[發(fā)明專利]一種熱管能量驅(qū)動系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711409791.3
• 申請日: 2017-12-23
• 公開（公告）號: CN108204758A
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 江健良
• 申請（專利權(quán)）人: 江健良
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種熱管能量驅(qū)動系統(tǒng)，主要由熱換器、余液機構(gòu)、往復(fù)回旋泵、汽化器、蓄液槽和電路控制器構(gòu)成；所述余液機構(gòu)的進液端接入蓄液槽內(nèi)的工作媒介的液面下部，熱換器的進氣口和汽化器的出氣口接入蓄液槽內(nèi)的工作媒介的液面上端；所述往復(fù)回旋泵接入汽化器的進液端，即安裝在余液機構(gòu)的出液端和熱換器出液端的匯合處的匯合管之后；所述電路控制器控制著系統(tǒng)的運行狀態(tài)；這種熱管能量驅(qū)動系統(tǒng)通過蓄液槽、余液機構(gòu)和往復(fù)回旋泵的設(shè)計，解決了熱管換熱設(shè)備中氣液分離不徹底以及循環(huán)動力不足的問題，提高熱管工作效率和實用性，并且所用整個系統(tǒng)裝置結(jié)構(gòu)簡單，環(huán)境友好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱交換技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，涉及一種的熱管換熱系統(tǒng)，特別是一種帶往復(fù)回旋泵的分體式熱管裝置。

背景技術(shù)

熱管作為高效傳熱元件，在工程中的應(yīng)用日益普及。熱管不僅在余熱回收、電子元器件冷卻等方面得到廣泛的應(yīng)用，而且在傳統(tǒng)的傳熱傳質(zhì)設(shè)備領(lǐng)域中，熱管有替代循環(huán)水、循環(huán)油和水蒸汽傳熱的趨勢。在環(huán)境溫度較低時，熱管還可以替代目前的空調(diào)系統(tǒng)，作為電子設(shè)備、電力設(shè)備、計算機房、通信機房的散熱控溫元件。

熱管有多種結(jié)構(gòu)形式，也有多種分類方法。按液體工作媒介的回流動力進行分類，熱管可為表面張力熱管、重力熱管、離心熱管、脈動熱管和熱管能量驅(qū)動等幾大類。表面張力熱管靠吸液芯對液體產(chǎn)生的表面張力回流液體；重力熱管靠重力回流液體；離心熱管靠轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的離心力回流液體；脈動熱管靠汽化產(chǎn)生氣泡的膨脹力推動循環(huán)；這些熱管的共同特點是熱管內(nèi)部沒有運動部件，其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，適合小型化、微型化，其缺點是循環(huán)動力較弱，不適合大功率、遠距離傳輸熱量。

熱管能量驅(qū)動是指外加循環(huán)驅(qū)動力的熱管系統(tǒng)，這種驅(qū)動力通常表現(xiàn)為一種特定形式的流體往復(fù)回旋泵。熱管能量驅(qū)動的基本結(jié)構(gòu)包括汽化器、熱換器、蓄液槽、往復(fù)回旋泵四個部分，它們相互連接構(gòu)成一個封閉循環(huán)回路，抽真空后加入工作媒介就構(gòu)成一個完整的熱管能量驅(qū)動。熱管能量驅(qū)動工作時，往復(fù)回旋泵從蓄液槽抽出液態(tài)工作質(zhì)送入汽化器，液態(tài)工作質(zhì)在汽化器內(nèi)受熱汽化變?yōu)闅怏w，氣體工作質(zhì)通過導(dǎo)管進入熱換器，并在熱換器中冷卻凝結(jié)成液體，液體工作質(zhì)再經(jīng)輸液管流回蓄液槽，從而完成熱管循環(huán)，同時熱量從汽化器端的高溫?zé)嵩戳飨驘釗Q器端的低溫?zé)嵩础峁苣芰框?qū)動的優(yōu)點是循環(huán)動力強大，適合大功率、遠距離傳輸熱量。

上述熱管能量驅(qū)動系統(tǒng)要想實現(xiàn)理想的工作狀態(tài)下，它的熱換器必須具有良好的氣液分離功能。如果在熱換器中工質(zhì)氣液分離不充分，氣體工質(zhì)就會不斷進入蓄液槽并形成積累。這種現(xiàn)象會造成兩種結(jié)果：一是如果系統(tǒng)中的總氣體工作質(zhì)體積小于蓄液槽容積，氣體工質(zhì)在蓄液槽中的積累，最終導(dǎo)致全部氣態(tài)工作質(zhì)都積累到了蓄液槽，這時往復(fù)回旋泵、汽化器、熱換器內(nèi)流動的是單一液相工質(zhì)，整個系統(tǒng)形成液體循環(huán)狀態(tài)；在液態(tài)循環(huán)狀態(tài)下，沒有汽化和冷凝過程，系統(tǒng)也就沒有了熱管傳熱功能，而且一旦形成的液體循環(huán)狀態(tài)不能在工作狀態(tài)下恢復(fù)正常，只有停機再重新開機才能恢復(fù)正常。二是如果系統(tǒng)中的總氣體工作質(zhì)體積大于蓄液槽容積，氣體工質(zhì)在蓄液槽中的積累，最終導(dǎo)致氣態(tài)工質(zhì)充滿蓄液槽，這時往復(fù)回旋泵將吸入氣體，而熱管能量驅(qū)動系統(tǒng)的往復(fù)回旋泵通常是為輸送液體而設(shè)計的，氣體的吸入會造成泵壓急劇下降，從而造成循環(huán)動力不足，并造成汽化器供液困難。為了使熱換器具有徹底的氣液分離功能，熱換器通常采用直徑較大、相互并聯(lián)、豎立排管結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)散熱效率較低，且體積較大。總之，目前的熱管能量驅(qū)動存在氣液分離困難和循環(huán)動力不足的問題。正因為這樣，熱管能量驅(qū)動并沒有得到推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供的一種的熱管換熱裝置技術(shù)——一種熱管能量驅(qū)動裝置，就是為了解決目前熱管能量驅(qū)動工作時存在的氣液分離不徹底和循環(huán)動力不足的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：