JPS623695A

JPS623695A - 核燃料ペレツト装填装置

Info

Publication number: JPS623695A
Application number: JP60142221A
Authority: JP
Inventors: 信宇高; 賢治梅津; 隆関根; 達茂吉田
Original assignee: NUCLEAR FUEL CO Ltd
Current assignee: NUCLEAR FUEL CO Ltd
Priority date: 1985-06-28
Filing date: 1985-06-28
Publication date: 1987-01-09
Also published as: JPH0262198B2

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】〔発明の技術分野）本発明は、所定ｍの核燃料ペレットを燃料棒被覆管内に
装填づるための核燃料ペレット装填装置に関する。

〔発明の技術的背日およびその問題点〕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
軸方向に複数の領域に区分し、各領域毎に異なったＵ２
３５”縮度の核燃料ペレットを被覆管内に装填づるよう
にしたものがある。また、同様の目的で、可燃性吸収材
の濃度の異なったペレットを領域毎に装−填するように
したものもある。一方、ＰＷＲ燃料棒については、ＢＷ
Ｒ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ット部と燃料
部の領域に区分してペレッ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、装填するペレット列全長についても、
例えばＢＷＲについてだけみても、原子炉の型によって
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Ｂ
ＷＲ用の燃料棒のみを生産する場合でも、まず原子炉の
型によって装填するペレット列全長が異なり、燃料棒の
種類によって軸方向の領域設計が異なり、さらに領域毎
に装填するペレットの種類が異なることになる。しかも
、このように全長、領域長さ、ペレットの種類が燃料棒
の種類によってまちまちとなっているものについて、は
ぼ同一形状のペレットを間違いなく装填覆る必要がある
。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デンレス［１の被覆管１内に、二
酸化ウランＵＯ２などのペレット２を所定数装填し、一
端からばね３によってペレット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、ペレット２が装填される領域ＡとペレットがＢ
　ｂｘされないブレナム部Ｂの２つの領域が形成されて
おり、上記ブレナム部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
ット２が装填される領ＭＡの長さも決定される。

ところで、上述のように核燃料ペレットを軸線方向に順
に並べて所定長さの列を得るためには、一般に、複数の
核燃料ペレットの各々の長さを計測し、その積算により
所定の列艮ざに形成する方法、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ぎ、
そのケガニレ線を目標による手作業によって所定の列長
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ットの長さを計測し
畏ざを形成するには、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、ペレット装填領域内がペレットの種類によって複
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ρ　、Ａ１領域
とＡ２＃Ｉ域を加えた長さｆＪ２、Ａ１領域、Ａ２領域
およびＡ３領域を加えた長さｆＪ３、Ａ１領域、Ａ２領
域、Ａ３領域およびＡ４領域を加えた長ざｇ　、および
ブレナム部Ｂの艮ざＬ２を規定する方法と、第２４図に
示すように、八　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領域についてのみへ１領
域からＡ５領域までの合計長さすなわちペレットが装填
されている領域Ａの長さＬｌにより規定する方法とがあ
る。そして、前記番頭ＶＡＡ１〜Ａ４の長さ、および領
ＶｔＡの長さ等のそれぞれの公差が、ペレット１個の長
さより若干長く設定され、１個のペレットを列中に加え
るか加えないかによって長さを公差内におさえることが
できるようになっている。

ところで、４領域の設計の燃料棒に対してペレットを装
ｊＸｆＸｙ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ット２ａ、　２ｂ。

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ａ、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
ットを順次整列■トレイ８に並べ、その後それらのペレ
ット列を被覆管１内に装填することが行なわれている。

しかしながら、被覆管内へのペレット装填作業を上述の
ような手作業によって行なう場合、同様の形状をしたペ
レットおよびペレッ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ットを領域ごとに長
さを確認しながら、ペレッ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１”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、ペレット搬送トレイから
燃料棒被覆管内の各領域に装填されるべき核燃料ペレッ
トの所定長さの列を自動的に形成し、確実に所定領域に
所定の核燃料ペレットを自動的に装填することができる
ようにした、核燃料ベレッ１−の装填装置を得ることを
目的とづる。

