Пульсирующая тепловая труба

 

ОП ИСАНЧЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

СОюз Советских

Социалистических

Республик (11) 504065

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено30.04.71 (21) 1647369/24-6 с присоединением заявки № 2001859/24 6

2 (51) М. Кл. Ф 280 15/00

Р 25В 19/02

F 25D 7/00 сфгй- сЪ

Государственнмй номнтет

Совета Мнннотров СССР по делам нвооретеннй н OTKpb!fHN (23) Приоритет— (53) УДК 621.565.58 (088.8) (43) Опубликовано 25,02.76,Бюллетень № 7 (45) Дата опубликования описания 16,03.76 (72) Авторы изобретения

Г. Ф. Смирнов и Г. А, .Савченков (71) Заявитс-ль Одесский технологический институт .холодильной промышленности (54) ПУЛЬСИРУЮШАЯ ТЕПЛОВАЯ ТРУБА

Изобретение относится.. к тепловым трубам, в частности к тепловым трубам, осуществляющим передачу тепла от источника к теплоприемнику, и может быть использоваро в теплотехнике.

Известны тепловые трубы, содержащие испаритель соединенный при помощи канала с конденсатором, выполненным в виде заполненной жидкостью и- инертным газом камеры, в которую ввЛен" торцовой участок канала.

Однако известные теплс>вые трубы могут нормально функционировать только при наличии ка структуры. Возврат . жидкости и конденсации в исперитель в ,процессе работы тепловой, трубы обеспечивается капиллярными силами. Однако нео „

1личие в тепловой трубе капиллярной структуры приводит к ограничению передаваемой ею мощности.

Целью изобретения является использование зффекта теплового удара для возврата жидкости в испаритель, обеспечение надежной работы трубы при любой орпентации и при отсутствии сил тяжести, а также увеличение передаваемой мощности, Это достигается тем, что исперитель так же,.как и конденсатор, выполнен в виде заполненной жидкостью камеры, в которую введен торцовой участок канала. В конденсаторе на границе раздела жидкость, газ установлен плавающий поршень. Поршень упруго по,: =оединен к стенке конден- сатора, например пружиной. Исперитель выполнен с поперечным сечением не менее,, чем вдво, превышающим поперечное се- " ченио канале, имеющего гидравлический диаметр, в 2-4 раза превьпиеющий рассто15 яние между торцами трубы и канала.

Не фиг. 1 изображена предложенная тепловая труба; не фпг. 2 и 3 — то же, в процессе работы в условиях сил тяжести, на фиг. 4 6 †вариа выполнения предложенной тепловой трубы для работы в условиях отсутствия спл тяжести и при произвольной ориентации трубы в пространс.тве.

Тепловая труба содержит герметичный

Q5 корпус 1, в верхней чести которого ре.-. 504065 мешен йспаритель 2, заполненный жидкостью.

Испаритель 2 с помощью канала 3 подсоединен к конденсатору 4. Канал 3 и ниж- няя насть конденсатора 4 заполнены жид« ко . тью.

Верхняя часть конденсатора 4 заполнена инертным газом, Ис?Йритель 2 и конденсатор 4 выполнены в виде камер произ1 вольной формы и расположены вокруг верхнего и нижнего торцовых участков канала 3. g

В конденсаторе установлен плавающий пор- шень 5. Камеры могут быть оребрены, а в испарителе установлены пружинные элементы 6, Тепловая труба работает в пульсирую- 15 щем режиме следую:.шм образом. При под- воде тепла к испарителю 2 происходи тепловое расширение жидкости и ее нагрев до о температуры кипения, Образующийся при этом пар вытесняет жидкость по каналу 3 М в полость конденсатора 4, сжимая инертный газ ",фиг. 2)., При появлении пара в нижнем охлажденном торцовом участке канала 3 происходит его мгновенная кочденсация и падение давления в испаригеле 2 и паровом объеме канала 3...формула изобретения

35 о ьх ру р у р. . Предложенная тепловая тр„.ба способна эффективно работать при любой ее ориентации, а также при отсутствии сил тяжести.

