DE19838790A1 - Boiling water reactor fuel element with coolant swirling device - Google Patents
Boiling water reactor fuel element with coolant swirling deviceInfo
- Publication number
- DE19838790A1 DE19838790A1 DE19838790A DE19838790A DE19838790A1 DE 19838790 A1 DE19838790 A1 DE 19838790A1 DE 19838790 A DE19838790 A DE 19838790A DE 19838790 A DE19838790 A DE 19838790A DE 19838790 A1 DE19838790 A1 DE 19838790A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- end plate
- coolant
- cylindrical body
- fuel
- fuel assembly
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
- G21C3/3206—Means associated with the fuel bundle for filtering the coolant, e.g. nozzles, grids
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Brennelement, das in einem Siedewasser reaktor angebracht ist. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Brennelement, bei dem verhindert werden kann, daß Schmutz- oder Abfallpartikel (Debris), die sich in das Kühlmittel gemischt haben, in das Innere des Brennelements eindringen.The present invention relates to a fuel assembly in a boiling water reactor is attached. In particular, the invention relates to a fuel assembly at which can be prevented that dirt or waste particles (debris), which are in the Mixed coolant, penetrate into the interior of the fuel assembly.
Ein Brennelement, das in einem Siedewasserreaktor angebracht ist, weist eine Mehrzahl von Brennstäben 2 und mindestens einen Wasserstab 3 auf, die in einem zylindrischen Kanalkasten 1 untergebracht sind. An dem oberen und dem unteren Ende des Brenn elements sind eine obere Zug- bzw. Abschlußplatte 4 und eine untere Zug- bzw. Abschluß platte 5 angebracht. An der oberen Abschlußplatte 4 und der unteren Abschlußplatte 5 sind die oberen bzw. die unteren Enden der Brennstäbe 2 und des Wasserstabs 3 durch obersei tige Endstopfen 6 bzw. unterseitige Endstopfen 7 befestigt. Weiterhin ist an dem Wasser stab 3 eine Mehrzahl von Abstandshaltern 8 in regelmäßigen Abständen in der Achsenrich tung des Wasserstabs 3 montiert, derart, daß die Brennstäbe 2 durch diese Abstandshalter 8 nicht nur gehalten werden, wobei sie in Linien bzw. Reihen stehen, sondern die Brenn stäbe 2 gleichzeitig auch an einer Verbiegung gehindert werden.A fuel assembly, which is mounted in a boiling water reactor comprises a plurality of fuel rods 2 and at least one water rod 3, which are housed in a cylindrical channel box. 1 At the upper and lower ends of the fuel element, an upper train or end plate 4 and a lower train or end plate 5 are attached. At the upper end plate 4 and the lower end plate 5 , the upper and the lower ends of the fuel rods 2 and the water rod 3 are fixed by end caps 6 and bottom end plugs 7 , respectively. Further, to the water rod 3, a plurality of spacers 8 at regular intervals in the axis Rich processing of the water rod 3 is mounted, such that the fuel rods 2 are not held by these spacers 8 only, wherein they are in lines or rows, but the Fuel rods 2 can also be prevented from bending at the same time.
Fig. 56 zeigt eine Draufsicht, in der ein Beispiel für einen Netzwerk- oder Matrixabschnitt 9 der unteren Abschlußplatte 5 dargestellt ist, der zum Halten der unteren Endstopfen 7 ausgelegt ist. Dieser Matrixabschnitt 9 enthält zylindrische Abschnitte 10, in die die unterseitigen Endstopfen 7 zum Halten der Brennstäbe 2 und des Wasserstabs 3 eingeführt werden, sowie Strömungslöcher 11, durch die Kühlmittel in Form eines von unten nach oben ansteigenden Stroms hindurchtritt. Fig. 56 is a plan view showing an example of a network or matrix portion 9 of the lower end plate 5 which is designed to hold the lower end plugs 7 . This matrix section 9 contains cylindrical sections 10 , into which the bottom end plugs 7 for holding the fuel rods 2 and the water rod 3 are inserted, as well as flow holes 11 through which coolants pass in the form of a flow which rises from bottom to top.
Fig. 57 zeigt eine Längsschnittansicht, in der derjenige Zustand in vergrößerter Ansicht gezeigt ist, bei dem die unteren Endstopfen 10 in den Matrixabschnitt 9 eingeführt sind. Wie in Fig. 57 durch Pfeile veranschaulicht ist, fließt ein Kühlmittel "a" zu dem Brenn element von dessen unteren Bereich her, strömt durch die Strömungsfläche 11 der unteren Abdeckplatte 5 hindurch, und fließt dann in Richtung zu dem oberen Abschnitt des Brennelements, wodurch die von den Brennstäben 2 ausgehende Wärme abgeführt wird. Fig. 57 shows a longitudinal sectional view shown in that state in an enlarged view, wherein the lower end plugs are inserted into the matrix section 9 10. As illustrated in FIG. 57 by arrows, a coolant "a" flows to the fuel from the lower portion thereof, flows through the flow surface 11 of the lower cover plate 5 , and then flows toward the upper portion of the fuel, thereby the heat coming from the fuel rods 2 is dissipated.
Während einer periodischen Inspektion des Kernreaktors wird im übrigen der Austausch des Brennelements unter Öffnen der Abdeckung des Reaktordruckgefäßes ausgeführt. Während dieser periodischen Inspektion besteht die Möglichkeit, daß metallische Partikel wie etwa Metalldrähte, die bei den Inspektionsarbeiten benutzt werden, in das Reaktor druckgefäß hineinfallen können. Weiterhin besteht auch die Möglichkeit, daß sich das Strukturmaterial des Reaktor selbst teilweise aufgrund einer Oxidation desselben oder aus anderen Gründen abschälen kann, und daß die abgeschälten Partikel in das Reaktordruck gefäß hineinfallen können.The exchange is made during a periodic inspection of the nuclear reactor of the fuel assembly by opening the cover of the reactor pressure vessel. During this periodic inspection there is a possibility that metallic particles such as metal wires used in the inspection work into the reactor pressure vessel can fall into it. There is also the possibility that the Structural material of the reactor itself due in part to oxidation or from it other reasons, and that the peeled particles in the reactor pressure vessel can fall into it.
Da die Schmutz- bzw. Abfallpartikel wie etwa diese metallischen Partikel, die abgeblätter ten bzw. abgeschälten Partikel oder andere ähnliche Partikel üblicherweise nur geringes Gericht aufweisen, können diese Abfallpartikel entlang und zusammen mit der Kühlmittel strömung in den Reaktorkern hineingeleitet werden, und es kann ein Teil der Schmutzp artikel durch die untere Abdeckplatte 5 hindurchtreten und in das Brennelement einströ men. Hierdurch wird der Nachteil hervorgerufen, daß ein Teil der Schmutzpartikel in dem Brennelement gefangen wird, oder es können andere Nachteile auftreten. Es ist daher bereits eine Methode entwickelt worden, durch die verhindert werden soll, daß Schmutzp artikel in das Brennelement hineingelangen können (siehe z. B. die US-PS 5 390 221).Since the dirt or waste particles such as these metallic particles, the flaked or peeled particles or other similar particles usually have only a small amount of waste, these waste particles can be passed along and together with the coolant flow into the reactor core, and it can Part of the dirt particles pass through the lower cover plate 5 and flow into the fuel assembly. This causes the disadvantage that some of the dirt particles are trapped in the fuel assembly, or other disadvantages may arise. A method has therefore already been developed by means of which dirt particles can be prevented from getting into the fuel assembly (see, for example, US Pat. No. 5,390,221).
In Fig. 58 ist ein Beispiel für den konstruktiven Aufbau einer gemäß der herkömmlichen Methode aufgebauten Schmutz- bzw. Abfallfangeinrichtung dargestellt. Diese Schmutz fangeinrichtung ist derart aufgebaut, daß eine verdrillte Platte 13 in einem Einlaßabschnitt für das Kühlmittel vorgesehen ist, der sich in dem Zentrum des unteren Endes der am unteren Ende angebrachten Abdeckplatte 5 öffnet, daß ein zylindrischer Ring 14, der zur Führung des Kühlmittels "a" dient, oberhalb der verdrillten bzw. verdrehten Platte 13 derart vorgesehen ist, daß er die obere Seite der verdrillten Platte 13 umgibt, und daß ferner oberhalb des Rings 14 ein zum Herausfiltern dienendes Filter 15 angeordnet ist. Als Ergebnis dieses Aufbaues werden die Schmutz- oder Abfallpartikel, die in die untere Abschlußplatte 5 zusammen mit dem Kühlmittel "a" eingeströmt sind, mit einer Rühr bewegungskomponente, d. h. mit einer Umwälzkomponente versehen. In der Schmutzfang einrichtung werden die Schmutz- und Abfallpartikel, die eine höhere Dichte als das Kühlmittel "a" besitzen, separiert und zur Außenseite des Rings 14 geleitet, der an der stromab befindlichen Seite der gedrehten Platte 13 angeordnet ist.In Fig. 58 an example of the structural configuration of a constructed according to the conventional method, dirt or waste catching means is shown. This dirt trap is constructed such that a twisted plate 13 is provided in an inlet section for the coolant, which opens in the center of the lower end of the cover plate 5 attached to the lower end, that a cylindrical ring 14 , which for guiding the coolant " a "is used, is provided above the twisted or twisted plate 13 such that it surrounds the upper side of the twisted plate 13 , and that above the ring 14 a filter 15 is arranged for filtering out. As a result of this structure, the dirt or waste particles that have flowed into the lower end plate 5 together with the coolant "a" are provided with a stirring motion component, that is, with a circulation component. In the dirt trap, the dirt and waste particles, which have a higher density than the coolant "a", are separated and passed to the outside of the ring 14 , which is arranged on the downstream side of the rotated plate 13 .
Bei der herkömmlichen, in vorstehend erläuterter Weise aufgebauten Schmutzfangein richtung ist die durch die gedrehte Platte hervorgerufene Verwirbelungskraft gering, so daß die Schmutz- und Abfallpartikel nicht stets im ausreichenden Umfang beseitigt werden können. Ferner besteht das weitere Problem, daß der Druckverlust groß ist.In the conventional dirt trap constructed as described above direction, the swirling force caused by the rotated plate is low, so that the dirt and waste particles are not always removed to a sufficient extent can. Furthermore, there is another problem that the pressure loss is large.
Die vorliegende Erfindung zählt auf die Überwindung der vorstehend genannten Probleme ab. Es ist demgemäß eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Brennelement zu schaffen, das imstande ist, Schmutzpartikel effizient bei nur geringem Druckverlust einzufangen, um hierdurch zu erreichen, daß ein Einströmen der Schmutzpartikel in das Brennelement zusammen mit dem Kühlmittel verhindert werden kann und hierdurch ein normaler Betriebszustand des Brennelements wirksam sichergestellt wird.The present invention relies on overcoming the above problems from. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a fuel assembly that is able to create dirt particles efficiently with little pressure loss capture in order to achieve that an inflow of dirt particles in the Fuel element together with the coolant can be prevented and thereby normal operating state of the fuel assembly is effectively ensured.
Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 und/oder einem der weiteren neben geordneten Ansprüche genannten Merkmalen gelöst.This object is achieved with the in claim 1 and / or one of the other ordered claims resolved features.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe ein Brennelement geschaffen, das in einem Reaktorkernabschnitt eines Reaktordruckgefäßes eines Siedewasserreaktors angeordnet ist und eine Mehrzahl von Brennstäben, eine obere Zug- bzw. Abschlußplatte und eine untere Zug- bzw. Abschluß platte, die jeweils die oberen bzw. unteren Enden der Brennstäbe halten, eine Mehrzahl von Abstandshaltern, die in Abständen zwischen den beiden Abschlußplatten angeordnet sind und dazu dienen, die Abstände zwischen jeweils benachbart zueinander angeordneten Brennstäben aus der Mehrzahl von Brennstäben aufrecht zu halten, und einen Kanalkasten aufweist, in dem die Mehrzahl von Brennstäben untergebracht ist, wobei das Kühlmittel von der Unterseite der unteren Abschlußplatte her in das Brennelement einströmt und dazu ausgelegt ist, sich in Richtung zu der Seite der Brennstäbe in dem Brennelement auf steigend zu bewegen. Das Brennelement ist hierbei dadurch gekennzeichnet, daß es eine Rühr- bzw. Verwirbelungseinrichtung aufweist, die in dem unteren Abschnitt der unteren Abschlußplatte entlang der Achsenrichtung des Brennelements angeordnet ist und eine zentrale Nabe sowie eine Mehrzahl von Schaufeln aufweist, die um die zentrale Nabe herum angeordnet sind und dazu dienen, dem sich in Richtung zu der Seite der Brennstäbe ansteigend bewegenden Kühlmittel eine nach oben gerichtete wirbelförmige Strömung zu verleihen. Ferner ist ein zylindrischer Körper vorhanden, der in der unteren Abschlußplatte vertikal angeordnet ist und einen oberen Endabschnitt sowie einen unteren Endabschnitt aufweist, die sich jeweils öffnen. Der zylindrische Körper erstreckt sich nach oben bis zu einer vorbestimmten Höhenlage auf der stromab befindlichen Seite der Rühr- bzw. Ver wirbelungseinrichtung. Das Kühlmittel enthält hierbei Schmutz- bzw. Abfallpartikel, die nach oben wandern, während sie sich entlang der inneren Umfangsoberfläche des zylin drischen Körpers wirbelförmig bewegen. Ferner ist ein Schmutz- bzw. Abfallsammel abschnitt vorhanden, der zwischen einer Außenfläche, die sich an der tiefer liegenden Seite des zylindrischen Körpers befindet, und einer Innenoberfläche der unteren Abschlußplatte ausgebildet ist und zum Sammeln von Abfallpartikeln dient, wobei die Abfallpartikel aus dem oberen Endabschnitt des zylindrischen Körpers herausströmen und dadurch zum Herabfallen gebracht werden.According to one aspect of the present invention, the above is for solving mentioned task created a fuel assembly in a reactor core section Reactor pressure vessel of a boiling water reactor is arranged and a plurality of Fuel rods, an upper pull or end plate and a lower pull or end plate, each holding the upper and lower ends of the fuel rods, a plurality of spacers arranged at intervals between the two end plates are and serve the distances between each arranged adjacent to each other Hold fuel rods from the plurality of fuel rods, and a channel box has, in which the plurality of fuel rods is accommodated, wherein the coolant flows into the fuel assembly from the underside of the lower end plate and for this purpose is designed to point towards the side of the fuel rods in the fuel assembly moving increasing. The fuel element is characterized in that it is a Stirring or swirling device, which in the lower portion of the lower End plate is arranged along the axis direction of the fuel assembly and a has central hub and a plurality of blades surrounding the central hub are arranged around and serve to move towards the side of the fuel rods increasing coolant moving towards an upward vortex flow to lend. There is also a cylindrical body in the lower end plate is arranged vertically and an upper end portion and a lower end portion has that each open. The cylindrical body extends up to a predetermined altitude on the downstream side of the stirring or Ver whirling device. The coolant contains dirt or waste particles that migrate upward as they move along the inner peripheral surface of the zylin move the body in a vortex shape. There is also a dirt or waste collection section present between an outer surface located on the lower side of the cylindrical body, and an inner surface of the lower end plate is formed and is used to collect waste particles, the waste particles from flow out the upper end portion of the cylindrical body and thereby to Be brought down.
Gemäß diesem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ferner ein ringförmiges, Abfälle fangendes Hakenelement vorgesehen, das koaxial zu einem oberen Abschnitt der inneren Umfangsoberfläche des zylindrischen Körpers angeordnet ist und von der inneren Umfangsoberfläche des zylindrischen Körpers nach unten vorsteht und dazu dient, zu verhindern, daß sich die in dem Kühlmittel befindlichen Abfallpartikel nach oben bewegen können.According to this aspect of the present invention, an annular, Waste catching hook element is provided which is coaxial with an upper portion of the inner peripheral surface of the cylindrical body is arranged and from the inner The peripheral surface of the cylindrical body protrudes downward and serves to prevent the waste particles in the coolant from moving upward can.
Gemäß dem vorliegenden Gesichtspunkt ist bei einem Ausführungsbeispiel vorzugsweise oberhalb des zylindrischen Körpers ein zweiter zylindrischer Körper, der ungefähr den gleichen Durchmesser wie der erstgenannte zylindrische Körper aufweist, mit einem vorbestimmten vertikalen Abstand angeordnet, wobei der zweite zylindrische Körper mittels einer Montagewand an der inneren Oberfläche der unteren Abschlußplatte abge stützt ist.According to the present aspect, it is preferred in one embodiment above the cylindrical body a second cylindrical body, which is approximately the same has the same diameter as the first-mentioned cylindrical body, with a predetermined vertical distance, the second cylindrical body abge by means of a mounting wall on the inner surface of the lower end plate is supported.
Gemäß diesem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist eine derartige Ausgestaltung vorgesehen, daß der zylindrische Körper einen unteren zylindrischen Abschnitt, an dem die Verwirbelungseinrichtung angebracht ist, und einen oberen zylindrischen Abschnitt umfaßt, der koaxial zu dem unteren zylindrischen Abschnitt verläuft und der eine Mehrzahl von Schlitzen aufweist, die an dem peripheren Wandabschnitt des oberen zylindrischen Ab schnitts nahe bei dessen oberen Endabschnitt spiralförmig oder schräg ausgebildet sind.Such a configuration is in accordance with this aspect of the present invention provided that the cylindrical body has a lower cylindrical portion on which the Swirler is attached and includes an upper cylindrical portion, which is coaxial with the lower cylindrical portion and which is a plurality of Has slits formed on the peripheral wall portion of the upper cylindrical ab section near its upper end portion are formed spirally or obliquely.
Gemäß diesem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist der zylindrische Körper bei einem alternativen Ausführungsbeispiel mit einem unteren zylindrischen Abschnitt, an dem die Verwirbelungseinrichtung angebracht ist, und einem oberen zylindrischen Abschnitt versehen, der koaxial zu dem unteren zylindrischen Abschnitt verläuft und der eine Mehrzahl von runden Löchern aufweist, die an dem peripheren Wandabschnitt des oberen zylindrischen Abschnitts nahe bei dessen oberen Endabschnitt ausgebildet sind.According to this aspect of the present invention, the cylindrical body is in an alternative embodiment with a lower cylindrical portion on which the swirler is attached, and an upper cylindrical portion provided which is coaxial with the lower cylindrical portion and one Having a plurality of round holes formed on the peripheral wall portion of the upper one cylindrical portion are formed near its upper end portion.
Gemäß diesem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise weiterhin ein äußerer zylindrischer Körper vorhanden, der mit einem festen radialen Spalt konzentrisch zu dem zylindrischen Körper in der unteren Abschlußplatte angeordnet ist und der einen oberen Endabschnitt, der sich in Richtung zu dem oberen Endabschnitt des zylindrischen Körpers derart erstreckt, daß er mit diesem fest verbunden ist, sowie einen unteren Endabschnitt aufweist, der an der inneren Oberfläche der unteren Abschlußplatte fest montiert ist. Der Spalt zwischen dem zylindrischen Körper und dem äußeren zylindrischen Körper ist hierbei blockiert, und es weist der zylindrische Körper eine Mehrzahl von Schlitzen auf, die an einem oberen Umfangswandabschnitt des zylindrischen Körpers spiralförmig oder schräg ausgebildet sind. Hierdurch werden die Schmutzpartikel, die sich durch die Schlitze nach außen bewegen, in dem Raum zwischen dem zylindrischen Körper und dem äußeren zylindrischen Körper gesammelt.According to this aspect of the present invention, it is further preferred that outer cylindrical body present, concentric with a fixed radial gap is arranged to the cylindrical body in the lower end plate and one upper end portion extending toward the upper end portion of the cylindrical Body extends so that it is fixedly connected to this, as well as a lower End portion which is fixed to the inner surface of the lower end plate is mounted. The gap between the cylindrical body and the outer cylindrical Body is blocked here, and the cylindrical body has a plurality of Slits on an upper peripheral wall portion of the cylindrical body are spiral or oblique. This will remove the dirt particles move out through the slots in the space between the cylindrical body and the outer cylindrical body.
Gemäß diesem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist weiterhin ein Führungskörper vorhanden, der Abfallpartikel zum Herabfallen bringt und im wesentlichen eine kronenför mige Gestalt sowie eine Öffnung in seinem mittleren Abschnitt aufweist. Dieser Führungs körper ist derart angeordnet, daß er innere und äußere Umfangsabschnitte eines Rands des oberen Endabschnitts des zylindrischen Körpers umgibt, um hierdurch die nach oben gerichtete Strömung des Kühlmittels, die entlang der inneren Umfangswand des zylin drischen Körpers nach oben strömt, in eine Strömung umzulenken, die an der äußeren Umfangsoberflächenseite des zylindrischen Körpers nach unten strömt.According to this aspect of the present invention, there is also a guide body is present, the waste particles fall down and essentially a kronenför shape and has an opening in its central portion. This leadership body is arranged so that it inner and outer peripheral portions of an edge of the surrounds the upper end portion of the cylindrical body, thereby causing the upward directional flow of the coolant flowing along the inner peripheral wall of the cylin body flows upward to divert into a flow that is on the outer Peripheral surface side of the cylindrical body flows downward.
Zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe wird gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ein Brennelement geschaffen, das in einem Reaktorkern abschnitt eines Reaktordruckgefäßes eines Siedewasserreaktors angeordnet ist und eine Mehrzahl von Brennstäben, eine obere Zug- bzw. Abschlußplatte, die die oberen Enden der Brennstäbe hält, eine untere Zug- bzw. Abschlußplatte, die die unteren Enden der Brennstäbe hält, eine Mehrzahl von Abstandshaltern, die in Abständen zwischen den beiden Abschlußplatten angeordnet sind und zum Aufrechterhalten der Abstände zwischen jeweils benachbarten Brennstäben aus der Mehrzahl von Brennstäben ausgelegt sind, und einen Kanalkasten aufweist, der die Mehrzahl von Brennstäben enthält, wobei Kühlmittel von dem unterseitigen Ende der unteren Abschlußplatte in das Brennelement hineinströmt und derart ausgelegt oder geführt ist, daß es sich in Richtung zu einer Seite der Brennstäbe in dem Brennelement bewegt. Das Brennelement ist hierbei dadurch charakterisiert, daß es eine Rühr- bzw. Verwirbelungseinrichtung enthält, die in einer zentralen Position des unteren Abschnitts der unteren Abschlußplatte vorgesehen ist und eine zentrale Nabe sowie eine Mehrzahl von Blättern bzw. Schaufeln aufweist, die um die zentrale Nabe herum angeordnet sind und dazu dienen, dem Kühlmittel, das sich in Richtung zu der Seite der Brennstäbe ansteigend bewegt, eine nach oben gerichtete wirbelförmige Strömung zu verleihen. Weiterhin ist eine Mehrzahl von Schmutz- bzw. Abfallpartikel-Fangplatten oberhalb der Verwirbelungseinrichtung in der unteren Abschlußplatte vorgesehen, wobei jede der Abfallpartikel-Fangplatten in einer Richtung vorsteht, die entgegen der durch die Verwirbelungseinrichtung hervorgerufenen wirbelförmigen Strömung verläuft, derart, daß sie im seitlichen Querschnitt gesehen im wesentlichen die Form eines L bilden.According to a further aspect, the above-mentioned object is achieved the present invention, a fuel assembly is created in a reactor core section of a reactor pressure vessel of a boiling water reactor is arranged and a A plurality of fuel rods, an upper tension or end plate, the upper ends the fuel rods holds a lower tension or end plate, which the lower ends of the Fuel rods holds a plurality of spacers spaced between the two end plates are arranged and to maintain the distances between each adjacent fuel rods are designed from the plurality of fuel rods, and a channel box containing the plurality of fuel rods, with coolant flows into the fuel assembly from the lower end of the lower end plate and is designed or guided so that it is towards one side of the fuel rods moved in the fuel assembly. The fuel element is characterized in that it contains a stirring or swirling device, which is in a central position of the lower portion of the lower end plate is provided and a central hub as well has a plurality of blades around the central hub are arranged and serve the coolant, which is towards the side of the Fuel rods moved upward, an upward vortex flow to lend. Furthermore, a plurality of dirt or waste particle traps provided above the swirling device in the lower end plate, wherein each of the waste particle traps protrudes in a direction opposite to that of the Swirling-induced vortex-shaped flow is such that seen in the lateral cross section, they essentially form the shape of an L.
Zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe ist gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ein Brennelement geschaffen, das in einem Reaktorkernabschnitt eines Reaktordruckgefäßes eines Siedewasserreaktors angeordnet ist und das eine Mehrzahl von Brennstäben, eine obere Zug- bzw. Abschlußplatte, die obere Enden der Brennstäbe hält, eine untere Zug- bzw. Abschlußplatte, die die unteren Enden der Brennstäbe hält, eine Mehrzahl von Abstandshaltern, die mit gegenseitigen Abständen zwischen den beiden Abschlußplatten angeordnet sind und zum Aufrechterhalten der Abstände zwischen jeweils gegenseitig benachbarten Brennstäben aus der Mehrzahl von Brennstäben ausgelegt sind, und einen Kanalkasten umfaßt, in dem die Mehrzahl von Brennstäben untergebracht sind, wobei Kühlmittel, das von einem unterseitigen Endbereich der unteren Abschlußplatte in das Brennelement einströmt, dazu ausgelegt ist, sich in Richtung zu der Seite der Brenn stäbe in dem Brennelement ansteigend zu bewegen. Das Brennelement zeichnet sich hierdurch dadurch aus, daß es ein zylindrisches Element aufweist, das in dem unteren Abschnitt der unteren Abschlußplatte vorgesehen ist und sich entlang der axialen Richtung des Brennelements erstreckt. Das zylindrische Element weist eine Mehrzahl von spiralför migen Strömungspfaden auf, die jeweils an den oberseitigen Endflächen und den unter seitigen Endflächen des zylindrischen Elements offen sind, derart, daß gegenseitig un abhängige und spiralförmige Strömungspfade gebildet sind. Jeder der spiralförmigen Strömungspfade ist an vorbestimmten Strömungspfadpositionen mit konkaven Rippen versehen, auf die Zentrifugalkräfte einwirken, die durch das in den spiralförmigen Strö mungspfaden strömende Kühlmittel hervorgerufen werden. Die konkaven Rillen verlaufen rechtwinklig zu der Strömungsrichtung des in den spiralförmigen Strömungspfaden strömenden Kühlmittels.To achieve the above object, according to another aspect, the Present invention, a fuel assembly created in a reactor core section a reactor pressure vessel of a boiling water reactor is arranged and the plurality of fuel rods, an upper tension or end plate, the upper ends of the fuel rods holds, a lower tie plate that holds the lower ends of the fuel rods, a plurality of spacers spaced between the two End plates are arranged and to maintain the distances between each mutually adjacent fuel rods are designed from the plurality of fuel rods, and comprises a channel box in which the plurality of fuel rods are accommodated, wherein coolant from a lower end portion of the lower end plate in the fuel inflow is designed to move towards the side of the fuel rods to move upwards in the fuel assembly. The fuel assembly stands out characterized in that it has a cylindrical element which in the lower Section of the lower end plate is provided and extends along the axial direction extends of the fuel assembly. The cylindrical member has a plurality of spirals flow paths, each on the top end faces and the bottom side end faces of the cylindrical member are open such that each other un dependent and spiral flow paths are formed. Each of the spiral Flow paths are at predetermined flow path positions with concave ribs provided, act on the centrifugal forces caused by the in the spiral stream flowing coolant. The concave grooves run perpendicular to the direction of flow in the spiral flow paths flowing coolant.
Zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe wird gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ein Brennelement geschaffen, das in einem Reaktorkern abschnitt eines Reaktordruckgefäßes eines Siedewasserreaktors angeordnet ist und eine Mehrzahl von Brennstäben, eine obere Zug- bzw. Abschlußplatte, die die oberen Enden der Brennstäbe hält, eine untere Zug- bzw. Abschlußplatte, die die unteren Enden der Brennstäbe hält, eine Mehrzahl von Abstandshaltern, die in Intervallen zwischen den beiden Abschlußplatten angeordnet sind und dazu dienen, die Intervalle bzw. Abstände zwischen jeweils benachbarten Brennstäben aus der Mehrzahl von Brennstäben beizubehal ten, und einen Kanalkasten umfaßt, in dem die Mehrzahl von Brennstäben untergebracht ist. Hierbei ist das Kühlmittel, das von dem unterseitigen Endbereich der unteren Ab schlußplatte in das Brennelement einströmt, dazu ausgelegt bzw. derart geführt, daß es sich in Richtung zu der Seite der Brennstäbe in dem Brennelement ansteigend bewegt. Das Brennelement zeichnet sich hierbei dadurch aus, daß es eine Mehrzahl von in vertikaler Richtung langgestreckten Strömungsbegrenzungsplatten umfaßt, die derart angeordnet sind, daß sie sich in der unteren Abschlußplatte von einem unteren zentralen Abschnitt derselben nach oben erstrecken und entlang der Umfangsrichtung, mit Bezug zu der axialen Richtung des Brennelements, gebogen sind. Das Brennelement enthält weiterhin eine den Strömungs pfad blockierende Platte, die an oberen Endpositionen der die Strömung begrenzenden Platten derart vorgesehen ist, daß das sich nach oben bewegende Kühlmittel auf die den Strömungspfad blockierende Abdeckung oder Platte aufprallt, so daß erreicht wird, daß sich das Kühlmittel nach unten in Richtung zu der inneren peripheren Oberflächenseite der unteren Abschlußplatte dispergierend verteilt. Weiterhin ist ein Schmutz- oder Abfall partikel einfangender Abschnitt vorgesehen, der eine Mehrzahl von sich in der vertikalen Richtung erstreckenden Rillen aufweist und an der inneren peripheren Oberfläche bzw. Umfangsoberfläche der unteren Abschlußplatte vorgesehen ist.According to a further aspect, the above-mentioned object is achieved the present invention, a fuel assembly is created in a reactor core section of a reactor pressure vessel of a boiling water reactor is arranged and a A plurality of fuel rods, an upper tension or end plate, the upper ends the fuel rods holds a lower tension or end plate, which the lower ends of the Fuel rods holds a plurality of spacers at intervals between the two end plates are arranged and serve the intervals or distances between adjacent fuel rods from the plurality of fuel rods ten, and includes a channel box in which the plurality of fuel rods are accommodated is. Here, the coolant is from the lower end portion of the lower Ab end plate flows into the fuel assembly, designed or guided such that it ascending towards the side of the fuel rods in the fuel assembly. The Fuel element is characterized in that it has a plurality of vertical Direction elongated flow restricting plates which are arranged such that they are in the lower end plate from a lower central portion of the same extend upward and along the circumferential direction with respect to the axial direction of the fuel assembly are bent. The fuel assembly also contains the flow path blocking plate, which at the upper end positions of the flow limiting Plates is provided such that the coolant moving up to the Flow path blocking cover or plate bounces so that it is achieved the coolant down toward the inner peripheral surface side of the dispersed lower end plate. There is also dirt or waste Particle capturing section is provided, which a plurality of itself in the vertical Direction extending grooves and on the inner peripheral surface or Circumferential surface of the lower end plate is provided.
Wie vorstehend im einzelnen beschrieben ist, kann gemäß der vorliegenden Erfindung der sehr vorteilhafte Effekt erreicht werden, daß verhindert wird, daß Schmutz- bzw. Abfall partikel, die gemeinsam mit dem Kühlmittel strömen, in das Brennelement einströmen können. Damit kann der intakte und normale Zustand der Brennelementbeschichtungen bzw. Brennstabbeschichtungen zuverlässig aufrechterhalten werden.As described in detail above, according to the present invention, the very advantageous effect can be achieved that prevents dirt or waste Particles that flow together with the coolant flow into the fuel assembly can. This allows the intact and normal condition of the fuel element coatings or fuel rod coatings are reliably maintained.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.The invention is described below using exemplary embodiments with reference to the drawings described in more detail.
