[发明专利]一种动力热管系统

权利要求书

1.一种动力热管装置，包括冷凝器（1）、蒸发器（2）、导气管、导液管和电路控制元件，其特征在于，还包括回气装置（17）、循环泵（3）、储液罐（4）三部分；所述循环泵的输出端（13）连接储液罐（4），其两者接口（13）位于储液罐（4）内的工作介质液面之上部，蒸发器输入端（14）连接储液罐（4），其两者接口（14）位于储液罐（4）内的工作介质液面之下部，回气装置（17）的输入端接入储液罐（4）内工作介质液面上部，回气装置（17）的输出端接入冷凝器（1）输入端；循环泵（3）安装在储液罐（4）和冷凝器（1）之间，主要为整个系统提供动力支持；所述电路控制元件控制着系统中循环泵（3）的开启和运转状态；此系统工作时，冷凝器（1）与低温热源接触，气态工作介质在冷凝器（1）内受低温热源的冷却而冷凝为液体，并放出热量，冷凝形成的液体工作介质在循环泵（3）的带动下，它们从冷凝器（1）流出进入储液罐（4）中，在储液罐（4）中进行彻底的气液分离，气态中间介质通过回气装置（17）进入到冷凝器导气管（9）中进行下一次循环，液态制冷剂从蒸发器输入端（14）输出，经蒸发器导液管（7）进入到蒸发器（2）中，蒸发器（2）与高温热源接触，液态工作介质在蒸发器（2）内受高温热源的加热而蒸发为气体，并吸收热量，蒸发形成的气体和部分没有蒸发的液体中间介质在高速流动中相互混合形成气液二相流体以及通过回气装置（17）输出的气态制冷剂，它们从冷凝器（1）输入端进入到冷凝器（1）中，这样就组成一种新型节能热管换热装置的循环过程。

2.根据权利要求1所述的一种动力热管装置，其特征在于，所述回气装置（17）可以是一个回气管（11），其输入端（15）与储液罐（4）相连接，且位置处于储液罐（4）内液态制冷剂的液面上部，回气管（11）的输出端和蒸发器导气管（8）的输出端由一个三通管（10）连接于冷凝器导气管（9）的输入端。

3.根据权利要求2所述的一种动力热管装置，其特征在于，所述回气装置（17）可以是一个回气管（11），由回气管（11）的管径大小来控制气态制冷剂的流量，使经过回气管（11）回流的气态制冷剂流量和进入冷凝器回气管的总流量相匹配，实现整个循环回路中形成一个稳定的气液换热循环。

4.根据权利要求1所述的一种动力热管装置，其特征在于，所述回气装置（17）可以是一排回气孔（16），其包含孔的数量可以是一个或者多个，回气孔（16）的位置处于二相流管（12）上按管内工质流动方向依次分布，且此装置要求二相流管（12）上分布有回气孔的管道部分处于储液罐（4）内，其位置在储液罐（4）内液面上部。

5.根据权利要求4所述的一种动力热管装置，其特征在于，所述回气装置（17）可以是一排回气孔（16），由回气孔（16）的数量和孔径的大小来控制气态制冷剂的流量，使经过回气孔（16）回流的气态制冷剂流量和进入冷凝器导气管的总流量相匹配，实现整个循环回路中形成一个稳定的气液换热循环。

6.根据权利要求1所述的一种动力热管装置，其特征在于，所述储液罐（4）为一外表面设有隔热层的耐高压密封容器，储液罐（4）的功能是实现循环工作介质的气液分离和储存工作介质；储液罐（4）容积大小应与蒸发器（2）和冷凝器（1）的容积相匹配，其储液罐容积应是大于蒸发器（2）的容积，而小于蒸发器（2）、冷凝器（1）和整个系统的管路的总容积；系统内的工作介质液体所占的体积应是大于蒸发器（2）的容积，但小于蒸发器（2）与储液罐（4）的容积之和；储液罐（4）实现气液分离的方式可以选择简单的重力沉降分离，也可以在蒸发器（2）和储液罐（4）接口（13）处设置滤网或挡板，以实现丝网分离或折流分离。

7.根据权利要求1所述的一种动力热管装置，其特征在于，所述循环泵（3）应选用能够同时输送气体和液体的容积式气液二相流循环泵，可选择齿轮泵、罗茨泵、螺杆泵、转子活塞泵、往复式活塞泵，使气态制冷剂和液态制冷剂可以同时通过，并可通过调节循环泵流量来实现调节系统传热量。