[实用新型]热管循环动力机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种动力机，是一种利用热管自身特性进行热量传输与转化的循环动力机。

背景技术

热管是1963年美国LosAlamos国家实验室的G.M.Grover实用新型的一种传热元件，它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质，依靠自身内部工质的相变来实现传热的传热元件。其导热能力超过任何已知金属的导热能力，与银、铜、铝等金属相比，单位重量的热管可多传递几个数量级的热量，传热本领高出几千倍，甚至上万倍，素有热超导之称。由于热管具有极高的传热效率，内热阻极小，当量导热系数极高，灵活多变的结构形式及型体尺寸和输入输出的热流密度可以变化等特点而被广泛应用在宇航、军工、煤矿、化工、电力、电子、机械及医疗等行业。

目前，虽然有利用热管自身特性进行热能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、功能存在局限性等。如：中国专利公开的一种“热管式发电机”、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。

实用新型内容

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循环动力机。它可以在新能源发电、节能减排以及机械传动等方面做出实际的贡献，并推动循环经济的可持续发展和低碳经济、绿色经济的长足发展。

本实用新型的目的可以通过下述的技术措施来实现：

热管循环动力机，由热管和涡轮发电系统构成。

热管的本体由管壁、吸液芯和工质构成；热管的腔体由蒸发腔、冷凝腔、渐缩型管腔、真空绝热腔和喷口构成。在热管的管壁的内表面设置有吸液芯，热管下部的内腔为蒸发腔，蒸发腔内填充有工质，由蒸发腔到喷口的内腔为横截面积逐渐减小的渐缩型管腔，渐缩型管腔的上部设置有一个呈喇叭形的喷口，渐缩型管腔与喷口平滑过渡连接，喷口水平截面的最小直径大于或者是等于渐缩型管腔水平截面的最小直径，渐缩型管腔和喷口的外部设置有真空绝热腔，喷口上部的内腔和真空绝热腔外部的内腔为冷凝腔。

涡轮发电系统由多级叶片、支撑机构、轴承、转轴、磁流体密封装置和动力输出系统构成，在喷口内水平设置有多级叶片，多级叶片与转轴的一端相连接，转轴的另一端穿过轴承和磁流体密封装置与设置在冷凝腔上部的动力输出系统相连接，磁流体密封装置设置在冷凝腔上部的管壁上，转轴的轴心线与喷口的中心线重合。

本实用新型的目的还可以通过下述的技术措施来实现：

本实用新型在蒸发腔腔体的管壁和吸液芯上设置有热管吸热鳍片，在冷凝腔腔体的管壁和吸液芯上设置有热管散热鳍片。

本实用新型在真空绝热腔和管壁之间水平设置有支撑机构。

本实用新型设置在管壁的内表面的吸液芯为体积、表面积和渗透率均较大以及毛细孔有效半径小的吸液芯。

本实用新型设置在蒸发腔的管壁内表面的吸液芯和设置在冷凝腔上部的管壁内表面的吸液芯的轴向垂直截面均大于其他部位的吸液芯的轴向垂直截面，可设置成轴向垂直截面呈弯月型的吸液芯。

本实用新型在喷口上部的冷凝腔内水平设置有支撑机构，支撑机构的中部设置有与转轴相匹配的轴承。

本实用新型的涡轮发电系统的多级叶片的直径小于其所在平面与喷口相交处截面官腔的直径。

本实用新型的动力输出系统可以是发电装置，也可以是输出动力的动力输出装置。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是热管循环动力机的结构示意图。

图2是热管循环动力机的另一结构示意图。

图3是热管循环动力机喷口和多级叶片的另一结构示意图。

具体实施方式