Тепловая труба

 

ищ 879242

Оп ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Сециапистичесиик

Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву (51) М. Кл.

F 28D 15!00 (22) Заявлено 20.09.79 (21) 2820792/24-06 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.11.81. Бюллетень № 41 (45) Дата опубликования описания 07.11.81

Государстевииый комитет (53) УДК 621.565.58 (088.8) ло делам извбретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

В. И. Гниличенко и Ю. П. Мироненко / с

1 (71) Заявитель (54) ТЕПЛОВАЯ ТРУБА

Изобретение относится к тепловым трубам, в частности к трубам, предназначенным для отвода тепла от тепловыделяющих элементов радиоаппаратуры при положительных и отрицательных температурах окружающей среды.

Известна тепловая труба, у которой на корпусе расположено несколько вспомогательных тепловых труб, находящихся в тесном контакте между собой и с основной тепловой трубой. Вспомогательные тепловые трубы заправлены теплоносителем, не имеющим твердой фазы при условиях эксплуатации;(1) .

Заправка и герметизация тепловых труб приведенной конструкции различными теплоносителями технически сложно выполнима в связи с большим отличием (2 — 3 порядка) давления паров, а выполнение вспомогательных труб на корпусе основной приводит к усложнению конструкции, снижению эффективности стыковки с тепловыделяющими элементами.

Известна тепловая труба, содержащая частично заполненный теплоносителем корпус с поперечными перегородками и капиллярной структурой (2).

В известной тепловой трубе перегородки имеют большое тепловое сопротивление, так как выполнены из капиллярно-пористого материала с размером пор, большим размера пор пристеночной капилл яр ной структуры. Эквивалентная теплопроводность пористой структуры перегородки низ5 кая, поэтому возможны значительные радиальные перепады температур по перегородке. В результате в нижней части перегородки у корпуса теплоноситель в твердом состоянии, а в центре ячейки структуры

10 свободны для прохода пара и его намерзания на компенсационной зоне за перегородкой, что может привести к осушению зоны испарения и выходу из строя всего устройства.

15 Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности и обеспечение возможности многократного разогрева и замораживания теплоносителя, первоначально находящегося в твердой фазе.

20 Цель достигается тем, что внутри перегородок установлены теплопроводные ребра, жестко соединенные одним концом с корпусом.

На фиг. 1 изображена тепловая труба;

25 иа фиг. 2 — поперечное сечение А — А на фиг. 1.

Тепловая труба, условно разделенная на испарительную 1, транспортную 2 и конденсационную 3 зоны, состоит из герметич30 ного корпуса 4, на внутренней поверхности

879242 которого расположена капиллярная структура 5, имеющая в паровом канале 6 поперечные перегородки 7, внутри которых установлены теплопроводные ребра 8, жестко соединенные с корпусом 4.

Введение теплоотводящих ребер в перегородки приводит к равномерности профиля температур в осевом и радиальном направлениях в области стыковки ребер с корпусом, поэтому намерзание пара у корпуса тепловой трубы происходит одновременно с намерзанием в структуре перегородок. Работоспособность трубы при этом обеспечивается, когда теплоноситель находится в твердой фазе в отсеках, где темпе- 15 ратура остается ниже точки плавления.

Тепловая труба работает следующим образом.

После заправки трубы теплоноситель равномерно распределяется по капилляр- 20 ной структуре, находящейся на стенках корпуса, а также в перегородках, и при понижении температуры переходит в твердую фазу.

При разогреве тепловой трубы одновре- 25 менно с плавлением теплоносителя в первом отсеке испарительной зоны 1 плавится теплоноситель, замерзший в ячейках структуры перегородки 7. После этого пар за счет разности давлений между отсеками 30 прорывает жесткостную пленку в ячейках перегородки 7 и поступает во второй отсек, где конденсируется, за счет чего разогревает второй отсек в том случае, когда количество подведенного с паром тепла боль- 35 ше теплоотвода по ребрам 8 перегородок 7 к корпусу 4 за счет теплопроводности.

При стационарном состоянии, когда существует равновесие подводимого и отводимого теплового потока, в каком-либо от- 40 секе устанавливается постоянная толщина пленки конденсата и обеспечивается замкнутая циркуляция теплоносителя от участка отвода тепла у перегородки 7 к испарительной зоне 1.

При повышении тепловой нагрузки дальнейший процесс прогрева тепловой трубы в остальных отсеках аналогичен.

Контакт ребер со структурой перегородок может быть обеспечен за счет плотного прижатия, спекания или другим методом.

Размер ребер и расположение перегородок может быть всегда выбран таким образом, чтобы свести к минимуму упос массы и намерзание теплоносителя на переохлажденную зону тепловой трубы, т. е. значительно сократить запаздывание в темпе охлаждения структуры перегородки по сравнению с темпом охлаждения корпуса тепловой трубы.

Использование описываемого устройства позволяет повысить надежность работы и обеспечить возможность многократного разогрева и замораживания тепловых труб при начальной твердой фазе теплоносителя.

Формула изобретения

Тепловая труба, содержащая частично заполненный теплоносителем корпус с поперечными перегородками и капиллярной структурой, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и обеспечения возможности многократного разогрева и замораживания теплоносителя, первоначально находящегося в твердой фазе, внутри перегородок установлены теплопроводные ребра, жестко соединенные одним концом с корпусом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании N 1224298, кл. F 4S, опублик. 1974.

2. Патент США М 3749159, кл. 165 †1, опублик. 1976.

879242

Фм

Редактор E. Хейфиц

Заказ 2337/12 Изд. № 563 Тираж 712 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составител Ж. Можаева

Тскред А. Камышникова,ф

Корректоры: В. Павлова и В. Любимова