一种液态金属旋转换热器制造技术

本发明专利技术公开一种液态金属旋转换热器，包括，高导热外壳体，设置在所述高导热外壳体内部的转子装配体，所述转子装配体中的转子上设置有多片转瓦，增加了换热面积，采用液态金属作为热量交换介质，在电流发生器产生的电场作用下不仅可以有效驱动所述液态金属冷却液在通道内的流动，其还可有效降低所述液态金属冷却液的表面张力，增强其润湿特性，从而减少液态金属在转瓦之间流动阻力，实现换热器换热率的提升。同时，由于换热是发生在转子转动的过程中的，换热不会影响转子的相对转动，实现了在转动过程中进行热交换。本发明专利技术提供的液态金属旋转换热器结构简单，设计紧凑，各部分相对独立，方便维护和检修；具有良好互换性、可以实现模块化、系列化和快速设计。

A liquid metal rotary heat exchanger

【技术实现步骤摘要】
一种液态金属旋转换热器
本专利技术涉及换热器
，特别涉及一种液态金属旋转换热器。
技术介绍
现有的换热器中大多数在换热过程中不传输运动过程的，因而无法适用于旋转机械的换热。同时，现有技术的旋转换热器适用的换热介质多为气体，换热效率较低，在结构上也较为复杂，不利于系列化生产。因而，现有技术还有待改进和提高。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种液态金属旋转换热器，旨在解决现有换热器结构复杂，换热效率低的问题。本专利技术的技术方案如下：一种液态金属旋转换热器，其中，包括：外壳体；转子装配体，所述转子装配体设置在所述外壳的内部；所述转子装配体包括两个相对设置的转子；所述转子包括，转子本体，所述转子本体的中部，开有用于液态金属进出所述转子装配体的第一通道，在所述第一通道一端设置有流道，在所述流道上设置有用于产生电场的电流发生器，在所述第一通道另一端设置有若干片转瓦；以及端盖，所述端盖设置在所述外壳体的端部，对所述外壳进行封堵。可选地，所述的液态金属旋转换热器，其中，所述若干片转瓦呈圆环形排布在所述第一通道的周围。可选地，所述的液态金属旋转换热器，其中，所述第一通道所在的端面上设置有2-6个区域，若干片所述转瓦呈扇形排布在所述区域内，且任意两片相邻转瓦之间均不相连。可选地，所述的液态金属旋转换热器，其中，所述端盖靠近所述外壳体的端面上设置有第一凹槽，所述第一凹槽内设置有第一密封件。可选地，所述的液态金属旋转换热器，其中，所述流道上套设有转动件。可选地，所述的液态金属旋转换热器，其中，所述端盖上设置有容纳所述转动件的第二凹槽。可选地，所述的液态金属旋转换热器，其中，所述第二凹槽内还设置有第三凹槽，所述第三凹槽内设置有第二密封件。可选地，所述的液态金属旋转换热器，其中，还包括，设置在所述外壳体外表面的加热层以及设置在所述加热层表面上的隔热层。可选地，所述的液态金属旋转换热器，其中，所述转子的材质为导热材料。可选地，所述的液态金属旋转换热器，其中，所述液态金属为镓合金、铟合金、镓铟合金和镓铟锡合金中的任一种。有益效果：本专利技术所提供的一种液态金属旋转换热器，包括，高导热外壳体，设置在所述高导热外壳体内部的转子装配体，所述转子装配体中的转子上设置有多片转瓦，增加了换热面积，同时采用液态金属作为换热过程中的热量交换介质，在电流发生器所产生的电场作用下液态金属具有热流动效应，低表面张力，润湿特性强，流动阻力小的特征，从而可实现换热器换热效率的提升。本专利技术提供的液态金属旋转换热器结构简单，设计紧凑，各部分相对独立，方便维护和检修；具有良好互换性、可以实现模块化、系列化和快速设计；对工作环境无特殊要求，能够适应各种特殊环境。附图说明图1为本专利技术所提供的液态金属旋转换热器的立体图。图2为本专利技术所提供的液态金属旋转换热器的四分之一旋转剖视图。图3为本专利技术所提供的液态金属旋转换热器的爆炸图。图4为第一转子的四分之一旋转剖视图。图5为第一转子第一视角结构示意图。图6为本专利技术所提供的液态金属旋转换热器的端盖剖视图。具体实施方式本专利技术提供一种液态金属旋转换热器。为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施方式对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本专利技术所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。