Способ изготовления тепловой трубы Советский патент 1985 года по МПК F28D15/04 F25B45/00 

Изобретение относится к теплотехнике в частности к технологии изготовления тепловых труб.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей способа путем повышения качества изготовления тепловых труб с капиллярно-пористой структурой.

На фиг. 1 представлена тепловая труба до пережима; на фиг. 2 - то же, после пережима с образованием рабочего и замкнутого газового объекта; на фиг. 3 - изготовленная предлагаемым способом тепловая труба.

Тепловая труба содержит корпус 1 с капиллярно-пористой структурой 2.

В зонах испарения и конденсации трубы установлены термопары 3-5 и термоэлектрические охладители 6-8.

Способ реализуют следующим образом.

После вакуумирования внутренней полости тепловой трубы ее заполняют дозированным количеством теплоносителя, после чего герметизируют. Затем к вертикально установленной тепловой трубе в нижней зоне подводят тепло с помош,ью термоэлектрического охладителя 6, который включают как нагреватель, а в верхней зоне отводят тепло с помощью термоэлектрического охладителя 8, который включают как холодильник.

При включении нагрева тепловая труба работает сначала в нестационарном режиме, при этом термопара 5 измеряет возрастающую температуру в точке ее установки. Если на диаграммной ленте прибора кривая зависимости температуры от времени менее крутая, чем у эталонной трубы (без неконденсирующихся газов) в идентичных условиях, то испытуемая труба содержит неконденсируюилиеся газы. Таким образом, о наличии газов в тепловой трубе можно судить по скорости изменения температуры т.е. по величине производной от температуры по времени. При необходимости точка из.мерения может быть приближена к источнику теплового воздействия на расстояние, где влияние теплопроводности стенки трубы еще не будет преимущественным, например, с помощью термопары 4.

При этом неконденсирующиеся газы скапливаются в верхней зоне (зоне отвода тепла) и образуют «пробку, препятствующую проникновению паров теплоносителя к поверхности конденсации. Так как поверхность тепловой трубы на участке, занятом неконденсирующимися газами, имеет температуру существенно меньшую, чем температура остальной поверхности тепловой трубы в зоне отвода тепла, то перемещением термопары 4 или 5 вдоль наружной поверхности (или вдоль оси ) тепловой трубы устанавливают местоположение излома лиНИИ, соответствующей температурному распределению по поверхности трубы, а следовательно, и местоположение границы раздела пар-газы.

Граница раздела пар-газы в тепловой трубе размыта и не является четкой, имеет определенную щирину. Далее, после установления стационарного режима осуществляют пережим корпуса 1 до границы раздела пар-газы, например, на ближайшем к зоне подвода тепла краю границы раздела с одновременным образованием замкнутого объема, заполненной неконденсирующимися газами, и рабочего объема. При этом пережим осуществляют таким образом, что рабочий и замкнутый газовый объемы способны сообщаться через проницаемую только для теплоносителя капиллярно-пористую структуру 2, расположенную в месте пережима корпуса 1.

При объеме заправленного теплоносителя в рабочем объеме, отличающемся от оптимального, перепад температуры на поверхности рабочего объема между участками подвода и отвода номинальной тепловой мощности может быть значительно больше минимального. Для получения оптимального значения объема через капиллярно-пористую структуру 2, расположенную в месте пережима корпуса 1, теплоноситель перераспределяют (возврат или удаление) между рабочими объемами до получения минимального перепада температур (разность показаний термопар 3 и 4). При этом возврат остатков теплоносителя из замкнутого объема в рабочий осуществляют по капиллярнопористой структуре 2 путем подвода тепловой мощности к рабочему объему (термоэлектрический охладитель 7) и отвода от замкнутого газового объема (термоэлектрический охладитель 8) на участках корпуса по обе стороны места пережима. В этом случае капиллярно-пористая структура 2, расположенная в рабочем объеме вблизи места пережи.ма, постоянно осушается за счет испарения теплоносителя, а подпитка этого участка идет из замкнутого газового объема, где происходит конденсация остатков паров теплоносителя.

Удаление излищков теплоносителя из рабочего объема в газовый осуществляют по капиллярно-пористой структуре 2, расположенной в месте пережима корпуса, путем подвода тепловой мощности к газовому объему (термоэлектрический охладитель 8) и отвода от рабочего объема (термоэлектрический охладитель 7) на участках корпуса по обе стороны места пережима. В это.м случае капиллярно-пористая структура 2, расположенная в изолированной емкости вблизи места пережима, постоянно осушается за счет испарения теплоносителя в газовом объеме, а подпитка этого участка идет из рабочего объема, где происходит конденсация паров на капиллярно-пористой структуре 2.

Фиг.г

.З

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ ТРУБЫ путем заполнения ее дозированным количеством теплоносителя, пережима корпуса с образованием рабочего объема, вытеснения неконденсирующихся газов потоком пара и последующей герметизации, отличающийся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей способа путем повыщения качества изготовления тепловых труб с капиллярно-пористой структурой, тепловую трубу с капиллярно-пористой структурой внутри вакуумируют и после ее заполнения теплоносителем осуществляют промежуточную герметизацию, а при пережиме дополнительно создают замкнутый газовый объем, соединенный с рабочим объемом через капиллярно-пористую Структуру с последующим перераспределением через нее теплоносителя между этими объемами. (Л сх со to о