JPS62194500A - 核燃料ペレツト装填装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、所定量の核、燃料ペレットを燃料棒被覆管内
に装填する装置に関する。

〔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
軸方向に複数の領域に区分し、各領域毎に異なったＵ２
３．濃縮度の核燃料ペレッ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、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。ざらに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１７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Ｕ０２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１８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ット
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
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、累積誤差も大ぎいものとなる。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１９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、ｌ１１、Ａ　
領域とＡ２領域を加えた長さｆ　、△　領域、Ａ２領域
およびＡ３領域を加えた長さ１３、Ａ　領域、Ａ２領域
、Ａ３領域およびＡ４領域を加えた長さρ　、およびブ
レナム部Ｂの長さＬ２を規定する方法と第２０図に示す
ように、Ａ　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、ペレット１個の長きより若
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
填する場合、従来においては、第２１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。

そして、各領域ごとに長さを確認する際に、同一形状を
した余剰のペレットを間違いなく元の同種類のペレット
が載置されたペレットトレイに戻す必要があり、それら
の作業が非能率的であり、作業に長時間を要する等の問
題があった。

また、特に多くの領域数を必要とする装填作業の際に単
に作業者を増しても、前述のような同形ペレットを所定
の領域に並べたり、元のペレットトレイに戻す作業は同
一場所で多種類のペレットを取扱うことによる人為的ミ
スを増すことになり、一方単に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、上記の従来技術の欠点をなくし、所定の種類
のペレットが積載されたペレット搬送トレイから燃料棒
被Ｎ管内の各領域に装填されるべき種類の核燃料ペレッ
トの所定長さの列を確実にかつ効率よく形成し、確実に
所定領域に所定の核燃料ペレットを装填することができ
るようにした核燃料ペレッ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■溝を有するとともにペ
レット列後端を示す表示手段を設けた整列■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、核燃
料ペレットを配列載置した上記ペレット搬送トレイを収
納するためのスタッカーと、所定の種類のペレットが載
置されたペレット搬送トレイを上記スタッカーから上記
整列■トレイと同一軸線上の所定位置へ搬送するための
トレイ搬送装置と、ペレットの軸線方向への移動を制限
するストッパ位置と上記表示手段との距離が所定のペレ
ット領域長又は列長さにする様ストッパを制御するとと
もに、前記トレイ搬送装置を制御する制御装置とを有す
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１６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、核燃料ペレットを配列載置した
ペレット搬送トレイを収納するスタッカー群３００と、
そのスタッカー群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２０
０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が設けられている。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、そのねじ軸１７の回動によってパ
レット１５が前後方向すなわちスタックテーブル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、さらにそのパレット１５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、１９ｂ
、１９ｃ・・・が設けられている。

一方、上記パレット１５の下方には、モータ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
動した後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
動可能な被覆管用プッシャ２６が配設されている。上記
被覆管用プッシャ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パッド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、上記被覆管用プッシ
ャ２６には、」二記パッド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、そのパッ
ド２７によって作動し、被覆管用プツシ１７２６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１１０間口
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り、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Ｖ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２−２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、被覆管用プッシ
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２
７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２９が作動してそれ以上の被覆管用プッシ
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ぎ被覆管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、被覆管用プッシャ２６に取付けられている図示
しないグリッパで端栓部を挾持し、被覆管用プッシャ２
６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ヒレ２イ３５が配列されている。

一方、上記整列■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、３
６ｅ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１９図に示したＡ１領
域に装填すべき核燃料ペレットを積載したペレット搬送
トレイを収納し、スタッカ３６ｂにはＡ２領域に装填す
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、そのトレイコンベヤ４００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６０
０が配設されている。

ところで、整列Ｖトレイ３５の表面には、所定位置に位
置せしめれた前記パレット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、
第７図に示す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ト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■トレイ
３５上に押し出し移送する排出プツシ９４１が設けられ
、該排出プッシャ４１はペレットプッシャ装置４２によ
り駆動される。

前記ペレットプッシャ装置４２は、排出プッシャ４１が
ペレット搬送トレイに積載された各ペレット列を列方向
へ移送する際、該排出プッシャ４１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。

