专利名称：热力泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种热力泵，是一种将热能直接转换为液压能，促进热能传递和交换的能量交换装置。它涉及到的技术包括热学中的分子物理学和统计物理学，流体力学和阻力学等。其主要理论根据是，任何形式的能量都可以相互转换。
背景技术：
目前用于能量转换和传递的装置主要由热泵、热管、热机和机械泵等。他们虽然都能传递和转换能量，但是均具有耗能大、成本高、结构复杂、能量的交换和传递率底的不足。而且有的能量转换与传递装置，如热管，其介质不能用化学性质稳定、成本底、无污染的水，而只能用化学性质不稳定的介质(如氟里昂)，介质一旦泄漏，造成环境污染。本人曾于1992年申请过一个名称为涡流式导流泵的实用新型专利，它的专利号为92211202.9，其实那也是一种热力泵，虽然解决了热量载体介质从无序到有序的问题，但是，由于它的热源装置在泵体的外部和仅有轴向导流件的局限，导致能量传递和转换率偏底。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是，提供一种结构更加合理，传递转换能量速度快，应用范围广的热力泵。
本实用新型为解决以上技术问题而采取的技术解决方案是，提供一种具有如下结构的热力泵。它由泵体，位于泵体内的热源装置2、轴向导流件3，和位于泵体上的介质进、出口组成。其特点是，在泵体内，自内向外依次布置了热源装置2和轴向导流件3，并且在泵体内壁与轴向导流件之间设有径向导流件4，该径向导流件的导流级数至少为一级，每级径向导流件上的孔数≥2个，孔4-1的轴线与水平面上的x、y两个方向的夹角分别为α、β，它们的角度范围是∠α为0°-60°，∠β为0°-60°。这里的热源装置是指可以产生热量的装置或者容有热量的装置。如，电热源装置、气体热源装置、燃油热源装置、固体(如煤炭)热源装置，热介质(气体、液体)导通装置等。如果本热力泵的热源装置是一种热介质(气体、液体)导通装置，则该热力泵就是一个热交换装置。径向导流件的级数是这样规定的，沿径向导流件圆周某一轨迹线(如位于同一直径圆周的轨迹线)上的n个孔(n≥2)组成一级，沿轴向排列相隔一定距离的的m(m≥1)个孔组成m级。例如若m＝2，则径向导流件为两级，若m＝3、4、5、6……L，则径向导流件依次为3级、4级、5级、6级……L级。级数越多，产生涡流的作用越强，热能转化为液压能的能力越大，泵传递交换热能的效果越好。∠α为0，∠β为任一角度的涡流效果，或者∠β为0，∠α为任一角度的涡流效果小于两个角均有一定角度值的涡流效果。
∠α的优先范围是25°-60°，∠β的优先范围是为10°-45°。
径向导流件4的导流级数为2级，每级上有4个孔。
热源装置为电热源装置。
工作原理本热力泵的工作原理是基于上世纪90年代本人实用新型涡流式导流泵时所发现的一个事实，即在热能转换过程中，涡流式导流泵可以利用流体物质分子的内能产生泵吸的效果，使流体微观中的介质分子的无序运动向有序运动方向改变，产生了减少能量耗散的动力趋势。并且可以通过设计的这个涡流式导流泵，自行控制压力的流速等。这个涡流式导流泵是热能直接产生液压能的条件。下面结合将要给出的实施例对本实用新型的工作原理进行较详细的说明。如
图1所示假设该热力泵是用于床板的加热。若将该热力泵介质的进出口与床板上的散热板等部件连接，就形成了一个封闭的水平回路，这个水平回路消除了自然循环因素。当回路中的温度在平衡状态时，回路中的介质处于非循环状态，当热源装置工作时，介质中的分子运动发生了剧烈的变化，此时，在轴向导流件3的作用下，迫使介质产生轴向涡流，并且出现自介质进口到介质出口轴向压力差，促使介质有进口向出口方向流动。同时，还有一部分介质从径向导流件4的孔4-1进入了复合涡流泵区，介质在从孔4-1进入复合涡流区的过程中，产生了径向涡流，轴向涡流在径向涡流的作用下，就产生了类似龙卷风的螺旋涡流。因此，径向涡流件4加大了该泵的轴向吸力。并且该热力泵的热源装置与介质之间的温差越大，介质流速越大，即本泵的吸力与温差的大小成正比。
