CN205017197U - 一种新型液态金属电磁泵 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种新型液态金属电磁泵，其特征在于，其由永磁铁、液态金属管道和电源及其电极单元组成。所述永磁铁有N个，并均匀地排成一排，且相邻磁铁的两异性磁极相对排列。所述液态金属通道中充满液态金属，管道置于相邻永磁铁之间，呈蛇形结构。所述电极置于相邻永磁铁之间，并垂直于所述液态金属管道方向。永磁铁之间的电源及其电极单元结构独立且相邻单元在通电时的电流方向相反，当其中一个电源及其电极单元损坏是不会影响其他电源及其电极单元的正常工作。本实用新型所述的新型液态金属电磁泵具有结构简单、无任何机械运动部件、无噪声污染、无磨损、免维护等优点，可广泛应用于液态金属循环散热等领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种液态金属电磁泵，特别涉及一种占用体积小、使用寿命长的新型液态金属电磁泵。可广泛应用于液态金属循环散热等领域。
背景技术
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，在功率不足以满足需求时，往往采用外部串联电磁泵的方式来满足需求。这种外部串联电磁泵的方式具有如下两个缺点：（1）外部串联电磁泵的方式使需要的液态金属管道会很长，不仅浪费空间、可能会影响整体设计，而且也增加了液态金属的用量，导致使用成本增加；（2）一个电磁泵由单个液态金属管道和两个永磁铁组成，故电磁泵中的两块永磁铁只是驱动单个液态金属管道中的液态金属运动，两块永磁铁远端的磁极不能充分利用，造成磁场浪费。
为解决上述问题，本实用新型提出一种新型液态金属电磁泵，其将多个永磁铁均匀地排成一排，且相邻磁铁的两异性磁极间相对排列。而液态金属通道穿插在相邻永磁铁之间，呈蛇形结构。这种设计能够使管道两侧的永磁体得到充分的利用，占用的体积和需要的液态金属管道也相对减少。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种新型液态金属电磁泵，其具有占用体积小、使用寿命长等优点。
本实用新型的技术方案如下：
一种新型液态金属电磁泵，其特征在于，其由永磁铁、液态金属管道和M个电源及其电极单元组成；
所述永磁铁有N个，并均匀地排成一排，且相邻磁铁的两异性磁极相对排列；
所述液态金属通道中充满液态金属，管道置于相邻永磁铁之间，呈蛇形结构；
所述电源输出电压大小和方向、电流大小和方向均可调；
所述电极置于相邻永磁铁中间，并垂直于所述液态金属管道方向；
所述永磁铁之间的电源及其电极单元结构独立且相邻单元在通电时的电流方向相反，当其中一个电源及其电极单元损坏是不会影响其他电源及其电极单元的正常工作；
所述电磁泵通电时即接通所有电源及其电极单元，电流方向垂直于所述液态金属管道和所述永磁铁的磁感线方向，根据左手定则，管道中的液态金属在电流和磁场的作用下受力流动，并设计使相邻电流的流动方向相反，使液态金属向同一个方向流动；当电磁泵外接散热器或其他连接装置即形成一液态金属循环回路。
所述液态金属管道截面为矩形、圆形、三角形、椭圆形或菱形。
所述液态金属为镓基二元合金、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中的一种。
所述镓基多元合金为镓铟锡合金或镓铟锡锌合金。
所述铟基合金为铟铋锡合金。
所述M个电源及其电极单元中M的数值为正整数。
所述永磁铁个数N为2个以上，且为整数。
所述磁极材料为稀土永磁材料、金属永磁材料或铁氧体永磁材料中的一种。
所述电极材料为石墨、铜、银、铂、钯、金、铂钡合金、钯钡合金、铱钨铼合金、铱钡锇合金或涂层电极材料。
使用时，给电磁泵通电即接通所有电源及其电极单元，电流方向垂直于所述液态金属管道和所述永磁铁的磁感线方向，根据左手定则，管道中的液态金属在电流和磁场的作用下受力流动，并设计使相邻电流的流动方向相反，使液态金属向同一个方向流动。当电磁泵外接散热器或其他连接装置即形成一液态金属循环回路。
本实用新型所述的一种新型液态金属电磁泵，具有如下优点：
（1）本实用新型的电磁泵中的永磁铁均匀地排成一排，且相邻磁铁的两异性磁极相对排列；液态金属管道置于相邻永磁铁之间，呈蛇形结构；这种电磁泵中永磁铁和管道内部串联的设计可节省空间，可使整个液态金属循环系统中电磁泵占用体积小，所需的液态金属管道短，减小液态金属的使用量，降低使用成本。
（2）本实用新型的电磁泵的结构特点是永磁铁和液态金属管道采用内部串联，多个电源及其电极单元并联的方式；这种结构特点的作用是，当其中一个电源及其电极单元损坏是不会影响其他电源及其电极单元的正常工作。
附图说明
图1为实施例中一种新型液态金属电磁泵的典型的结构示意图。
附图标记说明：1.1、1.2、1.3、1.4、1.5-永磁体；2.1、2.2、2.3、2.4-电源；3-液态金属出口；4-液态金属入口；5-液态金属流动方向。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例进一步描述本实用新型。
