DE4409385A1

DE4409385A1 - Fuel arrangement and method for producing water rods

Info

Publication number: DE4409385A1
Application number: DE4409385A
Authority: DE
Inventors: Hideki Kurosaki; Junjirou Nakajima; Hajime Umehara; Shouzou Nakamura; Satoshi Kanno; Kouji Nishida; Yasunori Bessho; Masahisa Inagaki; Osamu Yokomizo; Yuichiro Yoshimoto
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-03-18
Filing date: 1994-03-18
Publication date: 1994-09-29
Also published as: JPH06273555A; JP3161138B2

Abstract

A rising tube, which forms a water rod, is welded onto the underside of a connecting element, which forms a lower part of a connecting element, a falling tube being joined to the connecting element by welding the upper part of the falling tube, the upper part of the falling tube being led into an opening provided in the connecting element. Subsequently, a cap for the upper side of the connecting element is welded to the upper part of the connecting element. A channel is formed in the connecting element and is connected to a coolant rising channel in the rising tube and to a coolant falling channel in the falling tube. A rising tube and a falling tube can easily be joined to a connecting element by welding their edges, even when the gap between the rising tube and the falling tube is narrow in a water rod.

Description

TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennstoffanordnung und insbesondere eine Brennstoffanordnung, die geeignet ist, bei der Verwendung in einem Siedewasserreaktor den Verbrauch von nuklearem Brennmaterial einzusparen.The present invention relates to a Fuel arrangement and in particular one Fuel assembly that is suitable for use in a boiling water reactor the consumption of nuclear Saving fuel.

DESCRIPTION OF THE KNOWN PRIOR ART

Die Fig. 1 bis 4 in der offengelegten japani schen Patentanmeldung Nr. 63-73187 (1988) zeigen eine Brennstoffanordnung mit der durch Verringern des durch einen Reaktorkern stromenden Kühlmitteldurchflusses zu Beginn eines Brennstoffzyklus und durch Erhöhen des Kühlmitteldurchflusses in der Mitte des Brennstoffzyklus eine wirkungsvolle Verwendung von nuklearem Brennmaterial angestrebt wird. Bei dieser Brennstoffanordnung, die in der Fig. 14 der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 63-73187 (1988) gezeigt ist, ist das Innere eines Wasserstabs während des Zeitabschnitts zu Beginn des Brennstoffzyklus mit Dampf und während des Zeitabschnitts zum Ende des Brennstoffzyklus mit Kühlwasser gefüllt. Figs. 1 to 4 in Laid-open Japanese's patent application no. 63-73187 (1988) show a fuel assembly with by decreasing the current passing through a reactor core coolant flow rate at the beginning of a fuel cycle, and by increasing the coolant flow in the middle of the fuel cycle effective utilization of nuclear fuel is sought. In this fuel assembly shown in Fig. 14 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-73187 (1988), the inside of a water stick is filled with steam during the period at the beginning of the fuel cycle and during the period at the end of the fuel cycle with cooling water .

Ferner zeigt die Fig. 17 der offengelegten japa nischen Patentanmeldung Nr. 63-73187 (1988) ein umgekehrt U-förmiges Wasserstab mit einem Kühlmittelsteigrohr und einem Kühlmittelfallrohr. Das Kühlmittelsteigrohr und das Kühlmittelfallrohr sind durch ein Verbindungsrohr mitein ander verbunden.Furthermore, Fig. 17 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-73187 (1988) shows an inverted U-shaped water bar with a coolant riser and a coolant down pipe. The coolant riser pipe and the coolant down pipe are connected to each other by a connecting pipe.

Bei der Zusammensetzung des Wasserstabs nach dem oben beschriebenen bekannten Stand der Technik wird davon ausgegangen, daß das Kühlmittelsteigrohr und das Kühlmittelfallrohr zum Aneinanderfügen an das Verbindungsrohr geschweißt werden. Wenn das Schweißen durchgeführt wird, werden das Kühlmittelsteigrohr und das Verbindungsrohr durch Verschweißen der Ränder von außen zusammengefügt, und dann werden das Kühlmittelfallrohr und das Verbindungsrohr durch Verschweißen von außen zu sammengefügt.In the composition of the water stick after Known prior art described above will assumed that the coolant riser and Coolant downpipe to join to the Connection tube to be welded. If the welding is carried out, the coolant riser and the Connecting pipe by welding the edges from the outside put together, and then the coolant downpipe and the connecting pipe by welding from the outside put together.

Wenn jedoch der Spalt zwischen dem Kühlmittelsteigrohr und dem Kühlmittelfallrohr schmal ist, kann das Schweißen des Kühlmittelfallrohrs an das Verbindungsrohr gegenüber dem Kühlmittelsteigrohr nicht durchgeführt werden. Dies wird durch die Tatsache be dingt, daß wegen des schmalen Spalts kein Schweißbrenner oder Schweißstab zwischen das Kühlmittelsteigrohr und das Kühlmittelfallrohr eingeführt werden kann. Es ist daher erforderlich, daß das Kühlmittelsteigrohr und das Kühlmittelfallrohr einen ausreichend großen Abstand von einander aufweisen, daß das Schweißen wie oben beschrie ben erfolgen kann. Dies erhöht den Abstand zwischen den Mitten der Achsen an beiden Enden des Verbindungsrohrs, mit dem das Kühlmittelsteigrohr und das Kühlmittelfallrohr zusammengefügt werden.However, if the gap between the Coolant riser pipe and the coolant down pipe narrow is the welding of the coolant down pipe to the Connection pipe not opposite the coolant riser be performed. This is due to the fact thing that because of the narrow gap no welding torch or welding rod between the coolant riser and the Coolant downpipe can be inserted. It is therefore required that the coolant riser and Coolant downpipe a sufficient distance from have each other that the welding as described above ben can be done. This increases the distance between the Center of the axes at both ends of the connecting pipe, with which the coolant riser and the Coolant downpipe are assembled.

SUMMARY OF THE INVENTION

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Brennstoffanordnung zu schaffen, bei der ein Kühlmittelsteigrohr und ein Kühlmittelfallrohr durch Verschweißen ihrer Ränder selbst dann auf einfache Weise mit einem Verbindungselement zusammengefügt werden kön nen, wenn der Spalt zwischen dem Kühlmittelsteigrohr und dem Kühlmittelfallrohr in einem Wasserstab schmal ist.It is an object of the present invention to create a fuel assembly in which a Coolant riser pipe and a coolant down pipe through Even then welding their edges in a simple manner can be joined together with a connecting element NEN if the gap between the coolant riser and the coolant down pipe in a water stick is narrow.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Brennstoffanordnung zu schaffen, die in der Lage ist, eine Blockade eines Kühlmittelsteigkanals durch einen Feststoff im Steigrohr zu verhindern.It is another object of the present Invention to provide a fuel assembly that in is able to block a coolant riser by a solid in the riser pipe.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Brennstoffanordnung zu schaffen, die in der Lage ist, den Wirkungsgrad des Brennstoffs weiter zu steigern.It is another object of the present Invention to provide a fuel assembly that in is able to further increase the efficiency of the fuel increase.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann durch Schaffen einer Brennstoffanordnung mit einem Wasserstab erfüllt werden, das ein Steigrohr, das im Inneren einen Kühlmittelsteigkanal zum Aufwärtsleiten des aus einem tiefer als eine Brennstabhalterung in einer unteren Verankerungsplatte gelegenen Bereich zugeführten Kühlmittels aufweist, und ein Fallrohr umfaßt, das außer halb des Steigrohrs angeordnet ist und in seinem Inneren eine Kühlmittelfallkanal aufweist, um das den Kühlmittelsteigkanal hinauf geleitete Kühlmittel nach un ten in einen Bereich zu leiten, der höher gelegen ist als die Brennstabhalterung, wobei entweder das Steigrohr oder das Fallrohr in ein Verbindungselement eingeführt wird, wobei das obere Ende des eingeführten Rohrs an das Verbindungselement, das andere Rohr an die Unterseite des Verbindungselements geschweißt wird und ein Kappenelement an dem Verbindungselement befestigt ist, um einen Verbindungskanal zu bilden, um den Kühlmittelsteigkanal und den Kühlmittelfallkanal mit dem Verbindungselement und dem Abdeckelement zu verbinden.The object of the present invention can be achieved by Create a fuel assembly with a water stick be met, a riser pipe, one inside Coolant riser channel for leading the from a lower than a fuel rod holder in a lower one Anchor plate fed area located Has coolant, and includes a downpipe, which except is arranged half of the riser and inside has a coolant drop channel around which the Coolant riser channel leading coolant to un to an area higher than the fuel rod holder, either the riser or the downpipe is inserted into a connecting element, the upper end of the inserted pipe to the Connector, the other tube to the bottom of the Connection element is welded and a cap element is attached to the connector to a Form connection channel to the coolant riser and the coolant drop channel with the connecting element and to connect the cover element.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann durch Schaffen einer Brennstoffanordnung erfüllt werden, bei der das Steigrohr in dem Kühlmittelsteigkanal ein nach oben ragendes röhrenförmiges Element aufweist, um den Kühlmittelsteigkanal zu blockieren, wobei der oberhalb des röhrenförmigen Elements angeordnete Kühlmittelsteigkanal und der unterhalb des röhrenförmigen Elements angeordnete Kühlmittelsteigkanal durch eine in der Seitenwand des röhrenförmigen Elements ausgebildete Öffnung verbunden sind.The object of the present invention can be achieved by Create a fuel assembly to be met at the one of the riser pipe in the coolant riser has a tubular element protruding around the Block coolant riser, the one above of the tubular element Coolant riser and the one below the tubular Elements arranged coolant riser through a in the side wall of the tubular member Opening are connected.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann durch Schaffen einer Brennstoffanordnung mit einem Brennstab- Abstandsstück mit mehreren zylinderförmigen Elementen zum Einführen der Brennstäbe in seinem Inneren erfüllt wer den, wobei der Steigkanal in einem Bereich angeordnet ist, in dem die mehreren Brennstäbe angeordnet werden können, und der Fallkanal zwischen mehreren der aneinan der angrenzenden zylinderförmigen Elemente angeordnet ist, die dem Steigkanal gegenüber liegen.The object of the present invention can be achieved by Creating a fuel assembly with a fuel rod Spacer with several cylindrical elements for Introducing the fuel rods inside who met the, the riser arranged in one area is in which the multiple fuel rods are arranged can, and the drop channel between several of the one another of the adjacent cylindrical elements arranged is opposite the riser.

Entweder das Steigrohr oder das Fallrohr wird in ein Verbindungselement eingeführt, und das obere Ende des eingeführten Rohrs wird an das Verbindungselement ge schweißt, wobei das andere Rohr an die Unterseite des Verbindungselements geschweißt wird.Either the riser pipe or the down pipe is in a connector is inserted, and the top of the inserted tube is ge to the connecting element welds with the other tube attached to the bottom of the Connection element is welded.

