Капиллярная структура тепловой трубы Советский патент 1980 года по МПК F28D15/04 

Изобретение относится к {Конструктивным элементам тепловых труб, кото рые могут быть использованы в различ ных отраслях промышленности. Известны капиллярные структуры тепловой Трубы, выполненные из. метал лической сетки . Недостаток известных капиллярных структур тепловых труб заключается в том, что в процессе работы тепловых труб при высоких .температурах данные структуры теряют упругость, что при.водит к отставанию сетки от внутренней стенки корпуса тепловой трубы. Отставание фитиля от стенки ведет к появлению пузырей между стенкой и структурой, перегреву и, в конечном итоге, пережогу корпуса тепловой трубки. Поэтому осуществляют дополни тельное прижатие капиллярной структу ры (сетки), употребляя опорные решет ки, либо же структуру спекают со сте кой, либо припаивают к ней, либо ее заделывают в разрезы трубы. Однако все эти методы не решают полностью проблему прижатия капиллярной структ ры. Например, при высоких температурах возникает проблема совместимости припоя с теплоносителем, материалом стенки или материалом фитиля. Спекание также нелегко осуществить из-за необходимости обеспечения нужного давления прижатия. Надежнее является точечная приварка капиллярной ст зуктуры в случае изготовления ее из сеток. Однако она может использоваться только в случаях однородных или близких по свойствам материалов для сетки, фитиля и корпуса. Но и в этом случае широкого применения точечная сварка иметь не может. Например, нержавекндая сталь хорошо сваривается с никелем, но эту пару металлов нельзя применять в водяных тепловых трубах из-за взаимодействия никеля с водой и выделения водорода. Цель изобретения - повышение надежности соединения структуры со стенкой трубы. Цель .достигается тем, что основа и УТОК сетки выполнены из никелида титана. На фиг. 1 изображена предлагаемая капиллярная структура; на фиг. 2 тепловая труба с предлагаемой капиллярной структурой; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2-. Капиллярная структура, изображенная на фиг. 1, выполнена в виде сетки 1, содержащей основу 2 и уток 3. Основа и уток нити изготовлены из никелида титана.

Сетка укреплена в тепловой трубе, содержгицей корпус4.

Изготовление сетки, а затем тепловой трубы осуществляется следунасдим образом.

Предварительно заготовку капиллярной сетки, выполненной из никелида титана, наматывают на оправку в один или несколько слоев так, чтобы верхний слой был свернут встык, причем, кромки соседних витков должны прилегать одна к другой без зазора, не перекрывая одна другую. Затем эту заготовку вместе с оправкой вводят в трубу, внутренний диаметр которой больше внутреннего диаметра изготавливаемой тепловой трубы на величину, равную отклонению при прессовой посадке. Нагревают заготовку вместе с оправкой и трубой до температуры,при которой никелид титана данного состава запоминает форму. Никелид титана в зависимости от процентного содержания титана и никеля имеет широкий диапазон температур запоминания форм, например, если капиллярную сетку выполнить из сплава TiNi, состоящего из Ti .+ 51 ат.% Ni, то такой сплав запоминают форму при и выше. После запоминания-формы заготовку совместно с оправкой и трубо охлаждают до нормальной температуры, вынимают вместе с оправкой из трубы, снимают с оправки и в таком виде заготовка сформирована и подготовлена для введения ее в тепловую трубу. Отжиг зтого сплава проводится при в течении 16 ч. Сплавы могут быть изготовлены на температуры запоминания от минус 160 до .

Поскольку диаметр заготовки несколько больше внутреннего диаметра изготавливаемой тепловой трубы ее свертывают или сжимают с тем, чтобы разместить внутри корпуса тепловой трубы. Затем тепловую трубу вместе с введенной в нее заготовкой подогревают несколько выше температуры запоминания формы, в результате заготовка равномерно и плотно прилегает к внутренним стенкам тепловой трубы. Затем тепловая труба с сформированной в ней капиллярной сеткой охлаждается до нормальной температуры. На этом заканчивается процесс окончательного формирования капиллярной сетки на внутренней стенке корпуса тепловой трубы.

Дальнейшие операции по герметизации и заполнению тепловой трубы теплоносителем выполняются по обычной технологии.

Тепловая труба, имеющая капиллярную структуру из никелида титана может работать при высоких температурах, так как в ней исключена опасность отставания капиллярной структуры от внузренней стенки трубы. При повышении температуры в нитях никелида титана благодаря их памяти возникгиот молекулярные силы, стремящиеся удержать капиллярную структуру на внутренней стенке трубы.

Капиллярная структура, выполненQ ная из никелида титана, может быть использована в тепловых трубах, в которых требуется плотное прилегание мелкой сетки к ребрам между канавками в стенках трубы, а также в тонкостенных тепловых трубах и трубах малого диаметра, так как позволяет после придания трубам в нагретом состоянии фигурной формы оставить сетку из никелида титана плотно прилегающей к внутренней стенке трубы, при этом используется полностью поверхность испарителя для отвода тепла через сетку, т.е. повышается мощность отводимого тепла по сравнению с известными трубами, по крайней мере, на 50%, а

5 также долговечность и надежность в работе трубы.

Формула изобретения

Капиллярная структура тепловой трубы, выполненная из металлической сетки, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности соединения структуры со стенкой трубы 45 основа и уток сетки выполнены из никелида титана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 50 1. Авторское свидетельство СССР 494590, кл. F 28 О 15/00, 1973.

-rl