技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种液态金属电磁泵。该电磁泵采用导磁、绝缘的泵芯结构，既提高了泵芯磁感应强度，又使得驱动
电流的驱动效率大大提高，可广泛应用于液态金属
电子设备
散热领域。
背景技术
[0002] 在流动换热领域，液态金属
传热系统由于其使用的液态金属介质优秀的物理性质，其换
热能力远高于其他单相
流体换热系统。电磁泵作为液态金属传热系统的唯一驱动设备，其性能好坏直接影响整个系统的性能。
[0003] 目前市面上的成熟的液态金属电磁泵产品多为电感式电磁泵，其流量大、体积大，主要用于在化工、印刷行业中输送一些有毒的重金属，核动力装置中输送作为载热体的液态金属，也用于
铸造生产中输送熔融的有色金属。
[0004] 为防止电磁泵漏液，从而引发漏电现象，传统的液态金属电磁泵一般是在绝缘的密封管道外置一对永磁
铁或电
磁铁，管道具有一定的厚度，无形中会增加两永磁铁或电磁铁之间的距离，使得两磁铁之间的液态金属的磁感应强度降低，影响液态金属的流速。
[0005] 为了解决上述问题，本实用新型提出了一种液态金属电磁泵，此种电磁泵可以缩小永磁铁或电磁铁之间的间距，增大磁感应强度，从而增强电磁泵的驱动力即加大液态金属的流速。
发明内容
[0006] 因此，为了实现上述目的，
[0007] 本实用新型涉及一种液态金属电磁泵，其体积小，扬程大，使用安全，寿命长。
[0008] 本实用新型的技术方案如下：
[0009] 一种液态金属电磁泵，其特征在于，如图1和图2所示，其由液体流道1、管壁2、导磁管壁3、
电极4、永磁铁5、屏蔽环6、
外壳7和液态金属组成；
[0010] 所述液体流道1的入口和出口为圆形截面，中间作用区域为长方形截面，不同形状的流道间圆滑过渡；
[0011] 所述液体流道1由管壁2和导磁管壁3
焊接而成，流道内壁
镀绝缘镀层。
[0012] 所述管壁2为非导磁金属材料，构成了管道主体。
[0013] 所述导磁管壁3为高导磁金属材料，其作为部分管壁与永磁铁安装
位置相接。
[0014] 所述永磁铁5为一对长方体形状的永磁铁，安装在泵芯流道的两端面，在该区域形成近似平行的强
磁场。
[0015] 所述泵芯流道1-1为位置处于所述两永磁铁5之间的液体流道
[0016] 所述电极4为一对，安装在长方形流道两
侧壁，可为流道中的液态金属提供电流，根据
电磁感应原理，通电后的液态金属在所述永磁铁5形成的强磁场中产生驱动力，从而沿流道流动。
[0017] 所述屏蔽环6为高导磁材料，安装在永磁铁外，将永磁铁产生的磁场对外屏蔽，避免强磁场对外部系统的干扰。
[0018] 液态金属电磁泵的驱动力大小与驱动电流的大小成正比，与磁感应强度的大小成正比，与作用区域流道的高度成反比。在永磁铁形状和磁通量不变的情况下，两磁铁之间的间距越小，磁感应强度越大。为了得到更大的驱动力，所述液体流道1在永磁铁5和电极4所在位置宽度变大，高度变小，成为扁平状，从而使该处留到高度更小，受安培力作用的导电流体的长度更长。导磁管壁3的设计，使得永磁铁相应位置的流道管壁成为永磁铁的一部分，减小了两永磁铁之间的理论间距，增加了磁感应强度，从而提高电磁泵的性能。
[0019] 所述液态金属为常温下呈液态的金属，其
导电性好，故可以在电极4通电后产生电流，进而受永磁铁强磁场的作用产生驱动力。
[0020] 所述液态金属为金属镓、镓基二元
合金、镓基多元合金、铟基合金或铋基合金。
[0021] 所述镓基
二元合金为镓铟合金、镓铅合金或镓汞合金。
[0022] 所述镓基多元合金为镓铟
锡合金或镓铟锡锌合金。
[0023] 所述铟基合金为铟铋锡合金。
[0024] 使用时，将导电性好的液态金属流体灌满电磁泵，在两个电极上通以恒定电流，则电流通过泵芯内液态金属，通电液态金属在永磁铁对产生的平行磁场中产生安培力，流道中的液态金属被驱动，电磁泵开始工作。
[0025] 本实用新型所述的一种液态金属电磁泵具有如下优点：
[0026] (1)本实用新型的液态金属电磁泵，永磁铁对安装位置的相应管壁为导磁材料，使得永磁铁对之间的理论间距变小，磁感应强度增大，从而使泵的驱动力更大。
[0027] (2)本实用新型的液态金属电磁泵，液体流道的内壁