〔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
の核燃料ペレットをそれぞれ所定の長さ装填するための
核燃料ペレッ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づ−る数の核燃料ペレッ
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■溝内に挿脱され、核燃料ペレットの列
の軸線方向の移動を制限するストッパと、核燃料ペレッ
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ット搬送トレイ
と、そのペレット搬送トレイから整列■トレイに押出し
転送され、先端がストッパに押接された核燃料ペレット
の列から所定長さのペレット列を切出し形成す°るペレ
ット列長さ形成装置と、上記ペレット列長さ形成装置に
よって形成されたペレッ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ブツシャ装置とを有す
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ッ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
ペレットの装填が終了した被覆管をスタックする被覆管
ハンドリング部１００と、核燃料ペレットの列を形成し
、その燃料ペレット列を被覆管内に挿入するペレットハ
ンドリング部２００と、核燃料ベレツ１〜を配列載置し
たペレット搬送トレイを収納するスタッカ一群３００と
、そのスタッカ一群３００から所定のペレット搬送トレ
イを取出し搬送するトレイコンベヤ４００と、複数個の
ペレット搬送トレイを収納可能な中間ストレージバッフ
ァ５００と、燃料ペレットをペレットハンドリング部２
００に移送し終えた空のペレット搬送トレイを収納する
空トレイスタッカ６００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
載置するスタックテーブル１２が設けられている。上記
スタックデープル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１
２ａによって構成されており、そのスタックテーブル１
２の下方には、上記スタックテーブル１２の傾斜方向と
反対方向に傾斜する、核燃料ペレット挿入後の被覆管１
３を載置する第２のスタックテーブル１４が配設されて
いる。

上記スタックテーブル１２の傾斜下降端側には、その端
縁に沿って延びるとともにその軸線方向に直交する方向
にピッチ送り可能なパレット１５が設（プられている。

すなわち、上記パレット１５の下部に設けられた雌ねじ
部１５ａがモータ１６によっ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Ｉ４１７の回動によっ
てパレット１５が前後方向ザなわちスタックテーブル１
２【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、さらにそのパレット１
５の表面には、複数本の被覆管１１をパレット１５の長
手方向と平行に配列し得るようにＶ字状の溝１９ａ、１
９ｂ、１９ｃ・・・が設けられている。

一方、上記パレット１５の下方には、七−タ２０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、パレット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
はパレット１５に形成された開口部１５ａを経て、それ
ぞれ前記スタックテーブル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（スタックテーブル１２から離間する方向）に移
動した俊下降するようにしである。また操作杆２２の頂
端部には、駆動機構２３によっ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であ
る。

また、前記パレット１５の一端部側には、第１図および
第３図に示すように、そのパレット１５の長手方向に移
動可能な被覆管用ブツシャ２６が配設されている。上記
被覆管用ブツシャ２６には、第５図に示すように、前記
パレット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バッド２７が設けら
れており、そのパッド２７はスプリング２８によって突
出方向に付勢されている。さらに、上記被覆管用ブツシ
ャ２６には、上記パッド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、そのバッド
２７によって作動し、被覆管用ブツシャ２６の前進を止
めるリミットスイッチ２９が設けられている。

他方、前記パレット１５の他端部側には、そのパレット
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３０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、ざらに上記貫通
孔３１の中心線を含む平面によって上下に２分割され、
その上部３０ａが開閉可能としである。

しかして、各操作杆２２を上昇させることによリ、その
操作杆２２の頂面とアーム２４によって形成されたＶ字
状凹部２５に、前記スタックテーブル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
レット１５の７字状の溝１９ａに移換えられる。そこで
、上記パレット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って、次の
被覆管１１をパレット１５の次のＶ字状の溝１９ｂに移
換える。このようにしてパレット１５上の各Ｖ字状の溝
に順次被覆管１１を載置し終ったら、被覆管用ブツシャ
２６が作動せしめられ、各パッド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せ金具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、
パッド２７に所定圧以上の負荷が加わると、パッド２７
がスプリング２８に抗して後退し、それによってリミッ
トスイッチ２つが作動してそれ以上の被覆管用ブツシャ
２６の移動が止められる。

