[发明专利]一种透平动力机械驱动的热管系统

说明书

本发明公开了一种透平动力机械驱动的热管系统，涉及热管换热技术领域，包括：通过装有相变循环工质的管道连接成循环回路的热源换热装置、冷源换热装置和透平动力机械，透平动力机械设置在热源换热装置与冷源换热装置之间，该热管系统可以解决现有热管传热效率低的问题。

技术领域

本发明涉及热管换热技术领域，具体涉及一种透平动力机械驱动的热管系统。

背景技术

典型的热管由管壳、吸液芯和端盖组成，将管内抽成负压后，充以适量的工作液体使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。热管的一端为蒸发段，另一端为冷凝段，当热管的一端受热，冷媒蒸发汽化，气态冷媒在微小的压差下流向另一端放出热量，重新凝结成液体，液体靠毛细力(或重力)作用流回蒸发段。如此循环过程中，热量由热管的蒸发端传递到冷凝端，实现了蒸发端的制冷需求。参照图1，普通热管工作介质循环的驱动力是热管工作介质蒸发形成的压差和吸液芯的毛细力，因此，热管工作介质循环的驱动力较小，当毛细力不足时，蒸发段的吸液芯会发生干涸使得蒸发端的制冷量受限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种透平动力机械驱动的热管系统，以解决现有热管传热效率低的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种透平动力机械驱动的热管系统，包括：通过装有相变循环工质的管道连接成循环回路的热源换热装置、冷源换热装置和透平动力机械，透平动力机械设置在热源换热装置与冷源换热装置之间。

该热管系统由透平动力机械、冷源换热装置、热源换热装置和管道组成封闭循环回路，循环回路内充以相变循环工质。透平动力机械作为驱动装置驱动相变循环工质在回路中循环流动，从而实现热量从热源向冷源的高效传递。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，热源换热装置为蒸发器。

蒸发器的类型和数量不做具体限制，可根据实际需要进行设定，蒸发器用于使相变循环工质从液态吸热发生相变成为气态。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，冷源换热装置为冷凝器。

冷凝器的类型和数量不做具体限制，可根据实际需要进行设定，冷凝器用于使相变循环工质从气态放热发生相变成为液态。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，透平动力机械为泵，泵的入口端与冷源换热装置的出口端连通，泵的出口端与热源换热装置的入口端连通。

相变循环工质在冷源换热装置处释放热量冷凝，由气态变为液态，通过泵推动循环流动至热源换热装置处，在热源换热装置处吸收热量，相变循环工质由液态变为气态，如此循环，实现热量由热源向冷源高效传递。

在另一种方案中，透平动力机械为风机，风机的入口端与热源换热装置的出口端连通，风机的出口端与冷源换热装置的入口端连通。

相变循环工质在热源换热装置处吸收热源介质的热量蒸发，由液态变为气态，通过风机推动循环流动至冷源换热装置处又发生冷凝，由热源处吸收的热量释放给冷源介质，相变循环工质又由气态变为液态，如此连续循环，实现热量由热源向冷源的高效传递。

本发明具有以下有益效果：

1、通过相变循环工质的相变来传递热量，有高的传热强度。

2、采用透平动力机械作为相变循环工质的驱动装置，通过透平动力机械的多级压缩，在较大温差间实现高效的能量传递；通过调节透平动力机械的转速，可快速、大幅度地调节系统传热量；透平动力机械装置驱动的动力热管可以利用液管的静液差，克服循环阻力，极大地减少循环的动力能量损耗，更加的节能和环保。

3、相变循环工质选择范围广，可根据冷热源温度的高低及其变化特性，优选适宜的相变循环工质。