Регулируемая тепловая труба

 

<»>926503

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическими

Ресттубпик (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (5 t ) lVL. Кл. (22) 3aивлено 04.03.80 (21) 2890112/24-06 с присоединением заявки №(23 ) П риоритет

Опубликовано07.05.82. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 07,05.82

F 280 15 OO есудврственный комитет

СССР но делам нзебретеиии н открытий (53) УДК621.565..58(088.8) В. И. Бутырский, В. С. Макаров, B. П. Проценко и . И. Фв91тн"-!

К3 в»„, >

Г (72 } Авторы изобретения с",, » " --: . 1

» 1 ".= ..--,л (71) Заявитель (54} РЕГУЛИРУЕМАЯ ТЕПЛОВАЯ ТРУБА

Изобретение относится к тепловым трубам с регулируемым тепловым потоI ком.

Известна регулируемая тепловая труба, содержащая герметичный, частично заполненный теплоносителем корпус с зонами испарения, транспорта и конденсации, снабженный на внутренней поверхности пористой структурой, и устройство для регулирования теплового потока, включаю19 шее размещенную; за пределами корпуса электромагнитную систему (11.

Недостатком известной трубы является узкий диапазон регулирования;

Цель изобретения - расширение диапа15 зона регулирования и обеспечение работы трубы при любой ориентации в пространстве.

Поставленная цель достигается тем,. что в устройство для регулирования тепло20 вого потока дополнительно введен магнитопровод, размещенный в зопе транспорта в виде примыкающей к корпусу кольцевой камеры, заполненной магнитомягкой металлической набивкой.

При этом электромагнитная система содержит два разомкнутых магнитопровода и две электромагнитные обмотки с автономным питанием, Кроме того, в случае работы трубы в вертикальном положении электромагнитная система содержит разомкнутый магнитопровод с электромагнитной обмоткой, причем полюса электромагнитной системы размешены вокруг корпуса трубы по концам кольцевой камеры.

На фиг. 1 изображена предлагаемая тепловая труба с двумя разомкнутыми магнитопроводами, на фиг. 2 - разрез А А на фиг. 1; на фиг. 3 — тепловая труба с одним разомкнутым магнитопроводом, на фиг. 4 - разрез Б-Б .на фиг. 3.

Тепловая труба содержит корпус 1, пористую структуру 2. B устройство для регулирования теплового потока дополнительно введен магнитопровод, размещен3 9268 ный в зоне транспорта и выполненный в виде примыкающей к корпусу кольцевой камеры 3, заполненной магнитомягкой металлической набивкой. 4 . Для предохранения от высыпания набивки 3 может быть предусмотрена специальная огражда. ющая сетка 5, размер пор которой должен быть меньше размеров частиц набивки 4.

Набивка 4 может быть изготовлена из опилок, шариков, волокон и т. п.. Ша- t0 рики например, могут быть изготовлены из пермоллоя, чистого железа, никеля диаметром 50-200 мкм в зависимости от теплофизических характеристик тепловой трубы.

Размер магнитопровода иэ магнитомягкой набивки 4 составляет 10-30% от размера всей пористой структуры в транопортной зоне, Для управления работой подвижного фи-, тиля предусмотрена внешняя электромагнитная система, котораа эащеплена на наружной части корпуса 1. Внешняя электромагнитная система состоит из раэОмкну. того магнитопровода и обмотки электро- магнита 6.

Электромагнитная система (фиг. 1) состоит иэ двух электромагнитов 6 постоянного тока, между полюсами которых имеется небольшой зазор (0,5-2 мм, фиг. 2). При параллельном вкл!ючении электромагнитов 6 (токовыводы двух обмоток электромагнитов с одноименной полярностью + и - находятся на одном уровне) магнитные силовые линии направ 35 лены вдоль оси тепловой трубы.

При последовательном включении электр ромагнитов 6 (токовыводы двух обмоток электромагнитов с одноименной полярностью + и - находятся на разном уровне )

40 магнитные силовые линии направлены перпендикулярно оси тепловой трубы.

Электромагнитная система (фиг. 2) состоит из одной обмотки электромагнитов 6 и внешнего разомкнутого магнито45 провода.

В качестве теппоносителя предлагаемой тепловой трубы может быть использована любая жидкость: вода, этанол, фреон, калий, натрий и др. 50

Тепловая труба работает следующим образом.

