RU9084U1

RU9084U1 - THERMOEMISSION POWER MODULE

Info

Publication number: RU9084U1
Application number: RU98113748/20U
Authority: RU
Inventors: Н.М. Афанасьев; А.В. Вертков; В.А. Евтихин; И.Е. Люблинский; П.В. Толчев; А.Н. Чуманов
Original assignee: Афанасьев Николай Матвеевич; Вертков Алексей Викторович; Евтихин Владимир Алексеевич; Люблинский Игорь Евгеньевич; Толчев Петр Васильевич; Чуманов Анатолий Николаевич
Priority date: 1998-07-28
Filing date: 1998-07-28
Publication date: 1999-01-16

Abstract

Термоэмиссионный модуль, содержащий один или несколько термоэмиссионных диодов (до 6 штук), эмиттеры которых совмещены с конденсационной зоной тепловой трубы, испарительная зона которой находится в активной зоне ядерного реактора, а коллекторы совмещены с холодной тепловой трубой, отличающийся тем, что эмиттеры и коллекторы термоэмиссионных диодов выполнены без корпусной электроизоляции, поверхности высокотемпературной тепловой трубы в зоне конденсации, с которыми совмещены эмиттеры диодов, имеют коническую форму (конусность 1/12 - 1/30), при этом толщина стенок тепловой трубы на этом участке превосходит толщину стенок тепловой трубы на других участках в 2 - 4 раза, коллекторы также выполнены в виде конусов, притертых к конусным эмиттерам, эмиттер и коллектор отделены друг от друга двумя втулками-подшипниками, опирающимися на соосные с эмиттерной поверхностью трубчатые токовыводы, выполненными из материала токовыводов с электроизоляционным покрытием, втулки-подшипники в коллекторе скреплены посредством штифтов, а в качестве межэлектродной изоляции установлены шунты с электросопротивлением, в 10 - 15 раз превышающим сопротивление нагрузки, выполненные из пакета коаксиальных металлических стаканов, сваренных попарно по торцам между собой, и двух сильфонов, сборка модуля крепится к металлоконструкции через изолятор в низкотемпературной зоне, термоэмиссионные диоды модуля соединены параллельно.Thermionic module containing one or more thermionic diodes (up to 6 pieces), the emitters of which are combined with the condensation zone of the heat pipe, the evaporation zone of which is located in the core of the nuclear reactor, and the collectors are combined with the cold heat pipe, characterized in that the emitters and collectors are thermionic diodes are made without housing electrical insulation, the surfaces of the high-temperature heat pipe in the condensation zone, with which the emitters of the diodes are combined, have a conical shape (taper 1/12 - 1/30), while the thickness of the heat pipe walls in this section exceeds the thickness of the heat pipe walls in others sections by 2 - 4 times, the collectors are also made in the form of cones ground in to the conical emitters, the emitter and the collector are separated from each other by two bearing bushings resting on tubular current leads coaxial with the emitter surface, made of the material of current leads with an electrically insulating coating, bearings in the skre manifold captive by means of pins, and shunts with electrical resistance 10 - 15 times higher than the load resistance are installed as the interelectrode insulation, made of a package of coaxial metal glasses welded in pairs at the ends to each other, and two bellows, the module assembly is attached to the metal structure through an insulator in a low temperature zone, the thermionic diodes of the module are connected in parallel.

Description

ТЕРМОЭМИССИОННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ МОДУЛЬTHERMOEMISSION POWER MODULE

Предлагаемая полезная модель относится к энергетике, в частности, к ядерной энергетике и, конкретно, к космическим ядерным энергоустановкам.The proposed utility model relates to energy, in particular to nuclear energy and, specifically, to space nuclear power plants.

