CN102473464B - 用于核反应堆控制棒驱动装置的冷却单元 - Google Patents

Abstract

一种冷却线圈组件的冷却单元，线圈组件产生用于驱动核反应堆控制棒的电磁力，冷却单元包括：线圈，其围绕核反应堆控制棒的驱动轴以便产生电磁力；线圈外壳，其围绕线圈以便封闭线圈；冷却罩壳，其在冷却罩壳和线圈外壳之间形成冷却流路径，由此用于冷却线圈中产生的热量的冷却流体行进经过冷却流路径；及多个冷却散热片，散热片在径向上设置在冷却流路径上以便允许热量在线圈和流经冷却流路径的冷却流体之间有效地交换。

Description

用于核反应堆控制棒驱动装置的冷却单元

技术领域

本发明涉及用于核反应堆控制棒驱动装置的冷却单元，尤其是，涉及一种这样的用于核反应堆控制棒驱动装置的冷却单元，其能够提高冷却效率、具有用于冷却操作的简化结构并且容易制造。

背景技术

图1是根据相关技术的用于核反应堆控制棒驱动装置的冷却单元的横截面图。图2是沿线II-II截取的图1的冷却单元的横截面图。

如图1和2所示，根据相关技术的冷却单元布置成冷却核反应堆控制棒驱动装置。这里，核反应堆控制棒驱动装置包括用于产生驱动控制棒的电磁力的线圈组件100，该线圈组件100包括线圈101和用于封闭线圈101的壳体102。

在核反应堆控制棒驱动装置中配置的线圈101可能由于工作电流产生的电阻发热而热劣化，因而需要通过移走热量减小热老化的可能性以增加线圈101的寿命。

为了根据需要驱动控制棒，关键的是包括冷却单元。然而，根据相关技术的用于核反应堆控制棒驱动装置的冷却单元以下述方式设计，使得在线圈101中产生的热量被冷却空气流简单地冷却，该冷却空气流的路径130形成在壳体102和冷却罩壳120之间。例如，在空气冷却过程中，外部空气通过沿冷却空气流路径130行进而移走线圈101的热量，但其冷却效率很低。

本发明提供一种用于核反应堆控制棒驱动装置的冷却单元。

发明内容

本发明提供用于核反应堆控制棒驱动装置的冷却单元，由此通过使用简单结构的冷却单元，核反应堆控制棒驱动装置能被有效冷却。

本发明还提供易于制造的用于核反应堆控制棒驱动装置的简单冷却单元。

根据本发明的一个方面，提供冷却线圈组件的冷却单元，线圈组件产生用于驱动核反应堆控制棒的电磁力，冷却单元包括围绕核反应堆控制棒的驱动轴的线圈以便产生电磁力；围绕线圈以便封闭线圈的线圈外壳；冷却罩壳，在冷却罩壳和线圈外壳之间形成冷却流路径，由此用于冷却线圈中产生的热量的冷却流体行进通过冷却流路径；以及多个冷却散热片，散热片径向设置在冷却流路径上以便允许热量在线圈和流经冷却流路径的冷却流体之间有效地交换。

多个冷却散热片可以和线圈外壳一体形成，使得多个冷却散热片从线圈外壳的外表面延伸，并且多个冷却散热片设置成使得冷却散热片的尖端接触冷却罩壳的内表面。

线圈外壳可以是具有内表面和外表面的中空管，其中配线通道形成在线圈外壳的内表面和外表面之间，其中配线通道沿着线圈外壳的中心轴线延伸并且是引导用于提供电力到线圈的线穿过的部件。

