Система терморегулирования Советский патент 1992 года по МПК F28D15/02 

ч

о

СО 00 4 О

Предлагаемое изобретение относится к теплопередающим устройствам и может быть использовано для обеспечения нормальных тепловых режимов работы радиоэлектронной аппаратуры, установленной в различных местах космической станции.

Известна двухщелевая тепловая труба с двумя параллельными каналами, по одному из которых течет пар из зоны теплоподвода в зону теплосброса, а по другому возвраща- ется сконденсированный теплоноситель, причем раздельное течение паровой и жидкостной фаз снижает трение и уменьшает вероятность переноса капель жидкости потоком пара (1).

Недостатком известной тепловой трубы является снижение надежности работы, т.к. капиллярная структура этой трубы обладает ограниченными способностями по переносу сконденсированного теплоносителя из зоны теплосброса в зону теплоподвода.

Известно использование замкнутого циркуляционного контура в качестве системы терморегулирования, в которой в качестве насоса применен пористый материал (2).

За счет разной кривизны менисков со стороны жидкости и пара на пористом материале поддерживается перепад давления, превышающий полное сопротивление тре- ния в замкнутом контуре (2).

Недостатком известного замкнутого циркуляционного контура является то, что для обеспечения надежной работы необходимо увеличивать диаметр трубопроводов циркуляционного контура в связи с малым перепадом давления на границе раздела жидкость-пар, в пористом элементе.

Известна система терморегулирования, содержащая теплопроводящее устройство, выполненное в виде соединенных между собой посредством контактного узла отдающей и принимающей тепловых труб, последняя из которых соединена с устройством подвода тепла от охлаждаемого объ- ектз (3).

Данное устройство является наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению и принято в качестве прототипа.

Недостатком известной системы терморегулирования является невысокая надежность ее работы при передаче больших тепловых потоков т.к. необходимо использование перекачивающего насоса.

Целью изобретения является повыше- ние надежности работы.

Указанная цель достигается тем, что в каждой из упомянутых труб установлена продольная перегородка, заключенная в капиллярно-пористую оболочку, прижатую к наружной поверхности перегородки посредством пружины, а контактный узел выполнен в виде герметичной камеры, охватывающей участок принимающей тепловой трубы, снабженный снаружи капиллярно-пористым покрытием, соединенным с капиллярно-пористой оболочкой перегородки отдающей тепловой трубы, полость которой сообщена с полостью камеры.

Система терморегулирования изображена на рисунках, где: на фиг.1 дан общий вид устройства; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1 в увеличенном масштабе; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.1 в увеличенном масштабе; на фиг.4 - сечение В-В на фиг.1 в увеличенном масштабе; на фиг.5 - сечение Г-Г на фиг,4 в увеличенном масштабе.

Предлагаемая система терморегулирования включает в себя устройство 1 отвода тепла от охлаждаемых приборов (на рис. не показаны)устройство 2 теплопередачи в виде принимающей тепловой трубы 3 и отводящей тепловой трубы 4. Принимающая тепловая труба 3 связана с отводящей трубой 4 с помощью контактного узла 5. Прини- мающей тепловой трубе 3 установлена перегородка 6, а в отводящей тепловой трубе 4 установлена перегородка 7. Перегородка 6 заключена в капиллярно-пористую оболочку 8, а перегородка 7 - в капиллярно- пористую оболочку 9. Капиллярно-пористая оболочка 8 и 9 выполнены, например, из углеродволоконной ткани СС-20. С помощью продольной пружины 10 перегородка 6 прижата к капиллярно-пористой оболочке 8 и, соответственно, к внутренней стенке принимающей тепловой трубы 3, в которой может быть выполнена винтовая нарезка с малым шагом на всей длине трубы 3 (на рис. не показана), Продольной пружиной 11 перегородка 7 прижата к капиллярно-пористой оболочке 9 и, соответственно, к внутренней стенке отдающей тепловой трубы 4, в которой может быть выполнена винтовая нарезка с малым шагом на всей длине трубы 4 (на рис. не показана).