さらに、前記整列■トレイ３５の上方には、整列ｖトレ
イ３５上に押し出された各ペレットの列端を受は止める
ストッパ装置５０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８図および第９図に示す
ように、案内杆５１および送りねじ５２によって上記整
列■トレイ３５の長手方向に沿ってストッパ位置可変部
材５３が配設されており、そのストッパ位置可変部材５
３の頂部には、エアシリンダ５４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５５が装着されている。

上記ストッパ杆５５には、その上下動によって前記整列
ｖトレイ３５の各溝４０内に上方からそれぞれ挿脱され
るストッパ片５６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、その接
触により、表示ランプ４５が点燈される。

ところで、前記ストッパ杆５５にストッパ片５６に対応
して逆り字状の揺動部材５７が枢着されており、その揺
動部材５７の下端部には前記核燃料ペレットＰの各端部
に当接し得る検出デツプ５７ａがそれぞれ設けられ、そ
の揺動部材５７は−１９＝ スプリング５８によって上記検出チップ５７ａがストッ
パ片５６の前面から突出する方向に付勢せしめられてい
る。さらに上記ストッパ５５の上部には、前記揺動部材
５７が核燃料ペレットＰによって押圧されスプリング５
８に抗して揺動したとき、その揺動を確認し、前記ペレ
ットプッシャ装置４２におけるプッシャ４１の移動を停
止、返送せしめるフォトセンサー５９が設けられている
。

一方、前記整列Ｖトレイ３５の表面には、第１０図に示
すように、燃料ペレット移換え部３８の近傍に２本のケ
ガキ線６０ａ、６０ｂが設けられており、前記ストッパ
装置５０と上記ケガキ線６０ａ、６０ｂとの間に保たれ
る距離が、所定の燃料領域の長さおよび公差を示し、こ
れを目視することができるようにしである。なお、この
ケガキ線の代りに、第１１図に示すように透光性を有す
る公差部材６１を領域長さの公差幅に整列Ｖトレイ３５
の所定位置に埋設してもよい。

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
する装填プッシャ８ｏが設けられている。

上記装填プッシャ８０は、第１２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８
２によって整列■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■トレイ３５の上方にその横断方向に延びる装填
プッシャ保持部材８４が、上下動可能に装着されている
。

上記装填プッシャ保持部材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Ｖ杆８５が、上記溝４０の長手方向に前後動可能
に装着されており、各プッシャ杆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、
上記装填プッシャ保持部材８４の後側部には、全プッシ
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。

ところで、前記スタッカー群３００には、核燃料ペレッ
トを配列載置したペレット搬送トレイを各ペレット濃縮
度毎或は可燃性毒物濃度毎に収納できるように、第１３
図に示すように、仕切板９０が設けられており、該仕切
板９０で区劃された収納部には複数個の棚９１が固着さ
れている。

また、トレイコンベヤ４００は、第１３図に示すように
、レール９２８．９２ｂ上を移動する移動装置９３を有
し、その移動装置９３には案内杆に沿って上下可能なり
フタ−９４が設けられており、このリフター９４は駆動
モータ９５によって回転駆動される駆動ねじ９５ａに螺
合せしめられ、この駆動ねじ９５ａの回転によって上記
リフター９４が上下動するようにしである。また、上記
リフター９４には、図示しない駆動機構により前記棚９
１内に水平方向に挿脱されるトレイ引出板９６が設けら
れている。

一方、中間ストレージバッファ５００にも、スタッカー
群３００とほぼ同様に棚９１が複数個設けられでいる。

沿って上下動可能としてあり、駆動モータ９８によって
回転駆動される駆動ねじ９８ａに螺合され、その駆動ね
じ９８ａの回転によって上下動するようにしである。

ところで、前記ストッパ装置５０の位置、上記移動装置
９３、リフター９４、ペレット移換え部３８の駆動モー
タ９８等はそれぞれ制御装置８００によって制御される
ようにしてあり、所定のペレット搬送トレイを所定の順
序で中間ストレージバッファ５００に送給、収納すると
ともに、所定位置に収納されたペレット搬送トレイを取
り出しペレット移換え部に載置することができる（第１
４図）。

