Тепловая труба

Тепловая труба

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски

Социалистических

Республик

<1>840668

" «ее »

Ф.; (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 110679 (21) 2779392/23-06 (51)М. Кл с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открыти й

F 28 D 15/00 (23) Приоритет

Опубликовано 2306.81. Бюллетень № 23 (53) УДК 621 565.58(088.8) Дата опубликования описания 23068 1 у .. !

/ (71) Заявитель (54) ТЕПЛОВАЯ ТРУБА

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в устройствах для транспортировки тепла, например в теплопередающих устройствах, используемых при испытаниях искусственного сердца.

Известны тепловые трубы, содержащие капиллярную структуру только на стенках корпуса трубы 1./.

Недостаток этих труб — недостаточная теплопередающая способность.

Известны также тепловые трубы с .капиллярной системой содержащей тонI

15 кий слой капиллярной структуры на стенках корпуса трубы и артериальный канал, выполненный в виде трубки из металлической сетки. Гидравлический диаметр артериальяого канала намного больше гидравлического диа- 20 метра пор капиллярной структуры

Благодаря большому диаметру артериального канала обеспечивается высокая теплопередающая способность трубы 1.21

Однако известные конструкции тепловых труб с артериальным кана-. лом В виде трубки из металлической сетки имеют ряд недостатков: .З() а) в поле тяжести при горизонтальном расположении трубы затруднено заполнение артерии жидким теплоносителем. Это связано с тем, что высота подъема жидкости в капиллярах большого диаметра, особенно длятеплоносителей, используемых в низкотемпературных трубах, невелика.

Таким образом, из-за незаполнения артериального канала жидкостью известные трубы не обеспечивают в этом случае надежный теплоперенос; б) артерия со стенками из сетки имеет меньшую жесткость, по сравнению,с артерией со стенками из непористого материала той же толщины; в) капиллярная система этой трубы относительно сложна в изготовлении;

r) металлическая сетка дороже непористого материала.

Известна также тепловая труба, содержащая цилиндрический корпус, с капиллярной структурой íà его внутренней поверхности и установленную в корпусе в контакте с ним металлическую вставку (31 °

Недостатком этой тепловой трубы является ее недостаточная эксплуатационная надежность из-за сложнос840668 ти заполнения артериального канала жидкостью.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности.

Поставленная цель достигается тем, что вставка. выполнена в виде ленты с прямолинейными перпендикуляр5 ными друг другу в поперечном сечении концевыми участками, плавно сопряженными по дугам окружностей с центральным участком, причем один из концевых участков располо10 жен по хорде, а другой — по диамет ру окружности поперечного сечения корпуса и оба свободными концами размещены в контакте с последним, имеющим также контакт с дугой ок с ружности сопряжения центрального участка с концевым, расположенным по хорде, и вставка со стороны свободных концов выполнена с поперечными прорезями. 26

На фиг.l показана тепловая труба

l продольный разрез; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.l; на фиг.3 — вид Б на фиг.l.

Тепловая. труба содержит цилиндрический корпус 1 с капиллярной структурой 2 на его внутренней поверхности и установленную в корпусе 1 в контакте с ним металлическую вставку 3, выполненную в виде ленты с Зб прямолинейными перпендикулярныглй друг другу в поперечном сечении концевыми участками 4 и 5, плавно сопряженными по дугам окружностей. с центральным участком б ° Один из концевых участков 4 расположен по хорде. а другой 5 — ro диаметру окружности поперечного сечения корпуса 1 и оба сцободныгли концами размещены в контакте с последним, имеющим также контакт с дугой окружности сопряжения,, центрального участка б с концевым 4, расположенным по хорде, и вставка 3 со стороны свободных концов выполнена с поперечными прорезягли 7 и 8. 45

Капиллярный слой может быть выполнен в виде резьбовых канавок на внутренней стенке корпуса 1, либо в виде слоя металлической сет- Я} ки, приваренной к стенке корпуса 1.

Прорези 7 обеспечивают выравнивание давлений в участках 9 и 10 парового канала тепловой трубы. Кроме того, благодаря этим прорезям возможен 55 изгиб трубы в плоскости, перпендикулярной прямолинейному участку вставки, проходящему через диаметр поперечного сечения корпуса 1 тепловой трубы. Ширину и шаг прорезей для заданных радиуса изгиба и диаметр 60 ра трубы выбирают из условия предотвращения деформации вставки на уча",òêàõ между прорезями.

