Тепловая труба Советский патент 1983 года по МПК F28D15/04 

1 Изобретение относится к теплопередающим устройствам, в частности к тепловым трубам с термодиодным эффектом. Известна тепловая труба, содержа щая герметичный корпус с зонами исп рения и конденсации и центральную трубчатую вставку с расширяющимся концевым участком, контактирующим с капиллярной структурой, размещенной на внутренней поверхности корпуса 1. Недостатком этой трубы является отсутствие термодиодного эффекта, а также низкая теплопередающая способность при работе трубы с Торцовы отводом тепла. Цель изобретения 7 обеспечение термодиодного эффекта с одновременным повышением теплопередающей способности при работе трубы с торцовым отводом тепла. Поставленная цель достигается тем, что в тепловой трубе, содержащей герметичный корпус с зонами испарения и конденсации и центральную трубчатую вставку с расширяющимся концевым участком, контактирующим с капиллярной структурой, размещенной на внутренней поверхности Kopnjjca, вставка расширяющимся участком обра щена в сторону зоны конденсаци1(1 с образованием между этим участком и торцовой стенкой сопла, причем последняя по крайней мере в централь ной части выполнена гладкостенной. Сопло может быть выполнено сужающимся. Торцовая стенка зоны конденсации может быть расположена под углом к оси корпуса. На фиг.1 показана тепловая труба торцовая стенка корпуса которой в зоне конденсации выполнена коническо обращенной вершиной внутрь трубы, пр дольное сечение; на фиг.2 - фрагмен трубы с плоской торцовой стенкой в зоне конденсации продольное сечение на фиг.З - фрагмент трубы, торцовая стенка которой выполнена конической, обращенной вершиной наружу трубы,про дольное сечение. Тепло.вая труба содержит корпус 1 с зонами 2 и 3 испарения и конденсации соответственно, центральную трубчатую вставку k с расшир ющимся концевым участком 5, контактирующим с капиллярной структурой 6, размещен 8 НОИ на внутренней поверхности корпуса 1. Расширяющийся участок 5 вставки k. образует с торцовой стенкой 7 корпуса 1 в зоне 3 конденсации сопло 8. Торцовая стенка 7 не содержит капиллярной структуры 6 и выполнена либо конической ( фиг. 1 и фиг.З), либо плоской, расположенной под углом к оси корпуса 1 (фиг.2). Сопло 8 может быть выполнено сужающимся фиг.1) или с изменяющимся по заданному закону поперечным сечением. Тепловая труба работает следующим образом. При подводе тепла к зоне 2 испарения теплоноситель испаряется и пар через вставку k направляется в сопло 8, при этом на охлаждаемой торцовой стенке 7 образуется пленка конденсата которая воздействием движущегося в сопле 8 с высокой скоростью потока пара сгоняется к капиллярной структуре 6, по которой конденсат возвращается в зону 2 испарения., Отсутствие капиллярной структуры на торцовой п. стенке 7 и малая толщина пленки конденсата, обусловленная ее постоянным сносом, приводит к значительному снижению термическо-, го сопротивлени;я зоны 3 конденсации ; и соответственно всей тепловой трубы. |Воздействие потока пара в сопле 8 ,на пленку конденсата обеспечивает надежную работу тепловой трубы и в отсутствие поля массовых сил, а также при любом положении трубы в гравитационном поле. Движение пара с большой скоростью относительно стенки 7 существенно увеличивает коэффициент теплоотдачи на ее внутренней поверхности. Если изменить направление теплово го потока и подвести его к зоне 3 конденсации, то ввиду отсутствия на внутренней повер ности торцовой стенки 7 теплоносител, обратный тепловой поток весьма мал, т.е. тепловая труба является термодиодом с ничтожно малой энергией отключения. В случае необходимости передачи тепла однонаправленным потоком на большие расстояния или развития теплоотводящей поверхности к торцовой стенке 7 может быть пристыкована дополнительная тепловая труба такой е или другой конструкции (например, с отводом Тепла по боковой поверхнос-, ти), при этом полученная составная епловая труба обладает достаточно йизким термическим сопротивлением и сохраняет термодиодные свойства. Таким образом, установка центральной трубчатЫ вставки Л расширяю щимся участком 5 в направлении зоны 3 конденсации с образованием;сопла между вставкой k и торцовой стенкой 8 7, а также выполнение стенки 7. по крайней мере в центральной частиi гладкостенной, обеспечивают термодиодный эффект с одновременным повышением теплопередающей способности, при работе трубы с торцовым отводом тепла.

1. ТЕПЛОВАЯ ТРУБА, содержащая герметичный корпус с зонами испарения и конденсации и центральную т|5убматую вставку с расширяющимся концевым участком, контактирующим с капиллярной структурой, размещен,ной на внутренней поверхности корпуса , отличающаяся тем. что, с целью обеспечения термодиодного эффекта с одновременным повышением теплопередающей способноети при работе трубы с торцовым отводом тепла, вставка расширяющимся участком обращена в сторону зоны конденсации с образованием между этим участком и торцовой стенкой сопла, причем последняя по крайней мере в центральной части выполнена гладкостенной. 2.Труба по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что сопло выполнено сужающимся. 3.Труба поп.1,отличающ а я с я тем, что торцовая стенка S зоны конденсации расположена под углом к оси корпуса. (Л ж I tttltt 6 5 Фи1.1

у. I

6-1

Wl.J