[实用新型]液态金属电磁泵

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种液态金属电磁泵。该电磁泵采用导磁、绝缘的泵芯结构，既提高了泵芯磁感应强度，又使得驱动电流的驱动效率大大提高，可广泛应用于液态金属电子设备散热领域。

背景技术

在流动换热领域，液态金属传热系统由于其使用的液态金属介质优秀的物理性质，其换热能力远高于其他单相流体换热系统。电磁泵作为液态金属传热系统的唯一驱动设备，其性能好坏直接影响整个系统的性能。

目前市面上的成熟的液态金属电磁泵产品多为电感式电磁泵，其流量大、体积大，主要用于在化工、印刷行业中输送一些有毒的重金属，核动力装置中输送作为载热体的液态金属，也用于铸造生产中输送熔融的有色金属。

为防止电磁泵漏液，从而引发漏电现象，传统的液态金属电磁泵一般是在绝缘的密封管道外置一对永磁铁或电磁铁，管道具有一定的厚度，无形中会增加两永磁铁或电磁铁之间的距离，使得两磁铁之间的液态金属的磁感应强度降低，影响液态金属的流速。

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种液态金属电磁泵，此种电磁泵可以缩小永磁铁或电磁铁之间的间距，增大磁感应强度，从而增强电磁泵的驱动力即加大液态金属的流速。

发明内容

因此，为了实现上述目的，

本实用新型涉及一种液态金属电磁泵，其体积小，扬程大，使用安全，寿命长。

本实用新型的技术方案如下：

一种液态金属电磁泵，其特征在于，如图1和图2所示，其由液体流道1、管壁2、导磁管壁3、电极4、永磁铁5、屏蔽环6、外壳7和液态金属组成；

所述液体流道1的入口和出口为圆形截面，中间作用区域为长方形截面，不同形状的流道间圆滑过渡；

所述液体流道1由管壁2和导磁管壁3焊接而成，流道内壁镀绝缘镀层。

所述管壁2为非导磁金属材料，构成了管道主体。

所述导磁管壁3为高导磁金属材料，其作为部分管壁与永磁铁安装位置相接。

所述永磁铁5为一对长方体形状的永磁铁，安装在泵芯流道的两端面，在该区域形成近似平行的强磁场。

所述泵芯流道1-1为位置处于所述两永磁铁5之间的液体流道

所述电极4为一对，安装在长方形流道两侧壁，可为流道中的液态金属提供电流，根据电磁感应原理，通电后的液态金属在所述永磁铁5形成的强磁场中产生驱动力，从而沿流道流动。

所述屏蔽环6为高导磁材料，安装在永磁铁外，将永磁铁产生的磁场对外屏蔽，避免强磁场对外部系统的干扰。

液态金属电磁泵的驱动力大小与驱动电流的大小成正比，与磁感应强度的大小成正比，与作用区域流道的高度成反比。在永磁铁形状和磁通量不变的情况下，两磁铁之间的间距越小，磁感应强度越大。为了得到更大的驱动力，所述液体流道1在永磁铁5和电极4所在位置宽度变大，高度变小，成为扁平状，从而使该处留到高度更小，受安培力作用的导电流体的长度更长。导磁管壁3的设计，使得永磁铁相应位置的流道管壁成为永磁铁的一部分，减小了两永磁铁之间的理论间距，增加了磁感应强度，从而提高电磁泵的性能。

所述液态金属为常温下呈液态的金属，其导电性好，故可以在电极4通电后产生电流，进而受永磁铁强磁场的作用产生驱动力。

所述液态金属为金属镓、镓基二元合金、镓基多元合金、铟基合金或铋基合金。

所述镓基二元合金为镓铟合金、镓铅合金或镓汞合金。

所述镓基多元合金为镓铟锡合金或镓铟锡锌合金。

所述铟基合金为铟铋锡合金。

使用时，将导电性好的液态金属流体灌满电磁泵，在两个电极上通以恒定电流，则电流通过泵芯内液态金属，通电液态金属在永磁铁对产生的平行磁场中产生安培力，流道中的液态金属被驱动，电磁泵开始工作。

本实用新型所述的一种液态金属电磁泵具有如下优点：

(1)本实用新型的液态金属电磁泵，永磁铁对安装位置的相应管壁为导磁材料，使得永磁铁对之间的理论间距变小，磁感应强度增大，从而使泵的驱动力更大。

(2)本实用新型的液态金属电磁泵，液体流道的内壁电镀绝缘层，从而控制驱动电流向管壁的扩散，提高了驱动效率。

(3)磁场区域的液态金属流道采用宽度较大高度小的扁平流道，使得通电液态金属长度更长，驱动力更大。。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为实施例中一种液态金属电磁泵俯视结构示意图。