冷却罩壳可以从线圈外壳分开预定距离，并具有多边形中空管形状。

根据本发明的另一方面，提供一种用于核反应堆控制棒驱动装置的线圈组件的冷却单元，线圈组件产生用于驱动核反应堆控制棒的电磁力，冷却单元包括多个线圈外壳，线圈外壳围绕多个线圈以便分别封闭多个线圈，并设置成让多个线圈外壳的外表面彼此分开；冷却罩壳具有用于容纳多个线圈壳体的空间，并在冷却罩壳的内表面、多个线圈外壳的外表面及相邻的线圈外壳之间的空间中形成冷却流路径，其中冷却流路径用于在冷却流体和多个线圈外壳之间的热交换；以及多个冷却散热片分别从多个线圈外壳的外表面朝冷却流路径突出，以便放大冷却流体和多个线圈外壳之间的热交换的面积。

附图说明

参考附图，通过详细地描述典型实施例，本发明的上述及其他特征和优点将变得更加清楚，在附图中：

图1是根据相关技术的用于核反应堆控制棒驱动装置的冷却单元的横截面图；

图2是图1的冷却单元沿线II-II截取的横截面图。

图3是根据本发明实施例的用于核反应堆控制棒驱动装置的冷却单元的横截面图。

图4是图3的冷却单元中的线圈外壳的透视图；及

图5是对应图3中的实施例的根据本发明另一实施例的用于核反应堆控制棒驱动装置的冷却单元的横截面图。

具体实施方式

下面，通过参考附图解释本发明的典型实施例，来详细地描述根据本发明的一个或更多实施例的用于核反应堆控制棒驱动装置的冷却单元。

图3是根据本发明一个实施例的用于核反应堆控制棒驱动装置的冷却单元。图4是图3中的冷却单元中的线圈外壳2的透视图。

如图3和4所示，用于核反应堆控制棒驱动装置的冷却单元布置成冷却用于产生驱动核反应堆控制棒(未示出)的电磁力的线圈组件，并包括线圈1、线圈外壳2、冷却罩壳3和多个冷却散热片5。

线圈1围绕核反应堆控制棒的驱动轴(未示出)以便产生电磁力，线圈外壳2围绕线圈1以便封闭线圈1。

冷却罩壳3环绕线圈外壳2，以便允许冷却流路径3形成在线圈外壳2和冷却罩壳3之间。冷却罩壳3形成冷却流流经的冷却流路径，因而用来有效移除线圈1产生的热量。

冷却散热片5在径向方向上设置在冷却流路径4中。冷却散热片5放大线圈1与流入冷却流路径4的冷却流体之间的热交换面积，并且因而用来有效移除线圈1产生的热量。

通过在径向方向上设置冷却散热片5在冷却流路径4中，根据本实施例的冷却单元放大了热传递面积，因而可以提高冷却效率。

特别是，根据本实施例，如图4中所示，由于冷却散热片5与线圈外壳2一体形成，常规线圈外壳2可以不需要太大修改而成形为它的结构，从而有利的是可以提高冷却效率同时又不因为结构改变而造成制造费用大幅上升。

就是说，冷却散热片5与线圈外壳2一体形成为使得冷却散热片5从线圈外壳2的外表面延伸。冷却散热片5设置成使得冷却散热片5的尖端接触冷却罩壳3的内表面。通过这样布置，根据本实施例的冷却散热片5不仅用来通过增大线圈外壳2和流经冷却流路径4的冷却流体之间的热传递面积提高冷却效率，而且由于冷却散热片5和冷却罩壳3之间的接触，还用来通过允许热量经由冷却罩壳3辐射出去进一步提高冷却效率。

同时，线圈外壳2是具有内表面和外表面的中空管，配线通道21形成在内表面和外表面之间，沿着线圈外壳2的中心轴线延伸。这里，配线通道2是供应电力到线圈1的引线6穿过的部件。

以此方式，根据本实施例，不需要如相关技术中布置的那样单独设置接线盒在冷却罩壳3内以便形成配线通道21。因而，可以简化冷却罩壳3的结构，可以容易地形成冷却罩壳3。

就是说，如图3所示，冷却罩壳3不必如相关技术中需要的那样具有突出的形状用来布置接线盒，而是可以将冷却罩壳3形成为具有多边形管状。通过这样布置，可以容易地形成冷却罩壳3从而可以提高本实施例的大规模生产效率。

