專利名稱：帶有機(jī)械功輸出裝置的熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有機(jī)械功輸出裝置的熱管，屬于熱管技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
熱管作為一種高效傳熱元件，自發(fā)明以來，在許多領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。典型的熱管由管殼、吸液芯和端封組成，在抽成真空的熱管腔內(nèi)注入適量工作液體，管的一端為吸熱段(蒸發(fā)段)，管的另一端為散熱段(冷凝段)，在吸熱段和散熱段之間可有絕熱段。熱管使用中，吸熱段液體吸收熱源的熱量，氣化為蒸汽，高溫蒸汽在蒸汽壓力的驅(qū)動(dòng)下流到散熱段，蒸汽在散熱段散熱冷凝為液體，冷凝的液體在蒸汽壓力、毛細(xì)壓力、重力壓力的聯(lián)合驅(qū)動(dòng)下，返回蒸發(fā)段，形成熱管內(nèi)工作液體的循環(huán)流動(dòng)。
用ΔPe代表液體蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸發(fā)壓力，ΔPc代表液體毛細(xì)壓力，ΔPg代表重力對(duì)液體產(chǎn)生的壓力，ΔPv代表蒸汽流動(dòng)的損耗壓降，ΔPl代表液體流動(dòng)的損耗壓降，有熱管液體循環(huán)回路壓力平衡關(guān)系式如下ΔPe+ΔPc+ΔPg＝ΔPv+ΔPl上式左邊是與循環(huán)方向相同的驅(qū)動(dòng)壓力，上式右邊是介質(zhì)流動(dòng)產(chǎn)生的與循環(huán)方向相同的損耗壓降。毛細(xì)現(xiàn)象或重力的存在，是熱管產(chǎn)生與介質(zhì)循環(huán)方向相同的驅(qū)動(dòng)蒸發(fā)壓力ΔPe的必要條件，是熱管介質(zhì)循環(huán)流動(dòng)的必要條件；而毛細(xì)壓力ΔPc和重力壓力ΔPg是由蒸發(fā)壓力ΔPe轉(zhuǎn)換而來的介質(zhì)勢能所表現(xiàn)的驅(qū)動(dòng)力。
在熱管傳熱過程中，許多時(shí)候熱管可能產(chǎn)生的最大蒸發(fā)壓力(ΔPe)max，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于熱管使用中的實(shí)際工作蒸發(fā)壓力ΔPe，即沒有達(dá)到熱管的蒸發(fā)極限。當(dāng)認(rèn)識(shí)到熱管循環(huán)的驅(qū)動(dòng)力是熱能產(chǎn)生的蒸發(fā)壓力ΔPe，就設(shè)想一種在(ΔPe)max大于ΔPe條件下，能將熱管內(nèi)部蒸汽能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的熱管。對(duì)照熱力學(xué)第二定律，是將熱管傳遞熱能中可用能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械功。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為了提高能源利用效率，提供一種將熱管內(nèi)部蒸汽能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械功輸出的熱管。
分離式熱管包括吸熱器、散熱器、輸汽管、回液管。吸熱器和散熱器經(jīng)輸汽管及回液管連通成循環(huán)回路，在此循環(huán)回路內(nèi)抽成真空并注入適量工作液體，如丙酮、乙醇、純水等，處于真空條件下的液體從吸熱器吸熱氣化為蒸汽，蒸汽經(jīng)輸汽管高速抵達(dá)遠(yuǎn)端的散熱器后放熱冷凝成液體，冷凝的液體經(jīng)回液管返回到吸熱器，液體的循環(huán)流動(dòng)是靠蒸發(fā)壓力、重力和毛細(xì)管力。本發(fā)明基于分離式熱管，本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種帶有機(jī)械功輸出裝置的熱管，所述熱管為分離式熱管，包括吸熱器、散熱器、輸汽管、回液管，吸熱器和散熱器經(jīng)輸汽管及回液管連通成循環(huán)回路，其特點(diǎn)是，在分離式熱管的輸汽管中串有蒸汽機(jī)，在吸熱器產(chǎn)生的壓力蒸汽經(jīng)過蒸汽機(jī)對(duì)外輸出機(jī)械功。
所述的蒸汽機(jī)殼體內(nèi)的轉(zhuǎn)軸上帶有磁體，該磁體與蒸汽機(jī)殼體外磁體耦合，對(duì)外輸出機(jī)械功。
所述的蒸汽機(jī)殼體內(nèi)的轉(zhuǎn)軸上帶有的磁體與蒸汽機(jī)殼體外的線圈耦合，產(chǎn)生電能輸出。
