一种螺旋加速式液态金属电磁泵制造技术

本实用新型专利技术涉及的一种螺旋加速式液态金属电磁泵，其特征在于，由电磁铁1、电极2、液态金属螺旋流道3和液态金属组成；所述电磁铁1有一个以上，并列分布在液态金属螺旋流道的不同位置，液态金属从液态金属螺旋流道3的中心流入，电磁泵工作时，液态金属螺旋流道3中的液态金属在每次通过电磁铁1形成的强磁场区和电极2正交的位置时，受安培力的作用产生驱动力，从而使液态金属电磁泵得到更大的扬程；所有电极、液态金属通电部分和电磁铁线圈在电路上串联；整体电源可使用标准直流电源，解决了传统电导式电磁泵需要小电压大电流的特殊电源的问题，本实用新型专利技术可广泛应用于液态金属电子设备散热领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种螺旋加速式液态金属电磁泵。该电磁泵使用螺旋加速的结构形式，既大大提高了泵的驱动能力，又使得整个液态金属循环系统的流动性能更好，可广泛应用于液态金属电子设备散热领域。
技术介绍
在流动换热领域，液态金属传热系统由于其使用的液态金属介质优秀的物理性质，其换热能力远高于其他单相流体换热系统。电磁泵作为液态金属传热系统的唯一驱动设备，其性能好坏直接影响整个系统的性能。目前市面上的成熟的液态金属电磁泵产品多为电感式电磁泵，其流量大、体积大，主要用于在化工、印刷行业中输送一些有毒的重金属，核动力装置中输送作为载热体的液态金属，也用于铸造生产中输送熔融的有色金属。近几年，随着低熔点金属的发展和应用，液态金属逐渐开始在低温小型电子设备散热系统中应用。但是市面上适合电子设备散热系统使用的小型液态金属电磁泵产品很少，体积小性能优秀的产品几乎没有。为了提高小型电导式液态金属电磁泵的性能，使液态金属传热系统在电子设备散热领域的应用更广，本专利技术提出了一种螺旋加速式液态金属电磁泵。通过螺旋加速的结构形式来大大的提高液态金属电磁泵的性能。
技术实现思路
本专利技术涉及一种螺旋加速式液态金属电磁泵，其体积小，扬程大，使用安全，寿命长。本专利技术的技术方案如下：一种螺旋加速式液态金属电磁泵，其特征在于，如图1和图2所示，其由电磁铁1、电极2、液态金属螺旋流道3和液态金属组成；所述电极2成对地垂直放置于所述电磁铁1和所述液态金属螺旋流道3相交形成的平面两端；所述电磁铁1为环形，由铁芯11和线圈12组成，线圈12缠绕在铁芯11上，铁芯11为环状并在环形上开口，开口中插入所述液态金属螺旋流道，线圈通电后，所述电磁铁中产生的强磁场垂直穿过正交的液态金属螺旋流道，当所述电极通电后，流道中液态金属在安培力驱动下开始流动。所述电磁铁1有一个以上，分布在液态金属螺旋流道的不同位置，电磁泵工作时，液态金属在液态金属螺旋流道中被不断驱动，从而使液态金属电磁泵得到更大的驱动能力。所述电极2的作用是为流道中的液态金属提供电流，从而使液态金属在电磁铁的强磁场中产生驱动力，所述电极2有一对以上，安装在每个电磁铁开口处，液态金属流道两端。所述电极2、液态金属通电部分和电磁铁线圈在电路上串联。所述液态金属螺旋流道3为平面螺旋状，其中充满流动的液态金属，液态金属从液态金属螺旋流道3的中心流入，并在每一次通过电磁铁1形成的强磁场区和电极2的位置时受安培力的作用产生驱动力。为了得到更大的驱动力，所述液态金属螺旋流道3在电磁铁1和电极2所在位置宽度变大，高度变小，成为扁平状，从而使该处磁场强度更大，受安培力作用的液态金属的长度更长。所述液态金属为常温下呈液体状态的金属或金属合金，其导电性好，故可以在所述电极2通电后产生电流，进而受电磁铁强磁场的作用产生驱动力。所述液态金属合金为镓基二元合金、镓基多元合金、铟基合金或铋基合金。所述镓基二元合金为镓铟合金、镓铅合金或镓汞合金；所述镓基多元合金为镓铟锡合金、镓铟锡镉钕铈合金或镓铟锡锌合金；所述铟基合金为铟铋铜合金或铟铋锡合金；所述铋基合金为铋锡合金。使用时，将液态金属电磁泵接上电源，电磁铁中线圈通电，产生强磁场，使得铁芯开口处流道中的液态金属处于其磁场中，同时电磁铁所处位置的液态金属通过电极通电，在液态金属中产生垂直于磁场的电流，在安培力的作用下，流道中的液态金属被驱动，电磁泵开始工作，液态金属在液态金属螺旋流道中被不断驱动并加速流动，使得电磁泵的性能更好。本专利技术所述的一种液态金属运动发电装置具有如下优点：（1）本专利技术的螺旋加速式液态金属电磁泵，采用螺旋加速的结构使液态金属在流道中被不断驱动从而产生更大的驱动力。（2）本专利技术的螺旋加速式液态金属电磁泵，所述电磁铁电路、电极和液态金属电路串联，产品整体电源可使用标准直流电源，解决了传统电导式电磁泵需要小电压大电流的特殊电源的问题。（3）液态金属产生驱动力的位置采用宽度较大、高度小的扁平流道，使得该处磁感应强度更强，通电液态金属长度更长，驱动力更大。附图说明图1为实施例中一种螺旋加速式液态金属电磁泵的结构示意图。图2为实施例中一种螺旋加速式液态金属电磁泵的作用原理示意图。