JPH04113099U - 核燃料ペレツトの充填装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 核燃料ペレットを被覆管内に挿入した後も、
この核燃料ペレットを円滑に送り込む。 【構成】 被覆管３８への核燃料ペレット３４の充填の
際に、上記被覆管３８に少なくともその長手方向と直交
する方向の成分をもつ振動を与える加振手段４２を備え
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、複数の核燃料ペレットを被覆管内に整列状態で充填するための案内 装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、被覆管内に核燃料ペレットを充填する際には、例えば図６および図７に 示されるような充填装置が用いられている。

【０００３】 この案内装置の本体９０には、核燃料ペレット９１が挿入可能な案内穴９０１ が設けられ、その一方（図７では左方）の端部に被覆管９２が装着可能となって いる。他方の端部には外方に広がるテ―パ―面９０２が形成され、この端部に対 応する位置に、核燃料ペレット９１を整列状態で支持するＶ溝をもつ支持部材９ ３が設けられている。そして、この支持部材９３上の核燃料ペレット９１が後方 からプッシャ９４で押されることにより、被覆管９２内に順次送り込まれる。

【０００４】 ところが、このような装置では、核燃料ペレット９１と支持部材９３との摩擦 により発生する切粉が核燃料ペレット９１の表面に付着し、この核燃料ペレット ９１と被覆管９２との間に噛み込まれて燃料ペレット９１の円滑な挿入作業を妨 げるおそれがある。このような観点から、特開昭６２−１０８１９４号公報では 、上記本体９０に、上記案内穴９０１の内壁面に開口する孔を設け、この孔から 上記切粉を吸引するようにしたものが提案されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上記装置では、核燃料ペレット９１を挿入する際の不都合を解消することがで きるが、この核燃料ペレット９１は、被覆管９２内に挿入された後にも詰まりを 起こす場合がある。すなわち、被覆管９２、特に長尺の被覆管９２に多数の核燃 料ペレット９１を充填する場合、上記被覆管９２の内壁と核燃料ペレット９１と の間に摩擦力が発生するため、核燃料ペレット９１の充填抵抗が大きく、最後ま で充填するのは難しい。また、核燃料ペレット９１の形状誤差等に起因して、図 ８に示されるように被覆管９２内に核燃料ペレット９１がジグザク状態で押込ま れることにより、核燃料ペレット９１の角部が被覆管９２の内壁に食い込む等し て被覆管９２の途中で上記核燃料ペレット９１がつかえ、それ以上充填できなく なるおそれがある。

【０００６】 なお、図８では核燃料ペレット９１と被覆管９２との隙間を誇張して描いてい るが、実際の両者の隙間は僅かなものであり、この隙間が狭くなるほど上記の問 題点は深刻化する。

【０００７】 本考案は、このような事情に鑑み、核燃料ペレットを被覆管内に挿入した後も 、この核燃料ペレットを円滑に送り込むことができる案内装置を提供することを 目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、核燃料ペレットが挿入可能な案内穴が設けられ、この案内穴とつな がる位置に被覆管が装着される本体と、上記案内穴を通じて被覆管内に核燃料ペ レットを整列状態で送り込む搬入手段とを備えた核燃料ペレットの充填装置にお いて、上記本体に装着される被覆管にその長手方向と直交する方向成分を含む振 動を与える加振手段を備えたものである。

【０００９】 さらに、上記加振手段が、被覆管にその長手方向と直交する方向および核燃料 ペレットの充填方向の双方の方向成分をもつ振動を与えるものであれば、より効 果的である。

【００１０】

【作用】

上記構成によれば、核燃料ペレットの充填の際に、被覆管にその長手方向と直 交する方向の方向成分をもつ振動が与えられることにより、この被覆管内で核燃 料ペレットが浮遊状態となり、その前進抵抗が大幅に低減される。

【００１１】 さらに、上記加振手段が、被覆管にその長手方向と直交する方向および核燃料 ペレットの充填方向の双方の方向成分をもつ振動を与えるものによれば、上記充 填方向の成分の振動により、被覆管内の核燃料ペレットの進行が促される。

【００１２】

【実施例】

本考案の第１実施例を図１〜図３に基づいて説明する。

【００１３】 ここに示される充填装置は、図１の左右方向に延びる基台１０を備え、この基 台１０上に充填装置の本体１２が設置されている。

【００１４】 この本体１２には、図２に示されるように水平方向に延びる筒部１４が設けら れ、この筒部１４の中央にその軸に沿って案内穴１６が貫設されている。筒部１ ４の外周面にはエア流通溝１８が形成され、このエア流通溝１８と上記案内穴１ ６とが細孔２０によって連通されている。