Известны термоэмиссионные энергетические модули для космических ядерных энергоустановок, осуществляющие отвод тепла из ядерного реактора тепловой трубой, содержащие горячую тепловую трубу, термоэмиссионные диоды-преобразователи тепла в электричество и систему отвода тепла к холодильнику-излучателю. В испарительной части горячей тепловой трубы на ее наружной поверхности расположены ядерное топливо, в адиабатной части элементы торцевого отражателя, в конденсационной части термоэмиссионные диоды. Тепло к эмиттерам термоэмиссионных диодов подводится через горячую электроизоляцию, тепло от коллекторов термоэмиссионных диодов также отводится через электроизоляцию или в общем для всех диодов теплообменнике с использованием жидкометаллического контура, или с помощью индивидуальных тепловых труб. Межэлектродный зазор между эмиттером и коллектором выставляется с помощью керамических дистанционаторов. Межэлектродная электроизоляция осуществляется с помощью металлокерамических узлов (паяных соединений металлических манжет с керамическим кольцом) 1.Known thermionic energy modules for space nuclear power plants that carry out heat removal from a nuclear reactor with a heat pipe, containing a hot heat pipe, thermionic diodes that convert heat into electricity and heat removal system to the refrigerator emitter. In the evaporative part of the hot heat pipe, nuclear fuel is located on its outer surface, in the adiabatic part there are elements of the end reflector, and in the condensation part are thermionic diodes. Heat is supplied to the emitters of thermionic diodes through hot electrical insulation, heat from collectors of thermionic diodes is also removed through electrical insulation or, in general, for all diodes, a heat exchanger using a liquid metal circuit, or using individual heat pipes. The interelectrode gap between the emitter and the collector is set using ceramic spacers. Interelectrode electrical insulation is carried out using cermet units (soldered joints of metal cuffs with a ceramic ring) 1.

Основным недостатком известных конструкций является наличие эмиттерной и коллекторной теплопроводящей электроизоляции, металлокерамического узла и керамических дистанционаторов электродов, отрицательно влияющих ш теплоэнергетические характеристики, надежность и ресурс модуля. В процессе работы эти узлы подвергаются вибрационным и ударным перегрузкам, характерным для космической техники, и термическим нагрузкам, обусловленным неизотермичностью элементов конструкции и различными коэффициентами термического расширения применяемых материалов. Кроме того, наличие температурных перепадов на теплопроводящих керамических слоях электродной изоляции при фиксированной температуре горячей тепловой приводит к уменьщению температуры эмиттера и увеличению температуры коллектора, что снижает электрическую мощность и к.п.д, модуля. Разгерметизация металлокерамического узла, работающего в агрессивнойThe main disadvantage of the known structures is the presence of emitter and collector heat-conducting electrical insulation, cermet unit and ceramic electrode spacers, which negatively affect the heat and power characteristics, reliability and resource of the module. In the process, these units are subjected to vibrational and shock overloads typical of space technology and thermal stresses due to non-isothermal structural elements and various coefficients of thermal expansion of the materials used. In addition, the presence of temperature differences on the heat-conducting ceramic layers of electrode insulation at a fixed hot thermal temperature leads to a decrease in the emitter temperature and an increase in the collector temperature, which reduces the electric power and efficiency of the module. Depressurization of a ceramic-metal assembly operating in an aggressive