Fig. 1 zeigt eine teilweise im Schnitt dargestellte Gesamtansicht, in der ein Brenn element gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist, Fig. 1 shows an overall view, partially in section, of a fuel of the present invention is illustrated element according to a first embodiment,
Fig. 2 zeigt eine vergrößerte, schematische Schnittansicht, in der die untere Abschluß platte eines Brennelements gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist, Fig. 2 is an enlarged schematic sectional view, in which the lower end plate shows a fuel assembly according to a second embodiment of the present invention is illustrated,
Fig. 3 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, die die untere Abschluß latte eines Brennelements gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vor liegenden Erfindung veranschaulicht, Fig. 3 shows a schematic, enlarged sectional view illustrating the lower end latte of a fuel assembly according to a third embodiment of the prior invention,
Fig. 4 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, in der die untere Abschluß platte eines Brennelements gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist, Fig. 4 is a schematic, enlarged sectional view in which the lower end plate shows a fuel assembly according to a fourth embodiment of the present invention is illustrated,
Fig. 5 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, die eine untere Abschluß platte eines Brennelements gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, Fig. 5 shows a schematic, enlarged sectional view illustrating a lower end plate of a fuel assembly according to a fifth embodiment of the present invention,
Fig. 6 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, die die untere Abschluß platte eines Brennelements gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, Fig. 6 is a schematic enlarged sectional view showing the lower end plate shows a fuel assembly according to a sixth embodiment of the present invention is illustrated,
Fig. 7 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, in der die untere Abschluß platte eines Brennelements gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist, Fig. 7 is a schematic, enlarged sectional view in which the lower end plate shows a fuel assembly according to a seventh embodiment of the present invention is illustrated,
Fig. 8 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, in der eine untere Ab schlußplatte eines Brennelements gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt ist, Fig. 8 is a schematic, enlarged sectional view in which a lower plate from the final shows a fuel assembly according to an eighth embodiment of the present invention is shown,
Fig. 9 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, in der die untere Abschluß platte eines Brennelements gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt ist, Fig. 9 is a schematic, enlarged sectional view in which the lower end plate shows a fuel assembly according to a ninth embodiment of the present invention is shown,
Fig. 10 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, in der die untere Abschluß platte eines Brennelements gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt ist, Fig. 10 is a schematic, enlarged sectional view in which the lower end plate shows a fuel assembly according to a tenth embodiment of the present invention is shown,
Fig. 11 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, in der die untere Abschluß platte eines Brennelements gemäß einem elften Ausführungsbeispiel der vor liegenden Erfindung veranschaulicht ist, Fig. 11 shows a schematic, enlarged sectional view, in which the lower end plate of a fuel assembly according to an eleventh embodiment of the prior invention is illustrated,
Fig. 12 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, in der eine untere Ab schlußplatte eines zwölften Ausführungsbeispiels des in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung stehenden Brennelements veranschaulicht ist, Fig. 12 shows a schematic, enlarged sectional view of a lower plate-Ab circuit of a twelfth embodiment of the measure in accordance with the present invention, the fuel element is illustrated,
Fig. 13A zeigt eine laterale, vergrößerte Schnittansicht, in der eine zylindrische Körper einheit in einer unteren Abschlußplatte gemäß einem dreizehnten Ausführungs beispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt ist, FIG. 13A is a lateral, enlarged section view, in a cylindrical body unit in a lower end plate according to a thirteenth example of execution of the present invention is shown,
Fig. 13B zeigt eine vergrößerte perspektivische Ansicht, die teilweise im Querschnitt dargestellt ist und einen Abschnitt der zylindrischen Körpereinheit gemäß Fig. 13 veranschaulicht, und zwar gemäß der Betrachtung von einer axialen Seite der zylindrischen Körpereinheit, FIG. 13B shows an enlarged perspective view shown partially in cross section, illustrating a portion of the cylindrical body unit of Fig. 13, in accordance with the viewing of one axial side of the cylindrical body unit,
Fig. 14 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, in der die untere Abschluß platte eines vierzehnten Ausführungsbeispiels des in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung stehenden Brennelements dargestellt ist, Fig. 14 shows a schematic, enlarged sectional view in which the lower end plate of a fourteenth embodiment of the measure in accordance with the present invention, the fuel element is shown,
Fig. 15A zeigt eine graphische Darstellung, die das Verhältnis zwischen der Abfalltrenn rate, die bei Verwendung der herkömmlichen Abfalleinrichtung mit der ver drehten Platte erhalten wird, und der Abfalltrennrate veranschaulicht, die bei Einsatz der Abfallfangeinrichtung gemäß dem vierzehnten Ausführungsbeispiel erzielt wird, FIG. 15A is a graph showing the rate, the relationship between the drop separation which is obtained by using the conventional dropping means using the ver turned plate, and the waste separation rate illustrated, which is achieved when using the waste catching means according to the fourteenth embodiment,
Fig. 15B ist eine graphische Darstellung, die das Verhältnis zwischen einem Druckver lust, der bei Einsatz der herkömmlichen, mit der verdrehten Platte ausgestatte ten Abfallfangeinrichtung hervorgerufen wird, und dem Druckverlust zeigt, der bei Einsatz der bei dem vierzehnten Ausführungsbeispiel vorgesehenen Abfall fangeinrichtung hervorgerufen wird, FIG. 15B is a graph showing the loss, the ratio between a Druckver, which is caused when using the conventional, equipped with the twisted plate th waste catching means, and displays the pressure loss, caused catching means in use of the provided in the fourteenth embodiment, waste ,
Fig. 16 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, in der die untere Abschluß platte eines Brennelements gemäß einem fünfzehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist, Fig. 16 is a schematic, enlarged sectional view in which the lower end plate shows a fuel assembly according to a fifteenth embodiment of the present invention is illustrated,
Fig. 17 zeigt eine vergrößerte, teilweise im Querschnitt gezeigte perspektivische Ansicht eines Abschnitts einer zylindrischen Körpereinheit gemäß einem sechzehnten Ausführungsbeispiel, und zwar bei Betrachtung aus der axialen Richtung der zylindrischen Körpereinheit, Fig. 17 shows an enlarged, partially shown in cross-section perspective view of a portion of a cylindrical body unit according to a sixteenth embodiment, and as viewed from the axial direction of the cylindrical body unit,
Fig. 18 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, in der die untere Abschluß platte eines Brennelements gemäß einem siebzehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist, Fig. 18 shows a schematic, enlarged sectional view in which the lower end plate of a fuel assembly according to a seventeenth embodiment of the present invention is illustrated,
Fig. 19A ist eine graphische Darstellung, die das Verhältnis zwischen der Abfalltrenn rate, die bei Einsatz der herkömmlichen, mit der verdrehten Platte ausgestatte ten Abfallfangeinrichtung erhalten wird, und der Abfalltrennrate zeigt, die bei Verwendung der Abfalleinrichtung gemäß dem siebzehnten Ausführungsbei spiel erzielt wird, FIG. 19A is a graph showing the rate, the relationship between the drop separation which is obtained when using the conventional, equipped with the twisted plate th waste catching means, and waste separation rate shows that achieved game when using the dropper according to the seventeenth Ausführungsbei,
Fig. 19B ist eine graphische Darstellung, die das Verhältnis zwischen dem Druckverlust, der bei Einsatz der herkömmlichen, mit der verdrehten Platte ausgestatteten Abfallfangeinrichtung hervorgerufen wird, und dem Druckverlust zeigt, der bei Einsatz der Abfallfangeinrichtung gemäß dem siebzehnten Ausführungsbeispiel verursacht wird, FIG. 19B is a graph showing the relationship between the pressure loss which is caused when using the conventional, equipped with the twisted plate waste catching means, and the pressure loss caused when using the waste catching means according to the seventeenth embodiment,
Fig. 20 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, in der die untere Abschluß platte eines Brennelements gemäß einem achtzehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist, Fig. 20 is a schematic, enlarged sectional view in which the lower end plate shows a fuel assembly according to an eighteenth embodiment of the present invention is illustrated,
Fig. 21 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, in der die untere Abschluß platte eines Brennelements gemäß einem neunzehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist, Fig. 21 is a schematic, enlarged sectional view in which the lower end plate shows a fuel assembly according to a nineteenth embodiment of the present invention is illustrated,
Fig. 22 zeigt eine schematische, perspektivische Ansicht, in der ein Abfallpartikel zum Herabfallen bringender Führungskörper gemäß dem neunzehnten Ausführungs beispiel in größeren Einzelheiten dargestellt ist, Fig. 22 shows a schematic perspective view in which a waste particles to the falling-bringing guide body according to the nineteenth example of execution is shown in more detail,
Fig. 23 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, in der eine ein zwanzigstes Ausführungsbeispiel bildende Modifikation der bei dem neunzehnten Aus führungsbeispiel vorgesehenen Abfallfangplatte veranschaulicht ist, Fig. 23 shows a schematic, enlarged sectional view showing a twentieth embodiment of a forming modification of the provided waste catching plate guide, for example in the nineteenth from is illustrated,
Fig. 24 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, in der eine ein zwanzigstes Ausführungsbeispiel darstellende Modifikation der bei dem neunzehnten Aus führungsbeispiel vorhandenen Abfallfangplatte dargestellt ist, FIG. 24 is a schematic enlarged sectional view showing a modification of a waste plate provided in the nineteenth embodiment, showing a twentieth embodiment;
Fig. 25 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, in der eine ein zwanzigstes Ausführungsbeispiel bildende Modifikation der bei dem neunzehnten Aus führungsbeispiel vorgesehenen Abfallfangplatte veranschaulicht ist, Fig. 25 shows a schematic, enlarged sectional view showing a twentieth embodiment of a forming modification of the provided waste catching plate guide, for example in the nineteenth from is illustrated,
Fig. 26 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, in der die untere Abschluß platte eines Brennelements gemäß einem einundzwanzigsten Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist, Fig. 26 shows a schematic, enlarged sectional view in which the lower end plate of a fuel assembly according to a twenty-first Ausführungsbei game of the present invention is illustrated,
Fig. 27 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, in der die untere Abschluß platte eines Brennelements gemäß einem zweiundzwanzigsten Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist, Fig. 27 shows a schematic, enlarged sectional view in which the lower end plate of a fuel assembly according to a twenty-second Ausführungsbei game of the present invention is illustrated,
Fig. 28 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, in der die untere Abschluß platte eines Brennelements gemäß einem dreiundzwanzigsten Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist, Fig. 28 shows a schematic, enlarged sectional view in which the lower end plate of a fuel assembly according to a twenty-third Ausführungsbei game of the present invention is illustrated,
Fig. 29 zeigt teilweise im Querschnitt gezeigte Gesamtansicht eines Brennelements, das in Übereinstimmung mit einem vierundzwanzigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung steht, Fig. 29 overall view, partly in cross section showing a fuel assembly which is in accordance with a twenty-fourth embodiment of the present invention,
Fig. 30A ist eine graphische Darstellung, die das Verhältnis zwischen der Abfalltrenn rate, die bei Verwendung der herkömmlichen, mit der gedrehten Platte ver sehenen Abfallfangeinrichtung erhalten wird, und der Abfalltrennrate zeigt, die bei Verwendung der Abfallfangeinrichtung gemäß dem vierundzwanzigsten Ausführungsbeispiel erhalten wird, FIG. 30A is a graph showing the rate, the relationship between the drop separation which is obtained using the conventional, ver with the rotated plate designated waste catching means, and the decrease rate of separation is obtained when using the drop catcher device according to the twenty-fourth embodiment,
Fig. 30B zeigt eine graphische Darstellung, die das Verhältnis zwischen dem Druckver lust, der bei Einsatz der herkömmlichen, mit der gedrehten Platte versehenen Abfalleinrichtung hervorgerufen wird, und dem Druckverlust zeigt, der bei Einsatz der Abfalleinrichtung gemäß dem vierundzwanzigsten Ausführungsbei spiel verursacht wird, FIG. 30B shows a graph showing the loss, the ratio between the Druckver, which is caused when using the conventional, provided with the rotated plate drop means, and the pressure loss is caused game when using the waste device according to the twenty-fourth Ausführungsbei,
Fig. 31 zeigt eine teilweise im Querschnitt dargestellte Gesamtansicht eines Brenn elements, das eine Modifikation des vierundzwanzigsten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung darstellt, Fig. 31 is an overall view, partly in cross section showing a fuel assembly, which is a modification of the twenty-fourth embodiment of the present invention,
Fig. 32 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, in der die untere Abschluß platte eines Brennelements gemäß einem fünfundzwanzigsten Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist, Fig. 32 shows a schematic, enlarged sectional view in which the lower end plate of a fuel assembly according to a twenty-fifth Ausführungsbei game of the present invention is illustrated,
Fig. 33 zeigt eine Schnittansicht, die entlang der in Fig. 32 gezeigten Linie XXXIII-XXXIII geschnitten ist, Fig. 33 shows a sectional view cut along in Fig. Line XXXIII-XXXIII shown 32,
Fig. 34 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, die eine untere Abschluß platte eines Brennelements gemäß einem siebenundzwanzigsten Ausführungs beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, Fig. 34 shows a schematic enlarged sectional view showing a lower end plate of a fuel assembly according to a twenty-seventh execution example of the present invention is illustrated,
Fig. 35 zeigt eine Schnittansicht, die entlang einer in Fig. 34 dargestellten Linie XXXV-XXXV geschnitten ist, Fig. 35 shows a sectional view cut along a in Fig. Line XXXV-XXXV shown 34,
Fig. 36 zeigt eine teilweise im Querschnitt dargestellte Gesamtansicht eines Brenn elements gemäß einem siebenundzwanzigsten Ausführungsbeispiel der vor liegenden Erfindung, Fig. 36 is an overall view, partly in cross section showing a fuel assembly according to a twenty-seventh embodiment of the prior invention lie
Fig. 37 zeigt eine Schnittansicht, die entlang einer in Fig. 36 dargestellten Linie XXXVII-XXXVII geschnitten ist, Fig. 37 shows a sectional view cut along a direction shown in Fig. 36 line XXXVII-XXXVII,
Fig. 38 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, in der eine untere Ab schlußplatte eines Brennelements gemäß einem achtundzwanzigsten Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt ist, Fig. 38 shows a schematic, enlarged sectional view in which a lower ex-circuit plate of a fuel assembly according to a twenty-eighth exporting approximately example of the present invention is shown,
Fig. 39A ist eine Ansicht, die in derjenigen Richtung gesehen ist, die in Fig. 38 mit einem an der Linie XXXIXA gezeigten Pfeil veranschaulicht ist, FIG. 39A is a view seen in the direction which is illustrated in Fig. 38 having a structure shown at the line XXXIXa arrow
Fig. 39B ist eine Ansicht, die in derjenigen Richtung gesehen ist, die durch einen Pfeil veranschaulicht ist, der in Fig. 38 an der Linie XXXIXB angetragen ist, Fig. 39B is a view seen in the direction illustrated by an arrow indicated on the line XXXIXB in Fig. 38;
Fig. 40 zeigt eine teilweise im Querschnitt und teilweise schematisch dargestellte ver größerte Ansicht, in der die untere Abschlußplatte eines Brennelements gemäß einem neunundzwanzigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist, Fig. 40 shows a partially ver in cross section and partially schematically illustrated größerte view in which the lower end plate is illustrated a fuel assembly according to a twenty-ninth embodiment of the present invention,
Fig. 41 zeigt eine Schnittansicht, die entlang der in Fig. 40 dargestellten Linie XXXXI-XXXXI geschnitten ist, Fig. 41 shows a sectional view cut along in Fig. Line XXXXI-XXXXI shown 40,
Fig. 42 zeigt eine Schnittansicht, die entlang der in Fig. 40 dargestellten Linie XXXXII-XXXXII gesehen ist, Fig. 42 is a sectional view that is taken along in Fig. Line XXXXII-XXXXII shown 40,
Fig. 43 zeigt eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines in Fig. 42 dargestellten Abfallfangelements, Fig. 43 is an enlarged perspective view showing a portion of a in Fig. Waste catching member shown 42,
Fig. 44 zeigt eine teilweise im Querschnitt dargestellte Gesamtansicht, die ein Brenn element gemäß einem dreißigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung veranschaulicht, Fig. 44 is an overall view, partially in cross section, illustrating a fuel assembly according to a thirtieth embodiment of the present OF INVENTION dung shows
Fig. 45 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, in der die untere Abschluß platte eines Brennelements gemäß einem einunddreißigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt ist, Fig. 45 shows a schematic, enlarged sectional view in which the lower end plate of a fuel assembly according to a thirty-first embodiment of the present invention is shown,
Fig. 46 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, in der die untere Abschluß platte eines Brennelements gemäß einem zweiunddreißigsten Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist, Fig. 46 shows a schematic, enlarged sectional view in which the lower end plate of a fuel assembly according to a thirty-second Ausführungsbei game of the present invention is illustrated,
Fig. 47 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, in der die untere Abschluß platte eines Brennelements gemäß einem dreiunddreißigsten Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist, Fig. 47 shows a schematic, enlarged sectional view in which the lower end plate of a fuel assembly according to a thirty-third Ausführungsbei game of the present invention is illustrated,
Fig. 48 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, in der Abschnitte der unteren Endstopfen bei einem Brennelement gemäß einem vierunddreißigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt sind, Fig. 48 shows a schematic, enlarged sectional view are shown in the portions of the lower end plug in a fuel assembly according to a thirty-fourth embodiment of the present invention,
Fig. 49 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, die Abschnitte von unteren Endstopfen bei einem Brennelements gemäß einem fünfunddreißigsten Aus führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, Fig. 49 shows a schematic, enlarged sectional view showing portions of the lower end plug in a fuel assembly according to a thirty-fifth imple mentation of the present invention is illustrated,
Fig. 50 zeigt eine vergrößerte Ansicht, in der ein Abschnitt eines unteren Endstopfens in einem Brennelements gemäß einem sechsunddreißigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt ist, Fig. 50 shows an enlarged view in which a portion of a lower end plug shown in a fuel assembly according to a thirty-sixth embodiment of the present invention,
Fig. 51 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, in der die untere Abschluß platte eines Brennelements gemäß einem siebenunddreißigsten Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung dargestellt ist, Fig. 51 shows a schematic, enlarged sectional view in which the lower end plate of a fuel assembly according to a thirty-seventh Ausführungsbei game of the present invention is shown,
Fig. 52 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, in der die untere Abschluß platte eines Brennelements gemäß einem achtunddreißigsten Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung dargestellt ist, Fig. 52 shows a schematic, enlarged sectional view in which the lower end plate of a fuel assembly according to a thirty-eighth Ausführungsbei game of the present invention is shown,
Fig. 53 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, in der die untere Abschluß platte eines Brennelements gemäß einem neununddreißigsten Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung dargestellt ist, Fig. 53 shows a schematic, enlarged sectional view in which the lower end plate of a fuel assembly according to a thirty-ninth Ausführungsbei game of the present invention is shown,
Fig. 54A zeigt eine vergrößerte, perspektivische Ansicht einer rippenförmigen Gestalt gemäß einem vierzigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, FIG. 54A shows an enlarged, perspective view of a rib-like shape according to a fortieth embodiment of the present invention,
Fig. 54A und 54C zeigen teilweise geschnittene Ansichten, die entlang der in Fig. 54A dargestellten Linien XXXXXIVB-XXXXXIVB bzw. XXXXXIVC-XXXXXIVC geschnitten sind, FIG. 54A and 54C show partial sectional views are illustrated taken along in FIG. 54A-lines XXXXXIVB XXXXXIVB or XXXXXIVC XXXXXIVC-cut,
Fig. 55 zeigt eine Längsschnittansicht eines Brennelements, Fig. 55 shows a longitudinal sectional view of a fuel assembly,
Fig. 56 zeigt eine Draufsicht auf einen Netzwerk- bzw. Matrixabschnitt der unteren Abschlußplatte des in Fig. 55 dargestellten Brennelements, Fig. 56 shows a plan view of a network or matrix portion of the lower end plate of the fuel assembly shown in Fig. 55,
Fig. 57 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht, in der ein Abschnitt der unteren Ab schlußplatte bei einem herkömmlichen Brennelement dargestellt ist, und Fig. 57 is an enlarged sectional view showing a portion of the lower end plate in a conventional fuel assembly, and
Fig. 58 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht, in der ein Abschnitt der unteren Ab schlußplatte eines Brennelements dargestellt ist, wobei eine herkömmliche Abfallfangeinrichtung an der unteren Abschlußplatte angebracht ist. Fig. 58 is an enlarged sectional view showing a portion of the lower end plate of a fuel assembly with a conventional waste trap attached to the lower end plate.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 54 werden nachstehend Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung erläutert. Hierbei sind Teile und Komponenten, die die gleichen sind wie diejenigen bei dem herkömmlichen Brennelement, mit den gleichen, auch in den Fig. 55 bis 57 verwendeten Bezugszeichen versehen.Exemplary embodiments of the present invention are explained below with reference to FIGS. 1 to 54. Here, parts and components that are the same as those in the conventional fuel assembly are provided with the same reference numerals also used in FIGS. 55 to 57.
In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Fig. 1 zeigt eine teilweise im Querschnitt dargestellte Gesamtansicht, in der der Aufbau eines Brennelements gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. Dieses Brennelement weist eine Mehrzahl von Brennstäben 2, von denen jeder durch ein Be schichtungs- bzw. Umhüllungsrohr gebildet ist, und mindestens einen Wasserstab 3 auf, wobei die Brennstäbe 2 und der mindestens eine Wasserstab 3 in einem zylindrischen Kanalkasten 1 untergebracht sind. An dem oberen und dem unteren Ende dieses Brenn elements sind eine obere Zug- bzw. Abschlußplatte 4 bzw. eine untere Zug- bzw. Ab schlußplatte 5 angebracht. An der oberen Abschlußplatte 4 sind die oberen Enden der Brennstäbe 2 und des Wasserstabs 3 durch obere Endstopfen 6 befestigt, wohingegen die unteren Enden der Brennstäbe 2 und des mindestens einen Wasserstabs 3 mittels unterer Endstopfen 7 an der unteren Abschlußplatte 5 befestigt sind. Ferner ist an dem Wasserstab 3 eine Mehrzahl von Abstandshaltern bzw. Abstandsgittern 8 mit vorbestimmten Abständen in seiner axialen Richtung angebracht. Durch diese Abstandshalter 8 werden die Brenn stäbe 5 gehalten, wobei sie in Reihen stehen. Ferner werden die Brennstäbe 2 durch diese Abstandshalter 8 an einer Verbiegung gehindert.In Fig. 1 a first embodiment of the present invention is shown. Fig. 1 shows an overall view, partially in cross-section, in which the structure of a fuel assembly illustrated in accordance with the present embodiment. This fuel assembly comprises a plurality of fuel rods 2, each of which stratification by a Be or cladding tube is formed, and at least one water rod 3, whereby the fuel rods 2 and a water rod are housed in a cylindrical channel box 1 3 the least. At the upper and lower ends of this focal element, an upper pull or end plate 4 and a lower pull or end plate 5 are attached. On the upper end plate 4 , the upper ends of the fuel rods 2 and the water rod 3 are fastened by upper end plugs 6 , whereas the lower ends of the fuel rods 2 and the at least one water rod 3 are fastened to the lower end plate 5 by means of lower end plugs 7 . Furthermore, a plurality of spacers or spacer grids 8 are attached to the water rod 3 at predetermined intervals in its axial direction. By this spacer 8 , the focal rods 5 are held, where they are in rows. Furthermore, the fuel rods 2 are prevented from bending by these spacers 8 .
Bei dem vorstehend erläuterten Aufbau ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in demjenigen Abschnitt, in dem sich ein Kühlmitteleinlaßloch 5a für die Kühlmittelein führung befindet, das sich in der Mitte des unteren Abschnitts der unteren Abschlußplatte 5 öffnet, ein vertikaler zylindrischer Körper 21 vorgesehen, der in vertikaler Richtung und koaxial in der unteren Abschlußplatte 5 angeordnet ist. Der zylindrische Körper 21 erstreckt sich von einem unteren Endabschnitt der unteren Abschlußplatte 5 nach oben bis im wesentlichen zu dem mittleren Abschnitt der Abschlußplatte 5. Der zylindrische Körper 21 weist einen oberen Endabschnitt und einen unteren Endabschnitt auf, die jeweils offen sind.In the above structure, according to the present embodiment in that portion, a coolant inlet hole 5 is in the a for the coolant inlet guide, the lower end plate 5 is opened in the center of the lower portion, a vertical cylindrical body 21 provided, which in vertical direction and is arranged coaxially in the lower end plate 5 . The cylindrical body 21 extends upward from a lower end portion of the lower end plate 5 to substantially the middle portion of the end plate 5 . The cylindrical body 21 has an upper end portion and a lower end portion, each of which is open.
In einem unteren Abschnitt des Innenbereichs dieses zylindrischen Körpers 21 ist eine Spiralblatteinheit bzw. spiralförmige Blatteinheit oder Blattanordnung 22 angeordnet, die dazu dient, dem Kühlmittel "a" einen nach oben gerichtete Wirbelströmung zu verleihen. Diese spiralförmige Blatteinheit 22 weist eine zentrale Nabe 23, die entlang einer ver tikalen Richtung, beispielsweise der axialen Richtung des Brennelements, angeordnet ist, und eine Mehrzahl von Blättern 24 auf, die mit gleich großen Abständen um die zentrale Nabe 23 herum vorgesehen sind. Jedes der Blätter 23 weist beispielsweise eine im wesent lichen spiralförmige verdrillte bzw. verdrehte Form auf. Die äußeren Randabschnitte der jeweiligen Blätter 24 sind mit der innenseitigen Oberfläche des zylindrischen Körpers 21 durch Verschweißen oder dergleichen verbunden, derart, daß der zylindrische Körper 21 an der stromab befindlichen Seite der spiralförmigen Blatteinheit 22 positioniert ist. Ferner verläuft eine Innenoberfläche des unteren Abschnitts der unteren Abschlußplatte 5 keilför mig, wobei sich sein Durchmesser allmählich in Richtung zu dem unteren Endabschnitt der unteren Abschlußplatte 5 verkleinert. Die äußere Oberfläche des zylindrischen Körpers 21 besitzt demgegenüber im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie der den kleinsten Durchmesser aufweisende Abschnitt der Innenoberfläche der unteren Abschlußplatte 5. Als Ergebnis dessen ist an der Außenseite des unteren Abschnitts des zylindrischen Körpers 21 und an der Innenwandoberfläche der unteren Abschlußplatte 5 ein Schmutz- bzw. Abfall sammelabschnitt 25 ausgebildet, in den die Schmutz- bzw. Abfallpartikel, die zusammen mit dem Kühlmittel "a" in den Innenbereich der unteren Abschlußplatte 5 einströmen, herabfallen und folglich dort gesammelt werden.In a lower portion of the inner region of this cylindrical body 21 , a spiral blade unit or blade arrangement or blade arrangement 22 is arranged, which serves to impart an upward vortex flow to the coolant "a". This spiral blade unit 22 has a central hub 23 , which is arranged along a vertical direction, for example the axial direction of the fuel assembly, and a plurality of blades 24 , which are provided at equal intervals around the central hub 23 . Each of the blades 23 has, for example, a substantially helical twisted shape. The outer edge portions of the respective blades 24 are connected to the inside surface of the cylindrical body 21 by welding or the like such that the cylindrical body 21 is positioned on the downstream side of the spiral blade unit 22 . Further, an inner surface of the lower portion of the lower end plate 5 extends in a wedge shape, its diameter gradually decreasing toward the lower end portion of the lower end plate 5 . In contrast, the outer surface of the cylindrical body 21 has substantially the same diameter as the smallest diameter portion of the inner surface of the lower end plate 5 . As a result, a dirt collecting portion 25 is formed on the outside of the lower portion of the cylindrical body 21 and on the inner wall surface of the lower end plate 5 , in which the dirt particles, which together with the coolant "a" in flow into the inner region of the lower end plate 5 , fall down and are consequently collected there.
Bei diesem Aufbau strömt das Kühlmittel "a" in den zylindrischen Körper 21 über das Kühlmitteleinlaßloch 5a von dem Bereich unterhalb der unteren Abschlußplatte 5 hinein, wie dies durch einen Pfeil veranschaulicht ist. In dem unteren Abschnitt des zylindrischen Körpers 21 ist die spiralförmige Blatteinheit 22 vorgesehen, so daß dem Kühlmittel "a", das in den zylindrischen Körper 21 eingeströmt ist, zwangsweise eine Rühr- bzw. Ver wirbelungskomponente durch die Blätter 24 der spiralförmigen Blatteinheit 22 verliehen wird und das Kühlmittel sich somit unter wirbelförmigen Bewegungen in dem zylindri schen Körper 21 nach oben bewegt.In this construction, the refrigerant 'a' into the cylindrical body 21 flows through the refrigerant inlet hole 5 a of the region below the lower end plate 5 into it, as is illustrated by an arrow. In the lower portion of the cylindrical body 21 , the spiral blade unit 22 is provided, so that the coolant "a" that has flowed into the cylindrical body 21 is forcibly imparted a stirring component through the blades 24 of the spiral blade unit 22 and the coolant thus moves upward in the cylindrical body 21 with vortex-shaped movements.
Selbst wenn Abfallpartikel in dem Kühlmittel "a" eingemischt vorhanden sein sollten, führt die Zentrifugalkraft, die durch die Wirbelbewegung des Kühlmittels "a" hervorgerufen wird, dazu, daß die Schmutz- bzw. Abfallpartikel, die höhere Dichte als das Kühlmittel "a" aufweisen, sich in Richtung zu der Außenperipherie in dem zylindrischen Körper 21 bewegen, derart, daß die Abfallpartikel sich nach oben bewegen, während sie sich wirbel förmig entlang der Innenoberfläche des zylindrischen Körpers 21 bewegen. Die Abfall partikel, die sich entlang der Innenoberfläche des Zylinders nach oben bewegen, erreichen das obere Ende des zylindrischen Körpers 21 und strömen aus diesem heraus, so daß die Abfallpartikel in der radialen Richtung des zylindrischen Körpers nach außen gedrückt werden. Hierbei ist die Geschwindigkeit der Aufwärtsbewegung des Kühlmittels "a" außerhalb des zylindrischen Körpers 21 gering, so daß die Abfallpartikel, die aus dem zylindrischen Körper 21 heraus nach außen gedrückt worden sind, sich nicht nach oben bewegen, sondern außerhalb des zylindrischen Körpers 21 herabfallen und folglich in dem Abfallsammelabschnitt 21 gesammelt werden.Even if waste particles are mixed in the coolant "a", the centrifugal force caused by the swirling movement of the coolant "a" causes the dirt or waste particles to have a higher density than the coolant "a" , move toward the outer periphery in the cylindrical body 21 such that the waste particles move upward while swirling along the inner surface of the cylindrical body 21 . The waste particles moving upward along the inner surface of the cylinder reach and flow out of the upper end of the cylindrical body 21 so that the waste particles are pushed outward in the radial direction of the cylindrical body. Here, the speed of the upward movement of the coolant "a" outside the cylindrical body 21 is slow, so that the waste particles which have been pushed out of the cylindrical body 21 do not move upward, but fall outside the cylindrical body 21 and consequently, are collected in the waste collecting section 21 .
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird daher dem Kühlmittel, das in die untere Abschluß platte 5 einströmt, eine wirbelförmige Strömung aufgeprägt, durch die verhindert werden kann, daß die Schmutz- bzw. Abfallpartikel in das Brennelement eindringen, und es kann somit der intakte und normale Zustand der Umhüllungsrohre bzw. der Brennstäbe und Wasserstäbe aufrechterhalten werden. Da bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hierbei die Einrichtung zur Erzwingung einer wirbelförmigen Strömung des Kühlmittels "a" durch die spiralförmige Blatteinheit 22 gebildet ist, die aus der zentralen Nabe 23 und beispielsweise drei oder mehr Blättern 24 besteht, ist die Verwirbelungskomponente bzw. Wirbelbewegungskomponente, die dem Kühlmittel "a" aufgeprägt wird, verstärkt, und es kann somit die Rate der Ausscheidung der Abfallpartikel aus dem Kühlmittel "a" verbes sert werden, verglichen mit dem herkömmlichen, in Fig. 58 gezeigten Aufbau, bei dem eine einmal verdrillte Platte, die durch einmaliges Verdrillen einer Platte hergestellt ist, zum Einsatz kommt. Daher kann die Fähigkeit, Abfallpartikel einzufangen, verbessert werden. Da weiterhin der Blattwinkel der Blätter 24 bei diesem Aufbau der spiralförmigen Blatteinheit 22 klein ausgelegt werden kann, verglichen mit dem herkömmlichen Aufbau, bei dem die verdrillte Platte zum Einsatz kommt, läßt sich das Ausmaß des Blockierens des Strömungspfads, durch den das Kühlmittel "a" fließt, verringern, und es läßt sich auch diejenige Fläche des Aufbaus, mit der das Kühlmittel in Berührung kommt, verringern, so daß es möglich ist, den Druckverlust zu verringern. Ferner ist im Hinblick auf die struktu relle Gestaltung aufgrund der Tatsache, daß die jeweiligen äußeren Randabschnitte der jeweiligen Blätter 24 fest mit der inneren Oberfläche des zylindrischen Körpers 21 ver bunden sind, die Anzahl von fest verbundenen Abschnitten zwischen der spiralförmigen Blatteinheit 22 und dem zylindrischen Körper 21 erhöht, so daß die Baufestigkeit der die spiralförmige Blatteinheit 22 und den zylindrischen Körper 21 enthaltenden Baugruppe verbessert ist. Als Ergebnis dessen ist selbst nach einem verlängertem Einsatz des Brenn elements und selbst in einem Fall, bei dem sich ein Verbindungsbereich auftrennen sollte, die spiralförmige Blatteinheit 22 dennoch weiterhin fest mit dem zylindrischen Körper 21 über die anderen Verbindungsabschnitte verbunden. Es ist daher möglich, das Auftreten struktureller nachteiliger Auswirkungen oder funktioneller nachteiliger Auswirkungen im Hinblick auf die Erzielung der Wirbelströmungserzeugung auch bei Auftrennung eines Verbindungsabschnitts zu vermeiden. Beispielsweise ist es möglich, das Auftreten von Vibrationen der spiralförmigen Blatteinheit 22 und des zylindrischen Körpers 21 aufgrund der Loslösung des Verbindungsabschnitts zu verhindern.In this embodiment, therefore, the coolant that flows into the lower end plate 5 , a vortex-shaped flow is impressed by which the dirt or waste particles can be prevented from entering the fuel assembly, and thus the intact and normal condition of the Cladding tubes or the fuel rods and water rods are maintained. Since, in the present exemplary embodiment, the device for forcing a vortex-shaped flow of the coolant "a" is formed by the spiral blade unit 22 , which consists of the central hub 23 and, for example, three or more blades 24 , the swirling component or vortex movement component is the one Coolant "a" is impressed, reinforced, and thus the rate of separation of the waste particles from the coolant "a" can be improved, compared with the conventional structure shown in Fig. 58, in which a plate once twisted through single twisting of a plate is used. Therefore, the ability to trap waste particles can be improved. Furthermore, since the blade angle of the blades 24 can be made small in this structure of the spiral blade unit 22 compared to the conventional structure in which the twisted plate is used, the degree of blocking the flow path through which the coolant "a" flows, and the area of the body with which the coolant comes into contact can be reduced, so that it is possible to reduce the pressure loss. Further, in view of the structural design, due to the fact that the respective outer edge portions of the respective blades 24 are firmly connected to the inner surface of the cylindrical body 21 , the number of fixed portions between the spiral blade unit 22 and the cylindrical body 21 increased so that the structural strength of the assembly containing the spiral blade unit 22 and the cylindrical body 21 is improved. As a result, even after prolonged use of the fuel element and even in a case where a connection area should separate, the spiral blade unit 22 is still firmly connected to the cylindrical body 21 via the other connection portions. It is therefore possible to avoid the occurrence of structural adverse effects or functional adverse effects with a view to achieving the generation of eddy currents even when a connecting section is separated. For example, it is possible to prevent vibrations of the spiral blade unit 22 and the cylindrical body 21 from occurring due to the disconnection of the connecting portion.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird nun ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert. In Fig. 2 ist eine schematische, vergrößerte Schnittansicht dargestellt, in der der die untere Abschlußplatte enthaltende Abschnitt eines Brennelements gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist der grundlegende Aufbau der die wirbelförmige Strömung erzwingenden Einrichtung bei diesem Ausfüh rungsbeispiel im wesentlichen der gleiche wie bei dem vorstehend erläuterten ersten Ausführungsbeispiel. Jedoch ist ein zylindrischer Körper 31, der um die spiralförmige Blatteinheit 22 herum vorgesehen ist, mit einer Gitter- bzw. Maschenstruktur versehen, die eine große Anzahl von Drähten enthält, die in der Form eines Gitters zusammengebaut sind. Die spiralförmige Blatteinheit 22 ist auch hier in der unteren Abschlußplatte 5 des Brennelements gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel angeordnet. Bei diesem Aufbau fließt das Kühlmittel "a", das in den zylindrischen Körper 5 eingeströmt ist, auch durch die maschenförmige Wand des zylindrischen Körpers 2 zu der Außenseite des zylindrischen Körpers 5. Hierdurch wird die Fläche bzw. Querschnittsfläche des Strö mungspfads des Kühlmittels vergrößert und es läßt sich demzufolge auch der Druckverlust verringern.A second embodiment of the present invention will now be explained with reference to FIG. 2. FIG. 2 shows a schematic, enlarged sectional view, in which the section of a fuel assembly according to the second exemplary embodiment containing the lower end plate is shown. As shown in FIG. 2, the basic structure of the vortex-flow enforcing device in this embodiment is substantially the same as that in the above-described first embodiment. However, a cylindrical body 31 provided around the spiral blade unit 22 is provided with a mesh structure containing a large number of wires assembled in the form of a mesh. The spiral leaf unit 22 is also arranged here in the lower end plate 5 of the fuel assembly according to the present exemplary embodiment. With this structure, the coolant "a" that has flowed into the cylindrical body 5 also flows through the mesh-shaped wall of the cylindrical body 2 to the outside of the cylindrical body 5 . As a result, the area or cross-sectional area of the flow path of the coolant is increased and, consequently, the pressure loss can also be reduced.