附图标记说明： 1-电磁铁，2-电极，3-液态金属螺旋流道，11-铁芯，12-线圈。具体实施方式下面结合附图及具体实施例进一步描述本专利技术。实施例1实施例1展示了本专利技术中一种螺旋加速式液态金属电磁泵的一种典型应用。图1为实施例中一种螺旋加速式液态金属电磁泵的结构示意图，图2为实施例中图2为实施例中一种螺旋加速式液态金属电磁泵的作用原理示意图，其中： 1为电磁铁，2为电极，3为液态金属螺旋流道，4为液态金属，11为铁芯，12为线圈。本实施例中的电磁铁为6个，铁芯尺寸为长90mm，宽70mm，横截面为直径7mm的圆，材料为电磁纯铁DT4C；线圈为漆包铜圆线，单个电磁铁匝数为200匝；电极为6对，材料为铜；液态金属螺旋流道3中的液态金属在每次通过电磁铁和电极所在位置时均产生驱动力，从而被不断加速。所述液态金属为镓铟锡锌合金。使用时，将液态金属电磁泵接上电源，电磁铁中线圈通电，产生强磁场，使得铁芯开口处流道中的液态金属处于其磁场中，同时电磁铁所处位置的液态金属通过电极通电，在液态金属中产生垂直于磁场的电流，在安培力的作用下，流道中的液态金属被驱动，电磁泵开始工作，液态金属在液态金属螺旋流道中被不断驱动并加速流动，使得电磁泵的性能更好。实施例2图1为实施例中一种螺旋加速式液态金属电磁泵的结构示意图，图2为实施例中图2为实施例中一种螺旋加速式液态金属电磁泵的作用原理示意图，其中： 1为电磁铁，2为电极，3为液态金属螺旋流道，4为液态金属，11为铁芯，12为线圈。本实施例中的电磁铁为6个，铁芯尺寸为长90mm，宽70mm，横截面为直径7mm的圆，材料为电磁纯铁DT4C；线圈为漆包铜圆线，单个电磁铁匝数为200匝；电极为6对，材料为铜；液态金属螺旋流道3中的液态金属在每次通过电磁铁和电极所在位置时均产生驱动力，从而被不断加速。所述液态金属为镓铟合金。使用时，将液态金属电磁泵接上电源，电磁铁中线圈通电，产生强磁场，使得铁芯开口处流道中的液态金属处于其磁场中，同时电磁铁所处位置的液态金属通过电极通电，在液态金属中产生垂直于磁场的电流，在安培力的作用下，流道中的液态金属被驱动，电磁泵开始工作，液态金属在液态金属螺旋流道中被不断驱动并加速流动，使得电磁泵的性能更好。实施例3图1为实施例中一种螺旋加速式液态金属电磁泵的结构示意图，图2为实施例中图2为实施例中一种螺旋加速式液态金属电磁泵的作用原理示意图，其中： 1为电磁铁，2为电极，3为液态金属螺旋流道，4为液态金属，11为铁芯，12为线圈。本实施例中的电磁铁为6个，铁芯尺寸为长90mm，宽70mm，横截面为直径7mm的圆，材料为电磁纯铁DT4C；线圈为漆包铜圆线，单个电磁铁匝数为200匝；电极为6对，材料为铜；液态金属螺旋流道3中的液态金属在每次通过电磁铁和电极所在位置时均产生驱动力，从而被不断加速。所述液态金属为铟铋锡合金。使用时，将液态金属电磁泵接上电源，电磁铁中线圈通电，产生强磁场，使得铁芯开口处流道中的液态金属处于其磁场中，同时电磁铁所处位置的液态金属通过电极通电，在液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺旋加速式液态金属电磁泵，其特征在于，其由电磁铁、电极、液态金属螺旋流道和液态金属组成；所述电极成对地垂直放置于所述电磁铁和所述液态金属螺旋流道相交形成的平面两端；所述电磁铁为环形，由铁芯和线圈组成，线圈缠绕在铁芯上，铁芯为环状并在环形上开口，开口中插入所述液态金属螺旋流道，线圈通电后，所述电磁铁中产生的强磁场垂直穿过正交的液态金属螺旋流道，当所述电极通电后，流道中液态金属在安培力驱动下开始流动。

【技术特征摘要】
1.一种螺旋加速式液态金属电磁泵，其特征在于，其由电磁铁、电极、液态金属螺旋流道和液态金属组成；所述电极成对地垂直放置于所述电磁铁和所述液态金属螺旋流道相交形成的平面两端；所述电磁铁为环形，由铁芯和线圈组成，线圈缠绕在铁芯上，铁芯为环状并在环形上开口，开口中插入所述液态金属螺旋流道，线圈通电后，所述电磁铁中产生的强磁场垂直穿过正交的液态金属螺旋流道，当所述电极通电后，流道中液态金属在安培力驱动下开始流动。2.按权利要求1所述的一种螺旋加速式液态金属电磁泵，其特征在于，所述电磁铁有一个以上，分布在液态金属螺旋流道的不同位置。3.按权利要求1所述的一种螺旋加速式液态金属电磁泵，其特征在于，所述电极有一对以上，安装在每个电磁铁开口处，液态金属流道两端。4.按权利要求1所述的一种螺旋加速式液态金属电磁泵，其特征在于，所述电极、液态金属通电部分和电磁铁线圈在电路上串联。5.按权利要求1所述的一种螺旋加速式液态金属电磁泵，其特征在于，所述液态金属螺旋流道为平面螺旋状，其中充满流动的液态...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭瑞，贾丽，
申请(专利权)人：北京态金科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11