среде паров цезия в условиях высоких температур (600-700°С) и неизотермичности, приводит к выходу модуля из строя. Керамические дисганционаторы вследствие неизотермичиости электродов, изготовленных из материалов с разными коэффициентами термического расширения, подвергаются термическим нагрузкам, что приводит либо к их растрескиванию, либо к образованию задиров и вмятин на электродах и изменению конфигурации межэлектродного зазора.environment of cesium vapor at high temperatures (600-700 ° C) and non-isothermal, leads to the failure of the module. Due to the non-isothermal nature of electrodes made of materials with different coefficients of thermal expansion, ceramic dispersants are subjected to thermal stresses, which leads to cracking or the formation of nicks and dents on the electrodes and a change in the configuration of the interelectrode gap.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является термоэмиссионный энергетический модуль преобразования тепла в электричество, в котором тепло от ядерного реактора передается к термоэмиссионным диодам с помошью высокотемпературных тепловых труб, а отводится от коллекторов среднетемпературными тепловыми трубами при отсутствии гидравлического контура циркуляции теплоносителя. Модуль состоит из горячей тепловой трубы, нескольких последовательно соединенных термоэмиссионных диодов, эмиттеры которых установлены вне ядерного реактора на боковой поверхности горячей тепловой трубы через теплоизоляцию, и холодной тепловой трубы, установленной на коллекторах термоэмиссионных диодов также через электроизоляцию. На испарительном участке горячей тепловой размещается ядерное топливо в виде таблеток из диоксида урана с молибденовыми проставками, на конденсационном участке установлено несколько последовательно соединенных термоэмиссионных диодов, на адиабатном участке установлен элемент торцевого отражателя, представляющий собой втулку из оксида бериллия. Горячие тепловые трубы выполнены из молибдена, рабочим телом в них является литий. Термоэмиссионныи диод состоит из эмиттерной и коллекторной трубок, зазор между которыми фиксируется керамическими дистанционаторами. Диод устанавливается на тепловой трубе через изоляцию из оксида алюминия. Герметизация диодов осуществляется с помощью металлокерамических узлов и сильфонного компенсатора 2.Closest to the proposed technical solution is a thermionic energy module for converting heat to electricity, in which heat is transferred from a nuclear reactor to thermionic diodes with the help of high-temperature heat pipes, and is removed from the collectors by medium-temperature heat pipes in the absence of a hydraulic coolant circuit. The module consists of a hot heat pipe, several series-connected thermionic diodes, the emitters of which are installed outside the nuclear reactor on the side surface of the hot heat pipe through insulation, and a cold heat pipe installed on the collectors of thermionic diodes also through electrical insulation. Nuclear fuel in the form of uranium dioxide pellets with molybdenum spacers is placed on the hot thermal evaporation section, several thermionic diodes are connected in series on the condensation section, an end reflector element representing a beryllium oxide sleeve is installed on the adiabatic section. Hot heat pipes are made of molybdenum, the working fluid in them is lithium. Thermionic diode consists of emitter and collector tubes, the gap between which is fixed by ceramic spacers. The diode is mounted on a heat pipe through aluminum oxide insulation. The sealing of the diodes is carried out using cermet units and a bellows expansion joint 2.

Недостатками этой констрз кции яв.11яются наличие электроизоляционных слоев эмиттера и коллектора, что вызывает перепады температур на них и приводит к снижению температуры эмиттера при фиксированной температуре тепловой трубы и повышению температуры ко.11лектора, кроме того, температурные перепады приводят к растрескиванию и отслоению от металла керамики, а так же к растрескиванию межэлектродных дистанционаторов и искажению конфигурации межэлектродного зазора. Высокие тепловые потоки от топливной композиции из плиток оксида урана иThe disadvantages of this construction are the presence of electrical insulating layers of the emitter and collector, which causes temperature differences on them and leads to a decrease in the temperature of the emitter at a fixed temperature of the heat pipe and an increase in temperature of the collector. In addition, temperature differences lead to cracking and delamination from the metal ceramics, as well as cracking interelectrode spacers and distorting the configuration of the interelectrode gap. High heat fluxes from the fuel composition of uranium oxide tiles and

молибденовых листов-теплопроводов также могут привести к растрескиванию керамики и ухудшению тепловых контактов. Все эти недостатки ухудшают параметры термоэмиссионных модулей (вьщеляемую мощность, к.п.д.), а также уменьшают их ресурс.molybdenum sheets, heat conductors can also lead to cracking of ceramics and deterioration of thermal contacts. All these shortcomings worsen the parameters of thermionic modules (absorbed power, efficiency), and also reduce their resource.

Предлагаемая полезная модель решает техническую задачу улучшения параметров термоэмиссионных модулей (повышение выделяемой мощности и к.п.д.) и увеличения их ресурса.The proposed utility model solves the technical problem of improving the parameters of thermionic modules (increasing the allocated power and efficiency) and increasing their resource.

