Криогенная тепловая труба

 

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в тепловых трубах. Цель изобретения - повышение теплопередающей способности. Криогенная тепловая труба содержит зоны 1, 3 испарения и конденсации, соединенные гибким паропроводом 8 и расположенными в нем капиллярными трубками 9. В зоне 1 капиллярная структура образована желобами 10, примыкающими к капиллярно-пористому покрытию 5. В зоне 3 конденсации структура образована продольными закрытыми каналами. Трубки 9 открытыми концами введены в желоба 10 и каналы 11. При работе тепловой трубы происходит циркуляция теплоносителя между зонами 1, 3 с изменением агрегатного состояния. Подобное выполнение капиллярных структур зон 1, 3 позволяет снизить гидравлическое сопротивление и повысить теплопередающую способность тепловой трубы. А размещение трубок 9 в паропроводе 8 приводит к снижению теплопритоков извне и повышает надежность работы трубы. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s F 28 0 15/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4660418/06 (22) 10.03,89 (46) 15.07.91, Бюл. N 26 (71) Московский институт по изысканиям и проектированию инженерных сооружений

"Мосинжпроект" (72) С,И.Викулин, А.В.Сиванбаев и В.Н.Таранова (53) 621.565.58(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1361453, кл. F 28 D 15/02, 1986. (54) КРИОГЕННАЯ ТЕПЛОВАЯ ТРУБА (57) Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в тепловых трубах. Цель изобретения — повышение теплопередающей способности. Криогенная тепловая труба содержит зоны 1.3 испарения и конденсации, соединенные гибким па„„533 „„ 1663374 А1 ропроводом 8 и расположенными в нем капиллярными трубками 9. В зоне 1 капиллярная структура образована желобами 10, примыкающими к капиллярно-пористому покрытию 5. В зоне 3 конденсации структура образована продольными закрытыми каналами 11. Трубки 9 открытыми концами введены в желоба 10 и каналы 11. При работе тепловой трубы происходит циркуляция теплоносителя между зонами 1,3 с изменением агрегатного состояния. Подобное выполнение капиллярных структур зон 1, 3 позволяет снизить гидравлическое сопротивление и повысить теплопередающую способность тепловой трубы. А размещение трубок 9 в паропроводе 8 приводит к снижению теплопритоков извне и повышает надежность работы трубы. 5 ил.

1663374,Изобретение относится к теплотехнике и мо кет быть использовано для охлаждения и криостатирования устройств с малой мощностью тепловыделения.

Цель изобретения — повышение теплопередающей способности тепловой трубы.

На фиг, 1 представлена криогенная тепловая труба, продольное сечение; на фиг.2— зона испарения, поперечный разрез; на фиг,3 — зона конденсации, поперечный разрез; на фиг.4 — капиллярный канал-желоб со срезанным участком; на фиг.5 — вид канала в зоне конденсации, образованный ребрами втулки.

Криогенная тепловая труба содержит зону 1 испарения, соединенную гибкой транспортной зоной 2 с зоной 3 конденсации. Зона испарения 1 представляет собой трубу 4 из высокотеплопроводного материала (медь), на внутренней поверхности которой расположена капиллярно-пористая структура в виде покрытия 5 толщиной

1 — 2 мм, например, спеченный металлический порошок или спеченные монодисперсные дискретные металлические волокна. С одной стороны трубка герметизирована заглушкой 6, с другой — выполнена резьба для соединения с транспортной зоной 2. Корпус зоны 1 испарения навинчен на втулку 7, которая приварена к гибкому паропроводу

8 транспортной зоны 2. Паропровод 8 (в качестве которого может быть, например, использован металлорукав) для герметизации припаян по всему диаметру легкоплавким припоем (олово), чтобы при необходимости можно было бы заменить корпус зоны 1 испарения, В гибком паропроводе 8 размещен конденсатопровод в виде системы металлических капиллярных трубок 9, которые введены в зону 1 испарения через специальные отверстия во втулке 7 и в зону 3 конденсации. В зоне 1 испарения дополнительно размещены по всей ее длине капиллярные каналы, выполненные в виде желобов 10, прижатых открытыми концами к поверхности покрытия 5. Желоба 10 являются продолжением капиллярных трубок 9 транспортной зоны 2.

Металлические капиллярные трубки 9 и желоба 10 имеют внутренний диаметр 0,61,2 мм, а количество — 15-20 штук (количество и диаметр капилляров выбирается в зависимости от конкретных условий эксплуатации тепловой трубы).

Капиллярная структура эоны 3 конденсации выполнена в виде продольных закрытых каналов 11, в которые введены концы капиллярных трубок 9. Желоба 10 прижаты к покрытию 5 с помощью распорных колец 12.

При изготовлении тепловой трубы капиллярные трубки 9 вставляют в каналы 11 у основания с торца зоны 3 конденсации на

5 — 10 мм и припаивают к нему. Такую капиллярную структуру зоны 3 конденсации можно получить, например, если в корпус 12 с цилиндрическим отверстием вставить пустотелую втулку 13, выполненную с осевыми

10 каналами прямоугольного профиля или ребрами 14.

Для снижения термического сопротивления зоны 3 конденсации необходимо, чтобы втулка 13 была припаяна изнутри к корпусу 12, В зависимости от конкретных условий работы зона 3 конденсации может

15 быть выполнена в виде самых разнообразных конструкций и профилей — цилиндрической, плоской и т,п.

Тепловая труба работает следующим образом.

При подводе теплового потока к зоне 1 испарения и отводе его в зоне 3 конденса25 ции происходит циркуляция теплоносителя с изменением агрегатного состояния, По капиллярным трубкам 9 из эоны 3 конденсации в зону 1 испарения движется конденсат, а пар, образующийся в зоне 1

30 испарения, движется внутри гибкого паропровода 8 в зону 3 конденсации, омывая снаружи трубки 9, Таким образом, трубки 9 с движущимся внутри них конденсатом оказываются в среде своего насыщенного пара, что позволяет снизить тепловые притоки иэ окружающей среды, что исключает запаривание трубок и ведет к повышению

35 ления зон 1, 3 испарения и конденсации.

Формула изобретения

Криогенная тепловая труба, содержа45 щая зоны испарения и конденсации, снабженные капиллярной структурой и соединенные посредством гибких паро-и конденсатопроводов,последнийиз которых выполнен в виде системы капиллярных тру50 бок, отличающаяся тем, что, с целью повышения теплопередающей способности, капиллярная структура зоны конденсации выполнена в виде продольных закрытых каналов, а в зоне испарения дополнительно

55 установлены капиллярные каналы в виде продольных желобов, примыкающих открытым концом к капиллярной структуре, при этом капиллярные трубки расположены внутри паропровода, и концы их введены в желоба и каналы зоны конденсации. эксплуатационной надежности и теплопередающей способности тепловой трубы за

40 счет снижения гидравлического сопротив1663374

Составитель С.Бугорская

Техред М.Моргентал Корректор, 3.Лончакова

Редактор М.Товтин

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ. 2255 Тираж 391 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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