ТЕПЛОВАЯ ТРУБКА Советский патент 1973 года по МПК F25B19/04 F25D7/00 

1

Известны тепловые трубки, содержащие корпус с капиллярно-пористым материалом на внутренней поверхности и устройством для термостатического регулирования.

С целью повышения точности регулирования в предложенной трубке корпус в средней части имеет поперечный разъем, а устройство для термостатического регулирования выполнено в виде размещенного снаружи корпуса в зоне его разъема сильфона, жестко -соединенного с обеими частями корпуса. Внутренняя .полость снльфона заполнена материалом, расширяющимся при отвердевании, например парафином, а капиллярно-пористый материа|Л может быть выполнен в виде фитиля, имеющего .провисающий участок в зоне разъема.

Кроме того, полость сильфона подключена при помощи напорной линий к источнику давления, а на напорной линии размещен клапан, управляемый по импульсу термодатчика, установленного в зоне нагрева. Внутренняя полость сильфона может быть за.полнена газом и порошковым адсорбентом, например активированным углем.

На фиг. 1 схематично показана предложенная тепловая трубка с сильфоном, -подключенным при помощи напорной линии к источнику давления; на. фиг. 2 - то же, с разъемом по корпусу и капилляр.но-порИСтому материалу; на фиг. 3 - трубка с сильфоном, заполненным материалом, расширяющимся при отвердевании; на фиг. 4 - то же, с поперечным разъемом по корпусу.

Трубка содержит герметичный корпус 1 и устройство 2 для термостатического регулирования. Корпус трубки выполнен с поперечным разъемом и на внутренней поверхности каждой из частей корпуса 3 н 4 имеется капиллярно-лористый материал 5, насыщенный рабочей средой 6 и разъединяемый по месту разъема корпуса. Устройство 2 для термостатического регулирования представляет собой сильфон, размещенный вокруг трубки и ИмеюЩий опоры 7 и S на каждой из частей корпуса и 5.

Внутренняя полость сильфона сообщается с источником 9 давления напорной магистралью 10 через клапай 11, управляемый термодатчиком 12, .воспринимающим температуру источника тепла.

На фиг. 1 показано положение трубки, обеспечивающей максимальный отвод тепла от источника. В этом случае сильфон устройства 2 для термостатического регулирования сжат и обе части корпуса 3 ti 4 соединены встык, обеспечивая соединение участков с капиллярно-пористым материалом 5. Осесимметричное соединение частей корпуса, обусловливающее отсутствие перекосов и плотное

прилегание 1ча€тков капиллярно-пористого материала по всему -периметру поперечного сечения, может быть осуществлено за счет, например, фиксирующих направляющих 13. Ра1бочая среда 6 кипит в зоне 14 испарения трубки. Образуемые пары направляются к зоне 15 конденсации, ожижаются там, после чего за счет капиллярных сил калиллярно-пористого материала конденсат возвращается в зону 14 испарения. Клапан 11 закрыт.

При падении температуры источника тепла ниже определенного предела термодатчик 12 посылает сигнал на открытие клапана //.

Под воздействием давления от источника 9 сильфон устройства 2 для термостатического регулирования разжимается с одновремеит ным разъединением частей корпуса 5 и 4. Вследствие этого в капиллярной) структуре трубки образуется разрыв, и конденсат не может возвратиться в зону испарения. Таким образом нарушается возвратная циркуляция рабочего тела внутри тепловой трубки, и количество тепла, передаваемое ею, будет определяться только теплОПроБодностью самого корпуса трубки. Это положение трубки, при котором отвод тепла трубкой от источника минимален, показано на фиг. 2.

.Устройство 2 для термостатического регулирования может быть саморегулируемым. В этом случае его межсильфонное пространство не связано с внещним источником давления, а герметизировано и заполнено легкоплавким матерИалом 16, способным к расширению при отвердевании. Регулирование теплоотвода и в этом случае аналогично рассмотренному выше. При падении температуры источника тепла ниже определенного значения плавкий материал 16 внутри сильфона перейдет из жидкого состояния в твердое, расширится при этом, в результате ч,его части корпуса 5 и -5 р азойдутся, обеспечивая расчленение капиллярно-пористого материала 5 и, следовательно, прекращение возврата конденсата в зону /4 испарения. Теплоотвод трубкой в этом случае минимален.

Изображенная на фит. 3 и 4 тепловая трубка регулируется по пару и состоит из корпуса 17, выполненного из двух соединенных встык частей 18 -л 19 с фиксирующими направляющими 20, и устройства для термостатического регулирования в виде сильфона 2/, размещаемого вокруг трубки и имеющего опоры 22 и 23 на каждой из частей корпуса 18 и 19. На внутренней поверхности корпуса 17 уложен капиллярно-пористый материал в виде фитиля 24, имеющего провисающий участок 25 в районе разъема корпуса и насыщенного Рабочей средой. Провисание фитиля обеспечивается, когда части корпуса 18 и 19 соединены между собой, а сильфон 21 сжат. Внутренняя полость сильфона 21 герметизирована и заполнена средой, давление которой возрастает при увеличении температуры. В частности, эта полость -может быть заполнена газом и твердым порощковым а-дсорбентом, например активированным углем. При минимальном отводе тепла тепловая трубка занимает положение, показанное на фиг. 3. В этом случае сильфон 21 сжат, части корпуса 18 и 19 соединены встык, и обеспечено минимальное проходное сечение для паров рабочей среды провисанием фитиля 24 в районе разъема корпуса 17. При возрастании

температуры источника тепла поглощательная способность порошкового адсорбента, заключенного внутри сильфона 21, по отношению к газу существенно понижается, вследствие чего сильфон 21 разжимается, обеспечивая

разъединение частей корпуса 18 л 19 w. выпрямление провисающего участка 25 фитиля 24, благодаря чему рабочее проходное сечение по пару увеличивается и возрастает теплоотвод трубкой от источника тепла. В положении трубки, показанном на фиг. 4, фитиль 24 полностью выпрямлен, теплоотвод трубкой максимален.

Естественно, что и в случае терморегулирования по пару разъедиие-ние частей корпуса 18 и 19 может быть осуществлено с помощью расширения сильфона 21 под воздействием давления от внешнего источника, аналогично показанному на фиг. 1 и 2. Но при этом открытие клапана в напорной магистрали происходит не при уменьшении, а при возраста-нии температуры источника тепла выше определенного предела.

Предмет изобретения

1.Тепловая трубка, содержащая корпус с капиллярно-до-ристым материалом на внутренней поверхности и устройством для термостатического регулирования, отличающаяся

тем, что, с целью повышения точности регулирования, корпус в средней части имеет поперечный разъем, а устройство для термостатического регулирова-ния выполиено в виде размещенного снаружи корпуса в зоне его

разъема сильфона, жестко соединенного с обеими частями корпуса.

2.Трубка по п. 1, отличающаяся тем, что внутренняя -полость сильфона заполнена материалом, расширяющимся при отвердевании,

например парафином.

3.Трубка но п. 1, отличающаяся тем, что капиллярно-пористый материал выполнен в виде фитиля, имеющего провисающий участок в зоне разъема.

4. Трубка по пп. 1 и 3, отличающаяся, тем, что полость сильфона подключена при помощи напорной линии к источнику давления, а на напорной линии размещен клапан, управляемый по импульсу термодатчика, установленного в зоне нагрева.

5. Трубка по п. 3, отличающаяся тем, что внутренняя полость сильфона заполнена газом и порошковым а(дсорбентом, например Активированным углем.

Чтах

miA

Фиг. 2

i. / f f,, , л ,

/k

2 . 3 2524

tnin

man