そこで、上述の如き装置において核燃料ペレットの列を
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、第１４図に示す制御部８００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−一　　　ン　Ｊ　　　− 長スタック長さ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。すなわち、例えば第１９図に示し
たようにＡ　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
領域に装填すべき核燃料ペレットをスタッカ３６ｂ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、トレイコンベヤ４のキャリアにスタッカ
３６ａに収納されている搬送用トレイ３７が引き出され
、トレイコンベヤ４によって中間ストレージバッファ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トレイ３５の溝４０に排出プッシャ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５０のストッパ位
置可変部材５３の移動によってストッパ片５６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５６が整列Ｖトレイ３５の溝
４０内に挿入される。

そして上記ボタン操作による排出プッシャ４１によって
核燃料ペレット列が整列■トレイ３５に押し出されると
、上記ストッパ片５６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、手動作と並行し
て前記搬送用トレイから整列■トレイ３５への移送が順
次行なわれる。一方、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６００に送られ、
新しい搬送用トレイが中間ストレージバッファ５００か
ら送られ、燃料ペレットの整列Ｖトレイ３５への移換え
が行なわれる。そこで、最長の１つのペレット列の先端
がストッパ片５６の検出チップ５７ａに当接し、その揺
動部材５７をスプリング５８に抗して揺動させ、全ての
揺動部材５７が揺動すると、それがフォトセンサー５９
によって検出され、排出プッシャ４１の移動が停止せし
められ、各ペレット列は整列■トレイ３５の各溝４０上
に整列される。その間、排出プッシャ４１は、燃料移換
え部３８側に戻る。作業者は、各列ストッパに設けられ
て表示ランプの点燈によりストッパ片５６にペレット列
が当接したことを確認する。

そこで作業者は、整列■トレイ３５の各溝４０上に整列
された各ペレット列を、前記整列ｖトレイ３５の表面に
設【プられた領域公差を示す定位置の２木のケガキ線の
範囲内に切り出し、余剰の所定公差を含む長さ分のペレ
ットを溝４０上を介して、燃料移換え部３８上の搬送用
トレイに再収納する。この際作業者は概ね定位置で作業
することができ、容易にかつ多人数を必要どしない。

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５６はストッパ位置可変部
材５３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、前述と
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■トレイ３５に移送され、Ａ　領域とＡ
２領域の燃料ペレットの列が形成される。ストッパ位置
の移動によってトレイコンベヤが制御装置によって制御
されており、ストッパ位置の移動がない限り、トレイコ
ンベヤ装置によって異なった種類のペレットが列形成さ
れることはない。以後、同様にしてＡ　領域、Ａ　領域
、Ａ５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５６が上方に持ち上げられるとともに、装填プ
ッシャ８０が上記燃料ペレット列の後端部に移動せしめ
られ、各プッシャ杆８５の先端が各ペレット列の後端に
当接せしめられ、上記装填プッシャ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、全プッシャ杆
８５の抵抗が増大し、プッシャ杆８５がスプリング８６
に抗して装填プッシャ保持部材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、装填プッシャ
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
な負荷がかかつ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。

また、各領域毎のペレット列形成においては、異種のペ
レットを同時に取り扱わないので、所定のペレット領域
に異種類のペレットが混入することが防止される。

なお前記装填プッシャ８０は、好適な例であるが、図示
しない押込棒を用い手作業で押し込むことによって代用
することもできる。

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
に傾動されることにより、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２０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により列形成流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
成を行なうときだけ、前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。

また、処理能力の必要性が余り高くない場合には、１本
の■溝を有する整列Ｖトレイを使用し、１本毎に処理し
てもよい。さ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１５図および第１６図は、例えば搬送トレイ上
に２０列のペレッ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■トレイ３５の４本の溝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列おきに一致
するように配置されている。またプッシャ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、第１５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１〜列がまず排出され、次に第１６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、溝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と搬送トレイのペレット列の数は以上述べた数取
外でも適用できる。

また、第１４図に示すように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複数個設け、
それを選択的に使用するようにし−，３１− でもよい。

