第二代热管.pdf

摘要
申请专利号：	CN85102929	申请日：	1985.04.12
公开号：	CN85102929A	公开日：	1985.12.20
当前法律状态：	撤回	有效性：	无权
法律详情：	\|\|\|公开
IPC分类号：	F28D15/02	主分类号：	F28D15/02
申请人：	施国梁
发明人：	施国梁
地址：	上海市江苏路西浜368弄8号
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内容摘要

为解决通常热管所遇到的工作液输送力不够的问题。本发明在热管内安装了用来输送工作液的电动泵和工作液管道，泵为直线电机型或压电振动型的。泵力可在一定范围内加以调节，管道和热管外形也可按需要自由设计以获得最佳工作性能。电能由外部供应或内部热电偶元件提供。并可在任何方位有效地工作。

权利要求书

1：本发明是一种新型的热管，应用在需要传热，调节温度的地方。本发明的特征是在热管内安装有用于输送工作液的通道并安装有用于输送工作液的电动泵。
2：权项1中所述的热管包括仅用于传热和调节温度的目的以及同时兼有其它功能的器具、器件，装置、设备。其特征是在这些器具、器件、装置或设备内安装有用于输送工作液的通道，并安装有用于输送工作液的电动泵。
3：权项1和权项2所述的工作液指由于在热管中因蒸发，凝结、流动而起到传递热量作用的物质
4：权项1和权项2中所述的通道和电动泵用于将工作液从冷端送到热端，这种传送作用可通过改变电源的电压，频率和改变外加磁场等手段来加以调节。
5：权项4中所述的热端，冷端是指热管管壁的某些部分，它们是各自具有各种形状的曲面，可以有许多个，并且热端和冷端的作用可相互转换。
6：权项1和权项2中所述的工作液包括，电导率大的物质，如某些低熔点金属和化学溶液。也包括电导率小的物质如蒸溜水等。
7：权项1中所述的热管是指具有各种固定的或可变的外形的热管，其管壳可以是金属材料，也可以是其它任何材料。包括这些材料的组合。
8：权项1和权项2中所述的热管内可以含有或不含有吸液芯。
9：权项8中所述的吸液芯的作用可以是独立的，也可以是附加的，如由管壁的表面形状产生的吸液作用。
10：权项4 中所述的电源包括：由外部提供的电源，由热管内的热电偶元件提供的，也可以是两者共同提供的。
11：权项10中所述的外部提供的电源可以是直流的或其它任意波形的电源。
12：权项10中所述的电源也包括，再由热管内部变电装置加工改变过的电能。
13：权项10中所述的热电偶可以是金属热电偶或半导体热电偶及其组合。
14：权项1和权项2中所述的电动泵包括根据直线电机原理工作的电动泵或根据压电效应工作的电动泵。
15：权项14中所述的直线电机包括：直流直线电机，交流异步直线电机，交流同步直线电机。
16：权项14中所述的根据直线电机原理工作的，电动泵是指以导电工作液作为电机一部分的直线电机。这些电动泵专用于第二代热管中。
17：权项14中所述的根据压电效应工作的电动泵是指利用压电材料振动时产生的能量来直接或间接，推动液体作定向运动的泵。
18：权项17中所述的液体包括电导率不同的各种在热管工作范围内呈液态的物质。

说明书

本发明-第二代热管，是一种新型的热管。有着很强的热传导作用。它可以应用在需要传热，调节温度的地方。
    本发明涉及热管1、直线电机2、通过压电效应用电力泵送液体等技术。

    本发明的目的是为了更有效地解决在多种苛刻工作条件下热管中工作液的输送问题，从而制造出性能更加优异的热管。

    所谓第二代热管是指所有在热管管壳内装有各种利用电能工作的泵以及有一条专用于传送液态工作液的通道的那些热管。这里泵可以是直流直线电动机或交流异步直线电动机的变形。在这些直线电动机中，工作液就是与旋转电机所对应的转子。而液体流量就是与旋转电机对应的输出力矩。此外，泵还可以是根据压电效应工作的振动泵。这种压电振动泵的压电材料在交变电压作用下产生振动，这些材料的形状和安置（往往还借助于特殊的翼片）使得在一定波形的电压下每个振动周期都对管道里液体产生一个方向不变的轴向力推动液体流动。在自然界里，鱼尾的作用力和蜜蜂翅膀的作用力就是很好的例子。国外已有用压电泵制造风扇商品的报道3，由于这类压电泵的形式极多并且说明冗长，故不再赘述，这些电动泵有一个共同特征：就是使用电能作功来泵送工作液，并且没有机械传动机构。这些泵和工作液通道将工作液从热管的一些地方输送到另外一些地方。（通常是从冷端输送到热端）

    由于第二代热管具有足够的泵力，克服了以往热管所遇到的工作液输送不足地缺点。又由于通道可按需要任意设置，并且泵力可以毫秒级延滞来加以控制，所以能适应很高的工作要求。可以使热端不同部分的温度作相对变化，也可以进行定向传热，并可任意方位有效工作。由于使用了工作液通道，汽体和液体各行其道可全部有效地进入相变传热循环。并使体积达到最小;在某些情况下，可用热管内的热电偶元件供电工作。

    附图是第二代热管的工作原理图。简单起见，图中热管为圆柱形，除了有管壳（5）、工作液（2）之外，内部还安装了有一个工作液入口（8）和一个工作液出口（3）的工作液通道（6）和一台电动泵（7），电极（10）和绝缘材料（11）用于接入电源。从图可见，热管垂直安置，冷端（12）在下，热端（1）在上（用并列横向箭头表示热量进入或导出）对这种情况通常的热管会由于工作液输送不够而不能正常工作。但这里，电动泵将工作液通过管道送到顶部热端处的工作液出口，受热汽化的工质（4）携带热量在压差作用下返回底部放出热量并凝结，从而完成一个典型的传热过程。吸液芯（9）在热管固定工作或位置变动时起到对工作液收集和分配的作用。

    这种热管的一个实施例是可满足要求传导的热量是时间的函数这种情况，这时只要调节电动泵的输出即可达到要求。

    对于不同情况，以上各种电动泵可能有一种比其它更适用。例如，对于采用导电工作液如液态金属作工作液的热管，使用交流异步直线型的泵有功率大，设计方便，工作可靠的优点。但直流直线电机型的有可能直接利用内部电偶。这时可用外部叠加磁场加以控制，如果需要的话。而压电型的电动泵则有重量轻，体积小，工作可靠，没有磁场干扰并且可泵送各种不同的工作液等优点。总之，要根据实际的情况来选用装有不同类型电动泵的第二代热管。

    注：1.参阅《热管》，马同泽、候增祺、吴文铣等编著

    2.参阅《电机与拖动基础》下册，顾绳谷编著

    3.参阅85年3月《参考消息》