一种具有过滤异物功能的下管座荣誉表彰

2020年7月14日，《一种具有过滤异物功能的下管座》获得第二十一届中国专利奖优秀奖。

实施例一

如图1-8所示。一种具有过滤异物功能的下管座，包括若干轴线互相平行的叶片8和若干轴线互相平行的筋条组件9，所述筋条组件9的轴线与叶片8的轴线互相垂直；筋条组件9由两根对称的上筋条91和下筋条92构成，上筋条91和下筋条92相对的面各自开有与叶片8数量对应的卡槽20；所述叶片8包括若干凸起方向一致的凸起件14，相邻两凸起件14之间由直段16连接，直段16上端面和下端面均开有凹槽15，所述凹槽15的开口方向与凸起件14的凸起方向互相垂直；上筋条91位于叶片8上方，其上筋条91的卡槽和叶片8上端面的凹槽采用口对口咬合方式卡接在一起，下筋条92位于叶片8下方，其下筋条92的卡槽和叶片8下端面的凹槽采用口对口咬合方式卡接在一起。

所述上筋条91的端面宽度沿卡槽20的开口方向由小到大再到小。所述凸起件的横切面呈弧面形。凸起件14包括平面件和设置在平面件一面的凸起。凸起一般优先使用球面形的凸起。直段16与凸起件14之间采用平滑过渡17进行连接。还包括框体10，筋条组件的两端和叶片的两端均镶嵌在框体10上。所述框体10还连接有支腿11。还包括支承座12，所述支承座12设置在框体内，且支承座12的轴线与框体10上表面垂直。还包括支承座12，所述支承座12设置在镶嵌在两相邻叶片之间或\和相邻两筋条组件之间，且支承座12的轴线与框体10上表面垂直。还包括支承座12，所述支承座12镶嵌在筋条组件上，且支承座12的轴线与框体10上表面垂直。支承座12的位置设置，是以仪表管5和导向管作为参考标准，从理论上来说，支承座是可以设置在框体内的任意位置。从结构强度上来说优先考虑安装在筋条组件上，因此要求支承座12优先镶嵌在筋条组件上。

如附图1所示的反应堆燃料组件1，包括依次由上而下设置的上管座2、格架3、下管座7，反应堆运行时冷却剂由下管座7流入，由上管座2流出。燃料棒4、仪表管5、导向管6均设置在格架3内。

如附图2、附图3所示的下管座7包括由叶片8和筋条组件9构成的组合体，组合体镶嵌在框体10上、支腿11用于支撑整个下管座结构，支承座12镶嵌在组合体中用以连接仪表管5和导向管。叶片8以一定间距整齐并较为密集的排列在一起，叶片8左右两边对称排列；上筋条91和下筋条92以均匀的间距分别从叶片的上下两个方向夹持住叶片8，筋条组件9的排列位置对应导向管6的位置，筋条组件9位于导向管6的下方；叶片8与筋条组件9排列好以后，在对应仪表管5和导向管6的位置切孔，在孔内并安装支承座12，即将支承座12镶嵌在组合体内，将叶片8与筋条组件9嵌入框体10中，框体10由支腿11支撑，框体10与支腿11可以是组合，也可以本身就是一体；将以上整个结构完全结合为一个整体，即成为下管座7。

具体的来说，如附图4-8所示，叶片8由16个凸起件14组成，凸起件14的凸起高度足以封闭流道13，两个凸起件14之间由直段16连接，直段16在上下两边分别开有一个凹槽15用于筋条组件9的装卡，直段16与凸起件14之间用平滑过渡17连接；上筋条91和下筋条92各自包含与叶片8数量对应的卡槽20，装卡以后，上筋条91和下筋条92的高度足以封闭流道13，上筋条91和下筋条92各处均采用圆弧光滑过渡。

该实施例中，叶片是由多个弧面凸起件组成，刚度与强度较好，筋条组件贯通了整个叶片，进一步提高了下管座的结构强度，并且单个封闭的流道相对于开放的流道来说提高了下管座的过滤能力，降低了冷却剂压降，叶片与上筋条的几何形状也采用有利于降低冷却剂压降的形式，综合以上因素，该下管座在结构强度、过滤能力、冷却剂压降三方面均具有优良的性能。