电镀绝缘层，从而控制驱动电流向管壁的扩散，提高了驱动效率。
[0028] (3)磁场区域的液态金属流道采用宽度较大高度小的扁平流道，使得通电液态金属长度更长，驱动力更大。。
附图说明
[0029] 此处的附图被并入
说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的
实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
[0030] 图1为实施例中一种液态金属电磁泵俯视结构示意图。
[0031] 图2为实施例中一种液态金属电磁泵
正面结构示意图。
[0032] 图3为实施例中一种液态金属电磁泵剖面结构示意图。
[0033] 附图标记说明：1为液体流道，1-1为泵芯流道，2为管壁，3为导磁管壁，4为电极，5为永磁铁，6为屏蔽环，7为外壳。
具体实施方式
[0034] 下面结合附图及具体实施例进一步描述本实用新型。
[0035] 实施例1
[0036] 本实施例为一种液态金属电磁泵的一种典型应用。图1为实施例中一种液态金属电磁泵俯视结构示意图。图2为实施例中一种液态金属电磁泵正面结构示意图。图3为实施例中一种液态金属电磁泵剖面结构示意图。其中：1为液体流道，1-1为泵芯流道，2为管壁，3为导磁管壁，4为电极，5为永磁铁，6为屏蔽环，7为外壳。
[0037] 本实施例的一种液态金属电磁泵，其特征在于，其由液体流道1、管壁2、导磁管壁3、电极4、永磁铁5、屏蔽环6、外壳7和液态金属组成；
[0038] 所述液体流道1的入口和出口为圆形截面，中间作用区域为长方形截面，不同形状的流道间圆滑过渡；
[0039] 所述液体流道1由管壁2和导磁管壁3焊接而成，流道内壁镀绝缘镀层。
[0040] 所述管壁2为非导磁金属材料，构成了管道主体。
[0041] 所述导磁管壁3为高导磁金属材料，其作为部分管壁与永磁铁安装位置相接。
[0042] 所述永磁铁5为一对长方体形状的永磁铁，安装在泵芯流道的两端面，在该区域形成近似平行的强磁场。
[0043] 所述泵芯流道1-1为位置处于所述两永磁铁5之间的液体流道
[0044] 所述电极4为一对，安装在长方形流道两侧壁，可为流道中的液态金属提供电流，根据电磁感应原理，通电后的液态金属在所述永磁铁5形成的强磁场中产生驱动力，从而沿流道流动。
[0045] 所述屏蔽环6为高导磁材料，安装在永磁铁外，将永磁铁产生的磁场对外屏蔽，避免强磁场对外部系统的干扰。
[0046] 液态金属电磁泵的驱动力大小与驱动电流的大小成正比，与磁感应强度的大小成正比，与作用区域流道的高度成反比。在永磁铁形状和磁通量不变的情况下，两磁铁之间的间距越小，磁感应强度越大。为了得到更大的驱动力，所述液体流道1在永磁铁5和电极4所在位置宽度变大，高度变小，成为扁平状，从而使该处留到高度更小，受安培力作用的导电流体的长度更长。导磁管壁3的设计，使得永磁铁相应位置的流道管壁成为永磁铁的一部分，减小了两永磁铁之间的理论间距，增加了磁感应强度，从而提高电磁泵的性能。
[0047] 所述液态金属为常温下呈液态的金属，其导电性好，故可以在电极4通电后产生电流，进而受永磁铁强磁场的作用产生驱动力。
[0048] 所述液态金属为镓铟锡锌合金。
[0049] 使用时，将导电性好的液态金属流体灌满电磁泵，在两个电极上通以恒定电流，则电流通过泵芯内液态金属，通电液态金属在永磁铁对产生的平行磁场中产生安培力，流道中的液态金属被驱动，电磁泵开始工作。
[0050] 实施例2
[0051] 图1为实施例中一种液态金属电磁泵俯视结构示意图。图2为实施例中一种液态金属电磁泵正面结构示意图。图3为实施例中一种液态金属电磁泵剖面结构示意图。其中：1为液体流道，1-1为泵芯流道，2为管壁，3为导磁管壁，4为电极，5为永磁铁，6为屏蔽环，7为外壳。
[0052] 本实施例的一种液态金属电磁泵，其特征在于，其由液体流道1、管壁2、导磁管壁3、电极4、永磁铁5、屏蔽环6、外壳7和液态金属组成；
[0053] 所述液体流道1的入口和出口为圆形截面，中间作用区域为长方形截面，不同形状的流道间圆滑过渡；
[0054] 所述液体流道1由管壁2和导磁管壁3焊接而成，流道内壁镀绝缘镀层。
[0055] 所述管壁2为非导磁金属材料，构成了管道主体。
