Тепловая труба Советский патент 1983 года по МПК F28D15/04 

(54) ТЕПЛОВАЯ ТРУБА

Изобретение относится к теплотехнике/ в частности к тепловым трубам. Известна тепловая труба, содержащая корпус с комбинированной капиллярной структурой в виде войлока в зоне испарения и продольных пазов в остальной его части tlJ Недостатком данной тепловой трубы является то/ что она не может эффективно работать в условиях изменяющегося положения зоны теплоподвода, так как войлок зафиксирован в опреде ленном положении в зоне испарения. Известна и другая тепловая труба с зонами испарения и конденсации, со держащая корпус с капиллярной структурой на внутренней поверхности в ви де продольных пазов 2 . Недостатком этой трубы является невысокая теплопередающая cпocoбнocт вследствие чего область ее применения ограничена. Цель изобретения - повышение теплопередакидей способности тепловой трубы и расширение области применения, Указанная цель достигается тем, что в пазах на участке, равн&м 1-1, длины зоны испарения, размещены с возможностью свободного перемещения шарикииз теплопроводного материала с диайетром, составляющим 0,01-0,9 ширины паза. На фиг. 1 представлена конструкция описываемой тепловой трубы; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - элемент капиллярной структуры, поперечное сечение (узел 1 на фиг. 2}} на фиг. 4 показана динамика профилирования капиллярной структуры при зЬглублении теплоносителя в зоне испарения. Тепловая труба содержит частично заполненный теплоносителем корпус 1 с зонами испарения 2 и конденсации 3 и капиллярной структурой на внутрвН ней поверхности, выполненной в виде продольных пазов 4. Внутри пазов 4 на длине, равной 1-1,2 длины зоны испарения, размещены с возможностью свободного перемещения шарики 5 из теплопроводного материала с диаметром 0,01-0,9 ширины паза 4. При заполнении пазов на длине, меньшей длины зоны испарения, такая структура теряет смысл, так как в процессе работы тепловой трубы шарики 5 скапливаются у торца зоны испарения 2, а на противоположном участке зоны испарения 2 пазы 4 оказываются незаполненными шариками 5, а это значит, что в этом месте и кайиллярный напор незначительный, и при пвре.ходе тепловой трубы в режим кипения здесь в первую очередь произойдет разрыв теплоносителя и осушение зоны испарения. Призаполнении же пазов 4 на длине, превьпдающвй 1,2 длины зоны испарения 2, значительно увеличивается гидравлическое сопротивление.

Использование шариков 5 диаметром менее 0,01 ширины паза 4 не рекомендуется вследствие значительного гидравлического сопротивления и возможности заклинивания капиллярной структуры. Из этих же соображений диаметр шариков 5 не должен превышать 0,9 «дирины паза.

Описываемая тепловая труба работает следукмцим образом.

При подводе тепла к зоне испарения 2 теплоноситель испаряется, верхние алой шариков 5 осушаются и уносятся потоком пара в зону конденсации 3, освобождая при этом путь пару, который образуется на поверхности раздела пар - жидкость. Кроме того, при уносе потоком пара шариков 5 в зону конденсации 3 одновременно осуществляется дополнительный перенос тепла шариками 5 в зону конденсации 3, где пары теплоносителя конденсируются и по пазам 4 возвращаются, в зону испарения 2, перенося свободно перемещающиеся шарики 5.

Таким образом, изобретение позволяет повысить теплопередающую способность тепловой трубы и расширяет об

лаоть ее применения, поскольку тепловая труба с такой капиллярной структурой способна аффективно в условиях изменяющегося положения зоны испарения.Особенно эффективно работает тепловая труба с такой капил-г лярной структурой в условиях отсутс ВИЯ сил гравитации,так как в этом случае массовые силы не оказывают дейст вия на шарики,а они,в свою очередь,не оказывают влияния на гидродинамику теплоносителя s пазах.

Формула изобретения

Тепловая труба с зонами испарения и конденсации, содержащая корпус с капиллярной структурой на внутренней поверхности в виде продольных пазов, отличающаяся тем, что, с целью повышения теплопередающей способнЬсти и расширения области применения, 3 пазах на участке, равном 1-1,2 длины зоны испарения, размещены с возможностью свободно о перемещения шарики из теплопроводного материала с диаметром, составлякяцим 0,010,9 ширины паза.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

по заявке 2877460, кл. F 28 D 15/00 1980.

М-И