При подводе тепла к корпусу 1 снизу теплоноситель испаряется и по центральной 55 части трубы перемещается вверх. В верхней части трубы теплоноситель конденсируется и отдает свое тепло стенкам, Кон03 4 денсат стекает по пористой структуре 2 и попадает в набивку 4

При параллельном включении электромагнитов 6 постоянного тока набивка 4 из магнитомягкого металла ориентируется вдоль магнитных силовых линий, т, е, вдоль оси торцовой трубы. Такая ориентация набивки позволяет создать достаточно эффективное фитильное устройство в транспортной зоне и улучшает работу торцовой трубы.

Изменяя величину тока в цепи обмоток электромагнитов 6, можно регулировать величину магнитного поля электромагнитов, а тем самым, структуру (пориотость) набивки 4. Структура набивки 4 определяет фитильные свойства магнитопровода и эффективность работы тепловой трубы.

При последоватепьном включении элект ромагнита, набивка 4 ориентируется перпендикулярно оси тепловой трубы, вызывая существенное ухудшение эффективности фитильного устройства в транспортной зо = не и даже создавая разрыв в фитнпьном устройстве. Естественно, при этом работоспособность тепловой трубы существенно снижается (труба может даже перестать транспортировать тепловой поток, если эона конденсации будет находиться в нижней части трубы).

Предлагаемая конструктивная схема трубы с регулируемым тепловым потоком работоспособна как в вертикальном, так и в любом другом положении, в том числе и в горизонтальном. Наиболее эффективно предлагаемая труба будет рабо-тать, когда направление силы тяжести ч движения конденсата» противоположны, а также в горизонтальном положении и в невесомости.

Предлагаемая конструкция электромагнитной системы тепловой трубы с регулируемым тепловым потоком существенно упростится, если труба работает только в вертикальном положении, независимо от того, где находится зона подвода тепла: вверху или внизу (фиг. 3).

В этом случае на тепловую трубу достаточно установить. один электромагнит 6, причем полюса этого электромагнита могут быть выполнены в виде колец, охватывающих корпус трубы на уровне, соответствующем набивке 4 транспортной зоны трубы, как и в предлагаемой конструкции (фиг. 1). Электропитание электромагнита 6 может осуществляться как от сети постоянного, так и переменного

926503 6

Формула изобретения

1. Регулируемая тепловая труба, с держащая герметичный частично заполнен ный теплоносителем корпус с зонами иопарения, транспорта и конденсации, снабженный на внутренней поверхности порис той структурой, и устройство для регулирования теплового потока, включающее размешенную за пределами корйуса электр ромагнитную систему, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, в устройство для регулирования теплового потока да полнительно введен магнитопровод, разме шенный в зоне транспорта и выполненный в виде примываюшей к корпусу кольцевой камеры, заполненной магнитомягкой металлической набивкой.

2.Трубапоп.1, отличающая с я тем, что, с целью обеспечения ее работы при любой ориентации в пространстве, электромагнитная система содержит два разомкнутых магнитопровода и две электромагнитные обмотки с автономным питанием.

3. Труба по и. 1, о т л и ч а ющ а я в я тем, что, с целью обеспечения ее работы в вертикальном положении, электромагнитная система содержит магнитный магнитопровод с электромагнитной системой, причем полюса электромагнитной системы размещены вокруг корпуса трубы по концам кольцевой каvеры. тока. Использование электромагнита переменного тока для трубы наиболее предпочтительно для лабораторных и промышленных применений тепловой трубы с регулируемым тепловым потоком.

Труба, представле}.ная на фиг. 3 работает следующим образом;

При.установке трубы в вертикальном положении и при включении электромагии- 10 та 6 набивка 4, как и в предыдущем случае, ориентируется вдоль магнитных силовых линий, т. е. вдоль оси трубы.

Тем. самым создается подвижное фитипьное устройство в транспортнОЙ зоне с переменной пористостью. При обесточивании электромагнита 6 набивка 4 под действием собственного веса оседает вниз, создавая разрыв в фитильном устройстве транспортной зоны. 20

Иаиболее эффективно такое устройство будет работать если зона подвода тепла будет находиться в верхней части трубы. Иэ-за разрыва фитильного устрой- 23 ства в транспортной зоне труба практически перестает транспортировать тепло из зоны испарения в зону конденсации.

Описываемая тепловая труба может работать в вертикальном, в горизонталь ном или промежуточном положении, сно собна регулировать тепловой поток в широком диапазоне и достаточно быс 3$ тро изменять свой тепловой режим, при этом конструкция ее аостаточно проста.

Источники информации,,принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3605878, кл. 165-105, опублик. 1971.

926503

Составитель Ж. Можаева

Редактор А. Шандор Техред М. Гергель Корректор Ю, Макаренко

Заказ 2950/34 Тираж 684 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4