如图1-2所示，液态金属旋转换热器1包括，外壳体10，转子装配体20以及端盖30，所述转子装配体20设置在所述外壳体10的内部，所述转子装配体20上设置有电流发生器40所述端盖30设置在所述外壳体10两端，用于对所述外壳体10进行封堵。具体来说，所述外壳体10主要作为液态金属旋转换热器1的外部固定件和支撑件，材质为高导热材料,如金属铜、铝等。外壳体10的形状可以是圆筒状或其他形状。在所述外壳体10的外表面上设置有加热层(热流层)11，在所述加热层11的外表面设置有隔热层12。加热层11上的热量通过外壳体10传导到转子装配体20的内部。所述隔热层12用于阻隔加热层11上的热量向外传导，所述加热层11在轴向上的长度小于所述外壳体10的轴向上的长度，所述外壳体10在轴向上的长度小于所述隔热层12在轴向上的长度。在本实施例中，通过加热层11对转子装配体20进行加热，以液态金属作为换热过程中的热量交换介质，通过电流发生器40所产生的电场作用不仅可以有效驱动所述液态金属冷却液在转瓦之间流动，其还可有效降低所述液态金属冷却液的表面张力，增强其润湿特性，从而减少液态金属的流动阻力，实现换热器换热效率的提升。由于液态金属在吸收热量时，并不影响转子的相互转动，从而可实现在旋转过程中进行换热。在本实施例中，常用的液态金属有镓合金、铟合金、镓铟合金、镓铟锡合金等，可以使单独的液态金属作为换热物质，也可以是液态金属与导电溶质的混合液作为换热物质，如导电油、盐溶液、氢氧化钠等。在一种或多种实施方式中，如图3和4所示，所述转子装配体20是旋转换热器的核心结构，内置在外壳体10内部，主要用于实现两个转子的相对旋转，并在旋转过程中进行热量交换。具体地，所述转子装配体20包括，第一转子21和第二转子22，所述第一转子21和第二转子22各自包括转子本体210，在所述转子本体210的一侧面的周围设置有侧壁2101，在所述转子本体210的中间位置设置有第一通道211，所述第一通道211，可以是圆形通孔或方形通孔。通常情况下，所述转子本体210为圆形，所述侧壁2101为圆筒形。在所述第一通道211的一端设置有用于液态金属流通的流道230240)，在所述流道230(240)的外表面套设有转动件250(260)，所述转动件可以是轴承，亦可以是能够实现转动的其他部件。所述转动件250(260本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液态金属旋转换热器，其特征在于，包括：/n外壳体；/n转子装配体，所述转子装配体设置在所述外壳的内部；所述转子装配体包括两个相对设置的转子；所述转子包括，转子本体，所述转子本体的中部，开有用于液态金属进出所述转子装配体的第一通道，在所述第一通道一端设置有流道，在所述流道上设置有用于产生电场的电流发生器，在所述第一通道另一端设置有若干片转瓦；以及/n端盖，所述端盖设置在所述外壳体的端部，对所述外壳体进行封堵。/n

【技术特征摘要】
1.一种液态金属旋转换热器，其特征在于，包括：
外壳体；
转子装配体，所述转子装配体设置在所述外壳的内部；所述转子装配体包括两个相对设置的转子；所述转子包括，转子本体，所述转子本体的中部，开有用于液态金属进出所述转子装配体的第一通道，在所述第一通道一端设置有流道，在所述流道上设置有用于产生电场的电流发生器，在所述第一通道另一端设置有若干片转瓦；以及
端盖，所述端盖设置在所述外壳体的端部，对所述外壳体进行封堵。


2.根据权利要求1所述的液态金属旋转换热器，其特征在于，所述若干片转瓦呈圆环形排布在所述第一通道的周围。


3.根据权利要求2所述的液态金属旋转换热器，其特征在于，所述第一通道所在的端面上设置有2-6个区域，若干片所述转瓦呈扇形排布在所述区域内，且任意两片相邻转瓦之间均不相连。


4.根据权利要求1-3任一所述的液态金属旋转换热器，其特征在于，所述端...

【专利技术属性】
技术研发人员：李翔，余鹏，牛小东，李德才，山口博司，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：广东;44