Электрогидродинамическая тепловая труба Советский патент 1982 года по МПК F28D15/06 H04N5/33 F28D15/04 

(S) ЭЛЕКТРОГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ ТЕПЛОВАЯ ТРУБА

I

Изобретение относится к теплопередающим устройствам и может быть использовано в промышленности как для охлаждения высоковольтной аппаратуры, так и для создания подвижного цветне- , го изображения.

Известны электрогидродинамические тепловые трубы, содержащие частично заполненный диэлектрическим теплоносителем герметичный корпус с зонами ис- |g парения и конденсации и размещенный внутри канал, в котором последовательно установлены электростатические насосы типа игла-плоскость, подключенные к высоковольтному источнику то- f5 ка 11..

Недостаток данной тепловой трубы заключается в том, что в ней отсутствует система управления струей ди- 20 электрической жидкости, в результате чего не обеспечивается отклонения струй жидкости по вертикали в зоне испарения и невозможно получение

цветного изображения на наружной поверхности корпуса.

Цель изобретения - обеспечение отклонения струи жидкости в трубе и расширение функциональных возможностей трубы путем создания изменяющегося цветного изображения на наружной поверхности корпуса в зоне испарения.

Указанная цель достигается тем, что в тепловой трубе, содержащей частично заполненный диэлектрическим теплоносителем герметичный корпус с зонами испарения и конденсации и размещенный внутри корпуса канал, в котором последовательно установлены электростатические насосы типа иглаплоскость, подключенные к высоковольтному источнику тока, корпус со стороны, примыкающей к зоне испарения, выполнен в виде диффузора, а зона испарения - сферической и снабжена теплопроводными элементами, расположенными на ее наружной и внутренней по39верхностях с заданным ша.ом по длине и ширине, соединенными попарно через стенку корпуса посредством теплопровода и обращенными к источнику тепла термочувствительной поверхностью, покрытой индикаторной пленкой, и канал со стороны зоны испарения имеет форму,повторяющую форму корпуса в этой зоне, причем в диффузоре канала с заданным шагом размещены диэлектрические вставки, образующие отдельные камеры в форме усеченных конусов сообщенных с полостью канала с помощью цилиндрических переходов, внутри каждого из которых установлен игольчатый электрод, острие которого расположено в капилляре, выполненном в месте соединения камеры с переходом, и в стенках вставок выполнены пазы под управляющие электроды, при этом последние и игольчатые электроды при соединены к высоковольтному источнику тока через блок управления. Каждый теплопроводный элемент выполнен составным, а индикаторная пле ка - на основе жидких кристаллов. Каждый теплопроводный элемент выполнен составным по высоте. Теплопроводные элементы либо имеют форму правильного многогранника, либо выполнены круглыми или прямоугольными. Кроме того, теплопроводные элемен ты, расположенные на внутренней поверхности зоны испарения, снабжены капиллярной структурой канааочного типа. На фиг. 1 изображена предлагаемая тепловая труба; на фиг. 2 - стенка диэлектрической вставки с управляющими электродами; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 2; на фиг. - вариант выполнения теплопроводного эле мента в виде правильного многогранни ка; на фиг. 5 конструктивное выпол нение теплопроводного элемента по высоте; на фиг. 6 - другой вариант выполнения теплопроводного элемента. Тепловая труба содержит герметичный корпус 1 с. зонами 2 испарения и 3 конденсации, канал Ц, электроста тические насосы 5 типа игла-плоскост изоляторы 6, теплопроводные элементы 7, снабженные буртиками 8, соединенные теплопроводами 9 и покрытые на термочувствительной поверхности 10 индикаторной пленкой 11, снабженные пазами 12 диэлектрические вставки 13 образующие камеры , соединенные с каналом i цилиндрическими переходами 15, внутри каждого из которых установлен игольчатый электрод 16, острие которого расположено в капилляре 17, управляющие электроды 18, расположенные в пазах 12, блок 19 управления, к которому присоединены игольчатые 16 и управляющие 18 электроды, присоединенные через блок 19 к высоковольтному источнику, диэлектрический стержень 20. Управляющие электроды 18 расположены с заданным шагом на боковых стенках камеры 1 и выполнены в виде пластин (фиг. 2). Термочувствительные индикаторные пленки выполнены на основе жидких кристаллов, имеющих различный цвет при одинаковой температуре. Блок 19 управления расположен внутри корпуса 1 непосредственно в зоне конденсации тепловой трубы и соединен со стержнем 20, внутри которого размещены провода, соединяющие блок 19 управления с электродами 1б и 18, а насосы 5.присоединены к автономному стабилизированному высоковольтному источнику тока. Теплопроводные элементы 7 соединены в электрическую цепь последовательно (фиг. )и могут быть либо заземлены при подключении к высоковольтному источнику тока и подогреве зоны 2 испарения излучением, либо подключены непосредственно к ни.-ковольтному источнику тока при электрическом разогреве зоны испарения. Индикаторная пленка нанесена на термочувствительной поверхности теплопроводных элементов на подложку, выполненную либо из майлора, либо из тефлона, либо из каптона, и покрыта защитной прозрачной пленкой, предохраняющей жидкие кристаллы от окисления кислородом воздуха. Индикаторные пленки выполнены из прозрачного полимера с капсульнымй включениями жидких кристаллов при соотношении жидких кристаллов к полимеру 5:3 8:3. Тепловая труба работает следующим образом. При подведении высокого напряжения к насосам 5 диэлектрическая жидкость из зоны 3 конденсации тепловой трубы по каналу t поступает на вход капиллярных отверстий. Игольчатые электроды 16, расположенные вблизи капиллярных отверстий, обеспечивают