Dadurch können ein Steigrohr und ein Fallrohr durch Verschweißen ihrer Ränder auf einfache Weise mit einem Verbindungselement zusammengefügt werden, selbst wenn der Spalt zwischen dem Steigrohr und dem Fallrohr in einem Wasserstab klein ist.This allows a standpipe and a downpipe by simply welding their edges to a connector are put together, yourself if the gap between the riser pipe and the down pipe in a water stick is small.

Das Steigrohr weist im Inneren des Kühlmittelsteigkanals ein nach oben ragendes röhrenförmi ges Element zum Blockieren des Kühlmittelsteigkanals auf, wobei der oberhalb des röhrenförmigen Elements angeord nete Kühlmittelsteigkanal und der unterhalb des röhren förmigen Elements angeordnete Kühlmittelsteigkanal durch eine an der Seitenwand des röhrenförmigen Elements ausge bildete Öffnung verbunden sind. Daher blockiert der Feststoff in dem Kühlmittelsteigkanal seine Öffnung nicht und sinkt in den zwischen dem röhrenförmigen Element und der Steigkanal ausgebildeten Bereich.The riser points inside the Coolant riser channel an upstanding tubular element for blocking the coolant riser channel, the being arranged above the tubular element nete coolant riser and the one below the tube shaped element arranged coolant riser through one on the side wall of the tubular member formed opening are connected. Therefore, the blocks Solid in the coolant riser channel does not open and sinks in between the tubular element and the riser-trained area.

Das Brennstab-Abstandsstück weist im Inneren meh rere zylinderförmige Elemente zum Einführen der Brennstäbe auf, wobei der Steigkanal in einem Bereich -an geordnet ist, in dem mehrere Brennstäbe angeordnet werden können, wobei der Fallkanal zwischen mehreren aneinander angrenzenden zylinderförmigen Elementen angeordnet ist, die dem Steigrohr gegenüber liegen. Daher kann der Querschnittsbereich des Kühlmittelsteigkanals im Steigrohr groß angelegt werden, die Wirkung einer Spektraldrift kann durch Steigern des Volumens in der Dampfphase oder der Flüssigkeitsphase des Kühlmittels gesteigert werden. Dies bedeutet, daß der Wirkungsgrad des Brennstoffs verbessert werden kann.The fuel rod spacer has more inside rere cylindrical elements for inserting the Fuel rods on, with the riser in an area -an is arranged in which several fuel rods are arranged can, the drop channel between several to each other adjacent cylindrical elements is arranged, which are opposite the riser pipe. Therefore, the Cross-sectional area of the coolant riser in Riser pipe to be large, the effect of a Spectral drift can be achieved by increasing the volume in the Vapor phase or the liquid phase of the coolant be increased. This means that the efficiency of the fuel can be improved.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Fig. 1 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die ein in der Brennstoffanordnung in Fig. 2 verwendetes Wasserstab zeigt. FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a water stick used in the fuel assembly in FIG. 2.

Fig. 2 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennstoffanordnung zeigt. Fig. 2 is a vertical cross-sectional view showing a preferred embodiment of the fuel assembly according to the invention.

Fig. 3 ist eine vergrößerte vertikale Querschnittsansicht, die ein Einführteil der unteren Abschlußkappe des Wasserstabs an der Brennstabhalterung in Fig. 2 zeigt. Fig. 3 is an enlarged vertical cross-sectional view showing an insertion member of the lower end cap of the water rod in the fuel rod support in Fig. 2.

Fig. 4 ist eine vergrößerte vertikale Querschnittsansicht, die die Umgebung des Wasserstabs in Fig. 1 zeigt. FIG. 4 is an enlarged vertical cross-sectional view showing the vicinity of the water stick in FIG. 1.

Fig. 5 ist eine Draufsicht, die die Brennstoffanordnung in Fig. 2 zeigt. FIG. 5 is a plan view showing the fuel assembly in FIG. 2.

Fig. 6 ist eine Ansicht, die einen Verbindungsvorgang durch Verschweißen des Verbindungselements, des Steigrohrs und des Fallrohrs für den Wasserstab zeigt. Fig. 6 is a view showing a connection process by welding the connecting member, the riser pipe and the down pipe for the water rod.

Fig. 7 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die eine weitere Ausführungsform einer unteren Abschlußkappe des Wasserstabs zeigt. Fig. 7 is a vertical cross sectional view showing another embodiment of a lower end cap of the water stick.

Fig. 8 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die eine weitere Ausführungsform einer unteren Abschlußkappe des Wasserstabs zeigt. Fig. 8 is a vertical cross-sectional view showing another embodiment of a lower end cap of the water stick.

Fig. 9 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die eine weitere Ausführungsform einer unteren Abschlußkappe des Wasserstabs zeigt. Fig. 9 is a vertical cross sectional view showing another embodiment of a lower end cap of the water wand.

Fig. 10 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die eine weitere Bauweise der Umgebung des unteren Endes des Fallrohrs des Wasserstabs zeigt. Fig. 10 is a vertical cross-sectional view showing another construction around the lower end of the down pipe of the water wand.

Fig. 11 ist eine in der Ebene der Linie XI-XI in Fig. 10 angenommene Ansicht. Fig. 11 is a view adopted in the plane of line XI-XI in Fig. 10.

Fig. 12 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die eine weitere Bauweise der Umgebung des unteren Endes des Fallrohrs des Wasserstabs zeigt. Fig. 12 is a vertical cross sectional view showing another construction around the lower end of the down pipe of the water wand.

Fig. 13 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die eine weitere Ausführungsform des Wasserstabs in der Umgebung des unteren Abschnitts zeigt. Fig. 13 is a vertical cross sectional view showing another embodiment of the water stick in the vicinity of the lower portion.

DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Im folgenden wird eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer für die Anwendung in einem Siedewasserreaktor geeigneten Brennstoffanordnung unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 genau beschrieben.An embodiment of a fuel arrangement suitable for use in a boiling water reactor is described in detail below with reference to FIGS. 1 and 2.

Eine erfindungsgemäße Brennstoffanordnung 16 um faßt ein Wasserstab 1, Brennstäbe 17, eine obere Verankerungsplatte 18, eine untere Verankerungsplatte 19 und Brennstab-Abstandsstücke 20. Die oberen und unteren Enden des Brennstabs 17 werden mit der oberen Verankerungsplatte 18 und der unteren Verankerungsplatte 19 gehalten. Mehrere Brennstab-Abstandsstücke 20 sind entlang der Axialrichtung der Brennstoffanordnung 16 an geordnet, um die Spalten zwischen den jeweiligen Brennstäben 17 in ordnungsgemäßem Zustand zu halten. Die Brennstab-Abstandsstücke 20 werden mit dem Wasserstab 1 gehalten. Ein Kanalisierungskasten 21 umschließt das Bündel der an der oberen Verankerungsplatte 18 befestig ten und mit den Brennstab-Abstandsstücke 20 gehaltenen Brennstäbe 17. Die untere Verankerungsplatte 19 weist in seinem oberen Abschnitt ein Brennstabhalterungsteil 12 und einen Verteilerschacht 22 in der Unterseite des Brennstabhalterungsteils 12 auf. Das Brennstabhalterungsteil 12 hält die unteren Enden der Brennstäbe 17 und des Wasserstabs 1.A fuel assembly 16 according to the invention comprises a water rod 1 , fuel rods 17 , an upper anchor plate 18 , a lower anchor plate 19 and fuel rod spacers 20th The upper and lower ends of the fuel rod 17 are held with the upper anchor plate 18 and the lower anchor plate 19 . A plurality of fuel rod spacers 20 are arranged along the axial direction of the fuel assembly 16 to keep the gaps between the respective fuel rods 17 in proper condition. The fuel rod spacers 20 are held with the water rod 1 . A channel box 21 encloses the bundle of the on the upper anchor plate 18 and th with the fuel rod spacers 20 held fuel rods 17th The lower anchoring plate 19 has in its upper section a fuel rod holder part 12 and a distributor shaft 22 in the underside of the fuel rod holder part 12 . The fuel rod holder part 12 holds the lower ends of the fuel rods 17 and the water rod 1 .

Der Wasserstab 1 ist aus einer unteren Abschlußkappe 2, einem Steigrohr 3, einem Verbindungsteil 4, einem Fallrohr 5 und einer oberen Abschlußkappe 6 zu sammengesetzt. Der aus diesen Teilen zusammengesetzte Wasserstab 1 besteht aus einer Zirkonlegierung.The water rod 1 is composed of a lower end cap 2 , a riser pipe 3 , a connecting part 4 , a down pipe 5 and an upper end cap 6 . The water stick 1 composed of these parts consists of a zirconium alloy.

Das Steigrohr 3 umfaßt ein Rohrteil 3A mit einem großen Durchmesser, ein Rohrteil 3B mit einem kleineren Durchmesser als das Rohrteil 3A mit dem großen Durchmesser und ein Konusteil 3C. Das Konusteil 3C weist in seinem Inneren eine Durchgangsöffnung 7 auf und ist an seiner Außenseite als Konus ausgebildet. Das obere Ende des Rohrteils 3A mit dem großen Durchmesser ist an das untere Ende des Konusteils 3C geschweißt. Das obere Ende des Rohrteils 3A mit dem großen Durchmesser ist an das Verbindungselement 4 geschweißt. Das Fallrohr 5 ist par allel zum Steigrohr 3 angeordnet, und das obere Ende des Fallrohrs 5 ist an das Verbindungselement 4 geschweißt. Die obere Abschlußkappe 6 ist an der Oberseite des Verbindungselements 4 befestigt.The riser pipe 3 comprises a pipe part 3 A with a large diameter, a pipe part 3 B with a smaller diameter than the pipe part 3 A with the large diameter and a cone part 3 C. The cone part 3 C has a through opening 7 in its interior and is formed on the outside as a cone. The upper end of the tubular part 3 A with the large diameter is welded to the lower end of the conical part 3 C. The upper end of the tubular part 3 A with the large diameter is welded to the connecting element 4 . The down pipe 5 is arranged par allel to the riser pipe 3 , and the upper end of the down pipe 5 is welded to the connecting element 4 . The upper end cap 6 is attached to the top of the connecting element 4 .

Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht, die die un tere Abschlußkappe 2 in einem Zustand zeigt, in dem der Wasserstab 1 mit dem Brennstabhalterungsteil 12 gehalten wird. Die untere Abschlußkappe 2 weist in ihrem Inneren einen Strömungskanal 2A und im unteren Abschnitt der un teren Abschlußkappe 2 einen Kühlmitteleinlaß 9 auf. Der Kühlmitteleinlaß 9 ist an der Seitenwand der unteren Abschlußkappe 2 vorgesehen, um mit dem Kanal 2A in Verbindung zu stehen. In ihrem oberen Abschnitt weist die untere Abschlußkappe 2 ein vorstehendes Teil 2B auf, des sen oberer Abschnitt verschlossen ist. An der Wand des vorstehenden Teils 2B ist in Querrichtung eine Öffnung 10 vorgesehen. Das vorstehende Teil 2B ist konzentrisch mit dem Rohrteil 3B mit dem kleinen Durchmesser im Inneren des Rohrteils 3B mit dem kleinen Durchmesser und oberhalb des verschweißten Teils des Rohrteils 3B mit dem kleinen Durchmesser und der unteren Abschlußkappe 2 angeordnet. Dadurch ist zwischen dem Rohrteil 3B mit dem kleinen Durchmesser und der unteren Abschlußkappe 2 ein Fremdstoff-Auffangschacht 11 ausgebildet. Der Fremdstoff- Auffangschacht 11 ist unterhalb der Öffnung 10 angeord net. Fig. 3 is an enlarged view showing the lower cap 2 in a state in which the water rod 1 is held with the fuel rod holder part 12 . The lower end cap 2 has a flow channel 2 A and in the lower portion of the end cap 2 un direct a cooling medium inlet 9 in its interior. The coolant inlet 9 is provided on the side wall of the lower end cap 2 in order to communicate with the channel 2 in A connection. In its upper section, the lower end cap 2 has a protruding part 2 B, the upper section of which is closed. On the wall of the above part 2 B, an opening 10 is provided in the transverse direction. The above part 2 B is arranged concentrically with the tube part 3 B with the small diameter inside the tube part 3 B with the small diameter and above the welded part of the tube part 3 B with the small diameter and the lower end cap 2 . As a result, a foreign matter collecting shaft 11 is formed between the tube part 3 B with the small diameter and the lower end cap 2 . The foreign matter collecting shaft 11 is net angeord below the opening 10 .

Die untere Abschlußkappe 2 wird in ein Schachtteil 32 in einem an der Unterseite des Brennstabhalterungsteils 12 in der unteren Verankerungsplatte 19 vorgesehenen Vorsprung 31 einge führt. Die Unterseite des Schachtteils 32 ist verschlos sen. An der Seitenwand des Vorsprungs 31 ist in Querrichtung eine bis zu dem Schachtteil 32 durchgehende Öffnung 33 vorgesehen. Der Außendurchmesser der unteren Abschlußkappe 2 entspricht im wesentlichen dem Innendurchmesser des Schachtteils 32. Das untere Ende des Kanals 2A in der unteren Abschlußkappe 2, der sich in de ren Axialrichtung erstreckt, wird durch den unteren Teil des Schachtteils 32 verschlossen. Es ist wünschenswert, daß die Öffnung 33 für einen Rand über dem Kühlmitteleinlaß 9 in der unteren Abschlußkappe 2 ein we nig größer angelegt ist, wenn berücksichtigt wird, daß der Wasserstab durch die Strahlungszunahme beeinträchtigt wird, die mit dem steigenden Abbrand der Brennstoffanordnung einhergeht. Es ist ebenso wünschens wert, daß die Öffnung 33 einen Rand unterhalb des Kühlmitteleinlasses 9 aufweist, wenn berücksichtigt wird, daß das Verhältnis der Positionen der unteren Abschlußkappe 2 und des Brennstabhalterungsteils 12 auf grund des Abbrands der Brennstoffanordnung von dem Verhältnis bei der Herstellung abweichen kann. Der Kühlmittelsteigkanal 13 ist in der unteren Abschlußkappe 2 und dem Steigrohr 3 ausgebildet. Dies bedeutet, daß der Kühlmittelsteigkanal 13 den Kanal 2A, die Öffnung 10, den Raum in dem Rohrteil 3B mit dem kleinen Durchmesser und den Raum in dem Rohrteil 3A mit dem großen Durchmesser umfaßt. Der Kühlmitteleinlaß 9 ist unterhalb des Brennstabhalterungsteils 12 angeordnet und steht mit ei nem Verteilerschacht 22 in Verbindung. The lower end cap 2 is in a shaft part 32 in a provided on the underside of the fuel rod holder part 12 in the lower anchoring plate 19 projection 31 leads. The underside of the shaft part 32 is closed. On the side wall of the projection 31 , an opening 33 extending through the shaft part 32 is provided in the transverse direction. The outer diameter of the lower end cap 2 corresponds essentially to the inner diameter of the shaft part 32 . The lower end of the channel 2 A in the lower end cap 2, extending in the axial direction de ren is closed by the lower part of the shaft portion 32nd It is desirable that the opening 33 for a rim above the coolant inlet 9 in the lower end cap 2 is made a little larger when it is taken into account that the water rod is impaired by the increase in radiation which is associated with the increasing combustion of the fuel assembly. It is also desirable that the opening 33 have a rim below the coolant inlet 9 , considering that the ratio of the positions of the lower end cap 2 and the fuel rod support member 12 may differ from the manufacturing ratio due to the fuel assembly burning. The coolant riser duct 13 is formed in the lower end cap 2 and the riser pipe 3 . This means that the coolant ascending duct 13 comprises the duct 2 A, the opening 10, the space in the tube part 3 B having the small diameter and the space in the tube part 3 A of the large diameter. The coolant inlet 9 is arranged below the fuel rod holder part 12 and communicates with a distributor shaft 22 .

Das Fallrohr 5 ist an der Unterseite verschlossen und weist an der Seitenwand des unteren Abschnitts einen Auslaß 15 auf. Der Auslaß 15 ist oberhalb des Brennstabhalterungsteils 12 angeordnet. Der Kühlmittelfallkanal ist im Fallrohr 5 ausgebildet. Der Auslaß 15 steht mit dem Kühlmittelfallkanal 14 und mit dem zwischen den Brennstäben 17 über dem Brennstabhalterungsteil 12 ausgebildeten Kühlmittelkanal 23 in Verbindung.The downpipe 5 is closed on the underside and has an outlet 15 on the side wall of the lower section. The outlet 15 is arranged above the fuel rod holder part 12 . The coolant drop channel is formed in the downpipe 5 . The outlet 15 is connected to the coolant drop channel 14 and to the coolant channel 23 formed between the fuel rods 17 above the fuel rod holder part 12 .

Das Verbindungselement 4 weist, wie in Fig. 4 ge zeigt, ein Unterteil 4A des Verbindungselements und ein Oberteil 4B des Verbindungselements auf. Das Unterteil 4A und das Oberteil 4B des Verbindungselements sind zusam mengeschweißt. Das Rohrteil 3A mit dem großen Durchmesser und das Fallrohr 5 sind an das Unterteil 4A des Verbindungselements geschweißt. Der im Verbindungselement 4 ausgebildete Kanal 24 steht mit dem Kühlmittelsteigkanal 13 und dem Kühlmittelfallkanal 14 in Verbindung. Daher ist der Wasserstab 1, wie in Fig. 1 ge zeigt, in umgekehrter U-Form ausgebildet.The connecting element 4 has, as shown in Fig. 4 ge, a lower part 4 A of the connecting element and an upper part 4 B of the connecting element. The lower part 4 A and the upper part 4 B of the connecting element are welded together. The tube part 3 A with the large diameter and the downpipe 5 are welded to the lower part 4 A of the connecting element. The channel 24 formed in the connecting element 4 is connected to the coolant rising channel 13 and the coolant falling channel 14 . Therefore, the water rod 1 , as shown in Fig. 1 ge, is formed in an inverted U-shape.

Das Bezugszeichen 29A bezeichnet ein Schweißteil zwischen dem Unterteil 4A des Verbindungselements und dem Steigrohr 3, das Bezugszeichen 29B bezeichnet ein Schweißteil zwischen dem Unterteil 4A des Verbindungselements und dem Fallrohr 5, und das Bezugszeichen 29C bezeichnet ein Schweißteil zwischen dem Unterteil 4A des Verbindungselements und dem Oberteil 4B des Verbindungselements.The reference numeral 29 A denotes a welding part between the lower part 4 A of the connecting element and the riser pipe 3 , the reference symbol 29 B denotes a welding part between the lower part 4 A of the connecting element and the down pipe 5 , and the reference symbol 29 C denotes a welding part between the lower part 4 A of the connecting element and the upper part 4 B of the connecting element.

Das Brennstab-Abstandsstück 20 weist, wie in Fig. 5 gezeigt, mehrere zylinderförmige runde Zellen 25 auf, die in einem quadratischen Gitter angeordnet sind. Die kreisförmigen Zellen 25 sind durch Verschweißen zusammen gefügt. Die kreisförmigen Zellen 25 weisen zwei starre Halterungen 25A auf, die nach innen ragen. In aneinander angrenzenden kreisförmigen Zellen 25 ist eine elastische Halterung 26 vorgesehen. Der in jede der kreisförmigen Zellen 25 eingeführte Brennstab 17 wird an drei Punkten durch die beiden starren Halterungen 25A und das elasti sche Halterungselement 26 gehalten.The fuel rod spacer 20 , as shown in FIG. 5, has a plurality of cylindrical round cells 25 which are arranged in a square grid. The circular cells 25 are joined together by welding. The circular cells 25 have two rigid brackets 25 A, which protrude inwards. An elastic holder 26 is provided in adjacent circular cells 25 . The inserted into each of the circular cells 25 fuel rod 17 is held at three points by the two rigid brackets 25 A and the elastic bracket element 26 .

Zwei Wasserstäbe 1 und 1a sind in einem Bereich angeordnet, der zwischen den kreisförmigen Zellen 25 in der Mitte der Brennstoffanordnung 20 ausgebildet ist. Das Steigrohr 3 für den Wasserstab 1 und das Steigrohr 3a für den Wasserstab 1a sind auf einer Diagonale der Brennstoffanordnung 20 aneinander angrenzend angeordnet. Das Fallrohr 5 für den Wasserstab 1 ist zwischen einer kreisförmigen Zelle 25E und einer kreisförmigen Zelle 25F angeordnet, die an das Steigrohr 3 angrenzen. Ähnlich ist das Fallrohr 5a für den Wasserstab 1a zwischen zwei kreisförmigen Zellen angeordnet, die an das Steigrohr 3a angrenzen. Da die Fallrohre 5 und 5a zwischen zwei an grenzenden kreisförmigen Zellen 25 angeordnet sind, kön nen die Durchmesser der Rohrteile 3A mit dem großen Durchmesser für die Wasserstäbe 1 und 1a, die in einem Raum angeordnet sind, in dem sieben der Brennstäbe 17 an geordnet werden können, groß sein. Dies führt zu einer Vergrößerung des Querschnittsbereichs des Kühlmittelsteigkanals 13 im Rohrteil 3A mit dem großen Durchmesser. Die Fallrohre 5 und 5a sind einander gegen über liegend auf einer weiteren Diagonalen der Brennstoffanordnung 20 angeordnet, die senkrecht zu der oben beschriebenen Diagonale verläuft, auf der die Steigrohre 3 und 3a angeordnet sind.Two water rods 1 and 1 a are arranged in an area which is formed between the circular cells 25 in the middle of the fuel assembly 20 . The riser pipe 3 for the water stick 1 and the riser pipe 3 a for the water stick 1 a are arranged adjacent to each other on a diagonal of the fuel assembly 20 . The downpipe 5 for the water rod 1 is arranged between a circular cell 25 E and a circular cell 25 F, which adjoin the riser pipe 3 . Similarly, the downpipe 5 a for the water stick 1 a is arranged between two circular cells that adjoin the riser pipe 3 a. Since the downpipes 5 and 5 a are arranged between two adjacent circular cells 25 , the diameter of the tube parts 3 A with the large diameter for the water rods 1 and 1 a, which are arranged in a space in which seven of the fuel rods 17th can be arranged to be large. This leads to an enlargement of the cross-sectional area of the coolant riser duct 13 in the tube part 3 A with the large diameter. The downpipes 5 and 5 a are arranged opposite one another on a further diagonal of the fuel assembly 20 , which is perpendicular to the diagonal described above, on which the risers 3 and 3 a are arranged.

