Тепловая труба Советский патент 1983 года по МПК F28D15/04 

2.-Труба по п. 1, отличающаяся тем, что ребра имеют переменную ВЫСОТУ.

3.Труба по п. 1, отличающаяся тем, что кольцевой коллектор снабжен тангенциальными отверстиями, а ребра выполнены в виде лопастей,

4.Труба по п.-о, о т л и ч а ющ а я с я тем, что корпус

квадратное поперечное сечение, а камера снабжена размещенной в ней перегородкой, и ребразакреплены на обеих сторонах перегородки во взаимно перпендикулярных направлениях.

5. Труба поп, 1,отличающ а я с я тем, что выступы и впадины пластины объединены в группы, распололсенные с зазором относительно ЦРУг друга.

Изобретение относится к теплопередающим устройствам, обеспечивающи охлаждение нагреваемой поверхности и ее термостабилиэацию, и может быт использовано в областях техники, где необходимо снимать высокие тепл вые потоки от различных источников нагрева. Известна тепловая труба, содержа щая герметичный корпус, пропитанный теплоносителем фитиль, зону нагрева транспорта и конденсации Cl .. Указанная тепловая труба не обес печивает устойчивой изотермичности охлаждаемой поверхности от неравномерных тепловых потоков, Известна также тепловая труба, содержащая герметичный корпус, пропитанный теплоносителем фитиль, вы.полненный в виде сквозной решетки, 1образованной пересечением взаимно перпендикулярных ребер с увеличиваю щейся высотой и шириной ребра, зону нагрева, транспорт.шара и зону конденсации 2 . Недостатком данной трубы являетс сложность технологии соединения фитиля с внутренней стороной зоны нагрева. Соединение выполняется спека нием, что ведет помимо усложнения технологии к нарушению капиллярности как зоны нагрева, так и фитиля. Известна тепловая труба, содержа щая герметичный корпус с зоной нагре ва в виде плиты с канавками на внут ренней поверхности, снабженной пористым покрытием, контактирующим с фитилем, и устройство для охлаждения фитиля З Д, Недостатками известной трубы являются неравномерность распределения теплового потока, неудовлетворительные условия охлаждения и низкая надежность работы трубы. Цель изобретения - повышение равномерности распределения теплового потока, улучшение условий охлаждения и увеличение надежности в работе тру бы. Поставленная цель достигается тем,что в трубе, содержащей герметичный корпус с зоной нагрева в виде плиты с канавками на внутренней поверхности, снабженной пористым покрытием, контактирующим с фитилем, и устройство для охлаждения фитиля, фитиль выполнен в виде металлической пластины с выступами и впадинами в форме усеченных пирамид, имеющей покрытие из пористого материала со стороны зоны нагрева, а устройство для охлаждения фитиля выполнено в виде расположенной в корпусе камеры с кольцевым коллектором, примыкающей к пластине, причем камера снабжена размещенными в ней ребрами, разделяющими ее на секции для хладагента и жестко соединенными с пластиной, и патрубками для ввода и вывода хладагента. При этом ребра имеют переменную высоту. Кольцевой коллектор может быть снабжен тангенциальными отверстиями, ia ребра при этом могут быть выполнены в виде лопастей. Корпус может иметь квадратное поперечное сечение, а камера при этом снабжена размещенной в ней перегородкой, и ребра закреплены на обеих сторонах перегородки во взаимно перпендикулярных направлениях. Выступы и впадины пластины могут быть объединены в группы, рас-. положенные с зазором относительно друг друга. На фиг.1 изображена тепловая труба; на фиг.2 - узел I на фиг.1 (участок металлической пластины фитиля с нанесенным на впадины и выступы капиллярно-пористым покрытием); на фиг.З - разрез А-А на фиг.2, первый вариант соединекия выступов плиты зоны нагрева с выступами на металлической пластине фитиля; на фиг.4 то же, второй в.ариант соединения; на фиг,5 - вид Б на фиг,2; на фиг.б тепловая труба, ребра в коллекторе которой выполнены в виде лопастей;

на фиг.7 - тепловая труба, корпус .которой имеет квадратное поперечное сечение.

