[发明专利]单管超级热传导装置

说明书

本发明属于热传导设备技术领域，尤其是涉及一种单管超级热传导装置。它解决了现有热传导装置换热效率低等技术问题。本热传导装置包括两端封闭的中空导热管体，中空导热管体内设有能将中空导热管体外的导热工质自其上端流入并从其下端流出从而使导热工质进入中空导热管体内的中空轴，所述的中空轴沿着中空导热管体轴向延伸且中空轴的上端位于中空导热管体的上端，中空导热管体的上端还设有能使中空导热管体内的导热工质流出的导热工质出口。优点在于：外部提供的输送动力可以减小到零的程度纳米颗粒悬浮和/或就近聚积，使用简单安全，无需日常维护。

技术领域

本发明属于热传导设备技术领域，尤其是涉及一种单管超级热传导装置。

背景技术

加热、冷却、导热将热能，从A面传导至B面是日常生活，工农业各领域广为应用的一种基本的过程。常见的导热方式有以下几种；第1，在温度差作用下的间壁式导热，第2，其热能在流体介质或连续固体材料中的传输，第3，以光/声/电磁波形态的超接触方式传播。其中尤以通过流体将热能完成一定距离输送的方式最为普遍常用。优点是流体介质可选范围广，分配合流推动方式灵活，缺点是输送过程需要外部部力，如泵/风机等，特别的当流体是液体物质时，因其容重大，摩擦阻力大，耗电耗能成本高。在某些场合下有些应用例中其输送能耗甚至是主要的制约因素。对于具有超导能力的重力热管，脉动热管，含纳米粒子的复合液体方式，含纳米粒子的气体方式，存在有:稳定性差，热传导效率低，热传导效果差，二个端点间的重力高度差限制，纳米粒子沉降聚团后不能再次启动的隐患，冷热二端之间不能在真实的运行系统中任意互换，单双管方式限制，传输长度限制等问题。

为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种重力热管强化传热结构[申请号：201310353861.3]，包括设置于重力热管内腔的导流筒，导流筒内部形成汽态工质的上升通道，导流筒外侧壁与重力热管内侧管壁之间形成液态工质的下降通道，导流筒的上部设有将上升通道与下降通道导通的通汽口，导流筒的下部设有将下降通道与上升通道导通的回流口。

上述方案在一定程度上解决了现有重力热管热传导效果差的问题，但是该方案依然存在着：稳定性差，热传导效率低，热传导需要动力来传输，传输长度限制的问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种结构简单合理，便于进行热传导的单管超级热传导装置。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本单管超级热传导装置，其特征在于，本热传导装置包括两端封闭的中空导热管体，所述的中空导热管体内设有能将中空导热管体外的导热工质自其上端流入并从其下端流出从而使导热工质进入中空导热管体内的中空轴，所述的中空轴沿着中空导热管体轴向延伸且中空轴的上端位于中空导热管体的上端，所述的中空导热管体的上端还设有能使中空导热管体内的导热工质流出的导热工质出口。优选地，中空导热管体的至少一端设置换热装置，所述换热装置材料为钢管/铜管/塑料管，采用光管或带金属翅片形式，做成直管或蛇形盘管结构，由于中空导热管体两端端点之间的温度差作用推动管内导热工质运动并带动纳米粒子运动，使得本装置易于热量的传导且能够在任意的高度差，即小于或等于100米，足够的长度下，小于或等于1000米，不改变安装位置的情况下，可双向任选热流传递方向，在一35-1500℃范围内的温度效率为90-99％，轴向导热能量密度15-30W/mm2，且这里的中空导热管体与中空轴均具有气密性，耐压值≥0.2MPa。

在上述的单管超级热传导装置中，所述的中空导热管体与中空轴之间设有能使中空轴轴向定位且周向可转动地设置在中空导热管体内的定位结构。优选地，这里的定位结构能使中空轴周向转动时始终与中空导热管体同轴设置。

在上述的单管超级热传导装置中，所述的中空轴外侧设有沿着中空轴轴向分布且当中空导热管体处于导热状态时能在导热工质的热流作用下促进中空轴旋转从而进一步促进导热工质流动性的螺旋结构。当导热工质流动时，螺旋结构能在热流作用下促进中空轴旋转从而进一步促进导热工质流动性。