Das Steigrohr 3 wird an drei Punkten gehalten, durch starre Halterungselemente 27A und 27B, die an meh reren der kreisförmigen Zellen 25 gegenüber dem Steigrohr 3 oder dem Steigrohr 3a befestigt sind und ein elasti sches Halterungselement 28A, das an einem Brückenelement angebracht ist, das an einer angrenzenden kreisförmigen Zelle 25 befestigt ist. Das Steigrohr 3a wird an drei Punkten gehalten, durch starre Halterungselemente 27A und 27B und ein elastisches Halterungselement 28B, das an ei nem Brückenelement angebracht ist, das an einer angren zenden kreisförmigen Zelle 25 befestigt ist. Das Steigrohr 3 und das Steigrohr 3a, die auf diese Weise ge halten werden, berühren einander nicht.The riser pipe 3 is held at three points, by rigid support elements 27 A and 27 B, which are attached to several of the circular cells 25 opposite the riser pipe 3 or the riser pipe 3 a and an elastic support member 28 A, which is attached to a bridge element which is attached to an adjacent circular cell 25 . The riser pipe 3 a is held at three points, by rigid mounting elements 27 A and 27 B and an elastic mounting element 28 B, which is attached to a bridge element, which is attached to an adjacent circular cell 25 . The riser 3 and the riser 3 a, which will keep ge in this way, do not touch each other.

Das Fallrohr 5 (ca. 5 mm Außendurchmesser) wird entlang seiner Axialrichtung mit dem Rohrteil 3A mit dem großen Durchmesser des Steigrohrs 3 unter Verwendung von Halterungselementen, die in der Figur nicht gezeigt sind, an mehreren Punkten gehalten. Zwischen dem Fallrohr 5 und dem Rohrteil 3A mit dem großen Durchmesser ist ein schma ler Spalt ausgebildet. Ähnlich wird das Fallrohr 5a mit dem Rohrteil 3A mit dem großen Durchmesser des Steigrohrs 3a gehalten.The downpipe 5 (approx. 5 mm outer diameter) is held at several points along its axial direction with the tube part 3 A with the large diameter of the riser tube 3 using holding elements, which are not shown in the figure. Between the drop tube 5 and the tube part 3 A of the large diameter, a gap is formed schma ler. Similarly, the downpipe 5 a is held with the pipe part 3 A with the large diameter of the riser pipe 3 a.

Die Querschnittsbereiche der Kühlmittelfallkanäle für die Wasserstäbe 1 und 1a sind kleiner als 1/25 der Querschnittsbereiche der Kühlmittelsteigkanäle in den Steigrohren (an den Positionen der Rohrteile mit großem Durchmesser). Daher kann die Brennstoffanordnung 16 das in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2- 1590 (1990) durch die durchgehende Linie in Fig. 15 und die durch-die durchgehende Linie und die gestrichelte Linie in Fig. 26 dargestellte Merkmal aufweisen. Und der in der Fig. 1 der offengelegten japanischen Patentanmeldung gezeigte Vorgang kann durch Steuern des Kühlmitteldurchflusses durch den Kern unter Verwendung eines Siedewasserreaktors durchgeführt werden, der einen Kern aufweist, der mit den Brennstoffanordnungen 16 be stückt ist. The cross-sectional areas of the coolant drop channels for the water rods 1 and 1 a are smaller than 1/25 of the cross-sectional areas of the coolant drop channels in the riser pipes (at the positions of the pipe parts with a large diameter). Therefore, the fuel assembly 16 may have the feature shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-1590 (1990) by the solid line in Fig. 15 and the solid line and dashed line in Fig. 26. And the process shown in FIG. 1 of the Japanese Patent Application Laid-Open can be performed by controlling the flow of coolant through the core using a boiling water reactor having a core fitted with the fuel assemblies 16 .

Wenn Änderungen des Kühlmitteldurchflusses vorge nommen werden, der der Brennstoffanordnung 16 zugeführt wird, die die Wasserstäbe 1 und 1a mit dem Kühlmittelsteigkanal 13 und dem Kühlmittelfallkanal 14 in ihrem Inneren umfaßt, ändern sich die Fluidströmungsbedingungen in den Wasserstäben 1 und 1a wie in Fig. 14 (a), (b) und (c) in der offengelegten ja panischen Patentanmeldung Nr. 63-73187 (1988) gezeigt.If changes are made to the coolant flow, which is supplied to the fuel assembly 16 , which includes the water rods 1 and 1 a with the coolant riser duct 13 and the coolant fall duct 14 inside, the fluid flow conditions in the water rods 1 and 1 a change as in FIG. 14 (a), (b) and (c) in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-73187 (1988).

Dies bedeutet, daß die Brennstoffanordnungen 16 in den Kern des Siedewasserreaktors geladen werden. Der Kühlmitteldurchfluß, der dem Kern zugeführt wird, wird durch Steuern der Drehzahl von Umlaufpumpen gesteuert, die in der Figur nicht gezeigt sind. Das Kühlmittel wird zunächst in den Verteilerschacht 22 in der unteren Verankerungsplatte 19 geleitet. Der größte Teil des Kühlmittels fließt durch in der Brennstabhalterung 12 ausgebildete Durchgangsöffnungen 30 in einen oberhalb der Oberfläche der Brennstabhalterung 12 ausgebildeten Kühlmittelströmungskanal 23, um die Brennstäbe 17 zu küh len. Ein Teil des restlichen Kühlmittels strömt durch die Öffnung 33 und den Kühlmitteleinlaß 9 in den Kühlmittelsteigkanal 13 in dem Wasserstab 1. Das gleiche gilt für den Wasserstab 1a.This means that the fuel assemblies 16 are loaded into the core of the boiling water reactor. The coolant flow rate supplied to the core is controlled by controlling the speed of circulation pumps, which are not shown in the figure. The coolant is first led into the distributor shaft 22 in the lower anchoring plate 19 . Most of the coolant flows through through openings 30 formed in the fuel rod holder 12 into a coolant flow channel 23 formed above the surface of the fuel rod holder 12 in order to cool the fuel rods 17 . A part of the remaining coolant flows through the opening 33 and the coolant inlet 9 into the coolant rising channel 13 in the water rod 1 . The same applies to the water stick 1 a.

Als nächstes wird der Kühlmittelstrom in dem Kühlmittelsteigkanal beschrieben. Das in den Kanal 2A, der ein Teil des Kühlmittelsteigkanals 13 ist, geleitete Kühlmittel erreicht das Rohrteil 3A mit dem großen Durchmesser durch die Öffnung 10, das Rohrteil 3B mit dem kleinen Durchmesser und das Konusteil 3C. Wenn der der Brennstoffanordnung 16 zugeführte Kühlmitteldurchfluß ge ring ist, wird das in dem Kühlmittelsteigkanal 13, insbe sondere im Rohrteil 3A mit dem großen Durchmesser, vor handene Kühlmittel durch die durch die Kernspaltung des Brennstoffs erzeugte γ-Strahlung erwärmt. Wenn der der Brennstoffanordnung 16 zugeführte Kühlmitteldurchfluß ge ring ist, verdampft das Kühlmittel, um, wie in der Fig. 14 (a) in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 63-73187 (1988) gezeigt, einen Dampfbereich im Kühlmittelsteigkanal 13 zu bilden. Der erzeugte Dampf wird vom Auslaß 15 durch den Kanal 24 und den Kühlmittelfallkanal 14 in den Kühlmittelkanal 23 abgelei tet. Wenn der zugeführte Durchfluß steigt, steigt die Flüssigkeitsoberfläche im Kühlmittelsteigkanal 13 an, um den Dampfbereich zu verringern. Dann tritt der in der Fig. 14 (b) in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 63-73187 (1988) gezeigte Zustand ein, und schließlich der in der Fig. 14 (c) gezeigte Zustand. Dies bedeutet, daß der Zustand eintritt, bei dem der Kühlmittelsteigkanal 13 und der Kühlmittelfallkanal 14 mit Kühlmittel gefüllt sind. Da dadurch das Ausmaß der Änderung des Dampfblasenverhältnisses in der Brennstoffanordnung 16 zwischen dem Anfang des Kerns und dem Ende des Kerns groß angelegt werden kann, kann die Wirkung der Spektraldrift gesteigert und die Dauer eines Brennstoffzyklus erheblich ausgedehnt werden. In einem Zeitraum nahe dem Ende des Zyklus sind der Kühlmittelsteigkanal 13 und der Kühlmittelfallkanal 14 vollständig mit Kühlmittel gefüllt. Während des größten Teils des Brennstoffzyklus ist der Dampfbereich im Kühlmittelsteigkanal 13 ausgebildet. Wenn die Kühlmittelfallkanal des Wasserstabs so angeordnet ist, daß sie, wie in der Fig. 4 in der offengelegten japani schen Patentanmeldung Nr. 63-73187 (1988) gezeigt, die Kühlmittelsteigkanal umgibt, berührt daher die zwischen dem Kühlmittelfallkanal und dem Kühlmittelsteigkanal an geordnete Rohrwand den Dampf und wird nicht ausreichend gekühlt, so daß ihre Temperatur steigt. Andererseits sind das Steigrohr 3 und das Fallrohr 5 in der Ausführungsform so beschaffen, daß sie eine umgekehrte U-Form bilden, und zwischen dem Steigrohr 3 und dem Fallrohr 5 ist ein Spalt ausgebildet. Daher werden sowohl das Steigrohr 3 als auch das Fallrohr 5 durch das im Kühlmittelkanal 23 nach oben fließende Kühlmittel von außen gekühlt. Dadurch werden die Temperaturen des Steigrohrs 3 und des Fallrohrs 5 niedrig gehalten, und das bei dem Wasserstab in der Fig. 4 in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 63-73187 (1988) auftretende Problem kann gelöst werden.Next, the coolant flow in the coolant rising channel will be described. The in channel 2 A, which is a part of the coolant ascending channel 13, guided coolant reaches the pipe portion 3 A of the large diameter through the opening 10, the tube part 3 B having the small diameter and the conical part 3 C. When the fuel assembly 16 supplied coolant flow is ge ring, the in the coolant riser 13 , in particular in the special tube part 3 A with the large diameter, before existing coolant is heated by the γ-radiation generated by the nuclear fission of the fuel. When the fuel assembly 16 supplied coolant flow ge ring is, the refrigerant evaporated as shown in Fig. 14 (a) in Japanese Laid-Open Patent Application no. 63-73187 (1988), to form a vapor region in the coolant ascending channel 13. The generated steam is derived from the outlet 15 through the channel 24 and the coolant drop channel 14 in the coolant channel 23 . As the supplied flow increases, the liquid surface in the coolant riser 13 increases to reduce the vapor area. Then, the state shown in Fig. 14 (b) in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-73187 (1988) occurs, and finally the state shown in Fig. 14 (c). This means that the state occurs in which the coolant rising channel 13 and the coolant falling channel 14 are filled with coolant. As a result, the extent of the change in the vapor bubble ratio in the fuel assembly 16 between the beginning of the core and the end of the core can be made large, the effect of the spectral drift can be increased and the duration of a fuel cycle can be extended considerably. In a period near the end of the cycle, the coolant rising channel 13 and the coolant falling channel 14 are completely filled with coolant. The vapor region is formed in the coolant riser channel 13 during most of the fuel cycle. Therefore, when the coolant drop passage of the water rod is arranged to surround the coolant rise passage as shown in Fig. 4 in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-73187 (1988), it contacts the pipe wall between the coolant fall passage and the coolant rise passage the steam and is not cooled sufficiently so that its temperature rises. On the other hand, the riser pipe 3 and the down pipe 5 in the embodiment are made to have an inverted U-shape, and a gap is formed between the riser pipe 3 and the down pipe 5 . Therefore, both the riser pipe 3 and the down pipe 5 are cooled from the outside by the coolant flowing upward in the coolant channel 23 . Thereby, the temperatures of the riser pipe 3 and the down pipe 5 are kept low, and the problem encountered with the water stick in Fig. 4 in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-73187 (1988) can be solved.