Поставленная техническая задача решается тем, что в термоэмиссионном энергетическом модуле преобразования тепла в электричество, содержащем один или несколько термоэмиссионных диодов, эмиттеры которых совмещены с конденсационной зоной горячей тепловой трубы, испарительный участок которой находится в активной зоне ядерного реактора, коллекторы же каждого термоэмиссионного диода совмещены с охлаждающей холодной тепловой трубой, при этом эмиттеры и коллекторы термоэмиссионного модуля выполнены без корпусной электроизоляции, поверхности высокотемпературной горячей тепловой трубы в зоне конденсации, с которыми совмещены эмиттеры термоэмиссионных диодов, имеют коническую форму (конусность 1/12 - 1/30), при этом толщина стенок тепловой трубы на этом участке превосходит толщину стенок на других з астках тепловой трубы в 2-J4 раза, коллекторы также выполнены в виде конусов, притертых к конусным эмиттерам, эмиттер и коллектор отделены друг от друга двумя втулками-подшипниками, опирающимися на соосные с эмиттерной поверхностью трубчатые эмштерные токовыводы и выполненными из материала токовыводов с электроизоляционным нетеплопроводящим покрытием в местах контакта с подшипником, подшипники закреплены в коллекторе с помощью штифтов, а в качестве межэлектродной изоляции установлены шунты с электросопротивлением, в 10-15 раз превышающим сопротивление нагрузки, выполненные из пакета коаксиальных металлических стаканов, сваренных попарно по торцам между собой и двух сильфонов, модуль крепится к металлоконструкции в низкотемпературной зоне (600-700°С) энергоустановки через изоляторы, термоамиссионные диоды модуля соединены параллельно.The stated technical problem is solved in that in a thermionic energy module for converting heat to electricity, containing one or more thermionic diodes, the emitters of which are aligned with the condensation zone of a hot heat pipe, the evaporation section of which is in the active zone of a nuclear reactor, the collectors of each thermionic diode are aligned with cooling cold heat pipe, while the emitters and collectors of the thermionic emission module are made without case electrical insulation, on top The points of the high-temperature hot heat pipe in the condensation zone, with which emitters of thermionic diodes are combined, have a conical shape (taper 1/12 - 1/30), while the wall thickness of the heat pipe in this section exceeds the wall thickness on other heat pipe splices by 2 -J4 times, the collectors are also made in the form of cones, ground to the conical emitters, the emitter and the collector are separated from each other by two bearing bushings, supported by tubular emshter current outputs coaxial with the emitter surface and made of a series of current leads with an electrically insulating non-conductive coating at the points of contact with the bearing, the bearings are fixed in the collector with pins, and shunts with electrical resistance 10-15 times higher than the load resistance made of a package of coaxial metal glasses welded in pairs at the ends are installed as interelectrode insulation between each other and two bellows, the module is attached to the metal structure in the low-temperature zone (600-700 ° C) of the power plant through insulators, thermoamission module diodes connected in parallel.

Такое выполнение термоэмиссионного модуля из-за наличия нескольких соединенных параллельно термоэмиссионны диодов с двумя эмиттерными токовыводами уменьшает электрические потери в эмиттерах при прохождении черезThis embodiment of the thermionic module, due to the presence of several thermionic diodes connected in parallel with two emitter current leads, reduces the electrical losses in the emitters when passing through