具体的说明以下结构的功能作用为：凸起件之间平滑过渡，有利于降低冷却剂压降。上筋条91和下筋条92的几何形状，有利于降低冷却剂压降。叶片8与筋条组件9构成封闭的流道13，有利于降低冷却剂压降和提高过滤能力。筋条组件9贯通叶片8，有利于提高结构的强度。

《一种具有过滤异物功能的下管座》中叶片是由多个弧面突起单元组成（见附图9），背景技术中叶片的弧面横向贯穿整条叶片（见附图10），如图9和图10所示，图中↓表示图中叶片的受力方向，在图示压力方向下，由于该发明中的叶片8在两个弧面突起之间是与压力方向一致的平面连接，而背景技术中叶片22在所示压力方向下更类似一种弹簧，因此在下管座受力时，该发明的叶片8具有比背景技术的叶片22强数倍的刚度与强度。此外，该发明中，上筋条91和下筋条92上下贯通，如图11和图12所示，其上筋条的抗弯（剪）截面A911面积是背景技术中上筋条的筋条抗弯（剪）截面C291和下筋条的筋条抗弯（剪）截面D191面积的3倍，该发明中的下筋条92的抗弯（剪）截面B921和上筋条的抗弯（剪）截面A911的面积相等，见附图11和12。经过计算，该发明的上筋条的抗弯（剪）截面A911的抗弯截面系数（抗弯曲能力）和抗剪截面系数（抗剪切能力）分别是背景技术中上筋条的筋条抗弯（剪）截面C291的1.2倍和3倍。因此，综合叶片和筋条的机械性能，在同样整体尺寸下，该发明的机械性能将优于背景技术20% 以上，而以此为基础，该发明将有足够机械性能上的余量调整叶片与筋条的尺寸与形状，增加流通面积，增加异物通过难度，实现下管座在结构强度、冷却剂压降、过滤能力三方面性能上的良好平衡。

图13所示，在背景技术中，采用如图10所示的叶片22，该叶片22的弧面横向贯穿整条叶片。然后采用两个截面形状为圆形的柱体，分别压制住叶片22的上下两端。因此这种方法和结构其稳定性差，相比于该发明，可明显判定出该发明具有显著的进步和突出的区别技术特征。

实施例2

该实施例与实施例1的区别在于：凸起件14包括平面件和设置在平面件一面的凸起。凸起一般优先使用凸起面为流线型的凸起。

实施例3

该实施例与实施例1的区别在于：凸起件14包括平面件和设置在平面件一面的凸起。凸起一般优先使用凸起面为m形的凸起。

实施例4

该实施例与实施例1的区别在于：凸起件14包括平面件和设置在平面件一面的凸起。凸起一般优先使用凸起面为C形的凸起。

1.一种具有过滤异物功能的下管座，其特征在于：包括若干叶片（8），所述叶片（8）包括若干凸起方向一致的凸起件（14），相邻两凸起件（14）之间由直段（16）连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有过滤异物功能的下管座，其特征在于：还包括若干与叶片（8）卡接的筋条组件（9），所述筋条组件（9）与叶片（8）纵横交错设置构成网格结构。

3.根据权利要求2所述的一种具有过滤异物功能的下管座，其特征在于：筋条组件（9）由两根对称的上筋条（91）和下筋条（92）构成，上筋条（91）和下筋条（92）相对的面各自开有与叶片（8）数量对应的卡槽（20）；直段（16）上端面和下端面均开有凹槽（15），所述凹槽（15）的开口方向与凸起件（14）的凸起方向互相垂直；上筋条（91）位于叶片（8）上方，其上筋条（91）的卡槽和直段（16）上端面的凹槽卡接在一起，下筋条（92）位于叶片（8）下方，其下筋条（92）的卡槽和直段（16）下端面的凹槽卡接在一起。