Контактный узел 5 выполнен в виде камеры и включает в себя кожух 12, герметично присоединенный к принимающей тепловой трубе 3 и к переходнику 13, в котором герметично закреплен открытый торец теплоотводящей тепловой трубы 4, сообщенный с герметичной полостью 14. Капиллярно-пористая оболочка 9 отдающей тепловой трубы 4 сообщена с капиллярно- пористым покрытием 15, охватывающим принимающую тепловую трубу 3 в герметичной полости 14. На отдающей тепловой трубе 4 выполнено оребрение 16.

Предлагаемая система терморегулирования работает следующим образом.

Тепло от охлаждаемых приборов (на рис. не показаны) передается устройству 1 отвода тепла, а от него принимающей теп- ловой трубе 3. За счет испарительно-кон- денсационного цикла в тепловой трубе 3 тепло передается в контактный узел 5. В контактном узле 5 происходит испарение рабочего теплоносителя из капиллярно-по- ристого покрытия 15. Пары рабочего теплоносителя из герметичной полости 14 поступает в полость отдающей тепловой трубы 4, где конденсируются, отдавая тепло с оребрения 16 окружающей среде. По ка- пиллярно-пористой оболочке 9 жидкий теплоноситель за счет действия капиллярной сил транспортируется в капиллярно-пористое покрытие 15.

Т.к. во внутренних полостях труб 3 и 4 установлены перегородки 6 и 7 соответственно, то при работе системы терморегулирования над перегородкой движется поток пара, а поток жидкости транспортируется в противоположном направлений гТо капиллярно-пористым структурам. При этом избыток жидкого теплоносителя удерживается под перегородками, что предотвращает захват и перенос капелек жидкого теп лоносителя потоком пара. Таким образом повышается передаваемый тепловой поток.

0 5

0

5

5

Преимущества предлагаемой системы терморегулирования заключаются в следующем:

а)в условиях невесомости обеспечивается надежный отвод достаточно больших тепловых потоков от радиоэлектронной аппаратуры и сброс этого тепла в окружающее пространство;

б)надежность работы системы терморегулирования повышается, т.к. в системе отсутствуют движущиеся детали (насосы, клапана и т.д).

Формула изобретения Система терморегулирования, содержащая тепло передающее устройство, выполненное в виде соединенных между собой посредством контактного узла отдающей и принимающей тепловых труб, последняя из которых соединена с устройством подвода тепла от охлаждаемого объекта, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности в работе, в каждой из упомянутых труб установлена продольная перегородка, заключенная в капиллярно-пористую оболочку, прижатую к наружной поверхности пере- гбр6дки гГосредством пружины, а контактный узел выполнен в виде герметичной камеры, охваты йаЖщей участок, принимающей тепловой трубы, снабженной снаружи капилярно- пористым покрытием, соединенным с капиллярно-пористой оболочкой перегородки отдающей тепловой трубы, полость которой сообщена с полостью камеры.

Использование: для обеспечения тепловых режимов работы радиоэлектронной аппаратуры космической станции. Сущность изобретения: система содержит теплопере- дающее устройство в виде соединенных между собой отдающей 4 и принимающей 3 тепловых труб. В них установлены продольные перегородки, заключенные в капиллярно-пористые оболочки. Последние прижаты к наружным поверхностям перегородок пружинами. Трубы 4, 3 соединены между собой посредством контактного узла 5, выполненного в виде герметичной камеры. Она установлена на участке трубы 3 и соединена с полостью трубы 4. На этом участке трубы 3 снаружи расположено капиллярно- пористое покрытие. С ним контактирует одна из оболочек. 5 ил. сл с

8

Фиг.З

Q2Z222

г- г

75

/J

Фие.Ь

Фиг. 5