热能动力装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102174905A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102174905A(43)申请公布日2011.09.07(21)申请号201110055653.6(22)申请日2011.03.07(71)申请人舒明地址443002湖北省宜昌市西陵区沿江大道21号(72)发明人舒明胡芳舒海(51)Int.Cl.F01K27/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称热能动力装置(57)摘要本发明公开了一种由热管和涡轮发电系统构成的热能动力装置。热管是由热管的蒸发段、绝热段和冷凝段组成的真空密闭装置，热管的下部为蒸发段，热管的上部为冷凝段，热管的中部为绝热段，热管下部的内腔为蒸发腔，热管上部的内腔为冷凝腔，热管中部的内腔包括渐缩型管腔、突放型管腔和喷口。在热管的外管壁的内表面设置有吸液芯，在蒸发腔腔体的外管壁和吸液芯上设置有热管吸热鳍片，在冷凝腔腔体的外管壁和吸液芯上设置有热管散热鳍片，涡轮发电系统由多级叶片、支撑机构、轴承、转轴、磁流体密封装置和动力输出系统构成。它是一种对热能传输率和转化率高的热能动力装置，可以在新能源开发利用、节能减排以及机械传动等领域做出实际的贡献。CN1027495ACCNN110217490502174909A权利要求书1/1页1.热能动力装置，由热管和涡轮发电系统构成，所述的热管是由热管的蒸发段、绝热段和冷凝段组成的真空密闭装置，热管的下部为蒸发段，热管的上部为冷凝段，热管的中部为绝热段，热管下部的蒸发段的内腔为蒸发腔(1)，蒸发腔(1)内填充有工质(4)，热管上部的冷凝段的内腔为冷凝腔(13)，热管中部的绝热段的内腔包括渐缩型管腔(18)、突放型管腔(15)和喷口(7)，由蒸发腔(1)到喷口(7)的热管的内腔为横截面积逐渐减小的渐缩型管腔(18)；由喷口(7)到冷凝腔(13)的热管的内腔为横截面积逐渐增大的突放型管腔(15)；渐缩型管腔(18)与突放型管腔(15)的平滑连接段为热管的喷口(7)，在热管的外管壁(17)的内表面设置有吸液芯(2)，所述的涡轮发电系统由多级叶片(16)、支撑机构(8)、轴承(14)、转轴(10)、磁流体密封装置(12)和动力输出系统(11)构成，在绝热段的突放型管腔(15)内水平设置有多级叶片(16)，多级叶片(16)与转轴(10)的一端相连接，转轴(10)的另一端穿过轴承(14)和磁流体密封装置(12)与设置在冷凝腔(13)上部的动力输出系统(11)相连接，磁流体密封装置(12)设置在冷凝腔(13)上部的外管壁(17)上，转轴(10)的轴心线与喷口(7)的中心线重合。2.根据权利要求1所述的热能动力装置，其特征在于：在蒸发腔(1)腔体的外管壁(17)和吸液芯(2)上设置有热管吸热鳍片(3)，在冷凝腔(13)腔体的外管壁(17)和吸液芯(2)上设置有热管散热鳍片(9)。3.根据权利要求1所述的热能动力装置，其特征在于：设置在热管的外管壁(17)的内表面的吸液芯(2)为体积、表面积和渗透率均较大以及毛细孔有效半径小的吸液芯。4.根据权利要求1所述的热能动力装置，其特征在于：在冷凝腔(13)内水平设置有支撑机构(8)，支撑机构(8)的中部设置有与转轴(10)相匹配的轴承(14)。5.根据权利要求1所述的热能动力装置，其特征在于：在绝热段的吸液芯(2)的内表面设置有一薄且光滑的内管壁(5)。6.根据权利要求1所述的热能动力装置，其特征在于：多级叶片(16)的直径小于其所在平面与突放型管腔(15)相交处截面管腔的直径。7.根据权利要求1所述的热能动力装置，其特征在于：动力输出系统(11)为发电装置或者是输出动力的动力输出装置。8.根据权利要求1所述的热能动力装置，其特征在于：由渐缩型管腔(18)的腔壁、突放型管腔(15)的腔壁、喷口(7)及内管壁(5)所形成的管腔为真空绝热腔(6)，也可在绝热段的外管壁(17)的外部设置真空绝热腔(6)。2CCNN110217490502174909A说明书1/3页热能动力装置技术领域[0001]本发明涉及一种动力装置，是一种利用热管自身特性进行热量传输与转化的热能动力装置。背景技术[0002]热管是1963年美国LosAlamos国家实验室的G.M.Grover发明的一种传热元件，它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质，依靠自身内部工质的相变来实现传热的传热元件。其导热能力超过任何已知金属的导热能力，与银、铜、铝等金属相比，单位重量的热管可多传递几个数量级的热量，传热本领高出几千倍，甚至上万倍，素有热超导之称。由于热管具有极高的传热效率，内热阻极小，当量导热系数极高，灵活多变的结构形式及型体尺寸和输入输出的热流密度可以变化等特点而被广泛应用在宇航、军工、煤矿、化工