4.根据权利要求3所述的一种具有过滤异物功能的下管座，其特征在于：所述上筋条（91）的端面宽度沿卡槽（20）的开口方向由小到大再到小。

5.根据权利要求3所述的一种具有过滤异物功能的下管座，其特征在于：所述凸起件（14）的横切面呈弧面形。

6.根据权利要求3所述的一种具有过滤异物功能的下管座，其特征在于：直段（16）与凸起件（14）之间采用平滑过渡（17）进行连接。

7.根据权利要求3所述的一种具有过滤异物功能的下管座，其特征在于：还包括框体（10），筋条组件（9）的两端和叶片的两端均镶嵌在框体（10）上；所述框体（10）还连接有支腿（11）。

8.根据权利要求7所述的一种具有过滤异物功能的下管座，其特征在于：还包括支承座（12），所述支承座（12）设置在框体（10）内，且支承座（12）的轴线与框体（10）上表面垂直。

9.根据权利要求7所述的一种具有过滤异物功能的下管座，其特征在于：还包括支承座（12），所述支承座（12）镶嵌在两相邻叶片之间或\和相邻两筋条组件之间，且支承座（12）的轴线与框体（10）上表面垂直。

10.根据权利要求7所述的一种具有过滤异物功能的下管座，其特征在于：还包括支承座（12），所述支承座（12）镶嵌在筋条组件（9）上，且支承座（12）的轴线与框体（10）上表面垂直。

《一种具有过滤异物功能的下管座》属于反应堆燃料组件下管座的一种，具体是指一种具有过滤异物功能的下管座。

图1为反应堆燃料组件的结构示意图。

图2为下管座轴侧图。

图3叶片与筋条组件的组合示意图。

图4为叶片的结构示意图。

图5为叶片的截面示意图。

图6为上筋条的结构示意图。

图7为上筋条的端面示意图。

图8为下管座的剖视图。

图9为叶片的结构和受力示意图。

图10为2013年之前的技术的叶片结构和受力示意图。

图11为筋条组件的截面示意图。

图12为2013年之前的技术的筋条组件的截面示意图

图13为2013年之前的技术中筋条组件和叶片的位置关系示意图。

图中的标号分别表示为： 1、反应堆燃料组件；2、包括上管座；3、格架；4、燃料棒；5、仪表管；6、导向管；7、下管座；8、叶片；9、筋条组件；91、上筋条；92、下筋条；10、框体；11、支腿；12、支承座；13、流道；14、凸起件；15、凹槽；16、直段；17、平滑过渡； 20卡槽。

图1中的↑表示冷却剂的流向方向。图9和图10中的↓表示叶片的受力方向。

一种具有过滤异物功能的下管座专利目的

《一种具有过滤异物功能的下管座》的目的是提供一种适合于反应堆燃料组件的下管座，使该下管座在结构强度、过滤能力、冷却剂压降三方面的性能可以做到良好的平衡并且在结构强度和冷却剂压降方面的性能可以进一步提升，从而提高燃料组件的整体性能，即提供一种具有过滤异物功能的下管座。

一种具有过滤异物功能的下管座技术方案

《一种具有过滤异物功能的下管座》的实现方案如下：一种具有过滤异物功能的下管座，包括若干叶片，所述叶片包括若干凸起方向一致的凸起件，相邻两凸起件之间由直段连接。凸起件包括平面件和设置在平面件一面的凸起。凸起一般优先使用凸起面为流线型的凸起，例如球面形的凸起。凸起件之间的直线段可以保证其受力方向能平行的经过该直线段，以减少其过滤结构中叶片的受力，同时采用流线型的凸起，也可进一步的分散其来自上方垂直方向的或下方垂直方向的受力。

还包括若干与叶片卡接的筋条组件，所述筋条组件与叶片纵横交错设置构成网格结构。筋条组件用于固定叶片，采用卡接方式，可辅助叶片并固定叶片，使其不进行变形和偏移。

筋条组件由两根对称的上筋条和下筋条构成，上筋条和下筋条相对的面各自开有与叶片数量对应的卡槽；直段上端面和下端面均开有凹槽，所述凹槽的开口方向与凸起件的凸起方向互相垂直；上筋条位于叶片上方，其上筋条的卡槽和直段上端面的凹槽卡接在一起，下筋条位于叶片下方，其下筋条的卡槽和直段下端面的凹槽卡接在一起。该发明将上筋条和下筋条延伸至叶片之间的区域，并形成贯通上下的结构，进一步的保证其强度，同时还能与叶片形成过滤异物的流道。