них значительных токов. Каждый диод (или группа диодов) имеет индивидуальную систему охлаждения в виде холодных тепловых труб. Корпусная электроизоляция в этом случае осуществляется за счет злектроизоляции испарительной части горячей тепловой трубы (зазор или покрытие) и крепления модуля через электроизоляторы. Обеспечение малого, стабильного и осесиммегричного зазора между эмиттером и коллектором термоэмиссионного диода осуществляется посредством центрирования коллектора на покрытых электроизоляцией эмиттерных токовыводах, соосных с поверхностями эмиттера и коллектора, с помощью двух вггулок-подшипников. Втулки крепятся к коллектору с помощью штифтов, обеспечивающих раздельное радиальное расширение втулок и коллектора с сохранением соосности. Эмиттер и коллектор имеют коническую форму, коллектор притерт к эмиттеру (прилегание по кромке не менее 90%), что позволяет после сборки термоэмиссиониого модуля получать требуемые межэлектродные зазоры посредством осевого смещения электродов с фиксацией в требуемом положении. Радиальное расширение коллектора на номинальном режиме работы превышает радиальное расширение эмиттера, что учитывается при выставлении межэлектродного зазора. Минимальный зазор получается при беззазорной установке электродов за счет радиальных расширений электродов и составляет на номинальном режиме работы около 0,05 мм. При термовакуумной обработке за счет осевого смещения электродов зазор можно существенно увеличить (до 0,5 мм), что обеспечит более качественную откачку газов, выделяющихся из металлоконструкций при термовакуумной обработке модуля.significant currents. Each diode (or group of diodes) has an individual cooling system in the form of cold heat pipes. In this case, case electrical insulation is carried out by electrically insulating the evaporating part of the hot heat pipe (gap or coating) and attaching the module through electrical insulators. A small, stable and axisymmetric gap between the emitter and the collector of the thermionic diode is ensured by centering the collector on the electrically insulated emitter current leads, coaxial with the surfaces of the emitter and collector, using two bearings. The bushings are attached to the manifold using pins that provide separate radial expansion of the bushings and the manifold while maintaining alignment. The emitter and collector have a conical shape, the collector is rubbed against the emitter (edge fit is at least 90%), which allows after assembly of the thermionic emission module to obtain the required interelectrode gaps by axial displacement of the electrodes with fixation in the required position. The radial expansion of the collector in the nominal operating mode exceeds the radial expansion of the emitter, which is taken into account when setting the interelectrode gap. The minimum gap is obtained with the gapless installation of the electrodes due to the radial expansion of the electrodes and is at the nominal operating mode of about 0.05 mm. During thermal vacuum processing due to the axial displacement of the electrodes, the gap can be significantly increased (up to 0.5 mm), which will provide better pumping of gases released from metal structures during thermal vacuum processing of the module.

Тепловая труба устанавливается в активной зоне реактора с гарантированным зазором, так что тепло передается к тепловой трубе излучением, наружная поверхность испарительной части тепловой трубы может иметь чернящее покрытие. Здесь попутно решается задача высокотемператзфной совместимости материалов активной зоны реактора и горячей тепловой .The heat pipe is installed in the reactor core with a guaranteed gap, so that heat is transferred to the heat pipe by radiation, the outer surface of the evaporation part of the heat pipe may have a blackening coating. Here, along the way, the problem of high temperature compatibility of the materials of the reactor core and hot thermal is being solved.

Все вышесказанное позволяет улучшить параметры термозмиссионного модуля и увеличить его ресурс.All of the above allows us to improve the parameters of the thermal emission module and increase its life.

Предлагаемое техническое решение поясняется схемой, показанной на фиг. 1.The proposed technical solution is illustrated by the circuit shown in FIG. 1.

Модуль представляет собой цельнометалличес1дгю сварную герметичную конструкцию, СОСТОЯЩ5ПО из греющей горячей тепловой 1, имеющей в зоне конденсации теплоносителя утолщение с наружной конусностью (1/12-5-1/30), являющееся при наличии на конусной поверхности эмиссионного покрытияThe module is an all-metal welded sealed construction, CONSTITUTING 5PO from heating hot heat 1, having a thickening with external taper in the condensation zone of the coolant (1 / 12-5-1 / 30), which is in the presence of an emission coating on the conical surface

эмиттером 2, к которой приварены трубчатые токовыводы 3, наружная поверхность которых в зоне, удаленной от эмиттера, покрыта электроизоляционным (оксид алюминия) покрытием 4, к эмиттерным токовыводам приварены цельнометаллические шунты в виде набора коаксиально расположенных и сваренных попарно по торцам пакетов цилиндрических тонкостенных стаканов 5 и сильфонных компенсаторов 6, сильфонные компенсаторы в свою очередь сварены с торцевыми стенками, соединенными с коническим коллектором 7, притертым по поверхности эмиттера и имеющим внутреннее покрытие из материала, обладающего хорощими коллекторными свойствами (никель, хром, платина). К коллектору приварены втулки 8 с установленными в них подщипниками 9 и скрепленными между собой штифтами 10, к торцевым стенкам приварена цилиндрическая обечайка с патрубком 11, образующаяся при этом кольцевая полость изнутри покрыта капиллярно-пористой структурой и представляет собой испарительную камеру теплоотводящей холодной тепловой трубы 12. Эмиттерные токовыводы теплоизолированы от горячей тепловой экранг ми 13.emitter 2, to which tubular current leads 3 are welded, the outer surface of which in the zone remote from the emitter is covered with an insulating (aluminum oxide) coating 4, all-metal shunts are welded to the emitter current leads in the form of a set of cylindrical thin-walled cups coaxially arranged and pairwise welded in pairs at the ends and bellows expansion joints 6, bellows expansion joints, in turn, are welded with end walls connected to a conical collector 7, ground on the surface of the emitter and having an inside ennee coating of a material having properties horoschie collector (nickel, chromium, platinum). Sleeves 8 are welded to the collector with the bearings 9 installed in them and pins 10 fastened to each other, a cylindrical shell with a pipe 11 is welded to the end walls, the ring cavity being formed from the inside is covered with a capillary-porous structure and is an evaporation chamber of a heat-releasing cold heat pipe 12. The emitter current leads are thermally insulated from the hot heat shield 13.

