Ленточный радиатор Советский патент 1992 года по МПК B64G1/50 

Изобретение относится к теплообмен- ной технике и может быть использовано в качестве охладителя для сброса больших тепловых мощностей излучением в условиях космоса.

Известен ленточный радиатор, содержащий камеру, заполненную жидкостью, и подвижную ленту для излучения тепла.

Недостатком известного устройства является отсутствие герметизации камеры, че- рез которую перемещается лента, что затрудняет его использование в условиях космоса.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению явля- ется ленточный радиатор, содержащий гибкую замкнутую теплоотводящую ленту, теплообменный блок и приводной вращающийся механизм, служащий для перемещения ленты.

Недостатком известного устройства является наличие приводного механизма, который загромождает устройство и снижает эффективность его работы.

Целью изобретения является повыше- ние эффективности работы ленточного радиатора за счет снижения энергозатрат на привод и уменьшения вспомогательного оборудования.

Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее гибкую замкнутую теплоотводящую ленту, цилиндрический теплообменный блок с входными и выходными трубопроводами и механизм натяже- ния и удержания гибкой ленты, снабжено дополнительным теплообменным цилиндром, расположенным внутри теплообмен- ного блока соосно ему, при этом на торцах дополнительного цилиндра установлены ко- нические заглушки, жестко соединенные с входными и выходными трубопроводами теплообменного блока посредством ребер жесткости, связанных с заглушками осью, на которой с возможностью вращения уста- новлены гидротурбинки, связанные через редукторы с теплообменным блоком, торцы которого установлены в герметизированных опорах с возможностью вращения от- носительнодополнительного

теплообменного цилиндра. На внешей поверхности дополнительного теплообменного цилиндра выполнены турбулизирующие выступы. Механизм натяжения и удержания ленты выполнен в виде зубцов, размещен- ных по краям наружной поверхности цилиндрического теплообменного блока, взаимодействующих с отверстиями перфорации гибкой ленты, которая выполнена из тканевого материала.

На фиг.1 представлен ленточный радиатор, общий вид; на фиг.2 - конструкция теплообменного блока.

Ленточный радиатор содержит гибкую замкнутую перфорированную теплоотводящую ленту 1, выполненную из тканого материала, например углеткани, цилиндрический теплообменный блок 2, состоящий из внешнего цилиндра 3 и заглушенного, соосно расположенного с ним внутреннего цилиндра 4. Торцы последнего жестко связаны с входными и выходными трубопроводами 5, а на внешней поверхности расположены выступы - турбулизаторы 6. По торцам внутреннего цилиндра 4 насажены гидротурбинки 7, которые связаны через волновые редукторы 8 с внешним цилиндром 3, установлены в герметизированных опорах 9, в качестве которых применены уплотнения типа Ввод вращения в вакуум либо уплотнения на ферромагнитной жидкости с возможностью вращения от- носительно внутреннего цилиндра 4. Последний заглушен с торцов коническими заглушками 10. Гидротурбинки 7 снабжены лопатками 11, жестко насаженными на ось гидротурбинок, которая может вращаться вокруг оси 12. Внутренний цилиндр 4 жестко соединен посредством заглушек 10 и шпонок 13 с трубопроводом 5 через ребра 14 жесткости. Кроме того, радиатор содержит механизм натяжения и удержания ленты 1, состоящий из зубцов 15, размещенных на краях наружной поверхности внешнего цилиндра 3, и валика 16, который охватывает гибкая перфорированная лента 1. Тепло- обменный блок 2 установлен на несущей штанге 17.

Радиатор работает следующим образом.

Жидкость-теплоноситель, например полиметилсилоксановая ,5р, обладающая хорошими смазывающими свойствами, что дает возможность эффективнее работать трущимся поверхностям гидротурбинки 7, прокачивается под давлением по трубопроводам 5 вдоль оси блока 2 и приводит во вращение гидротурбинки 7, вращательное движение которых передается на внешний цилиндр 3 через волновой редуктор 8, имеющий ребра 14 жесткости типа спиц в велосипедном колесе. Вытекая из гидротурбинки 7, жидкость-теплоноситель протекает в зазоре между внутренним 4 и внешним 3 цилиндрами, турбулизируясь выступами 6, что приводит к увеличению теплоотдачи. Вращающийся внешний цилиндр 3 посредством зубцов 15 перемещает перфорированную теплоотводящую ленту 1, одновременно передавая ей тепло.

Установка заглушенного внутреннего цилиндра в теплообменном блоке необходима для увеличения диаметра теплообмен- ного блока, что приводит к увеличению времени контакта ленты с блоком и повышению эффективности теплопередачи как от теплоносителя к стенкам блока, так и от блока к ленте. Одновременно увеличение объема теплообменного блока может быть использовано для размещения в нем приводного.механизма.

Наличие гидротурбинок позволяет отказаться от привода для перемещения ленты, так как в качестве приводного устройства может использоваться энергия движущейся жидкости-теплоносителя, что позволяет повысить ресурс работы за счет применения такого типа привода, что повышает эффективность работы ленточного радиатора.

Выполнение теплоотводящей ленты из тканого материала позволяет удлинить срок ее службы по сравнению с металлическими лентами, что также влияет на повышение эффективности ленточного радиатора.

Формула изобретения 1. Ленточный радиатор, содержащий гибкую замкнутую теплоотводящую ленту, цилиндрический теплообменный блок с входным и выходным трубопроводами, механизм натяжения и удержания гибкой ленты, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности вспомогательного оборудования, он снабжен дополнительным теплообменным цилиндром,

расположенным внутри теплообменного блока соосно ему, при этом на торцах дополнительного теплообменного цилиндра установлены конические заглушки, жестко соединенные с входными и выходными трубопроводами теплообменного блока посредством ребер жесткости, связанных с заглушками осью, на которой с возможностью вращения установлены гидротурбин- ки, связанные через редукторы с

теплообменным блоком, торцы которого установлены в герметизированных опорах с возможностью вращения относительно дополнительного теплообменного цилиндра.

2.Радиатор по п. 1,отличающийся тем, что на внешней поверхности дополнительного теплообменного цилиндра выполнены турбулизирующие выступы.

3.Радиатор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что механизм натяжения и удержания ленты выполнен в виде зубцов, размещенных по краям наружной поверхности цилиндрического теплообменного блока, взаимодействующих с отверстиями перфорации гибкой ленты.

4. Радиатор по пп.1-3, отл ича ю щи й- с я тем, что гибкая лента выполнена из тканого материала,

Фиг. 2

Изобретение относится к теплообмен- ной технике и может быть использовано для сброса тепла больших тепловых мощностей 10 8 б 6 излучением в условиях космоса. Цель изобретения - повышение эффективности за счет уменьшения вспомогательного оборудования и снижение энергозатрат на электропривод.Жидкость-теплоноситель прокачивают под давлением вдоль оси тепло- обменного блока 2, приводя во вращение гид- ротурбинки 7, насаженные на ось внутреннего цилиндра 4, имеющего выступы 6, турбулизирующие поток жидкости, при этом посредством редукторов 8 приходит во вращение внешний цилиндр 3, имеющий герметизированные опоры 9, на зубцах 10 которого насажена перфорированная замкнутая теплоотводящая лента 1, выполненная из тканого материала. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.