所述上筋条的端面宽度沿卡槽的开口方向由小到大再到小。所述凸起件的横切面呈弧面形。直段与凸起件之间采用平滑过渡进行连接。还包括框体，筋条组件的两端和叶片的两端均镶嵌在框体上。所述框体还连接有支腿。还包括支承座，所述支承座设置在框体内，且支承座的轴线与框体上表面垂直。还包括支承座，所述支承座镶嵌在两相邻叶片之间或\和相邻两筋条组件之间，且支承座的轴线与框体上表面垂直。

还包括支承座，所述支承座镶嵌在筋条组件上，且支承座的轴线与框体上表面垂直。支承座的位置设置，是以仪表管和导向管作为参考标准，从理论上来说，支承座是可以设置在框体内的任意位置。从结构强度上来说优先考虑安装在筋条组件上，因此要求支承座优先镶嵌在筋条组件上。

所述筋条组件的轴线与叶片的轴线互相垂直构成网格，上筋条和下筋条分别从叶片的上方和下方夹持住叶片，为了节约空间，其中叶片的直段上端面和下端面均开有凹槽，这样上筋条的卡槽和下筋条的卡槽可以分别从两个方向咬合凹槽，使得上筋条和下筋条镶嵌在叶片中，节约空间，同时采用上述咬合镶嵌的方式可使得叶片在纵向和横向方向相对于上筋条和下筋条不得移动，以形成十字形的扣件，增强了固定功能。

基于上述结构，《一种具有过滤异物功能的下管座》针对2013年之前的技术在结构强度、过滤能力、冷却剂压降三方面存在的问题，提供了一种性能更好的下管座，其采用由多个弧面凸起件组成的叶片，将叶片以一定间距整齐和对称的排列在一起，两个相邻叶片上的两个平行的凸起件之间形成可以过滤异物的流道；而使用两根结构相同对称设置的上筋条和下筋条分别从叶片的上下两个方向、并在叶片相邻凸起件间的空隙处夹持住叶片，将两个相邻叶片间的流道进一步分割为单个完全封闭的流道，可增强过滤功能并能降低冷却剂压降；为了增加结构强度，支承座嵌入在由叶片和筋条组件组成的组合体中，为燃料组件的导向管与仪表管提供安装结构；上述组合体由框体固定，即筋条组件的两端和叶片的两端均镶嵌在框体上，上述整个结构由支腿支撑；将以上整个结构完全结合为一个整体，即成为下管座。

一种具有过滤异物功能的下管座改善效果

《一种具有过滤异物功能的下管座》中，叶片是由多个弧面凸起件组成，刚度与强度较好，筋条贯通了整个叶片，进一步提高了下管座的结构强度，并且单个封闭的流道相对于开放的流道来说提高了下管座的过滤能力，降低了冷却剂压降，叶片与筋条的几何形状也采用有利于降低冷却剂压降的形式，综合以上因素，该下管座在结构强度、过滤能力、冷却剂压降三方面均具有优良的性能。

下管座是反应堆燃料组件的下部结构件，为燃料组件提供支承、定位和分配冷却剂流量的功能，此外，由于反应堆运行时，冷却剂以很快的速度流经燃料组件，冷却剂中可能含有的异物会对燃料棒造成损伤，导致燃料棒发生破损的风险，为了限制这一风险，下管座需要具有过滤异物的功能，以避免异物流入燃料组件中。

2013年之前的下管座，其过滤部分结构的刚度和强度有限，对下管座的结构强度和刚度带来负面影响，在严格的载荷条件下，容易导致下管座变形过大，甚至产生坍塌。

一种具有瞬冷冻功能的冰箱及控制方法专利目的

《一种具有瞬冷冻功能的冰箱及控制方法》的一个目的是提出一种能够在变温室中实现局部瞬冷冻的具有瞬冷冻功能的冰箱；再一个目的是提出一种能够在变温室中实现局部瞬冷冻的冰箱控制方法。