【００１５】 さらに、この筒部１４の周囲には筒部材２２が外嵌され、この筒部材２２の内 周面と上記筒部１４の外周面との間にシ―ル用のＯリング２４が介設されている 。筒部材２２の下部には、上記筒部１４のエア流通溝１８に向かって開口するエ ア吸引管２６が形成され、このエア吸引管２６が吸引ホ―ス２８を介して図外の 真空ポンプに接続されており、この真空ポンプの作動により上記案内穴１６内の エアが吸引されるようになっている。

【００１６】 案内穴１６の入口側端部（図２では右側端部）には、外向きのテ―パ―面をも つペレット挿入部３０が形成され、これと対向する位置にＶ溝をもつペレット支 持台３２が配置されている。このペレット支持台３２上には、多数の核燃料ペレ ット３４が整列状態で載置され、さらに、これらの核燃料ペレット３４がプッシ ャ３６によって後方（図２では右方）から押されることにより、核燃料ペレット ３４が順次案内穴１６内に挿入されるようになっている。

【００１７】 一方、案内穴１６の出口側端部（図２では左側端部）は、被覆管３８の肉厚分 だけ一段拡径されており、この部分に被覆管３８の端部が嵌入されるとともに、 この被覆管３８が、基台１０上に設置された複数の支持台４０によって水平状態 に保持されている。これにより、被覆管３８と上記案内穴１６とはつながった状 態となっている。

【００１８】 さらに、この装置は、上記被覆管３８に振動を与える加振装置４２を備えてい る。

【００１９】 この加振装置４２は、上記基台１０上に固定される本体シリンダ４４と、この 本体シリンダ４４に対して上下方向に振動する振動ピストン４６とを備え、この 振動ピストン４６上に取付板４８が水平状態で固定されている。そして、この取 付板４８に取付金具４９を介して上記被覆管３８が連結され、この状態で上記振 動ピストン４６が作動することにより、上記被覆管３８にその長手方向と直交す る方向、すなわち上下方向の振動が与えられるようになっている。

【００２０】 次に、この装置の作用を説明する。

【００２１】 まず、図２の状態で加振装置４２を作動させ、被覆管３８に上下方向の振動を 与えるとともに、図外の真空ポンプを作動させて案内１６内のエアを吸引しなが ら、プッシャ３６によりペレット支持台３２上の核燃料ペレット３４を後方から 押す。これにより、核燃料ペレット３４は案内穴１６内に順次挿入され、さらに 、この案内穴１６から被覆管３８内に送り込まれる。このとき、ペレット支持台 ３２と核燃料ペレット３４との摩擦で発生する切粉等は、エア吸引管２６からエ アとともに吸い出されるので、この切粉等に妨害されることなく、核燃料ペレッ ト３４は被覆管３８内に円滑に挿入される。

【００２２】 さらに、この被覆管３８には上記加振装置４２の作動で振動が与えられている ので、この被覆管３８内に挿入された核燃料ペレット３４は図３に示されるよう に浮遊状態となる。このため、従来の装置に比べて被覆管３８と核燃料ペレット ３４との摩擦抵抗は極めて少なくなり、また図８に示されるようなジグザグ状態 にもならず整列する。従って、核燃料ペレット３４の形状に若干のばらつきがあ っても、核燃料ペレット３４は円滑に被覆管３８内に充填される。

【００２３】 なお、本考案装置では上記のようなエア吸引手段は必ずしも要しないが、これ と組合わせることにより、被覆管３８への核燃料ペレット３４の挿入時および挿 入後の双方において優れた効果を得ることができる。

【００２４】 また、被覆管３８は必ずしも水平でなくてもよく、傾斜していてもよい。この 場合、被覆管３８に少なくともその長手方向と直交する方向の成分をもつ振動を 与えることにより、上記と同様の効果を得ることができる。

【００２５】 次に、第２実施例を図４および図５に基づいて説明する。前記実施例では、被 覆管３８に上下方向の振動を与えるようにしているが、この実施例装置では、図 ４に示されるように、上下方向および核燃料ペレット３４の充填方向（図２では 左方向）の双方の方向成分をもつ振動を与えるようにしている。

【００２６】 ここで用いられる加振装置の具体例を図５に示す。この加振装置５０の基台５ １上には、取付台５２によって前後一対の板ばね５３の下端部が後方に傾斜する 状態で固定されており、各板ばね５３の上端部に取付部材５４を介して前記被覆 管３８が固定されている。