Тепловая труба содержит герметичный корпус 1 с зоной нагрева в виде плиты 2 с канавками 3 на внутренней поверхности, снабженнойпористым покрытием 4, контактирующим с фитилем, и устройство для охлаждения фитиля, причем фитиль выполнен в виде металлической пластины 5 с выступами 6 и впадинами 7 в форме усеченных пирамид, имеющей покрытие 8 из пористого материала со стороны зоны нагрева, а устройство для охлаждения фитиля выполнено в виде расположенной в корпусе 1 камеры 9 с кольцевым коллектором 10, примыкающей к пластине 5, причем камера 9 снабжена ребрами 11, разделяющими ее на секции для хладагента и жестко соединенными с пластиной 5, и патрубками ввода 12 и вывода 13 хладагента. Ребра 11 имеют переменную высоту. Кольцевой коллектор 10 .может, быть снабжен тангенциальными отверстиями 14, а ребра 11 выполнены в виде лопастей. Корпус 1 может иметь квадратное поперечное сечение, а камера 9 при этом снабжена перегородкой 15,и ребра 11 закреплены на обеих сторонах перегородки 15 во взаимно перпендикулярных направлениях. Выступы 6 и впадины 7 могут быть объединены в группы, расположенные с зазором относительно друг друга (фиг. 4.). Для запитки фитиля рабочим телом предусмотрена технологическая трубка 16

Тепловая труба работает следующим образом. .

При отсутствии теплового потока пористое покрытие зоны нагрева в виде плиты 2 пропитано теплоносителем, поступившим через трубку 16. При подводе теплового потока к зоне нагрева плита 2 нагревается, в результате чего происходит испарение теплоносителя из пористого покрытия 4. Образовавшийся пар заполняет пространст|ВО между выступами 6 пластины 5.Так как с противоположной стороны пластина 5 охлаждается хладагентом, находящимся в камере У, то температура пластины 5 и покрытия 8 меньше температуры пара. Вследствие разницы температур происходит конденсация пара на поверхности покрытия 8 из

пористого материала. Образовавщийся конденсат за счет действия капиллярных сил пористого покрытия 4 плиты 2 подтягивается к охлаждаемой поверхности. Охлаждение плиты 2 происходит за счет переноса паром тепла, использованного на испарение теплоносителя, с поверхности покрытия 4 на поверхность покрытия В. Жидкий теплоноситель, поступающий на покрытие 4,под

0 действием теплового потока снова переходит в пар, замыкая цикл тепловой трубы.

Описанный рабочий процесс происходит аналогично в каждой ячейке, а

5 в совокупности они работают как одна тепловая труба, которая формирует квазиизотермическую поверхность плиты 2 .

Устройство для охлаждения пластины 5 работает следующим образом.

Через патрубок 12 ввода вода поступает в кольцевой коллектор 10 и по секциям между ребрами 11 течет от периферии к отверстию патрубка 13 и уходит на сброс. В связи с тем,

5 что пластина 5 со камеры 9 имеет аналогичную систему ячеистых впадин и выступов, на ней вихревое движение охлаждающей воды при протоке по радиальным секциям. Вихр.евое

0 движение воды во впадинах пластины 5 улучшает ее охлаждение и, как следствие, интенсифицирует процесс конденсации пара в фитиле. Для увеличения коэффициента теплоотдачи от

5 стенки пластины 5 к охлаждаемой жидкости ее движение в камере 9 может быть закручено во всем объеме. С этой целью ввод воды из кольцевого коллектора 10 в секции камеры 9 осуQ щоствляется через тангенциальные отверстия 14 (фиг.6).

Работа тепловой трубы (фиг.7) происходит аналогичным образом. Разница состоит только в том, что проток воды охлаждения между ребрами И

происходит сверху вниз в одной плоскости и слева направо в другой плоскости (показано стрелками на фиг.7).

Экономический эффект, получаемый в результате использования предлагаемой тепловой трубы, возникает за счет повьшения равномерности распределения теплового потока, улучшения условий охлаждения и увеличения надежности работы трубы.

N

Фиг. 6