выброс из капиллярных отверстий тонких диэлектрических ионных струек Блок 19 управления, соединенный с управляющими электродами 18, обеспечивает попадание диэлектрических струек на требуемые теплопроводные элементы 7, в результате чего обеспечивается испарение теплоносителя, охлаждение теплопроводных элементов 7 и, в итоге, появление соответствующего подвижного цветного изображения на внешней поверхности корпуса 1 тепловой трубы. Пар проходит через зазор между корпусом 1 тепловой трубы и каналом k и попадает в зону 3 конденсации. Конденсат вновь попадает на вход в диэлектрический канал 9 и т.д. Смещение цветного изображения на наружной поверхности корпуса 1 обеспечивается управляющими электродами 18.

Поскольку подвижность диэлектрической ионной струйки уступает в под вижности, например, электронному лучу в цветном телевизоре, то термочувствительные индикаторые пленки собраны в триады, имеющие при одинаковой температуре красный, синий и зеленый цвета. Такая компоновка позволяет при незначительном изменении напряжения попадать диэлектрической ионной струйке при перемещении на минимальное расстояние на один из участков триады, придавая определенному участку то синий, то красный, то зеленый цвет или создавая любой цвет из комбинации этих цветов.

Предлагаемая тепловая труба может быть использована для изображения медленно протекающих технологических процессов, для диагностики дефектов, возникающих при работе двигателя в космических электрореактивных установках,а также в автоматических системах управления.

Формула изобретения

О теплопроводными элементами, расположенными на ее наружной и внутренней поверхностях с заданным шагом по длине и ширине, соединенными попарно через стенку корпуса посредством теплопровода и обращенными к источнику тепла термочувствительной поверхностью, покрытой индикаторной пленкой, и канал со стороны зоны испарения имеет форму, повторяющую форму корпуса в этой зоне, причем в диффузоре канала с заданным шагом размещены диэлектрические вставки, образующие отдельные камеры в форме усеченных конусов, сообщенных с полостью канала

5 с помощью цилиндрических переходов, внутри каждого из которых установлен игольчатый электрод, острие которого расположено в капилляре, выполненном в месте соединения камеры с переходом,

0. и в стенках вставок выполнены пазы под управляющие электроды, при этом последние и игольчатые электроды присоединены к высоковольтному источнику тока через блок управления.

0 (

, Труба по пп. 1и2, отличающаяся тем, что теплопроводные элементы имеют форму правильного многогранника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № , кл. F 28 D 15/00, 1975.