На модуле предусмотрен фланец 14 в низкотемпературной зоне (600-700°С) для крепления через электроизоляцию к металлоконструкции энергоустановки. Поверхности эмиттера, коллектора, токовыводов и подшипников выполняются строго соосными, при осевом смещении горячей тепловой трубы с токовыводами и шунтами относительно остальной конструкции и фиксации с помощью шпилек 15 образуется межэлектродный зазор 16, величина которого может варьироваться и составляет половину произведения конусности на ход сильфона. При сборке межэлектродный зазор отсутствует, а сильфоны зафиксированы шпильками в следуюшем положении левый сильфон сжат на величину хода, а правый - растянут В рабочем состоянии оба сильфона находятся в требуемом, например, нейтральном положении. При термовакуумной обработке, когда требуется максимальный зазор, левый сильфои сжат, а правый растянут, зазор при этом может быть более 0,5 мм. После термовакуумной обработки, заключающейся в разогреве электродов до температур выше рабочих и выдержке при этом с непрерывной откачкой выделяющихся газов, модуль через щтуцер 17 сообщается с цезиевым термостатом-генератором паров цезия.The module has a flange 14 in the low-temperature zone (600-700 ° C) for fastening through electrical insulation to the metal structure of the power plant. The surfaces of the emitter, collector, current leads and bearings are made strictly coaxial, with the axial displacement of the hot heat pipe with current leads and shunts relative to the rest of the structure and fixation with the help of studs 15, an electrode gap 16 is formed, the value of which can vary and amounts to half the taper of the bellows. During assembly, there is no interelectrode gap, and the bellows are fixed with studs in the following position; the left bellows is compressed by the amount of travel and the right one is stretched. In the working state, both bellows are in the required, for example, neutral position. During thermal vacuum processing, when the maximum clearance is required, the left bellows is compressed and the right one is stretched, the gap can be more than 0.5 mm. After thermal vacuum treatment, which consists in heating the electrodes to temperatures higher than the working ones and holding them with continuous evacuation of the evolved gases, the module communicates via a nipple 17 with a cesium thermostat-generator of cesium vapor.

трубы, .испаряет литий, находящийся в фитильной системе тепловой трубы, который перемещается вдоль трубы в зону конденсации - к эмиттерам 2 термоэмиссионного преобразователя, где конденсируется и в жидкой фазе возвращается по фитильной системе в зону испарения под воздействием капиллярных сил. Тепло, вьвделившееся при конденсации, разогревает эмиттер, который за счет термоэмиссии испускает электроны.pipes, evaporates lithium, located in the wick system of the heat pipe, which moves along the pipe to the condensation zone - to the emitters 2 of the thermionic converter, where it condenses and returns in the liquid phase to the evaporation zone through the wick system under the influence of capillary forces. The heat released during condensation heats the emitter, which emits electrons due to thermal emission.

