Тепловая труба

 

ОП И Н"- ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ пп 556307

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 24.07.74 (21) 2045813/06 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30,04.77. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 04.07.77 (5 1) М Ко z Г28D 15„ 00

i осударстввнный комитет

Сювета Министров СССР ло делам изобретений и открюний (53,1 УДК 621.565.58 (088.8) (72) Авторы изобретения Ю. Ф. Герасимов, Ю. Ф. Майданик, В. М. Кисеев, ЕО. E. Долгирев, Г. А. Филиппов и Л. Г. Старикоц (71) Заявитель (54) ТЕПЛОВАЯ ТРУБА

Изобретение относится к области теплотехники.

Известны тепловые трубы, содержащие зоны испарения и конденсации и соединяющие их паропровод и конденсатопровод; капиллярнопористая структура находится только в зоне испарения и конденсации.

Известны тепловые трубы, работающие в поле сил тяжести в условиях различной ориентации, содержащие частично заполненный теплоносителем корпус с зонами испарения и конденсации, соединенными паропроводом и конденсатопроводом и снабженными капиллярно-пористым материалом.

Однако указанные конструкции при работе против сил тяжести должны иметь определенное соотношение между объемами паропровода, конденсатопровода и теплоносителя, Цель изобретения заключается в повышении эксплуатационных характеристик тепловой трубы путем устранения зависимости объема теплоносителя от объемов паропровода и конденсатопровода.

Указанная цель достигается тем, что в зоне испарения к капиллярно-пористому материалу прикреплен гибкий фитиль, размещенный внутри паропровода и опущенный под уровень теплоносителя в зоне конденсации.

На чертеже изображена описываемая тепловая труба,:продольный разрез.

Тепловая труба состоит из герметичного корпуса, содержащего зону испарения 1 и зону конденсации 2,"соединенные паропроводом

3 и конденсатопроводом 4. Капиллярно-пористая структура 5 зоны испарения со стороны входа теплоносителя снабжена выемкой 6, а с противоположной стороны — несквозными каналами 7. Внутри паропровода проходит гибкий фитиль 8, нижний конец которого опущен под уровень А — А. В работающей тепловой трубе теплоноситель располагается между уровнями Б — Б и А — А. Капиллярно-пористая структура 9 в зоне конденсации прилегает к внутренней стенке трубы. Для откачки и за15 полнения трубы установлен тройник 10.

При отсутствии тепловой нагрузки и сухом наполнителе зоны испарения уровень жидкости в тепловой трубе соответствует уровню

А — A. Поскольку фитиль 8 опущен под этот уровень, то он обеспечивает подпитку насадки при любом положении тепловой трубы. Поэтому при отсутствии тепловой нагрузки насадка всегда остается влажной, а уровень теплоносителя занимает некоторое положение между уровнями А — А и Б — Б.

Наличие фитиля 8 практически не оказывает влияния на работу тепловой трубы, так как расход жидкости через него весьма мал, с другой стороны, имея диаметр значительно

30 меш,ший, чем диаметр паропровода, он су556307 щественно не снижает проходного сечения по пару. его единственное назначение — обеспечить насадку зоны испарения некоторым постоянным количеством влаги для возможности пуска тепловой трубы при любой ее ориентации в поле сил тяжести.

Количество теплоносителя в такой тепловой трубе должно быть достаточным лишь для заполнения конденсатопровода и выемки, а также для пропитки насадки в рабочем состоянии.

Соотношение объемов выемки, паропровода, зоны конденсации совершенно произвольно с точки зрения заполнения тепловой трубы и определяется лишь конструктивными соображениями.

Тепловая труба работает следующим образом.

При подводе тепла к зоне испарения теплоноситель испаряется, поглощая при этом скрытую теплоту испарения, обусловливая тем самым эффект испарительного охлаждения. Давлением пара теплоноситель вытесняется из зоны конденсации, заполняя конденсатопровод 4 и выемку 6. За счет частичного пересыхания наполнителя зоны испарения на дне зоны конденсации образуется некоторое невпитанное количество жидкости, соответствующее уровню Б — Б. Поступившая в выемку наполнителя зоны испарения жидкость впитывается наполнителем и испаряется в каналы

7, замыкая тем самым рабочий цикл тепловой трубы.

Следует также отметить весьма немаловажную роль выемки, которую она приобретает в данной конструкции. Поскольку выемка заглублена почти на всю длину зоны испарения, то это обеспечивает возможность параллельного питания любой точки на поверхности испарения наполнителя. Движение жидкого теплоносителя к поверхности испарения в данном случае происходит не столько в продольном направлении, сколько в радиальном, что существенно снижает затраты капилляр5 ного давления на гидравлическое сопротивление и значительно улучшает подпитку поверхности испарения.

Таким образом, в данной конструкции выбор размеров парового канала зоны испаре10 ния и выемки определяется только условиями оптимальности. Обеспечение запуска тепловой трубы при любых условиях делает возможным наличие гибкого фитиля, обеспечивающего постоянную подпитку наполнителя зо15 ны испарения. При этом сохраняется механическая гибкость всей конструкции в целом.

Сокращение количества жидкости, необходимого для заполнения тепловой трубы, снижает ее вес или, что то же самое, повышает мощность тепловой трубы, приходящуюся на единицу ее веса. Более рациональное размещение выемки улучшает условия подпитки поверхности испарения, улучшая тем самым сс х а р а ктер и стики.

Формула изобретения

Тепловая труба, работающая в поле сил тяжести в условиях различной ориентации, содержащая частично заполненный теплоносителем корпус с зонами испарения и конденсации, соединенными паропроводом и конденсатопроводом и снабженными капиллярно-пористым материалом, отличающаяся тем, З5 что, с целью повышения эксплуатационных характеристик, в зоне испарения к капиллярно-пористому материалу прикреплен гибкий фитиль, размещенный внутри паропровода и опущенный под уровень теплоносителя в зоне

40 конденсации.

556307

Составитель В. Латышев

Текред И. Позияковская

Редактор Г. Борисова корректор А. Николаева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1111/8 Изд. № 412 Тираж 815 Подписное

Ц1-1И11ПИ Госедарствеиного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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