Тепловой выключатель Советский патент 1984 года по МПК F28D15/04 

2. Ьыключатель по п. 1, отличающийся тем, что спирали выполнены из материалов с различными температурами мартенситйого цреврашения.

3. Выключатель по п. 1, отличающийся тем, что выступы фитиля выполнены с припуском, соответствукищм максимальному удлинению термоприводов.

Г. ТЕПЛОВОЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ, содержащий частично заполненный те лоносителем герметичный корпус с з нами испарения и конденсации на пр тиволежащих стенках, снабженных с /4/ внутренней стороны фитилем, имеющим в зоне испарения полые выступы, внутри которых установлены термоприводы, прикрепленные одним концом к стенке корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности при одновременном повышении стабильности рабочих характеристик, каждый термопривод выполнен в виде телескопически соединенных направляющей втулки и подвижного стакана с раэмещенной внутри них пространственной спиралью из материала с памятью формы, причем втулка и стакан выполнены из материала с высокой теппопро водностью. иг.1

Изобретение относится к теппопер даю1Ц(1М устройствам, а именно к тепл вым трубам. Известен тепловой выключатель, выполненный в виде тепловой трубы с фитилем, размещенным на е€ внутренней поверхности в зонах испарени и конденса1щи, и бесфитильным резервуаром для жидасого теплоносителя снабженным твердым телом-вытеснн телем . Недостатками выключателя являются возможность его работы лнаь в го ризонтальном положении и сложность конструкции, обусловленная наличием вытеснителя с приводом постувательного движения и отдельного резервуа ра для теплоносителя. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является тепловой выключатель, содержащий частично заполненный теплоносителем герметичный корпус с зонами испарения и конденсации на противолежащих стенках, снабжейных с внутренней ст роны 4п1тилем, имеюпр1м в зоне испа рения полые выступы внутри которых установлены термоприводы, прикрепленные одним концом к стенке корпуса 2 . , Однако известный тепловой выключатель характеризуется сравнительно низкой эксплуатационной надежнос тью и стабильностью рабочих характеристик, что обусловлено как низкой усталостной прочностью, так и значительны14и остаточными деформаци ми термоприводов из биметаллических пластин. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности при одновременном повышении стабильности рабочих характеристик. Для достижения цели в тепловом выключателе, содержащем частично заполненный теплоносителем герметичный корпус с зонами испарения и конденсации на противолежащих с тенках, снабженных с внутренней стороны фитилем, имеющим в зоне испарения полые выступы, внутри которых установлены термоприводы, прикрепленные одним концом к стенке корпуса, каждь термопривод выполнен в виде телескопически соединенных направляющей втулки и подвижного стакана с размещенной внутри них пространственной спиралью из материала с памятью формы, причем втулка и стакан выполнены из материала с высокой теплопроводностью. Спирали могут быть выполнены из материалов с различными температурами мартенситного превращения. Кроме того, выступы фитиля могут быть выполнены с припуском, соответствуюишм максимальному удлинению термоприводов. На иг. 1 показан тепповой выключатель в исходном положении без подвода теплового потока, разрез; на фиг. 2 - в рабочем положении при подводе теплового потока. Тепловой выключатель содержит корпус t с зонами 2 и 3 испарения и конденсации соответственно на противолежащих плоских стенках, снабженных с внутренней стороны фитилем 4, имеющим в зоне 2 испарения полые ВЫСТУ1Ш 5 и 6, внутри которых установлены термоприводы в виде закрепенных ОДНШ4 концом на стенке корпуса 1 направляюв(их втулок 7 и 8 соответственно, телескопически соеиненных с ними по;(вижных стаканов 9 и 10 соответственно, и размещеных внутри упомянутых втулок и стаанов пространственных спиралей 11 и 12 соответственно, выполненых из материала с памятью формы, ричем температура конца обратного

мартенситного превращения материала спирали 11 ниже соответствующей температуры материала сгшрапи 12. У каждой из спиралей 11 и 12 конец жестко закреплен на стенке корпуса 1, а второй - на днище стакана 9 или 10 соответственно. Втулки 7 и 8 и стаканы 9 и 10 выполнены из материала с высокой теплопроводностью. Выступы 5 и 6 фитиля 4 для обеспечения стабильной его пористости выполнены с припуском, образуюпщм выпуклые у шстки 13 в зонах разъема втулок 7-.и 8 и стаканов 9 и 10 при сжатом состоянии спиралей 11 и 12. На корпусе 1 имеется заправочный клапан 14.

Тепловой вьжлючатель работа ет следующим образом.

При подводе тепла к зоне 2 испарения по мере нагрева стенки корпуса 1 в зтой зоне температура конструктивных злементов термоприводов повышается, причем спирали 11 и 12 . прогреваются с обоих концов, вследствие высокой теплопроводности материала втулок 7 и 8 и стаканов 9 и 10 После достижения температурой спирали 11 величины, соответствующей концу обратного мартенситного превращения, эта спираль принимает высокотемпературную форму и удлиняется, при этом стакан 9 выдвигается из направляющей втулки 7 и торец выступа 5 фитиля 4 приходит в контакт с участком фитиля 4 в зоне 3 конденсации (фиг. 2).

Пар теплоносителя, образующ сся в зоне 2 испарения, конденсируется на поверхности фитиля 4 в зоне 3 KOH денсации, откуда конденсат по выступу 5 тиля 4 возвращается в зону 2 испарения и таким образом через тепловой выключатель осуществляется теплоперенос. В случае дальнейшего увеличения температуры зоны 2 испарения аналогичным образом срабатывает термопривод со спиралью 12, что обеспечивает эффективную теплопередачу при высоких значениях теплового потока. При понижении температуры источника тепла термоприводы срабатывают в обратном направлении и тепловой поток размыкается, так как прерывается гидравлическая связь между участками фитиля 4 в зонах 2 и 3 испарения и конденсации (фиг. 1). Выключатель не пропускает тепловой поток в обратном направлении, т.е. является также тепловым диодом.

Сочетание направляющей втулки, подвижного стакана и размещенной внутри них спирали из материала с памятью форьш, а также различные температуры мартенситного превращения материалов спирали (вследствие чего часть термоприводов как бы находится в резерве и включается лишь при повьшенных температурах) обеспечивает повьппение предела общего числа циклов срабатьтания выключателя. Кроме того, предлагаемая конструкция термопривода обеспечивает большую величину зазора между выступами фитиля в зоне испарения и участками фитиля в зоне конденсации, что исключает случайную гидравлическую связь между ними через пленки и капли теплоносителя. Все это способствуетповышению эксплуатационной надежности и стабильности рабочих характеристик теплового выключателя.

.7 12

id