【００２７】 各板ばね５３の前面および後面には、これらの板ばね５３と同方向に延びる圧 電素子５５，５６が固定されている。両圧電素子５５，５６は、その両側面の間 で電界が形成されることにより収縮するものである。各板ばね５３は直流電源５ ７の陰極に接続され、各圧電素子５５，５６において上記板ばね５３との接合面 と反対側の面が上記直流電源５７の陽極に接続されている。さらに、圧電素子５ ５と直流電源５７との間、および圧電素子５５と直流電源５７との間が、図外の 切換手段により短い周期で交互に断続されるようになっており、換言すれば、圧 電素子５５と圧電素子５６が交互に通電状態に切換えられるようになっている。

【００２８】 このような加振装置５０において、圧電素子５５を通電すれば、この圧電素子 ５５が収縮して板ばね５３が前側に撓むことにより、被覆管３８は図５に実線で 示される位置に移動し、逆に圧電素子５６を通電すれば、この圧電素子５６が収 縮して板ばね５３が後側に撓むことにより、被覆管３８は図に二点鎖線で示され る位置に移動することになる。従って、これらの状態に交互に切換えることによ り、被覆管３８に上下方向と前方向の両方向成分をもつ振動が与えることができ る。

【００２９】 このような方向の振動を与えることにより、上下方向成分の振動によって前記 第１実施例と同様に核燃料ペレット３４を浮遊状態にすることができるとともに 、前方向成分の振動によって核燃料ペレット３４の前進を促すことができ、核燃 料ペレット３４の充填作業をより円滑なものにすることができる。

【００３０】 なお、本考案では加振装置の具体的な構造を問わず、一般に加振手段として用 いられている種々の装置が適用可能である。

【００３１】

【考案の効果】

以上のように本考案は、被覆管への核燃料ペレットの充填の際に、上記被覆管 に少なくともその長手方向と直交する方向の成分をもつ振動を与えるものである ので、被覆管内における核燃料ペレットを浮遊状態にして摩擦抵抗を削減し、核 燃料ペレットを整列させることにより、核燃料ペレットの形状誤差等に拘らず、 管内詰まりを起こすことなく最後まで核燃料ペレットを被覆管内に円滑に充填す ることができる効果がある。

【００３２】 さらに、上記被覆管に上記方向の成分と充填方向の成分の双方をもつ振動を与 えるものによれば、充填方向の振動によって核燃料ペレットの前進を促すことに より、その充填作業をより円滑化することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例における核燃料ペレットの
充填装置の全体斜視図である。

【図２】上記充填装置の断面側面図である。

【図３】上記充填装置による充填の際の被覆管内におけ
る核燃料ペレットの状態を示す断面側面図である。

【図４】第２実施例における核燃料ペレットの充填装置
による充填の際の被覆管内における核燃料ペレットの状
態を示す断面側面図である。

【図５】上記充填装置において用いられる加振装置の一
例を示す側面図である。

【図６】従来の核燃料ペレットの充填装置の一例を示す
斜視図である。

【図７】上記充填装置の断面側面図である。

【図８】従来の装置による充填の際の被覆管内における
核燃料ペレットの状態を示す断面側面図である。

【符号の説明】

１０ 基台 １２ 本体 １６ 案内穴 ３２ ペレット支持台 ３４ 核燃料ペレット ３６ プッシャ（搬入手段） ３８ 被覆管 ４２，５０ 加振装置（加振手段）

フロントページの続き (72)考案者 郡司 保利 茨城県那珂郡東海村大字村松４番地33 動 力炉・核燃料開発事業団東海事業所内 (72)考案者 小松 征彦 横浜市緑区藤が丘２丁目41−35 (72)考案者 田口 通久 兵庫県小野市育ケ丘町1480−323 (72)考案者 尾世 敏彦 東京都台東区根岸１−５−17

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 核燃料ペレットが挿入可能な案内穴が設
   けられ、この案内穴とつながる位置に被覆管が装着され
   る本体と、上記案内穴を通じて被覆管内に核燃料ペレッ
   トを整列状態で送り込む搬入手段とを備えた核燃料ペレ
   ットの充填装置において、上記本体に装着される被覆管
   にその長手方向と直交する方向成分を含む振動を与える
   加振手段を備えたことを特徴とする核燃料ペレットの充
   填装置。
2. 【請求項２】 上記加振手段は、被覆管にその長手方向
   と直交する方向および核燃料ペレットの充填方向の双方
   の方向成分をもつ振動を与えるように構成されているこ
   とを特徴とする請求項１記載の核燃料ペレットの充填装
   置。