定の長さに
することができる。そして、最後のA₅領域の列
形成を行なうときだけ、前述の全体の領域の燃料
ペレツトの列の形成方法をとればよい。

なお、燃料ペレツトの各領域の長さを測定する
必要がある場合には、第１８図に示すように、列
長さ形成爪５８の後端縁５８ｂと機枠５７との相
対距離を測定する測長器９０を設け、列長さ形成
後、列長さ形成爪５８を上昇位置のまま、機枠５
７を原点位置に戻すと、各列長さ形成爪５８の後
端縁が各ペレツト列の端部に接することになる。
ところが、機枠５７の原点位置とストツパ片間と
の距離は知られているので、これと各列毎の測長
器９０の測定結果から各列の長さを算出すること
ができる。

また、第１９図および第２０図は、例えば搬送
トレイ上に20列のペレツト列がほぼ均一の長さに
配列されて供給され、それから整列Ｖトレイ３５
の４本の溝４０に移し換える手段を示す図であつ
て、上記４本の溝４０は搬送トレイ上のペレツト
列と軸方向位置が４列おきに一致するように配置
されている。またプツシヤ４１は搬送トレイ上の
ペレツト列の内、４本の溝４０の位置に並んだペ
レツト列のみを排出するように構成されている。
そこで、第１９図のように搬送トレイ上全列にペ
レツトが載つている場合には、図において左端の
ペレツト列と４列おきのペレツト列がまず排出さ
れ、次に第２０図のように搬送トレイの位置が１
ピツチずらされ、同様にして４列おきのペレツト
列が排出される。

搬送トレイ上にペレツトが載つている場合には
中間バツフアに再び収納するが、図示しない制御
部には、中間バツフア収納トレイ各々がどの列ま
で使用されているか記憶されるようになつてお
り、次に使用する場合は搬送トレイは排出位置に
て、ペレツトが存在する列が溝４０の位置に並ぶ
よう位置決めされる。

以上、溝が４列、搬送トレイ上のペレツト列が
20列について述べたが溝４０が20列としてもよい
し、溝４０が１列だけであつてもよい。搬送トレ
イ上のペレツト列を割つて割切れる数の溝４０を
配置するようにすれば、溝４０と搬送トレイのペ
レツト列の数は以上述べた数以外でも適用でき
る。

また、ストツパは任意の位置に移動し得るもの
でなく、固定した所定位置に複数個設け、それを
選択的に使用するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明においては、被覆
管内に燃料棒１本当り１種類または多種類の燃料
ペレツトをそれぞれ所定の長さ装填するための核
燃料ペレツト装填装置において、１本の被覆管或
は互いに並列状態に複数本の被覆管を保持する被
覆管保持装置と、その被覆管本数に対応する数の
核燃料ペレツトの列をその軸線方向のみ移動可能
に保持し、上記被覆管の列と同一軸線上に配列さ
れたＶ溝を有する整列Ｖトレイと、上記各Ｖ溝内
に挿脱され、核燃料ペレツトの列の軸線方向の移
動を制限するストツパと、核燃料ペレツトがその
種類毎に配列載置され、上記整列Ｖトレイの端部
まで選択的に移動せしめられるペレツト搬送トレ
イと、そのペレツト搬送トレイから整列Ｖトレイ
に押出し転送され、先端がストツパに押接された
核燃料ペレツトの列から所定長さのペレツト列を
切出し形成するペレツト列長さ形成装置と、上記
ペレツト列長さ形成装置によつて形成されたペレ
ツト列を被覆管保持装置に並列保持されている被
覆管内に挿入する装填プツシヤ装置とを設けたの
で、燃料棒の被覆管内の各領域に装填される核燃
料ペレツトの列の列長さをそれぞれ自動的に形成
し、その所定の列長さに形成されたペレツト列を
被覆管内に自動的に挿入装填することができ、従
来の手作業をほぼ全工程にわたつて自動化でき、
作業効率を大きく向上できる。しかも、各領域毎
の異種類ペレツトの混入を完全に防止できるとと
もに、各領域のペレツト列長さ形成機構によつ
て、確実に列長さを公差内に収めることができ、
燃料棒としての品質の保持も確実に行なうことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の核燃料ペレツト装填装置の平
面図、第２図は第１図の−線に沿う側面図、
第３図は被覆管ハンドリング部の斜視図、第４図
は被覆管ハンドリング部の被覆管取扱部の拡大側
面図、第５図は被覆管プツシヤ部および中心合せ
金具部の正面図、第６図は第１図の−線に沿
う側面図、第７図はペレツトハンドリング部の斜
視図、第８図は第７図の−線に沿う断面図、
第９図は第８図の−線に沿う断面図、第１０
図は列長さ形成装置の正面図、第１１図はストツ
パ装置の正面図、第１２図は第７図のXII−XII線に
沿う断面図、第１３図は装填プツシヤ装置の斜視
図、第１４図乃至第１７図は列長さ形成装置の作
動説明図、第１８図は列長さ形成装置の他の実施
例を示す正面図、第１９図および第２０図は整列
Ｖトレイへの燃料ペレツトの移送を行なうプツシ
ヤの他の実施例を示す図、第２１図は一般的な燃
料棒の縦断側面図、第２２図は燃料領域とプレナ
ム部との関係説明図、第２３図および第２４図は
それぞれ燃料領域が複数領域からなる場合におけ
る各領域の長さ規定方法の説明図、第２５図は従
来のペレツト装填装置の概略説明図である。１００……被覆管ハンドリング部、２００……
ペレツトハンドリング部、３００……スタツカ一
群、４００……トレイコンベヤ、５０……中間ス
トレージバツフア、６００……空トレイスタツ
カ、１１……被覆管、１２……スタツクテーブ
ル、１５……パレツト、２２……操作杆、２６…
…被覆管プツシヤ、３０……中心合せ金具、３５
……整列Ｖトレイ、３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３
６ｄ，３６ｅ……スタツカ、３７……搬送用トレ
イ、３８……燃料ペレツト移換え部、４０……
溝、４１……プツシヤ、４２……ペレツトプツシ
ヤ装置、４３……ペレツト列長さ形成装置、４９
……プツシヤ爪、５７……機枠、５８……列長さ
形成爪、７０……ストツパ装置、７６……ストツ
パ片、８０……装填プツシヤ、８５……プツシヤ
杆、Ｐ……核燃料ペレツト。