このようにして、被覆管ハンドリング部１００において
は、燃料ペレッ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ットの装
填後は、被覆管用ブツシャ２６に取付けられている図示
しないグリッパで端栓部を挟持し、被ｒｉｌ管用ブツシ
ャ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
レット１５と同一軸線上には、上記中心合せ金具３０を
挟んで整列Ｖトレイ３５が配列されている。

一方、上記■トレイ３５の一側にはこれと平行に、複数
個のスタッカ３６ａ、３６ｂ、３６ｃ。

３６ｄ、３６ｅが配列されており、各スタッカにはそれ
ぞれ種類が異なる核燃料ペレットを積載したペレット搬
送トレイをその種類に応じて順次収納するようにしであ
る。すなわち例えば、スタッカ３６ａには第２３図に示
したＡ１領域に装填すべき核燃料ペレットを積１戒した
ペレット搬送トレイを収納し、スタッカ３６ｂにはＡ２
領域に装填づべき核燃料ペレットを積載したペレット搬
送用トレイを収納する。

また、上記各スタッカ３６ａ、３６ｂ、３６ｃ。

３６ｄ、３６ｅの列の前方には、その列に沿って所定の
ペレット搬送用トレイ３７を搬送するトレイコンベヤ４
００が配設されており、そのトレイコンベＸ７４００の
一端一側部には、前記整列■トレイ３５の端部の燃料ペ
レット移換え部３８との間に、複数個のペレット搬送ト
レイ３７を収納可能な中間ストレージバッファ５００が
配設され、さらに上記燃料ペレット移換え部３８の上記
中間ストレージバッファ５００と反対側には、核燃料ペ
レットをペレットハンドリング部２００に移送し終えた
空のペレット搬送トレイを収納する空トレイスタッカ６
００が配設されている。

ところで、前記整列■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ット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、また燃料ペレット移換え部３８の上方には、当該
部に移送されたペレット搬送ｌ−レイに配列積載された
各ペレット列に直交する方向に延び、各ペレット列の端
面に係合し、所定列数のペレット列を上記整列Ｖトレイ
３５上に押し出し移送するブツシャ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
って移動するブツシャ爪を有し、上記整列■トレイ３５
の溝４０上に移送された核燃料ペレットを縦列方向に押
圧し、整列ｖトレイ３５のペレット列切出し部に移送す
るペレットブツシャ装置４２、および整列Ｖトレイ３５
に転送された各ペレット列から所定の長さのペレット列
を切り出し形成するペレット列長さ形成機構４３が配設
されている。

ペレットブツシャ装置４２は、駆動機構４４によって揺
動駆動されるリンク機構４５によって支承され、そのリ
ンク機構４５の揺動によって上下動するとともに、上記
整列■トレイ３５の長手方向に沿って延びる枠体４６を
右し、その枠体４６の長手方向前後両端部には、整列Ｖ
トレイ３５の台溝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の底部にその満４０に沿って形
成された長孔４０ａを挿通して溝４０内に突出し得るプ
ツシＶ爪４９の下端が装着され、その各ブツシャ爪４９
の一側に設けられた案内輪５０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
動によって上記ブツシャ爪４９が台溝４０に沿って移動
することができるようにしである（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によっ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ったときその連
動が解放される滑りクラッチ（図示せず）が介装しであ
る。しかして、上記各ブツシャ爪４９は、前記リンク機
構４５の揺動による枠体４６の上下によって、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
料ペレットＰの端部に係合する位置と、その核燃料ペレ
ッ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、ペレット列長ざ形成機構４３は、基枠５３に対し
てエアシリンダ５４によっ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■トレイ３５の長手方
向に対して平行にレール５６が設けられ、そのレール５
６上に適宜駆動１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
の台溝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型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成程度
フリクションを有して摺動し得るように装着されている
。上記列長さ形成型５８は、第９図に示すように台溝４
０に対して成程度−側に偏位して突出するようにしてあ
り、その列長さ形成型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ットＰは満４
０の一側に移動せしめられるようにしである。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５７に設置されたエアシリンダ６１
のピストン杆６２の先端係止片６３が上記風６０に係合
可能としてあり、その係合によって列長さ形成型５８を
後退させることにより、その列長さ形成型５８を所定位
置に設定しである位置決めバー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である。

