[發明專利]一種采用直熱管的熱管式空間核反應堆電源

有效

• 申請號: 202110447386.0
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113223738B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 安偉健;郭鍵;葛攀和;胡古;趙守智;劉天才;高劍;葛思淼;馮瀟;王傲;丁明哲
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: G21C15/257
• 分類號: G21C15/257;G21C15/02
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

1.一種采用直熱管的熱管式空間核反應堆電源，其特征是：包括通過直筒型的熱管連接的斯特林發電機(3)和核反應堆的燃料(7)，所述燃料(7)產生的熱能通過直筒型的所述熱管傳遞到所述斯特林發電機(3)用于發電；

直筒型的所述熱管包括一級熱管(6)和二級熱管(4)，所述一級熱管(6)底端設置在所述燃料(7)中，所述一級熱管(6)頂端與所述二級熱管(4)的底端能夠進行換熱但相互之間不連通；所述二級熱管(4)的頂端與所述斯特林發電機(3)相連，為所述斯特林發電機(3)提供熱能用于發電；

還包括設置在所述斯特林發電機(3)和所述燃料(7)之間的屏蔽體(5)，所述屏蔽體(5)內部設有熱管換熱器(9)，所述一級熱管(6)頂端和所述二級熱管(4)的底端位于所述熱管換熱器(9)內進行換熱，所述屏蔽體(5)用于屏蔽由所述燃料(7)產生的射線，保護所述屏蔽體(5)之后的所述斯特林發電機(3)；

所述一級熱管(6)和所述二級熱管(4)不平行，二者之間存在角度能夠防止所述燃料(7)產生的射線通過所述一級熱管(6)和所述二級熱管(4)的中心孔直接貫穿所述屏蔽體(5)；

所述斯特林發電機(3)為若干個、每個所述斯特林發電機(3)對應連接一根所述二級熱管(4)，所述二級熱管(4)彼此之間不相交；所述一級熱管(6)為若干根，彼此平行；所述一級熱管(6)和所述二級熱管(4)在所述屏蔽體(5)內交錯排列；

所述燃料(7)設置在徑向反射層(11)內，在所述徑向反射層(11)的兩端還設有軸向反射層(10)，所述徑向反射層(11)和所述軸向反射層(10)用于反射從所述燃料(7)泄漏出來的中子，以減小堆芯的中子泄漏率；所述一級熱管(6)穿過靠近所述屏蔽體(5)的一端的所述軸向反射層(10)設置在所述燃料(7)中。

2.如權利要求1所述的一種采用直熱管的熱管式空間核反應堆電源，其特征是：所述二級熱管(4)的頂端與所述斯特林發電機(3)的熱端(8)相連，在所述斯特林發電機(3)的冷端設有輻射器熱管(1)，在所述輻射器熱管(1)上設有輻射翅片(2)，所述斯特林發電機(3)的廢熱由所述輻射器熱管(1)導出，并由所述輻射翅片(2)排放至外部空間。

3.如權利要求1所述的一種采用直熱管的熱管式空間核反應堆電源，其特征是：所述燃料(7)的內部設有安全棒通道(12)，所述安全棒通道(12)用于容納安全棒，所述安全棒用于保證反應堆在發生發射掉落事故時能夠維持次臨界的安全狀態，并用于發射成功后反應堆的啟動、功率調節以及停閉。