Nachfolgend wird ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 3 erläutert. Fig. 3 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnitt ansicht, in der der die untere Abschlußplatte enthaltende Abschnitt des Brennelements gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein zylindrischer Körper 41 vorgesehen, der wie bei dem vorstehend erläuterten zweiten Ausführungsbeispiel mit einer Maschenstruktur bzw. Gitterform hergestellt ist. Allerdings ist die Umfangswand 41a des oberen Abschnitts des zylindrischen Körpers 41, der oberhalb der spiralförmigen Blatteinrichtung 22 positioniert ist, mit Einbuchtungen versehen, so daß sägezahnförmig gestaltete Abschnitt, gesehen im Längsschnitt, ausgebildet sind. Jeder der sägezahnförmig ausgebildeten Abschnitte erstreckt sich in Richtung zu der Innenumfangsseite und der Außenumfangsseite des zylindrischen Körpers 41. Bei diesem Aufbau ist der Druckverlust beim Strömen des Kühlmittels "a" in dem zylindrischen Körper 41 verringert, da der zylindrische Körper 41 mit der Maschen- bzw. Gitterstruktur versehen ist. Wenn ferner die Abfallpartikel, die in dem Kühlmittel "a", das durch die spiralförmige Blatteinheit 22 in eine wirbelförmige Strömung versetzt worden ist, enthalten sind, aufgrund der Zentrifugalkraft gegen die innere Oberfläche des zahnförmigen oberen Abschnitts des zylindrischen Körpers 41 gedrückt werden, werden die Abfallpartikel an den Innenoberflächen der zahnförmigen peripheren Wand 41a des zylindrischen Körpers 41 zusätzlich gefangen. Daher kann die Rate des Einfangens von Abfallpartikeln bei diesem Ausführungsbeispiel noch weiter erhöht sein.A third exemplary embodiment of the present invention is explained below with reference to FIG. 3. Fig. 3 shows a schematic, enlarged sectional view, in which the portion of the fuel assembly containing the lower end plate is shown according to the third embodiment. As shown in FIG. 3, a cylindrical body 41 is provided in this exemplary embodiment, which is produced with a mesh structure or lattice shape as in the second exemplary embodiment explained above. However, the peripheral wall 41 a of the upper portion of the cylindrical body 41 , which is positioned above the spiral blade device 22 , is provided with indentations, so that sawtooth-shaped portion, seen in longitudinal section, are formed. Each of the sawtooth-shaped portions extends toward the inner peripheral side and the outer peripheral side of the cylindrical body 41 . With this structure, since the cylindrical body 41 is provided with the mesh structure, the pressure loss when the coolant "a" flows in the cylindrical body 41 is reduced. Further, if the waste particles contained in the coolant "a" which has been given a vortex flow by the spiral blade unit 22 due to the centrifugal force are pressed against the inner surface of the tooth-shaped upper portion of the cylindrical body 41 , the Waste particles on the inner surfaces of the tooth-shaped peripheral wall 41 a of the cylindrical body 41 additionally caught. Therefore, the rate of trapping waste particles can be further increased in this embodiment.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4 wird nun ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Fig. 4 zeigt eine vergrößerte, schematische Schnittansicht, in der der die untere Abschlußplatte enthaltende Abschnitt des Brennelements gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dargestellt ist.A fourth embodiment of the invention will now be described with reference to FIG. 4. FIG. 4 shows an enlarged, schematic sectional view, in which the section of the fuel assembly containing the lower end plate according to the present exemplary embodiment is shown.
Dieses Ausführungsbeispiel enthält zusätzlich zu der Gestaltung des Brennelements gemäß dem vorstehend erläuterten ersten Ausführungsbeispiel ein ringförmiges, Schmutzpartikel fangendes Hakenelement 49, das dazu dient, ein weiteres Ansteigen der in dem Kühlmittel "a" vorhandenen Schmutz- bzw. Abfallpartikel zu verhindern, und das koaxial zu dem zylindrischen Körper 21 derart angeordnet ist, daß das Hakenelement 46 von der inneren peripheren Oberflächenseite in der Nähe des oberen Endabschnitts des zylindrischen Körpers 41 vorsteht. Dieses Hakenelement 46 weist einen flachen ringförmigen Körper abschnitt 46a, der mit der inneren Umfangsoberfläche des zylindrischen Körpers 21 in Berührung steht, und einen vorspringenden Abschnitt 46b auf, der von dem ringförmigen Körperabschnitt 46a nach unten vorsteht, derart, daß er der inneren Umfangsoberfläche des zylindrischen Körpers 21 gegenüberliegt. Hierdurch wird ein in Form einer Vertiefung ausgebildeter Eckraum 47 zwischen dem flachen ringförmigen Körperabschnitt 46a, dem vorspringenden Abschnitt 46b und der inneren Umfangsoberfläche des zylindrischen Körpers, die dem vorspringenden Abschnitt 46b gegenüberliegt, ausgebildet.In addition to the design of the fuel assembly according to the first exemplary embodiment explained above, this exemplary embodiment contains an annular, dirt particle-catching hook element 49 , which serves to prevent a further increase in the dirt or waste particles present in the coolant “a”, and this coaxially of the cylindrical body 21 is arranged such that the hook member 46 protrudes from the inner peripheral surface side near the upper end portion of the cylindrical body 41 . This hook member 46 has a flat annular body portion 46 a which communicates with the inner circumferential surface of the cylindrical body 21 in contact, and a projecting portion 46 b which projects from the annular body portion 46 a down, so that it the inner Circumferential surface of the cylindrical body 21 is opposite. As a result, a corner space 47 formed in the form of a recess is formed between the flat annular body portion 46 a, the projecting portion 46 b and the inner peripheral surface of the cylindrical body opposite the projecting portion 46 b.
Zusätzlich zu der die Abfallpartikel beseitigenden Zone, die anhand des vorstehend erläuterten ersten Ausführungsbeispiels beschrieben worden ist, werden bei dem vor liegenden Aufbau die Abfallpartikel, die eine höhere Dichte als das Kühlmittel besitzen, dann, wenn sie sich entlang der inneren Oberfläche des zylindrischen Körpers 21 nach oben bewegen, während sie gegen die innere Umfangsoberfläche des zylindrischen Körpers 21 durch die Zentrifugalkraft gedrückt werden, in diesem in Form einer Vertiefung ausgebildeten Eckraum 47 zwischen dem zylindrischen Körper 21 und dem Hakenelement 46 gefangen. Dadurch läßt sich die Abfalleinfangrate noch weiter erhöhen.In addition to the waste particle removing zone described in the first embodiment explained above, in the present structure, the waste particles having a higher density than the coolant become when they are along the inner surface of the cylindrical body 21 move upward while being pressed against the inner peripheral surface of the cylindrical body 21 by the centrifugal force, caught in the recessed corner space 47 between the cylindrical body 21 and the hook member 46 . This allows the waste capture rate to be increased even further.
In Fig. 5 ist ein fünftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Fig. 5 zeigt eine schematische vergrößerte Schnittansicht, in der der die untere Abschlußplatte enthaltende Abschnitt des Brennelements gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der zylindrische Körper 51 einen unteren zylindrischen Abschnitt 41a, der mit der spiralförmigen Blatteinheit 22 verbunden ist, einen kegel- oder keilförmig verlaufenden bzw. sich verjüngenden Abschnitt 51b, der koaxial von einem oberen Endabschnitt des unteren zylindrischen Abschnitts 51a ausge hend derart verläuft, daß er sich nach oben verjüngt, und einen kleinen Durchmesser aufweisenden Abschnitt 51c auf, der koaxial und zylindrisch von dem oberen Endabschnitt des verjüngend verlaufenden Abschnitts 51b verläuft, wobei der Durchmesser des kleinen Durchmesser aufweisenden Abschnitts 51c kleiner ist als der Durchmesser des unteren zylindrischen Abschnitts 51a. Bei diesem Aufbau kann zusätzlich zu der bei dem vor stehend erläuterten ersten Ausführungsbeispiel geschilderten Abfallbeseitigungsfunktion erreicht werden, daß die Abfallpartikel, die sich zusammen mit dem Kühlmittel "a" in der Form einer wirbelförmigen Strömung entlang der Innenoberfläche des zylindrischen Körpers 51 (51a, 51b, 51c) nach oben bewegen, ihre Durchtrittsbewegung ausführen, während sie enger an die innere Umfangswand des kleinen Durchmesser aufweisenden Abschnitts 51c des zylindrischen Körpers 51 gedrückt werden. Wenn die Abfallpartikel anschließend ihre Herabfallbewegung beginnen, wobei sie sich von der nach oben gerichte ten Strömung des Kühlmittels "a" trennen, können die Abfallpartikel über den oberen Bereich 52 des Abfallsammelabschnitts 25 eingefangen werden, der aufgrund des kleinen Durchmesser aufweisenden Abschnitts 51b verbreitert ist, wonach die Abfallpartikel dann zu dem Abfallsammelabschnitt 25 geleitet werden. Die Abfalleinfangrate läßt sich folglich noch weiter verbessern.In Fig. 5 shows a fifth embodiment of the present invention is shown. Fig. 5 is a schematic enlarged sectional view, in which the lower end plate containing section of the fuel element is shown according to the present embodiment. In this embodiment, the cylindrical body 51 has a lower cylindrical portion 41 a, which is connected to the spiral blade unit 22 , a conical or wedge-shaped or tapering portion 51 b, which is coaxial from an upper end portion of the lower cylindrical portion 51 a out runs in such a way that it tapers upward, and a small-diameter portion 51 c, which runs coaxially and cylindrically from the upper end portion of the tapered portion 51 b, the diameter of the small-diameter portion 51 c is smaller than the diameter of the lower cylindrical portion 51 a. With this structure, in addition to the waste disposal function described in the above-described first embodiment, the waste particles that coexist with the coolant "a" in the form of a vortex flow along the inner surface of the cylindrical body 51 ( 51 a, 51 b, 51 c) move upward, perform their passage movement while being pressed closer to the inner peripheral wall of the small diameter portion 51 c of the cylindrical body 51 . When the particles of waste then begin their Falling movement, whereby they separate from the th upward dishes flow of the coolant "a", the waste particles on the upper area 52 of the waste collection portion can of having, due to the small diameter portion 51 are caught 25 widened b then the waste particles are sent to the waste collecting section 25 . The waste capture rate can thus be further improved.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 6 ein sechstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert. Fig. 6 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnitt ansicht, in der der die untere Abschlußplatte enthaltende Abschnitt des Brennelements gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. Dieses Ausführungsbeispiel weist einen Brennelementaufbau wie das vorstehend erläuterte erste Ausführungsbeispiel auf, wobei zusätzlich noch ein zweiter Zylinder 57 vorgesehen ist, der einen oberen Endabschnitt und einen unteren Endabschnitt besitzt, die jeweils offen sind. Der zweite Zylinder 57 besitzt einen Durchmesser, der kleiner ist als der Durchmesser des zylin drischen Körpers 21. Der Zylinder 57 ist koaxial an dem oberen Endabschnitt des zylin drischen Körpers 21 angeordnet und steht mit diesem in Verbindung. Da der Durchmesser des zweiten Zylinders 57 kleiner ist als der Durchmesser des zylindrischen Körpers 21, ist ein ringförmiger Spalt 58 zwischen dem oberen Endabschnitt des zylindrischen Körpers 21 und der unteren Außenseite des zweiten Zylinders 57 ausgebildet. A sixth embodiment of the present invention will be explained below with reference to FIG. 6. Fig. 6 shows a schematic, enlarged sectional view, in which the portion of the fuel assembly containing the lower end plate is illustrated according to the sixth embodiment. This exemplary embodiment has a fuel assembly as the first exemplary embodiment explained above, wherein a second cylinder 57 is additionally provided, which has an upper end section and a lower end section, which are each open. The second cylinder 57 has a diameter that is smaller than the diameter of the cylindrical body 21st The cylinder 57 is arranged coaxially at the upper end portion of the cylindrical body 21 and communicates therewith. Since the diameter of the second cylinder 57 is smaller than the diameter of the cylindrical body 21 , an annular gap 58 is formed between the upper end portion of the cylindrical body 21 and the lower outside of the second cylinder 57 .
Bei diesem Aufbau können die Abfallpartikel, die sich entlang der inneren Oberfläche des zylindrischen Körpers 21 nach oben bewegen, durch den ringförmigen Spalt 58 während ihrer Aufwärtsbewegung ausgetragen werden, so daß die Abfallpartikel rasch in den Abfallsammelabschnitt 25 einströmen können. Als Ergebnis dessen läßt sich der Grad des Verhinderns des Eindringens von Abfallpartikeln in das Brennelement noch weiter verbes sern. Auf der oberen Seite des zylindrischen Körpers 21 können auch drei oder mehr zylindrische Körper aufgestapelt sein, die sich allmähliche verringernde Durchmesser besitzen.With this structure, the waste particles moving upward along the inner surface of the cylindrical body 21 can be discharged through the annular gap 58 during their upward movement, so that the waste particles can quickly flow into the waste collecting section 25 . As a result, the degree of preventing waste particles from entering the fuel assembly can be further improved. On the upper side of the cylindrical body 21 , three or more cylindrical bodies can be stacked, which have a gradually decreasing diameter.
In Fig. 7 ist ein siebtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Fig. 7 zeigt eine schematische vergrößerte Schnittansicht, in der der die untere Abschlußplatte enthaltende Abschnitt des Brennelements gemäß diesem Ausführungsbeispiel veranschau licht ist.In Fig. 7, a seventh embodiment of the present invention is shown. Fig. 7 shows a schematic enlarged sectional view, in which the portion of the fuel assembly containing the lower end plate according to this embodiment is illustrated.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist oberhalb des zylindrischen Körpers 21, der gemäß dem vorstehend erläuterten ersten Ausführungsbeispiel vorhanden ist, ein zweiter zylindrischer Körper 59 vorgesehen, der im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie der zylin drische Körper 21 aufweist und der koaxial zu dem zylindrischen Körper 21 und mit einem festgelegten vertikalen Abstand zu diesem angeordnet ist. Dieser zweite zylindrische Körper 59 ist in einer solchen Weise gehalten, daß der zweite zylindrische Körper 59 mit der inneren Oberfläche bzw. Wand der unteren Abschlußplatte 5 über eine horizontale Montagewand 60 verbunden ist, die sich ausgehend von der Innenoberfläche der unteren Abschlußplatte 5 in horizontaler Weise bis zu dem zweiten zylindrischen Körper 59 erstreckt. Bei diesem Aufbau werden das Kühlmittel "a" und die Abfallpartikel, die in dem Kühlmittel "a" enthalten sind und die sich nach oben bewegen, wobei sie sich wirbelförmig entlang der inneren Oberfläche des zylindrischen Körpers 21 aufgrund der Wirbelbewe gungskomponente bewegen, in Richtung zu der äußeren Umfangsseite durch den Abstand, der zwischen dem oberen Endabschnitt des zylindrischen Körpers 21 und dem zweiten zylindrischen Körper 29 vorgesehen ist, hindurchgeleitet. Das Kühlmittel "a" und die Abfallpartikel, die zu der äußeren Umfangsseite hingeführt sind, werden durch die hori zontale Montagewand 60 zuverlässig daran gehindert, sich nach oben zu bewegen, so daß sie in den Abfallsammelabschnitt 25 fließen und in diesem gefangen werden. Die Abfall partikel, die in dem Abfallsammelabschnitt 25 gefangen werden, fallen aufgrund ihrer hohen Dichte nach unten, so daß die Abfallpartikel nicht länger in der Hauptströmung des Kühlmittels "a" aufgenommen sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel können daher die Abfallpartikel noch zuverlässiger gefangen und zurückgehalten werden.In this embodiment, a second cylindrical body 59 is provided above the cylindrical body 21 , which is present according to the first embodiment explained above, which has substantially the same diameter as the cylindrical body 21 and which is coaxial with the cylindrical body 21 and with a fixed vertical distance from it is arranged. This second cylindrical body 59 is held in such a way that the second cylindrical body 59 is connected to the inner surface or wall of the lower end plate 5 via a horizontal mounting wall 60 which extends from the inner surface of the lower end plate 5 in a horizontal manner extends up to the second cylindrical body 59 . With this structure, the coolant "a" and the waste particles contained in the coolant "a" and which move upward, moving in a vortex shape along the inner surface of the cylindrical body 21 due to the swirling motion component, toward the outer peripheral side by the distance provided between the upper end portion of the cylindrical body 21 and the second cylindrical body 29 . The coolant "a" and the waste particles, which are led to the outer peripheral side, are reliably prevented from moving upward by the horizontal mounting wall 60 , so that they flow into and are caught in the waste collecting portion 25 . The waste particles caught in the waste collecting section 25 fall down due to their high density, so that the waste particles are no longer absorbed in the main flow of the coolant "a". In this embodiment, the waste particles can therefore be caught and retained even more reliably.
In Fig. 8 ist ein achtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Fig. 8 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, in der der die untere Abschlußplatte enthaltende Abschnitt des Brennelements gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind der interne Aufbau der unteren Abschlußplatte 5, der Aufbau des zylindrischen Körpers 61, die positionsmäßige Anord nung der spiralförmigen Blatteinheit usw. des Brennelements gemäß dem vorstehend erläuterten ersten Ausführungsbeispiel modifiziert. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, weist der zylindrische Körper 61 gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen unteren zylindrischen Abschnitt 61a, der einen im wesentlichen konstanten Durchmesser besitzt, und einen oberen zylindrischen Abschnitt 61b auf, der von dem unteren zylindrischen Abschnitt 61a ausgehend koaxial zu diesem verläuft. Der obere zylindrische oder kegelförmige Abschnitt 61b verläuft verjüngend bzw. kegelförmig, derart, daß der Durchmesser des oberen zylindrischen Abschnitts 61b sich allmählich in Richtung zu dem oberen Bereich des oberen zylindrischen Abschnitts 61b, d. h. in Richtung zu der stromab befindlichen Seite, vergrößert. An demjenigen Abschnitt der Umfangswand des unteren zylindrischen Ab schnitts 61b des zylindrischen Körpers 61, der der Höhenlage des Bodens des Abfall sammelabschnitts 25 entspricht, ist eine Mehrzahl von lochartigen Fenstern (Fensterlöcher) 71 mit gegenseitigen Abständen in der Umfangsrichtung ausgebildet.In FIG. 8, an eighth embodiment of the present invention is shown. Fig. 8 shows a schematic, enlarged sectional view in which the lower end plate containing section of the fuel element is illustrated according to the present embodiment. In this embodiment, the internal structure of the lower end plate 5 , the structure of the cylindrical body 61 , the positional arrangement of the spiral blade unit, etc. of the fuel assembly are modified according to the above-described first embodiment. As shown in Fig. 8, the cylindrical body 61 according to this embodiment has a lower cylindrical portion 61 a, which has a substantially constant diameter, and an upper cylindrical portion 61 b, which is coaxial from the lower cylindrical portion 61 a runs to this. The upper cylindrical or tapered portion 61b is tapered such that the diameter of the upper cylindrical portion 61b gradually increases toward the upper portion of the upper cylindrical portion 61b , that is, toward the downstream side . At the portion of the peripheral wall of the lower cylindrical From section 61 b of the cylindrical body 61, which corresponds to the height position of the bottom of the waste collection section 25, a plurality of hole-like windows (window holes) 71 is formed with mutual spacings in the circumferential direction.
Ferner ist ein hakenförmiger vorspringender Abschnitt 72 oberhalb des zylindrischen Körpers 61 angeordnet, der von der innenseitigen Oberfläche der unteren Abschlußplatte 5 in den offenen oberen Endabschnitt des zylindrischen Körpers 61, d. h. in den oberen kegelförmigen Abschnitt 61a, hineinragt. Dieser hakenförmige vorspringende Abschnitt 72 weist eine zylindrische, koaxial verlaufende (insbesondere zu den Komponenten 61a und 61b) Gestalt auf, die derart gebogen ist, daß der Abschnitt 72 den Raum oberhalb des peripheren Rands des oberen Endabschnitts des oberen kegelförmigen Abschnitts 61b überdeckt, so daß dieser Raum eine ringförmige oder wulstförmige Gestalt besitzt. Die spitzenseitige bzw. äußere Endseite des hakenförmigen vorspringenden Abschnitts 72 verringert sich in ihrem Durchmesser allmählich in Richtung zu dem unteren Ende des Abschnitts 72, das somit einen kleineren Durchmesser als der periphere Rand des offenen oberen Endabschnitts des oberen kegelförmigen Abschnitts 61b besitzt. Der vordere Endabschnitt des hakenförmigen vorspringenden Abschnitts 72 ist so ausgelegt, daß er in den oberen zylindrischen bzw. kegelförmigen Abschnitt 61b eingeführt werden kann. Ferner ist die spiralförmige Blatteinheit (Spiralblatteinheit) 22 an dem oberen kegelförmi gen Abschnitt 61b angeordnet, so daß die spiralförmige Blatteinheit 22 höher als die lochartigen Fenster 71 angeordnet ist.Furthermore, a hook-shaped protruding portion 72 is arranged above the cylindrical body 61 , which protrudes from the inside surface of the lower end plate 5 into the open upper end portion of the cylindrical body 61 , ie into the upper conical portion 61 a. This hook-shaped projecting portion 72 has a cylindrical, coaxial (in particular with the components 61 a and 61 b) shape that is bent such that the portion 72 covers the space above the peripheral edge of the upper end portion of the upper conical portion 61 b , so that this space has an annular or bead-like shape. The tip-side or outer end side of the hook-shaped protruding portion 72 gradually decreases in diameter toward the lower end of the portion 72 , which thus has a smaller diameter than the peripheral edge of the open upper end portion of the upper conical portion 61b . The front end portion of the hook-shaped projecting portion 72 is designed so that it can be inserted into the upper cylindrical or conical portion 61 b. Furthermore, the spiral blade unit (spiral blade unit) 22 is arranged on the upper conical section 61 b, so that the spiral blade unit 22 is arranged higher than the hole-like window 71 .
Bei diesem Aufbau fließt das Kühlmittel "a", das die Abfallpartikel enthält, zunächst in den unteren zylindrischen Abschnitt 61a des zylindrischen Körpers 61, wonach dem Kühlmittel durch die spiralförmige Blatteinheit 22 eine wirbelförmige Strömung aufgeprägt wird und das Kühlmittel sich dann entlang der inneren Oberfläche des oberen kegelförmi gen Abschnitts 61b nach oben bewegt. Derjenige Anteil der Kühlmittelströmung, der die Abfallpartikel enthält, trifft auf den hakenförmigen vorspringenden Abschnitt 72 auf, der von der innenseitigen Oberfläche der unteren Abschlußplatte 5 vorsteht, so daß dieser Anteil der Kühlmittelströmung entlang der äußeren peripheren Oberfläche bzw. Außen wand des hakenförmigen vorspringenden Abschnitts 72 in Richtung zu der äußeren peripheren Seite (Außenwand) des oberen kegelförmigen Abschnitts 61b geführt wird, bei dem die Abfallpartikel in den Abfallsammelabschnitt 25 hineinfallen. Anschließend treten die Abfallpartikel durch die lochartigen Fenster 71 in das Innere des unteren zylindrischen Abschnitts 61a hinein und wandern dann erneut in den Innenraum des unteren zylin drischen Abschnitts 61a nach oben, so daß ihnen der wirbelförmige Strömungsverlauf durch die spiralförmige Blatteinheit 22 aufgeprägt wird. Die Abfallpartikel gelangen auf diese Weise folglich in eine Umlaufbewegung, bei der sie durch das Innere des zylin drischen Körpers 61 und entlang dessen Außenseite wandern. Bei diesem Ausführungsbei spiel wird folglich eine große Menge an Abfallpartikeln in der unteren Abschlußplatte 5 eingegrenzt und gefangen, so daß demzufolge das Ausmaß der Einführung der Abfall partikel in das Brennelement demgemäß verbessert bzw. verringert werden kann.In this structure, the coolant "a" that contains the particles of waste flows, first in the lower cylindrical portion 61 a of the cylindrical body 61, after which the coolant is impressed by the spiral blade unit 22, a vortex-shaped flow and the coolant then along the inner surface of the upper conical section 61 b moved upward. That portion of the coolant flow containing the waste particles strikes the hook-shaped protruding portion 72 that protrudes from the inside surface of the lower end plate 5 , so that this portion of the coolant flow along the outer peripheral surface or outer wall of the hook-shaped protruding portion 72 is guided towards the outer peripheral side (outer wall) of the upper conical section 61 b, in which the waste particles fall into the waste collecting section 25 . Then the waste particles enter through the hole-like window 71 into the interior of the lower cylindrical portion 61 a and then migrate again up into the interior of the lower cylindrical portion 61 a, so that the vortex-shaped flow pattern is impressed through the spiral blade unit 22 . In this way, the waste particles consequently undergo a circular movement in which they migrate through the interior of the cylindrical body 61 and along the outside thereof. In this game Ausführungsbei is consequently a large amount of waste particles in the lower end plate 5 limited and captured, so that consequently the extent of the introduction of the waste particles in the fuel assembly can be improved or reduced accordingly.
Anliegend wird ein neuntes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Be zugnahme auf Fig. 9 näher dargestellt. Fig. 9 zeigt eine schematische, vergrößerte Quer schnittsansicht, in der der die untere Abschlußplatte enthaltende Abschnitt des Brenn elements gemäß diesem Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. Bei diesem Ausführungs beispiel sind Abfallfangnetze 73 oberhalb bzw. auf den lochartigen Fenstern 71 in dem unteren zylindrischen Abschnitt 61a des zylindrischen Abschnitts 61 vorgesehen, der gemäß dem vorstehend erläuterten achten Ausführungsbeispiel in der unteren Abschluß platte 5 des Brennelements angeordnet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel können diejeni gen Abfallpartikel, die im Fall des achten Ausführungsbeispiels in der unteren Abschluß platte 5 umlaufen, durch die Netze 73 gefangen werden. Folglich können die Abfallpartikel in dem Abfallsammelabschnitt 25 gehalten werden.A ninth exemplary embodiment of the present invention is shown in more detail with reference to FIG. 9. Fig. 9 shows a schematic, enlarged cross-sectional view, in which the portion of the fuel element containing the lower end plate is illustrated according to this embodiment. In this embodiment example, waste trap nets 73 are provided above or on the hole-like windows 71 in the lower cylindrical portion 61 a of the cylindrical portion 61 , which is arranged in the lower end plate 5 of the fuel assembly according to the eighth embodiment described above. In this embodiment, those waste particles that circulate in the case of the eighth embodiment in the lower end plate 5 can be caught by the nets 73 . As a result, the waste particles can be held in the waste collecting section 25 .
Unter Bezugnahme auf Fig. 10 wird nachfolgend ein zehntes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert. Fig. 10 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnitt ansicht, in der der d 92005 00070 552 001000280000000200012000285919189400040 0002019838790 00004 91886ie untere Abschlußplatte enthaltende Abschnitt des Brennelements gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. Bei diesem Ausfüh rungsbeispiel weist ein zylindrischer Körper 81 einen unteren zylindrischen Abschnitt 81a, an dem die spiralförmige Blatteinheit 22 angebracht ist, und einen oberen zylindrischen Abschnitt 81b auf, der koaxial zu dem unteren zylindrischen Abschnitt 81a verläuft. An dem peripheren Wandabschnitt des oberen zylindrischen Abschnitts 81b, der in der Nähe des offenen oberen Endabschnitts des oberen Abschnitts 81b liegt, ist eine Mehrzahl von Schlitzen 84 spiralförmig oder schräg ausgebildet. Die spiralförmige oder schräge Orientie rung dieser Schlitze 84 stimmt mit der Wirbelrichtung bzw. Wirbelströmungsrichtung des Kühlmittels "a" überein, das durch die spiralförmige Blatteinheit 22 in Wirbelbewegung versetzt wird. Andere Elemente dieses Ausführungsbeispiels sind im wesentlichen die gleichen wie die entsprechenden Elemente bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Gemäß diesem Aufbau läßt sich die Abfallbeseitigungsfunktion, die bereits anhand des ersten Ausführungsbeispiels veranschaulicht und erläutert ist, erzielen. Wenn die Abfallpartikel durch die spiralförmige Blatteinheit 22 in den wirbelförmigen Strömungsverlauf versetzt werden und sich folglich nach oben bewegen, während sie sich zusammen mit dem Kühlmittel "a" entlang der inneren Oberfläche des oberen zylindrischen Abschnitts 81b wirbelförmig bewegen, werden die Abfallpartikel hierbei aus dem oberen zylindrischen Abschnitt 81b des zylindrischen Körpers 81 durch die spiralförmigen Schlitze 84, deren Wirbelrichtung bzw. Verlaufsrichtung mit der Wirbelrichtung bzw. der Verlaufsrichtung der Abfallpartikel übereinstimmt, nach außen ausgetragen. Bei diesem Beispiel ist es daher möglich, das Ausmaß des Eindringens der Abfallpartikel in das Brennelement zu ver ringern.A tenth embodiment of the present invention will be explained below with reference to FIG. 10. Fig. 10 shows a schematic, enlarged sectional view, in which the d 92005 00070 552 001000280000000200012000285919189400040 0002019838790 00004 91886ie the lower end plate-containing portion of the fuel assembly according to the present embodiment is illustrated. In this embodiment, a cylindrical body 81 has a lower cylindrical portion 81 a to which the spiral blade unit 22 is attached, and an upper cylindrical portion 81 b that is coaxial with the lower cylindrical portion 81 a. On the peripheral wall portion of the upper cylindrical portion 81b , which is close to the open upper end portion of the upper portion 81b , a plurality of slits 84 are formed spirally or obliquely. The spiral or oblique orientation of these slots 84 coincides with the vortex direction or vortex flow direction of the coolant "a", which is set in vortex motion by the spiral blade unit 22 . Other elements of this embodiment are substantially the same as the corresponding elements in the first embodiment. According to this structure, the waste disposal function, which has already been illustrated and explained with reference to the first exemplary embodiment, can be achieved. When the waste particles are displaced by the spiral blade unit 22 in the vortical flow pattern and thus move upward as they b together with the coolant "a" along the inner surface of the upper cylindrical portion 81 moving in a vortex shape, the waste particles are in this case from the the upper cylindrical portion 81b of the cylindrical body 81 is discharged to the outside through the spiral slots 84 , the swirl direction or direction of which corresponds to the swirling direction or the direction of the waste particles. In this example, it is therefore possible to reduce the amount of penetration of the waste particles into the fuel assembly.