なお、第９図において符号６５は上記列長さ形成型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
レットＰが列長さ形成型５８の移動につられてブツシャ
爪４９方向に移動することを防止するペレット止めであ
る。

さらに、前記整列ｖトレイ３５の上方には、ストッパ装
置７０が配設されている。

すなわら、上記整列■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７１および送りね
じ７２によって上記整列■トレイ３５の長手方向に沿っ
て移動し得るストッパ位置可変部材７３が配設されてお
り、そのストッパ位置可変部材７３の頂部には、エアシ
リンダ７４によって上下動可能であり、かつ前記整列■
トレイ３５の上方にその横断方向に延びるストッパ杆７
５が装着されている。

上記ス１−ツバ杆７５には、その上下動によって前記整
列■トレイ３５の各満４０内に上方からそれぞれ挿脱さ
れるストッパ片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ット
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、上記ストッパ杆７５には上記ストッパ片７６に対応
して逆り字状の揺動部材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ットＰの各端部
に当接し得る検出チップ７７ａがそれぞれ設けられ、そ
の揺動部材７７はスプリング７８によって上記検出チッ
プ７７ａがストッパ片７６の前面から突出する方向にイ
」勢せしめられている。さらに、上記ストッパ７５の上
部には、前記ｎ動部月７７が核燃料ペレットＰによって
押圧されスプリング７８に抗し“Ｃ揺動じたとき、その
揺動を確認し、前記ペレットブツシャ装置４２にお【ノ
るブツシャ爪４９の移動を停止せしめるフォトセンサー
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ット列を、前記パレット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
でる装填ブツシャ８０が設けられている。

上記装填プツシｌ７８０は、第１３図に示すように、上
記整列ｖトレイ３５に沿って案内杆８１および送りねじ
８２によって整列Ｖトレイ３５に沿って移動せしめられ
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
填ブツシャ保持部材８４が、上下動可能に装着されてい
る。

上記装填ブツシャ保持部材８４．には、整列Ｖトレイ３
５に設けられたＶ字状の溝４０にそれぞれ対応する複数
のブツシャ杆８５が、上記１４０の長手方向に前後動可
能に装着されており、各ブツシャ杆８５は常時スプリン
グ８６によって装填方向に付勢せしめられている。また
、上記装填ブツシャ保持部材８４の後側部には、全ブツ
シャ杆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ーットの列
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ットを装
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ットの種類、領域
長、スタック長のテーブルから所定のものを選び、所定
のペレットの種類をスタッカに割当て、これをモニタ上
に表示する。

したがって、作業員は上記表示に基づいて所定の核燃料
ペレットを積載したトレイを各スタッカ３６ａ、３６ｂ
、・・・に収納させる。ずなわら、例えば第２３図に示
したように八　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ットを装填する場合には、Ａ１
領域に装填すべき核燃料ペレットをスタッカ３６ａに、
Ａ２領域に装填Ｊべき核燃料ベレッ１−をスタッカ３６
ｂにと順次所定の核燃料ペレットを対応するスタッカに
収納する。

そこで、まずＡ１領域のペレット列を形成するには、第
１図において、トレイコンベア４のキー！リヤにスタッ
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によって中間ス］・レージバッ
ファ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
ペレットの列が整列Ｖ］−レイ３５の溝４０にブツシャ
４１により押し出し移送される。

一方、これと並行して、ストッパ部材７０のストッパ位
置可変部材７３の移動によってストッパ片７６がＡ１領
域の燃料ペレットの列長さに対応した所定位置に移動せ
しめられ、そのストッパ片７６が整列■トレイ３５の溝
４０内に挿入される。