Е ля обеспечения ее работы в этих условия". в конденсаторе на границе раздела жидкость-,50 газ установл н плавающий поршень 5, который может быть упруго подсоединен к стенке конденсатора, например, прркиной 6.

С целью увеличения передаваемой мощ- 55 ности поперечное сечение испарителя не ме», аее, чем вдвое. превышает поперечное сеч ие канала,, а гидравлический диаметр последнего в 2-4 раза превышает расстояние лежду торцами тр„бы и канала.

4. Труба по пп.1 и 2 о т л и ч а ю—

Ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения

Под действием давления инертного га-. эа жидкость иэ конденсатора начинает движение навстречу пару в канале 3 (фиг. 3).

Так как в канав о3 попадает охлажденная жидкость конденсация пара будет происходить в нем и вне конденсатора 4 с соот о ветствующим падением давлен.я в испари- теле 2, что вызывает ускоренный возврат жидкости в испаритель. При переливе жидкости через верхний торец канала 3 увеличивается поверхность контакта пара и жидкости, что ведет к интенсификации процесса, конденсации пара в испарителе 2 g быстрому аполнению последнего жидкостью.

В процессе работы тепловая труба быстро выходит на режим и при изменении тепл в r наг эок само er ли ветс .

Объем конденсатора 4, занятый инертным газом, при полном заполнечии испарителя в 1,5-2 ра а превышает объем канала

3, а давление-газа 1,5-2 раза превышает давление столба жидкости в канале 3.

Тепло к испарителю подводится преимущественно к его боковой поверхности отвод тепла от конденсатора производится преимущественно на участке, омываемом жидкостью

Если в процессе работы тепловая труба меняет ориентацию ичи эксплуатируется в невесомости (при отсутствии сил тяжести), на границе раздела .жидкость — Гаэ в конденсаторе устанавливают плавающий поршень 5 (фиг. 4). В этом случае поршень 5 препятствует проникновению газа в канал

3 и жидкости в газовое пространство конденсатора.

Возврат жидкости в испаритель 2 может быть обеспечен не только упругостью сжимаемого газа, но и использованием специальных элементов 6, например, пружин или мембран (фиг. 5) Для уменьшения термического сопротивления можно газовый объем расположить

I внутри конденсатора 4, как это показано на фиг. 6.

1. Пульсирующая тепловая труба, содержащая испаритель, соединенный при помощи канала с конденсатором, выполненным в виде заполненной жидкостью и инертным газом камеры, в которую введен торцовый участок канала, отличающаяся тем, что, с целью использования эффекта теплового удара для возврата жидкости, испаритель так же, как и конденсатор, выполнен в виде заполненной жидкостью KRмеры, в которую введен торцовый участок

0 канала.

2. Труба по п.1. о. т л и ч а ю щ а— я с я тэм, что,с целью обеспечения ее надежной работы при любой ориентации и при отсутствии сил тяжести, в конденсато,ре на границе р здела жидкость — газ установлен плавающий поршень.

3. Труба по п.2, о т л и ч а ю щ ая с я тем, "то поршень упруго подсоединен к стенке конденсатора, например, пружиной.

504065 передаваемой мощности, испаритель выполгн с поперечным сечением не менее чем

Э вдвое превышающим поперечное сечение канала, имеющего гидравлический диаметр, .в 2-4 раза превышающий расстояние меж;ду торцами трубы и канала. ,.1риоритет по пп. 3 и 4 исчислять от 04.

° 03.74 г.

504065

Составитель Г. Антонова

Редактор Л. Народная Техред М; Ликович Корректор 3. Фанта,.

Заказ 79

ТиРаж S14

Подписное

11НИИПИ i осударственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101