Unter Bezugnahme auf Fig. 11 wird nachfolgend ein elftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Fig. 11 zeigt eine vergrößerte Längsschnitt ansicht, in der der die untere Abschlußplatte enthaltende Abschnitt des Brennelements gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. Bei diesem Ausfüh rungsbeispiel ist anstelle der Schlitze 84, die bei dem Aufbau gemäß dem vorstehend erläuterten zehnten Ausführungsbeispiel vorgesehen sind, eine Mehrzahl von runden Löchern 85 vorhanden, die derart ausgebildet sind, daß sie in zickzackförmiger Anordnung an demjenigen peripheren Wandabschnitt eines oberen zylindrischen Abschnitts 81b1 eines zylindrischen Körpers 81A positioniert sind, der in der Nähe des offenen oberen End abschnitts des zylindrischen Körpers 81A liegt. Bei diesem Aufbau wird den Abfallparti keln in der gleichen Weise wie bei dem vorstehend beschriebenen zehnten Ausführungsbei spiel ein wirbelförmiger Strömungsverlauf durch die spiralförmige Blatteinheit 22 aufge prägt, und es bewegen sich die Abfallpartikel entlang der inneren Oberfläche des oberen zylindrischen Abschnitts 81b1 nach oben, wobei sie zusammen mit dem Kühlmittel "a" eine wirbelförmige Bewegung ausführen. Die Abfallpartikel werden dann aus dem oberen zylindrischen Abschnitt 81b1 des zylindrischen Körpers 81A durch die runden Löcher 85, die in zickzackförmiger Anordnung positioniert sind, nach außen ausgetragen. Daher kann das Ausmaß der Verhinderung des Eindringens von Abfallpartikeln in das Brennelement verbessert werden.An eleventh exemplary embodiment of the present invention is explained in more detail below with reference to FIG. 11. Fig. 11 shows an enlarged longitudinal sectional view, in which the portion of the fuel assembly containing the lower end plate is illustrated according to the present embodiment. In this embodiment, instead of the slits 84 provided in the structure according to the tenth embodiment explained above, there are a plurality of round holes 85 formed so that they are arranged in a zigzag pattern on the peripheral wall portion of an upper cylindrical portion 81 b1 of a cylindrical body 81 A are positioned, which is close to the open upper end portion of the cylindrical body 81 A. In this structure, the waste Parti will angles in the same manner as in the above described tenth Ausführungsbei play a vortex-shaped flow path through the spiral blade unit 22 is impressed, and move the waste particles along the inner surface of the upper cylindrical portion 81 b1 upwardly, they perform a vortex-shaped movement together with the coolant "a". The waste particles are then discharged to the outside from the upper cylindrical portion 81 b1 of the cylindrical body 81 A through the round holes 85 which are positioned in a zigzag arrangement. Therefore, the degree of preventing the entry of waste particles into the fuel assembly can be improved.
In Fig. 12 ist ein zwölftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Fig. 12 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, in der der die untere Ab schlußplatte enthaltende Abschnitt des Brennelements gemäß diesem Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. Bei diesem Ausgangsbeispiel ist das Brennelement mit einer zylin drischen Körpereinheit 91 versehen, die den zylindrischen Körper (innerer zylindrischer Körper) 81, der die in Fig. 10 dargestellten Schlitze 84 aufweist, und einen äußeren zylindrischen Körper 96 enthält, der konzentrisch zu dem inneren zylindrischen Körper 81 in der unteren Abschlußplatte 5 angebracht ist und einen festen radialen Spalt zum inneren zylindrischen Körper 81 definiert. Der obere Endabschnitt des äußeren zylindrischen Körpers 96 erstreckt sich in Richtung zu dem oberen Endabschnitt des inneren zylin drischen Körpers 81 und ist mit diesem fest verbunden. Der untere Endabschnitt des äußeren zylindrischen Körpers 96 ist an der inneren Oberfläche der unteren Abschlußplatte 5 fest angebracht. Als Ergebnis dessen bildet der Spalt, der zwischen dem inneren zylin drischen Körper 81 und dem äußeren zylindrischen Körper 96 vorhanden ist, einen Abfallsammelabschnitt 25a.In Fig. 12, a twelfth embodiment of the present invention is shown. Fig. 12 shows a schematic, enlarged sectional view, in which the lower end plate-containing portion of the fuel assembly according to this embodiment is illustrated. In this starting example, the fuel assembly is provided with a cylindrical body unit 91 which includes the cylindrical body (inner cylindrical body) 81 having the slits 84 shown in Fig. 10 and an outer cylindrical body 96 which is concentric with the inner cylindrical Body 81 is mounted in the lower end plate 5 and defines a fixed radial gap to the inner cylindrical body 81 . The upper end portion of the outer cylindrical body 96 extends toward the upper end portion of the inner cylindrical body 81 and is fixedly connected thereto. The lower end portion of the outer cylindrical body 96 is fixedly attached to the inner surface of the lower end plate 5 . As a result, the gap that exists between the inner cylindrical body 81 and the outer cylindrical body 96 forms a waste collecting section 25 a.
Bei diesem Aufbau wird den Abfallpartikeln in der gleichen Weise wie bei dem vorstehend erläuterten zehnten Ausführungsbeispiel eine wirbelförmige Bewegung durch die spiralför mige Blatteinheit 22 aufgeprägt und es bewegen sich die Abfallpartikel, die zusammen mit dem Kühlmittel "a" eine wirbelförmige Bewegung ausführen, entlang der inneren Ober fläche des oberen zylindrischen Abschnitts 81b nach oben. Die Abfallpartikel werden dann aus dem oberen zylindrischen Abschnitt 81b des zylindrischen Körpers 81 durch die spiralförmigen Schlitze 84, deren Verlaufsrichtung mit der wirbelförmigen Bewegungs richtung der Abfallpartikel übereinstimmen, nach außen ausgetragen, so daß sie in dem Abfallsammelabschnitt 25a gesammelt werden, der durch den Spalt zwischen dem inneren zylindrischen Körper 81 und dem äußeren zylindrischen Körper 96 gebildet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die zylindrische Körpereinheit 91 einen Doppelzylinder auf, der durch den inneren zylindrischen Körper 81 und den äußeren zylindrischen Körper 96 gebildet ist. Hierdurch läßt sich die strukturelle Festigkeit des inneren und des äußeren zylindrischen Körpers 81 und 96 verbessern, so daß es möglich ist, die Abstützungs festigkeit der spiralförmigen Blatteinheit 22 zu verbessern, die Beständigkeit gegenüber den durch die wirbelförmige Strömung hervorgerufenen Vibrationen, und dergleichen zu verbessern.With this structure, in the same manner as in the tenth embodiment described above, a vortex-shaped movement is imparted to the waste particles by the spiral-shaped blade unit 22, and the waste particles which perform a vortex-shaped movement together with the coolant "a" move along the inner one Upper surface of the upper cylindrical portion 81 b upwards. The waste particles are then discharged from the upper cylindrical portion 81 b of the cylindrical body 81 through the spiral slots 84 , the direction of which coincide with the vortex-shaped direction of movement of the waste particles, so that they are collected in the waste collecting portion 25 a, which by the Gap is formed between the inner cylindrical body 81 and the outer cylindrical body 96 . In this embodiment, the cylindrical body unit 91 has a double cylinder which is formed by the inner cylindrical body 81 and the outer cylindrical body 96 . This can improve the structural strength of the inner and outer cylindrical bodies 81 and 96 , so that it is possible to improve the support strength of the spiral blade unit 22 , the resistance to the vibrations caused by the vortex flow, and the like.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 13A und 13B nachfolgend ein dreizehntes Ausführungsbei spiel erläutert. Fig. 13A zeigt eine vergrößerte Querschnittansicht, in der die zylindrische Körpereinheit veranschaulicht ist, die bei diesem Ausführungsbeispiel in der unteren Abschlußplatte des Brennelements angeordnet ist. Fig. 13B zeigt eine vergrößerte per spektivische Ansicht, die teilweise im Schnitt dargestellt ist und die die zylindrische Körpereinheit gemäß Fig. 13A veranschaulicht, und zwar bei Betrachtung von der axialen Seite der zylindrischen Körpereinheit bzw. schräg von oben gesehen. Dieses Ausführungs beispiel ist derart aufgebaut, daß in gleicher Weise wie bei dem zwölften Ausführungsbei spiel in der Nähe des oberen Endabschnitts des inneren zylindrischen Körpers 81, der einen Teil der zylindrischen Körpereinheit 91 des Doppelzylindertyps bildet, eine Mehr zahl von spiralförmigen oder geneigten bzw. schräg verlaufenden Schlitzen 84 entlang derjenigen Richtung ausgebildet ist, die mit der Wirbelbewegungsrichtung des Kühlmittels "a" übereinstimmt. Ferner ist entlang des an der unteren Seite befindlichen geneigten Randabschnitts jedes der Schlitze 84 in der inneren Oberfläche des inneren zylindrischen Körpers 81 jeweils eine Führungsplatte 97 vorgesehen, die im wesentlichen die Form eines L, gesehen im Querschnitt der zylindrischen Einheit 91, aufweist und die zum Führen des Kühlmittels "a" und der Abfallpartikel zu jedem der Schlitze, d. h. zu den jeweiligen Schlitzen 84 dient.A thirteenth exemplary embodiment is explained below with reference to FIGS. 13A and 13B. FIG. 13A shows an enlarged cross-sectional view in which the cylindrical body unit is illustrated, which is disposed in this embodiment in the lower end plate of the fuel assembly. FIG. 13B shows an enlarged perspective view, which is shown partly in section and which illustrates the cylindrical body unit according to FIG. 13A, when viewed from the axial side of the cylindrical body unit or viewed obliquely from above. This embodiment example is constructed such that in the same manner as in the twelfth embodiment in the vicinity of the upper end portion of the inner cylindrical body 81 which forms part of the cylindrical body unit 91 of the double cylinder type, a plurality of spiral or inclined or oblique extending slots 84 is formed along the direction which corresponds to the swirling direction of the coolant "a". Further, along the inclined edge portion on the lower side of each of the slits 84 in the inner surface of the inner cylindrical body 81, there is provided a guide plate 97 which is substantially in the shape of an L as viewed in cross section of the cylindrical unit 91 and which is for Guide the coolant "a" and the waste particles to each of the slots, ie to the respective slots 84 .
Bei diesem Aufbau wird den Abfallpartikeln durch die spiralförmige Blatteinheit 22 eine wirbelförmige Bewegung aufgeprägt und es bewegen sich die Abfallpartikel, die zusammen mit dem Kühlmittel "a" eine wirbelförmige Bewegung ausführen, entlang der inneren Oberfläche des oberen zylindrischen Abschnitts 81b nach oben. Zusätzlich zu der Abfall beseitigungsfunktion, die bei dem zwölften Ausführungsbeispiel erläutert ist, werden die Abfallpartikel, die die Position der Schlitze 84 erreicht haben, dann durch die Führungs platten 97 zu den Schlitzen 84 geführt, so daß sie sanft aus dem Inneren zu den zylin drischen Körper 81 nach außen herausbewegt werden. Das Einfangen der Abfallpartikel kann daher mit einem höheren Wirkungsgrad ausgeführt werden.In this structure, the waste particles is impressed on a vortex-shaped movement through the spiral blade unit 22 and move the waste particles which perform together with the refrigerant 'a' a vortex-like motion, along the inner surface of the upper cylindrical portion 81 b upwards. In addition to the waste disposal function explained in the twelfth embodiment, the waste particles that have reached the position of the slots 84 are then guided by the guide plates 97 to the slots 84 so that they gently drish from the inside to the cylinders Body 81 are moved outwards. The capture of the waste particles can therefore be carried out with a higher efficiency.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 14 und 15 wird nachfolgend ein vierzehntes Ausführungs beispiel der Erfindung näher beschrieben. Fig. 14 zeigt eine schematische vergrößerte Schnittansicht, in der der die untere Abschlußplatte enthaltende Abschnitt des Brenn elements gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. Dieses Aus führungsbeispiel ist derart ausgestaltet, daß die zylindrische Körpereinheit 81A in gleicher Weise wie bei dem Brennelement gemäß dem zwölften Ausführungsbeispiel einen Doppel zylinderaufbau besitzt, der durch den inneren zylindrischen Körper 81A und den äußeren zylindrischen Körper 96 gebildet ist. Ferner ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von runden Löchern 85, die den gleichen Durchmesser besitzen, anstelle der Schlitze 84 derart ausgebildet, daß sie in einer zickzackförmigen Anordnung an dem peripheren Wandabschnitt des oberen zylindrischen Abschnitts 81b1 des inneren zylin drischen Körpers 81A angeordnet ist, wie dies in gleicher Weise auch bei dem elften Ausführungsbeispiel der Fall ist. Ferner ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine zentrale Nabe 23A der spiralförmigen Blatteinheit 22 zu der stromauf befindlichen Seite der Blätter 24 verlängert, verglichen mit der Nabe bei den jeweils vorstehend erläuterten Ausfüh rungsbeispielen. Bei diesem Aufbau wird den Abfallpartikeln in gleicher Weise wie bei dem zwölften Ausführungsbeispiel eine wirbelförmige Strömung bzw. Bewegung durch die spiralförmige Blatteinheit 22 aufgeprägt, so daß die Abfallpartikel sich nach oben bewe gen, während sie zusammen mit dem Kühlmittel "a" eine wirbelförmige Bewegung entlang der inneren Oberfläche des oberen zylindrischen Abschnitts 81b1 ausführen. Die Abfall partikel werden dann aus dem oberen zylindrischen Abschnitt 81b1 des zylindrischen Körpers 81A durch die runden Löcher 85, die mit zickzackförmiger Anordnung vor gesehen sind, nach außen ausgetragen, so daß sie in dem Abfallsammelabschnitt 25a gesammelt werden, der durch den Spalt zwischen dem inneren zylindrischen Körper 81A und dem äußeren zylindrischen Körper 96 definiert ist.With reference to FIGS. 14 and 15, a fourteenth embodiment of the invention is described in more detail below. Fig. 14 shows a schematic enlarged sectional view, in which the portion of the fuel element containing the lower end plate according to the present embodiment is illustrated. From this exemplary embodiment is designed such that the cylindrical body unit 81 A in the same way as in the fuel assembly according to the twelfth embodiment has a double cylinder structure which is formed by the inner cylindrical body 81 A and the outer cylindrical body 96 . In this embodiment Further, a plurality of round holes 85, which have the same diameter, the slots instead of 84 formed such that they the inner zylin-cylindrical body 81 is located A in a zigzag arrangement on the peripheral wall portion of the upper cylindrical portion 81 b1 , as is also the case with the eleventh embodiment. Furthermore, in this embodiment, a central hub 23 A of the spiral blade unit 22 is extended to the upstream side of the blades 24 compared with the hub in each of the above-described embodiments. With this structure, a swirling flow or movement is imparted to the waste particles by the spiral blade unit 22 in the same manner as in the twelfth embodiment, so that the waste particles move upward while moving along with the coolant "a" in a swirling motion the inner surface of the upper cylindrical portion 81 b1. The waste particles are then discharged from the upper cylindrical portion 81 b1 of the cylindrical body 81 A through the round holes 85 , which are seen in a zigzag arrangement before, so that they are collected in the waste collecting portion 25 a, which is through the gap between the inner cylindrical body 81 A and the outer cylindrical body 96 is defined.
In Fig. 15A ist in Form einer graphischen Darstellung das Verhältnis zwischen der Abfalltrennrate bzw. Abfallpartikelbeseitigungsrate, die bei Einsatz der herkömmlichen, in Fig. 58 dargestellten und mit der gedrehten Platte versehenen Abfallfangeinrichtung erzielt wird, und der Abfalltrennrate bzw. Abfallpartikelbeseitigungsrate dargestellt, die bei Einsatz der Abfallfangeinrichtung gemäß dem vierzehnten Ausführungsbeispiel erzielt wird. Fig. 15B zeigt in Form einer graphischen Darstellung das Verhältnis zwischen dem Druckverlust, der bei Einsatz der herkömmlichen, in Fig. 58 gezeigten und mit der gedrehten Platte versehenen Abfallfangeinrichtung verursacht wird, und dem Druckverlust, der bei Einsatz der Abfallfangeinrichtung gemäß dem vierzehnten Ausführungsbeispiel hervorgerufen wird. Die in den Fig. 15A und 15B dargestellten Charakteristika sind auf der Grundlage von Ergebnissen von Versuchen gewonnen worden, die durch Simulation der Strömungsrate des Kühlmittels, das in einem tatsächlichen Siedewasserreaktor zum Einsatz kommt, der Form der Abfallpartikel und dergleichen ausgeführt wurden. Die graphischen Darstellungen zeigen die Verhältnisse bezüglich der Abfalltrennrate und des Druckverlusts jeweils bei dem Aufbau gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel und dem Aufbau gemäß der herkömmlichen Struktur. Bei dem herkömmlichen Aufbau ist eine um 90° verdrehte Platte in einem Zylinder angebracht, wie es in Fig. 58 dargestellt ist. Ferner ist in dem oberen Abschnitt des Zylinders ein nicht dargestellter Führungskörper für den herabfallenden Abfall angeordnet, der dem Filter entspricht. Im Unterschied hierzu ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die spiralförmige Blatteinheit 22, die einen Aufbau mit drei Blättern oder Flügeln besitzt, in dem inneren zylindrischen Körper 81A angebracht, wobei die mittlere Nabe 23A in Richtung zu der stromauf befindlichen Seite der Blätter 24 verlängert ist und der Abfallsammelabschnitt 25a durch den Raum zwischen dem inneren zylindrischem Körper 81A und dem äußeren zylindrischem Körper 96 gebildet ist, die zusammen einen Doppelzylinderkörper bilden. Zusätzlich zu den gestal tungsmäßigen Unterschieden zwischen der gedrehten Platte und der spiralförmigen Blatt einheit ist folglich darauf hinzuweisen, daß auch die durch den Aufbau des Abfallsammel abschnitts 25a bei diesem Ausführungsbeispiel hervorgerufenen Einflüsse eine Rolle spielen. FIG. 15A is a graphical representation of the relationship between the waste separation rate or waste particle removal rate achieved using the conventional waste trap shown in FIG. 58 and provided with the rotated plate and the waste separation rate or waste particle removal rate, respectively Use of the waste collection device according to the fourteenth embodiment is achieved. Fig. 15B is a graph showing the relationship between the pressure loss caused by using the conventional waste trap shown in Fig. 58 and provided with the rotated plate and the pressure loss caused by using the waste trap according to the fourteenth embodiment becomes. The characteristics shown in Figs. 15A and 15B have been obtained based on the results of experiments carried out by simulating the flow rate of the coolant used in an actual boiling water reactor, the shape of the waste particles, and the like. The graphs show the relationships regarding the waste separation rate and the pressure loss in the structure according to the present embodiment and the structure according to the conventional structure, respectively. In the conventional structure, a plate rotated by 90 ° is mounted in a cylinder, as shown in Fig. 58. Furthermore, in the upper section of the cylinder, a guide body for the falling waste, not shown, is arranged, which corresponds to the filter. In contrast to this, in the present exemplary embodiment, the spiral-shaped blade unit 22 , which has a structure with three blades or wings, is fitted in the inner cylindrical body 81 A, the central hub 23 A being extended in the direction of the upstream side of the blades 24 and the waste collection section 25 a is formed by the space between the inner cylindrical body 81 A and the outer cylindrical body 96 , which together form a double cylinder body. In addition to the unit decor with dark avoid imposing differences between the rotated plate and the spiral blade is thus to be noted that also the portion of the structure of the waste collector 25 a caused in this embodiment, influences play a role.
Wie in Fig. 15A gezeigt ist, ist die Abfalltrennrate bei diesem Ausführungsbeispiel ungefähr 2,7 mal so groß wie bei dem herkömmlichen Aufbau. Wie in Fig. 15B dargestellt ist, ist bei diesem Ausführungsbeispiel jedoch auch das Druckverlustverhältnis im Ver gleich zu demjenigen bei dem herkömmlichen Aufbau vergrößert. Es wird vermutet, daß dieser Sachverhalt dadurch begründet ist, daß der Abfallsammelabschnitt 25a in der Form eines Spalts zwischen den beiden zylindrischen Körpern 81A und 91 der als Doppelzylin der ausgebildeten Körpereinheit 91A ausgebildet ist, wobei der Abfallsammelabschnitt 25a keine Kühlmittelauslaßöffnungen aufweist und somit eine blockierende bzw. sperrende Struktur darstellt. Es ist jedoch davon auszugehen, daß der Abfallsammelabschnitt 25a aufgrund seiner blockierenden Struktur bewirkt, daß die Abfallpartikel niemals zusammen mit dem Kühlmittel "a" nach außen ausströmen können, so daß die Abfallfangrate verbes sert ist.As shown in Fig. 15A, the waste separation rate in this embodiment is about 2.7 times that in the conventional structure. However, as shown in FIG. 15B, in this embodiment, the pressure loss ratio is also increased compared to that in the conventional structure. It is believed that this fact is due to the fact that the waste collection section 25 a is in the form of a gap between the two cylindrical bodies 81 A and 91 which is designed as a double cylinder in the body unit 91 A, the waste collection section 25 a having no coolant outlet openings and thus represents a blocking or blocking structure. However, it can be assumed that the waste collecting section 25 a, due to its blocking structure, ensures that the waste particles can never flow out together with the coolant "a", so that the waste collection rate is improved.
Da bei diesem Ausführungsbeispiel ferner die zentrale Nabe 23A in Richtung zu der stromauf befindlichen Seite der Blätter 24 verlängert ist, tritt folglich keine zu starke Mischung bzw. Eintragung in den anderen Teil des Kühlmittels "a" auf, der sich in dem mittleren Abschnitt des inneren zylindrischen Körpers 81A wirbelförmig bewegt. Daher kann die Abfallfangrate noch weiter verbessert werden. Ferner ist es möglich, die zentrale Nabe 23A so zu verlängern, daß die Höhe des oberen Abschnitts der zentralen Nabe 23A im wesentlichen gleich hoch angeordnet ist wie die unterste innere periphere Oberfläche bzw. der unterste Rand der untersten runden Löcher 85.Further, in this embodiment, since the central hub 23 A is extended toward the upstream side of the blades 24 , there is no excessive mixing in the other part of the coolant "a" located in the middle portion of the inner cylindrical body 81 A moved in a vortex. Therefore, the waste rate can be further improved. Furthermore, it is possible to extend the central hub 23 A such that the height of the upper section of the central hub 23 A is arranged essentially at the same height as the lowermost inner peripheral surface or the lowermost edge of the lowermost round holes 85 .
Unter Bezugnahme auf Fig. 16 wird nachfolgend ein fünfzehntes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Fig. 16 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht, in der der die untere Abschlußplatte enthaltende Abschnitt des Brennelements gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. Dieses Ausführungsbeispiel ist derart aufgebaut, daß in der gleichen Weise wie bei der Konstruktion gemäß dem vierzehnten Ausführungsbeispiel des Brennelements eine Mehrzahl von runden Löchern 85A so ausgebildet sind, daß sie mit einer zickzackförmigen Anordnung an dem peripheren Wandabschnitt eines oberen zylindrischen Abschnitts 81b2 des inneren zylindrischen Körpers 81B positioniert sind. Jedoch ist der Durchmesser der runden Löcher 85A nicht auf einen festen Wert festgelegt. Die Durchmesser derjenigen runden Löcher, die an der oberen Seite, d. h. an der stromab befindlichen Seite des oberen zylindrischen Abschnitts 81b2 positioniert sind, sind hierbei größer ausgelegt, wohingegen die Durchmesser derjenigen runden Löcher, die an der unteren Seite, d. h. der stromauf befindlichen Seite des zylindrischen Abschnitts 81b2 angeordnet sind, klein ausgelegt sind. Folglich ist der Durchmesser der runden Löcher 85A variiert. Bei diesem Aufbau wird von großen Abfallpartikeln eine gewisse Zeitdauer benötigt, bevor diese die Position der peripheren Wand des inneren zylindrischen Körpers 81A aufgrund ihrer Trägheit erreichen, wohinge gen kleine Abfallpartikel die Position der peripheren Wand des inneren zylindrischen Körpers 81B einfach bzw. schneller erreichen. Da die Strecke, über die die Abfallpartikel die zylindrische Wand, ausgehend von der spiralförmigen Blatteinheit 22, erreichen, in Abhängigkeit von der Größe der Abfallpartikel variiert, sind die Durchmesser der runden Löcher 85A an diesen Positionen der zylindrischen peripheren Wand des inneren zylin drischen Körpers 81B, bei denen die jeweiligen Abfallpartikel diese periphere Wand erreichen, in Abhängigkeit von den jeweiligen Größen der jeweiligen Abfallpartikel festgelegt. Hierdurch können die Abfallpartikel mit einem hohen Wirkungsgrad gefangen werden.A fifteenth exemplary embodiment of the present invention is explained in more detail below with reference to FIG. 16. Fig. 16 shows an enlarged sectional view, in which the lower end plate containing section of the fuel element is illustrated according to the present embodiment. This embodiment is constructed such that, in the same manner as in the construction according to the fourteenth embodiment of the fuel assembly, a plurality of round holes 85 A are formed so as to zigzag on the peripheral wall portion of an upper cylindrical portion 81 b2 of the inner one cylindrical body 81 B are positioned. However, the diameter of the round holes 85 A is not fixed. The diameters of those round holes which are positioned on the upper side, ie on the downstream side of the upper cylindrical section 81 b2, are in this case designed to be larger, whereas the diameters of those round holes which are on the lower side, ie on the upstream side of the cylindrical portion 81 b2 are arranged, are small. As a result, the diameter of the round holes 85 A varies. In this structure, a certain time period is required of large waste particles before these 81 A to reach the position of the peripheral wall of the inner cylindrical body due to its inertia, the position of the peripheral wall of the inner cylindrical body wohinge gen small waste particles 81 B simply and quickly reach . Since the distance over which the waste particles reach the cylindrical wall starting from the spiral blade unit 22 varies depending on the size of the waste particles, the diameters of the round holes are 85 A at these positions of the cylindrical peripheral wall of the inner cylindrical body 81 B, in which the respective waste particles reach this peripheral wall, depending on the respective sizes of the respective waste particles. As a result, the waste particles can be caught with a high degree of efficiency.
Unter Bezugnahme auf Fig. 17 wird nachfolgend ein sechzehntes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Fig. 17 zeigt eine vergrößerte, perspektivische und teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht eines Abschnitts einer zylindrischen Körpereinheit gemäß dem sechzehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und zwar bei Betrachtung aus der axialen Richtung der zylindrischen Körpereinheit, d. h. bei schräger Betrachtung. Dieses Ausführungsbeispiel ist in einer solchen Weise aufgebaut, daß in der zylindrischen Körpereinheit 91C, die einen Doppelzylinderaufbau gemäß den vorstehend erläuterten zwölften bis fünfzehnten Ausführungsbeispielen besitzt, der obere Verbindungs abschnitt 98, durch den der innere zylindrische Körper 81C und der äußere zylindrische Körper 96A miteinander verbunden werden, mit einer maschenartigen oder gitterförmigen Gestalt ausgebildet ist. In Fig. 17 ist ein Fall gezeigt, bei dem die Schlitze 84 vorgesehen sind. Der gleiche Aufbau ist jedoch auch in einem Fall einsetzbar, bei dem die runden Löcher 85 eingesetzt werden.A sixteenth embodiment of the present invention will be explained below with reference to FIG. 17. Fig. 17 is an enlarged, perspective and partially sectioned view showing a section of a cylindrical body unit according to the sixteenth embodiment of the present invention, and as viewed from the axial direction of the cylindrical body unit, ie when viewed obliquely. This embodiment is constructed in such a manner that in the cylindrical body unit 91 C having a double cylinder structure according to the twelfth to fifteenth embodiments explained above, the upper connecting portion 98 through which the inner cylindrical body 81 C and the outer cylindrical body 96 A are connected to each other, is formed with a mesh-like or lattice-like shape. In Fig. 17, a case is shown where the slots 84 are provided. However, the same structure can also be used in a case where the round holes 85 are used.
Bei diesem Aufbau werden die Abfallpartikel von dem Kühlmittel "a" getrennt, das aus dem inneren zylindrischen Körper 81C in den Abfallsammelabschnitt 25a eingeströmt ist, der durch den Spalt zwischen dem inneren und dem äußeren zylindrischen Körper 81C und 96A gebildet ist. Das von den Abfallpartikeln befreite Kühlmittel "a" strömt dann durch den am oberen Ende vorhandenen und einen maschenartigen Aufbau aufweisenden Ver bindungsabschnitt 98 nach außen. Hierdurch wird die Strömung des Kühlmittels "a" geglättet, wodurch die Abfallfangrate verbessert wird. Gleichzeitig läßt sich auch der Druckverlust verringern, was durch die Vergrößerung bzw. Flächenerhöhung des Strö mungspfads für das Kühlmittel "a" bedingt ist.With this structure, the waste particles are separated from the coolant "a" that has flowed from the inner cylindrical body 81 C into the waste collecting portion 25 a formed by the gap between the inner and outer cylindrical bodies 81 C and 96 A. The freed from the waste particles coolant "a" then flows through the existing at the upper end and a mesh-like structure Ver connecting section 98 to the outside. This smoothes the flow of the coolant "a", thereby improving the waste trapping rate. At the same time, the pressure loss can be reduced, which is due to the increase or increase in area of the flow path for the coolant "a".
Unter Bezugnahme auf die Fig. 18, 19A und 19B wird nachfolgend ein siebzehntes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Fig. 18 zeigt eine ver größerte Schnittansicht, in der der die untere Abschlußplatte enthaltende Abschnitt des Brennelements gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. Dieses Ausführungsbeispiel weist eine zylindrische Körpereinheit 91D auf, die eine Doppelzylin derstruktur wie bei dem vorstehend erläutertem zwölften bis fünfzehnten Ausführungsbei spiel besitzt. Ferner ist das Brennelement bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einem Kühlmittelströmungspfad 99 versehen, der zwischen dem unteren Endabschnitt des äußeren Zylinders 96B und der unteren Abschlußplatte 5 ausgebildet ist. Dieser Kühl mittelströmungspfad 9 kann beispielsweise dadurch gebildet werden, daß die Länge, mit der der äußere Zylinder 96B herabhängt, verringert wird, so daß ein Raum zwischen dem unteren Ende des äußeren Zylinders 96B und der unteren Abschlußplatte 5 gebildet wird. Der Kühlmittelströmungspfad 99 kann beispielsweise auch dadurch gebildet werden, daß der äußere Zylinder 96B und die untere Abschlußplatte 5 miteinander verbunden werden und in der Nähe des unteren Endes des äußeren Zylinders 96B Löcher ausgebildet werden. A seventeenth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 18, 19A and 19B. Fig. 18 shows a ver enlarged sectional view, in which the portion of the fuel assembly containing the lower end plate is illustrated according to the present embodiment. This embodiment has a cylindrical body unit 91 D which has a double cylinder structure as in the above-mentioned twelfth to fifteenth embodiments. Furthermore, the fuel assembly in the present embodiment is provided with a coolant flow path 99 formed between the lower end portion of the outer cylinder 96 B and the lower end plate 5 . This coolant flow path 9 can be formed, for example, by reducing the length by which the outer cylinder 96 B hangs down, so that a space is formed between the lower end of the outer cylinder 96 B and the lower end plate 5 . The coolant flow path 99 can also be formed, for example, by connecting the outer cylinder 96 B and the lower end plate 5 to each other and forming holes near the lower end of the outer cylinder 96 B.
Bei diesem Aufbau strömt das Kühlmittel "a", das zusammen mit den Abfallpartikeln durch die runden Löcher 85 (oder die Schlitze 84) in den zwischen dem inneren und dem äußeren zylindrischen Körper 81A und 96B ausgebildeten Abfallsammelabschnitt 25a eingeströmt ist, entlang des Kühlmittelströmungspfads 99 zu der Außenseite des äußeren zylindrischen Körpers 96B. In diesem Fall sind die Strömungsrate und die Strömungs geschwindigkeit des Kühlmittels "a", das durch die runden Löcher 85 in den Abfall sammelabschnitt 25a eingeströmt ist, im Vergleich mit der Strömungsrate und der Strö mungsgeschwindigkeit des Kühlmittels "a", das aus dem inneren zylindrischen Körper 81A nach oben fließt, jeweils gering, so daß die Abfallpartikel in dem Abfallsammelabschnitt 25a gesammelt werden und allein das Kühlmittel "a" ohne irgendwelche Abfallpartikel aus dem äußeren zylindrischen Körper 96B nach außen fließt.With this structure, the coolant "a", which together with the waste particles flows through the round holes 85 (or the slots 84 ) into the waste collecting portion 25 a formed between the inner and outer cylindrical bodies 81 A and 96 B, flows along the Coolant flow path 99 to the outside of the outer cylindrical body 96 B. In this case, the flow rate and the flow rate of the coolant "a", which has flowed through the round holes 85 in the waste collecting section 25 a, in comparison with the flow rate and Flow rate of the coolant "a" flowing upward from the inner cylindrical body 81 A is low, so that the waste particles are collected in the waste collecting portion 25 a and only the coolant "a" without any waste particles from the outer cylindrical body 96 B flows outwards.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird nicht nur die Abfallbeseitigungsfunktion, die unter Bezugnahme auf das vorstehend erläuterte zwölfte bis fünfzehnte Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist, erzielt, sondern es wird auch sichergestellt, daß die Druckverluste verringert werden können, da der Strömungspfad für das Kühlmittel vergrößert ist.In this embodiment, not only the waste disposal function that is under Reference to the twelfth to fifteenth embodiments explained above has been achieved, but it also ensures that the pressure drops can be reduced because the flow path for the coolant is increased.