しかして、上記ブツシャ４１によって核燃料ペレット列
が整列ｖトレイ３５に押し出されると、ペレットブツシ
ャ装置４２の枠体４６がリンク機構４５を介して上動せ
しめられ、ブツシャ爪４９が整列Ｖトレイ３５の溝４０
内に挿入され、ベルト４８によって上記ブツシャ爪４９
が前記ス１ヘツバ片７６に向って移動せしめられ、その
ブツシャ爪４９によって核燃料ペレット列が整列ｖトレ
イ３５の溝４０に治って、ストッパ片７６方向に移動さ
れる。そして、上記ブツシャ爪４９が所定分移動すると
、上記ペレットブツシャ装置４２の枠体４６が下動せし
められ、プツシｔ７爪４９が初期位置に移動されて、次
のブツシュ操作に備えられる。

このようにして、前記ブツシャ４１によって整列ｖトレ
イ３５に押し出された核燃料ペレット列の先端が上記ス
トッパ片７６に当り、各ペレット間のギャップが無視し
得る程小さくなり、その各ペレッ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３５への移送およびブツシャ爪４９による移
動が順次行なわれる。づなわち、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ットが無くなると、
その空になった搬送用トレイは空トレイスタッカ６に送
られ、新らしい搬送用トレイが中間ス１−レージバッフ
ァ５から送られ、燃料ペレットの整列■トレイ３５への
移換えが行なわれる。

そこで、ペレット列の先端がストッパ片７６の検出チッ
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、
それがフィトセンサー７９によって検出され、全てのブ
ツシャ爪４つの移動が停止せしめられ、各ペレット列は
整列Ｖトレイ３５の各溝４０上において、ブツシャ爪４
９とストッパ片７６との間に挟持状態となる（第１４図
）。その間各ブツシャ爪４９はスリップクラッチを介し
て動力が伝達されているので、どれかのブツシャ爪４９
がペレット列を押し切った状態でも他のブツシャ爪４９
はその移動を続行することができる。

一方、ペレット列長さ形成機構４３の同長さ形成型５８
の先端縁５８ａは、ストッパ片７６から形成しようとす
るペレッ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に沿って所定位置に移動せし
めた後、エアシリンダ６１によってその先端掛止片６３
を切孔しバー５９の爪６０と掛合せしめて後方に引張り
、同長さ形成型５８を後退させてその後端縁４８ｂ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、上述のようにペレット列がストッパ片７６とブ
ツシャ爪４９とによって挟持状態となると、エアシリン
ダ５４を介して同長さ形成型５８が整列ｖトレイ３５の
満４０内に挿入される。しかして、上記同長さ形成型５
８と当接する燃料ペレットは第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、同長さ形成型５８が装着されている機枠５７が
、公差範囲よりやや良い距離だけブツシャ爪４９の方向
に移動される。このとき、上記同長さ形成型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
ョンを有して１習動し得るようにしであるため、同長さ
形成型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ット間の端面をひっかけた状態
となる。ここで、切出しバー５９を保持するフリクショ
ンは同長さ形成型５８をそれに乗ったペレットと唐動し
つつ送ることができる程度であって、ブツシャ爪４９に
加わるブレーキ力より小さく設定しである。

そこで、ペレットブツシャ装置４２の枠体４６を下降さ
せることによってブツシャ爪４つを整列■トレイ３５の
溝４０から下方に移動させた後、上記同長さ形成型５８
がさらにブツシャ爪４９方向に移動され、上記同長さ形
成型５８の先端縁５８ａがひっかかっている燃料ペレッ
トよりブツシャ爪４９側にあるペレット列がプツシ１！
爪４つ側に移動される（第１７図）。この場合、同長さ
形成型５８に乗ったペレットは、第９図の点線で示した
ように中心からずれるため、上記同長さ形成型５８の移
動時にペレット止め６５に引掛かり、さらにブツシャ爪
４９方向に移動してしまうことはない。

その後、ブツシャ４１が上方に保持された状態で、第１
７図に示されたように、同長さ形成型５８と対応する位
置に移動された後、下ｒＩｆセしめられ、ブツシャ爪４
９方向に移動され、前記同長さ形成型５８により成程度
プツシｐ爪４つ側に移送されたペレット列が余剰のペレ
ッ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ットの列
が形成されると、ストッパ片７６はストツバ位置可変部
材７３の移動によってＡ１領域とＡ２領域の燃料ペレッ
トの列の和に対応する所定位置に移動設定され、萌述と
同様にしてＡ２領域に゛装填される燃料ペレットが搬送
用トレイから整列ｖトレイ３５に移送♂、れ、Ａ１領域
とＡ２領域の燃料ベレッ１〜の列が形成される。

