Тепловой гелиотроп Советский патент 1982 года по МПК F24J3/02 

5k ТЕПЛОВОЙ ГЕЛИОТРОП

I

Изобретение относится к гелио(технике, в частности к тегшовым гелиотропам- для слежения за Солнцем.

Известен тепловой гелиотроп, содержащий корпус, установленную на нем линзу и расположенный в корпусе чувствительный элемент, выполненный в виде тепловой трубы с тепловоспринимающей поверхностью,испарительной зоной, разделенной на герметичные камеры теплоизолирующей стенкой, расположенной торцом в фокальной зо« не линзы, и конденсационной зоной, подключенной гибкими трубами, заполненными неконденсирующимся газом, к управляющим полостям механизма поворота корпуса.

В этом тепловом гел лотропе испарительная зона тепловой трубы разделена на две камеры, а сфокусированное линзой излучение собирается в точечной зоне IJ .

Наличие двух камер позволяет гелиотропу отслеживать положение Солн

ца лишь в одной плоскости,причем точечная фокальная зона линзы ограничивает чувствительность гелиотропа.

Цель изобретения -расширение диапазона работы гелиотропа и повышеч ние его чувствительности.

Поставленная цель достигается тем, что в испарительной зоне тепловой трубы перпендикулярно к тепло10изолирующей стенке установлена вторая теплоизолирующая стенка, тепловоспринимающая поверхность тепловой трубы выполнена плоской и снабжена двумя канавками, расположенными над

15 торцами теплоизолирующих стенок, причем последние и тепловоспринимающая поверхность имеют капиллярно-пористое покрытие, тепловая труба в конденсационной зоне выполнена в

