一种液态金属电磁泵制造技术

本发明专利技术公开了一种液态金属电磁泵，包括壳体和设置在壳体内部的截面为矩形的液态金属管道、导电导热体、至少一个半导体温差发电组件、磁体组件和一对绝缘绝热层；绝缘绝热层分别设于液态金属管道的相对的外侧壁上；半导体温差发电组件设于液态金属管道的上内侧壁和/或下内侧壁上，且欧姆接触；导电导热体套于液态金属管道外，与液态金属管道的上外侧壁贴合；磁体组件产生使液态金属管道内的液态金属沿液态金属管道的延伸方向流动的磁场。本发明专利技术提供的液态金属电磁泵应用于液态金属传热领域，利用泵体内部温差发电组件产生的低电压、大电流电源作为动力，提高了电磁泵的推进效率，加快了液态金属流动速率，从而增强了液态金属传热系统的传热效率。

【技术实现步骤摘要】
一种液态金属电磁泵
本专利技术涉及散热器领域，尤其涉及一种液态金属电磁泵。
技术介绍
在工业生产过程中，液态金属散热技术应用于液态金属传热领域，液态金属散热技术应用时，管道中流动的液态金属，依靠电磁泵的驱动作用，流过发热元件时吸收热量，流经温度较低的散热器时又放出热量，之后再流经发热元件，依次循环，将热量从发热元件带到散热器进行散热的技术。现有电磁泵产品中，可以使用半导体温差发电模块为电磁泵供电，半导体温差发电模块可以感应温差，同时，利用温差产生电能，半导体温差发电模块（上百对半导体温差发电组件串联在一起）贴合在散热器上，作为电源（电压＞1V，电流＜5A）通过长距离导线连接电路，为电磁泵供电，驱动管道中的液态金属流动。但现由于现有的半导体温差发电模块产生的电流，经过远距离导线传输后，由于导线长距离传输，电能损耗较大，同时导线电阻太大，电流变得很小，所以电磁泵内部液态金属受到的洛伦兹力（即流体的驱动力）有限，液态金属流动速率很低，从而进一步导致液态金属传热效率也会降低，进而影响液态金属电磁泵的使用性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种液态金属电磁泵，以解决上述问题。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种液态金属电磁泵，包括壳体和设置在壳体内部的截面为矩形的液态金属管道、导电导热体、至少一个半导体温差发电组件、磁体组件和一对绝缘绝热层；所述绝缘绝热层分别设于所述液态金属管道的相对的外侧壁上；所述半导体温差发电组件设于所述液态金属管道的上内侧壁和/或下内侧壁上，且欧姆接触；所述导电导热体套于所述液态金属管道外，且与所述液态金属管道的上外侧壁贴合；所述磁体组件用于产生使所述液态金属管道内的液态金属沿所述液态金属管道的延伸方向流动的磁场。与现有技术相比，本专利技术实施例的优点在于：本专利技术提供的一种液态金属电磁泵，其中，液态金属管道用于盛装液态金属。在使用时导电导热体的底面与发热面贴合，可以将吸收的发热面的热量传递到温差发电组件外表面。半导体温差发电组件（由一整片半导体热电材料或热电材料薄膜制成）可以感应温差，产生感应电动势，形成半导体→液态金属→导电导热体→半导体的电流回路，其中液态金属中的电流是向上或向下的；例如：半导体温差发电组件设置液态金属管道内，且与液态金属管道上内侧壁和/或下内侧壁贴合，与液态金属管道电连接，可以向液态金属管道内的液态金属提供电流；磁体组件对液态金属管道内负载电流的液态金属施加洛伦兹力作用，从而驱动液态金属在液态金属管道内流动。同时在上述结构中，导电导热体包裹在液态金属管道上，还用于形成传输电流的循环通道，构成电源（即液态金属内部的半导体温差发电组件）的外部回路。另外，绝缘绝热层分别设置在壳体内部的液态金属管道的左外侧壁、右外侧壁上，这样避免内部电源和外部回路造成短路现象，同时大大减小了液态金属管道左右两侧的热传递，使半导体发电组件的上下表面温度均匀，保证了通过液态金属的电流是平行向上或向下的。由于使用导电导热体，直接替代导线使用，导电导热体可以选择例如铜铸件或铝件，与其他元器件一体成型为液态金属电磁泵，导电导热体节省了远距离传输所带来的电能损耗，同时导电导热体（例如铜铸件等）的电阻远远小于导线的电阻，致使电路电流更大，这样进而保障大电流，因为洛伦兹力F=BIL，因此由于电流I的变大，洛伦兹力F也相应变大，进而提升了电磁泵对电能的利用效率及液态金属流动速率，利用液态金属传热的速度也随之提升了。附图说明图1为本专利技术实施例一提供的液态金属电磁泵的横截面结构示意图；图2为本专利技术实施例一提供的液态金属电磁泵的部分结构立体示意图；图3为本专利技术实施例二提供的液态金属电磁泵的横截面结构示意图；图4为本专利技术实施例二提供的液态金属电磁泵的另一种横截面结构示意图；图5为本专利技术实施例二提供的液态金属电磁泵的在热循环系统中工作示意图；图6为本专利技术实施例三提供的液态金属电磁泵的一种横截面结构示意图；图7为本专利技术实施例三提供的液态金属电磁泵的另一种横截面结构示意图；图8为本专利技术实施例三提供的液态金属电磁泵的另一种横截面结构示意图。具体实施方式下面通过具体的实施例子并结合附图对本专利技术做进一步的详细描述。实施例一参见图1和图2，本专利技术实施例一提供的一种液态金属电磁泵1，设置在发热器2的发热面20上，包括壳体10和设置在壳体内部的截面为矩形的液态金属管道12、导电导热体14、至少一个半导体温差发电组件13、磁体组件11和一对绝缘绝热层16；绝缘绝热层16分别设于液态金属管道的相对的外侧壁上；半导体温差发电组件13设于液态金属管道的上内侧壁和/或下内侧壁上，且欧姆接触；其中：半导体温差发电组件13由一整片半导体热电材料或热电材料薄膜制成。导电导热体14套于液态金属管道外，且与液态金属管道的上外侧壁贴合；磁体组件11用于产生使液态金属管道内的液态金属沿液态金属管道的延伸方向流动的磁场。需要说明的是，其中，液态金属管道用于盛装液态金属。导电导热体的底面与发热面贴合，可以将吸收的发热面的热量传递到温差发电组件外表面。半导体温差发电组件可以感应温差，产生感应电动势，并向液态金属管道内的液态金属提供电流；例如：半导体温差发电组件设置液态金属管道内，且与液态金属管道上内侧壁和/或下内侧壁贴合，并与液态金属管道及液态金属电连接，可以向液态金属管道内的液态金属提供电流；磁体组件对液态金属管道内负载电流的液态金属施加洛伦兹力作用，从而驱动液态金属在液态金属管道内流动。同时在上述结构中，导电导热体包裹在液态金属管道上，还用于形成传输电流的循环通道，构成电源（即液态金属内部的半导体温差发电组件）的外部回路。另外，绝缘绝热层分别设置在壳体内部的液态金属管道的左外侧壁、右外侧壁上，这样避免内部电源和外部回路造成短路现象。由于使用导电导热体，直接替代导线使用，导电导热体可以选择例如铜铸件或铝件，与其他元器件一体成型为液态金属电磁泵，导电导热体节省了远距离传输所带来的电能损耗，同时导电导热体（例如铜铸件等）的电阻远远小于导线的电阻，致使电路电流更大，这样进而保障大电流，因为洛伦兹力F=BIL，因此由于电流I的变大，洛伦兹力F也相应变大，进而提升了电磁泵对电能的利用效率及液态金属流动速率，利用液态金属传热的速度也随之提升了。在实施例一中，由于使用导电导热体，直接替代导线使用，导电导热体可以选择例如铜铸件或铝件，导电导热体节省了远距离传输所带来的电能损耗，同时铜铸件电阻远远小于导线的电阻，致使电路电流更大，这样进而保障大电流，小电压，进而提升了电磁泵对电能的利用效率及液态金属流动速率，利用液态金属传热的速度也随之提升了。同时，导电导热体与整个壳体内部的液态金属管道，磁体组件等元器件一体成型，设计结构简单，节省了很多的使用空间。本领域技术人员应该可以理解，利用半导体温差发电组件产生的电能来直接驱动管道中的液态金属快速流动以进行快速传热的装置。液态金属流动的动力来自电磁泵，由于大电流作用，电磁泵推进效率将会提升。分析上述结构可知，导电导热体的底面与发热面贴合，用于将吸收的发热面的热量传递到温差发电组件外表面。工作时半导体温差发电组件两面会产生温差，同时，半导体温差发电组件会产生温差电动势，形成液态金属→半导体温差发电组件→液态金属管道本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液态金属电磁泵，其特征在于，包括壳体和设置在壳体内部的截面为矩形的液态金属管道、导电导热体、至少一个半导体温差发电组件、磁体组件和一对绝缘绝热层；所述绝缘绝热层分别设于所述液态金属管道的相对的外侧壁上；所述半导体温差发电组件设于所述液态金属管道的上内侧壁和/或下内侧壁上，且欧姆接触；所述导电导热体套于所述液态金属管道外，且与所述液态金属管道的上外侧壁贴合；所述磁体组件用于产生使所述液态金属管道内的液态金属沿所述液态金属管道的延伸方向流动的磁场。

