Тепловая труба

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Социалистинескик

Республик

<1Ц691672 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву Р 485296 (5 ) К 2 (22) Заявлено 23.05.78 (2<) 2619842/24-06

F 28 Р 15/00 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР

Ъо делам изобретений н отирытн и (53) УДК 621, 565. 58 (088.8) Опубликовано15.1079. Бюллетень М 38

Дата опубликования описания151079 б »

Ю.Ф. Герасимов, В .М. Кис еев, Ю.Ф. айдауик., Ю. Е . Долгирев и A. С. Непомн ящий

1,;". 1 - ; ..С ..

3; (72) Авторы изобретения

Уральский ордена Трудового Красного, Знаменй политехнический институт им . С.М.КИрова (71) Заявитель (54) ТЕПЛОВАЯ ТруБА

Изобретение относится к теплообменным устройствам и может быть использовано для охлаждения элементов радиоэлектронной аппаратуры.

По основ нсму авт . св . 9 48529 б известны тепловые трубы, содержащие конденсационную и испарительную камеры с каниллярно-пористой насадкой, соединенные паропроводсм и конденсатором, конденсационная камера выполнена в виде соосно установленных один в другом цилиндров, заглушенных с торцов, а капиллярнопористая насадка испарительной камэры — в виде двух симметрично размещенных относительно паропровода элементов, образующих прн стыковке полость, в зоне которой насадка снабжена радиальными каналами, а конденсатопровод имеет раэветвление для отвода теплоносителя с торцов испарительной камеры к каждому элементу насадки. Однако в таких трубах затрудн ен отв од тепло от пов ерхн ости раздела пар — жидкость из-эа большогo суммарного термического сопротивления, состоящего из сопротивления боковых стенок полости и стенки камеры. При ориентации тепловой трубы когда одна иэ полостей оказывается ниже другой, п зверхность раздела в ней располагается вблизи запорной стенки, отделяющей компенсационную полость от центральной, т.е. в более горячей зоне насадки, Это приводит к неравномерности перепадов давлений на верхней и нижней запорнйх стенках и вследствие этого к . росту неизотермичности испарительной камеры и тепловой трубы в целом

Основной поток теплоносителя в насадке направлен вдоль поверхности нагрева, что, несмотря на симметричность подвода питания к насадке, ограничивает дальнейшие возможности по увеличению длины участка теплоподвода из-за быстрого роста гидравлических сопротивлений. Кроме того, .20;в данном случае неполностью использованы воэможности для развития поверхности парообраэования,образованной системой только радиальных пароотводных каналов.

Целью изобретения является повышение технологичности тепловой трубы путем снижени я ее термического, сопротивления. Это достигается тем, Ы,что полость предлагаемой трубы выпол30

691 б72

4 иена сквозной, а в насадке выполнены дополнительные каналы, расположенные эквидистантно полости и сообщающиеся радиальными каналами с пар опр ов одсм .

r1a фиг . 1 представлена описываемая тепловая труба при одностороннем подводе теплоносителя; на фиг. 2 — испарительная камера трубы при двустороннем подводе теплоносителя. 10

Труба содержит корпус 1, испарительную 2 и конденсационную 3 камеры, насадку 4, в которой выполнены радиальные каналы 5 и каналы б, паропровод 7, конденсатопровод 8, заправочный патрубок 9, компенсационные емкости 10, коллектор 11 и полость 12

При отсутствии тепловой нагрузки уровень теплоносителя находится не нижне нижнего торца насадки. Это требование необходимо для обеспечения влажности насадки в условиях хранения тепловой трубы в нерабочем состоянии или отсутствия пусковой нагрузки.

При подводе тепловой нагрузки к испарительной камере теплоноситель исйаряется, поглощая при этом скрытую теплоту парообразования и обуславливая эффект испарительного ох-лаждения. 3а счет разности давлений 30 пара, образующейся на стенке насадки,4, разделяющей каналы 5 и б и полость 12, теплоноситель вытесняется из паропровода 7 конденсационной камеры, заполняя каналы б, 35 полость 12 . и емкость 10. Устойчивый столб жидкости обеспечивается разностью давлений пара над поверхностью жидкости в ысмпенсационной еккости 10 и пара в паровом тракте 40 тепловой трубы.

Поскольку объем полости 12 и дикости 10 больше внутреннего объема паропровода и конденсационной камеры, то поящ яется возможность не только их полного освобождения, но и частичного освобождения сечения в месте соединения конденсатопровода и конденсационной камеры.

Лесконденсировавшийся пар, попадая в освободившийся начальный учас- 50 ток конденсатопровода, смешивается в данном сечении с образовавшимся кон денсатсм. Этот процесс повторяется периодически таким образом, что в кояденсатопров оде образуется цепоч- 55 ка чередующихся пузырьков пара и столбиков жидкости. Периодичность процесса зависит от величины нагрузки и степени заполнения трубы теплоносителем, а также от соотношения объемов полости 12, емкости 10 и паропровода 7 . 3a счет дискретной транспортировки теплоносителя величина йр г существенно снижается, а следовательно, при всех равных прочих условиях изотермичность тепловой трубы повышается.

Наличие в насадке сквозной полости

12, сообщающейся с емкостями 10, .обеспечивает при любой ориентации трубы образов ание пов ерхности раздела за пределами насадки. Это дает возможность обеспечить необходимый сток тепла, проникающего к данной поверхности как за счет теплопроводносiTH так и за счет неполной конденса-. ции пара,При этом обеспечивается параллельность питания, которая не зависит от ориентации, а более разветвленная поверхность испарения позволяет существенно снизить потери давления по пару.

Пр едлага ема я теплов а я труба м ен ее чувствительна к гаэовыделению, которое в различной степени имеет место практически в любой тепловой трубе. Парогазовая смесь вследствие отсутствия тупиковых зон в насадке может скапливаться,не препятствуя подпитке зоны испарения, вследствие чего снижается т ермич еское сопротивление .

Снижение термического сопротивления тепловой трубы позволяет приблизить температуру термостатиру мого объекта к температуре приемника .тепла, которая, как правило, является найболее низкой в рабочем отсеке, и уменьшить число, дублирующйх элементов, что в свою очередь позволяет снизить весовые и габаритные характеристики аппаратуры и повысить эконсмичность последней.

Формула изобретения

Тепловая труба по авт .св . 9485296, отличающа яс я тем, чтос целью повышения технологичности путем снижения термического сопротивления, полость выполнена сквозной, а в. насадке выполнены дополнительные каналы, расположенные эквидистантно полости и сообщающиеся радиальными каналами с паропроводсм .

691672

Фиг.я

Составитель Т.Юдина

Редактор A.Ïåéñî÷åÿêo Техред:М,Петко КоРРектоР Г.Решетник

Заказ 6199/30 Тираж 722 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал lltIII Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4