以後、同様にしてＡ　領域、Ａ　領域、Δ５領域の燃料
ペレットの列が順次形成されると、ストッパ片７６が上
方に持ち上げられるとともに、装填ブツシャ８０が上記
燃料ペレット列の後端部に移動せしめられ、各ブツシャ
杆８５の先端が各ペレット列の後端に当接せしめられ、
上記装填ブツシャ８０の移動によって、各ペレット列が
前記パレット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、各ペレッ
ト列が完全に挿入され、全プツシ鬼・杆８５の抵抗が増
大し、プツシ１１杆８５がスプリング８６に抗して装填
ブツシャ保持部材８４に対して相対的にＩｌｊると、セ
ンサー８７がこれを検出し、装填ブツシャ８０のペレッ
ト装填方向への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、燃料ペレット等に過大な負荷がかか
って燃料ペレッ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
レットの装填が完了すると、中心合せ金具３０の上部３
０ａが開放された後、パレット１５をスタックテーブル
１２側に移動さ才て、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
上動によって上記被覆管が第２のスタックテーブル１４
より上方に持ち上げられる。そこで、アーム２４が下方
に傾動さへることにより、上記被覆管１１が第２のスタ
ックテーブル１４上に移される。その−後パレット１５
が１ピツチだけスタックテーブル１２側に移動され、同
様にして次の被覆管の第２のスタックテーブル１４への
移送が行なわれ、順次燃料ペレットの挿入が終えた被覆
管は第２のスタックテーブル上に載置される。

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

なお、燃料ペレッ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、列置さ形成型５８
の後端縁５８ｂと機枠５７との相対距離を測定（る測長
器９０を設け、列置さ形成後、列置さ形成型５８を上界
位置のまま、機枠５７を原点位置に戻すと、各列置さ形
成型５８の後端縁が各ペレット列の端部に接することに
なる。

ところが、機枠５７の原点位置とストッパ片間との距離
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、処理能力の必要性が余り高くない場合には、１本
のＶ溝を有する整列■トレイを使用し、１本毎に処理し
てもよい。ざらに中間ストレージバッファの各段に搬送
用トレイを手動により収納するようにしてもよい。

また、第１９図および第２０図は、例えば搬送トレイ上
に２０列のペレッ［−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■トレイ３５の４本の満４０に
移し換える手段を示す図であって、上記４本の溝４０は
搬送トレイ上のペレット列と軸方向位置が４列おぎに一
致するように配置されている。またブツシャ４１は搬送
トレイ上のペレット列の内、４本の溝４０の位置に並ん
だペレット列のみを排出するように構成されている。そ
こで、ｇ５１９図のように搬送トレイ上全列にペレット
が載っている場合には、図において左端のペレット列と
４列おきのペレッ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列おきのペレット列が排出される。

搬送トレイ上にペレットが載っている場合には中間バッ
ファに再び収納するが、図示しない制御部には、中間バ
ッファ収納トレイ各々がどの列まで使用されているか記
憶されるようになっており、次に使用する場合は搬送ト
レイは排出位置にて、ペレッ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ット列が２０列に
ついて述べたが溝４０が２０列としてもよいし、満４０
が１列だけであってもよい。搬送トレイ上のペレット列
を割って割切れる数の溝４０を配置するようにすれば、
溝４０と搬送ｉ〜レイのペレット列の数は以上述べた数
似外でも適用できる。

