[发明专利]一种自分散纳米流体热管

权利要求书

1.一种自分散纳米流体热管，其特征在于：该热管包括散热翅片（1）、热管外壳（2），以及位于热管外壳（2）内部的叶轮（3）、喷气通道（6）、活塞室（7）、增压室（17）、回流通道（18）、纳米流体（19）、转轴（20）、第一齿轮（21）、第二齿轮（22）、剪切室（25）、剪切叶片（26）和沸腾池（28）；

散热翅片（1）固定连接在热管外壳（2）的外壁面上，喷气通道（6）位于活塞室（7）外侧，喷气通道外壁面（5）和活塞室（7）的壁面之间形成喷气通道（6），喷气通道外壁面（5）的顶部和活塞室（7）壁面的顶部之间设有旁通孔（4），活塞室（7）壁面的下部设有喷气进气孔（15）；

活塞室（7）固定连接在增压室（17）上方，活塞室（7）内设有活塞（8），活塞（8）和活塞室壁面之间设有第一密封圈（14），转轴（20）和活塞（8）之间设有双向止推轴承（13）和轴承盖（10），双向止推轴承（13）内圈与转轴（20）固定连接，且双向止推轴承（13）和转轴（20）之间设有密封件（12）；双向止推轴承（13）外圈与轴承盖（10）内缘固定连接，双向止推轴承（13）与叶轮（3）之间设有定位套筒（11）,轴承盖（10）外缘安装有第二密封圈（9），活塞（8）可沿轴承盖（10）外缘滑动；

增压室（17）的上部壁面设有活塞定位凸台（16），活塞（8）的底面可与活塞定位凸台（16）的顶面接触；增压室（17）的下部壁面设有带有筛孔的筛板（23），该筛板（23）位于连接杆（29）和增压室（17）壁面连接处的上方；

增压室（17）和热管外壳（2）内壁之间形成回流通道（18），剪切室（25）位于回流通道（18）中；剪切室（25）位于增压室（17）外侧，且剪切叶片（26）位于剪切室（25）中；

沸腾池（28）位于增压室（17）的下方，增压室（17）位于第一齿轮（21）上方，沸腾池（28）位于第一齿轮（21）下方；沸腾池（28）的壁面设有单向阀片（27），单向阀片（27）连通沸腾池（28）和回流通道（18）；

纳米流体（19）位于增压室（17）、沸腾池（28）和回流通道（18）中；

叶轮（3）与转轴（20）的顶端固定连接，转轴（20）的底端与第一齿轮（21）固定连接，第一齿轮（21）与第二齿轮（22）配合，第二齿轮（22）通过连接杆(29)与剪切叶片（26）固定连接，连接杆(29)与密封轴承（24）内圈固定连接，密封轴承（24）外圈固定连接在增压室（17）的壁面上。

2.按照权利要求1所述的自分散纳米流体热管，其特征在于：所述的筛板（23）的筛孔孔径为0.05—0.2mm，目数为100-200。

3.按照权利要求1所述的自分散纳米流体热管，其特征在于，所述的纳米流体（19）的充注量满足式（1）：

V=Vh+1.2Vz     式（1）

其中，Vh为回流通道（18）顶部至筛板（23）顶部之间的体积，Vz为位于筛板（23）顶部以下的增压室（17）与沸腾池的体积。

4.按照权利要求1所述的自分散纳米流体热管，其特征在于，所述的回流通道长度、活塞质量及活塞环摩擦参数满足式（2）：

ρghS=1.2(Gh+f)     式（2）

其中，ρ为纳米流体（19）的密度，g为重力加速度，h为回流通道（18）顶部至筛板（23）顶部之间的长度，G为活塞（8）的重量，f为第一密封圈（14）和第二密封圈（9）的总摩擦阻力。

5.按照权利要求1所述的自分散纳米流体热管，其特征在于，所述的转轴（20）与活塞（8）满足关系式（3）：

Gz=（1±0.2）Gh     式（3）

其中，Gz为叶轮（3）、转轴（20）、双向止推轴承（13）内圈与第一齿轮（21）总质量，Gh为活塞（8）质量。

6.按照权利要求1所述的自分散纳米流体热管，其特征在于，所述的沸腾池底面面积大于热管外壳（2）中部截面积的1.5倍。

7.按照权利要求1所述的自分散纳米流体热管，其特征在于，所述的叶轮（3）、转轴（20）、第一齿轮（21）和第二齿轮（22）均为硬质塑料或轻质金属制成。

8.按照权利要求1所述的自分散纳米流体热管，其特征在于，所述的第一齿轮（21）和第二齿轮（22）的厚度均小于5mm，所述的叶轮（3）中的叶片厚度小于3mm。