Электрогидродинамическая тепловая труба

 

1. ЭЛЕКТРОГИДРОДИНАМИЧЕСК ТЕПЛОВАЯ ТРУБА, содержащая частично заполненный диэлектрическим теплоносителем герметичный цилиндрический корпус с паровым каналом, эонгм испарения, конденсации и транспорта высоковольтный ввод, расположенный в зоне испарения и поелвдователвно соединенный с высоковольтным резистором , отличающаяся тем что, с целью упрощения конструкции и увеличения надежности, в корпусе вдоль его оси дополнительно установлена перфорированная диэлектрическая вставка, а высоковольтный резистор выполнен в виде обмотки микро .провода, разк|ещенной на вставке и служащей ее капиллярной структурой. 2.Труба по п.1, отличающ а я с я тем, что вставка выполне на с переменном поперечньм сечением ,уменьшающимся в направлении зоны конденсации,.:а перфорация выполнена в виде продольных щелей. 3.Труба ПОП.1, отличаюЩ а я с я тем, что обмотка микропровода выполнена многослойной. 4.Труба по п. 3, о т л и ч а .ющ а я с я тем, что микропровод в каждом из слоев обмотки имеет разг; личный диаметр, увеличивающийся в направлении парового канала. 5.Труба по п. 3, о т л и Ч; а ющ а я с я тем, что микропровод в каждом из слоев обмотки выполнен ;из с различным электри;ческим сопротивлением. 6.Труба по п. 3, о т л и ч а ющ а я с я тем, что микропровод в каждом из слоев обмотки выполнен с различием диаметром, уменьшаихцимся от зоны конденсации к зоне испарения ..

(19) (11)

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) F 28D 15 0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕЧ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

-ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ! -; . :

Н:АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3358592/24-06 (22) 26.11.81 (46) 23. 06. 83, Бюл. 923 (72) В.Д.Шкилев, С.М.Климов, A.Н.Майборода, Т.И.Урсу и И.Ф.Драбенко (71) Кйшиневский научно-исследователь. ский институт электроприборостроения : Научно-производственного объединения Микропровод (53) 621.565.58 (088.8) (56).1. Авторское свидетельство СССР

9 568809,.кл. F 28Р15/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

9545852, кл. F 28Э15/ЬО, 1975 °

3. Авторское свидетельство СССР

)) 732651 кл. F 28D15/00, 1977. (54) (57) 1. ЭЛЕКТРОГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ

ТЕПЛОВАЯ ТРУБА, содержащая частично заполненный диэлектрическим теплоносителем герметичный цилиндрический корпус с паровым каналом, зонами испарения, конденсации и транспорта, высоковольтный ввод, расположенный в зоне испарения и последователвно соединенный с высоковольтнык резистором, о т л и.ч а ю щ а я с я тем что, с целью упрощения конструкции и увеличения надежности, в корпусе вдоль его оси дополнительно установлена перфорированная диэлектрическая вставка, а высоковольтный резистор выполнен в виде обмотки микропровода, размещенной на вставке и служащей ее капиллярной структурой.

2. Труба по п.l., о т л и ч а ющ а я с я тем, что вставка выполнена с переменньм поперечньм сечением,уменьшакщимся в направлении эоны конденсации, а перфорация выполнена в виде продольных щелей.

3. Труба по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что обмотка микропровода вйполнена многослойной.

4. Труба по п. 3, о т л и ч а .ющ а я с я тем, что микропровод в каждом из слоев обмотки имеет раз.«. личный диаметр, увеличивающийся в направлении парового канала.

5. Труба по п. 3,-о т л и ч,.а ющ а я с я тем, что микропровод в С„

;каждом из слоев обмотки выполнен, иэ материала с различным электрик

:ческим сопротивлением.

6. Труба по п. 3, о т л и ч а ющ а я с я тем, что микропровод в каждом иэ слоев обмотки выполнен с различнык диаметром, уменьшакщимся от зоны конденсации к зоне испарения.

10246

Изобретение относится к теплотех-1 нике, в часности к тепловым трубам, работающим на диэлектрических жидкос .тях, и может быть использовано для охлаждения высоковольтнои аппаратуры например высоковольтных трансформаторов, делителей напряжения, резисторов °

Известна тепловая труба, содержащая зону испарения и конденсации теплоносителя и расположенный вдоль оси электрод, подключенный к высоко вольтному источнику тока. Электрод между зонами испарения и конденсации разделен диэлектрической прокладкой ,на две части(1 ).