また、ストッ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復数個設け、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ットをそれ
ぞれ所定の長さ装填するための核燃料ペレット装填装置
において、１木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ッ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■溝を右づる整列■トレイと、上記各Ｖ溝内に挿
脱され、核燃料ペレットの列の軸線方向の移動を制限す
るストッパと、核燃料ベレッ１〜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
められるペレット搬送トレイと、そのペレット搬送トレ
イから整列■トレイに押出し転送され、先端がストッパ
に押接された核燃料ペレットの列から所定長さのペレッ
ト−列を切出し形成するペレット列長さ形成装置と、上
記ペレット列長さ形成装置によって形成されたペレット
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
入する装填ブツシャ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ットの列の列長さ
をそれぞれ自動的に形成し、その所定の列長さに形成さ
れたペレッ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って自動化で
き、作業効率を大きく向上できる。しか５、各領域毎の
異種類ペレットの混入を完全に防止できるとともに、各
領域のペレット列長さ形成機構によって、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ット装填装置の平面図、第
２図は第１図の］Ｉ−ＩＩ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７
７９１７部および中心合せ金具部の正面図、第６図は第
１図のＶＩ−ＶＩ線に沿う側面図、第７図はベーン１−
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ｒχ−■線に沿う断面図
、第１０図は列長ざ形成装置の正面図、第１１図はスト
ッパ装置の正面図、第１２図は第７図のｘ■−ｘ■線に
沿う断面図、第１３図は装填ブツシャ装はの斜視図、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ット
の移送を行なうブツシャ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
とブ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図は従来のベレッ
１〜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
レットハンドリング部、３００・・・スタッカ一群、４
００・・・トレイコンベヤ、５００・・・中間ス］〜レ
ージバッファ、６００・・・空トレイスタッカ、１１・
・・被覆管、１２・・・スタックデープル、１５・・・
パレット、２２・・・操作杆、２６・・・被覆管ブツシ
ャ、３０・・・中心合せ金具、３５・・・整列ｖトレイ
、３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ、３６ｅ−・・スタ
ッカ、３７・・・搬送用トレイ、３８・・・燃料ベレッ］へ移換え部、４０・・・溝、４
１・・・ブツシャ、４２・・・ペレットブツシャＢＵ、
４３・・・ペレット列長さ形成装置、４９・・・ブツシャ爪、５７・・・様枠、５８・・・列
長ざ形成型、７０・・・ストッパ装置、７６・・・スト
ッパ片、８０・・・装填ブツシャ、８５・・・ブッシレ
杆、Ｐ・・・核燃料ペレット。出願人代理人　　猪　　股　　　　清ｆ蔓　２　固蔓４　図ロ　図　　　　“ 第　６　図茶　９　図壬　ｌＯ図蓋　／ｆ　図蔓　１２　　臼奈　１３　　図る　／７　副！嘉　１６　　図茎２θ図羊２ｆ　図暮２２図蔓　２３　回某　２４　　図

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
燃料ペレットをそれぞれ所定の長さ装填するための核燃
料ペレッ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ットの列
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、核燃料ペレットの列の軸線
方向の移動を制限するストッパと、核燃料ペレットがそ
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ット搬送トレイと、その
ペレット搬送トレイから整列Ｖトレイに押出し転送され
、先端がストッパに押接された核燃料ペレットの列から
所定長さのペレット列を切出し形成するペレット列長さ
形成装置と、上記ペレット列長さ形成装置によって形成
されたペレッ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ッシャ装置とを有すること
を特徴とする、核燃料ペレット装填装置。２、ペレット列長さ形成装置は、所定長さのペレット列
を切出し形成するとともに、後端の余剰ペレットを再び
当該核燃料ペレットを載置するペレット搬送トレイ側に
押戻すことを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の
核燃料ペレット装填装置。３、核燃料ペレット列の軸線方向の移動を制限するスト
ッ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ット装填装置
。４、ストッパは整列Ｖトレイの各Ｖ溝に沿って軸線方向
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ット装填装置。５、ペレット列長さ形成装置における長さ形成爪は、ス
トッパからその長さ形成爪の先端縁までの距離が、切出
すべきペレット列の所定長さから公差分を引いた最小長
さに等しい位置で溝内に挿入され、長さ形成爪はストッ
パとは反対側に移動され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ット装填装置。６、ペレット搬送トレイに配列された核燃料ペレットを
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ット装填
装置。７、ペレット搬送トレイに配列された核燃料ペレットの
列を整列Ｖトレイ上に転送する排出プッシャが、上記燃
料ペレッ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ット装填装置。