Тепловая труба Советский патент 1984 года по МПК F28D15/04 

Изобретение относится к теплопередающим устройствам, в частности к тепловым трубам, обладающим термодиодными свойствами, и может быть использовано в системах терморегулирования в различных областях техники.

По основному авт. св. № 1028998 известна тепловая труба, содержащая герметичный корпус с зонами испарения и конденсации и центральную трубчатую вставку с раширяющимся концевым участком, контактирующим с капиллярной структурой, размещенной на внутренней поверхности корпуса, при этом вставка расширяющимся участком обращена в сторону зоны конденсации с образованием между этим участком и торцовбй стенкой сопла, причем последняя по крайней мере в центральной части выполнена гладкой 1.

Недостатком этой тепловой трубы является сравнительно низкая теплопередающая способность при работе трубы с торцовым отводом тепла, что- обусловлено блокированием периферийной части торцовой стенки малым количеством неконденсирующегося газа, который всегда присутствуег в тепловой трубе по тем или иным причинам (несовершенство дегазации трубы при ее изготовлении, химическая реакция между теплоносителем и материалом трубы и др.).

Цель изобретения - повышение теплопередающей способности при работе трубы с торцовым отводом тепла.

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 корпуса, при этом вставка расширяющимся участком обращена в сторону зоны крнеднсации с образованием между этим участком и торцовой стенкой сопла, причем последняя по крайней мере в центральной части выполнена гладкой, по периферии расширяющегося концевого участка центральной трубчатой вставки выполнен ряд отверстий, а в корпусе между его капиллярной структурой и вставкой установлена поперечная перегородка, контактирующая с капиллярной структурой на участке между зонами испарения и конденсации.

Кроме того, для расширения области применения при использовании ее в качестве газорегулируемой, она снабжена газовым резервуаром, установленным со стороны зоны испарения и имеющим дополнительную зону конденсации, сообщенную с полостью корпуса между поперечной перегородкой и соплом посредством открытого с обоих торцов трубопровода.

На фиг. 1 показана тепловая труба, продольное сечение; на фиг. 2 - разрез

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - труба с газовым резервуаром, продольное сечение; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3.

Тепловая труба содержит корпус 1 с капиллярной структурой 2 на его внутренней по верхности, зонами 3 и 4 испарения и конденсации соответственно и центральную трубчатую вставку 5 с расширяющимся концевым участком б, контактирующим с капил0 лярной структурой 2 и образующим с торцовой стенкой 7 корпуса 1 сопло 8. По периферии расширяющегося участка 6 вставки 5 выполнен ряд отверстий в виде круговых прорезей 9 или дугообразных выемок 10. Между вставкой 5 и капиллярной струк5 турой 2 установлена переркывающая паровой канал 11 поперечная перегородка 12, контактирующая с капиллярной структурой 2 на участке между зонами 3 и 4 испарения и конденсации. Труба на фиг. 3 снабQ жена газовым резервуаром 13, установленным со стороны зоны 3 испарения и имеющим дополнительную зону 14 конденсации, отделенную от зоны 3 испарения дополнительной перегородкой 15 и сообщенную с полостью корпуса 1 между поперечной пере5 городкой 12 и соплом 8 посредством открытого с обоих торцов трубопровода 16. Торцовая стенка 7 в зоне 4.конденсации не содержит капиллярной структуры и может быть выполнена конической (фиг. 1) или плоской (фиг. 3). Капиллярная структура

0 2 заполнена жидким теплоносителем.

Тепловая труба без газового резервуара работает следующим образом.

При подводе тепла к зоне 3 испарения теплоноситель испаряется и пар через вставку 5 направляется в сопло 8, где конДенсируется на внутренней поверхности торцовой стенки 7, а пленка конденсата сгоняется потоком пара к границе зоны 4 конденсации, откуда по капиллярной структуре 2 кЬнденсат возвращается в зону 3 испа0 рения. При появлении в зоне 4 конденсации неконденсирующего газа последний вытесняется паром из этой зоны через прорези 9 или выемки 10 в полость между перегородкой 12 и соплом 8, где и остается до конца работы трубы. При реверсировании тепло5 вого потока пленка конденсата на торцовой стенке 7 высыхает и, так как эта стенка не содержит капиллярной структуры, не возобновляется, что обусловливает высокое термическое сопротивление трубы для обратного теплового потока.

При наличии газового резервуара 13 (фиг. 3) тепловая труба работает аналогичным образом, но при этом в зоне 4 конееденции конденсируется не весь пар, а часть его (вместе с оказавшимся в зоне 4 конден5 сации неконденсирующимся газом) через выемки 10 выходит в полость трубы между перегородкой 12 и соплом 8 и оттуда по трубопроводу 16 поступает в дополнительную зо

1. ТЕПЛОВАЯ ТРУБА сто авт. св. № 1028998, отличающаяся тем, что, с целью повыщения теплопередающей способности при работе трубы с торцовым отводом тепла, по периферии расщиряющегося концевого участка центральной J f f f t/1 u трубчатой вставки выполнен ряд отверстий, а в корпусе между его капиллярной структурой и вставкой установлена поперечная перегородка, контактирующая с капиллярной структурой на участке между зонами испарения и конденсации. 2. Труба по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью ра1сширения области применения при использовании ее в качестве газорегулируемой, она снабжена газовым резервуаром, установленным со стороы зоны испарения и имеющим дополнительную зону конденсации, сообщенную с полостью корпуса между поперечной перегородкой и соплом посредством открытого с обоих торцов трубопровода. фиг.1 12 2 f ILL