新型動力機的傳熱裝置-熱管泵的製作方法
2023-12-02 05:57:46
專利名稱：新型動力機的傳熱裝置-熱管泵的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種新型動力機的傳熱裝置-熱管泵，屬於該動力機的附屬配套設備。
稀土永磁電動機或發電機所具有的磁電交替作用的特異功能，在能源轉換上的應用超出了人們原先的預料，其應用前景甚為可觀。但是，在實際應用中人們也遷到了一些技術上比較難以處理的棘手問題。稀土磁體的熱交換就是其中之一。我們知道，稀土磁體在工作過程中不可避免地會產生大量的熱能。為了維護機器正常工作，應該建立傳熱通道來使磁體產生的熱能及時與外界交換。在一定的工作狀態下運轉的機器，就必須解決對應於這一狀態定量的熱量交換。否則，動力機的熱敏感部位的溫度就要升高，而稀土磁體的磁性能是與溫度保持一定關係的，如果溫度升高的變化引起的磁性能變化達到了維護其工作條件的臨界值，機器勢必不能維護其正常的工作狀態。這也是有的發明人雖然製造出了原理式的永磁動力機模型並且可以正常運轉，但當要製造能夠輸出一定功率的稀土永磁動力機時就一蹶不振的原因。
本發明的目就是為了解決稀土永磁動力機或其他新型動力機器的傳熱問題而提供的一種傳熱裝置-熱管泵。
本發明是與主機-新型動力機-配套使用的一種附屬設備，與動力機同軸安裝、同步工作的熱管泵。它是有許多個熱管組成的，每一個熱管的內端都與裝在動力機上的各個磁極單元(或其他功率熱敏感元件)的背面緊密貼合，熱管的外端則引出動力機的外殼並伸入到熱管泵的殼體內形成熱管泵的一個翅片。從動力機定子引出的熱管翅片，在泵體內成為泵的靜子或導葉。從動力機轉子引出的熱管翅片，在泵體內成為泵的轉子或葉輪。
本發明是以熱管為傳熱通道，通過與動力機同軸安裝同步工作的熱管泵中轉動而泵送的工作介質，將動力機中各個熱敏感元件產生的熱量攜出傳入外界，以保證新型動力機維護其正常工作狀態時的溫升。攜出的熱量也可供外界各種場合應用。熱管泵隨主機旋轉時除了具有一般工業泵的特性外，同時具有相當理想的熱量集中交換的獨特功能熱管裡的工質在主機的熱敏感元件處的內端受熱並吸收熱量後，蒸發到熱管泵的外端，遇到溫度低的泵的工作介質-攜熱介質，便把熱量傳遞出來冷卻後再返回到內端，如此往復循環。而熱管泵又為攜熱介質提供了流體動力，不斷送走已換熱的工質和迎來冷的新的攜熱介質，具有熱量的集中交換站或密集的換熱器以及泵的雙重功能，為主機提供了一個與外界的換熱通道。這對於經常在地底下或管道內工作的石油地質勘探開採作業的動力機，由於地方狹窄，空氣流量不足依靠常規的風扇葉致冷無法正常工作的機電動力裝置尤為適宜。
圖1是本發明的一個結構裝置的示意圖。
圖中1是動力機的殼體，2是動力機的轉子，3是動力機的定子，4是熱管內端，5是熱管外端(定子翅片)，6是熱管外端(轉子翅片)，7是熱管泵泵體，8是熱管泵入口，9是熱管泵出口。圖1隻是熱管泵的各種型式中的一種。本發明除了靜子和轉子是由熱管的外端翅片組成外，其餘部分與一般懸臂式工業泵的結構相似，泵的結構型式可以根據工作條件的需要做成離心泵、旋渦泵或混流泵。圖中表明了本發明的轉子是與動力機的轉子同軸安裝的，兩者應保持同步工作。在動力機的每一個磁極單元或其他功率熱敏感元件的背面都應有相應的一個熱管的內端與其緊密貼合。當動力機工作時，本發明也不斷轉動泵送攜熱介質，使之連續不斷地流動。如攜熱介質有充分的天然來源，可採用開口循環，使之流經熱管泵換熱後排放;沒有自然來源的情況時，可以採用密閉循環，用管道分別與工業換熱裝置的進出口相連通，還可以利用其熱量。攜熱介質的熱流量必須與動力機的工作狀態保持協調，這樣，通過調節閥控制熱管泵的流量，就間接控制了熱流量，從而使之與動力主機保證均衡工作。
熱管工質可以是水、油、氟裡昂、氟碳(或氯碳)等各種低溫工質，以適應不同動力機的工況要求。例如將熱管工質更換為低溫工質，主動力機和熱管泵再加以絕緣處理後，本發明除了用於稀土永磁電動機或發電機外，還可適用於超導繞組的工作條件，作為超導電機、旋轉的超導設備或其他帶有轉子的具有功率熱元件的機電設備的附屬設備。這時的熱管應裝在超導材料與絕緣層之間，從中將熱量引出動力機傳給攜熱介質。總之，本發明為稀土永磁動力機和超導電機等新型動力機的工業化實際應用提供了比較理想的附屬傳熱設備。
權利要求
1.一種用於新型動力機的傳熱裝置--熱管泵，有定子(或導葉)、轉子(或葉輪)、殼體等部件組成，與動力機同軸安裝，同步工作，其特徵是該泵是有許多個熱管組成的，每一個熱管的內端部與裝在動力機上的各個磁極單元(或其他功率熱敏感元件)的背面緊密貼合，熱管的外端則引出動力機的外殼並伸入到熱管泵的殼體形成熱管泵的一個翅片，從動力機定子引出的熱管翅片，在泵體內成為泵的靜子或導葉，從動力機轉子引出的熱管翅片，在泵體內成為泵的轉子或葉輪。
2.如權利要求1所述的熱管泵，其特徵是所述的新型動力機可以是稀土永磁電動機或發電機、超導電機、旋轉的超導設備或其他帶有轉子的具有功率熱元件的機電設備。
3.如權利要求1所述的熱管泵，其特徵是熱管裡的工質可以是水、油、氟裡昂、氯碳(或氟碳)等低溫工質，以適應不同動力機的工況要求。
4.如權利要求1所述的熱管泵，其特徵是在動力機的每個磁極單元或其他功率熱敏感元件的背面都有相應的一個熱管的內端與其緊密貼合。
全文摘要
一種用於新型動力機傳熱裝置—熱管泵。熱管的內端裝在動力機內，與其功率熱敏感元件緊密貼合，熱管的外端伸出動力機的殼體外，成為熱管泵的定子或轉子，與動力機同軸安裝同步工作。通過熱管，將動力機的熱量攜出傳於熱管泵的工作介質，以保證動力機正常工作。熱管泵兼具密集換熱器與泵的雙重功能，為主動力機提供了一個與外界的換熱通道，是稀土永磁動力機和超導電機等新型動力機的工業化實用的比較理想的附屬設備。
文檔編號H02K9/197GK1049399SQ89106179
公開日1991年2月20日 申請日期1989年8月11日 優先權日1989年8月11日
發明者石行 申請人:北京市西城新開通用試驗廠