Fig. 19A zeigt in Form einer graphischen Darstellung das Verhältnis zwischen der Abfall trennrate bzw. Abfallausscheidungsrate, die bei Einsatz der herkömmlichen, in Fig. 58 dargestellten und mit der gedrehten Platte versehenen Abfallfangeinrichtung erzielt wird, und der Abfalltrennrate bzw. Abfallausscheidungsrate, die bei Einsatz der Abfallfangein richtung gemäß dem siebzehnten Ausführungsbeispiel erreicht wird. Fig. 19B zeigt in Form einer graphischen Darstellung das Verhältnis zwischen dem Druckverlust, der bei Einsatz der herkömmlichen, die gedrehte Platte aufweisenden und in Fig. 58 gezeigten Abfallfangeinrichtung hervorgerufen wird, und dem Druckverlust, der bei Einsatz der Abfallfangeinrichtung gemäß dem siebzehnten Ausführungsbeispiel verursacht wird. Die in den Fig. 19A und 19B gezeigten charakteristischen Werte sind in gleicher Weise wie diejenigen bei dem vierzehnten Ausführungsbeispiel auf der Grundlage der Ergebnisse von Versuchen gewonnen worden, die unter Simulation der Strömungsrate des Kühlmittels, das in einem tatsächlichen Siedewasserreaktor eingesetzt wird, der Form der Abfallpartikel und dergleichen ausgeführt worden sind. Die graphischen Darstellungen zeigen die Ergebnisse sowohl hinsichtlich der Abfalltrennrate als auch des Druckverlusts im Hinblick auf den Aufbau gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel und bei dem herkömmlichen Aufbau. Bei der herkömmlichen Struktur ist eine um 90° verdrehte Platte in einem Zylin der angebracht, wie dies aus Fig. 58 ersichtlich ist. Weiterhin ist in dem oberen Abschnitt des Zylinders ein zur Führung des herabfallenden Abfalls dienender, nicht gezeigter Führungskörper angeordnet, der dem Filter entspricht. Im Unterschied hierzu ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die spiralförmige Blatteinheit 22, die einen Aufbau mit drei Blättern oder Flügel besitzt, in dem inneren zylindrischen Körper 81A angeordnet, es ist die zentrale Nabe 23A in Richtung zu der stromauf befindlichen Seite der Blätter 24 verlängert und es ist der Abfallsammelabschnitt 25a durch den Raum zwischen dem inneren zylindrischen Körper 81A und dem äußeren zylindrischen Körper 96B gebildet, die einen Körper des Doppelzylindertyps bilden. Ferner ist der Kühlmittelströmungspfad 99 zwischen dem unteren Endabschnitt des äußeren Zylinders 96B und der unteren Abschluß platte 5 ausgebildet. Figure 19A is a graphical representation of the relationship between the waste separation rate or waste excretion rate achieved using the conventional waste catcher shown in Figure 58 and rotated plate and the waste separation rate or waste disposal rate used the waste trapping device according to the seventeenth embodiment is achieved. Fig. 19B is a graph showing the relationship between the pressure loss caused by using the conventional rotary plate type waste trap shown in Fig. 58 and the pressure loss caused when the waste trap according to the seventeenth embodiment is used . The characteristic values shown in Figs. 19A and 19B were obtained in the same manner as those in the fourteenth embodiment on the basis of the results of experiments which simulated the flow rate of the coolant used in an actual boiling water reactor in the form of Waste particles and the like have been carried out. The graphs show the results of both the waste separation rate and the pressure loss with respect to the structure according to the present embodiment and the conventional structure. In the conventional structure, a plate rotated by 90 ° is mounted in a cylinder as shown in FIG. 58. Furthermore, a guide body (not shown), which serves to guide the falling waste and corresponds to the filter, is arranged in the upper section of the cylinder. In contrast to this, in the present exemplary embodiment, the spiral-shaped blade unit 22 , which has a structure with three blades or wings, is arranged in the inner cylindrical body 81 A, the central hub 23 A is extended in the direction of the upstream side of the blades 24 and it is the waste collection section 25 a formed by the space between the inner cylindrical body 81 A and the outer cylindrical body 96 B, which form a body of the double cylinder type. Further, the coolant flow path 99 is formed between the lower end portion of the outer cylinder 96 B and the lower end plate 5 .
Wie in Fig. 19A dargestellt ist, ist die Abfalltrennrate im Fall des vorliegenden Aus führungsbeispiels ungefähr 2,4 mal so groß wie diejenige bei dem herkömmlichen Aufbau. Darüber hinaus ist das Verhältnis zwischen dem Druckverlust bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auf ungefähr die Hälfte (1/2) im Vergleich mit dem Druckverlust bei dem herkömmlichen Aufbau verringert, wie dies aus Fig. 19B ersichtlich ist. Es wird davon ausgegangen, daß der Grund hierfür darin liegt, daß der Abfallsammelabschnitt 25a durch den Spalt zwischen dem inneren und dem äußeren zylindrischen Körper 81A und 96B der doppelzylindrigen Körpereinheit gebildet ist, daß aber in dem Abfallsammel abschnitt 25a der Kühlmittelströmungspfad 99 ausgebildet ist, so daß das Kühlmittel "a" sanft aus dem äußeren Zylinder 96B entlang des Kühlmittelströmungspfads 99 ausströmen kann.As shown in FIG. 19A, the waste separation rate in the case of the present embodiment is about 2.4 times that in the conventional structure. In addition, the ratio between the pressure loss in the present embodiment is reduced to about half (1/2) compared to the pressure loss in the conventional structure, as shown in Fig. 19B. It is assumed that the reason for this is that the waste collection portion 25 a formed by the gap between the inner and the outer cylindrical body 81 A and 96 B of the doppelzylindrigen body unit, but that portion in the waste collection 25 a of the cooling medium flow path 99 is formed so that the coolant "a" can flow out smoothly from the outer cylinder 96 B along the coolant flow path 99 .
Unter Bezugnahme auf Fig. 20 wird nachfolgend ein achtzehntes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Fig. 20 zeigt eine schematische vergrößerte Schnittansicht, in der der die untere Abschlußplatte enthaltende Abschnitt des Brenn elements gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. Dieses Aus führungsbeispiel ist derart aufgebaut, daß zu dem zylindrischen Körper 21 des Brenn elements gemäß dem vorstehend erläuterten ersten, fünften, zehnten und elften Ausfüh rungsbeispiel ein den herabfallenden Abfall führender Führungskörper 100 angebracht ist. In Fig. 20 ist ein Aufbau gezeigt, der hauptsächlich auf der Gestaltung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel beruht. Der Aufbau bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist jedoch derart getroffen, daß er auch hauptsächlich auf der Gestaltung gemäß dem fünften, zehnten oder elften Ausführungsbeispiel beruhen kann, wobei auch in diesem Fall der den herabfallenden Abfall führende Führungskörper 100 angebracht wird.An eighteenth exemplary embodiment of the present invention is explained in more detail below with reference to FIG. 20. Fig. 20 shows a schematic enlarged sectional view, in which the portion of the fuel element containing the lower end plate according to the present embodiment is illustrated. This exemplary embodiment is constructed in such a way that a guiding body 100, which is falling down, is attached to the cylindrical body 21 of the fuel element according to the first, fifth, tenth and eleventh exemplary embodiments explained above. In Fig. 20, a structure is shown, which is mainly due to the design according to the first embodiment. However, the structure in the present exemplary embodiment is such that it can also be based mainly on the design according to the fifth, tenth or eleventh exemplary embodiment, the guide body 100 guiding the falling waste also being attached in this case.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der den herabfallenden Abfall führende Führungskörper 100 im wesentlichen mit einer kronenförmigen Gestalt versehen, die in ihrer Mitte offen ist und derart ausgebildet ist, daß sie sowohl die innere als auch die äußere Peripherie (Umfangsbereich) des oberen Endrand des zylindrischen Körpers 21 und dessen oberen Seite umgibt. Der den Abfall führende Führungskörper 100 ist mit einem vorbestimmten Spalt um den oberen Abschnitt des zylindrischen Körpers 21 herum mit Hilfe einer Klammer bzw. Spange oder dergleichen (nicht gezeigt) angemacht. Dieser Führungskörper 100 besteht folglich aus einem flachen Ringabschnitt 100a, der oberhalb der oberen Stirnkante des zylindrischen Körpers 21 angeordnet ist, und zwei als Paar vorgesehenen inneren und äußeren zylindrischen, herabhängenden Abschnitte 100b und 100c, die von dem inneren und dem äußeren Umfangsrand des Ringabschnitts 100a derart herabhängen bzw. nach unten geführt sind, daß sie im wesentlichen parallel zu der inneren und der äußeren Umfangsoberfläche der oberen Stirnkante des zylindrischen Körpers 21 verlaufen. Hierdurch wird die Strömungsrichtung des ansteigenden Kühlmittelstroms "a", der entlang der inneren peripheren Oberfläche des zylindrischen Körpers 21 nach oben fließt, in eine Strömung umgekehrt, die an der äußeren peripheren Oberfläche des zylindrischen Körpers 21 nach unten strömt.In this embodiment, the falling waste guide body 100 is formed substantially in a crown shape which is open at the center thereof and is formed to have both the inner and outer peripheries of the upper end edge of the cylindrical body 21 and surrounds its upper side. The waste guide body 100 is made with a predetermined gap around the upper portion of the cylindrical body 21 by means of a clip or the like (not shown). This guide body 100 consequently consists of a flat ring portion 100 a, which is arranged above the upper end edge of the cylindrical body 21 , and two provided as a pair of inner and outer cylindrical, depending portions 100 b and 100 c, by the inner and outer peripheral edge of the ring section 100 a hang down or are guided downwards such that they run essentially parallel to the inner and the outer peripheral surface of the upper end edge of the cylindrical body 21 . By doing so, the flow direction of the rising coolant flow "a" flowing upward along the inner peripheral surface of the cylindrical body 21 is reversed into a flow flowing downward on the outer peripheral surface of the cylindrical body 21 .
Gemäß dem vorliegenden Aufbau werden die Abfallpartikel, die sich zusammen mit dem Kühlmittel "a" entlang der inneren peripheren Oberfläche des zylindrischen Körpers 21 nach oben wirbelförmig bewegen, derart geführt, daß sie zu der äußeren Umfangswand des zylindrischen Körpers 21 und nach unten wandern, was durch den an dem oberen Stirn abschnitt des zylindrischen Körpers 21 angebrachten Führungskörper 100 bewirkt wird. Die Abfallpartikel werden folglich in dem Abfallsammelabschnitt 25 gesammelt.According to the present structure, the waste particles that move upward in a vortex shape along with the coolant "a" along the inner peripheral surface of the cylindrical body 21 are guided to migrate to the outer peripheral wall of the cylindrical body 21 and downward, which by the section of the cylindrical body 21 attached to the upper forehead guide body 100 is effected. The waste particles are thus collected in the waste collecting section 25 .
Unter Bezugnahme auf die Fig. 21 und 22 wird nachfolgend ein neunzehntes Ausführungs beispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel stellt eine Abänderung des den herabfallenden Abfall führenden und bei dem achtzehnten Ausfüh rungsbeispiel vorgesehenen Führungskörpers 100 dar. In Fig. 21 ist eine schematische Schnittansicht des Aufbaus des Führungskörpers 100 gezeigt, während in Fig. 22 eine schematische, vergrößerte perspektivische Ansicht dargestellt ist, die den internen Aufbau des den herabfallenden Abfall führenden Führungskörpers 100 in größeren Einzelheiten veranschaulicht.A nineteenth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 21 and 22. This exemplary embodiment represents a modification of the guide body 100 which guides the falling waste and is provided in the eighteenth exemplary embodiment. FIG. 21 shows a schematic sectional view of the structure of the guide body 100 , while FIG. 22 shows a schematic, enlarged perspective view, which illustrates the internal structure of the falling waste guide body 100 in more detail.
Dieses Ausführungsbeispiel ist derart ausgelegt, daß, wie in den Fig. 21 und 22 gezeigt ist, eine Mehrzahl von Abfallfangplatten 101 in dem abwärts gerichteten Strömungspfad vorgesehen ist, der durch den Spalt zwischen der inneren peripheren Oberfläche des äußeren zylindrischen, herabhängenden Abschnitts 100c des kronenförmigen Führungs körpers 100 und der äußeren Umfangswand des oberen Endabschnitts des zylindrischen Körpers 21 definiert ist. Die Abfallfangplatten 101 bestehen hierbei aus einer großen Anzahl von beispielsweise zungenförmigen Platten. Die Abfallfangplatten 101 sind an der inneren peripheren Oberfläche des äußeren zylindrischen herabhängenden Abschnitts 100c und an der äußeren peripheren Oberfläche des zylindrischen Körpers 21, die der inneren Umfangsoberfläche des äußeren zylindrischen herabhängenden Abschnitts 100c gegenüber liegt, in vorspringender Weise und derart angebracht, daß die Abfallfangplatten 101 jeweils in gegenseitiger zickzackförmiger Anordnung bzw. jeweils versetzt zueinander angeordnet sind. Weiterhin sind die Oberflächen der Abfallfangplatten 101 so orientiert, daß sie rechtwinklig zu dem nach unten gerichteten Strömungspfad laufen. This embodiment is designed so that, as in the Fig. 21 and 22, there is provided a plurality of waste receiving plates 101 in the downward flow path c through the gap between the inner peripheral surface of the outer cylindrical depending portion 100 of the crown-shaped guide body 100 and the outer peripheral wall of the upper end portion of the cylindrical body 21 is defined. The waste collecting plates 101 here consist of a large number of, for example, tongue-shaped plates. The waste receiving plates 101 are located on the inner peripheral surface of the outer cylindrical hanging portion 100c and the outer peripheral surface of the cylindrical body 21 c of the inner peripheral surface of the outer cylindrical drooping portion 100 opposite, mounted in a projecting manner and in such a way that the Waste catcher plates 101 are each arranged in a mutual zigzag arrangement or offset from one another. Furthermore, the surfaces of the waste trap plates 101 are oriented to be perpendicular to the downward flow path.
Bei dem herkömmlichen Aufbau des Brennelements können in einem Fall, bei dem die Abfallpartikel, die entlang der inneren peripheren Oberfläche des zylindrischen Körpers 21 nach oben gewandert sind, durch den Führungskörper 100 zu dem äußeren Umfangs bereich des zylindrischen Körpers 21 geleitet und in dem Abfallsammelabschnitt angehäuft werden, diese Abfallpartikel erneut aus dem nach unten gerichteten Strömungspfadab schnitt aufgewirbelt werden, wenn beispielsweise die Verwirbelungskomponente, die durch die spiralförmige Blatteinheit 22 hervorgerufen wird, groß ist, oder wenn die Dichte der Abfallpartikel klein ist. In diesem Fall können die Abfallpartikel zusammen mit der Hauptströmung des Kühlmittels "a" nach außen strömen.In the conventional structure of the fuel assembly, in a case where the waste particles that have migrated upward along the inner peripheral surface of the cylindrical body 21 can pass through the guide body 100 to the outer peripheral portion of the cylindrical body 21 and accumulate in the waste collecting portion , these waste particles are again whirled up from the downward flow path section when, for example, the swirling component caused by the spiral blade unit 22 is large or when the density of the waste particles is small. In this case, the waste particles can flow out together with the main flow of the coolant "a".
Bei der Gestaltung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann jedoch durch die Abfallfangplatten 101 dieses Herausströmen der Abfallpartikel, die durch den nach unten gerichteten Strömungspfad aufgewirbelt würden, verhindert werden. Folglich läßt sich die Abfallfangrate verbessern.In the design according to the present exemplary embodiment, however, this waste flow of the waste particles, which would be whirled up by the downward flow path, can be prevented by the waste collecting plates 101 . As a result, the waste rate can be improved.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 23, 24 und 25 wird nachfolgend ein zwanzigstes Aus führungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Dieses Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Modifikation der Abfallfangplatten 101, die bei dem vorstehend erläuterten neunzehn ten Ausführungsbeispiel vorgesehen sind. In den Fig. 23, 24 und 25 sind jeweils gestal tungsmäßig unterschiedliche Abänderungen dargestellt. Bei dem in Fig. 23 gezeigten modifizierten Ausführungsbeispiel sind die Abfallfangplatten 101A, die von dem den herabfallenden Abfall führenden Führungskörper 100 und dem zylindrischen Körper 21 vorstehen, nach oben geneigt, wobei sie in Richtung zu ihren spitzenseitigen bzw. freien Endabschnitten jeweils allmählich höher und höher liegen, d. h. schräg nach oben ver laufen.Referring to FIGS. 23, 24 and 25 from a twentieth is subsequently exemplary implementation of the invention described in more detail. This embodiment relates to a modification of the waste collecting plates 101 provided in the nineteenth embodiment explained above. In FIGS. 23, 24 and 25 decor with dark tung moderately various modifications are illustrated respectively. In the modified embodiment shown in Fig. 23, the garbage catch plates 101 A, which protrude from the guide body 100 carrying the falling garbage and the cylindrical body 21 , are inclined upward, and are gradually higher and higher toward their tip-side and free end portions, respectively lie higher, ie run diagonally upwards.
Bei dem in Fig. 24 dargestellten modifizierten Ausführungsbeispiel weist jede der Abfall fangplatten 101B im wesentlichen die Form eines L auf. Jede der Abfallfangplatten 101B verfügt über einen Körperabschnitt, der im wesentlichen horizontal verläuft, wobei ein spitzenseitiger bzw. freier Endabschnitt des Körperabschnitts nach oben gebogen ist, so daß jede der Abfallfangplatten 101B im wesentlichen wie ein Haken ausgebildet ist. Bei der in Fig. 25 dargestellten Modifikation ist jede der Abfallfangplatten 101C derart gebogen, daß jede der Abfallfangplatten 101C die Form eines halbkreisförmigen Bogens besitzt. Die bogenförmig verlaufende innere Oberfläche jeder der Abfallfangplatten 101C ist zu dem den herabfallenden Abfall führenden Führungskörper 100 gerichtet.In the modified embodiment shown in FIG. 24, each of the garbage plates 101 B is substantially L-shaped. Each of the garbage plates 101 B has a body portion that is substantially horizontal, with a tip end portion of the body portion bent upward so that each of the garbage plates 101 B is formed like a hook. In the modification shown in Fig. 25, each of the garbage plates 101 C is bent such that each of the garbage plates 101 C is in the shape of a semicircular arc. The arcuate inner surface of each of the garbage plates 101 C faces the guide body 100 guiding the falling garbage.
Bei den vorstehend erläuterten Gestaltungen der modifizierten Ausführungsformen läßt sich ein guter Abfallfangzustand sicherstellen.In the configurations of the modified embodiments explained above, ensure good waste collection.
Unter Bezugnahme auf Fig. 26 wird nachfolgend ein einundzwanzigstes Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung erläutert. Fig. 26 zeigt eine schematische vergrößerte Schnittansicht, in der der die untere Abschlußplatte enthaltende Abschnitt des Brenn elements gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist zusätzlich zu der Gestaltung des Brennelements gemäß dem vor stehend erläuterten siebzehnten bis zwanzigsten Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von Abfallfangfinnen oder Abfallfangrippen 102 um den zylindrischen Körper 21 herum angebracht. Die Abfallfangrippen 102 weisen insgesamt gesehen im wesentlichen frosch förmige Gestalt auf, wobei jede der Abfallfangrippen im wesentlichen mit nadelförmiger Gestalt ausgebildet ist. Die Abfallfangrippen 102 sind in der Nähe des Auslasses des den herabfallenden Abfall führenden Führungskörpers 100 in dem Abfallsammelabschnitt 25 angeordnet.A twenty-first embodiment of the present invention will be explained below with reference to FIG. 26. Fig. 26 shows a schematic enlarged sectional view, in which the portion of the fuel assembly according to the present embodiment containing the lower end plate is illustrated. In this embodiment, in addition to the configuration of the fuel assembly according to the seventeenth through twentieth embodiments explained above, a plurality of garbage traps or garbage ribs 102 are attached around the cylindrical body 21 . Overall, the garbage trap ribs 102 are essentially frog-shaped, each of the garbage trap ribs being substantially needle-shaped. The waste trapping ribs 102 are arranged in the vicinity of the outlet of the guide body 100 guiding the falling waste in the waste collecting section 25 .
Bei dieser Ausgestaltung läßt sich die Abfallfangfunktion erzielen, die bereits in Ver bindung mit dem vorstehend erläuterten siebzehnten bis zwanzigsten Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist.With this configuration, the waste trapping function can be achieved, which is already in Ver Binding with the seventeenth to twentieth embodiment explained above has been described.
Bei der herkömmlichen Gestaltung des Brennelementes können die Abfallpartikel erneut aufgewirbelt werden und wieder zusammen mit dem Hauptströmungspfad transportiert werden, wenn beispielsweise die Verwirbelungskomponente, die durch die spiralförmige Blatteinheit 22 hervorgerufen wird, groß ist, oder wenn die Dichte der Abfallpartikel gering ist. Bei der Struktur gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können die Abfallpartikel jedoch durch die Abfallfangrippen 102 festgehalten werden, ohne daß sie nach oben wandern, so daß die Abfallfangrate verbessert werden kann.In the conventional design of the fuel assembly, the waste particles can be whirled up again and transported again along with the main flow path if, for example, the swirling component caused by the spiral blade unit 22 is large or if the density of the waste particles is low. However, in the structure according to the present embodiment, the waste particles can be held by the waste collecting ribs 102 without moving upward, so that the waste catching rate can be improved.
Unter Bezugnahme auf Fig. 27 wird nachfolgend ein zweiundzwanzigstes Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung näher beschrieben. Fig. 27 zeigt eine schematische vergrößerte Schnittansicht, in der der die untere Abschlußplatte enthaltende Abschnitt des Brennelements gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist zusätzlich zu der Gestaltung des Brennelements gemäß dem vorstehend erläuterten siebzehnten bis zwanzigsten Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von ringförmigen, unregelmäßigen Abschnitten 103, die sich entlang der inneren peripheren Oberfläche (Umfangswand) der unteren Abschlußplatte 5 erstrecken, in der vertikalen Richtung der unteren Abschlußplatte 5 aufeinanderfolgend vorgesehen.A twenty-second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 27. Fig. 27 is a schematic enlarged sectional view, in which the lower end plate containing section of the fuel element is illustrated according to the present embodiment. In this embodiment, in addition to the configuration of the fuel assembly according to the seventeenth through twentieth embodiments explained above, a plurality of annular, irregular portions 103 extending along the inner peripheral surface (peripheral wall) of the lower end plate 5 are in the vertical direction of the lower end plate 5 in a row.
Die unregelmäßigen Abschnitte 103 bestehen aus konkaven Rippen 103a, die in regelmäßi gen Abständen entlang der vertikalen Richtung, d. h. in vertikaler Richtung aufeinand erfolgend, angeordnet sind.The irregular sections 103 consist of concave ribs 103 a, which are arranged at regular intervals along the vertical direction, that is to say one another in the vertical direction.
Bei diesem Aufbau wird zusätzlich zu der Abfallfangfunktion, die bei den vorstehend erläuterten siebzehnten bis zwanzigsten Ausführungsbeispielen beschrieben worden ist, erreicht, daß in einem Fall, bei dem die Abfallpartikel erneut aus dem Abfallsammel abschnitt 25 heraus aufgewirbelt werden, was z. B. durch die spiralförmige Blatteinheit 22 hervorgerufene Verwirbelungskomponente hervorgerufen werden kann oder was bei kleiner Dichte der Abfallpartikel auftreten kann, die aufgewirbelten Abfallpartikel durch die konkaven Rillen 103a der irregulären Abschnitte 103 eingefangen werden, die an der inneren peripheren Oberfläche der unteren Abschlußplatte 5 vorgesehen sind. Hierdurch läßt sich die Abfallfangrate verbessern.With this structure, in addition to the waste trapping function described in the seventeenth through twentieth embodiments described above, it is achieved that in a case where the waste particles are again swirled out of the waste collection section 25 , e.g. B. can be caused by the spiral blade unit 22 swirling component or what can occur at low density of the waste particles, the swirled waste particles are captured by the concave grooves 103 a of the irregular portions 103 , which are provided on the inner peripheral surface of the lower end plate 5 . This can improve the waste capture rate.
Unter Bezugnahme auf Fig. 28 wird nachfolgend ein dreiundzwanzigstes Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Fig. 28 zeigt eine schematische vergrößerte Schnittansicht, in der der die untere Abschlußplatte enthaltende Abschnitt des Brenn elements gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jede der konkaven Rillen 103b der unregelmäßigen Abschnitte 103, die gemäß dem zweiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel in der inneren Umfangswand der unteren Abschlußplatte 5 vorgesehen sind, mit einem inneren peripheren Randabschnitt und einem äußeren peripheren Randabschnitt versehen. Die Breite des inneren peripheren Randabschnitts ist im Vergleich mit der Breite des äußeren peripheren Randabschnitts verschmälert, d. h. kleiner. Bei diesem Aufbau kann das Einfangen der Abfallpartikel, die gemäß der vorstehenden Beschreibung bei dem vorstehend erläuterten zweiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel aufgewirbelt werden könnten, mit größerer Zuverlässigkeit bewirkt werden, wodurch der Abfalleinfangwirkungsgrad noch weiter verbessert wird.A twenty-third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 28. Fig. 28 shows a schematic enlarged sectional view, in which the portion of the fuel element containing the lower end plate according to the present embodiment is illustrated. In this embodiment, each of the concave grooves 103b of the irregular portions 103 provided in the inner peripheral wall of the lower end plate 5 according to the twenty-second embodiment is provided with an inner peripheral edge portion and an outer peripheral edge portion. The width of the inner peripheral edge section is narrowed compared to the width of the outer peripheral edge section, ie smaller. With this structure, the trapping of the waste particles that could be whirled up as described in the twenty-second embodiment explained above can be effected with greater reliability, thereby further improving the waste trapping efficiency.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 29, 30A, 30B und 31 wird nachfolgend ein vierund zwanzigstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert. Fig. 29 zeigt eine teilweise im Querschnitt dargestellte Gesamtansicht des Brennelements gemäß diesem Ausführungsbeispiel.A twenty-fourth embodiment of the present invention will be explained below with reference to FIGS. 29, 30A, 30B and 31. Fig. 29 is an overall view of the fuel assembly, shown partly in cross-section according to this embodiment.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der äußere Durchmesser "d" das den herabfallenden Abfall führenden und in der unteren Abschlußplatte 5 vorgesehenen Führungskörpers 100A derart festgelegt, daß er kleiner ist als der Innendurchmesser "D" des Kühlmittelein laßlochs 5a an dem unteren Endabschnitt der unteren Abschlußplatte 5. Demgemäß ist auch der zylindrische Körper 21A mit einem kleineren Durchmesser als das Kühlmittelein laßloch 5a der unteren Abschlußplatte 5 ausgebildet, so daß der zylindrische Körper 21A an dem Kühlmitteleinlaßloch 5a der unteren Abschlußplatte 5 mit Hilfe eines ringförmigen Montageelements 5b abnehmbar angebracht werden kann. Ferner ist die mittlere Nabe 23A der spiralförmigen Blatteinheit 22 zu der stromab befindlichen Seite der Blätter 24 ver längert, wie dies in gleicher Weise auch bei dem vierzehnten Ausführungsbeispiel der Fall ist.In this embodiment, the outer diameter "d" leading the falling waste and provided in the lower end plate 5 guide body 100 A so that it is smaller than the inner diameter "D" of the coolant inlet hole 5 a at the lower end portion of the lower end plate 5 . Accordingly, also the cylindrical body 21 A is formed with a smaller diameter than the coolant inlet laßloch 5 a of the lower end plate 5, so that the cylindrical body b 21 A to the coolant inlet hole 5a of the lower end plate 5 by means of an annular mounting member 5 detachably attached are can. Furthermore, the central hub 23 A of the spiral blade unit 22 is extended to the downstream side of the blades 24 , as is also the case in the fourteenth embodiment.
Bei diesem Aufbau kann der den herabfallenden Abfall führende Führungskörper 100A un abhängig von der unteren Abschlußplatte 5 hergestellt werden, und es ist die Montage des zylindrischen Körpers 21A einschließlich des Führungskörpers 100A an der unteren Abschlußplatte 5 erleichtert. Hierdurch werden die Herstellungskosten bei der Herstellung des Brennelements verringert. Ferner ist es einfach, den zylindrischen Körper 21A und den den herabfallenden Abfall führenden Führungskörper 100A zu ersetzen, wodurch die Wartung erleichtert wird.With this structure, the guiding body 100 A leading to the falling waste can be produced independently of the lower end plate 5 , and assembly of the cylindrical body 21 A including the guiding body 100 A on the lower end plate 5 is facilitated. As a result, the manufacturing costs in the manufacture of the fuel assembly are reduced. Furthermore, it is easy to replace the cylindrical body 21 A and the guide body 100 A guiding the falling waste, thereby facilitating maintenance.
In den Fig. 30A und 30B sind die Verhältnisse für die Abfallfangrate (Fig. 30A) und die Druckverluste (Fig. 30B) im Hinblick auf die herkömmliche Gestaltung und das vor liegende Ausführungsbeispiel gezeigt. Die gezeigten graphischen Darstellungen beruhen auf Daten, die als Ergebnisse von Experimenten erzielt wurden, die durch Simulation der Strömungsrate des Kühlmittels, das bei einem tatsächlichen Siedewasserreaktor eingesetzt wird, der Form der Abfallpartikel und dergleichen ausgeführt wurden, wie dies in gleicher Weise auch bei den in den Fig. 15 und 19 dargestellten Ergebnissen der Fall ist. Die Bedingungen, die mit der verdrehten Platte, der spiralförmigen Blatteinheit und dergleichen zusammenhängen, sind die gleichen wie diejenigen, die vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 15 und 19 bereits dargelegt sind.In FIGS. 30A and 30B, the conditions for the waste trap rate (Fig. 30A) and the pressure loss (Fig. 30B) shown in relation to the conventional design and lying before embodiment. The graphs shown are based on data obtained as the results of experiments performed by simulating the flow rate of the coolant used in an actual boiling water reactor, the shape of the waste particles, and the like, as in the same manner in FIGS is the result of the case 15 and 19 shown in FIGS.. The conditions associated with the twisted plate, the spiral blade unit, and the like are the same as those already set forth with reference to FIGS. 15 and 19.
Wie in Fig. 30A gezeigt ist, ist die Abfalltrennrate bei dem vorliegenden Ausführungsbei spiel auf das ungefähr 4,5-fache im Vergleich zu der Abfalltrennrate bei dem herkömm lichen Aufbau vergrößert. Ferner ist aus Fig. 30B ersichtlich, daß das Druckverlust verhältnis auf ungefähr das 4/5-fache (vier Fünftel) wie dasjenige bei dem herkömmlichen Aufbau verringert ist.As shown in Fig. 30A, the waste separation rate in the present embodiment is increased to about 4.5 times compared to the waste separation rate in the conventional structure. Further 30B is seen from FIG. That the pressure loss ratio to approximately the 4/5-fold (four-fifths) as that in the conventional structure is decreased.
In Fig. 31 ist eine teilweise im Schnitt gezeigte Teilansicht eines Brennelements darge stellt, das eine Abwandlung des vierundzwanzigsten Ausführungsbeispiel repräsentiert.In Fig. 31 is a partial sectional view partially shown of a fuel assembly is Darge, which represents a modification of the twenty-fourth embodiment.
Wie aus Fig. 31 ersichtlich ist, sind in dem zylindrischen Körper 21B, der den in Fig. 29 dargestellten Aufbau besitzt, die runden Löcher 85 gemäß dem vorstehend beschriebenen elften Ausführungsbeispiel ausgebildet. 31 is as shown in FIG., 21 B, which has the structure shown in Fig. 29, the round holes 85 are formed according to the eleventh embodiment described above, in the cylindrical body.
Bei diesem Aufbau kann der zylindrische Körper 21B, der mit den runden Löchern 85 versehen ist, ebenfalls unabhängig von der unteren Abschlußplatte 5 ausgebildet werden, so daß eine einfache Herstellbarkeit, eine Verringerung der Herstellungskosten, eine Vereinfachung des Austauschs usw. erzielt werden.In this structure, the cylindrical body 21B, which is provided with the round holes 85 may also be formed independently of the lower end plate 5, so that a simple producibility, a reduction in the production cost, simplification can be achieved exchanges etc.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 32 und 33 wird nachfolgend ein fünfundzwanzigstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher beschrieben. Bei diesem Aus führungsbeispiel ist im Unterschied zu den jeweiligen, vorstehend erläuterten Ausführungs beispielen die spiralförmige Blatteinheit 112, die im wesentlichen den gleichen Aufbau wie die spiralförmige Blatteinheit 22 aufweist, direkt an der unteren Abschußplatte 5 montiert, ohne daß ein zylindrischer Körper eingesetzt wird.A twenty-fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 32 and 33. In this exemplary embodiment, in contrast to the respective exemplary embodiments explained above, the spiral blade unit 112 , which has essentially the same structure as the spiral blade unit 22 , is mounted directly on the lower firing plate 5 without using a cylindrical body.