一种具有瞬冷冻功能的冰箱及控制方法技术方案

一方面，《一种具有瞬冷冻功能的冰箱及控制方法》采用以下技术方案：

一种具有瞬冷冻功能的冰箱，包括控制器、变温室、开设于所述变温室后壁上的出风口以及置于所述变温室内的抽屉，所述变温室内具有瞬冷冻区，所述变温室的风道内设置有用于将冷气经所述出风口吹入所述变温室内的风机，通过控制器控制所述风机在所述出风口处的风量以对所述瞬冷冻区进行瞬冷冻。

优选的，所述瞬冷冻区的上方设置有与所述控制器连接的温度探测器，所述控制器根据所述温度探测器探测的温度判断是否控制所述风机对所述瞬冷冻区进行瞬冷冻。

优选的，所述风机为一个变频风机，所述控制器根据所述温度探测器探测的温度控制所述变频风机在普通制冷模式和瞬冷冻模式之间切换。

优选的，所述变温室的风道内设置有一拖二电动风门，其中，第一风门用于普通制冷模式，第二风门用于瞬冷冻模式，所述控制器根据所述温度探测器探测的温度控制第一风门和/或第二风门开闭。

优选的，所述温度探测器为红外线温度探测器。

优选的，所述瞬冷冻区位于所述抽屉内，且所述瞬冷冻区设置有铝制瞬冷冻盘。

优选的，所述冰箱的控制面板上具有瞬冷冻功能按钮。

另一方面，《一种具有瞬冷冻功能的冰箱及控制方法》采用以下技术方案：

一种冰箱控制方法，应用上述的冰箱，所述控制方法为，当选择了瞬冷冻功能时，所述控制器将所述变温室的设定温度调整至第一预设温度，并控制所述风机按照瞬冷冻模式向所述瞬冷冻区吹风。

优选的，所述瞬冷冻区的上方设置有与所述控制器连接的温度探测器，所述风机为一个变频风机，当选择了瞬冷冻功能时，所述控制器将所述变温室的设定温度调整至第一预设温度，并控制所述变频风机在瞬冷冻模式和普通制冷模式之间切换；

所述温度探测器探测瞬冷冻区内物品的表面温度，当所述表面温度等于或低于第二预设温度时，所述控制器控制所述变频风机切换至普通制冷模式进行吹风；

当所述表面温度高于第二预设温度时，所述控制器控制所述变频风机切换至瞬冷冻模式进行吹风。

优选的，所述瞬冷冻区的上方设置有与所述控制器连接的温度探测器，所述变温室内设置有用于检测变温室内温度的温度传感器，所述变温室的风道内设置有一拖二电动风门，其中，第一风门用于普通制冷模式，第二风门用于瞬冷冻模式，当选择了瞬冷冻功能时，所述控制器将所述变温室的设定温度调整至第一预设温度，并分别根据所述温度探测器和所述温度传感器的温度控制所述第一风门和所述第二风门的开闭；

所述温度探测器探测瞬冷冻区内物品的表面温度，当所述表面温度高于第二预设温度时，所述控制器控制所述第二风门开启，当所述表面温度等于或低于第二预设温度时，所述控制器控制所述第二风门关闭；

所述温度传感器检测变温室内温度，当所述变温室内温度高于第一预设温度时，所述控制器控制所述第一风门开启，当所述变温室内温度等于或低于第一预设温度时，所述控制器控制所述第一风门关闭。

一种具有瞬冷冻功能的冰箱及控制方法有益效果

《一种具有瞬冷冻功能的冰箱及控制方法》提供了一种具有瞬冷冻功能的冰箱及控制方法，在冰箱的变温室内设置瞬冷冻区，当需要进行瞬冷冻时，控制器控制提高风机在出风口处的风量，从而加快瞬冷冻区内物品表面的冷却速度，实现瞬冷冻，使得食品的表面结晶，而其内部仍然维持在0°左右，防止营养的流失，同时，由于瞬冷冻区设置在变温室内，变温室内温度比冷冻室内温度高，且食品表面的结晶层能够对其内部形成保温，因此能够保证食品长期处于瞬冷冻区内也不会完全冻结。