图5是根据对应图3的先前实施例的本发明的另一实施例的用于核反应堆控制棒驱动装置的冷却单元的横截面图。

在图5示出的当前实施例中，多个核反应堆控制棒驱动装置布置以规则的间隔布置。

多个用于封闭线圈110的线圈外壳120以每个线圈外壳120的内表面围绕各自的线圈110的方式以规则的间隔设置。

本实施例包括冷却罩壳200，用于以一个单元围绕这些线圈外壳120，以及用于在冷却罩壳200和线圈外壳120之间的空间中形成冷却流路径140。

冷却罩壳200同时用来形成用于线圈外壳120和冷却流体之间的热交换的冷却流路径140，以及围绕线圈外壳120。

在本实施例中，为了增大线圈外壳120和冷却流体之间的热交换面积，多个冷却散热片130分别从线圈外壳120的外表面朝向冷却流路径140突出，配线通道160形成在每个线圈外壳120中，其中配线通道160是供应电力到各个线圈110的引线150穿过的部件。

根据本实施例，虽然线圈110和线圈外壳120被单个冷却罩壳200冷却，核反应堆控制棒驱动装置的冷却效率可以通过形成在冷却流路径140中的冷却散热片130被进一步提高。

根据本发明的一个或更多实施例，用于核反应堆控制棒驱动装置的冷却单元具有简单的结构，通过所述简单结构，核反应堆控制棒驱动装置的冷却效率可以提高并且容易制造，由此提高了大规模生产的效率。

尽管已经参考典型实施例示出和描述了本发明，本领域技术人员应该理解，可以不偏离如权利要求中所限定的本发明的精神和范围而在形式和细节上做出各种改变。

Claims (4)

1.一种冷却线圈组件的冷却单元，线圈组件产生用于驱动核反应堆控制棒的电磁力，冷却单元包括：

线圈，其围绕核反应堆控制棒的驱动轴以便产生电磁力；

线圈外壳，其围绕线圈以便封闭线圈；

冷却罩壳，其在冷却罩壳和线圈外壳之间形成冷却流路径，由此用于冷却线圈中产生的热量的冷却流体行进经过冷却流路径；及

多个冷却散热片，冷却散热片在径向上设置在冷却流路径上以便允许热量在线圈和流经冷却流路径的冷却流体之间有效地交换；

线圈外壳是具有内表面和外表面的中空管，其中配线通道形成在线圈外壳的内表面和外表面之间，其中配线通道沿着线圈外壳的中心轴线延伸，并且是供应电力到线圈的引线穿过的部件。

2.根据权利要求1的冷却单元，其中多个冷却散热片与线圈外壳以多个冷却散热片从线圈外壳的外表面延伸的方式一体形成，并且多个冷却散热片以冷却散热片的尖端接触冷却罩壳的内表面的方式设置。

3.根据权利要求1的冷却单元，其中冷却罩壳从线圈外壳分开预定距离，并具有多边形中空管形状。

4.一种用于核反应堆控制棒驱动装置的线圈组件的冷却单元，线圈组件产生用于驱动核反应堆控制棒的电磁力，冷却单元包括：

多个线圈外壳，线圈外壳围绕多个线圈以便分别封闭多个线圈，并且以多个线圈外壳的外表面彼此分开的方式设置；

冷却罩壳，其具有用于容纳多个线圈外壳的空间，并在冷却罩壳的内表面、多个线圈外壳的外表面及相邻的线圈外壳之间的空间中形成冷却流路径，其中冷却流路径用于冷却流体和多个线圈外壳之间的热交换；及

多个冷却散热片，冷却散热片分别从多个线圈外壳朝向冷却流路径突出，以便增大冷却流体和多个线圈外壳之间的热交换的面积；

线圈外壳是具有内表面和外表面的中空管，其中配线通道形成在线圈外壳的内表面和外表面之间，其中配线通道沿着线圈外壳的中心轴线延伸，并且是供应电力到线圈的引线穿过的部件。