[实用新型]新型动力机的传热装置——热管泵

说明书

本实用新型涉及一种新型动力机的传热装置－热管泵，属于该动力机的附属配套设备。

稀土永磁电动机或发电机所具有的磁电交替作用的特异功能，在能源转换上的应用超出了人们原先的预料，其应用前景甚为可观。但是，在实际应用中人们也迁到了一些技术上比较难以处理的棘手问题。稀土磁体的热交换就是其中之一。我们知道，稀土磁体在工作过程中不可避免地会产生大量的热能。为了维护机器正常工作，应该建立传热通道来使磁体产生的热能及时与外界交换。在一定的工作状态下运转的机器，就必须解决对应于这一状态定量的热量交换。否则，动力机的热敏感部位的温度就要升高，而稀土磁体的磁性能是与温度保持一定关系的，如果温度升高的变化引起的磁性能变化达到了维护其工作条件的临界值，机器势必不能维护其正常的工作状态。这也是有的实用新型人虽然制造出了原理式的永磁动力机模型并且可以正常运转，但当要制造能够输出一定功率的稀土永磁动力机时就一蹶不振的原因。

本实用新型的目就是为了解决稀土永磁动力机或其他新型动力机器的传热问题而提供的一种传热装置－－热管泵。

本实用新型是与主机－－新型动力机－－配套使用的一种附属设备，与动力机同轴安装、同步工作的热管泵。它是有两个以上的多个热管组成的，其中每一个热管的内端都与装在动力机上的各个磁极单元（或其他功率热敏感元件）的背面紧密贴合，热管的外端则引出动力机的外壳并伸入到热管泵的壳体内形成热管泵的一个翅片。从动力机定子引出的热管翅片，在泵体内成为泵的静子或导叶。从动力机转子引出的热管翅片，在泵体内成为泵的转子或叶轮。

本实用新型是以热管为传热通道，通过与动力机同轴安装同步工作的热管泵中转动而泵送的工作介质，将动力机中各个热敏感元件产生的热量携出传入外界，以保证新型动力机维护其正常工作状态时的温升。携出的热量也可供外界各种场合应用。热管泵随主机旋转时除了具有一般工业泵的特性外，同时具有相当理想的热量集中交换的独特功能：热管里的工质在主机的热敏感元件处的内端受热并吸收热量后，蒸发到热管泵的外端，遇到温度低的泵的工作介质－－携热介质，便把热量传递出来冷却后再返回到内端，如此往复循环。而热管泵又为携热介质提供了流体动力，不断送走已换热的工质和迎来冷的新的携热介质，具有热量的集中交换站或密集的换热器以及泵的双重功能，为主机提供了一个与外界的换热通道。这对于经常在地底下或管道内工作的石油地质勘探开采作业的动力机，由于地方狭窄，空气流量不足依靠常规的风扇叶致冷无法正常工作的机电动力装置尤为适宜。

图1是本实用新型的一个结构装置的示意图。

图中1是动力机的壳体，2是动力机的转子，3是动力机的定子，4是热管内端，5是热管外端（定子翅片），6是热管外端（转子翅片），7是热管泵泵体，8是热管泵入口，9是热管泵出口。图1只是热管泵的各种型式中的一种。本实用新型除了静子和转子是由热管的外端翅片组成外，其余部分与一般悬臂式工业泵的结构相似，泵的结构型式可以根据工作条件的需要做成离心泵、旋涡泵或混流泵。图中表明了本实用新型的转子是与动力机的转子同轴安装的，两者应保持同步工作。在动力机的每一个磁极单元或其他功率热敏感元件的背面都应有相应的一个热管的内端与其紧密贴合。当动力机工作时，本实用新型也不断转动泵送携热介质，使之连续不断地流动。如携热介质有充分的天然来源，可采用开口循环，使之流经热管泵换热后排放；没有自然来源的情况时，可以采用密闭循环，用管道分别与工业换热装置的进出口相连通，还可以利用其热量。携热介质的热流量必须与动力机的工作状态保持协调，这样，通过调节阀控制热管泵的流量，就间接控制了热流量，从而使之与动力主机保证均衡工作。

热管工质可以是水、油、氟里昂、氟碳（或氯碳）等各种低温工质，以适应不同动力机的工况要求。例如将热管工质更换为低温工质，主动力机和热管泵再加以绝缘处理后，本实用新型除了用于稀土永磁电动机或发电机外，还可适用于超导绕组的工作条件，作为超导电机、旋转的超导设备或其他带有转子的具有功率热元件的机电设备的附属设备。这时的热管应装在超导材料与绝缘层之间，从中将热量引出动力机传给携热介质。总之，本实用新型为稀土永磁动力机和超导电机等新型动力机的工业化实际应用提供了比较理想的附属传热设备。