[0056] 所述导磁管壁3为高导磁金属材料，其作为部分管壁与永磁铁安装位置相接。
[0057] 所述永磁铁5为一对长方体形状的永磁铁，安装在泵芯流道的两端面，在该区域形成近似平行的强磁场。
[0058] 所述泵芯流道1-1为位置处于所述两永磁铁5之间的液体流道
[0059] 所述电极4为一对，安装在长方形流道两侧壁，可为流道中的液态金属提供电流，根据电磁感应原理，通电后的液态金属在所述永磁铁5形成的强磁场中产生驱动力，从而沿流道流动。
[0060] 所述屏蔽环6为高导磁材料，安装在永磁铁外，将永磁铁产生的磁场对外屏蔽，避免强磁场对外部系统的干扰。
[0061] 液态金属电磁泵的驱动力大小与驱动电流的大小成正比，与磁感应强度的大小成正比，与作用区域流道的高度成反比。在永磁铁形状和磁通量不变的情况下，两磁铁之间的间距越小，磁感应强度越大。为了得到更大的驱动力，所述液体流道1在永磁铁5和电极4所在位置宽度变大，高度变小，成为扁平状，从而使该处留到高度更小，受安培力作用的导电流体的长度更长。导磁管壁3的设计，使得永磁铁相应位置的流道管壁成为永磁铁的一部分，减小了两永磁铁之间的理论间距，增加了磁感应强度，从而提高电磁泵的性能。
[0062] 所述液态金属为常温下呈液态的金属，其导电性好，故可以在电极4通电后产生电流，进而受永磁铁强磁场的作用产生驱动力。
[0063] 所述液态金属为镓铟合金。
[0064] 使用时，将导电性好的液态金属流体灌满电磁泵，在两个电极上通以恒定电流，则电流通过泵芯内液态金属，通电液态金属在永磁铁对产生的平行磁场中产生安培力，流道中的液态金属被驱动，电磁泵开始工作。
[0065] 实施例3
[0066] 图1为实施例中一种液态金属电磁泵俯视结构示意图。图2为实施例中一种液态金属电磁泵正面结构示意图。图3为实施例中一种液态金属电磁泵剖面结构示意图。其中：1为液体流道，1-1为泵芯流道，2为管壁，3为导磁管壁，4为电极，5为永磁铁，6为屏蔽环，7为外壳。
[0067] 本实施例的一种液态金属电磁泵，其特征在于，其由液体流道1、管壁2、导磁管壁3、电极4、永磁铁5、屏蔽环6、外壳7和液态金属组成；
[0068] 所述液体流道1的入口和出口为圆形截面，中间作用区域为长方形截面，不同形状的流道间圆滑过渡；
[0069] 所述液体流道1由管壁2和导磁管壁3焊接而成，流道内壁镀绝缘镀层。
[0070] 所述管壁2为非导磁金属材料，构成了管道主体。
[0071] 所述导磁管壁3为高导磁金属材料，其作为部分管壁与永磁铁安装位置相接。
[0072] 所述永磁铁5为一对长方体形状的永磁铁，安装在泵芯流道的两端面，在该区域形成近似平行的强磁场。
[0073] 所述泵芯流道1-1为位置处于所述两永磁铁5之间的液体流道
[0074] 所述电极4为一对，安装在长方形流道两侧壁，可为流道中的液态金属提供电流，根据电磁感应原理，通电后的液态金属在所述永磁铁5形成的强磁场中产生驱动力，从而沿流道流动。
[0075] 所述屏蔽环6为高导磁材料，安装在永磁铁外，将永磁铁产生的磁场对外屏蔽，避免强磁场对外部系统的干扰。
[0076] 液态金属电磁泵的驱动力大小与驱动电流的大小成正比，与磁感应强度的大小成正比，与作用区域流道的高度成反比。在永磁铁形状和磁通量不变的情况下，两磁铁之间的间距越小，磁感应强度越大。为了得到更大的驱动力，所述液体流道1在永磁铁5和电极4所在位置宽度变大，高度变小，成为扁平状，从而使该处留到高度更小，受安培力作用的导电流体的长度更长。导磁管壁3的设计，使得永磁铁相应位置的流道管壁成为永磁铁的一部分，减小了两永磁铁之间的理论间距，增加了磁感应强度，从而提高电磁泵的性能。
[0077] 所述液态金属为常温下呈液态的金属，其导电性好，故可以在电极4通电后产生电流，进而受永磁铁强磁场的作用产生驱动力。
[0078] 所述液态金属为铟铋锡合金。
[0079] 使用时，将导电性好的液态金属流体灌满电磁泵，在两个电极上通以恒定电流，则电流通过泵芯内液态金属，通电液态金属在永磁铁对产生的平行磁场中产生安培力，流道中的液态金属被驱动，电磁泵开始工作。
[0080] 最后应说明的是，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。