实施例1
本实施例展示了本实用新型的新型液态金属电磁泵的一种典型应用。图1为实施例中一种新型液态金属电磁泵的典型的结构示意图。其中：1.1、1.2、1.3、1.4、1.5为永磁体；2.1、2.2、2.3、2.4为电源；3为液态金属出口；4为液态金属入口；5为液态金属流动方向。
本实施例的一种新型液态金属电磁泵，其特征在于，其由永磁铁、液态金属管道和M个电源及其电极单元组成；
所述永磁铁有N个，并均匀地排成一排，且相邻磁铁的两异性磁极相对排列；
所述液态金属通道中充满液态金属，管道置于相邻永磁铁之间，呈蛇形结构；
所述电源输出电压大小和方向、电流大小和方向均可调；
所述电极置于相邻永磁铁中间，并垂直于所述液态金属管道方向；
所述永磁铁之间的电源及其电极单元结构独立且相邻单元在通电时的电流方向相反，当其中一个电源及其电极单元损坏是不会影响其他电源及其电极单元的正常工作；
所述电磁泵通电时即接通所有电源及其电极单元，电流方向垂直于所述液态金属管道和所述永磁铁的磁感线方向，根据左手定则，管道中的液态金属在电流和磁场的作用下受力流动，外接散热器或其他链接装置即形成一液态金属循环回路。
所述液态金属管道截面为圆形。
所述液态金属为镓铟锡锌合金。
所述M个电源及其电极单元中M的数值为4。
所述永磁铁个数N为5。
使用时，给电磁泵通电即接通所有电源及其电极单元，电流方向垂直于所述液态金属管道和所述永磁铁的磁感线方向，根据左手定则，管道中的液态金属在电流和磁场的作用下受力流动，并设计使相邻电流的流动方向相反，使液态金属向同一个方向流动。当电磁泵外接散热器或其他连接装置即形成一液态金属循环回路。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种新型液态金属电磁泵，其特征在于，其由永磁铁、液态金属管道和M个电源及其电极单元组成；
所述永磁铁有N个，并均匀地排成一排，且相邻磁铁的两异性磁极相对排列；
所述液态金属通道中充满液态金属，管道置于相邻永磁铁之间，呈蛇形结构；
所述电源输出电压大小和方向、电流大小和方向均可调；
所述电极置于相邻永磁铁之间，并垂直于所述液态金属管道方向；
所述永磁铁之间的电源及其电极单元结构独立且相邻单元在通电时的电流方向相反，当其中一个电源及其电极单元损坏是不会影响其他电源及其电极单元的正常工作；
所述电磁泵通电时即接通所有电源及其电极单元，电流方向垂直于所述液态金属管道和所述永磁铁的磁感线方向，根据左手定则，管道中的液态金属在电流和磁场的作用下受力流动，外接散热器或其他链接装置即形成一液态金属循环回路。
2.按权利要求1所述的一种新型液态金属电磁泵，其特征在于，所述液态金属管道截面为矩形、圆形、三角形、椭圆形或菱形。
3.按权利要求1所述的一种新型液态金属电磁泵，其特征在于，所述液态金属为镓基二元合金、镓基多元合金、铟基合金或铋基合金。
4.按权利要求3所述的一种新型液态金属电磁泵，其特征在于，所述镓基二元合金为镓铟合金、镓铅合金或镓汞合金中的一种。
5.按权利要求3所述的一种新型液态金属电磁泵，其特征在于，所述镓基多元合金为镓铟锡合金或镓铟锡锌合金。
6.按权利要求3所述的一种新型液态金属电磁泵，其特征在于所述铟基合金为铟铋锡合金。
7.按权利要求1所述的一种新型液态金属电磁泵，其特征在于，所述M个电源及其电极单元中M的数值为正整数。
8.按权利要求1所述的一种新型液态金属电磁泵，其特征在于，所述永磁铁个数N为2个以上，且为整数。
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Publications (1)
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109154070A (zh) * | 2016-05-03 | 2019-01-04 | 塔塔钢铁荷兰科技有限责任公司 | 用于控制电磁泵的温度的方法 |
| CN111404353A (zh) * | 2020-04-08 | 2020-07-10 | 中国科学技术大学 | 一种基于液态金属驱动的旋转电机 |
| CN111917274A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-11-10 | 北京航空航天大学 | 一种电磁致动软体胸鳍驱动装置 |
| CN114174677A (zh) * | 2019-05-09 | 2022-03-11 | 伊克斯拉姆公司 | 带电磁泵的x射线源 |
| CN115842462A (zh) * | 2023-02-20 | 2023-03-24 | 北京瑶光高科科技有限公司 | 一种推送液态金属的盘式弧形电磁泵 |
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2015
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