Die Verschiebung von einem Zustand, in dem die Flüssigkeitsoberfläche in dem Wasserstab 1 ausgebildet ist, zu einem Zustand, in dem keine Flüssigkeitsoberfläche ausgebildet ist, durch Steuern des in die Brennstoffanordnung 16 zugeführten Kühlmitteldurchflusses wie oben beschrieben, wird durch den Strömungswiderstand der Brennstabhalterung 12 gegen die Kühlmittelkanal 23 veranlaßt, wobei die Summe der Querschnittsbereiche sämtlicher in der Brennstabhalterung 12 ausgebildeter Durchgangsöffnungen 30 so festgelegt wird, daß die Flüssigkeitsoberfläche auf diese Weise be wegt wird. In anderen Worten, die Summe der Querschnittsbereiche sämtlicher in der Brennstabhalterung 12 ausgebildeter Durchgangsöffnungen 30 wird so festge legt, daß der Statikkopf der Differenz zwischen dem Niveau der Spitze des Kühlmittelsteigkanals 13 und dem Niveau des Auslasses 15 entspricht. Die Summe der Querschnittsbereiche sämtlicher in der Brennstabhalterung 12 ausgebildeter Durchgangsöffnungen 30 ist kleiner als der Querschnittsbereich des Kühlmittelkanals 23. Die Brennstabhalterung 12 mit diesem Aufbau wirkt als Widerstand gegen den Kühlmittelkanal 23.The shift from a state in which the liquid surface is formed in the water rod 1 to a state in which no liquid surface is formed by controlling the flow of coolant supplied to the fuel assembly 16 as described above is determined by the flow resistance of the fuel rod holder 12 against the Coolant channel 23 causes, the sum of the cross-sectional areas of all formed in the fuel rod holder 12 through openings 30 is set so that the liquid surface is moved in this way be. In other words, the sum of the cross-sectional areas of all through openings 30 formed in the fuel rod holder 12 is determined in such a way that the static head corresponds to the difference between the level of the tip of the coolant riser channel 13 and the level of the outlet 15 . The sum of the cross-sectional areas of all through openings 30 formed in the fuel rod holder 12 is smaller than the cross-sectional area of the coolant channel 23 . The fuel rod holder 12 with this structure acts as a resistance to the coolant channel 23 .

Aufgrund des wie oben beschrieben ausgebildeten Querschnittsbereichs des Kühlmittelsteigkanals 13 in dem Rohrteil 3A mit dem großen Durchmesser durch Anordnen der Fallrohre 5 und 5a zwischen den aneinander angrenzenden kreisförmigen Zellen 25 steigt der Plutoniumertrag im entsprechendes Ausmaß, wenn der Dampfbereich in dem Rohrteil 3A mit dem großen Durchmesser ausgebildet ist und die Kernspaltung des spaltbaren Materials einschließ lich des Plutoniums aktiviert wird, wenn der Kühlmittelsteigkanal 13 und der Kühlmittelfallkanal 14 in dem Zeitraum nahe dem Ende des Kerns mit Kühlmittel (Moderator) gefüllt sind. Dadurch wird die Reaktivität im Zentrum in dem diagonalen Querschnitt der Brennstoffanordnung 16 gesteigert, um die wirkungsvolle Nutzung des nuklearen Brennstoffs zu verbessern. Dies be deutet, daß es möglich ist, den Wirkungsgrad zu erhöhen, um die Wirtschaftlichkeit des Brennstoffs durch eine Spektraldrift zu verbessern. Da die Fallrohre 5 und 5a an einander gegenüberliegenden Seiten auf einer Diagonale angeordnet sind, die senkrecht zu der Diagonale verläuft, auf der die Steigrohre 3 und 3a angeordnet sind, ist der Dampfbereich in dem diagonalen Querschnitt der Brennstoffanordnung nicht lokal konzentriert und gut aus gewogen verteilt, selbst wenn die Fallrohre 5 und 5a mit Dampf gefüllt sind, wodurch ein ungleichmäßiger Abbrand des nuklearen Brennstoffs in dem diagonalen Querschnitt der Brennstoffanordnung verhindert wird.Due to the cross-sectional area of the coolant riser 13 in the tube part 3 A with the large diameter, as described above, by arranging the downpipes 5 and 5 a between the adjacent circular cells 25 , the plutonium yield increases to a corresponding extent if the steam area in the tube part 3 A also The large diameter is formed and the fission of the fissile material including the plutonium is activated when the coolant rise channel 13 and the coolant fall channel 14 are filled with coolant (moderator) in the period near the end of the core. This increases the reactivity at the center in the diagonal cross section of the fuel assembly 16 to improve the effective use of the nuclear fuel. This means that it is possible to increase the efficiency in order to improve the fuel economy through spectral drift. Since the downpipes 5 and 5 a are arranged on opposite sides on a diagonal, which is perpendicular to the diagonal on which the risers 3 and 3 a are arranged, the steam area in the diagonal cross section of the fuel arrangement is not locally concentrated and well made weighed distributed, even if the downpipes 5 and 5 a are filled with steam, thereby preventing uneven combustion of the nuclear fuel in the diagonal cross section of the fuel assembly.

Bei dem in der Fig. 4 in der offengelegten japa nischen Patentanmeldung Nr. 63-73187 (1988) gezeigten Wasserstab ist an der Unterseite des Kühlmittelsteigkanals ein Kühlmitteleinlaß vorgesehen. Daher besteht die Möglichkeit, daß der Kühlmitteleinlaß durch einen Feststoff wie z. B. einen mit dem Kühlmittel mitströmenden Fremdstoff blockiert werden kann. Die Gefahr steigt bei einer Verringerung des Durchmessers des Kühlmitteleinlasses. Andererseits sind die Kühlmitteleinlässe 9 in der Ausführungsform senkrecht zur Axialrichtung des Kühlmittelsteigkanals vorgesehen, und zudem sind mehrere Einlässe in der Umfangsrichtung der unteren Abschlußkappe 2 angeordnet. Da das in den Kühlmitteleinlaß 9 strömende Kühlmittel unmittelbar vor dem Einströmen im rechten Winkel abbiegen muß und mehrere Kühlmitteleinlässe vorgesehen sind, ist die Möglichkeit, daß der Kühlmitteleinlaß durch einen Fremdstoff oder ähn liches blockiert wird, wesentlich geringer als bei dem in der Fig. 4 in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 63-73187 (1988) gezeigten Wasserstab. Ferner kann, da der Kühlmitteleinlaß 9 nicht in der Axialrichtung der unteren Abschlußkappe 2 verläuft und zudem aufgrund des Verschließens ihres unteren Endes keine Öffnung aufweist, die in die Richtung des Hauptkühlmittelstroms zeigt, die Wirkung des dynamischen Drucks aufgrund des Strömens unterdrückt werden und fer ner kann die Schwankung der Flüssigkeitsoberfläche in dem Wasserstab aufgrund der Schwankung des dynamischen Drucks im wesentlichen unterdrückt werden.In the water rod shown in FIG. 4 in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-73187 (1988), a coolant inlet is provided on the underside of the coolant riser channel. Therefore, there is a possibility that the coolant inlet through a solid such. B. a foreign substance flowing with the coolant can be blocked. The risk increases when the diameter of the coolant inlet is reduced. On the other hand, in the embodiment, the coolant inlets 9 are provided perpendicular to the axial direction of the coolant riser, and moreover, a plurality of inlets are arranged in the circumferential direction of the lower end cap 2 . Since the air flowing into the refrigerant inlet 9 coolant must turn immediately before the inflow at a right angle and a plurality of coolant inlets are provided, is the possibility that the coolant inlet similarity pending is blocked by a foreign substance or is substantially less than in the in the Fig. 4 in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-73187 (1988) shown. Further, since the coolant inlet 9 does not run in the axial direction of the lower end cap 2 and, moreover, due to the closing of its lower end, it has no opening that points in the direction of the main coolant flow, the effect of the dynamic pressure due to the flow can be suppressed and can also be reduced the fluctuation of the liquid surface in the water stick due to the fluctuation of the dynamic pressure is substantially suppressed.

Da während des größten Teils des Brennstoffzyklus wie oben beschrieben der Dampfbereich in dem Kühlmittelsteigkanal 13 ausgebildet ist, kondensiert das in dem Kühlmittelsteigkanal 13 vorhandene Kühlmittel, so daß sich die im Kühlmittel enthaltenen Fremdstoffe zusammenballen können, um sich abzusetzen. Die Öffnung 10 ist in Querrichtung vorgesehen und oberhalb der unteren Fläche des in dem Rohrteil 3B mit dem kleinen Durchmesser ausgebildeten Kanals angeordnet, so daß die Öffnung 10 nicht durch die ausgefällten Fremdstoffe blockiert werden kann. Die ausgefällten Fremdstoffe sammeln sich allmäh lich in einem Fremdstoff-Auffangschacht 11 an, der zwi schen dem Rohrteil 3B mit dem kleinen Durchmesser und dem vorstehenden Teil 2B ausgebildet ist. Das Volumen des Fremdstoff-Auffangschachts 11 wird durch Schätzen der Fremdstoffmenge festgelegt, die sich während der Lebensdauer der Brennstoffanordnung 16 ansammelt.Since the vapor portion is formed in the coolant rising duct 13 during most of the fuel cycle as described above, condensed existing in the coolant ascending channel 13 coolant, so that the foreign substances contained in the coolant can agglomerate to settle. The opening 10 is provided in the transverse direction and arranged above the lower surface of the channel formed in the tubular part 3 B with the small diameter, so that the opening 10 cannot be blocked by the precipitated foreign substances. The precipitated foreign matter gradually accumulates Lich in a foreign matter collecting shaft 11 , the rule between the pipe part 3 B with the small diameter and the protruding part 2 B is formed. The volume of the foreign matter collecting chute 11 is determined by estimating the amount of foreign matter that accumulates during the life of the fuel assembly 16 .

