[发明专利]用于发电的可运输亚临界模块及相关方法

权利要求书

1.一种可运输发电模块(100)，包括：

电力转换单元(201)，包括：

热交换器(208，204，214；

涡轮膨胀机(211)；和

压缩机涡轮(210)；和

装载有各种核燃料(700，502)的亚临界核燃料筒(203)

其中，所述亚临界核燃料筒被构造成具有用于与所述电力转换单元(201)集成并且支撑所述燃料盒的装置，以形成密封的集成亚临界电力模块，所述密集的集成式亚临界电力模块可以以中子的方式联接至一个或多个有类似设计的附加的独立集成式亚临界电力模块，以便将受控量的热能转换成电能和过程热。

2.根据权利要求1所述的可运输发电模块，还包括热传递燃料元件(500)，其中，所述热传递燃料元件通过第一流体(1104)和所述电力转换单元热连接至核燃料，并且其中，所述电力转换单元被构造成执行Brayton动力循环，而不将第一流体与形成和调节核燃料的材料混合。

3.根据权利要求2所述的可移动发电模块，其中，所述电力转换单元被构造成使得所述第一流体不与容纳在储存器(1116)中的第二流体混合，并且使得所述电力转换单元执行底部兰金电力循环，以将被Brayton循环拒绝的热能转换成热和电。

4.根据权利要求1所述的可移动发电模块，其中，所述电力转换单元被密封并集成在所述可运输发电模块的压力边界内。

5.根据权利要求1所述的可运输发电模块，其中，所述可移动发电模块被构造成使得所述亚临界燃料筒不需要内核主动控制机构。

6.根据权利要求1所述的可移动发电模块，其中，所述亚临界电力模块包括用于非侵入式插入仪器和同位素生产设备的端口。

7.根据权利要求1所述的可移动发电模块，还包括电池组(1201)，其中，所述电池组相对于所述可移动发电模块被构造和定位，以用作防辐射罩。

8.根据权利要求1所述的可运输发电模块，还包括用于控制裂变反应的内部控制装置。

9.根据权利要求8所述的可运输发电模块，还包括执行用于控制裂变反应的内部控制装置的远程控制(105)的设备。

10.根据权利要求1所述的可移动发电模块，其中，所述密封集成式亚临界电力模块配置有几何接口(605)，使得当两个或更多个所述密封集成式亚临界电力模块被定位成与另一个通道相邻时，形成在密封集成式亚临界电力模块外部，其具有适于接收用于同位素生产的核控制机构(300)或样品保持器中的一者或两者的形状和构造。

11.根据权利要求10所述的可移动发电模块，其中，所述密封集成式亚临界电力模块装载有足够的可裂变材料，使得当两个或更多个密封集成式临界电力模块被彼此相邻定位时形成临界质量的可裂变材料。

12.根据权利要求11所述的可运输发电模块，还包括水平滑动机构(901)，其被构造成使得所述密封集成式亚临界电力模块能够被主动地或被动地定位在两个或更多个密封集成式亚临界电力模块附近。

13.根据权利要求11所述的可移动发电模块，还包括垂直滑动机构(901)，其构造成使得所述密封集成式亚临界电力模块能够被主动地或被动地定位在两个或更多个密封集成式亚临界电力模块附近。

14.根据权利要求11所述的可移动发电模块，还包括垂直和水平滑动机构(901)，其构造成使所述密封集成式亚临界电力模块能够主动地或被动地定位在两个或更多个密封集成式亚临界电力模块附近。

15.一种核燃料芯筒(203)，其被构造成使用包括形成热交换器的冷却剂通道(507)的不同类型的核燃料进行操作，其中，第一流体(1104)能够流过所述通道而不与所述核燃料混合并且提供第一流体冷却核燃料。

16.根据权利要求15所述的核燃料芯筒，还包括能够从所述芯压力边界(215)的外部接近的仪表通道(508)。

17.根据权利要求15所述的核燃料芯筒，还包括能够从所述芯压力边界(215)的外部接近的通道(508)，其中，所述通道被构造成暴露用于生产同位素的选定材料。