Тепловая труба Советский патент 1992 года по МПК F28D15/02 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к тепловым трубам для передачи тепла, и может быть использовано в криогенной технике.

Известна тепловая труба, содержащая камеру испарения и камеру конденсации, связанные между собой конденсатопрово- дом и паропроводом, заполненные теплоносителем, а также устройство регулирований количества теплоносителя в Зависимости от режима работы, конструкция которой реализована в конкретных технических режи- мах.

Недостатками известной конструкции тепловой трубы являются низкая надежность и сложность, объясняющиеся наличием излишнего теплоносителя в каналах циркуляции, который аккумулируется в специальных устройствах с механизмами накопления и выдачи, обладающими значительными погрешностями регулирования и конструктивной сложностью.

Известны также сорбенты, предназначенные для Поглощения веществ и обладающие способностью их выделения

Наиболее близкой к предлагаемой является газорегулируемая тепловая труба, содержащая корпус с зонами испарения, транспорта и конденсации, к торцу последней из которых подключен резервуар с инертным газом, имеющий соединительную линию, сообщающиеся сосуды с контактной жидкостью и газовыми полостями под ней, причем второй сосуд снабжен соосно расположенными один в другой сильфонами.

2

XI

00

fc

Y

У1Г , S--; ,i Ч

.Дг .i

,.,J- .. ,v .. ч

1747844

Сущность изобретения: корпус 4 снабжен в зоне испарений или конденсаций оболочкой 5. Последний с корпусом 4 образует камеру 6. Емкость 7 заполнена сорбентом теплопроводного вещества и снабжена теп- лопередающим устройством 8 Камеры 6 могут быть расположены в обеих упомянутых зонах. Емкость 7 расположена в зоне транспорта, снабжена оребрением 9 и соединена с камерами 6с образованием вокруг корпуса герметичной оболочки. 1 з п ф-лы 2 ил

Недостатками данной тепловой трубы являются сложность в конструктивном отношении и низкая надежность в работе за счет Присутствия двух сильфонов. полость которых соединена с резервуаром, запол- 5 ненным третьим веществом (инертным газом).

Сильфон является одним из самых ненадежных элементов конструкции, обладает малым ресурсом работы, а наличие 10 резервуара с инертным газом (третьим веществом помимо контактной жидкости и теплоносителя) усложняет эксплуатацию и обслуживание тепловой трубы.

Цель изобретения - упрощение и новы- 15 шение надежности работы тепловой трубы.

Указанная цель достигается тем, что тепловая труба с зонами транспорта, испарения и конденсации содержит корпус, снабженный в одной из последних зон обо- 20 лочкой, расположенной по отношений к корпусу с зазором с образованием камеры, заполненной теплопроводным веществом, причем труба снабжена емкостью, частично заполненной сорбентом упомянутого теп- 25 лопроводнвго вещества, а емкость снабжена теплопередающим устройством и соединена с камерой.,

Кроме того, указанные камеры могут быть расположены как в зоне испарения, 30 так и в зоне конденсации, а емкость с сорбентом установлена на корпусе трубы в зоне транспорта, снабжена оребрением и соединена с обеими камерами с образовакорпусе 4 трубы в зоне транспорта 2, снабженную ребрами 9. Емкость 7 соединена с обеими камерами 6 и образует вокруг корпуса 4 единую оболочку.

Тепловая труба (фиг. 1) работает следующим образом.

К камере 6 подводится тепло, которое через теплопроводную оболочку 5 теплопроводное вещество, находящееся в камере б, передается к зоне испарения 2.

Под действием поступившего тепла теплоноситель в зоне испарения 2 испаряется и по зоне транспорта 1 поступает в зону конденсации 3, где теплоноситель конденсируется, отдавая тепло. По зоне транспорта 1 теплонЬситель возвращается в зону испарения 2.

Для изменения режима работы тепловой трубы,когда требуется увеличить тепло- передачу, осуществляют десорбцию теплопроводного вещества в камеру 6 из емкости 7, нагревая сорбент с помощью теп- лопередающего устройства 8. В результате теплопроводное вещество из емкости 7 выделяется и поступает в камеру 6, увеличивая теплопроводность побледней. В результате происходит интенсивное поступление тепла в зону испарения 2, а следовательно, увеличивается теплопередача., /; .;.ч

Для изменения режима работы тепло- вой трубы, когда требуется уменьшить теплопередачу, осуществляют сорбцию теплопроводного вещества из камеры б в

нием вокруг корпуса герметичной оболочки. 35 емкость 7. Сорбент с помощью теплбпере-.

На фиг. 1 показана тепловая труба, у которой оболочка расположена вокруг камеры испарения,,

На фиг. 2 показана тепловая труба, у которой оболочка расположена вокруг камеры конденсации и испарения и представляет гер метичную полость.

Тепловая труба (фиг. 1) с зонами транспорта 1, испарения 2,,конденсации 3, образующими каналы циркуляции теплоносителя, содержит корпус 4, расположенную в зоне испарения оболочку 5 с зазором по отношению к корпусу и образующую камеру б с теплопроводный вещедающего устройства 8 охлаждают. Это может быть осуществлено уменьшением нагрева от источника тепла и охлаждением за смет теплообмена с окружающей средой.