Claims

【特許請求の範囲】１被覆管内に燃料棒１本当り１種類または多種
類の核燃料ペレツトをそれぞれ所定の長さ装填す
るための核燃料ペレツト装填装置において、互い
に並列状態に複数本の被覆管を保持する被覆管保
持装置と、その被覆管の本数に対応する数の核燃
料ペレツトの列をその軸線方向のみ移動可能に保
持し、上記被覆管の列と同一軸線上に配列された
Ｖ溝を有する整列Ｖトレイと、上記各Ｖ溝内の所
定位置に挿脱され核燃料ペレツトの列の軸線方向
の移動を制限するストツパと、核燃料ペレツトが
その種類毎に配列載置され、上記整列Ｖトレイの
端部まで選択的に移動せしめられるペレツト搬送
トレイと、上記所定位置に設定されたストツパ位
置から、切出すべきペレツト列の所定長さから公
差分を引いた最小長さに等しい距離だけ離れた位
置に先端縁が位置するように、前記整列Ｖトレイ
のＶ溝内に挿入され、そのペレツト搬送トレイか
ら整列Ｖトレイに押出し転送され先端がストツパ
に押接された核燃料ペレツトの列から所定長さの
ペレツト列を切出す長さ形成爪を有し、その長さ
形成爪のストツパと反対側への移動およびプツシ
ヤの移動によつて後端側の余剰ペレツトをペレツ
ト搬送トレイ側に押戻すペレツト列長さ形成装置
と、上記ペレツト列長さ形成装置によつて形成さ
れたペレツト列を被覆管保持装置に並列保持され
ている被覆管内に挿入する装填プツシヤ装置とを
有することを特徴とする、核燃料ペレツト装填装
置。２核燃料ペレツト列の軸線方向の移動を制限す
るストツパは所定位置に複数個設けられているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の核燃
料ペレツト装填装置。３ストツパは整列Ｖトレイの各Ｖ溝に沿つて軸
線方向に移動調節可能であることを特徴とする、
特許請求の範囲第１項記載の核燃料ペレツト装填
装置。４ペレツト搬送トレイに配列された核燃料ペレ
ツトを全列同時に整列Ｖトレイに転送し、同時に
列長さ形成および各被覆管への挿入を行なうよう
にしたことを特徴とする、特許請求の範囲第１項
記載の核燃料ペレツト装填装置。５ペレツト搬送トレイに配列された核燃料ペレ
ツトの列を整列Ｖトレイ上に転送する排出プツシ
ヤが、上記燃料ペレツト列の少なくとも一列おき
の複数列を同時に転送し得るように構成されてい
ることを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載
の核燃料ペレツト装填装置。