[實用新型]自然液冷導熱管及具有其的自然液冷式分體真空管道結構

有效

• 申請號: 201921115284.3
• 申請日: 2019-07-16
• 公開（公告）號: CN210554796U
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 劉德剛;毛凱;張艷清;劉驍;李少偉;張娜;薄靖龍;任曉博;王巖
• 申請（專利權）人: 中國航天科工飛航技術研究院（中國航天海鷹機電技術研究院）
• 主分類號: B61B13/10
• 分類號: B61B13/10;B60L13/04;H01F27/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型提供了一種自然液冷導熱管及具有其的自然液冷式分體真空管道結構，該自然液冷導熱管包括冷卻段和吸熱段，冷卻段與吸熱段首尾相連接以形成封閉管路，封閉管路具有液體空腔，液體空腔內充滿冷卻液體，吸熱段設置在真空管道結構內且靠近電氣線圈，冷卻段設置在真空管道結構的外部；自然液冷導熱管通過吸熱段內的冷卻液體吸收電氣線圈散發的熱量，吸收熱量后的冷卻液體由于密度變小而上移至冷卻段以將所吸收的熱量散失到空氣中進行冷卻并驅動冷卻段內的冷卻液體進入吸熱段進行吸熱以完成自然循環液冷過程。應用本實用新型的技術方案，以解決現有技術中電氣線圈溫升過高、線路建設成本高、占地面積大以及施工難度大的技術問題。

技術領域

本實用新型涉及真空管道磁懸浮交通系統技術領域，尤其涉及一種自然液冷導熱管及具有其的自然液冷式分體真空管道結構。

背景技術

為了降低運行阻力，取消傳統鐵道交通的車輪和鋼軌，利用磁懸浮技術來提供車輛的懸浮力和導向力，使用直線電機為車輛提供牽引力和制動力。并且為了降低列車高速運行的空氣阻力，將車輛封閉在管道內，并將管道抽真空。

相較于傳統的輪軌系統，磁懸浮系統需要在軌道上鋪設能夠提供懸浮力、導向力、推進力和制動力的線圈，這些電氣線圈在工作時會產生很大的電流，從而導致線圈發熱，尤其是提供推進和制動作用的線圈，由于通電的時間較長，所以會產生較多的熱量。在真空管道中空氣密度很低(所謂真空管道并不是完全的真空，存在稀薄的空氣)，散熱效果極差，長時間使用時會導致線圈溫度過高從而影響其工作性能和使用壽命。

現有技術中的真空管道在世界范圍內均沒有進入工程化實施運用階段，從所披露的資料來看，所有的真空管道都沒有考慮線圈如何散熱問題，長時間使用時導致線圈發熱量累計到較高溫度，從而影響線圈的絕緣性能以及縮短線圈的使用壽命。

另外現有的真空管道斷面形狀都是一個完整的圓管結構，具體如圖6所示，這種圓管結構的真空管道不利于提高斷面的垂向剛度，并且水平方向占地面積大，管道架設難度大，總的來看這種真空管道的建設投資成本高。

由上可知，現有結構形式的真空管道存在以下幾個技術缺點。

第一，真空管道都沒有考慮線圈如何散熱問題，長時間使用時導致線圈發熱量累計到較高溫度，從而影響線圈的絕緣性能以及縮短線圈的使用壽命。

第二，沒有充分發揮混凝土材料和鋼材的強度性能。車輛在真空管道內運行時對管道的作用載荷主要為垂向，這就要求管道斷面在垂向上有很高的抗彎剛度，水平方向則不需要太高的剛度，而現有方案的整體圓鋼管在垂向和水平方向的抗彎能力是相同的，很不合理。另外，混凝土部分的斷面幾何形狀因為受到圓管的限制而不能設計太高，更多的材料分布在水平方向上，造成這種管道的垂向剛度不足，水平剛度有余，材料強度性能沒有充分利用。

第三，在高架橋路段施工困難。真空管道在使用時是做成幾十米長的一段，用架橋設備安裝在高架橋上，整體圓管結構的管道上側為圓弧狀，并且只有一層鋼板，無法承受架橋機自重，所以這種真空管道的工程施工難度大，帶來建造成本高的問題。

第四，這種管道建造的線路占地面積大。因為圓管的橫向和垂向尺寸相同，為了增加抗彎垂向剛度，必須增加圓管的直徑，橫向尺寸的增加加大了這種真空管道線路的占地面積，造成建線成本的增加。

實用新型內容

本實用新型提供了一種自然液冷導熱管及具有其的自然液冷式分體真空管道結構，能夠解決現有技術中電氣線圈溫升過高、線路建設成本高、占地面積大以及施工難度大的技術問題。