40 Теплопроводное вещество из камеры 6 поступает в емкость 7, где поглощается сорбентом. ,;:-, j. i -,; ,,. , - х ,; Для прекращения тестл опёредачи сорбент емкости 7 охлаждают до такой степени,

45 когда в камере 6 создается вакуум и ЬсуЩе- ствляется полная сорбция теплопроводного; бёЩёства сорбентом емкости 7. Для восстановления теплопередачи производят повышение температуры в сорбенте, осуством емкость 7. заполненную сорбентом 50 ществляя десорбцию теплопроводного ве- теплопроводного вещества, предназначенную для сорбции и десорбции тёпл оп0овод- ного вещества. Емкость 7 снабжена теплопередающим устройством 8 для на грева и охлаждения сорбента и соединена с камерой 6.

Тепловая труба (фиг. 2) содержит указанные камеры 6, расположенные как в зоне конденсации 3, так и в зоне испарения 2, емкость 7 с сорбентом, установленную на

щества в камеру б.

Оболочка из теплопроводного материала, расположенная по отношению к корпусу 55 с зазором с образованием камеры, заполненной теплопроводным веществом и соединенной с емкостью, заполненной сорбентом, может быть расположена вокруг зоны испарения 2 или зоны конденсации 3, а также вокруг обеих зон 3 и 2.

корпусе 4 трубы в зоне транспорта 2, снабженную ребрами 9. Емкость 7 соединена с обеими камерами 6 и образует вокруг корпуса 4 единую оболочку.

Тепловая труба (фиг. 1) работает следующим образом.

К камере 6 подводится тепло, которое через теплопроводную оболочку 5 теплопроводное вещество, находящееся в камере б, передается к зоне испарения 2.

Под действием поступившего тепла теплоноситель в зоне испарения 2 испаряется и по зоне транспорта 1 поступает в зону конденсации 3, где теплоноситель конденсируется, отдавая тепло. По зоне транспорта 1 теплонЬситель возвращается в зону испарения 2.

Для изменения режима работы тепловой трубы,когда требуется увеличить тепло- передачу, осуществляют десорбцию теплопроводного вещества в камеру 6 из емкости 7, нагревая сорбент с помощью теп- лопередающего устройства 8. В результате теплопроводное вещество из емкости 7 выделяется и поступает в камеру 6, увеличивая теплопроводность побледней. В результате происходит интенсивное поступление тепла в зону испарения 2, а следовательно, увеличивается теплопередача., /; .;.ч

Для изменения режима работы тепло- вой трубы, когда требуется уменьшить теплопередачу, осуществляют сорбцию теплопроводного вещества из камеры б в

емкость 7. Сорбент с помощью теплбпере-.

дающего устройства 8 охлаждают. Это может быть осуществлено уменьшением нагрева от источника тепла и охлаждением за смет теплообмена с окружающей средой.

Теплопроводное вещество из камеры 6 поступает в емкость 7, где поглощается сорбентом. ,;:-, j. i -,; ,,. , - х ,; Для прекращения тестл опёредачи сорбент емкости 7 охлаждают до такой степени,

когда в камере 6 создается вакуум и ЬсуЩе- ствляется полная сорбция теплопроводного; бёЩёства сорбентом емкости 7. Для восстановления теплопередачи производят повышение температуры в сорбенте, осуществляя десорбцию теплопроводного ве-

ществляя десорбцию теплопроводного ве-

щества в камеру б.

Оболочка из теплопроводного материала, расположенная по отношению к корпусу с зазором с образованием камеры, заполненной теплопроводным веществом и соединенной с емкостью, заполненной сорбентом, может быть расположена вокруг зоны испарения 2 или зоны конденсации 3, а также вокруг обеих зон 3 и 2.

Тепловая труба (фиг. 2) работает аналогичным образом. К камере б в области зоны испарения 2 подводится тепло, а в области зоны конденсации 3 отводится, Под действием поступившего тепла теплоноситель в зоне 2 испаряется и по зонб транспорта 1 поступает в Зону конденсации 3, где теплоноситель конденсируется, отдавая тепло и возвращается в зону испарения 1.

5 -

Изменения режима работы тепловой трубы осуществляются с помощью тёплооб- менного устройства в виде ребер 9. Сорбция и десорбция теплопроводного вещества в камеры 6 осуществляется, благодаря нагреву или охлаждению сорбента в емкости 7с помощью теплообменного устройства в виде ребер 9, взаимодействующих, например, с окружающей средой./ . {

Тепловая труба позволяет значительно упростить управление, повысить эффективность теплопередачи и надёжность работы.

Формула из о брегения 1. Теп/ювая труба с зонами транспорта испарения и конденсации, содержащая кор пус. снабженный по крайней мере в одной из последних зон оболочкой, расположенной по отношению к корпусу с зазором с образованием камеры/эаполненной тепло проводным веществом, отличающая- С я тем, что, с целью повышения надежно- сти, корпус снабжен емкостью, частично заполненной сорбентом упомянутого теплопроводного вещества, снабженной теплопередающим устройством, и соединен

с камерой.

нов/гена на корпусе трубы в зоне транспор- та, снабжена оребрением и Соединена с

обеими камерами с образованием вокруг корпуса герметичной оболочки.

0;-То Г:

F$e../