Fig. 32 zeigt eine schematische vergrößerte Schnittansicht, in der der die untere Abschluß platte enthaltende Abschnitt des Brennelements gemäß dem vorliegenden Ausführungsbei spiel veranschaulicht ist. Fig. 33 zeigt eine Schnittansicht, die entlang der in Fig. 32 dargestellten Linie XXXIII-XXXIII geschnitten ist. Fig. 32 shows a schematic enlarged sectional view, in which the portion of the fuel assembly containing the lower end plate according to the present exemplary embodiment is illustrated. FIG. 33 shows a sectional view cut along the line XXXIII-XXXIII shown in FIG. 32.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist, wie aus den Fig. 32 und 33 ersichtlich ist, die spiral förmige Blatteinheit 112, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der spiralför migen Blatteinheit bei dem ersten Ausführungsbeispiel, direkt durch Verschweißen an dem Kühlmitteleinlaßloch 5a der unteren Abschlußplatte 5 angebracht. Ferner ist an demjenigen oberen Abschnitt der inneren Oberfläche der unteren Abschlußplatte 5, der oberhalb der spiralförmigen Blatteinheit 112 positioniert ist, eine Mehrzahl von hakenförmigen Abfall fangplatten 114 angebracht.In this embodiment, as can be seen from FIGS. 32 and 33, the spiral blade unit 112 , the diameter of which is larger than the diameter of the spiral-shaped blade unit in the first embodiment, directly by welding to the coolant inlet hole 5 a of the lower end plate 5th appropriate. Further, a plurality of hook-shaped waste catcher plates 114 are attached to that upper portion of the inner surface of the lower end plate 5 , which is positioned above the spiral sheet unit 112 .
Jede der hakenförmigen Abfallfangplatten 114 steht in einer Richtung vor, die entgegen der wirbelförmigen Strömung verläuft, die durch die spiralförmige Blatteinheit 112 hervorgerufen wird. Hierbei bildet jede Abfallfangplatte 114 im wesentlichen die Form eines L aus, gesehen in dem Querschnitt des Brennelements. Bei diesem Aufbau wird das die Abfallpartikel enthaltende Kühlmittel "a", das von dem unteren Ende der unteren Abschlußplatte 5 eingeströmt ist, durch die spiralförmige Blatteinrichtung 112 gleichfalls einer Verwirbelungskomponente bzw. Wirbelbewegungskomponente unterworfen, wodurch eine wirbelförmige Strömung hervorgerufen wird, wie dies in gleicher Weise auch bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen der Fall ist.Each of the hook-shaped garbage plates 114 protrudes in a direction opposite to the vortex-shaped flow caused by the spiral blade unit 112 . In this case, each waste trap plate 114 essentially has the shape of an L, as seen in the cross section of the fuel assembly. With this construction, the coolant "a" containing the waste particles, which has flowed in from the lower end of the lower end plate 5 , is also subjected to a swirling component by the spiral blade 112 , thereby causing a swirling flow, as in the same manner is also the case with the exemplary embodiments explained above.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Kühlmittel "a" gegen die innere Oberfläche der unteren Abschlußplatte 5 gedrückt, wo die Abfallpartikel durch die hakenförmigen Abfall fangplatten 114 eingefangen werden können, die an der inneren Oberfläche der unteren Abschlußplatte 5 derart angeordnet sind, daß sie entgegen der wirbelförmigen Strömung stehen. Folglich kann auch bei diesem Ausführungsbeispiel die Abfallfangfunktion erzielt werden. Insbesondere kann bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Anzahl von zu verwendenden Teilen aufgrund des Entfalls des zylindrischen Körpers verringert werden, was zu einer gestaltungsmäßigen Vereinfachung führt.In this embodiment, the coolant "a" is pressed against the inner surface of the lower end plate 5 , where the waste particles can be trapped by the hook-shaped waste catch plates 114 , which are arranged on the inner surface of the lower end plate 5 so that they oppose the vortex-shaped Stand current. Consequently, the waste catching function can also be achieved in this embodiment. In particular, in the present exemplary embodiment, the number of parts to be used can be reduced due to the omission of the cylindrical body, which leads to a simplification in terms of design.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 34 und 35 wird nachfolgend ein sechsundzwanzigstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel stellt eine Modifikation des fünfundzwanzigsten Ausführungsbeispiels dar. Fig. 34 zeigt eine schematische vergrößerte Schnittansicht, in der der die untere Abschlußplatte enthal tende Abschnitt des Brennelements gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ver anschaulicht ist. Fig. 35 zeigt eine schematische Schnittansicht, die entlang der in Fig. 34 gezeigten Linie XXXV-XXXV aufgenommen ist.A twenty-sixth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 34 and 35. This embodiment represents a modification of the twenty-fifth embodiment. FIG. 34 shows a schematic enlarged sectional view, in which the portion of the fuel assembly according to the present embodiment containing the lower end plate is illustrated. FIG. 35 shows a schematic sectional view taken along the line XXXV-XXXV shown in FIG. 34.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind hakenförmige Abfallfangplatten 114A an der inneren Oberfläche der unteren Abschlußplatte 5 angeordnet und jeweils mit einer maschenförmi gen bzw. gitterförmigen Struktur versehen. Jede der hakenförmigen Abfallfangplatten 114A besteht aus einem Rahmenabschnitt 114a, der die Form eines L besitzt, und einem Netzabschnitt 114b, der an der äußeren Oberfläche des L-förmigen Rahmenabschnitts 114a angebracht ist.In this embodiment, hook-shaped waste catching plates 114 A are arranged on the inner surface of the lower end plate 5 and each provided with a mesh-like or lattice-like structure. Each of the hook-shaped waste collecting plates 114 A consists of a frame section 114 a, which has the shape of an L, and a mesh section 114 b, which is attached to the outer surface of the L-shaped frame section 114 a.
Bei diesem Aufbau wird das Kühlmittel "a" aufgrund der spiralförmigen Blatteinheit 112 gegen die innere Oberfläche der unteren Abschlußplatte 5 gedrückt und läuft durch die Netzabschnitte 114b der hakenförmigen Abfallfangplatten 114 hindurch. Die Abfallpartikel werden hierbei jeweils in den Netzabschnitten 114b der Abfallfangplatten 114 eingefangen. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Abfallpartikel, die durch die Netzabschnitte 114b einmal eingefangen worden sind, durch das Kühlmittel "a" an die Netzabschnitte 114b angedrückt, so daß die Abfallpartikel kaum wieder von den hakenförmigen Abfall fangplatten 114 freikommen und in die Strömung übergehen. Hierdurch ist es möglich, die Abfalleinfangfähigkeit zu verbessern.In this structure, the coolant "a" is pressed against the inner surface of the lower end plate 5 due to the spiral blade unit 112 and passes through the mesh portions 114 b of the hook-shaped drop-catching plates 114 therethrough. The waste particles are each captured in the network sections 114 b of the waste collecting plates 114 . In this embodiment, the waste particles that have been through the network sections 114 b once captured will be pressed by the coolant "a" to the network portions 114 b, so that the waste particles catch plates hardly of the hook-shaped drop freely come 114 and pass into the flow. This makes it possible to improve the waste trapping ability.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 36 und 37 wird nachfolgend ein siebenundzwanzigstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher beschrieben. Fig. 36 zeigt eine teilweise im Schnitt dargestellte Gesamtansicht des Brennelements gemäß dem vorliegen den Ausführungsbeispiel. Fig. 37 ist eine Schnittansicht, die entlang der in Fig. 36 dargestellten Linie XXXVI-XXXVI geschnitten ist.A twenty-seventh embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 36 and 37. Fig. 36 is an overall view, partially in section showing the fuel assembly according to the present the embodiment. FIG. 37 is a sectional view cut along the line XXXVI-XXXVI shown in FIG. 36.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist, wie dies aus den Fig. 36 und 37 ersichtlich ist, der Aufbau der spiralförmigen Blatteinheit anders ausgelegt als die Ausgestaltungen der spiralförmigen Blatteinheit gemäß dem vorstehend beschriebenen ersten bis sechsund zwanzigsten Ausführungsbeispiel.In this embodiment, as can be seen from FIGS. 36 and 37, the structure of the spiral blade unit is designed differently than the configurations of the spiral blade unit according to the first to twenty-sixth embodiments described above.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine spiralförmige Blatteinheit 117 anstelle des Einsatzes einer herkömmlichen Montageführung wie etwa der in Fig. 1 gezeigten Montageführung 1a, an dem unteren Ende der unteren Abschlußplatte 5A des Brenn elements angebracht. Die spiralförmige Blatteinheit 117 ist mit einer Mehrzahl von bogenförmigen Blättern oder Schaufeln 125, die zu der unteren Seite des Brennelements bzw. nach unten gerichtet sind und von denen jedes bzw. jede eine im wesentlichen spiralförmig gedrehte (verdrillte) Form besitzt, und mit einer zentralen Nabe 116 versehen, die von dem zentralen Abschnitt der Blätter 115 nach oben vorsteht. Diese spiralförmige Blatteinheit 117 besitzt zugleich auch die Funktion, als Montageführung zu dienen, die zum Anbringen des Brennelements an dem Siedewasserreaktor eingesetzt wird. In der unteren Abschlußplatte 5A sind ferner ein zylindrischer Körper 21A und eine den her abfallenden Abfall führende Führung (Führungskörper) 100A vorgesehen, die ähnlich sind wie die in Fig. 29 dargestellten Komponenten.In the present embodiment, a spiral blade unit 117 is attached to the lower end of the lower end plate 5 A of the fuel element instead of using a conventional assembly guide such as the assembly guide 1 a shown in FIG. 1. The spiral blade unit 117 is provided with a plurality of arcuate blades or blades 125 that face the lower side of the fuel assembly or downward, each of which has a generally spirally twisted (twisted) shape, and a central one Provide hub 116 projecting upward from the central portion of blades 115 . This spiral blade unit 117 also has the function of serving as an assembly guide which is used to attach the fuel assembly to the boiling water reactor. In the lower end plate 5 A there are also provided a cylindrical body 21 A and a guide (guide body) 100 A guiding the falling waste, which are similar to the components shown in FIG. 29.
Bei diesem Aufbau kann der Abstand an der stromab befindlichen Seite der spiralförmigen Blatteinheit 117 länger ausgelegt werden, so daß es für die Abfallpartikel einfacher wird, entlang der inneren peripheren Oberfläche des zylindrischen Körpers 21A zu strömen. Daher können die Abfallpartikel noch einfacher zu der Außenseite des zylindrischen Körpers 21A fließen, wodurch die Abfalleinfangrate verbessert wird. Ferner dient die spiralförmige Blatteinrichtung 117 zugleich auch als die Montageführung, so daß die Anzahl von zu benutzenden Teilen verringert werden kann und ein strukturmäßig kom pakter Aufbau usw. erreicht werden kann.In this structure, the distance can be made longer 117 at the downstream located side of the spiral blade unit so that it becomes easier for the waste particles to flow 21 A along the inner peripheral surface of the cylindrical body. Therefore, the waste particles can flow to the outside of the cylindrical body 21 A more easily, thereby improving the waste trapping rate. Furthermore, the spiral blade device 117 also serves as the assembly guide, so that the number of parts to be used can be reduced and a structurally compact structure etc. can be achieved.
Da ferner bei diesem Ausführungsbeispiel die zentrale Nabe 116 der spiralförmigen Blatteinrichtung 117 so weit wie die stromab befindliche Seite bzw. noch weiter als das stromab befindliche Ende der Blätter 115 verlängert ist, ist es möglich, in dem zentralen Abschnitt stromab der spiralförmigen Blatteinrichtung 117 eine turbulente Strömung zu verhindert, und die Verwirbelungskraft, die auf das Kühlmittel "a" einwirkt, zu ver größern. Hierdurch kann die Abfalleinfangrate verbessert werden.Further, in this embodiment, since the central hub 116 of the spiral blade device 117 is elongated as far as the downstream side or even further than the downstream end of the blades 115 , it is possible to have a turbulent in the central portion downstream of the spiral blade device 117 To prevent flow, and to increase the swirling force acting on the coolant "a". This can improve the waste capture rate.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 38, 39A und 39B wird nachfolgend ein achtundzwanzigstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Fig. 38 zeigt eine schemati sche vergrößerte Schnittansicht, in der der die untere Abschlußplatte enthaltende Abschnitt des Brennelements gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dargestellt ist. In den Fig. 39A und 39B sind jeweils Ansichten gezeigt, die in denjenigen Richtungen gesehen sind, die durch die Pfeile an den in Fig. 38 gezeigten Linien XXXIXA und XXXIXB angetragen sind. Wie aus diesen Zeichnungen ersichtlich ist, ist bei diesem Ausführungs beispiel anstelle der spiralförmigen Blatteinheit 22 oder 117, die bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen zum Einsatz kommt, ein zylindrisches Element 128 an der Position des Kühlmitteleinlaßlochs 5a der unteren Abschlußplatte 5 angeordnet. Das zylindrische Element 128 weist eine Mehrzahl von spiralförmigen Strömungspfaden 129 (beispielsweise drei spiralförmige Strömungspfade 129a, 129b und 129c) auf. Dieses zylindrische Element 128 ist koaxial zu der Abschlußplatte 5 montiert, wobei die Achse des zylindrischen Elements 128 in der vertikalen Richtung verlängert ist bzw. verläuft. Die jeweiligen spiralförmigen Strömungspfade 129a, 129b und 129c sind, wie aus den Fig. 39A und 39B ersichtlich ist, an den oberen und unteren Stirnflächen des zylindrischen Elements 128 jeweils offen, so daß sie in dem zylindrischen Element 128 gegenseitig unabhängige Strömungspfade mit gedrehter bzw. verdrillter Ausführungsform bilden. Ferner sind in denjenigen Abschnitten der spiralförmigen Strömungspfade 129a, 129b und 129c, auf die die Zentrifugalkräfte einwirken, jeweils konkave Rillen 130 ausgebildet, die rechtwinklig zu der Strömungsrichtung des Kühlmittels "a" verlaufen. Bei diesem Aus führungsbeispiel ist weiterhin ein Abfallsammelabschnitt 135 zwischen der äußeren peripheren Seite des zylindrischen Elements 128 und der inneren Oberfläche der unteren Abschlußplatte 5 definiert. Bei diesem Aufbau fließt das Kühlmittel "a" in die Mehrzahl von spiralförmigen Strömungspfaden 129a, 129b und 129c über die unterseitige Endfläche des zylindrischen Elements 128 und wird durch die spiralförmigen Strömungspfade 129a, 129b und 129c in einen wirbelförmigen Strom versetzt, so daß es aus der oberen Endfläche bzw. Stirnfläche des zylindrischen Elements 128 in das Innere der unteren Abschlußplatte 5 ausströmt. In diesem Fall werden die Abfallpartikel in den jeweiligen spiralförmigen Strömungspfaden 129a, 129b und 129c jeweils in den jeweiligen konkaven Rillen 50 eingefangen, auf die die Zentrifugalkraft einwirkt. Hierdurch wird verhindert, daß die Abfallpartikel in das Brennelement eindringen können.A twenty-eighth embodiment of the present invention will be described below with reference to Figs. 38, 39A and 39B. Fig. 38 is a schematic enlarged sectional view showing the portion of the fuel assembly containing the lower end plate according to the present embodiment. FIGS. 39A and 39B each show views viewed in the directions indicated by the arrows on the lines XXXIXA and XXXIXB shown in FIG. 38. As can be seen from these drawings, is in this embodiment example, instead of the spiral blade unit 22 or 117 , which is used in the above-described embodiments, a cylindrical member 128 at the position of the coolant inlet hole 5 a of the lower end plate 5 is arranged. The cylindrical element 128 has a plurality of spiral flow paths 129 (for example three spiral flow paths 129 a, 129 b and 129 c). This cylindrical member 128 is mounted coaxially with the end plate 5 , the axis of the cylindrical member 128 being elongated in the vertical direction. The respective spiral flow paths 129 a, 129 b and 129 c are, as can be seen from FIGS. 39A and 39B, open on the upper and lower end faces of the cylindrical element 128 , so that they have mutually independent flow paths in the cylindrical element 128 form twisted or twisted embodiment. Furthermore, concave grooves 130 are formed in those sections of the spiral flow paths 129 a, 129 b and 129 c, which are acted upon by the centrifugal forces, which are perpendicular to the flow direction of the coolant "a". In this embodiment, a waste collecting portion 135 is further defined between the outer peripheral side of the cylindrical member 128 and the inner surface of the lower end plate 5 . With this structure, the coolant "a" flows into the plurality of spiral flow paths 129 a, 129 b and 129 c via the lower end surface of the cylindrical member 128 and is put into a vortex-shaped flow by the spiral flow paths 129 a, 129 b and 129 c so that it flows out of the upper end face or end face of the cylindrical member 128 into the inside of the lower end plate 5 . In this case, the waste particles are caught in the respective spiral flow paths 129 a, 129 b and 129 c in the respective concave grooves 50 , to which the centrifugal force acts. This prevents the waste particles from entering the fuel assembly.
Da ferner auch diejenigen Abfallpartikel, die nicht in dem zylindrischen Element 128 eingefangen worden sind, aus dem zylindrischen Element 128 in einem Zustand ausgesto ßen werden, bei dem sie der wirbelförmigen Strömung unterliegen, fließen die Abfall partikel in Richtung zu der äußeren Umfangsseite des zylindrischen Elements 128 aufgrund der Zentrifugalkraft, so daß sie durch den Abfallsammelabschnitt 135 eingesammelt werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden daher das Kühlmittel "a" und die Abfallpartikel, die in dem Kühlmittel "a" vorhanden sind, effizient eingefangen, in gleicher Weise wie das auch bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen jeweils der Fall ist.Further, since those waste particles that have not been caught in the cylindrical member 128 are also expelled from the cylindrical member 128 in a state of being subject to the vortex flow, the waste particles flow toward the outer peripheral side of the cylindrical member 128 due to the centrifugal force so that they are collected by the waste collecting section 135 . In the present exemplary embodiment, therefore, the coolant "a" and the waste particles which are present in the coolant "a" are efficiently captured, in the same way as is also the case in the exemplary embodiments explained above.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 40 bis 43 wird nachfolgend ein neunundzwanzigstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher beschrieben. Fig. 40 zeigt eine teilweise im Schnitt und teilweise schematisch dargestellte vergrößerte Ansicht, in der der die untere Abschlußplatte enthaltende Abschnitt eines Brennelements gemäß dem vor liegenden Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. Fig. 41 zeigt eine Schnittansicht, die entlang der in Fig. 40 dargestellten Linie XXXXI-XXXXI geschnitten ist. Fig. 42 zeigt eine Schnittansicht, die entlang der in Fig. 40 dargestellten Linie XXXXII-XXXXII geschnitten ist. Fig. 43 zeigt eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines in Fig. 42 dargestellten Abfallfangelements.A twenty-ninth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 40 to 43. Fig. 40 shows an enlarged view, partly in section and partly schematically, illustrating the portion of a fuel assembly containing the lower end plate according to the present embodiment. FIG. 41 shows a sectional view cut along the line XXXXI-XXXXI shown in FIG. 40. Fig. 42 shows a sectional view cut along the line XXXXII-XXXXII shown in Fig. 40. Fig. 43 is an enlarged perspective view showing a section of a drop-catching element shown in Fig. 42.
Wie aus diesen Zeichnungen ersichtlich ist, unterscheidet sich der Aufbau der unteren Abschlußplatte und der Aufbau der eine wirbelförmige Strömung hervorrufenden Einheit bei diesem Ausführungsbeispiel von denjenigen, bei den vorstehend erläuterten Aus führungsbeispielen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das Kühlmittelein laßloch 140a der unteren Abschlußplatte 140 beispielsweise einen kleinen Durchmesser auf, verglichen mit dem Durchmesser des Kühlmitteleinlaßlochs 5a bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen, und es ist in dem Kühlmitteleinlaßloch 140a eine Öffnung bzw. Düse 141 koaxial angeordnet. Hierdurch wird das Kühlmittel "a" dazu gebracht, sich mit hoher Geschwindigkeit nach oben zu bewegen. Oberhalb dieser Mün dungsöffnung bzw. Düse 141 ist ein ringförmiger Basisständer 142 koaxial vorgesehen. Auf diesem Basisständer 142 steht eine Mehrzahl von vertikal verlaufenden Strömungs begrenzungsplatten bzw. Strömungsführungsplatten 143 eng beieinander um die Mittellinie der Mündungsöffnung 141 und des Basisständers 142 herum.As can be seen from these drawings, the structure of the lower end plate and the structure of the swirling flow generating unit in this embodiment are different from those in the above-described embodiments. In the present embodiment, the coolant inlet laßloch 140 a of the bottom closure plate 140, for example, a small diameter compared to the diameter of the refrigerant inlet hole 5 a in the above embodiments, and it is arranged coaxially in the coolant inlet hole 140a an opening or nozzle 141 . This causes the coolant "a" to move upward at high speed. Above this Mün opening or nozzle 141 , an annular base stand 142 is provided coaxially. On this base stand 142 , a plurality of vertically extending flow restriction plates or flow guide plates 143 are close together around the center line of the orifice 141 and the base stand 142 .
Diese Strömungsbegrenzungsplatten 143 sind im lateralen Querschnitt im wesentlichen mit der Form eines V gebogen, wie dies aus Fig. 41 ersichtlich ist. Ferner kann jede der Strömungsbegrenzungsplatten 143 statt dessen zu einem im wesentlichen kreisförmigen Bogen gebogen sein. Die Strömungsbegrenzungsplatten 143 sind mit einem gleichförmigen Biegungswinkel gebogen, daß sie sozusagen feststehende Blätter bzw. Schaufeln eines Flügelrads bilden.These flow restricting plates 143 are essentially bent in the shape of a V in the lateral cross section, as can be seen from FIG. 41. Furthermore, each of the flow restriction plates 143 may instead be bent into a substantially circular arc. The flow restricting plates 143 are bent with a uniform angle of curvature so that they form, so to speak, fixed blades or blades of an impeller.
In einem Fall, bei dem das Kühlmittel "a" in radialer Richtung, ausgehend von der Position der Mittellinie der Düse 141, strömt, wird die Kühlmittelströmung folglich begrenzt bzw. so geleitet, daß sie entlang des Biegewinkels der V-förmigen Gestalt strömt, so daß sie eine Wirbelströmung ausbildet. An den spitzenseitigen bzw. oberen Enden der Strömungsbegrenzungsplatten 143 ist eine regenschirmförmige, den Strömungspfad sperrende Abdeckung 144 befestigt und derart positioniert, daß sie im wesentlichen in dem zentralen Abschnitt der unteren Abschlußplatte 140 positioniert ist. Die untere Oberfläche dieser den Strömungspfad blockierenden Abdeckung 144 ist ausgehend von dem mittleren Abschnitt in Richtung zu dem Umfangsrand mit einer domförmigen Gestalt gebogen, so daß das Kühlmittel "a", das sich ausgehend von der Düse 141 nach oben bewegt hat, nun auf die untere Oberfläche dieser den Strömungspfad blockierenden Abdeckung 144 auftritt, so daß sie zu einer sanften Strömung wird, die sich in Richtung zu dem Außenumfang, d. h. in Richtung zu der inneren Oberflächenseite der unteren Abschlußplatte 140, disper gierend verteilt. Wenn das Kühlmittel "a" somit zu einer verteilten Strömung wird, wird dem Kühlmittel "a" durch die Mehrzahl von Strömungsbegrenzungsplatten 143 eine wirbelförmige Strömungsrichtung aufgeprägt. An der inneren Oberfläche der unteren Abschlußplatte 140 an der inneren Oberfläche der unteren Abschlußplatte 140 ist ein schalenförmiges Abfallfangelement 146 angeordnet, das eine Mehrzahl von konkaven Rillen 147 aufweist, die sich in vertikaler Richtung erstrecken, wie dies aus den Fig. 42 und 43 ersichtlich ist. Das Abfallfangelement 146 reicht von der unteren Seite bzw. dem unteren Ende der Innenoberfläche der unteren Abschlußplatte 140 bis zu derer oberseitigen Ende, wie dies aus Fig. 40 ersichtlich ist. Bei diesem Aufbau wird das Kühlmittel "a" über das Loch der Öffnung 141 in den mittleren Abschnitt der unteren Abschlußplatte 140 eingeführt, wobei ihm eine ansteigende Strömungsrichtung verliehen wird. Anschließend wird die Strömungsrichtung des Kühlmittels "a" geändert, da dieses auf die den Strö mungspfad blockierende Abdeckung 144 auftrifft. Wenn das auftreffende Kühlmittel "a" nach außen in Form einer nach unten weisenden radialen Strömung herausströmt, wird dem strömenden Kühlmittel "a" ein wirbelförmiger Strömungsverlauf durch die Strö mungsbegrenzungsplatten 143 aufgeprägt. Anschließend fließt das Kühlmittel "a" über die konkaven Rille 147 des an der inneren Oberfläche der unteren Abschlußplatte 140 angeord neten Abfallfangelements 146 und wird somit zu dem Brennelement geleitet. In diesem Fall werden groß bemessene Teilchen der in dem Kühlmittel "a" enthaltenen Abfallpartikel durch die Strömungsbegrenzungsplatten 143 eingefangen, die nahe beieinander an der Öffnung 141 stehen und in dem zentralen Abschnitt der unteren Abschlußplatte 140 gehalten werden. Ferner strömen klein bemessene Abfallpartikel der Abfallpartikelströ mung durch die Strömungsbegrenzungsplatten 143 nach außen und unten zu der äußeren Umfangsseite, wobei sich die Strömungsgeschwindigkeit der klein bemessenen Abfall partikel anschließend verringert. Hierdurch werden die klein bemessenen Abfallpartikel aus dem strömenden Zustand in den herabfallenden Zustand versetzt. Die klein bemessenen Abfallpartikel werden dann von dem sich wirbelförmig bewegenden Kühlmittel "a" separiert und in den vertieften Rillen 147 des Abfallfangelements 146 eingefangen. Wie vorstehend erläutert, kann bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Einfangen der Abfallpartikel effizient ausgeführt werden.Accordingly, in a case where the coolant "a" flows in the radial direction from the position of the center line of the nozzle 141 , the coolant flow is restricted to flow along the bending angle of the V-shaped shape, so that it creates a vortex flow. An umbrella-shaped flow path blocking cover 144 is attached to the tip and top ends of the flow restriction plates 143 and is positioned to be positioned substantially in the central portion of the lower end plate 140 . The lower surface of this flow path blocking cover 144 is bent from the central portion toward the peripheral edge in a dome shape so that the coolant "a" that has moved upward from the nozzle 141 now moves to the lower one surface of this the flow path blocking occurs cover 144, so that it becomes a gentle flow, which is distributed disper gierend toward the outer periphery, that is, toward the inner surface side of the lower end plate 140th Thus, when the coolant "a" becomes a distributed flow, a plurality of flow restricting plates 143 impart a vortex-shaped flow direction to the coolant "a". Arranged on the inner surface of the lower end plate 140 on the inner surface of the lower end plate 140 is a cup-shaped waste catcher 146 which has a plurality of concave grooves 147 which extend in the vertical direction, as shown in Figs. 42 and 43 . The garbage catcher 146 extends from the lower side or the lower end of the inner surface of the lower end plate 140 to the upper end thereof, as can be seen from FIG. 40. With this structure, the coolant "a" is introduced through the hole of the opening 141 into the middle portion of the lower end plate 140 , being given an increasing flow direction. Subsequently, the flow direction of the coolant "a" is changed because it strikes the cover 144 blocking the flow path. When the impinging coolant "a" flows out in the form of a downward-pointing radial flow, the flowing coolant "a" is impressed with a vortex-shaped flow pattern through the flow restriction plates 143 . Subsequently, the coolant "a" flows through the concave groove 147 of the waste trapping member 146 arranged on the inner surface of the lower end plate 140 and is thus directed to the fuel assembly. In this case, large particles of the waste particles contained in the coolant "a" are caught by the flow restricting plates 143 which are close to the opening 141 and held in the central portion of the lower end plate 140 . Further, small-sized waste particles of the waste particle flow flow out through the flow restricting plates 143 and down to the outer peripheral side, and the flow rate of the small-sized waste particles subsequently decreases. As a result, the small-sized waste particles are moved from the flowing state to the falling state. The small-sized waste particles are then separated from the swirling coolant "a" and captured in the recessed grooves 147 of the waste collecting element 146 . As explained above, in the present embodiment, the capture of the waste particles can be carried out efficiently.
Ferner ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Mündungsöffnung 141 dazu vorgesehen, eine Drosseleinrichtung zum Drosseln des einströmenden Kühlmittels "a" zu bilden, so daß in einem Fall, bei dem sich die Strömungsrate erhöht, der Widerstandswert des Strömungs pfads verringert ist. Hierdurch ist es möglich, die Stabilität der Strömungsrate des Küh lungsmittels, das zu dem Brennelement geleitet wird, zu verbessern.Furthermore, in this embodiment, the orifice 141 is provided to form a throttle device for throttling the inflowing coolant "a", so that in a case where the flow rate increases, the resistance value of the flow path is reduced. This makes it possible to improve the stability of the flow rate of the cooling medium that is directed to the fuel assembly.
Anhand Fig. 44 wird nachfolgend ein dreißigstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Fig. 44 zeigt eine teilweise im Schnitt dargestellte Gesamtansicht, die das dreißigste Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Brennelements veranschau licht. Dieses Ausführungsbeispiel ist derart ausgestaltet, daß anstelle des zylindrischen Körpers und der spiralförmigen Blatteinheit, die bei den vorstehend erläuterten Ausfüh rungsbeispielen als das die wirbelförmige Strömung erzwingende Element vorgesehen sind, eine flache, Abfallpartikel entfernende Platte 158 vorgesehen ist, in der eine Mehrzahl von durch sie hindurchgehenden Löchern 157 ausgebildet ist, die jeweils einen kleinen Durch messer aufweisen. Diese die Abfallpartikel beseitigende Platte 158 ist in der unteren Abschlußplatte 5 derart angebracht, daß sie mit Bezug zu der Hauptströmungsrichtung (vertikale Richtung) des Kühlmittels "a" geneigt verläuft, um hierdurch den Durchtritt der Abfallpartikel zu verhindern. Ferner ist eine vorstehende Wand 160, die von dem inneren Oberflächenabschnitt der unteren Abschlußplatte 5 in Richtung zu der die Abfallpartikel beseitigenden Platte 158 vorsteht, an einer Position unterhalb des oberen Endbereichs der die Abfallpartikel beseitigenden Platte 158, d. h. an einer Position vorgesehen, die un terhalb eines oberen Abschnitts 159 liegt, der durch die untere, schräg verlaufende Oberfläche der Platte 158 und die innere Oberfläche der unteren Abschlußplatte 5 gebildet ist. Der Spalt, der zwischen der inneren Oberfläche der vorstehenden Wand 160, die der inneren Oberfläche der unteren Abschlußplatte 5 gegenüberliegt, und der inneren Ober fläche der unteren Abschlußplatte 5 gebildet ist, stellt einen Abfallsammelabschnitt 161 dar, der zum Sammeln der Abfallpartikel dient, die von der die Abfallpartikel beseitigen den bzw. sperrende Platte 158 herabfallen.A thirtieth embodiment of the present invention is described below with reference to FIG. 44. Fig. 44 shows an overall view, partly in section, illustrating the thirtieth embodiment of the fuel assembly according to the invention. This embodiment is designed such that, instead of the cylindrical body and the spiral blade unit, which are provided in the above-described embodiments as the vortex-forcing member, there is provided a flat, waste particle-removing plate 158 in which a plurality of them are disposed through holes 157 is formed, each having a small diameter. This waste particle removing plate 158 is mounted in the lower end plate 5 so as to be inclined with respect to the main flow direction (vertical direction) of the coolant "a", to thereby prevent the passage of the waste particles. Further, a protruding wall 160 protruding from the inner surface portion of the lower end plate 5 toward the waste particle removing plate 158 is provided at a position below the upper end portion of the waste particle removing plate 158 , that is, a position below an upper portion 159 , which is formed by the lower, inclined surface of the plate 158 and the inner surface of the lower end plate 5 . The gap formed between the inner surface of the protruding wall 160 , which is opposite to the inner surface of the lower end plate 5 , and the inner upper surface of the lower end plate 5 , constitutes a waste collecting portion 161 which serves to collect the waste particles from which remove the waste particles or the blocking plate 158 fall down.
