Тепловая труба Советский патент 1979 года по МПК F28D15/00 

Изобретение относится к области теплотехники. Известны тепловые трубы с зонами испарения, конденсации и транспортирования, содержащие корпус с капиллярнопористой структурой и размещенный внутри него регулятор уровня теплоносителя, выполненный в виде резервуара из капиллярнопористого материала, имеющего контакт с капиллярнопористой структурой 1. Недостатком известных тепловых труб является снижение стабильности характеристик вследствие специфики выполнения и размещения регулятора уровня теплоносителя. Цель изобретения - повышение стабильности характеристик трубы при одновременном снижении ее термического сопротивления. Это достигается тем, что регулятор размещен в зоне конденсации и состоит из автономных секций, капиллярноиористый материал которых выполнен с эффективным диаметром пор di, выбранным из условия cos (- cos в - . где d - эффективный диаметр пор капиллярнопористой структуры, 8i - угол смачивания капиллярнопористого материала регулятора. Э - угол смачивания материала капиллярнопористой структуры. Условие (1) соответствует тому, что капиллярный напор регулятора должен быть меньще напора капнллярнопористой структуры, чтобы жидкость находилась предпочтите чьно в ней, при наличии л{е избытка жидкости она поглощается регулятором. На фиг. 1 изображена тепловая труба, поперечный разрез зоны конденсации; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Тепловая труба содержит корпус 1, внутри которого располагается капиллярно-пористая структура, включающая артерию 2, набранную из трубочек малого диаметра, три перемычки 3 и резьбу 4, нанесенную на внутреннюю поверхность корпуса. Регулятор выполнен из трех секций, состоящих из резервуара 5 и перемычки 6, имеющих прямоуго.льное сечение. Секции расположены ровно иа середине дуги, соединяющей две соседние пере.мычки основной структуры, т. е. в том месте, откуда жидкость растекается по резьбе. В знаменатель правой части условия (1) подставляется наибольщий из диаметров капиллярнопористой структуры, включая

внутренний диаметр трубочек, из которых набрана артерия.

Секционирование регулятора вызвано тем, что его следует устанавливать не в одном, а в нескольких местах зоны конденсации, откуда начинает свое движение теплоноситель, поскольку в этих местах кривизна менисков жидкости на поверхности капиллярно-пористой структуры «аименьшая, а, значит, уровень жидкости наибольший. Следовательно, такое расположение регулятора гарантирует отсутствие заливания капиллярно-пористой структуры во всей зоне конденсации.

Применение регулятора, установленного в зоне конденсации тепловой трубы, позволит снизить перепад температуры по трубе в 2-3 раза, в результате этого потребуется меньшее число труб для заданного теплового потока и перепада температуры. Стабильность характеристик трубы, выражающаяся меньшим изменением температурного перепада при изменении теплового потока, приводит к лучшим условиям работы, следовательно, к увеличению надел ности и срока службы тепловой трубы.

Формула изобретения

1. Тепловая труба с зонами испарения, конденсации и транспортирования, содержашая корпус с капиллярнопористой структурой и размеш;енной внутри него регулятор уровня теплоносителя, выполненный в виде резервуара из капиллярнопористого материала, имеюшего контакт с капиллярнопористой структурой, отличаюшаяся тем, что, с целью повышения стабильности характеристик трубы при одновременном снижении ее термического сопротивления, регулятор размешен в зоне конденсации и состоит из автономных секций, капиллярнопористый материал которых выполнен с эффективным диаметром di, выбранным из условия

cos 61 cos В

где d - эффективный диаметр пор капиллярнопористой структуры,

6: - угол смачивания капиллярнопористого материала регулятора, в - угол смачивания материала капиллярнопористой структуры. 2. Тепловая труба по п. 1, отличаюшаяся тем, что каждая секция регулятора имеет прямоугольное сечение и перемычку, примыкаюшую к капиллярнопористой структуре.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3666005, кл. F 28 D 15/00, опублик. 1972.

Фиг. г.