由于本实用新型将热源装置置于轴向导流件的内部，并在轴向导流件与泵体之间设有径向导流件，使其与现有技术相比，将热能直接转化为液压能的能力大大提高，而且热能损耗小，利用率高。该热力泵除了能够应用在现有热泵、热管所涉及的领域外，还能够广泛的用于不允许有机械摩擦和化学污染的领域，例如人们所用的床具上。因为这种热力泵可以用水作介质，并且运行中无任何机械摩擦，所以不产生噪音，是目前用于床具加热的最理想装置。经试验表明，如果，该热力泵的热源装置是电热源装置，将本热力泵用于双人床具散热板的加热，并使床散热板的表面温度达到40度左右，则一昼夜的耗电量不足0.4度，只相当于一个15瓦电灯泡一昼夜的耗电量。如果将这种热力泵运用在现有的电加热水器上，至少节电20％-25％。若将这种热力泵用在锅炉、散热器等热交换传递装置上，则节能效果和传热效果都会提高20％左右。
图面说明
图1-本实用新型一个实施例的结构示意图图2-
图1中径向导流件4的一种结构示意图图3-图2的左视图
以下结合附图给出本实用新型的实施例，用来进一步说明技术解决方案。
实施例参考
图1-图4。由
图1看出，这是一个热源装置为电热源装置的热力泵。在这里，泵体由径向导流外壳5和轴向导流外壳6组成。电热源装置2位于泵体的中心，它的右半部分位于径向导流件3的中心孔内，左半部分的端部伸出轴向导流外壳6外，并带有接线柱。端螺孔件10固定在轴向导流外壳6的左端口上，端螺孔件10内留有圆周槽，槽内嵌有起封闭介质作用的橡胶垫8，并通过与端螺孔件10连接的内螺帽9固定。介质出口7位于轴向导流外壳6的侧壁上，径向导流件4套接在轴向导流件3的外部，并被罩在径向导流外壳5内，径向导流外壳5与轴向导流外壳6焊接为一体，介质进口1与径向导流外壳5的一个端口焊接为一体。如
图1所示，在径向导流件4的轴向上排布了两组孔4-1，形成了一个两级径向导流件。如图2和图4所示，径向导流件的每组孔有四个，彼此之间的夹角为90度。四个孔4-1为倾斜孔，其轴向与x轴的夹角α为25°-60°，与y轴的夹角β为10°-45°。孔4-1的孔径一般≥2mm。如
图1所示，径向导流件4与轴向导流件3形成了一个两级复合涡流区3-1，在复合涡流区左边的轴向导流件3上还有一个两极轴向涡流区3-2。工作原理如前所述。
需要说明的是，每级径向导流件4上的孔4-1的数量与泵体的直径有关，直径越大，孔数越多，孔的直径也越大。一般情况下，孔4-1的数量为2-12个。
同理，根据本实用新型给出的技术解决方案，还可以给出热源装置为其他结构形式的热力泵，以及热源装置仍为电热源装置，但径向导流件的级数为3级、4级、5级等等的实施例。
权利要求1.一种热力泵，它由泵体，位于泵体内的热源装置(2)、轴向导流件(3)，和位于泵体上的介质进、出口组成，其特征是，在泵体内，自内向外依次布置了热源装置(2)和轴向导流件(3)，并且在泵体内壁与轴向导流件之间设有径向导流件(4)，该径向导流件的导流级数至少为一级，每级径向导流件上的孔数≥2个，孔(4-1)的轴线与水平面上的x轴、y轴的夹角分别为α、β，它们的角度范围是∠α为0°-60°，∠β为0°-60°。
2.根据权利要求1所述的热力泵，其特征是，∠α的优先范围是25°-60°，∠β的优先范围是为10°-45°。
3.根据权利要求1或2所述的热力泵，其特征是，径向导流件(4)的导流级数为2级，每级上有4个孔。
4.根据权利要求1或2所述的热力泵，其特征是，热源装置为电热源装置。
5.根据权利要求3所述的热力泵，其特征是，热源装置为电热源装置。
专利摘要本实用新型涉及一种热力泵，是一种将热能直接转化为液压能，促进热能传递和交换的能量交换装置。它由泵体，热源装置2、轴向导流件3，和位于泵体上的介质进、出口组成，其特点是，在泵体内，自内向外依次布置了热源装置2和轴向导流件3，并且在泵体内壁与轴向导流件之间设有径向导流件4，该径向导流件的导流级数至少为一级，每级径向导流件上的孔数≥2个，孔4－1的轴线与水平面上的x轴、y轴的夹角分别为α、β，它们的角度范围是∠α为0°－60°，∠β为0°－60°。使热能直接转化为液压能的能力大大提高，而且热能损耗小，利用率高、无机械性摩擦和噪音。
文档编号F04F99/00GK2735057SQ200420053050
公开日2005年10月19日 申请日期2004年8月11日 优先权日2004年8月11日
发明者牟省先 申请人:牟省先