Als nächstes wird unter Bezugnahme auf Fig. 6 der Zusammensetzungsvorgang des Steigkanals 3, des Verbindungselements 4 und des Fallkanals 5 in einer er findungsgemäßen Ausführungsform beschrieben. Der Unterteil 4A des Verbindungselements weist, wie in Fig. 6 (A) und in Fig. 6 (D) gezeigt, Durchgangsöffnungen 4E und 4F auf, und das obere Ende der Seitenwand zwischen der Durchgangsöffnung 4E und der Durchgangsöffnung 4F ist tiefer gelegen ausgebildet als das obere Ende des Oberteils 4A des Verbindungselements. Der Innendurchmesser der Durchgangsöffnung 4E ist größer als der der Durchgangsöffnung 4F. Fig. 6 (D) ist eine in der Ebene der Linie X-X in Fig. 6 (C) betrachtete Querschnittsansicht.Next, referring to FIG. 6, the process of assembling the riser 3 , the connector 4 and the fall 5 will be described in an embodiment of the present invention. The lower part 4 A of the connecting element has, as shown in FIG. 6 (A) and in FIG. 6 (D), through openings 4 E and 4 F, and the upper end of the side wall between the through opening 4 E and the through opening 4 F is formed lower than the upper end of the upper part 4 A of the connecting element. The inside diameter of the through hole 4 E is larger than that of the through hole 4 F. FIG. 6 (D) is a cross sectional view viewed in the plane of the line XX in FIG. 6 (C).

Zunächst wird das Steigrohr 3, d. h. der gesamte Rand des oberen Teils des Rohrteils 3A mit dem großen Durchmesser, verschweißt, um ihn mit dem unteren Endteil der Seitenwand zu verbinden, die die Durchgangsöffnung 4E im Unterteil 4A des Verbindungselements mit diesem Aufbau (Fig. 6 (A)) umgibt. Das Unterteil 4A des Verbindungselements und das Rohrteil 3A mit dem großen Durchmesser werden durch ein Schweißteil 29A miteinander verbunden. Dann wird das obere Endteil des Fallrohrs 5 in die Durchgangsöffnung 4F im Unterteil 4A des Verbindungselements eingeführt, und der gesamte Rand der Seitenwand, die die Durchgangsöffnung 4F im Unterteil 4A des Verbindungselements umgibt, und der obere Teil des Fallrohrs 5 werden durch Verschweißen von der Oberseite (Fig. 6 (B)) miteinander verbunden. Das Unterteil 4A des Verbindungselements und das Fallrohr 5 werden durch ein Schweißteil 29B miteinander verbunden. Das Unterteil 4A des Verbindungselements ist ein Verbindungselement zum Zusammenfügen des Steigrohrs 3 und des Fallrohrs 5 an ih ren oberen Enden. Schließlich wird das Oberteil 4B des Verbindungselements derart am Unterteil 4A des Verbindungselements befestigt, daß die Durchgangsöffnung 4E im Unterteil 4A des Verbindungselements und der Kühlmittelfallkanal 14 im Fallrohr 5 bedeckt sind. Das obere Endteil des Unterteils 4A des Verbindungselements wird durch Verschweißen der Ränder mit dem Oberteil 4B des Verbindungselements zusammengefügt (Fig. 6 (C)). Das Unterteil 4A des Verbindungselements und das Oberteil 4B des Verbindungselements werden durch das Schweißteil 29C als Einheit geformt. Das Oberteil 4B des Verbindungselements ist ein Kappenelement, das den oberen Teil des Kühlmittelsteigkanals 13 und des Kühlmittelfallkanals 14 bedeckt. Die obere Abschlußkappe 6 wird verschweißt, um mit dem Oberteil 4B des Verbindungselements verbunden zu werden.First, the riser pipe 3 , that is, the entire edge of the upper part of the pipe part 3 A with the large diameter, is welded in order to connect it to the lower end part of the side wall which forms the through opening 4 E in the lower part 4 A of the connecting element with this structure ( Fig. 6 (A)) surrounds. The lower part 4 A of the connecting element and the tubular part 3 A with the large diameter are connected to one another by a welding part 29 A. Then, the upper end part of the down pipe 5 is inserted into the through hole 4 F in the lower part 4 A of the connecting member, and the entire edge of the side wall surrounding the through hole 4 F in the lower part 4 A of the connecting member, and the upper part of the down pipe 5 are through Welded together from the top ( Fig. 6 (B)). The lower part 4 A of the connecting element and the downpipe 5 are connected to one another by a welding part 29 B. The lower part 4 A of the connecting element is a connecting element for joining the riser pipe 3 and the down pipe 5 at their upper ends. Finally, the upper part 4 B of the connecting element is fastened to the lower part 4 A of the connecting element in such a way that the through opening 4 E in the lower part 4 A of the connecting element and the coolant drop channel 14 in the downpipe 5 are covered. The upper end part of the lower part 4 A of the connecting element is joined by welding the edges to the upper part 4 B of the connecting element ( FIG. 6 (C)). The lower part 4 A of the connecting element and the upper part 4 B of the connecting element are formed by the welding part 29 C as a unit. The upper part 4 B of the connecting element is a cap element which covers the upper part of the coolant rising channel 13 and the coolant falling channel 14 . The upper end cap 6 is welded to be connected to the upper part 4 B of the connecting element.

Bei dem wie oben beschrieben in der Ausführungsform verwendeten Wasserstab wird das Fallrohr 5 in das Durchgangsöffnung 4F eingeführt, und das obere Ende des Fallrohrs 5 wird durch ein Schweißteil 29C mit dem Unterteil 4A des Verbindungselements verbunden. Dadurch kann der gesamte Rand des Fallrohrs 5 leicht mit dem Unterteil 4A des Verbindungselements verschweißt wer den. Selbst wenn der zwischen dem Steigrohr 3, insbeson dere dem Rohrteil 3A mit dem großen Durchmesser, und dem Fallrohr 5 ausgebildete Spalt schmal ist, kann der ge samte Rand des Fallrohrs 5 leicht mit dem Unterteil 4A des Verbindungselements verschweißt werden. Der zwischen dem Fallrohr 5 und dem Rohrteil 3A mit dem großen Durchmesser ausgebildete Spalt kann nicht sehr breit an gelegt sein, da das Fallrohr 5 wie in Fig. 5 gezeigt an geordnet ist. Wenn der Spalt verbreitert wird, muß der Außendurchmesser des Rohrteils 3A mit dem großen Durchmesser verringert werden. Da dies zu einer Verringerung des Querschnittsbereichs des Kühlmittelsteigkanals 13 in dem Rohrteil 3A mit dem großen Durchmesser führt, wird der oben beschriebene spektrale Verschiebungseffekt vermindert und die Wirtschaftlichkeit des Brennstoffs wird verringert. Die Fallrohre 5 und 5a können nicht tiefer in den zwischen den angrenzenden kreisförmigen Zellen 25 ausgebildeten Spalt bewegt werden als in dem in Fig. 5 gezeigten Aufbau, da die Halterungselemente (in der Figur nicht ge zeigt) zum Halten der Fallrohre an den entsprechenden Rohrteilen 3A mit großen Durchmessern die angrenzenden kreisförmigen Zellen 25 berühren. In der aus dem Zusammensetzungsvorgang in Fig. 6 erhaltenen Struktur zum Verschweißen des Rohrteils 3A mit dem großen Durchmesser und des Fallrohrs 5 mit dem Unterteil 4A des Verbindungselements in Fig. 4 kann der Spalt zwischen dem Rohrteil 3A mit dem großen Durchmesser und dem Fallrohr 5 schmal gehalten werden, und der Durchmesser des Rohrteils 3A mit dem großen Durchmesser kann groß bemessen werden. Dadurch kann der Querschnittsbereich des Kühlmittelsteigkanals 13 vergrößert werden, und die Wirtschaftlichkeit des Brennstoffs durch die spektrale Verschiebung kann in diesem Ausmaß gesteigert werden.In the water stick used in the embodiment as described above, the down pipe 5 is inserted into the through hole 4 F, and the upper end of the down pipe 5 is connected by a welding part 29 C to the lower part 4 A of the connecting member. As a result, the entire edge of the downpipe 5 can easily be welded to the lower part 4 A of the connecting element. Even if the gap formed between the riser pipe 3 , in particular the pipe part 3 A with the large diameter, and the down pipe 5 , the entire edge of the down pipe 5 can easily be welded to the lower part 4 A of the connecting element. The gap formed between the down pipe 5 and the pipe part 3 A with the large diameter cannot be laid out very wide, since the down pipe 5 is arranged as shown in FIG. 5. If the gap is widened, the outer diameter of the tube part 3 A with the large diameter must be reduced. Since this leads to a reduction in the cross-sectional area of the coolant riser duct 13 in the tube part 3 A with the large diameter, the spectral shifting effect described above is reduced and the economy of the fuel is reduced. The downcomers 5 and 5 a 25 gap formed are moved can not deeper into the circular between the adjacent cells as in the construction shown in Fig. 5, since the support members (not ge in the figure shows) to hold the downcomers on the respective tube parts 3 A with large diameters touch the adjacent circular cells 25 . In from the composition operation in FIG. 6, the resultant structure for welding the pipe portion 3 A of the large diameter and the downfalling pipe 5 to the lower part 4 A of the connection member in Fig. 4, the gap between the tube part 3 A of the large diameter and the Downpipe 5 are kept narrow, and the diameter of the tube part 3 A with the large diameter can be dimensioned large. As a result, the cross-sectional area of the coolant riser duct 13 can be enlarged and the economy of the fuel due to the spectral shift can be increased to this extent.

