Тепловой диод

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ш1 53I992

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительный к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.04.73 (21) 1905176, 06 (51) М. Кл."- F 28D 15/00

F 25В 19/02

F 25D 7/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.10.76. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 08.10.7б (53) УДК 621.565.58 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. Л. Васильев, Л. П. Гракович, А. В. Савченко, О. В. Сургучев, В. И. Несынов, Ю. Б. Куликов и Ю. М. Прохоров (71) Заявитель (54) ТЕПЛОВОЙ ДИОД

Изобретение относится к устройствам для терморегулирования объектов с внутренним тепловыделением, например компактных электронных вычислительных машин, блоков электронного оборудования, и может использоваться в электронной, самолетной промышленности, космической технике.

Известны тепловые диоды, содержащие заполненный рабочей жидкостью герметичный корпус с кольцевыми зонами испарения, конденсации и соединяющей их транспортной зоной и газовый резервуар, размещенный по их оси. Однако они имеют небольшую величину отношения прямого и обратного тепловых потоков в связи с тем, что в них отсутствуют капиллярные насосы — артерии для осевого транспорта жидкости, а пористый фитиль на стенках представляет собой дополнительный тепловой мостик для передачи тепла теплопроводностью в обратном направлении. Помещение горячего резервуара с неконденсирующимся газом внутрь тепловой трубы преследует цель только температурного воздействия на неконденсирующий газ, ухудшая при этом гидродинамику течения пара в устройстве.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности в условиях повышенных тепловых нагрузок и вибрации. В описываемом диоде это достигается тем, что в нем стенки резервуара со стороны транспортной зоны имеют систему капиллярных каналов, присоединенных в зонах испарения и конденсации к радиально расположенным капиллярным ребрам — артериям. На участке зоны ис5 парения резервуар установлен в корпусе с кольцевым зазором.

На фиг. 1 схематически изображен описываемый диод; на фиг. 2 — разрез по А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез по b — Б на фпг. 1.

Корпус 1 диода частично заполнен рабочим телом и неконденсирующимся газом. Для иеконденсирующегося газа в корпус диода введен дополнительный резервуар 2, который

15 имеет на стороне транспортной зоны систему капиллярных каналов 3, состоящую из спеченной металлической стружки, пакета сеток или каналов, выфрезерованных на его поверхности для транспорта рабочего тела. В зонах

20 конденсации 4 и испарения 5 фитиль выполнен в виде капиллярных ребер-артерий б.

Для увеличения прямого теплового потока зона испарения 5 выполнена в виде щели с двумя поверхностями испарения 7 и 8 с на25 песенной на них нарезкой 9 для распределения рабочего тела по зонам испарения. Газовый резервуар для улучшения диодных свойств выполнен терморегулируемым, т. е. часть 10 резервуара 2 связана с зоной конденсации 4 и

30 имеет одинаковую с ней температуру.

Sandra зАла ар- газ

Фиг.2

Составитезь В. Подносова

Корректор T. Добровольская

Редактор Л. Тюрина Текред Е. Подурушина

3a к аз 2179/11 Изд. М 1647 Тираж 814 Подиисиос

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета .11ииистров СССР ио ислам изобретении и откргятии

113035, Москва, Х(-35, Раушская иаб,, и, 4, 5

ТИПОГра(1 ив, r!p. Саи, иова, 2

Тепловой поток подводится в зоне нагрева к .поверхностям испарения 7 и 8 и испаряет рабочее тело. !1ары перемещаются в зону конденсации 4 и конденсируются, отдавая скрытую теплоту парообразования, Сконденсировавшаяся жидкость по системе 3 возвращается в зону испарения. Неконденсирующий газ, увлекающийся парами рабочего тела, скапливается в дополнительном газовом резервуаре. Имея температуру конденсации ниже, чем темпсратуру испарения, газ уплотняется в резервуаре и пе препятствует процессу теплопереноса.

При работе диода в обратном направлении газ диффундирует в зону 4, имеющую в этом случае большую температуру, чем зона 5, увлекается парами рабочего тела и запирает зону испарения. Резервуар для неконденсирующегося газа, имеющий температуру конденсации, заполняется парами рабочего тела.

Тсрморегуляция газового резервуара позволяет исключить конденсацию паров рабочего тела на стенках газового резервуара.

5 Формула изобретения

1. Тепловой диод, содержащий заполненный рабочей жидкостью герметичный корпус с кольцевыми зонами испарения, конденсации и соединя1ощей их транспортной зоной и газовый резервуар, ра-мещенный по их оси, отлич а 1о шийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности в условиях повышенных тспловых нагрузок и вибраций, стенки резервуара со стороны транспортной зоны имеют систему капиллярных каналов, подсоедине1п|ых в зонах испарения и конденсации к радиально расположенным капиллярным ребрам — артериям.

2. Диод rî п. 1, отличающийся тем, 20 что на участке зоны испарения резервуар установлен в корпусе с кольцевым зазором.