Недостатками этой трубы являются сложность и низкая надежность из-за . отсутствия системы охлажения высоко вольтной части тепловой трубы.

Известна электрогидродинамическая тепловая труба,, содержащая частично заполненный диэлектрическим теплоносителем герметичный цилиндрический корпус с паровым каналом и зонами испарения и конденсации, транспорта, в последней из которых стенка корпуса выполнена из чередующихся диэлектрических участков и секций электрода 2

Однако такая труба обладает срав нительно сложной конструкцией и не." достаточной надежностью, что обусловлено наличием нескольких высоковольтных вводов, кроме того, у нее возникает необходимость использовать источник бегущей волны потенциала. 35

Сложным является и выполнение корпуса из чередующихся диэлектрических и проводящих участков.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является элек- (» трогидродинамическаяй тепловая труба, содержащая частично заполненный диэлектрическим теплоносителем герметичный цилиндрический корпус с паровым каналом,.зонами испарения, кон. 45 денсации и транспорта, высоковольтный ввод, расположенный в зоне испарения и последовательно соединенный с высоковольтным резистором(3) .

Недостатками известной трубы являются сложность конструкции и низкая надежность.

Сложность конструкции заключается в том, что трансйортный участок выполнен B виде чередующихся диэлектричес- ких и проводящих участков . Обеспечение герметичности сТыка. между диэлектриком и проводником достаточно трудная задача. Сложна конструкция и тем, что необходимо применять цепь из нескольких последовательно соединенных 60 резисторов. Желательно зту же задачу выполнить при использовании всего одного резистора. Невысокая надежность конструкции объясняется прежде всего тем, что высоковольтные резисторы 5 практически не охлаждаются, так как расположены в паровом канале. Отметим, что тепловыделение в высоковольтных резисторах может достигать несколько десятков ватт и при выполнении их миниатюрными необходимо предусмотреть эффективную систему охлаждения..

Транспорт диэлектрического теплом носителя на участок испарения в известной З)конструкции осуществляется при наличии разности потенциалов между секциями электрода, транспорт же диэлектрического теплоносителя вдоль самого электрода осуществляется только с помощью капиллярных сил,так как вдоль самого участка электрода нет падения напряжения(поверхность электрода эквипотенциальна). Это снижает транспорт теплоносителя вдоль тепловой трубы. Для устранвния этого недостатка необходимо части электрода выполнить достаточно узкими и в большом количестве, что, в свою очередь, опять требует применения большого числа высоковольтных резисторов.

Цель изобретения — упрощение конструкции и увеличение надежности..

Поставленная цель достигается тем, чTo в электрогидродинамической тепловой трубе, содержащей частично заполненный диэлектрическим теплоносителем герметичный цилиндрический корпус с паровым каналом, зонами испарения, конденсации и транспорта, высоковольтный ввод, расположенный в зоне испарения и последовательно соединенный с высоковольтным резистором, в корпусе вдоль его оси дополнительно установлена перфорированная диэлектрическая вставка, а высоковольтный резистор выполнен в виде обмотки микропровода, размещенной на вставке и служащей ее каппилярной структурой .

При этом вставка выполнена с переменным поперечныч сечением, уменьшающимся в направлении зоны конденсации, а перфорация выполнена в виде продольных щелей.

Причем обмотка микропровода выполнена многослойной.

Кроме того, микропровод в каждом из слоев обмотки имеет различный диа- метр, увеличивающийся в направлении парового канала.

Причем в каждом из слоев обмотки микропровод выполнен из материала с различным электрическим сопротив лением.

При том микропровод в каждом из слоев обмотки выполнен с различным диаметром, уменьшающимся от эоны кон- денсации к зоне испарения.

На фиг. 1 изображена предлагаемая тепловая. труба; на Фиг. 2 — труба со вставкой, имеющей. переменное поперечное сечение, на фиг. 3 - вставка с перфорацией в виде продольных щелей;

1024682 с на фиг. 4 — многослойная обмотка микро- Иа высоковольтный ввод; 5 подается провода с диаметром, увеличивающимся, высокое напряжение. Так как вдоль обв направлении парового канала; на мотки микропровода 7 осуществляетфиг. 5 — обмотка микропровода с диа ся падение напряжения, то вдоль тепметром, уменьшавшимся от зоны конден- ловой трубы (точнее в зазоре между сации к зоне испарения. ogMoTzo+ микропровода 7 и корпусом

Электрогидродинамическая тепловая 1). осуществляется транспорт теплотруба содержит частично заполненный носителя к зоне испарения 3. Теплодиэлектрическим теплоносителем герме- носитель испаряется в зоне испарения тичный цилиндрический корпус 1 с па 3 и пар конденсируется в зоне конровьм каналом 2, зонами испарения 10 денсации 4, откуда конденсат вновь

3, конденсации 4 и транспорта, вы- по обмотке микропровода 7 попадает соковольтный ввод 5, расположенный в зону испареня 3. в зоне испарения 3 и последователь- .Таким образом, использование но соединенный с высоковольтным ре- микропровода позволяет существенно зистором, причем в корпусе 1 вдоль )5 упростить конструкцию тепловой трубы.

его оси дополнительно установлена -.По существу вместо нескольких выперфорированная диэлектрическая: соковольтных резисторов имеется всего вставка 6, а высоковольтный резис- один. Однако на высоковольттор выполнен в виде обмотки микро- ный резистор из микропровода мопровода 7, размещенной на .вставке жно посмотреть и иначе: каж6 и Тслужащей ее капиллярной струк- дый виток микропровода является вытурой, при этом вставка 6 выполнена соковольтным резистором, более того, с переменным поперечным сечением, кажжый отрезок микропровода являетуменьшающимся в направлении эоны ся высоковольтным резистором. Посконденсации 4, а перфорация выпол- кольку диаметр микропровода сравним нена в виде продольных щелей 8; об- с размером ячеек капиллярной струкмотка микропрбвода 7 выолнена много-,туры, то B предлагаемой конструкции слойной и он в каждом из слоев об- удается удачно сочетать электрогидмотки имеет различный диаметр, увели родинамические и капиллярные напоры чивающийся в направлении парового :или увеличить транспорт теплоносите0 канала, причем в каждом иэ слоев З ля вдоль тепловой трубы. Поскольку

1 обмотки микропровод 7 выполнен из,микропровод постоянно находится в материала с различным электричес- . диэлектрической жидкости, создаются ким сопротивлением; микропровод 7 в оптимальные условия его охлаждения. каждом из слоев обмотки может быть Предлагаемая электрогидродинамивыпонен с различным диаметром, умень- 35 ческая тепловая труба может быть шающимся от зоны конденсации 4 к зо- использована как для охлаждения объекта ие испарения 3. Труба может иметь . расположенного с внешней части кордополнительную капиллярную структу- пуса 1, так и для более узкой сперу 9. циализированной задачи — охлаждение

Один конец обмотки микропровода . 40 микропровода 7. В последнем случае

7 соединен с высоковольтным вводом 5, удается создать высокоточные высокоа другой конец соединен с заземлен- вольтные резисторы, малогабаритные ным корпусом 1 или другим вводом. трансформаторы, делители напряжения

При расположении обмотки микропро- на микропроводе 7. вода 7 на диэлектрической вставке 6 45 При создании импульсного капиллярная структура 9 может быть делителя напряжения с обмоткой, выполкак диэлектрической, так и металлист ненной из микропровода 7, высокое ческой.При расположении обмотки 7 напряжение не при всех режимах может внутри дополнотельной капиллярной обеспечить *олное смачивание диэлекструктуры,9 последняя выолнена из триком обмотки. Для этого случая . диэлектрика.

50 необходимо обмотку микропровода 7

Яикропровод представляет собой . помещать внутрь дополнитель ной диэлектонкую проволку в стекляной изоляции.. трической капиллярной структуры 9, Диаметр микропровода вместе со стек» .,выполенной, например, из спеченого лянной изоляцией от 8 до 100 мкм. кварца.

Работает предлагаемая электро- 55 Использование предлагаемой тепгидродинамическая тепловая труба ловой трубы позволяет упростить следующим образом. конструкцию и увеличить надежность.

1024682

1024 682

Составитепь Ж. Мсвкаева

Редактор B. Лазаренко Техред М.Гергель

Корректор A . Т я ск о

Филиал ППП Патент, r. ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ4374/34 Тираж 672 Пбдписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5