Для того, чтобы жидкая фаза теплоносителя собирался главным об- 65 разом в сегментовидном артериальном канале 11, образованном стенкой корпуса 1 трубы и расположенным по хорде участком 4 вставки, радиусы дуг, сопрягающих прямолинейные участки вставки, Равны 1,02-1,3 капиллярного радиуса сегментной артерии, а центральный угол У этой

О дуги не более 180 (обычно 150-170).

Величину коэффициента запаса, равного 1, 02-1,3 выбирают с учетом допусков на размеры корпуса трубы и вставки — чем жестче эти допуски, тем меньше коэффициент запаса.

Для тепловой трубы, работающей в условиях ослабленных массовых сил, чтобы уменьшить количество жидкости, собирающейся у конца расположенного по диагонали прямолинейного участка 5 поперечного сечения вставки, этот конец делают зубчатым с высотой зубцов 12, равной 1,02-1,3 капиллярного радиуса сегментовидной артерии. Ширину и шаг зубцов, а также их форму выбирают из условия сохранения прочности вставки в условиях ее эксплуатации.

Чтобы обеспечить выход паровых пузырей из артериального канала 11 в расположенном по хорде участке 4 вставки, в месте максимальной ширины канала, выполняют сквозные отверстия 13, 14 и 15, соответственно, участки подвода и отвода тепла.

Работа тепловой трубы осуществляется следующим образом.

За счет тепла, подведенного на участке 14, жидкость испаряется из капиллярного слоя 2 на стенки корпуса 1, ее пар перемещается к зоне отвода тепла 15, где конденсируется. Конденсат по каналам капиллярного слоя 2 в зоне отвода тепла 15 поступает в артериальный канал 11, затем по этому каналу движется в направлении зоны подвода тепла 14, а из артериального канала 11 вновь поступает в каналы капиллярного слоя 2 на стенках корпуса 1 трубы в зоне подвода тепла 14. Таким образом, контур циркуляции теплоносителя замыкает ся.

Относительно направления силы тяжести при работе в положении, близком к горизонтальному, тепловую трубу располагают так, что артериальный канал 11 находится внизу.

Данную тепловую трубу наиболее целесообразно применять для диапазона умеренных и низких температур, где обычно потерями по пару можно пренебречь.

Изобретение позволяет создать очень простую и технологичную конструкцию тепловой трубы, в которой не используется дорогостоящие капиллярно-пористые материалы.

Кроме того, при горизонтальном положении тепловой трубы в поле тяжести

840668

Формула изобретения б й

Фиг.1

8ид b

Составитель t0.Килимник

ТехредТ.Маточка Корректор Г.Решетник

Редактор В.Жиленко

Заказ 4746/61 Тираж 706

ВНИИПИ ГосударствЕнного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП Патент, г Ужгород, ул.Проектная,4 с артериальным каналом в нижней части заполнение артерии жидкостью обеспечивается при любых ее размерах (при любой высоте стрелки сегментовидного. артериального канала), так как жидкость в артерии занимает то же положение, что и лужа, налитой в гориэонтальную гладкостенную трубу. Таким образом, обеспечивается надежность работы тепловой трубы. "

Тепловая труба, содержащая цилиндрический корпус с капиллярной структурой на его внутренней поверх. 15 ности и установленную в корпусе в контакте с ним металлическую вставку, отличающаяся тем, что с целью .повышения эксплуатационной надежности, вставка выполнена в виде ленты с прямолинейными перпендикулярными друг другу в поперечном сечении концевыми участками, плавно сопряженными по дугам окружностей с центральным участком, причем однй из концевых участков расположен по хорде, а другой — по диаметру окружности поперечного сечения корпуса и оба свободными концами размещены в контакте с последним, имеющим также контакт с дугой окружности сопряжения центрального участка с концевым, расположенным по хорде, и вставка со стороны свободных концов выполнена с поперечными прорезями.

Ист,оч ники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 604611, кл. F 28 D 15/00, 1978.

2, Воронин Г.И. Конструирование машин и агрегатов систем кондиционирования, М., Машиностроение, 1978, с.130.

3. Авторское свидетельство СССР

9 544852, кл. F 28 Р 15/00, 1975.