【技术特征摘要】
1.一种液态金属电磁泵，其特征在于，包括壳体和设置在壳体内部的截面为矩形的液态金属管道、导电导热体、至少一个半导体温差发电组件、磁体组件和一对绝缘绝热层；所述绝缘绝热层分别设于所述液态金属管道的相对的外侧壁上；所述半导体温差发电组件设于所述液态金属管道的上内侧壁和/或下内侧壁上，且欧姆接触；所述导电导热体套于所述液态金属管道外，且与所述液态金属管道的上外侧壁贴合；所述磁体组件用于产生使所述液态金属管道内的液态金属沿所述液态金属管道的延伸方向流动的磁场；所述磁体组件包括第一永磁体；所述第一永磁体设置在所述壳体的顶部；还包括两个导磁片；两个所述导磁片分别固定在所述第一永磁体的两端；所述液态金属管道位于导磁片之间；还包括导电保护层；所述导电保护层设置在所述半导体温差发电组件朝向所述液态金属管道中心的外表面上。2.如权利要求1所述的液态金属电磁泵，其特征在于，所述液态金属管道通过法兰或螺纹与所述壳体连接。3.如权利要求1所述的液态金属电磁泵，其特征在于，所述导电导热体为铜铸...

【专利技术属性】
技术研发人员：颉未凤，刘文斌，
申请(专利权)人：颉未凤，
类型：发明
国别省市：