〔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■溝を有するとともにペレット列後端を示す表示
手段を設けた整列■トレイと、上記■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、核燃料ペレットを配列載置した上
記ペレット搬送トレイを収納するためのスタッカーと、
所定の種類のペレットが積載されたペレット搬送トレイ
を上記スタッカーから上記整列Ｖトレイと同一　　３２
　− 一軸線上の所定位置へ搬送するためのトレイ搬送装置と
、ペレットの軸線方向への移動を制限するストッパ位置
と上記表示手段との距離が所定のペレット領域長又は列
長さにする様にストッパを制御するとともに、前記トレ
イ搬送装置を制御する制御装置とを設けたので、被覆管
内に装填されるべき所定のペレットが自動的に搬送され
、所定の領域長さにペレット列を容易に形成でき、しが
も、概ね定位置で同一種類のペレットを取扱うことがで
き、各領域の異種類ペレットの混入を完全に防止できる
。したがって、装填ミスの発生を確実に防止でき、燃料
棒としての製品精度を向上せしめることができるととも
に、作業能率を向上させることができる。

【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ＩＩ−Ｉ［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
ッシャ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図はペレットハン
ドリング部の斜視図、第８図はストッパ装置の正面図、
第９図は第７図の■−ＩＸ線に沿う断面図、第１０図お
よび第１１図はそれぞれ整列■トレイ部の斜視図、第１
２図は装填プッシャ装置の斜視図、第１３図はスタッカ
ー群の斜視図、第１４図は制御装置とトレイコンベヤお
よびストッパ装置との関係を示す説明図、第１５図およ
び第１６図は整列■トレイへの燃料ペレットの移送を行
なうプッシャの他の実施例を示す図、第１７図は一般的
な燃料棒の断面図、第１８図は燃料領域とプレナム部と
の関係説明図、第１９図および第２０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２１図は従来のペレット装填装置の概
略説明図である。 １００・・・被覆管ハンドリング部、２００・・・ペレ
ットハンドリング部、３００・・・スタッカー群、４０
０・・・トレイコンベヤ、５００・・・中間ストレージ
バッファ、１１・・・燃料棒被覆管、１２・・・スタッ
クテーブル、１５・・・パレット、２２・・・操作杆、
２６・・・被覆管用プッシャ、３０・・・中心合せ金具
、３５−・・整列Ｖトレイ、３６ａ、３６ｂ、３６ｃ。 ３６ｄ、３６ｅ・・・スタッカー、３８・・・燃料ペレ
ット移換え部、４０・・・Ｖ字状の溝、４１・・・排出
プッシャ、５０・・・ストッパ装置、５５・・・ストッ
パ杆、５６・・・ストッパ片、６０ａ、６０ｂ・・・ケ
ガキ線、８０・・・装填プッシャ、８５・・・プッシャ
杆、９１・・・棚、９３・・・移動装置、９４・・・リ
フター、８００・・・制御装置。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 第５図 第０図 第６図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図 第１５図 第１６目 第１２図 易１０図 第１９図 第２０図

Claims (1)

1. 【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溝を有するとともに、ペレ
   ット列後端を示す表示手段を設けた整列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、核燃料ペ
   レットを配列載置した上記ペレット搬送トレイを収納す
   るためのスタッカーと、所定の種類のペレットが積載さ
   れたペレット搬送トレイを上記スタッカーから上記整列
   Ｖトレイと同一軸線上の所定位置へ搬送するためのトレ
   イ搬送装置と、ペレットの軸線方向への移動を制限する
   ストッパ位置と前記表示手段との距離が所定のペレット
   領域長又は列長さにする様にストッパを制御するととも
   に、前記トレイ搬送装置を制御する制御装置とを有する
   ことを特徴とする、核燃料ペレット装填装置。 ２、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
   。 ３、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。 ４、整列Ｖトレイ上のペレット搬送トレイ側近傍に設け
   たペレット列後端を示す表示手段が、領域長公差範囲を
   示す少なくとも２本の線で形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。 ５、スタッカーがペレットの種類ごとに割り当てた複数
   のスタッカー群と、そのスタッカー群とペレットを排出
   する位置との中間にあって複数のペレットを載せたトレ
   イを収納する中間ストレージバッファで構成されている
   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。 ６、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ための排出プッシャを有
   す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。 ７、排出プッシャがペレット搬送トレイに配列された核
   燃料ペレット列の少なくとも１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６項記載の核燃料ペレット装填装置。 ８、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、全列同時に各被覆管
   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。