在分離式熱管的輸汽管中串有蒸汽機(jī)，蒸汽機(jī)殼體和熱管殼體為密閉系統(tǒng)，即保持分離式熱管的真空和循環(huán)通道不變。熱管工作時(shí)，吸熱器受熱產(chǎn)生的壓力蒸汽經(jīng)過蒸汽機(jī)，并驅(qū)動(dòng)蒸汽機(jī)對(duì)外輸出機(jī)械功，通過蒸汽機(jī)后的壓力蒸汽繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到散熱器，在散熱器散熱冷凝為液體，冷凝液體經(jīng)回液管返回吸熱器。壓力蒸汽經(jīng)過蒸汽機(jī)對(duì)外輸出功的同時(shí)，蒸汽壓力將降低，該蒸汽壓降是通過增加液體蒸發(fā)壓力ΔPe來補(bǔ)償，只要熱管沒進(jìn)入沸騰、聲速等工作極限，熱管就能保持正常的傳熱工作，只是經(jīng)散熱器散發(fā)的熱量減少了，減少的熱量已轉(zhuǎn)換成為機(jī)械功。帶有機(jī)械功輸出裝置的熱管，在傳遞熱量的同時(shí)，將可用能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械功，提高了熱能利用率，具有節(jié)約能源的優(yōu)點(diǎn)。


圖1帶有機(jī)械功輸出裝置的熱管示意圖；圖2非接觸機(jī)械功傳遞和電能轉(zhuǎn)換裝置結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
由圖1所示，一種帶有機(jī)械功輸出裝置的熱管，熱管為分離式熱管1，它包括吸熱器2、散熱器3、輸汽管4、回液管5，吸熱器和散熱器經(jīng)輸汽管及回液管連通成循環(huán)回路，其特點(diǎn)是，在分離式熱管1的輸汽管4中串有蒸汽機(jī)6，在吸熱器2產(chǎn)生的壓力蒸汽經(jīng)過蒸汽機(jī)6對(duì)外輸出機(jī)械功。
由圖2所示，所述的蒸汽機(jī)6殼體內(nèi)的轉(zhuǎn)軸上帶有磁體7，磁體7與蒸汽機(jī)殼體外磁體8耦合，對(duì)外輸出機(jī)械功。其機(jī)械功通過磁力耦合傳遞，為非接觸功率傳遞，蒸汽機(jī)殼體無需功率傳遞開口。
由圖2所示，所述的蒸汽機(jī)6殼體內(nèi)轉(zhuǎn)軸上帶有的磁體7與蒸汽機(jī)殼體外線圈9耦合，產(chǎn)生電能輸出。其機(jī)械功通過磁力運(yùn)動(dòng)，在蒸汽機(jī)殼體外發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)換為電能，為非接觸功率傳遞，蒸汽機(jī)殼體無需功率傳遞開口。
權(quán)利要求
1.一種帶有機(jī)械功輸出裝置的熱管，所述熱管為分離式熱管(1)，它包括吸熱器(2)、散熱器(3)、輸汽管(4)、回液管(5)，吸熱器(2)和散熱器(3)經(jīng)輸汽管(4)及回液管(5)連通成循環(huán)回路，其特征在于，在分離式熱管(1)的輸汽管(4)中串有蒸汽機(jī)(6)，在吸熱器(2)產(chǎn)生的壓力蒸汽經(jīng)過蒸汽機(jī)(6)對(duì)外輸出機(jī)械功。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有機(jī)械功輸出裝置的熱管，其特征在于所述的蒸汽機(jī)(6)殼體內(nèi)的轉(zhuǎn)軸上帶有磁體(7)，磁鐵(7)與蒸汽機(jī)殼體外的磁體(8)耦合，對(duì)外輸出機(jī)械功。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有機(jī)械功輸出裝置的熱管，其特征在于所述的蒸汽機(jī)(6)殼體內(nèi)的轉(zhuǎn)軸上帶有的磁體(7)與蒸汽機(jī)殼體外的線圈(9)耦合，產(chǎn)生電能輸出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶有機(jī)械功輸出裝置的熱管，所述熱管為分離式熱管，特點(diǎn)是，在分離式熱管的輸汽管中串有蒸汽機(jī)，在吸熱器產(chǎn)生的壓力蒸汽經(jīng)過蒸汽機(jī)對(duì)外輸出機(jī)械功。經(jīng)過蒸汽機(jī)后的壓力蒸汽繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到散熱器，在散熱器散熱冷凝為液體，冷凝液體經(jīng)回液管返回到吸熱器。壓力蒸汽經(jīng)過蒸汽機(jī)對(duì)外輸出功的同時(shí)，壓力將降低，該蒸汽壓降是通過增加介質(zhì)蒸發(fā)壓力ΔP
文檔編號(hào)F22G1/00GK1811325SQ20061002418
公開日2006年8月2日 申請(qǐng)日期2006年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月28日
發(fā)明者曾慶贛 申請(qǐng)人:上?？坪曜冸娫O(shè)備有限公司