Система терморегулирования

 

Изобретение относится к теплотехнике , в частности к системам обеспечения тепловых режимов приборов космической аппаратуры. Целью изобретения является повьппение надежности термостабилизации оборудования и упрощение системы регулирования за счет вьтолнения баллонов регулируемого объема газорегулируемых тепловых труб в виде сообщающихся сосудов. Система включает две или более тепловые трубы 1 и 2 переменного термического сопротивления с зонами нагрева 3 и конденсации 4, газовые баллоны и капилляры, соединяющие их с трубами 1 и 2, а также капиллярные структуры с теплоносителем, при этом части баллонов, отделенные от внутренних полостей труб, соединены между собой капилляром II. 3 ип. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

145 А1 (191 (11) <Ю4 G05D 2

%rFi Г 3 1 5 tt )3,)3(1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4108470/24-24 (22) 23.06.86 (46) )5.03.88. Бюл. ))- 10 (71) Киевский политехнический институт им..50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) В.М.Батуркин, С.К.Жук, Н,К.Гречина и А.А.Дудеев (53) 621.555(088.8) (56) Патент США Ф 3517730, кл. F 28 D 15/00, 1970.

АЛААрар. Ф 777, 1977, с.с.1-11, Стил У.Г., и Мак-Ки Г,Б. Прецизионная система терморегулирования спутника, использующая каскадные системы газорегулируемых труб. (54) СИСТЕМА ТЕРМОРЕГУЛИРОВАНИЯ (57) Изобретение относится к теплотехнике, в частности к системам обеспечения тепловых режимов приборов космической аппаратуры. Целью изобретения является повыщение надежности термостабилиэации оборудования и упрощение системы регулирования эа счет выполнения баллонов регулируемого объема гаэорегулируемых тепловых труб в виде сообщающихся сосудов.

Система включает две или более тепловые трубы 1 и 2 переменного термического сопротивления с зонами нагрева

3 и конденсации 4, газовые баллоны и капилляры, соединяющие их с трубами 1 и 2, а также капиллярные структуры с теплоносителем, при этом части баллонов, отделенные от внутренних полостей труб, соединены между собой капилляром 11. 3 ил, 1381456

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к системам, обеспечивающим стабилизацию тепловых режимов оборудования в диапазоне пониженных давлений, например, в летательных аппаратах и искусс1венных спутниках земли °

Цель изобретения — повышение надежности при одновременном упрощении системы терморегулирования.

На фиг,l изображена конструкция системы герморегулирования с двумя тепловыми трубами;на фиг.2 — баллон с регулируемым объемом, разрез (узел I н ь фиг ° 1); на фиг. 3 — зона конденсации тепловой трубы, разрез (узел II на фиг.1).

Система терморегулирования состоит из тепловых труб 1 и 2 переменного термического сопротивления с зонами нагрева (приборная платформа 3) и конденсации (радиатор 4), при этом оболочки труб покрыты внутри капиллярно-пористой структурой 5, насыщенной теплоносителем. К каждой иэ труб

I и 2 с помощью капилляра 6 подключены балоны 7 с сильфоном 8, делящим внутреннее пространство баллона на объем 9 с неконденсирующимся газом (HKI ), связанный с полостью труб, и объемы 10, с оединенные между собой капилляром 11, Все соединения в конструкции гаэорегулируемых труб следует выполнять вакуумпло тными.

Система терморегулирования работает следующим образом.

Тепловой поток от приборной платформы 3 передается к зонам нагрева тепловых труб l и 2, Если условия теплообмена стабильны, то в тепловых трубах устанавливается равновесное состояние, при котором тепловой поток отводится через зону 4 конденсации (до границы раздела пар — НКГ) и соответствующую часть радиатора 12 в окружающее пространство.

Изменение условия теплообмена (например, уменьшение или увеличение выдаваемого теплового потока на платформе 3) вызывает перемещение парогаэового фронта (фиг.3) вниз или вверх, что приводит соответственно к уменьшению или увеличению излучающей площади радиатора 12. Укаэанные процессы позволяют сохранить термостабилизацию платформы 3 с незначн5

1О

35 тельным изменением уровня ее температур °

В случае выхода иэ строя одной иэ труб (например, вследствие метеоритного повреждения) система реагирует следующим образом. В результате разгерметизации, допустим, трубы 1 из ее внутренней полости произойдет утечка" теплоносителя, НКГ и в ней установится давление окружающей среды (например, вакуум), Сильфон 8 баллона поврежденной трубы иэ-эа снижения давления в полости (объеме) 9 (фиг.2) переместится из положения d в положение сл, создавая разрежение в полости (объеме ) 10 и, следовательно, в капилляре 11 и такой же полости баллона целой трубы 2, в результате чего сильфон в этом баллоне переместится иэ положения а в положение d и соответственно парогазовый фронт целой трубы 2 передвинется (фиг.3) от с1 к

С, что приведет к увеличению зоны 4 конденсации и, следовательно, излучающей площади радиатора 12, т.е. целая труба 2 будет передавать дополнительный тепловой поток беэ увеличения температурного уровня платформы, практически компенсируя вышедшую из строя тепловую трубу !.

Следует также отметить, что при работающих тепловых трубах 1 и 2 соединение капилляром 11 полостей баллонов и наличие в них газообразной среды, например воздуха, позволя, ет добиться полного выравнивания давления насыщения в обеих трубах беэ привлечения какого-нибудь воздействия иэ вне (механического или электрического) для автоматического единого температурного уровня обеих труб 1 и 2.

Положительный эффект, св я за нный с повышенной надежностью термостабилиэ ации системой платформы 3, обусловлен тем, что перемещение газового фронта в работающей трубе или трубах (при одной разгерметизированной) обеспечивается не за счет роста давления насыщения и температуры в зоне нагрева труб, а эа счет использования энергии окружающегопространства. Такая конструктивная схема позволяет упростить систему регулирования и исключить дополнительный расход электроэнергии.

l38I456

Формула изобретения

Система терморегулирования, содержащая тепловые трубы переменного термического сопротивления с зонами нагрева и конденсации, капиллярно5 пористые структуры которых насыщены теплоносителем, и баллоны, одна полость каждого из которых связана че1 рез капилляр с полостью тепловой трубы, а другая заполнена неконденсирующимся газом, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью повыпения надежности и упрощения системы, полости баллонов, заполненные неконденсирующимся газом, связаны между собой.

1381456

/741+ РАЗ

Составитель В.Батуркин

ТехредЛ.Сердюкова Корректор А.Зимокосов

Редактор А.Ревин

Заказ 1183/42 Тирам 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород,ул.Проекгная,4