Wenn unter einer Bedingung wie beispielsweise ei nem Erdbeben durch das Brennstab-Abstandsstück 20 von au ßen eine Kraft auf den Wasserstab 1 einwirkt, kann ein Biegemoment erzeugt werden. Bei dieser Ausführungsform wird die strukturelle Festigkeit des Wasserstabs 1 haupt sächlich von dem Rohrteil 3A mit dem großen Durchmesser bestimmt. Es ist daher wünschenswert, daß das Schweißen zwischen dem Rohrteil 3A mit dem großen Durchmesser und dem Unterteil 4A des Verbindungselements unter Wahrung der Unversehrtheit der Struktur des Wasserstabs unter Verwendung eines gängigen Schweißverfahrens durchgeführt wird. Bei dieser in Fig. 6 (C) gezeigten Ausführungsform werden das obere Ende des Rohrteils 3A mit dem großen Durchmesser und das Unterteil 4A des Verbindungselements unter einer Bedingung zusammengeschweißt, bei der das un tere Ende des Unterteils 4A des Verbindungselements in das Innere des oberen Endteils des Rohrteils 3A mit dem großen Durchmesser eingeführt wird. Andererseits exi stiert eine weitere Möglichkeit, das obere Ende des Rohrteils 3A mit dem großen Durchmesser und das Unterteil 4A des Verbindungselements zu verschweißen, bei der das Schweißen unter einer Bedingung erfolgt, bei der das Unterteil 4A des Verbindungselements die Außenseite des Rohrteils 3A mit dem großen Durchmesser umgibt. Bei dem zuerst genannten Verfahren kann die Größe des Unterteils 4A des Verbindungselements geringer sein als bei dem zu letzt genannten Verfahren, was wünschenswert ist, um das Unterteil 4A des Verbindungselements kompakt zu halten.When a force acts on the water rod 1 from the outside under a condition such as an earthquake through the fuel rod spacer 20 , a bending moment can be generated. In this embodiment, the structural strength of the water rod 1 is mainly determined by the tube part 3 A with the large diameter. It is therefore desirable that the welding between the tube part 3 A of the large diameter and the lower part 4 of the connecting member A while preserving the integrity of a common welding process is performed to the structure of the water rod using. In this embodiment shown in Fig. 6 (C), the upper end of the tube part 3 A with the large diameter and the lower part 4 A of the connecting element are welded together under a condition in which the lower end of the lower part 4 A of the connecting element is inside of the upper end part of the tube part 3 A with the large diameter is introduced. On the other hand, another possibility exists to weld the upper end of the tubular part 3 A with the large diameter and the lower part 4 A of the connecting element, in which the welding takes place under a condition in which the lower part 4 A of the connecting element is the outside of the tubular part 3 A surrounds with the large diameter. In the first-mentioned method, the size of the lower part 4 A of the connecting element can be smaller than in the last-mentioned method, which is desirable in order to keep the lower part 4 A of the connecting element compact.

Die in dieser Ausführungsform verwendeten Wasserstäbe 1 und 1a umfassen an einer Position oberhalb der oberen Fläche der unteren Verankerungsplatte 19 (der oberen Fläche der Brennstabhalterung 12 ) die untere Abschlußkappe 2 und das Rohrteil 3B mit dem kleinen Durchmesser, das einen kleineren Durchmesser aufweist als das Rohrteil 3A mit dem großen Durchmesser. Dadurch ist der Außendurchmesser des Steigrohrs 3 an der Position in der Nähe des unteren Endteils klein, d. h. in der unter halb des Niveaus, auf dem das unterste Brennstab- Abstandsstück 20 angeordnet ist, gelegenen Position. Die Länge des Abschnitts mit dem kleinen Durchmesser beträgt 3 bis 4% der gesamten axialen Länge des Wasserstabs 1 bzw. 1a. Indem der Außendurchmesser des Steigrohrs 3 der Wasserstäbe 1 und 1a in dem Bereich von 3 bis 4% der ge samten axialen Länge des Wasserstabs 1 bzw. 1a. oberhalb der unteren Verankerungsplatte 19 klein gehalten wird, kann eine übermäßige Belastung am unteren Ende des Steigrohrs 3 selbst dann vermieden werden, wenn aufgrund eines Erdbebens eine Biegebelastung auf das Steigrohr der Wasserstäbe 1 und 1a einwirkt.The water rods 1 and 1 a used in this embodiment include, at a position above the upper surface of the lower anchor plate 19 (the upper surface of the fuel rod holder 12 ), the lower end cap 2 and the tubular part 3 B with the small diameter, which has a smaller diameter than the tube part 3 A with the large diameter. As a result, the outer diameter of the riser pipe 3 is small at the position near the lower end part, that is, at the position below half the level at which the lowest fuel rod spacer 20 is located. The length of the section with the small diameter is 3 to 4% of the total axial length of the water stick 1 or 1 a. By the outer diameter of the riser tube 3 of the water rods 1 and 1 a in the range of 3 to 4% of the entire axial length of the water rod 1 and 1 a. is kept small above the lower anchor plate 19 , an excessive load on the lower end of the riser 3 can be avoided even if a bending load acts on the riser of the water rods 1 and 1 a due to an earthquake.

Anders als bei dem Verfahren zum Zusammenbau des Steigrohrs 3, des Verbindungselements 4 und des Fallrohrs in der oben beschriebenen Ausführungsform existiert ein Zusammenbauverfahren, das im folgenden beschrieben wird, bei dem das Rohrteil 3A mit dem großen Durchmesser und das Fallrohr 5 durch Verschweißen der gesamten Ränder selbst dann leicht mit dem Unterteil 4A des Verbindungselements zusammengefügt werden können, wenn der zwischen dem Rohrteil 3A mit dem großen Durchmesser und dem Fallrohr 5 ausgebildete Spalt schmal ist.Unlike the method of assembling of the riser pipe 3, of the connecting element 4 and the downfalling pipe in the above embodiment, an assembling method that will be described below, in which the tube part 3 A of the large diameter and the down tube 5 by welding the entire exists Edges can easily be joined to the lower part 4 A of the connecting element even if the gap formed between the tubular part 3 A with the large diameter and the downpipe 5 is narrow.

Das Zusammenbauverfahren besteht darin, daß die Durchgangsöffnung 4E im Unterteil 4A des Verbindungselements so ausgeführt wird, daß ihr Durchmesser dem Außendurchmesser des Rohrteils 3A mit dem großen Durchmesser des Steigrohrs 3 entspricht, wobei das Rohrteil 3A mit dem großen Durchmesser in die Durchgangsöffnung 4E eingeführt wird und das obere Ende des Rohrteils 3A mit dem großen Durchmesser mit dem Unterteil 4A des Verbindungselements verschweißt wird. Das Fallrohr 5 wird an die Seitenwand geschweißt, die die Durchgangsöffnung 4F auf der Unterseite des Unterteils 4A des Verbindungselements umgibt, wobei ein Teil der Seitenwand, die die Durchgangsöffnung 4F umgibt, wie in Fig. 6 (A) gezeigt, in das Fallrohr eingeführt wird. Das obere Ende des Unterteils 4A des Verbindungselements wird durch Verschweißen des gesamten Rands wie in Fig. 6 (C) gezeigt mit dem Oberteil 4B des Verbindungselements zu sammengefügt. Bei diesem ersten Verfahren wird die Größe des Verbindungselements groß und dementsprechend steigt der Druckabfall in der Brennstoffanordnung 16 im Vergleich zu der Ausführung, für die das in Fig. 6 ge zeigte Zusammenbauverfahren verwendet wird. Dies ist auf die Notwendigkeit der Seitenwand zurückzuführen, die die Durchgangsöffnung 4E umgibt, in die das Rohrteil 3A mit dem großen Durchmesser eingeführt wird. Zudem wird der Innendurchmesser der Durchgangsöffnung 4F kleiner als der des Fallrohrs 5.The assembly process is that the through opening 4 E in the lower part 4 A of the connecting element is designed so that its diameter corresponds to the outer diameter of the tubular part 3 A with the large diameter of the riser pipe 3 , the tubular part 3 A with the large diameter in the through opening 4 E is inserted and the upper end of the tubular part 3 A with the large diameter is welded to the lower part 4 A of the connecting element. The downpipe 5 is welded to the side wall surrounding the through hole 4 F on the underside of the lower part 4 A of the connector, and a part of the side wall surrounding the through hole 4 F as shown in Fig. 6 (A) into that Down pipe is introduced. The upper end of the lower part 4 A of the connecting element is joined to the upper part 4 B of the connecting element by welding the entire edge as shown in FIG. 6 (C). In this first method, the size of the connector becomes large and, accordingly, the pressure drop in the fuel assembly 16 increases compared to the embodiment for which the assembly method shown in FIG. 6 is used. This is due to the need for the side wall that surrounds the through opening 4 E into which the tube part 3 A with the large diameter is inserted. In addition, the inside diameter of the through opening 4 F becomes smaller than that of the downpipe 5 .

Bei dem in Fig. 6 gezeigten und bei dem oben be schriebenen Zusammenbauverfahren beeinträchtigt das Schweißen auf der einen Seite das Schweißen auf der ande ren Seite nicht, da die Schweißabschnitte des Unterteils 4A des Verbindungselements für das Rohrteil 3A mit dem großen Durchmesser und für das Fallrohr 5 ungleichmäßig sind, und das Einführen des beim Schweißen auf der ande ren Seite verwendeten Rohrs in die entsprechende Durchgangsöffnung (das Unterteil 4A des Verbindungselements) verursacht kein Problem.In the shown in Fig. 6 and in the above-described assembly process, welding on one side does not affect welding on the other side, since the welding sections of the lower part 4 A of the connecting element for the tubular part 3 A with the large diameter and for the downpipe 5 are uneven, and the insertion of the tube used for welding on the other side into the corresponding through hole (the lower part 4 A of the connecting element) causes no problem.

Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform einer unteren Abschlußkappe des in der oben beschriebenen Ausführungsform verwendeten Wasserstabs. Die untere Abschlußkappe 2E wird durch Verschließen des unteren Endes der unteren Abschlußkappe 2 erzeugt. Dies bedeutet, daß das untere Ende des Kanals 2A verschlossen ist. Der Aufbau des oberen Teils der unteren Abschlußkappe 2E, die in der Figur nicht gezeigt ist, entspricht dem der unte ren Abschlußkappe 2. Die untere Abschlußkappe 2E hat die gleiche Wirkung wie die untere Abschlußkappe 2. Ferner wird der Aufbau der unteren Verankerungsplatte 19 mit der Beseitigung des Vorsprungs 31 durch die Verwendung der unteren Abschlußkappe 2E vereinfacht. Fig. 7 shows another embodiment of a lower end cap of the water stick used in the above-described embodiment. The lower end cap 2 E is produced by closing the lower end of the lower end cap 2 . This means that the lower end of the channel 2 A is closed. The structure of the upper part of the lower end cap 2 E, which is not shown in the figure, corresponds to that of the lower end cap 2 . The lower end cap 2 E has the same effect as the lower end cap 2 . Further, the structure of the lower anchor plate 19 is simplified with the removal of the protrusion 31 by the use of the lower end cap 2 E.

Die durch Gesenkschmieden geformte untere Abschlußkappe 2F in Fig. 8 kann wie die oben beschriebene untere Abschlußkappe 2 verwendet werden. In diesem Fall wird am unteren Teil der unteren Abschlußkappe 2F ein kreisförmiges Plattenelement zum Verschließen des Kanals 2 befestigt. Ein an der unteren Abschlußkappe 2 ausgebil detes vorstehendes Teil 2B ist am oberen Abschnitt der unteren Abschlußkappe 2F befestigt, ist jedoch in der Figur nicht gezeigt. Diese untere Abschlußkappe 2 hat ebenfalls die gleiche Wirkung wie die untere Abschlußkappe 2F.The bottom end cap 2 F formed by die forging in Fig. 8 can be used like the lower end cap 2 described above. In this case, a circular plate element for closing the channel 2 is attached to the lower part of the lower end cap 2 F. A at the lower end cap 2 ausgebil detes protruding part 2 B is attached to the upper portion of the lower end cap 2 F, but is not shown in the figure. This lower end cap 2 also has the same effect as the lower end cap 2 F.

Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform einer unteren Abschlußkappe. Die untere Abschlußkappe 2G in dieser Ausführungsform weist auf der Unterseite eine Öffnung 9A für den Kanal 2A auf. Der Aufbau oberhalb der unteren Abschlußkappe 2G entspricht ebenfalls dem oberen Abschnitt der unteren Abschlußkappe 2. Die untere Abschlußkappe 2G weist an der Außenseite der Seitenwand, die den Kanal 2A umgibt, in der Nähe der Öffnung 9A einen Konusabschnitt auf. Der konische Aufbau verhindert das Blockieren der Öffnung 9A durch Feststoffe wie mit dem Kühlmittel strömenden Fremdstoffen. Da die Öffnung 9A je doch in die Richtung des Kühlmittelstroms gerichtet ist, ist die Wirkung der Verminderung der Wirkung des dynami schen Drucks im Vergleich zur Öffnung 9 der unteren Abschlußkappe 2 gering. Fig. 9 shows a further embodiment of a lower end cap. The lower end cap 2 G in this embodiment, on the bottom of an opening 9 for the channel A 2 A. The structure above the lower end cap 2 G also corresponds to the upper section of the lower end cap 2 . The lower end cap 2 G has on the outside of the side wall that surrounds the channel 2 A, in the vicinity of the opening 9 A a cone portion. The conical structure prevents the opening 9 A from being blocked by solids such as foreign substances flowing with the coolant. Since the opening 9 A is ever directed in the direction of the coolant flow, the effect of reducing the effect of dynamic pressure is low compared to the opening 9 of the lower end cap 2 .

Fig. 10 zeigt eine weitere Ausführungsform des Aufbaus in der Umgebung des Auslasses 15 des Fallkanals 5. In der Ausführungsform in Fig. 1 ist der Auslaß 15 an der Seitenfläche des Fallkanals 5 vorgesehen, um die Wirkung des durch das außerhalb des Wasserstabs strömende Kühlmittel verursachten dynamischen Drucks zu unterdrüc ken. Unter dem Gesichtspunkt, den dynamischen Druck auf grund des Kühlmittelstroms zu unterdrücken, ist es jedoch wünschenswert, daß, wie in Fig. 10 gezeigt, an der Oberfläche eines vergrößerten Kopfes 35 in Form eines um gekehrten Kegels am unteren Ende des Fallkanals 5, wie in Fig. 11 gezeigt mehrere Öffnungen 15A vorgesehen sind. Das Kühlwasser bzw. der Dampf, die in dem Kühlmittelfallkanal 14 abwärts strömen, werden aus den Öffnungen 15A in der Strömungsrichtung des Kühlmittels in dem Kühlmittelkanal 23 abgeleitet. Da die Ableitrichtung des Fluids aus den Öffnungen 15A im wesentlichen mit der Strömungsrichtung des Kühlmittels in dem Kühlmittelkanal 23 übereinstimmt, kann das Ableiten des Fluids aus den Öffnungen 15A stabilisiert werden. Fig. 10 shows another embodiment of the structure in the vicinity of the outlet 15 of the case, channel 5. In the embodiment in Fig. 1, the outlet 15 is provided on the side surface of the drop channel 5 in order to suppress the effect of the dynamic pressure caused by the coolant flowing outside the water rod. From the viewpoint of suppressing the dynamic pressure due to the coolant flow, however, it is desirable that, as shown in Fig. 10, on the surface of an enlarged head 35 in the form of an inverted cone at the lower end of the drop channel 5 , as in Fig Fig. 11 shown several openings 15 A are provided. The cooling water or the steam, which flow downward in the coolant drop channel 14 , are derived from the openings 15 A in the flow direction of the coolant in the coolant channel 23 . Since the direction of discharge of the fluid from the openings 15 A essentially corresponds to the direction of flow of the coolant in the coolant channel 23 , the discharge of the fluid from the openings 15 A can be stabilized.

Fig. 12 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Aufbaus in der Umgebung des Auslasses des in Fig. 10 ge zeigten Fallrohrs 5. Bei dem Aufbau umfaßt das Fallrohr 5 an seinem unteren Endabschnitt einen Kopf 35A, dessen obere Fläche von dem Fallrohr 5 schräg nach außen steht. Der Kopf 35A weist, ähnlich der Fig. 11, an der oberen, schräg nach unten ragenden Fläche vier Öffnungen 15B auf. Fig. 12 shows another embodiment of a structure in the vicinity of the outlet of the ge in Fig. 10 case shown pipe 5. In the construction, the down pipe 5 comprises at its lower end portion a head 35 A, the upper surface of which is inclined outwards from the down pipe 5 . The head 35 A, similar to FIG. 11, has four openings 15 B on the upper, obliquely downwardly projecting surface.

Fig. 13 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Wasserstabs 1A, die sich von dem Wasserstab 1 in Fig. 1 unterscheidet. Der Wasserstab 1A weist eine Halterung 36 auf, die sich am unteren Ende des Fallrohrs 5 nach unten erstreckt. Die Halterung 36 wird in die Brennstabhalterung 12 der unteren Verankerungsplatte 19 eingeführt. Durch die Verwendung dieses Aufbaus steigt die Haltekraft für das Fallrohr, und die Möglichkeit, daß aufgrund des Kühlmittelstroms in dem Kühlmittelkanal 23 an dem Fallrohr eine strömungsinduzierte Vibration verur sacht wird, wird verringert. Da die durch die Strahlung verursachte Strahlungszunahme des Brennstabs 17 größer ist als das der des Wasserstabs 1A, wird der Wasserstab 1A entsprechend der Differenz des Strahlungswachstums des Brennstabs 17 durch das Brennstab-Abstandsstück 20 nach oben bewegt. Die untere Abschlußkappe 2 des Steigrohrs ist lang genug, um nicht während des Betriebs des Reaktors aufgrund der oben beschriebenen Bewegung aus der Brennstabhalterung 12 gezogen zu werden. FIG. 13 shows a further embodiment of a water stick 1 A, which differs from the water stick 1 in FIG. 1. The water stick 1 A has a holder 36 which extends downwards at the lower end of the downpipe 5 . The bracket 36 is inserted into the fuel rod bracket 12 of the lower anchor plate 19 . By using this structure, the holding force for the down pipe increases, and the possibility that flow-induced vibration is caused due to the coolant flow in the coolant channel 23 on the down pipe is reduced. Since the radiation gain of the fuel rod caused by the radiation 17 is greater than that of the water rod 1 A, the water rod is 1 A according to the difference of the radiation growth of the fuel rod 17 moves through the fuel rod spacer 20 upward. The lower end cap 2 of the riser pipe is long enough not to be pulled out of the fuel rod holder 12 during the operation of the reactor due to the movement described above.

Entweder das Steigrohr oder das Fallrohr wird in ein Verbindungselement eingeführt, wobei das obere Ende des eingeführten Rohrs an das Verbindungselement und das andere Rohr an die Unterseite des Verbindungselements ge schweißt wird.Either the riser pipe or the down pipe is in a connecting element is inserted, the upper end of the inserted pipe to the connecting element and the other pipe to the bottom of the connector ge is welded.

Daher können ein Steigrohr und ein Fallrohr durch Verschweißen ihrer Ränder leicht mit einem Verbindungselement zusammengefügt werden, selbst wenn der Spalt zwischen dem Steigrohr und dem Fallrohr in einem Wasserstab schmal ist.Therefore, a riser pipe and a down pipe can pass through Weld their edges easily to one Fastener can be assembled even if the Gap between the riser pipe and the down pipe in one Water stick is narrow.

Claims

1. Fuel assembly with a lower one Anchoring plate with a fuel rod holder, more fuel rods that are attached to the lower ends of the fuel rods Fuel rod holder are held, a water rod with a riser pipe that has a inside Coolant riser channel for leading the from a area below the fuel rod holder guided coolant and one outside the Riser pipe arranged down pipe that inside a coolant drop channel for leading the in the Coolant riser channel directed coolant and to Draining the coolant into one above the Has fuel rod bracket located area, wherein either the riser pipe or the down pipe in one Connecting element are inserted, the upper End of the inserted pipe to the connecting element is welded, the other tube to the bottom of the Connection element is welded and a Cap element is attached to the connecting element, to a connection channel for connecting the Coolant rising channel and the coolant drop channel with to form the connecting element and the cap element.

2. Fuel assembly according to claim 1, in which at the Side wall of the riser had a coolant inlet hen is through which the coolant from below the area of the fuel rod holder in the Coolant riser is directed.

3. Fuel arrangement according to one of claims 1 or 2, in which the transverse cross-sectional area of the Coolant drop channel is smaller than that across fende cross-sectional area of the coolant riser.

4. The fuel assembly of claim 1, wherein the Riser tube has a tubular element that is extends upward in the coolant riser channel around the Block coolant riser, the one above of the tubular element Coolant riser and the one below the tubular coolant riser located through an element on the side wall of the tubular element dete opening are interconnected.

5. Fuel assembly with a lower one Anchoring plate with a fuel rod holder, more fuel rods that are attached to the lower ends of the fuel rods Fuel rod holder are held, a fuel rod Spacer that the mutual distances between maintains the fuel rods with a water stick a riser pipe that has a inside Coolant riser channel for leading the from a area below the fuel rod holder guided coolant and one outside the Riser pipe arranged down pipe that inside a coolant drop channel for leading the in the Coolant riser channel directed coolant and to Draining the coolant into one above the Has fuel rod bracket located area, wherein the fuel rod spacer inside several cylindrical elements for inserting the fuel rods points, the coolant riser in one area is arranged, the ge for arranging several fuel rods is suitable and the coolant drop channel between several ren of the adjacent cylindrical elements is arranged, which are opposite the riser.

6. The fuel assembly of claim 5, in which either the riser pipe or the down pipe in one Connecting element are inserted, the upper End of the inserted pipe to the connecting element is welded, the other tube to the bottom of the Connection element is welded and a Cap element is attached to the connecting element, to a connection channel for connecting the Coolant rising channel and the coolant drop channel with to form the connecting element and the cap element.

7. The fuel assembly according to claim 5, in which the Riser tube has a tubular element that is extends upward in the coolant riser channel around the Block coolant riser, the one above of the tubular element Coolant riser and the one below the tubular coolant riser located through an element on the side wall of the tubular element dete opening are interconnected.

8. A method for producing a water rod with a riser pipe, which has a coolant riser duct in its interior for leading the supplied coolant upwards and a down pipe arranged outside the riser pipe, which has a coolant fall duct in its interior for diverting the coolant guided into the coolant riser duct and for diverting the coolant in an area located above the fuel rod holder, with the method
either the riser pipe or the down pipe are inserted into a connecting element, the upper end of the inserted pipe being welded to the connecting element,
the other tube is welded to the underside of the connector and
attaching a cap member to the connecting member to form a connecting channel for connecting the coolant rising channel and the coolant falling channel to the connecting member and the cap member.