30 виде четырех П-образных труб, расположенных попарно противоположно и подсоединенных к соседним камерам,/ линза - в виде пересекающихся под 39 прямым углом цилиндров, а механизм поворота - в виде двух пар сильфоно На фиг. 1 схематически показан тепловой гелиотроп, разрез; на фиг.2 - то же, общий вид. Тепловой гелиотроп содержит корпус 1 (фиг. О, установленную на нем линзу 2 и расположенный в корпу се 1 чувствительный элемент,выполне ный в виде тепловой трубы с тепловоспринимающей поверхностью 3 ис парительной зоной k, разделенной на герметичные камеры 5 теплоизолирую щей стенкой б , расположенной торцом в фокальной зоне линзы 2, и конденсационной зоной -7, подключенной гибкими трубами Ь, заполненными неконденсирующимся газом, к управляющим полостям механизма 9 поворота корпуса 1. В испарительной зоне 4 тепловой трубы перпендикулярно теплоизолирующей стенке 6 установлена вторая теплоизолирующая стенка 10, тепловоспринимающая поверхность 3 тепловой трубы выполнена плоской и снабжена двумя канавками 11 (фиг. 2 расположенными над торцами теплоизо лирующих стенок б и 10, причем последние и тепловоспринимающая поверх ность 3 имеют капиллярно-пористое покрытие 12 (фиг. 1), тепловая труб в конденсационной зоне 7 выполнена виде четырех П-образных труб 13 (фиг. 2), расположенныхпопаоно ПРО ТИВОПОЛОЖНО и подсоединенных к камерам 5, линза 2 выполнена в виде пересекающихся, под прямым углом цилиндров 1, а механизм 9 поворота выполнен в виде двух пар сильфонов 1 В испарительной зоне 4 тепловой трубы герметичные камеры 5 образова ны теплоизолирующими стенками 6 и 10 совместно с поддоном, составленным стаканом 1б и наклонными плоскостями 17 переходящими в направля щие скаты 18. Капиллярно-пористое покрытие 12 доведено по стенкам б и 10 до днища стакана 16. Нижние концы П-образных труб 13, составляющие конденсационную зону 7 тепловой трубы, сообщаются с ее испарительной зоной 4, а верхние ча ти труб 13 снабжены закрепленными на них спиральными лентами 19Цилиндры линзы 2 могут быть выполнены сплошными либо полыми с з полнением полости прозрачной жидкос тью. Каждая пара гибких труб 8 соединяет противоположно расположеннь1е Побразные трубы 13 с соответствующей парой сильфонов 15, которые свободно размещены в направляющих цилиндрах 20 с упорами 21. Заглушенные кон- цы каждой пары сильфонов 15 посредством рейки 22 кинематически связаны с соответствующей шестерней 23, закрепленной на валу 2, вращающемся в подшипниках 25. К каждому валу 24 жестко прикреплены нижние концы соответствующей пары стержней 26, размещенных в вертикальных плоскостях, проходящих через канавки 11. Верхние концы стержней 2б шарнирно связаны с корпусом 1. В трубах 13 (в местах их подсоединения к гибким трубам 8) установлены запорные клапаны 27. Тепловой гелиотроп работает следунэщим образом. Цилиндры-14 линзы 2 фокусируют солнечное излучение на взаимопересекающиеся линии, лежащие в плоскости тепловоспринимающей поверхности 3. Лучи Солнца, сконцентрированные вдоль канавок 11, симметрично относительно стенок 6 и 10, нагревают рабочую жидкость, пропитывающую покрытие 12. Во всех камерах 5 испарительной зоны 4 тепловой трубы генерируется одинаковое количество пара рабочей жидкости, развивающее в сильфонах 15 одинаковое давление неконденсирующегося газа, вследствие чего равновесие гелиотропа не нарушается. Отклонение фокальных линий цилиндров 14 линзы 2 в ту или другую стороны от канавок 11 тепловоспринимающей поверхности 3 вызывает асимметричное генерирование пара рабочей жидкости в камерах 5 и, соответственно, развивает неодинаковое давление газа в полостях сильфонов 13 каждой пары, что, в свою очередь, приводит к повороту гелиотропа благодаря кинематической связи каждой пары сильфонов 15 с корпусом 1. Размещение в испарительной зоне 4 тепловой трубы второй теплоизолирующей стенки 10 и ее перпендикулярное расположение к первой стенке б позволяет создать четыре камеры 5/ которые в совокупности с четырьмя П-образными трубами 13 конденсационной зоны 7 и двумя парами сильфонов 15 обеспечивают поворот гелиотропа в , двух плоскостях, ч го расширяет диапазон его работы. В то же время выполнение линзы 2 в виде двух цилиндров И, а также выполнение тепловоспринимающей пове ности 3 тепловой трубы плоской и с канавками 11, расположенными над торцами стенок 6 и 10 в фокальных зонах цилиндров k, увеличивают количество воспринимаемой солнечной радиации и делают гелиотроп более чувствительным к отклонению фокальных линий линзы 2 от канавок 11, что, в свою очередь, повышает точность слежения за Солнцем. Формула изобретения Тепловой гелиотроп, содержащий корпус, установленную на нем линзу и расположенный в корпусе чувствительный элемент, выполненный в виде тепловой трубы с тепловоспринимаю:щей поверхностью, испарительной зон разделенной на герметичные камеры теплоизолирующей стенкой, расположе ной торцом в фокальной зоне линзы, 2 и конденсационной зоной, подключенной гибкими трубами, заполненными неконденсирующимся газом, к управляющим полостям механизма поворота корпуса, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона работы и повышения чувствительности, в испарительной зоне тепловой трубы перпендикулярно к теплоизолирующей стенке установлена вторая теплоизолирующая стенка, тепловоспринимающая ловерхность тепловой трубы выполнена плоской и снабжена двумя канавками, расположенными над торцами теплоизолирующих стенок, причем последние и тепловоспринимающая поверхность имеют капиллярно-пористое покрытие, тепловая труба в конденсационной зоне выполнена в виде четырех П-образных труб, расположенных попарно противоположно и подсоединенных к соседним камерам, линза - в виде пересекающихся под прямым углом цилиндров, а механизм поворота - в виде двух пар сильфонов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР по заявке № 298007б/2 -Об, кл. F 24 J 3/02, 1980.