Далее тепло за счет кинетической энергии испускаемых электронов, радиации эмиттера 2 и теплопроводности паров цезия поступает к коллектору 3, охлаждаемому испарением теплоносителя (калия) холодной тепловой трубы 12. Паразитные утечки тепла через токовыводы 3, подшипники 9, а также за счет излучения горячих поверхностей в итоге также отводятся холодной тепловой трубой 12. Электроды диодов через нагрузку замкнуты. Под воздействием термоЭДС и эмиссионного тока на нагрузке выделяется электроэнергия. Часть электрического тока (менее 10%) проходит через шунт 5 и сильфоны 6 на коллектор 7. При этом в элементах шунтов и сильфонахFurther, the heat due to the kinetic energy of the emitted electrons, radiation of the emitter 2 and the thermal conductivity of the cesium vapor enters the collector 3, cooled by the evaporation of the coolant (potassium) of the cold heat pipe 12. Spurious heat leakage through the current leads 3, bearings 9, and also due to the emission of hot surfaces in as a result, they are also diverted by the cold heat pipe 12. The electrodes of the diodes are closed through the load. Under the influence of thermoEMF and emission current, electricity is generated at the load. Part of the electric current (less than 10%) passes through the shunt 5 and the bellows 6 to the collector 7. Moreover, in the elements of the shunts and bellows

вьщеляется джоулево тепло, которое переизлучается как на коллектор и далее передается в испарительную камеру холодной тепловой трубы 12, так и непосредственно излучается с боковой поверхности сильфонов.Joule heat is emitted, which is reradiated both to the collector and then transferred to the evaporation chamber of the cold heat pipe 12, and is directly radiated from the side surface of the bellows.

Предложенная конструкция отличается высокой технологичностью и требует Д.Ш1 изготовления меньших затрат, чем иные конструкции. Изготовление конструкции модуля из одного материала, например, молибдена, позволит увеличить его ресурс.The proposed design is highly manufacturable and requires D.Sh1 manufacturing lower costs than other designs. The manufacture of the module design from one material, for example, molybdenum, will increase its resource.

Источники информации, использованные в описании полезной моделиSources of information used in the description of the utility model

1.D.R. Koenig, W.A. Renken, Е.М. Salmi. Heat Pipe Reactor for Space Applications. AlAA1.D.R. Koenig, W.A. Renken, E.M. Salmi. Heat Pipe Reactor for Space Applications. Alaa

Paper 77-491, 7 pp. W.M. PMllips, M.C. Estabrook, T.M. Hsieh. Proc. 11th Intersociety Energy Conversion Engineering Conference, pp 1483-1493 (769256).Paper 77-491, 7 pp. W.M. PMllips, M.C. Estabrook, T.M. Hsieh. Proc. 11th Intersociety Energy Conversion Engineering Conference, pp 1483-1493 (769256).

2.J.F. Mondt, C. Stapfer, T.M. Hsieh. Nuclear Power Source for Electric Propulsion. AIAA Paper 79-2088. EV. Pawlik and W.M. Phillips. A Nuclear Electric Propulsion Vehicle for Planetary Exploration. AIAA Paper, 76-1041 (прототип).2.J.F. Mondt, C. Stapfer, T.M. Hsieh. Nuclear Power Source for Electric Propulsion. AIAA Paper 79-2088. EV. Pawlik and W.M. Phillips A Nuclear Electric Propulsion Vehicle for Planetary Exploration. AIAA Paper, 76-1041 (prototype).

Claims

Thermionic module containing one or more thermionic diodes (up to 6 pieces), the emitters of which are aligned with the condensation zone of the heat pipe, the evaporation zone of which is located in the active zone of the nuclear reactor, and the collectors are aligned with the cold heat pipe, characterized in that the emitters and collectors are thermionic diodes are made without housing electrical insulation, the surface of the high-temperature heat pipe in the condensation zone, with which the emitters of the diodes are combined, have a conical shape (taper 1/12 - 1/30), the wall thickness of the heat pipe in this section exceeds the wall thickness of the heat pipe in other sections by 2 to 4 times, the collectors are also made in the form of cones, rubbed to the cone emitters, the emitter and the collector are separated from each other by two bearing bushes supported by coaxial with an emitter surface, tubular current leads made of a material of current leads with an electrically insulating coating, bearing bushings in the collector are fastened by pins, and electric shunts are installed as interelectrode insulation electrical resistance, 10 - 15 times higher than the load resistance, made of a package of coaxial metal cups, welded in pairs at the ends between each other, and two bellows, the module assembly is attached to the metal structure through an insulator in the low-temperature zone, the thermionic diodes of the module are connected in parallel.