Bei diesem Aufbau strömt das Kühlmittel "a" von der Unterseite her in die untere Ab schlußplatte 5 hinein und läuft durch die kleinen Löcher 157 hindurch, die in der die Abfallpartikel entfernenden Platte 158 vorgesehen sind. Weiterhin läuft das Kühlmittel "a", das durch die kleinen Löcher 157 hindurchtritt, durch den Netzwerkabschnitt 9 hindurch und strömt in den Kanalkasten 1 ein. Folglich werden Schrottmetallelemente oder metalli sche Abfallelemente wie etwa metallische Drähte usw., die in das System eingedrungen sind, wenn beispielsweise Ingenieurarbeiten oder Bauarbeiten und dergleichen ausgeführt worden sind, in die untere Abschlußplatte 5 zusammen mit dem Kühlmittelstrom "a" eingebracht. Jedoch werden die metallischen Abfallelemente durch die die Abfallpartikel beseitigende Platte 158, die in der unteren Abschlußplatte 5 vorgesehen ist, eingefangen und bis zu dem oberen Abschnitt 159, der durch die geneigte Oberfläche der die Abfall partikel beseitigende Platte 158 und die innere Oberfläche der unteren Abschlußplatte 5 gebildet ist, durch die vom Kühlmittel "a" ausgeübte Fluidkraft bzw. Strömungskraft transportiert.In this structure, the coolant "a" flows from the bottom into the lower end plate 5 and passes through the small holes 157 which are provided in the plate 158 removing the waste particles. Furthermore, the coolant "a", which passes through the small holes 157 , passes through the network section 9 and flows into the channel box 1 . As a result, scrap metal elements or metallic waste elements such as metallic wires, etc., which have entered the system when, for example, engineering or construction work and the like have been carried out, are introduced into the lower end plate 5 together with the coolant flow "a". However, the metallic waste elements through which the waste particles eliminated plate 158 which is provided in the lower end plate 5 is trapped and up to the upper portion 159, the particulate eliminated by the inclined surface of the drop plate 158 and the inner surface of the lower end plate 5 is formed, transported by the fluid force or flow force exerted by the coolant "a".
Unterhalb des oberen Abschnitts 159 der geneigten Oberfläche ist der Abfallsammel abschnitt 161 vorgesehen, so daß ein stagnierender Abschnitt der Kühlmittelströmung "a" gebildet ist. Aufgrund dieses Sachverhalts verringert sich für die metallischen Abfall elemente, die bis zu dem oberen Abschnitt 159 transportiert worden sind, die Wirkkraft, die durch die Strömung des Kühlmittels "a" hervorgerufen wird. Als Ergebnis dessen fallen die Abfallpartikel wie etwa die metallischen Abfallelemente nach unten und häufen sich in dem Abfallsammelabschnitt 161 an.Below the upper portion 159 of the inclined surface, the waste collecting portion 161 is provided so that a stagnant portion of the coolant flow "a" is formed. Due to this fact, for the metallic waste elements that have been transported to the upper section 159 , the effective force caused by the flow of the coolant "a" is reduced. As a result, the waste particles such as the metallic waste elements fall down and accumulate in the waste collecting section 161 .
In Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des Siedewasserreaktors kann die Strö mungsgeschwindigkeit des Kühlmittels "a" einen hohen Wert annehmen, und es fallen die kleinen metallischen Abfallteilchen in manchen Fällen nicht von dem oberen Abschnitt 159 der geneigten Oberfläche der die Abfallpartikel beseitigenden Platte 158 nach unten. Selbst im Fall solcher metallischer Abfallteilchen werden diese jedoch in dem Abfallsammel abschnitt 161 angesammelt, wenn der Siedewasserreaktor wieder in einen Betriebszustand mit geringer Ausgangsleistung gebracht wird und demzufolge die Strömungsgeschwindig keit des Kühlmittels verringert wird, oder wenn die Kühlmittelströmung zum Zeitpunkt einer periodischen Inspektion beendet wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es daher möglich, zu verhindern, daß sich die Abfallpartikel in das Brennelement einmischen, so daß es möglich ist, die Brennstäbe in korrektem und normalen Zustand zu halten, wie dies in gleicher Weise auch bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen der Fall ist.Depending on the operating conditions of the boiling water reactor, the flow rate of the coolant "a" may become high and the small metallic waste particles may not fall down from the upper portion 159 of the inclined surface of the waste particle removing plate 158 in some cases. Even in the case of such metallic waste particles, however, they are accumulated in the waste collecting section 161 when the boiling water reactor is brought back into an operating state with a low output and consequently the flow rate of the coolant is reduced, or when the coolant flow is stopped at the time of a periodic inspection. In this embodiment, therefore, it is possible to prevent the waste particles from mixing into the fuel assembly, so that it is possible to keep the fuel rods in the correct and normal condition, as is the case with the above-described embodiments .
Unter Bezugnahme auf Fig. 45 wird nachstehend ein einunddreißigstes Ausführungsbeispiel der vorliegende Erfindung näher beschrieben. Fig. 45 zeigt eine schematische vergrößerte Schnittansicht, in der der die untere Abschlußplatte enthaltende Abschnitt des Brenn elements gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird anstelle der die Abfallpartikel beseitigenden Platte 158 des Brennelements, die bei dem vorstehend erläuterten dreißigsten Ausführungsbeispiel vorhanden ist, eine die Abfälle beseitigende Platte 162 eingesetzt, die beispielsweise im Längsschnitt gesehen im wesentlichen die Gestalt eines V besitzt und in der unteren Abschlußplatte 5 angeordnet ist. Die die Abfallpartikel beseitigende Platte 162 weist einen zentralen Abschnitt, der entlang der Mittellinie der unteren Abschlußplatte 5 positioniert ist, und einen bzw. zwei geneigte Abschnitte auf, die sich von der mittleren Position der die Abfallpartikel beseitigenden Platte 162 nach oben in Richtung zu der inneren Ober fläche der unteren Abschlußplatte 5 erstreckt bzw. erstrecken, wobei er bzw. sie mit Bezug zu der Mittellinie der unteren Abschlußplatte 5 geneigt verläuft/verlaufen. Folglich sind die untere geneigten Oberflächen des geneigten Abschnitts der die Abfallpartikel beseitigenden Platte 162 derart ausgebildet, daß der zentrale Abschnitt der unteren geneig ten Oberflächen an der Mittelachse des Brennelements liegt, und daß die vorspringende Wand 160A im wesentlichen eine ringförmige Gestalt, gesehen im Querschnitt quer zu der Mittelachse aufweist, so daß der Abfallsammelabschnitt 161A um die innere Oberfläche der unteren Abschlußplatte 5 herum angeordnet ist. Die anderen konstruktiven Abschnitte sind identisch wie diejenigen bei dem dreißigsten Ausführungsbeispiel. Bei diesem Aufbau ist die Länge der geneigten Oberflächen der die Abfallpartikel beseitigenden Platte 162, d. h. diejenige Strecke, über die sich die Abfallpartikel, die durch die die Abfallpartikel beseitigenden Platte 162 eingefangen worden sind, zum Sammeln der Abfallpartikel in dem Abfallsammelabschnitt 161A bewegt werden, verkürzt und es kann faktisch die Abfall sammelrate verbessert werden.Referring to Fig. 45, a thirty-first embodiment of the present invention will be described below. Fig. 45 shows a schematic enlarged sectional view, in which the portion of the fuel element according to the present exemplary embodiment containing the lower end plate is illustrated. In this exemplary embodiment, instead of the waste particle-removing plate 158 of the fuel assembly, which is present in the thirtieth exemplary embodiment explained above, a waste-removing plate 162 is used, which, for example in longitudinal section, essentially has the shape of a V and in the lower end plate 5 is arranged. The waste particle removing plate 162 has a central portion positioned along the center line of the lower end plate 5 and one or two inclined portions which extend upward from the central position of the waste particle removing plate 162 toward the inner one Upper surface of the lower end plate 5 extends, wherein he or she runs inclined with respect to the center line of the lower end plate 5 . Accordingly, the lower inclined surfaces of the inclined portion of the waste particle removing plate 162 are formed such that the central portion of the lower inclined surfaces lies on the central axis of the fuel assembly, and that the projecting wall 160 A is substantially an annular shape as viewed in cross section transversely to the central axis, so that the waste collecting portion 161 A is arranged around the inner surface of the lower end plate 5 . The other structural sections are identical to those in the thirtieth embodiment. In this structure, the length of the inclined surfaces of the particles of waste-removing plate 162, ie, that distance through which the waste particles that have been captured by the waste particulate removing plate 162, 161 A are moved for collecting the waste particles in the waste collection portion, shortened and the waste collection rate can actually be improved.
Unter Bezugnahme auf Fig. 46 wird nachfolgend ein zweiunddreißigstes Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung näher beschrieben. Fig. 46 zeigt eine schematische vergrößerte Schnittansicht, in der der die untere Abschlußplatte enthaltende Abschnitt des Brennelements gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist anstelle der bei dem einunddreißigsten Ausführungsbeispiel vorgesehenen, die Abfallpartikel beseitigenden Platte eine untere Oberfläche (Abfallpartikel entfernende Oberfläche) 169a des die Brennelemente abstützenden Netzwerkabschnitts 169 derart ausgebildet, daß sie in dem Längsschnitt beispielsweise im wesentlichen die Form eines V aufweisen. Ferner sind die Strömungslöcher 11 derart ausgelegt, daß sie als die Löcher 157 des einunddreißigsten Ausführungsbeispiels dienen, durch die das Kühlmittel "a" hindurchtritt. Die die Abfallpartikel entfernende Oberfläche 169a weist einen zentralen Abschnitt, der entlang der Mittellinie der unteren Abschlußplatte 5 positioniert ist, und einen geneigten Abschnitt auf, der sich von der zentralen Position der die Abfallpartikel beseitigenden Oberfläche 169a nach oben in Richtung zu der inneren Oberfläche der unteren Abschlußplatte 5 erstreckt, wobei er bezüglich der Mittellinie der Abschlußplatte 5 geneigt verläuft. Damit die gleichen Wirkungen wie diejenigen bei dem einunddreißig sten Ausführungsbeispiel erzielt werden können, sind die unteren geneigten Oberflächen des geneigten Abschnitts der die Abfallpartikel beseitigenden Oberfläche 169a derart ausgebildet, daß der zentrale Abschnitt der unteren geneigten Oberflächen an der Mittel achse der Brennelementanordnung positioniert ist, und daß die vorspringende Wand 160A im wesentlichen die Form eines Rings, gesehen in dem Querschnitt rechtwinklig zu der Mittelachse, besitzt, so daß der Abfallsammelabschnitt 161A um die innere Oberfläche der unteren Abschlußplatte 5 herum angeordnet ist.Referring to FIG. 46, a thirty-second embodiment of the present invention will be described below. Fig. 46 is a schematic enlarged sectional view, in which the lower end plate containing section of the fuel element is illustrated according to the present embodiment. In this embodiment, instead of the provided at the thirty-first embodiment, the waste particulate removing plate having a lower surface (waste particles removed surface) 169 a of the fuel elements supported network section 169 formed such that, for example, they have substantially the shape of a V in the longitudinal section. Further, the flow holes 11 are designed to serve as the holes 157 of the thirty-first embodiment through which the coolant "a" passes. The waste particles removed surface 169 a has a central portion which is positioned along the center line of the lower end plate 5, and an inclined portion extending from the central position of the falling particulate removing surface 169 a upward in the direction to the inner surface of the lower end plate 5 , wherein it extends inclined with respect to the center line of the end plate 5 . Thus, the same effects as those in the thirty-first exemplary example can be achieved, the lower inclined surfaces of the inclined portion of the waste particulate removing surface 169 a so formed that the central portion of the lower inclined surfaces axis at the center of the fuel assembly is positioned, and that the protruding wall 160 A is substantially in the form of a ring when viewed in cross section perpendicular to the central axis, so that the waste collecting portion 161 A is arranged around the inner surface of the lower end plate 5 .
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der von der durch die geneigte Oberfläche gebildete Winkel kleiner als derjenige bei dem einunddreißigsten Ausführungsbeispiel, wobei aber dennoch die metallischen Abfallteilchen zuverlässig, wenn auch nur Schritt für Schritt, bis zu den oberen Punkte 159A der geneigten Oberflächen aufgrund der Vibrationen trans portiert werden, die auf die Strömung des Kühlmittels zurückzuführen sind. Als Ergebnis dessen kann der gleiche Abfalleinfangeffekt wie bei dem einunddreißigsten Ausführungs beispiel erreicht werden, und es kann ferner aufgrund der Verringerung der Anzahl von zu benutzenden Teilen eine strukturelle Vereinfachung realisiert werden.In this embodiment, the angle formed by the inclined surface is smaller than that in the thirty-first embodiment, but still the metallic waste particles are reliable, if only step by step, up to the upper points 159 A of the inclined surfaces due to the vibrations trans ported, which are due to the flow of the coolant. As a result, the same waste trapping effect as in the thirty-first embodiment can be achieved, and also a structural simplification can be realized due to the reduction in the number of parts to be used.
Unter Bezugnahme auf Fig. 47 wird nachstehend ein dreiunddreißigstes Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung näher beschrieben. Fig. 47 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, in der der die untere Abschlußplatte enthaltende Abschnitt des Brennelements gemäß diesem Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das Brennelement eine vorstehende Wand 160B zur Ausbildung eines Abfallsammelabschnitts 161B in der unteren Abschlußplatte 5 auf, wobei sich die vorstehende Wand 160B von derjenigen bei dem vorstehend erläuterten zweiunddreißigsten Ausführungsbeispiel unterscheidet. Die vorstehende Wand 160B ist nämlich, im Längs schnitt gesehen, im wesentlichen in der Form eines Blatt- bzw. Klingenprofils ausgebildet. Da die vorspringende Wand 160B bei diesem Aufbau in ihrem Längsschnitt im wesentli chen in Form eines Klingen- bzw. Blattprofils ausgestaltet ist, wird die Wirbelbewegung, die durch die Strömung des Kühlmittels "a" auf der Rückseite der vorspringenden Wand 160B hervorgerufen wird, auf einen kleinen Wert gebracht, so daß die Abfallsammelrate des Abfallsammelabschnitts 161B weiter verbessert ist.Referring to FIG. 47, a thirty-third Ausführungsbei is hereinafter game of the present invention will be described in more detail. Fig. 47 shows a schematic, enlarged sectional view in which the lower end plate containing portion of the fuel assembly shown in this embodiment. In the present embodiment, the fuel assembly has a protruding wall 160 B for forming a waste collecting portion 161 B in the lower end plate 5 , the protruding wall 160 B being different from that in the thirty-second embodiment explained above. The protruding wall 160 B is namely, seen in longitudinal section, essentially in the form of a leaf or blade profile. Since the projecting wall 160 B in this construction is configured in its longitudinal section essentially in the form of a blade or leaf profile, the vortex movement caused by the flow of the coolant "a" on the back of the projecting wall 160 B is is brought to a small value so that the waste collection rate of the waste collection section 161 B is further improved.
Unter Bezugnahme auf Fig. 48 wird nachfolgend ein vierunddreißigstes Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung näher beschrieben. Fig. 48 zeigt eine schematische vergrößerte Schnittansicht, in der Abschnitte der unteren Endstopfen bei dem Brenn element gemäß dem vierunddreißigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind in den unteren Endstopfen 7A, durch die die unteren Enden der Brennstäbe 2 an der unteren Abschlußplatte 5 gehalten werden, jeweils Kühlmittelströmungspfade 174 ausgebildet. Jeder der Kühlmittelströmungs pfade ist im wesentlichen im rechten Winkel gebogen, so daß die Kühlmittelströmung "a" als eine Strömung geführt wird, die sich einmal nach oben bewegt und dann zur Seite strömt. Jeder Auslaßabschnitt 175 dieser Kühlmittelströmungspfade 174 ist derart ausge legt, daß er sich in den jeweiligen Räumen oberhalb der Strömungslöcher 11 öffnet, die in dem Netzwerkabschnitt 9 der unteren Abschlußplatte 5 ausgebildet sind. Jeder der Auslaß anschlüsse 175 der Kühlmittelströmungspfade 174 ist, in der Seitenansicht gesehen, mit einer geradlinigen Gestalt ausgebildet. Die Auslaßabschnitte können alternativ auch mit im wesentlichen V-förmiger Gestalt, L-förmiger Gestalt, S-förmiger Gestalt oder Kurbelform bzw. gekröpfter Gestalt ausgebildet sein.Referring to Fig. 48, a thirty-fourth embodiment of the present invention will be described below. Fig. 48 is a schematic enlarged sectional view showing portions of the lower end plugs in the fuel assembly according to the thirty-fourth embodiment of the present invention are illustrated. In this embodiment, are in the lower end plug 7 A, through which the lower ends of the fuel rods 2 are held on the lower end plate 5, respectively formed coolant flow paths 174th Each of the coolant flow paths is bent substantially at right angles so that the coolant flow "a" is conducted as a flow that moves up once and then flows to the side. Each outlet portion 175 of these coolant flow paths 174 is laid out such that it opens in the respective spaces above the flow holes 11 which are formed in the network portion 9 of the lower end plate 5 . Each of the outlet ports 175 of the coolant flow paths 174 is formed in a rectilinear shape when viewed in side view. The outlet sections can alternatively also be formed with a substantially V-shaped shape, L-shaped shape, S-shaped shape or crank shape or cranked shape.
Bei diesem Aufbau bewegt sich das Kühlmittel "a" von dem Bereich der unteren Abschluß platte 5 durch die Strömungsfläche 11 in dem Netzwerkabschnitt 9 und durch die Kühl mittelströmungspfade 174 in den unteren Endstopfen 7A nach oben. Die Form der Kühl mittelströmungspfade 174 ist im wesentlichen im rechten Winkel mit Bezug zu der Rich tung der Strömung des Kühlmittels gebogen, so daß in einem Fall, bei dem metallische Abfallteilchen in den Kühlmittelströmungspfaden 174 transportiert werden, lange metalli sche Abfallelemente wie beispielsweise metallische Drähte nicht aus den Strömungspfaden 174 nach außen treten und somit in den unteren Endstopfen 7A gefangen werden. Durch Vorsehen der Kühlmittelströmungspfade 174 zusätzlich zu den Strömungslöchern 11 kann ferner der Fluidverlust bzw. Strömungsverlust in der unteren Abschlußplatte 5 verringert werden, wodurch die Strömungsrate des Kühlmittels "a" erhöht werden kann, das in den Kanalkasten 1 strömt. Folglich läßt sich der Wirkungsgrad der Wärmeerzeugung durch das Brennelement verbessern.In this structure, the coolant "a" moves from the area of the lower end plate 5 through the flow surface 11 in the network section 9 and through the coolant flow paths 174 in the lower end plug 7 A upwards. The shape of the cooling medium flow paths 174 is substantially at right angle with respect to the rich the flow of the coolant tung bent so as to be transported in a case where metallic debris in the coolant flow paths 174, long metalli specific waste elements, such as metallic wires do not step out of the flow paths 174 and are thus caught in the lower end plugs 7 A. By providing the coolant flow paths 174 in addition to the flow holes 11 , the fluid loss in the lower end plate 5 can also be reduced, whereby the flow rate of the coolant "a" flowing in the channel box 1 can be increased. As a result, the efficiency of heat generation by the fuel assembly can be improved.
Unter Bezugnahme auf Fig. 49 wird nachfolgend ein fünfunddreißigstes Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung näher beschrieben. Fig. 49 zeigt eine schematische vergrößerte Schnittansicht, in der der die untere Abschlußplatte enthaltende Abschnitt des Brennelements gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Netzwerkabschnitt 9A der unteren Abschlußplatte 5 derart aufgebaut, daß er keine Strömungslöcher in irgendeinem Abschnitt mit Ausnahme von denjenigen der die unteren Endstopfen abstützenden Löcher 9a enthält, und daß in jedem der unteren Endstopfen 7B ein Kühlmittelströmungspfad 176 ausgebildet ist, der derart gebogen ist, daß er das Kühlmittel "a" in Form einer Strömung durchleitet, die einmal nach oben ansteigt und dann zur Seite strömt. Bei diesem Aufbau ist das Kühlmittel "a" derart geführt, daß es lediglich durch die Kühlmittelströmungspfade 176 hindurchtreten kann, so daß die Abfallfangrate erhöht werden kann.Referring to FIG. 49, a thirty-fifth Ausführungsbei hereinafter game of the present invention will be described in more detail. Fig. 49 is a schematic enlarged sectional view, in which the lower end plate containing section of the fuel element is illustrated according to the present embodiment. In this embodiment, a network section 9 A of the lower end plate 5 is constructed such that it contains no flow holes in any section other than those of the holes 9 a supporting the lower end plugs, and that a coolant flow path 176 is formed in each of the lower end plugs 7 B which is bent such that it passes the coolant "a" in the form of a flow which rises once and then flows to the side. With this structure, the coolant "a" is guided so that it can only pass through the coolant flow paths 176 so that the waste trapping rate can be increased.
Unter Bezugnahme auf Fig. 50 wird nachstehend ein sechsunddreißigstes Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Fig. 50 zeigt eine vergrößerte Ansicht, in der ein Abschnitt eines der unteren Endstopfen des Brennelements gemäß dem vor liegenden Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbei spiel unterscheidet sich jeder der unteren Endstopfen 7C dieses Ausführungsbeispiel von denjenigen bei dem vorstehend erläuterten vierunddreißigsten oder fünfunddreißigsten Ausführungsbeispiel, wobei ansonsten keine Unterschiede vorhanden sind. Die Auslaß abschnitte 175A des Kühlmittelströmungspfads 174, die in jedem der unteren Endstopfen 7C ausgebildet sind, sind folglich beispielsweise, in der seitlichen Ansicht gesehen, im wesentlichen in der Form eines V ausgebildet. Die Auslaßabschnitte 175A können alterna tiv auch im wesentlichen mit L-förmiger Gestalt, S-förmiger Gestalt, T-förmiger Gestalt, kurbelförmiger bzw. gekröpfter Gestalt oder in anderen ähnlichen Formen ausgestaltet sein.Referring to FIG. 50, a thirty-sixth Ausführungsbei is hereinafter game of the present invention explained in more detail. Fig. 50 shows an enlarged view illustrating a portion of one of the lower end plugs of the fuel assembly according to the present embodiment. In the present Ausführungsbei game, each of the lower end plugs 7 differs C of this embodiment from those in the above-described thirty-fourth or thirty-fifth embodiment, and otherwise no differences are present. The outlet portions 175 A of the coolant flow path 174 , which are formed in each of the lower end plugs 7 C, are consequently formed, for example, substantially in the shape of a V when viewed from the side. The outlet sections 175 A can alternatively also be designed essentially with an L-shaped shape, an S-shaped shape, a T-shaped shape, a cranked or cranked shape or in other similar shapes.
Unter Bezugnahme auf Fig. 51 wird nachfolgend ein siebenunddreißigstes Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung näher beschrieben. Fig. 51 zeigt eine schematische vergrößerte Schnittansicht, in der der die untere Abschlußplatte enthaltende Abschnitt eines Brennelements gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Mehrzahl von die Einführung von Abfallpartikeln verhindernden Platten 187 vorgesehen, die abwechselnd in dem Innenraum der unteren Abschlußplatte 5 angeordnet sind. Hierbei ist eine Gruppe der die Einleitung von Abfall partikeln verhindernden Platten 187a mit vorbestimmten Spalten bzw. Abständen an einem inneren Oberflächenabschnitt der unteren Abschlußplatte 5 derart angebracht, daß sie gegenüber der Hauptströmungsrichtung des Kühlmittels "a" nach unten geneigt sind und verhindern, daß sich Abfallpartikel in das Kühlmittel "a" einmischen können. Ferner ist die andere Gruppen von die Einführung von Abfallpartikeln verhindernden Platten 187b mit vorbestimmten Abständen an dem anderen inneren Oberflächenabschnitt der unteren Abschlußplatte 5, der dem erstgenannten inneren Oberflächenabschnitt der unteren Ab schlußplatte 5 gegenüberliegt, mit vorbestimmten Spalten bzw. der Abständen derart angebracht, daß sie nach unten, mit Bezug zu der Hauptströmungsrichtung des Kühlmittels "a", geneigt sind und verhindern, daß sich die Abfallpartikel in das Kühlmittel "a" ein mischen können.Referring to FIG. 51, a thirty-seventh Ausführungsbei hereinafter game of the present invention will be described in more detail. Fig. 51 is a schematic enlarged sectional view, in which the lower end plate containing portion is illustrated a fuel assembly according to the present embodiment. In this embodiment, a plurality of plates 187 preventing the introduction of waste particles are provided, which are alternately arranged in the interior of the lower end plate 5 . Here, a group of the introduction of waste particles preventing plates 187 a with predetermined gaps or intervals is attached to an inner surface portion of the lower end plate 5 such that they are inclined downward from the main flow direction of the coolant "a" and prevent that Mixing waste particles into the coolant "a". Further, the other groups by the introduction of waste particles preventing plates 187 b with predetermined intervals at the other inner surface portion of the lower end plate 5, the circuit plate the first-mentioned inner surface portion of the lower From 5 opposite, mounted with predetermined gaps or distances such that they are inclined downward with respect to the main flow direction of the coolant "a" and prevent the waste particles from mixing into the coolant "a".
Die eine Gruppe der die Einleitung von Abfallpartikeln verhindernden Platten 187a und die andere Gruppe der die Einleitung von Abfallpartikeln verhindernden Platten 187b sind derart ausgelegt, daß sie abwechselnd in zickzackförmiger Weise entlang des Haupt strömungspfads des Kühlmittels "a" angeordnet sind. Selbst wenn sich Abfallpartikel in das Kühlmittel "a" einmischen sollten und in die untere Abschlußplatte 5 einströmen sollten, steigt das Kühlmittel "a" bei diesem Aufbau mäanderförmig nach oben, was durch die die Einmischung von Abfallpartikeln verhindernden, alternierend angeordneten Platten 187a und 187b erreicht wird. Da ferner die Abfallpartikel eine höhere Dichte als das Kühlmittel "a" aufweisen, können die Abfallpartikel ihre Richtung aufgrund der Trägheitskraft nicht rasch ändern und strömen somit in die untere Abschlußplatte in Richtung zu deren inneren bzw. seitlichen Oberfläche. Als Ergebnis dessen werden die Abfallpartikel in den zick zackförmigen bzw. Chevron-förmigen Eckbereichen eingefangen, die durch die inneren Oberflächenabschnitte der unteren Abschlußplatte 5 und diejenigen der die Einleitung von Abfallpartikeln verhindernden Platten 187a und 187b gebildet sind. In einem Fall, bei dem lange und schlanke Abfallpartikel wie etwa metallische Drähte vorhanden sind, können diese nicht durch die Spalte zwischen den Platten 187a und 187b hindurchwandern und werden folglich daran gehindert, in das Brennelement einzuströmen, so daß die Brenn elementbeschichtungen bzw. Brennstabhüllen in intaktem und normalem Zustand gehalten werden.The one group of the discharge of waste particles preventing plates 187 a and the other group of the discharge of waste particles preventing plates 187 b are designed such that they are alternately arranged in a zigzag manner along the main flow path of the coolant "a". With this construction, even if waste particles should mix in the coolant "a" and flow into the lower end plate 5 , the coolant "a" rises up in a meandering manner, which is due to the alternately arranged plates 187 a and 187 which prevent the mixing in of waste particles b is reached. Furthermore, since the waste particles have a higher density than the coolant "a", the waste particles cannot change direction rapidly due to the inertia force, and thus flow into the lower end plate toward its inner or side surface. As a result, the waste particles are caught in the zig-zag or chevron-shaped corner areas formed by the inner surface portions of the lower end plate 5 and those of the waste particle preventing plates 187 a and 187 b. In a case where long and slim waste particles such as metallic wires are present, they cannot pass through the gaps between the plates 187 a and 187 b and are consequently prevented from flowing into the fuel element, so that the fuel element coatings or Fuel rod casings are kept intact and normal.
Unter Bezugnahme auf Fig. 52 wird nachfolgend ein achtunddreißigstes Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung näher beschrieben. Fig. 52 zeigt eine schematische vergrößerte Schnittansicht, in der der die untere Abschlußplatte umfassende Abschnitt des Brennelements gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist in gleicher Weise wie bei dem siebenunddreißigsten Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von die Einmischung von Abfallpartikeln verhindern den Platten 187a und 187b, die gegenüber der Hauptströmungsrichtung des Kühlmittels "a" geneigt sind, abwechselnd angeordnet. Speziell sind bei diesem Ausführungsbeispiel die spitzenseitigen bzw. vorderen Enden 189 der die Einmischung von Abfallpartikeln verhin dernden Platten 187a und 187b derart ausgelegt, daß sie nach oben gebogen sind. Bei diesem Aufbau ist der Effekt der Führung der Abfallpartikel, die einer großen Trägheits kraft unterliegen, zu der inneren Oberflächenseite der unteren Abschlußplatte 5 verstärkt. Selbst wenn Abfallpartikel in dem Kühlmittel "a" vorhanden sind und diese in die untere Abschlußplatte 5 eingeführt werden, können die Abfallpartikel folglich durch die das Eindringen der Abfallpartikel verhindernden Platten 187a und 187b gesperrt werden, so daß diese Abfallpartikel nicht in das Brennelement eintreten können. Demzufolge ist es möglich, einen intakten und normalen Zustand der Brennstäbe aufrecht zu erhalten.Referring to FIG. 52, a thirty-eighth Ausführungsbei hereinafter game of the present invention will be described in more detail. Fig. 52 is a schematic enlarged sectional view, in which the lower end plate extensive portion of the fuel element is illustrated according to the present embodiment. In this embodiment, in the same manner as in the thirty-seventh embodiment, a plurality of waste particles preventing the mixing-in are alternately arranged in the plates 187 a and 187 b which are inclined from the main flow direction of the coolant "a". Specifically, the tip-side or front ends 189 of the interference of waste particles verhin-reducing plates 187 a and 187 b arranged such that they are bent upward in this embodiment. With this structure, the effect of guiding the waste particles, which are subject to a large inertia force, to the inner surface side of the lower end plate 5 is enhanced. Accordingly, even if waste particles are present in the coolant "a" and are introduced into the lower end plate 5 , the waste particles can be blocked by the plates 187 a and 187 b preventing the entry of the waste particles, so that these waste particles do not enter the fuel assembly can. As a result, it is possible to maintain an intact and normal condition of the fuel rods.
Unter Bezugnahme auf Fig. 53 wird nachfolgend ein neununddreißigstes Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung näher beschrieben. Fig. 53 zeigt eine schematische, vergrößerte Schnittansicht, in der der die untere Abschlußplatte umfassende Abschnitt des Brennelements gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind in der unteren Abschlußplatte 5 das Eindringen von Abfallpartikeln verhindernde Platten 197, die jeweils im wesentlichen eine V-förmige Gestalt aufweisen, in vorbestimmten Abständen angeordnet. Beide Enden der jeweiligen, das Eindringen von Abfallpartikeln verhindernden Platten 197 befinden sich jeweils in Kontakt mit der inneren Oberfläche der unteren Abschlußplatte 5 und sind jeweils mit diesen verbunden. An unterschiedlichen Positionen der Platten 197, die jeweils nicht miteinander ausgerichtet sind, sind Öffnungsabschnitte 199 ausgebildet, so daß das Kühl mittel "a", das durch diese Öffnungsabschnitte 199 hindurchtritt, dazu gebracht wird, sich mäanderförmig nach oben zu bewegen. Bei diesem Aufbau strömt das Kühlmittel "a" entlang der die Einmischung von Abfallpartikeln verhindernden Platten 197 in Richtung zu der Innenoberfläche der unteren Abschlußplatte 5 und tritt durch die Öffnungsabschnitte 199 in den Platten 197 in Richtung zu den Brennstäben 2 hindurch. Daher kann die Anzahl von das Eindringen von Abfallpartikeln sperrenden Platten 197 im Vergleich mit einem Fall erhöht werden, bei dem diese das Eindringen von Abfallpartikeln verhindernden Platten in einer solchen Weise angeordnet sind, daß sie sich abwechselnd auf der rechten und der linken Seite überlappen. Als Ergebnis dessen ist die Anzahl von mäanderförmigen Verläufen des Kühlmittels "a" und die Anzahl von Abfallpartikel einfangenden Positionen vergrößert, so daß die Abfalleinfangwirkung verbessert werden kann.Referring to FIG. 53, a neununddreißigstes Ausführungsbei hereinafter game of the present invention will be described in more detail. Fig. 53 shows a schematic, enlarged sectional view in which the lower end plate extensive portion of the fuel element is illustrated according to the present embodiment. In this embodiment, in the lower end plate 5 the entry of waste particles preventing plates 197 , each of which is substantially V-shaped, are arranged at predetermined intervals. Both ends of the respective waste particle-preventing plates 197 are in contact with and are connected to the inner surface of the lower end plate 5 , respectively. At different positions of the plates 197 , which are not aligned with each other, opening portions 199 are formed so that the cooling medium "a" which passes through these opening portions 199 is caused to move upward in a meandering shape. With this structure, the coolant "a" flows along the waste particle-preventing plates 197 toward the inner surface of the lower end plate 5 and passes through the opening portions 199 in the plates 197 toward the fuel rods 2 . Therefore, the number of waste particle intrusion plates 197 can be increased in comparison with a case in which these waste particle intrusion plates are arranged in such a manner that they alternately overlap on the right and left sides. As a result, the number of meandering courses of the coolant "a" and the number of waste particle capturing positions are increased, so that the waste capturing effect can be improved.
