[实用新型]热管动力装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种动力装置，是一种利用热管自身特性进行热量的传输与转化的动力装置。

背景技术：

目前，虽然有利用热管自身特性进行热量的传输与转化的动力装置，但是这些装置效率低、能量损失大。例如：中国专利公开的一种“热管式发电机”，其申请号为200620134555.6，公开日为2007年11月28日；美国专利第4186559号公开的一种利用热管内部蒸汽发电的技术等，这些利用热管发电装置的结构存在导热及发电效果均不佳的问题。有的虽然能使热管内部维持真空的良好导热结构，并形成内、外部的磁铁转子及发电线圈配合产生发电的功能，但其仍存在着一定的不足，如：“热管式发电机”的吸热率和散热率不是很好；蒸汽在传输过程中存在一定的能量损失；蒸汽与扇叶(或磁铁转子)之间的能量转化率低；发电线圈的发电效率不佳和功能存在局限性等。

发明内容：

本实用新型的目的在于克服现有相关技术中存在的不足，提供一种能充分开发和利用热管的内在特性，以使其对热能的传输率与转化率有效提高，实现热能转化的热管动力装置。

本实用新型的目的可以通过下述的技术措施来实现：

热管动力装置，由热管和动力输出系统构成。热管是由热管的蒸发段、绝热段和冷凝段组成的亚葫芦型的密闭管，亚葫芦型热管的下部为蒸发段，亚葫芦型热管的上部为冷凝段，亚葫芦型热管的中部为绝热段。亚葫芦型热管下部的内腔为蒸发腔，亚葫芦型热管上部的内腔为冷凝腔，绝热段的上部为亚葫芦型热管的喉部，由蒸发腔到喉部的亚葫芦型热管的内腔为横截面积逐渐减小的渐缩型管腔，由喉部到冷凝腔的亚葫芦型热管的内腔为横截面积逐渐增大的突放型管腔。在蒸发腔腔体的外管壁内设置有吸液芯，外管壁和吸液芯上设置有热管吸热鳍片，在冷凝腔腔体的外管壁内设置有吸液芯，外管壁和吸液芯上设置有热管散热鳍片。在冷凝腔的突放型管腔内安装有水平设置的涡轮叶片，涡轮叶片的涡轮轴通过磁流体密封装置安装在冷凝腔上部的管壁上，涡轮轴的轴心线与喉部管腔的中心线重合，涡轮轴的上部与动力输出系统的动力输入端相连。

本实用新型的目的还可以通过下述的技术措施来实现：

本实用新型的热管的管壁由内管壁和外管壁组成，在内管壁和外管壁之间的内腔填充有吸液芯，设置在蒸发腔腔体的外管壁内的吸液芯和设置在冷凝腔腔体的外管壁内的吸液芯均为体积、表面积和渗透率均较大以及毛细孔有效半径较小的轴向截面呈弯月型的吸液芯。

本实用新型在绝热段的外管壁的外部设置有真空绝热腔。

本实用新型的动力输出系统为发电装置或者是输出动力的动力输出装置。

本实用新型在冷凝腔内设置有一个倒喇叭形的环行聚集圈，环行聚集圈的最小直径大于或者是等于喉部的最小直径。

本实用新型设置在绝热段的内管壁和设置在冷凝段下部的突放型管腔的内管壁均为一层薄且光滑的紧贴置于吸液芯的内管壁。

本实用新型与现有相关技术相比具有以下的优点：

首先，与由中国专利公开的实用新型专利“热管式发电机”(申请(专利)号为200620134555.6)相比，具有以下优点：

1、本实用新型在蒸发段和冷凝段分别设置有热管吸热鳍片和热管散热鳍片，因而提高了蒸发段对热源热量的吸收率和冷凝段对冷凝腔内放出潜热蒸汽的散热率。而“热管式发电机”则在这方面存在着不足。

2、本实用新型设置在蒸发腔腔体的外管壁内的吸液芯和设置在冷凝腔腔体的外管壁内的吸液芯均为体积、表面积和渗透率均较大以及毛细孔有效半径较小的轴向截面呈弯月型的吸液芯。这样，有效的提高了装置的毛细极限(即工质循环过程中的驱动力)，同时创新设计的冷凝段吸液芯也增大了冷凝腔对蒸汽和液态工质的散热率。而“热管式发电机”则在这方面也存在着不足。

3、本实用新型在绝热段的外管壁的外部设置有真空绝热腔。这样，有效的降低了蒸汽在传输过程中的能量损失，而“热管式发电机”热管传输段的设计则不能有效的降低蒸汽在传输过程中的能量损失。

4、本实用新型的热管为亚葫芦型的密闭管。这样，绝热段的渐缩型管腔可以有效的聚集蒸汽的能量，而后通过喉部并最有效的、最大化的冲击涡轮叶片，以使涡轮叶片和与其相连的涡轮轴高速转动，产生可观的扭矩。而“热管式发电机”的热管传输段呈圆柱管型设计，因此也就不具备聚集蒸汽能量的作用；同时由于其固定于热管1内部的座体21、枢设部22、扇叶2、轴心23、陶瓷轴承24和磁铁转子3对轴向流动的蒸汽具有局部阻碍的作用，气流运动的不规则会形成涡流，并产生强烈的摩擦，导致蒸汽与扇叶2(或磁铁转子3)之间的能量转化率不佳。