Тепловая труба Советский патент 1978 года по МПК F28D15/00 

Изобретение относится к области теплотехники, а именно к теплообменникам Известны тепловые , .содержащие корпус и установленный неподвижно внутри негч шнек с лопастями, имеющими переменный шаг и высоту l. Недостатком известных труб являются низкие теплопередакяцйе характеристи. ки. Наиболее близким техническим решени ем к предлагаемому изобретению является тепловая труба, содержащая корпус и установленный с возможностью осевого колебательного движения вдоль его оси пустотелый шнек с лоиастями, имеюишми переменные шаг и высоту 2J. Недостатки этой тепловой трубы состоят в низких теплопередающих характеристиках за счет значительной толшины пленки жидкости в зоне конденсации и ограниченной производительности при возврате конденсата в зону испарения. Цель изобретения - улучшение теплопередаюпшх характеристик. Цель достигается тем, что в предлагаемой трубе шнек с одного конца снабжен полой ферромагнитной вставкой, а корпус с наружной стороны на участке вставки .соленоидом; на другом конце шнека укреплен мамбранный насос и полость .шнека соединена с его нагнетательной стороной, а мембрана насоса соединена тягой с корпусом, лопасти шнека на участке, прилегающем к насосу, выполнены с отверстиями, направленными в противоположную от него сторону, а шнек с радиальными щелями и , продольными каналами, сообщающимися с отверстиями лопастей. На чертеже изображен продольный разрез описываемой тепловой трубы. Тепловая труба содержит корпус 1, вдоль оси которого установлен пустотелый шнек 2 с возможностью осевого колебательного цвнжения. Шнек имеет полость 3 и лопасти 4. В верхней части корпуса 1 расположена зона 5 испарения с капиллярной структурой 6, соленоид 7, ферромагнитная вставка 8 шнека 2 и распределительная камера 9, отделенная от доны 5 испарения перегородкой 1О. В нижней части тепловой трубы расположена зона 11 конденсации, и в нее залит теплоноситель 12. В теплоноситель 12 погружен мембранный насос 13, снабженный мембраной 14, прикрепленной к корпусу 1. тягсй 15. Насос содержит всасы вающий и на17нетательный клапаны 16 и 17. В зоне конденсации, на участке, прилегающем к насосу, лопасти шнека имеют радиальные щели 18, соединяющие отверстия 19 на поверхности лопастей, направленных в противоположную от насоса сторону с продольными каналами 20. Корпус 1 трубы между зонами испарения и конденсации покрыт теплоизоляцией 21 Тепловая труба работает следующим образом. При подаче на соленоид 7 пульсирук щего напряжения ферромагнитная вставка 8 и связанный с ней пустотелый щнек 2 приходят в колебательное движение вдоль оси шнека. При этом колебания передаются на мембрану 14, прикрепленную к кор пусу 1 тягсй 15. За счет колебаний мембраны теплоноситель 12 поступает че рез всасывающий клапан 16 внутрь насоса 13 и выталкивается через нагнетатель ный клапан 17 в полость 3 щнека 2. По полости 3 теплоноситель подается в распределительную камеру 9, отделенную от зоны 5 испарения перегородкой 10. Из распределительной камеры 9 теплоноситель по капиллярной структуре 6 распределяется в зоне 5 испарения. При подводе тепла в зону 5 испарения происходит испарение теплоносителя, и пар движется в сторону зоны 11 конденсации. За счет лопастей 4 шнека 2 происходит закрутка пара, что значительно интенсифицирует процессы -теплообмена в зоне конденсации, особенно при наличии в трубе неконценсирующихся газов. Для поддержания высокой скорости паров в зоне конденсации шаг и высота лопастей 4 уменьшаются по направлению движения потока пара. В зоне 11 конденсации теплоноситель под действием сил гравитации стекает по вну тренней сотенке корпуса 1 в виде пленки уве-. личивающейся толщины. Термическое сопротивление тепловой трубы во многок определяется тогщиной пленки теплоносителя на поверхности зоны конаенсации. В тепловой трубе толщина пленки теплоносителя в зоне конденсации определяется зазором между лопастями 4 шнека и внутренней поверхностью стенки корпуса 1. Вся избыточная жидкость будет сниматься при осевой вибрации шнека 2. Снятый со стенки корпуса 1 теплоноси тель попадает на поверхность лопастей шнека и через отверстия 19, радиальные щели 18 и продольные каналы 20 стекает в нижнюю часть корпуса 1. Частично теплоноситель стекает также вниз и по поверхности лопастей шнека. Необходимо отметить, что шнек 2 и насос 13 могут быть отлиты из легких металлов (алюминий) или из пластмассы. За счет осевой вибрации шнека обеспечивается поддержание минимальной толщины пленки конденсата в зоне конденсации, снижение термического сопротивления и увеличение производительности при возврате конденсата в зону испарения, то есть улучшение теплопередающих характеристикФормула изобретения Тепловая труба, содержащая корпус и установленный с возможностью осевого колебательного движения вйоль его оси пустотелый шнек с лопастями, имеющими переменные шаг и высоту, о т ;j и ч а ющ а я с я тем, что, с целью улучшения теплопередакяиих характеристик, шнек с одного конца снабжен полой ферромагнитной вставкой, а корпус с наружной стороны на участке вставки - соленоидом, на другом конце шнека укреплен мембранный насос и полость шнека соединена с его нагнетательной стороной, а мембрана насоса соединена тягой с корпусом, лопасти шнека на участке, прилегающем к насосу, выполнены с отверстиями, направленными в противоположную от него сторс«у, а шнек - с радиальными щелями и проаольными каналами, сообщающимися с отверстиями лопастей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство № 31 3040, кл. F 25 В 19/04, 1 970. 2.Авторское свидетельство № 498460, кл. F25 В 19/02, 1973.

-

S

w

12

/J

Л