Ferner unterscheiden sich die Positionen der Öffnungsabschnitte 199 in den jeweiligen, das Eindringen von Abfallpartikeln verhindernden Platten, so daß das Kühlmittel "a" zu einer mäanderförmigen Strömungsbewegung gebracht wird. Selbst wenn die Abfallpartikel in das Kühlmittel "a" eingebracht sind und in die untere Abschlußplatte 5 eingeströmt sind, können diese Abfallpartikel, die eine hohe Dichte besitzen, der mäanderförmigen Bewe gung des Kühlmittels "a" nicht nachfolgen und scheiden sich aus dieser ab, so daß sie in Richtung zu der inneren Oberflächenseite der unteren Abschlußplatte 5 fließen. Hierdurch werden die Abfallpartikel in den Chevron-förmigen Bereichen eingefangen, die durch die innere Seitenoberfläche und die das Eindringen von Abfallpartikeln verhindernden Platten 197 ausgebildet sind. Da ferner die das Eindringen von Abfallpartikeln verhindernden Platten 197 im wesentlichen mit V-förmiger Form ausgestaltet sind, läßt sich die Anzahl von Platten 197, die einander überlappen, d. h. die Anzahl von mäanderförmigen Bewegun gen bzw. abknickenden Verläufen des Kühlmittels "a", und die Anzahl von Abfallpartikeln einfangenden Positionen vergrößern. Daher ist es möglich, die Abfallpartikel durch die Platten 197 zu blockieren, so daß die Abfallpartikel nicht in das Brennelement eindringen können. Dies ermöglicht es, den intakten und normalen Zustand der Brennstäbe aufrecht zu erhalten.Furthermore, the positions of the opening portions 199 differ in the respective plates preventing the ingress of waste particles, so that the coolant "a" is caused to flow in a meandering manner. Even if the waste particles are introduced into the coolant "a" and have flowed into the lower end plate 5 , these waste particles, which have a high density, cannot follow the meandering movement of the coolant "a" and separate from them, so that they flow toward the inner surface side of the lower end plate 5 . As a result, the waste particles are captured in the chevron-shaped areas which are formed by the inner side surface and the plates 197 preventing the penetration of waste particles. Furthermore, since the ingress of waste particles preventing plates 197 are substantially V-shaped, the number of plates 197 which overlap one another, ie the number of meandering movements or kinking courses of the coolant "a", and increase the number of positions capturing waste particles. Therefore, it is possible to block the waste particles through the plates 197 so that the waste particles cannot enter the fuel assembly. This makes it possible to maintain the intact and normal condition of the fuel rods.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 54A, 54B und 54C wird nachfolgend ein vierzigstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Fig. 54A zeigt eine ver größerte perspektivische Ansicht einer rippenförmigen (bzw. hilfsrippenförmigen) Gestalt gemäß dem vierzigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In den Fig. 54B und 54C sind partielle Schnittansichten gezeigt, die entlang der in Fig. 54A dargestellten Linien XXXXXIVB-XXXXXIVB bzw. XXXXXIVC-XXXXXIVC geschnitten sind.A fortieth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 54A, 54B and 54C. FIG. 54A shows a ver größerte perspective view of a fin-shaped (or auxiliary rib-like) shape according to the fortieth embodiment of the present invention. In FIGS. 54B and 54C are shown partial sectional views which are cut along the illustrated in Fig. 54A lines XXXXXIVB-XXXXXIVB or XXXXXIVC-XXXXXIVC.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind schmale Rillen (Rippen) 200 auf den Oberflächen der unteren Abschlußplatte, des zylindrischen Körpers, des das Herabfallen von Abfallpartikeln führenden Führungskörpers, der hakenförmigen Fangplatten, der spiralförmigen Platten einheit usw. entlang der Kühlmittelströmung ausgebildet, wobei sich diese schmalen Rillen 200 mit der Kühlmittelströmung in Kontakt befinden und in den Brennelementen gemäß den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen vorgesehen sind. Es ist möglich, als Rippen 200 U-förmige Rippen (Hilfsrippen), wie sie in Fig. 54B gezeigt sind, V-förmige Rippen, wie sie in Fig. 54C dargestellt sind, oder andere, ähnliche geformte Rippen zu benutzen. In this embodiment, narrow grooves (ribs) 200 are formed on the surfaces of the lower end plate, the cylindrical body, the guide body guiding the dropping of waste particles, the hook-shaped catch plates, the spiral plate unit, etc. along the coolant flow, these narrow grooves 200 are in contact with the coolant flow and are provided in the fuel assemblies according to the exemplary embodiments explained above. It is possible to use as the ribs 200 U-shaped ribs (auxiliary ribs) as shown in Fig. 54B, V-shaped ribs as shown in Fig. 54C, or other similar shaped ribs.
Im Hinblick auf die Höhe "h" und den Abstand "d" jeder der Rippen 200 ist eine Situa
tion, bei der die Höhe "h" und der Abstand bzw. Teilungsabstand "d", die gleich groß
sind wie die Dicke δ1 der viskosen Bodenschicht (Viskositätsbodenschicht) einer turbulen
ten Strömung, am besten dazu geeignet, die Reibungsverluste des Kühlmittels an den
Wandoberflächen derjenigen Elemente der Brennelemente zu vermeiden, die sich mit der
Kühlmittelströmung in Berührung befinden. Die Dicke δ1 der viskosen Bodenschicht ist in
diesem Fall bekanntlich die optimale Breite der Rippenrillen. Dies bedeutet, daß sich die
optimale Breite δ1 der Rippenrillen durch die folgende Gleichung ausdrücken läßt:
Regarding the height "h" and the distance "d" of each of the ribs 200, there is a situation where the height "h" and the distance or pitch "d" are the same as the thickness δ1 of the viscous Bottom layer (viscosity bottom layer) of a turbulent flow, best suited to avoid the frictional losses of the coolant on the wall surfaces of those elements of the fuel assemblies that are in contact with the coolant flow. In this case, the thickness δ1 of the viscous bottom layer is known to be the optimal width of the rib grooves. This means that the optimal width δ1 of the rib grooves can be expressed by the following equation:
δ1 = h (Rippenhöhe) = d (Teilungsabstand).δ1 = h (rib height) = d (pitch).
Diese optimale Breite 81 der Rippenrillen ist in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwin
digkeit und dem Viskositätskoeffizienten des Kühlmittels festgelegt und durch die nach
stehend angegebene Gleichung gegeben:
This optimal width 81 of the rib grooves is determined as a function of the flow speed and the viscosity coefficient of the coolant and is given by the equation given below:
δ1 = 123 × (D/2)/(uD/ν)7/8).δ1 = 123 × (D / 2) / (uD / ν) 7/8 ).
Hierbei bezeichnet "u" die Strömungsgeschwindigkeit der turbulenten Strömung, "D" bezeichnet den Innendurchmesser des Zylinders oder den äquivalenten hydraulischen Durchmesser der unteren Abschlußplatte, und "ν" steht für den Viskositätskoeffizienten.Here "u" denotes the flow velocity of the turbulent flow, "D" denotes the inside diameter of the cylinder or the equivalent hydraulic one Diameter of the lower end plate, and "ν" stands for the viscosity coefficient.
Durch Anbringen der vertikalen Rillen (Rippen) 200, die die gemäß der vorstehend angegebenen Gleichung erhaltene, optimale Rippenbreite δ1 aufweisen, werden die Reibungsverluste des Kühlmittels, das in die untere Abschlußplatte einströmt, verringert, so daß die Druckverluste in der unteren Abschlußplatte verringert werden.By arranging the vertical grooves (fins) 200 having the optimal fin width δ1 obtained according to the above equation, the friction loss of the coolant flowing into the lower end plate is reduced, so that the pressure loss in the lower end plate is reduced.
Claims (47)
eine Verwirbelungseinrichtung (22), die in dem unteren Abschnitt der unteren Abschlußplatte (5) in der axialen Richtung des Brennelements angeordnet ist und eine zentrale Nabe (23) sowie eine Mehrzahl von um die zentrale Nabe (23) herum angeord neten Blättern (24) aufweist und durch die dem nach oben in Richtung zu den Brennstäben (2) strömenden Kühlmittel eine nach oben gerichtete Wirbelströmung aufgeprägt wird,
einem zylindrischen Körper (21), der in vertikaler Richtung in der unteren Abschlußplatte (5) angeordnet ist und einen oberseitigen und einen unterseitigen End abschnitt aufweist, die jeweils offen sind, wobei sich der zylindrische Körper (21) nach oben bis zu einer vorbestimmten, an der stromab befindlichen Seite der Verwirbelungsein richtung (22) liegenden Höhenposition erstreckt und das Abfallpartikel enthaltende Kühl mittel (a) nach oben strömt, während es entlang der inneren Umfangsoberfläche des zylindrischen Körpers (21) eine wirbelförmige Bewegung ausführt, und
einem Abfallsammelabschnitt (25), der zwischen der äußeren Oberfläche der unteren Seite des zylindrischen Körpers und der inneren Oberfläche der unteren Abschluß platte (5) ausgebildet ist und zum Sammeln von Abfallpartikeln dient, die aus dem obersei tigen Endabschnitt des zylindrischen Körpers (21) nach außen ausströmen und herabsinken.1. fuel assembly, which is arranged in a reactor core section of a reactor pressure vessel of a boiling water reactor and a plurality of fuel rods ( 2 ) an upper end plate, which holds the upper ends of the fuel rods ( 2 ), a lower end plate ( 5 ), the lower ends of the Fuel rods ( 3 ) holds, a plurality of spacers ( 8 ) which are arranged at intervals between the two end plates and serve to maintain the distances between mutually adjacent fuel rods ( 2 ), and a channel box ( 1 ) in which the fuel rods ( 3 ) are housed, wherein coolant (a) which flows into the fuel assembly from the underside of the lower end plate ( 5 ) flows upward to the fuel rods in the fuel assembly, characterized by
a swirler ( 22 ) disposed in the lower portion of the lower end plate ( 5 ) in the axial direction of the fuel assembly and a central hub ( 23 ) and a plurality of blades ( 24 ) arranged around the central hub ( 23 ) and by which an upward vortex flow is impressed on the coolant flowing upwards towards the fuel rods ( 2 ),
a cylindrical body ( 21 ) which is arranged in the vertical direction in the lower end plate ( 5 ) and has an upper-side and a lower-side end section, each of which is open, the cylindrical body ( 21 ) extending upwards to a predetermined, extends on the downstream side of the swirling device ( 22 ) and the waste particle-containing coolant (a) flows upward while making a vortex-shaped movement along the inner peripheral surface of the cylindrical body ( 21 ), and
a waste collecting portion ( 25 ) which is formed between the outer surface of the lower side of the cylindrical body and the inner surface of the lower end plate ( 5 ) and is used for collecting waste particles from the top end portion of the cylindrical body ( 21 ) after flow out and sink down.
eine Verwirbelungseinrichtung (22), die in dem unteren Abschnitt der unteren Abschlußplatte (5) entlang der Achsenrichtung des Brennelements angeordnet ist und eine zentrale Nabe (23) sowie eine Mehrzahl von Blättern (24) enthält, die um die zentrale Nabe (23) herum angeordnet sind und dazu dienen, dem nach oben in Richtung zu den Brennstäben (2) wandernden Kühlmittel eine nach oben gerichtete wirbelförmige Strömung aufzubringen, und
eine Mehrzahl von zum Einfangen von Abfallpartikeln dienenden Platten (114), die oberhalb der Verwirbelungseinrichtung (112) in der unteren Abschlußplatte (5) an geordnet sind und von denen jede in einer Richtung vorsteht, die gegen die durch die Verwirbelungseinrichtung (112) hervorgerufene wirbelförmige Strömung gerichtet ist, wobei sie, im Querschnitt gesehen, im wesentlichen die Form eines L aufweisen.30. fuel assembly, which is arranged in a reactor core portion of a reactor pressure vessel of a boiling water reactor and a plurality of fuel rods ( 2 ), an upper end plate that holds the upper ends of the fuel rods ( 2 ), a lower end plate ( 5 ) that the lower Ends of the fuel rods ( 2 ) holds, a plurality of spacers ( 8 ), which are arranged at intervals between the two end plates and serve to maintain the distances between adjacent fuel rods ( 2 ), and a channel box ( 1 ) in which the fuel rods ( 2 ) are housed, and a coolant (a) flowing into the fuel assembly from the lower end portion of the lower end plate ( 5 ) is adapted to move upward toward the fuel rod side in the fuel assembly , marked by
a swirler ( 22 ) disposed in the lower portion of the lower end plate ( 5 ) along the axis direction of the fuel assembly and including a central hub ( 23 ) and a plurality of blades ( 24 ) surrounding the central hub ( 23 ) are arranged and serve to apply an upward vortex-shaped flow to the coolant migrating upwards towards the fuel rods ( 2 ), and
a plurality of waste particle trapping plates ( 114 ) arranged above the swirler ( 112 ) in the lower end plate ( 5 ) and each of which protrudes in a direction against the vortex-shaped caused by the swirler ( 112 ) Flow is directed, which, viewed in cross section, have essentially the shape of an L.
eine Mehrzahl von in vertikaler Richtung langgestreckten Strömungsbegren zungsplatten (143), die sich in der unteren Abschlußplatte (5) ausgehend von einem unteren zentralen Abschnitt nach oben erstrecken und entlang der Umfangsrichtung, mit Bezug zu der axialen Richtung des Brennelements, gebogen sind,
eine den Strömungspfad blockierende Platte (144), die an den oberen Endposi tionen der Strömungsbegrenzungsplatten (143) derart vorgesehen ist, daß das sich nach oben bewegende Kühlmittel (a) auf die den Strömungspfad blocklerende Platte (144) auftrifft, so daß das Kühlmittel sich in Richtung zu der inneren peripheren Seitenfläche der unteren Abschlußplatte (5) nach unten verteilend bewegt, und
einen Abfallfangabschnitt, der eine Mehrzahl von Rillen (147) umfaßt, die sich entlang der vertikalen Richtung erstrecken und an der inneren Umfangsoberfläche der unteren Abschlußplatte (5) vorgesehen sind.35. fuel assembly, which is mounted in a reactor core portion of a reactor pressure vessel of a boiling water reactor and a plurality of fuel rods, an upper end plate which holds the upper ends of the fuel rods ( 2 ), a lower end plate ( 5 ) which holds the lower ends of the fuel rods ( 2 ) holds, a plurality of spacers ( 8 ) which are arranged at intervals between the two end plates and are used to maintain the distances between adjacent fuel rods, and a channel box ( 1 ) in which the fuel rods ( 2 ) are housed are, wherein a coolant (a) which flows from the lower end portion of the lower end plate ( 5 ) into the fuel assembly is guided such that it moves up to the side of the fuel rods ( 2 ) in the fuel assembly, characterized by
a plurality of vertically elongated flow restriction plates ( 143 ) extending upward in the lower end plate ( 5 ) from a lower central portion and bent along the circumferential direction with respect to the axial direction of the fuel assembly,
a flow path blocking plate ( 144 ) which is provided at the upper end positions of the flow restricting plates ( 143 ) such that the upward moving coolant (a) impinges on the flow path blocking plate ( 144 ) so that the coolant is distributing downward toward the inner peripheral side surface of the lower end plate ( 5 ), and
a waste trapping section including a plurality of grooves ( 147 ) extending along the vertical direction and provided on the inner peripheral surface of the lower end plate ( 5 ).
eine Abfallpartikel beseitigende Platte (158), die mit einer Mehrzahl von durch sie hindurchgehenden Löchern (157) versehen ist, in der unteren Abschlußplatte (5) angebracht ist und mit Bezug zu der vertikal gerichteten Hauptströmungsrichtung des Kühlmittels (a) geneigt angeordnet ist und einen Durchtritt der in dem Kühlmittel (a) enthaltenen Abfallpartikel verhindert, und
einen Abfallsammelabschnitt (161), der zwischen der Innenoberfläche eines oberen Endbereichs der Platte (157) und der inneren Umfangsoberfläche der unteren Abschlußplatte (5) ausgebildet ist und zum Sammeln der Abfallpartikel dient, die von der Innenoberfläche des oberen Endbereichs der Platte (158) herabfallen.37. fuel assembly, which is arranged in a reactor core section of a reactor pressure vessel of a boiling water reactor and a plurality of fuel rods ( 2 ), an upper end plate which holds the upper ends of the fuel rods ( 2 ), a lower end plate ( 5 ) which the lower Holds ends of the fuel rods, a plurality of spacers ( 8 ), which are arranged at intervals between the two end plates and serve to maintain the distances between adjacent fuel rods ( 2 ), and a channel box ( 1 ) in which the fuel rods ( 2 ) are housed, wherein a coolant that flows from the lower end portion of the lower end plate ( 5 ) into the fuel element is designed to move upward toward the side of the fuel rods ( 2 ) in the fuel element by
a waste particle removing plate ( 158 ) which is provided with a plurality of holes ( 157 ) therethrough, is mounted in the lower end plate ( 5 ) and is inclined with respect to the vertical direction of main flow of the coolant (a), and one Prevents passage of the waste particles contained in the coolant (a), and
a waste collecting section ( 161 ) formed between the inner surface of an upper end portion of the plate ( 157 ) and the inner peripheral surface of the lower end plate ( 5 ) and for collecting the waste particles falling from the inner surface of the upper end portion of the plate ( 158 ) .
einen Netzwerkabschnitt (169), der an einen oberen Endbereich der unteren Abschlußplatte (5) angebracht ist, zum Halten der Brennstäbe (2) dient und eine untere Oberfläche aufweist, wobei eine Mehrzahl von Löchern (157) in der unteren Oberfläche durch diese hindurchgehend ausgebildet sind und die untere Oberfläche eine derartige Form aufweist, daß sie ausgehend von einer zentralen Position der unteren Oberfläche allmählich nach oben in Richtung zum Umfangsbereich ansteigt, wodurch ein Durchtritt der in dem Kühlmittel (a) enthaltenen Abfallpartikel verhindert wird, und
einen Abfallsammelabschnitt (161A), der zwischen einer Innenoberfläche des oberen Endbereichs der unteren Oberfläche des Netzwerkabschnitts und der inneren Umfangsoberfläche der unteren Abschlußplatte (5) ausgebildet ist und zum Sammeln der Abfallpartikel dient, die von dem oberen Endbereich der unteren Oberfläche des Netzwerk abschnitts herabfallen.39. fuel assembly, which is mounted in a reactor core portion of a reactor pressure vessel of a boiling water reactor and a plurality of fuel rods ( 2 ), an upper end plate that holds the upper ends of the fuel rods ( 2 ), a lower end plate ( 5 ), the lower Ends of the fuel rods ( 2 ) holds, a plurality of spacers ( 8 ) which are arranged at intervals between the two end plates and serve to maintain the distances between adjacent fuel rods ( 3 ), and comprises a channel box ( 1 ) in which the plurality of fuel rods ( 2 ) is accommodated, the coolant flowing into the fuel assembly from the lower end portion of the lower end plate ( 5 ) being designed or guided such that it is directed towards the side of the fuel rods ( 2 ) moved up in the fuel assembly, characterized by
a network portion ( 169 ) attached to an upper end portion of the lower end plate ( 5 ) for holding the fuel rods ( 2 ) and having a lower surface, a plurality of holes ( 157 ) being formed in the lower surface therethrough and the lower surface has a shape such that, starting from a central position of the lower surface, it gradually rises toward the peripheral area, thereby preventing the waste particles contained in the coolant (a) from passing through, and
a waste collecting portion ( 161 A) which is formed between an inner surface of the upper end portion of the lower surface of the network portion and the inner peripheral surface of the lower end plate ( 5 ) and serves to collect the waste particles falling from the upper end portion of the lower surface of the network portion .
eine Einrichtung zum Definieren von Strömungslöchern (174) in dem Netz werkabschnitt, durch die das in die untere Abschlußplatte (5) einströmende Kühlmittel (a) in Form eines nach oben wandernden Stroms hindurchtritt, und
Kühlmittelströmungspfade, die Auslaßabschnitte aufweisen und jeweils in den unteren Endstopfen ausgebildet sind, wobei jeder der Kühlmittelströmungspfade gebogen verläuft, so daß das sich nach oben bewegende Kühlmittel, das durch die Kühlmittel strömungspfade hindurchtritt, zur Seite umgelenkt wird, wobei die Auslaßabschnitte der Kühlmittelströmungspfade jeweils in einem Raum oberhalb der Strömungslöcher des Netzwerkabschnitts offen sind.41. fuel assembly, which is formed in a reactor core portion of a reactor pressure vessel of a boiling water reactor and a plurality of fuel rods ( 2 ), an upper end plate that holds the upper end of the fuel rods ( 2 ), a lower end plate ( 5 ) on their is provided with a network section ( 9 ) which holds the lower end plugs of the lower ends of the fuel rods, a plurality of spacers ( 8 ) which are arranged at intervals between the two end plates and for maintaining the distances between adjacent fuel rods ( 2 ), and has a channel box ( 1 ) in which the fuel rods ( 2 ) are accommodated, a coolant (a) flowing into the fuel assembly from the lower end side of the lower end plate ( 5 ) being designed or guided in this way that it moves up towards the side of the fuel rods ( 2 ) in the fuel assembly, characterized by
means for defining flow holes ( 174 ) in the network section through which the coolant (a) flowing into the lower end plate ( 5 ) passes in the form of an upwardly flowing stream, and
Coolant flow paths having outlet portions and each formed in the lower end plug, each of the coolant flow paths being curved so that the upward moving coolant passing through the coolant flow paths is deflected to the side, the outlet portions of the coolant flow paths each being in one Space above the flow holes of the network section are open.
einen Netzwerkabschnitt, der an einem oberen Abschnitt der unteren Abschluß platte (5) angebracht ist und Aufnahmelöcher zur Aufnahme der unteren Endstopfen aufweist, in die die untere Endstopfen der Brennstäbe jeweils eingeführt werden, ohne daß Strömungslöcher vorgesehen sind, und
Kühlmittelströmungspfade, die Auslaßabschnitte aufweisen und jeweils in den unteren Endstopfen ausgebildet sind, wobei die Kühlmittelströmungspfade derart gebogen sind, daß das nach oben wandernde Kühlmittel, das durch die Kühlmittelströmungspfade hindurchtritt, zur Seite strömt oder umgelenkt wird.42. fuel assembly, which is mounted in a reactor core portion of a reactor pressure vessel of a boiling water reactor and a plurality of fuel rods ( 2 ), an upper end plate which holds the upper ends of the fuel rods ( 2 ), a lower end plate, the lower end of which at its upper end Carries end plugs of the lower ends of the fuel rods ( 2 ), a plurality of spacers ( 8 ) which are arranged at intervals between the two end plates and serve to maintain the intervals between adjacent fuel rods ( 2 ), and comprises a channel box ( 1 ), in which the plurality of fuel rods ( 2 ) are accommodated, wherein coolant (a) that flows into the fuel assembly from an underside end region of the lower end plate ( 5 ) is designed or guided such that it is directed upward to the side of the fuel rods ( 2 ) the fuel assembly moves, characterized by
a network section, which is attached to an upper portion of the lower end plate ( 5 ) and has receiving holes for receiving the lower end plugs into which the lower end plugs of the fuel rods are respectively inserted without providing flow holes, and
Coolant flow paths that have outlet portions and are formed in the lower end plugs, respectively, the coolant flow paths being curved such that the upward moving coolant that passes through the coolant flow paths flows to the side or is deflected.
eine erste Gruppe von das Eindringen von Abfallpartikeln verhindernden Platten (187a), die mit vorbestimmten Abständen an einem inneren Oberflächenabschnitt der unteren Abschlußplatte (5) derart angebracht sind, daß sie gegenüber der vertikalen Hauptströmungsrichtung des Kühlmittels nach unten geneigt sind und dazu dienen, Abfall partikel aus dem Kühlmittel (a) herauszufangen, und
eine zweite Gruppe von das Eindringen von Abfallpartikeln verhindernden Platten (187b), die mit vorbestimmten Abständen an einem anderen inneren Oberflächen abschnitt der unteren Abschlußplatte (5) derart montiert sind, daß sie gegenüber der vertikalen Hauptströmungsrichtung des Kühlmittels (a) nach unten geneigt sind und dazu dienen, das Eindringen von Abfallpartikeln in das Kühlmittel zu verhindern, wobei der andere innere Oberflächenabschnitt der unteren Abschlußplatte (5) dem einen inneren Oberflächenabschnitt derselben gegenüber liegt, und wobei die erste Gruppe der Platten (187a) und die andere Gruppe der Platten (187b) derart positioniert sind, daß sie ab wechselnd entlang der Hauptströmungsrichtung angeordnet sind.44. fuel assembly, which is mounted in a reactor core portion of a reactor pressure vessel of a boiling water reactor and a plurality of fuel rods ( 2 ) an upper end plate which holds the upper ends of the fuel rods ( 2 ), a lower end plate ( 5 ) which the lower ends the fuel rods ( 2 ) holds, a plurality of spacers ( 8 ), which are arranged at intervals between the two end plates and serve to maintain the distances between adjacent fuel rods ( 2 ), and comprises a channel box ( 1 ) in which the A plurality of fuel rods are accommodated, wherein the coolant (a) which flows into the fuel assembly from an underside end region of the lower end plate ( 5 ) is guided such that it moves towards the side of the fuel rods ( 2 ) in the fuel assembly moved above, characterized by
a first group of the intrusion of waste particle preventing plates ( 187 a) which are attached at predetermined intervals to an inner surface portion of the lower end plate ( 5 ) such that they are inclined downward from the main vertical flow direction of the coolant and serve to waste catch particles from the coolant (a), and
a second group of the intrusion of waste particles preventing plates ( 187 b), which are mounted at predetermined intervals on another inner surface portion of the lower end plate ( 5 ) such that they are inclined downward from the main vertical flow direction of the coolant (a) and serve to prevent the ingress of waste particles into the coolant, the other inner surface portion of the lower end plate ( 5 ) facing the one inner surface portion thereof, and the first group of plates ( 187a ) and the other group of plates ( 187 b) are positioned such that they are alternately arranged along the main flow direction.
das Eindringen von Abfallpartikeln verhindernde Platten (197), die jeweils im wesentlichen die Form eines V aufweisen und mit vorbestimmten Abständen in der unteren Abschlußplatte (5) angeordnet sind, wobei die beiden Enden der jeweiligen Platten (197) jeweils in Berührung der Innenoberfläche der unteren Abschlußplatte (5) stehen und mit dieser jeweils verbunden sind, und
eine Einrichtung zum Definieren von Öffnungsabschnitten (199), die durch die jeweiligen Platten (197) an unterschiedlichen Positionen der Platten hindurchgehen, so daß das Kühlmittel, das durch die Öffnungsabschnitte (199) hindurchtritt, mäanderförmig nach oben wandert.46. fuel assembly, which is mounted in a reactor core portion of a reactor pressure vessel of a boiling water reactor and a plurality of fuel rods ( 2 ), an upper end plate which holds the upper ends of the fuel rods ( 2 ), a lower end plate ( 5 ) which the lower Ends of the fuel rods ( 2 ) holds, a plurality of spacers ( 8 ) which are arranged at intervals between the two end plates and serve to maintain the distances between adjacent fuel rods ( 2 ), and comprises a channel box ( 1 ) in which the fuel rods ( 2 ) are accommodated, wherein a coolant (a) which flows into the fuel element from the lower region of the lower end plate ( 5 ) is designed or guided such that it extends upwards to the side of the fuel rods ( 2 ) moved in the fuel assembly, characterized by
intrusion-preventing plates ( 197 ) each substantially V-shaped and arranged at predetermined intervals in the lower end plate ( 5 ), the two ends of the respective plates ( 197 ) each in contact with the inner surface of the lower one End plate ( 5 ) are and are connected to this, and
means for defining opening portions ( 199 ) passing through the respective plates ( 197 ) at different positions of the plates so that the coolant passing through the opening portions ( 199 ) meanders upward.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23509397 | 1997-08-29 | ||
JP10167585A JPH11133176A (en) | 1997-08-29 | 1998-06-15 | Fuel assembly |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19838790A1 true DE19838790A1 (en) | 1999-03-11 |
DE19838790C2 DE19838790C2 (en) | 2003-08-28 |
Family
ID=26491586
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19838790A Expired - Fee Related DE19838790C2 (en) | 1997-08-29 | 1998-08-26 | fuel element |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11133176A (en) |
CN (1) | CN1238859C (en) |
DE (1) | DE19838790C2 (en) |
TW (1) | TW401576B (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2639711C1 (en) * | 2016-08-31 | 2017-12-22 | Публичное акционерное общество "Машиностроительный завод" | Nuclear reactor fuel assembly |
EP4350712A1 (en) * | 2022-10-05 | 2024-04-10 | Westinghouse Electric Sweden AB | A filter and a fuel assembly for a nuclear plant |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006038748B3 (en) * | 2006-07-22 | 2008-02-28 | Areva Np Gmbh | Device for removing solid particles from the circulating in the primary circuit of a nuclear reactor cooling medium |
JP5015213B2 (en) * | 2009-09-01 | 2012-08-29 | 株式会社グローバル・ニュークリア・フュエル・ジャパン | Lower tie plate of fuel assembly and fuel assembly |
US8611488B2 (en) * | 2011-02-14 | 2013-12-17 | Global Nuclear Fuel—Americas, LLC | Debris exclusion and retention device for a fuel assembly |
JP2012247216A (en) * | 2011-05-25 | 2012-12-13 | Toshiba Corp | Corium holding apparatus |
JP2013064349A (en) * | 2011-09-16 | 2013-04-11 | Tokiko Techno Kk | Pump unit |
US9455052B2 (en) * | 2012-05-15 | 2016-09-27 | Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc | Fuel bundle for a liquid metal cooled nuclear reactor |
JP6498958B2 (en) * | 2015-02-18 | 2019-04-10 | 株式会社東芝 | Control rod drive mechanism |
JP6985098B2 (en) * | 2017-10-23 | 2021-12-22 | 株式会社Soken | Cooling unit |
CN112955976B (en) * | 2019-10-15 | 2024-02-27 | Tvel股份公司 | Reactor fuel assembly tail end |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5483564A (en) * | 1993-04-12 | 1996-01-09 | General Electric Company | Lower tie plate strainers including double corrugated strainers for boiling water reactors |
US5390221A (en) * | 1993-08-23 | 1995-02-14 | General Electric Company | Debris filters with flow bypass for boiling water reactors |
US5481578A (en) * | 1994-06-24 | 1996-01-02 | General Electric Company | Perforated tube debris catcher for a nuclear reactor |
US5748694A (en) * | 1996-03-26 | 1998-05-05 | General Electric Company | Fuel bundle filter for a nuclear reactor fuel bundle assembly |
-
1998
- 1998-06-15 JP JP10167585A patent/JPH11133176A/en active Pending
- 1998-07-06 TW TW087110901A patent/TW401576B/en not_active IP Right Cessation
- 1998-08-26 DE DE19838790A patent/DE19838790C2/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-08-31 CN CNB981174485A patent/CN1238859C/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2639711C1 (en) * | 2016-08-31 | 2017-12-22 | Публичное акционерное общество "Машиностроительный завод" | Nuclear reactor fuel assembly |
EP4350712A1 (en) * | 2022-10-05 | 2024-04-10 | Westinghouse Electric Sweden AB | A filter and a fuel assembly for a nuclear plant |
WO2024074248A1 (en) * | 2022-10-05 | 2024-04-11 | Westinghouse Electric Sweden Ab | A filter and a fuel assembly for a nuclear plant |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW401576B (en) | 2000-08-11 |
JPH11133176A (en) | 1999-05-21 |
DE19838790C2 (en) | 2003-08-28 |
CN1238859C (en) | 2006-01-25 |
CN1258080A (en) | 2000-06-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4323782C2 (en) | Brake disc | |
DE19504612C2 (en) | Grid construction trapping dirt particles for a boiling water fuel bundle | |
DE19838790C2 (en) | fuel element | |
DE2705027A1 (en) | TURBULATOR FOR INSERTION IN A HEAT EXCHANGE LINE | |
DE2057294C3 (en) | Nuclear fuel batch assembly for nuclear reactors | |
DE69025383T2 (en) | Fuel unit for a boiling water reactor | |
DE10259706B4 (en) | Lower armature plate of a nuclear fuel cartridge and method of assembling same | |
DE69018195T2 (en) | Nuclear fuel bundle for a boiling water reactor. | |
DE3889090T2 (en) | Fuel bundle for boiling water reactor. | |
DE2725119C2 (en) | Separator device for evaporation plants | |
DE69210086T2 (en) | Part-length fuel rod bundle with steam separator for a boiling water reactor | |
EP2527697A1 (en) | Valve with connection on the discharge side | |
DE69716298T2 (en) | FUEL BUNCH FOR CORE REACTOR | |
DE69713801T2 (en) | FUEL BUNNEL FILTER | |
DE3904654C2 (en) | ||
DE10309742B4 (en) | spacer | |
DE1564697C3 (en) | Mixing plumes for the liquid coolant of nuclear reactors | |
DE3531232C2 (en) | ||
EP0821205B1 (en) | Safety-grill | |
DE69616599T2 (en) | CORE FUEL BUNCH WITH A TRANSITION PIECE THAT HAS A LOW CURRENT RESISTANCE | |
EP1483764B1 (en) | Spacer for the fuel element of a boiling water reactor | |
EP1004121B1 (en) | Separator for a steam-water mixture and system with a plurality of separators | |
DE1551512A1 (en) | Heat exchanger | |
DE207552C (en) | ||
DE4129248C2 (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8304 | Grant after examination procedure | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Representative=s name: KRAMER - BARSKE - SCHMIDTCHEN, 81245 MUENCHEN |
|
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |