Тепловая труба

 

О П И С А Н И Е (и) 535451

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.09.74 (21) 2062786/06 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.76, Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 12.11.76 (51) М. Кл. F 28D 15/00

F 25В 19/02

F 25D 7/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.565.58 (088.8) (72) Автор изобретения и (71) заявитель

И. Г. Ш екр ил адз е (54) ТЕПЛОВАЯ ТРУБА

Изобретение относится к теплопередающим устройствам, в частности к тепловым трубам, функционирующим независимо от ориентации в поле тяжести.

Известны тепловые трубы, содержащие герметичный корпус с зонами испарения, транспортирования и конденсации рабочего тела, пристеночную кап иллярную структуру на внутренних стенках корпуса и пористую продольную артерию внутри него.

Недостатком известной тепловой трубы является ее низкая надежность при работе против сил тяжести. Достаточно образования одного пузыря пара в кольцевом зазоре под мелкопористой поверхностью, чтобы пар сразу же перекрыл живое сечение жидкостного канала, вызывая выход трубы из строя. Этот недостаток особенно опасен при работе с неметаллическими теплоносителями, характеризующимися сравнительно низкими величинами температуры начала пузыреобразования на стенке и создающими в тепловой трубе сравнительно высокие перегревы корпуса в связи с их низкой теплопроводностью.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности тепловой трубы.

Это достигается тем, что в предлагаемой трубе артерия размещена по оси корпуса и между нею и внутренней поверхностью корпуса установлены поперечные шайбы с отверстпями для пара, выполненные в зоне испарения пз материала с высокой теплопроводностью, а в зоне конденсации — нз пористого материала, II капиллярная структура расположена только

5 в зоне конденсации.

На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая тепловая труба; на фиг. 2 разрез по

А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез по Б — Б на фиг. 1. и Тепловая труба имеет корпус 1; на ее внутренней поверхности в зоне конденсации 2 расположена пристеночная капиллярная структура 3; в осевой части трубы помещена пористая артерия 4. Между внутренней поверх15 ностью корпуса 1 и поверхностью артерии 4 плотно установлены шайбы 5 и 6 с отверстиями, параллельными оси трубы. При этом шайбы 5 зоны испарения 7 выполнены из металла с высокой теплопроводностью с относительно

20 малым шагом. Шайбы 6 зоны конденсации выполнены из пористого материала.

Тепловая труба работает следующим образом.

Тепло, подаваемое от источника на стенку

25 зоны испарения 7 по шайбам 5 путем теплопроводности поступает на поверхность пористой артерии 4 н испаряет жидкую фазу рабочего тела. Пар через отверстия шайб поступает в зону конденсации, где, конденси30 руясь, отдает тепло. Конденсат по капилляр535451 ной структуре 3 и пористым шайбам б отсасывается сначала в артерию 4, а затем к поверхности испарения. Размеры пор артерии 4 подбирают так, чтобы создаваемая ею капиллярная тяга заметно превосходила вес столба жидкости высотой, равной длине тепловой трубы. Благодаря этому тепловая труба может функционировать независимо от ее ориентации в поле тяжести. Основной отличительной особенностью предлагаемой тепловой трубы является то, что тепло и жидкость на поверхность испарения подаются с разных сторон (тепло подается со стороны парового пространства) .

В связи с этим, даже при наличии процесса пузыреобразования, в местах подвода тепла, пути течения жидкой фазы к поверхности испарения не перекрываются, и труба может надежно функционировать независимо от ее ориентации в поле тяжести. В известной же конструкции, где тепло и жидкость к поверхности испарения подаются в одном направлении (со стороны внутренней поверхности корпуса трубы), процесс пузыреобразования начинается на стенке корпуса и автоматически приводит к перекрыванию пути притока жидкости к поверхности испарения.

Тепловая труба может быть использована для охлаждения аппаратов, ориентация которых в поле тяжести по условиям их работы резко меняется во времени.

Формула изобретения

Тепловая труба, содержащая герметичный корпус с зонами испарения, транспортирования и конденсации рабочего тела, капиллярную структуру на внутренних стенках корпу15 са и пористую продольную артерию внутри него, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, артерия размещена по оси корпуса и между нею и внутренней поверхностью корпуса ус20 тановлены поперечные шайбы с отверстиями для пара, выполненные в зоне испарения из материала с высокой теплопроводностью, а в зоне конденсации — из пористого материала, и капиллярная структура расположена только

25 в зоне конденсации.

535451 д2

Ь

Фиг.2

8-b

Ф8/2 1 Риг. 3

Составитель В. Подносовй

Редактор И. Шубина Техред А. Камышникова Корректор Е. Хмелева

Заказ 248618 Изд. № 1757 Тираж 814 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 415

Типография, пр Сапунова, 2