Тепловая труба Советский патент 1977 года по МПК F28D15/04 

(54) ТЕПЛОВАЯ ТРУБА

Изобретение относится к теплообменным аппаратам, в частности к тепловым трубам, термодинамическая эффективность в которых повышается путем частичного использования эпергии пара.

Известны тепловые трубы, содержащие цилиндрический корпус с коаксиально размещенной в нем втулкой, образующей с корпусом кольцевой капиллярный зазор и имеющей осевой канал с соплом и диффузором 1. В этих трубах перемещение конденсата в зазоре происходит под действием динамического напора пара.

Однако указанные трубы имеют недостатки, заключающиеся в том, что энергия движения пара создается только капиллярными силами, возникающими в капиллярном зазоре, а имеющиеся значительные гидравлические сопротивления по пару приводят к невозможности работы трубы в вертикальном положении против сил тяжести.

Наиболее близкими но техническому решению к предлагаемой являются тепловые трубы с зонами испарения, транспортирования и конденсации, содержащие цилиндрический корпус, внутренняя поверхность которого покрыта фитилем, и установленную по оси корпуса в потоке пара турбину, вал которой выходит из корпуса тепловой трубь для подсоединения внешней нагрузки 2.

Недостатком этих труб является низкая термодинамическая эффективностсь, обусловленная тем, что для привода турбины можпо использовать только капиллярное давление фитиля, имеющего малую абсолютную величину.

Цель изобретения - повышеппе термодинамической эффективности тепловой трубы.

Это достигается тем, что к установленной по оси кориуса в потоке пара турбине жестко присоединена втулка, установленная в подшипниках с кольцевым зазором относительно корпуса, и имеющая па внешней поверхности Бинтовую иарезку. Втулка заглушеиа с торцов и на боковой поверхности зон испарения и конденсации выполнена перфорированной.

На чертеже изображена схема предлагаемой тепловой трубы.

В герметичном цилиндрическом кориусе 7 установлена на подшнпннках 2 втулка 3, имеющая перфорацию в зонах испарения 4 и конденсации 5 и винтовую нарезку 6 в кольцевом зазоре 7. Внутри втулки 3, в паровом канале S, установлена турбина, состоящая нз обтекате.ля 9 Т турбинного колеса 10.

Тепловая труба работает следующим образом.

При подводе тепла к зоне испарения 4 пар

через перфорацию устремляется в паровой канал 8 I., отдавая часть энергпи турбинному колесу 10, приводит втулку 3 во вращение. Далее пар, проходя перфорацию в втулке 3, конденсируется в зоне конденсации 5. Конденсат подхватывается винтовой нарезкой 6 и перегоняется по кольцевому зазору 7 в зону испарения 4. Таким образом, замыкается иенарительно-конденсационный цикл.

Тенлопередающая способность предлагаемой тепловой трубы в три раза превышает таковую у известных фитильных труб при одинаковых габаритах.

Формула изобретения 1. Тепловая труба, содержащая цилиндри-15 ческий корпус с зонами испарения, транспортирования и конденсации и установленную по оси корпуса в потоке пара турбину, от ли ч аt

ю щ а я с я тем, что, с целью повышения термодинамической эффективности, к турбине жестко присоединена втулка, установленная в подшипниках с кольцевым зазором относительно корпуса, и имеюшая на внешней поверхности винтовую нарезку.

Источники информации, принятые во внима ие при экспертизе:

И f f t

1 1

i t 1. Патент США jYo 3532159, 165-105, опубл. 1971. 2. Патент США 3414050, 165-32, опубл. 1968.