Тепловой диод

(55 ПИСАНИ О ТЕ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство ССМ 1372176, кл. Р 28 Р 13/14, 1988(57) Изобретение относится к теплотехнике, в частности к теплопередающим устройствам. Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей теплового диода. При подводе теплового потока к входному теплопроводу 1 термочувствительный элемент 4 прогревается и деформируется с изменением объема, подавая теплопроводную жидкость в зазор 3, При этом тепло передается выходному тепло- проводу 2 и отводится. Если направление теплового потока изменится на противоположное, то за счет прогрева деформируется дополнительный термочувствительный элемент 5 с расширением объема, и теплопроводная жидкость будет отведена из зазора 3, При этом тепловой диод закроется. 1 з,п.ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к теплотехнике,в частности к теплопередающим устройствам, и является усовершенствованием изобретения по авт. св, гв 1372176.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей теплового диода,На чертеже изображен тепловой диод.Тепловой диод содержит входной 1 ивыходной 2 теплопрбводы, установленные с, зазором 3, основной термочувствительныйэлемент 4 и дополнительный термочувстви, тельный элемент. Причем термочувствительный элемент 4 подсоединен к входномутеплопроводу 1, а дополнительный элемент5 - к выходному теплопроводу 2 посредством теплопровода 6 и вспомогательноготеплопровода 7. соответственно, Термочувствительные элементы 4 и 5 выполнены ввиде тонкостенных оболочек из материала спамятью формы, Концы теплопроводов 1 и2 в зоне зазора 3 заключены в кожух 8,заполненный теплоизолирующей средой,например газом, и снабженный в верхнейчасти ресивером 9; При этом термочувствительные элементы 4 и 5 (оболочки) заполнены теплопроводной жидкостью, напримерртутью, и соединены гидравлическими трактами 10 и 11 с нижней частью кожуха 8, Диодзаключен в корпус 12, который имеет вентиляционные отверстия 13, а вспомогатель-.ный теплопровод 7 может быть снабженоребрением 14. Кожух 8 снабжен теплоизолирующими прокладками 15. Тепловой диод работает следующим образом,При подводе теплового потока к входному теплопроводу 1 элемент 4, соединенный с теплопроводом 6, прогревается и деформируется с уменьшением объема, подавая теплопроводную жидкость в зазор 3 и обеспечивая замыкание теплопроводов 1 и 2, При этом через диод протекает тепловой поток, Ресивер 9, в который подается тепло- изолирующая среда, выполняет функцию демпфера. При подводе теплового потока в обратном направлении диод не открывается, так как теплопроводная жидкость отведена из зазора 3 во внутренний объем элемента 4. В том случае, если направление теплового потока изменится после открытия теплового диода, т,е, температура теплопровода 2 превысит температуру теплопровода 1 в момент открытия и в процессе работы, оболочка термочувствительного элемента 5 деформируется, увеличивая свой объем, который, заполняется теплопроводной жидкостью из зазора 3. При этом диод закрывается.50 55 формула изобретения 1. Тепловой диод по авт. св. М 1372176, отл и чаю щийсятем,что,сцелью расширения функциональных возможностей, диод снабжен дополнительным термочувствительным элементом, подсоединенным к выходному теплопроводу и оболочке посредством дополнительных вспомогательных теплопроводов и гидравлического тракта соответственно, а в корпу-. се выполнены вентиляционные отверстия,2.Диод поп.1. отличающийся тем, что дополнительный вспомогательный теплопровод выполнен оребренным. Оребрение 14 на поверхности вспомагательного теплопровода 7 обеспечивает увеличение отвода тепла с его поверхности, тем самым снижение температуры на не сколько градусов и предотвращение деформации оболочки термочувствительного, элемента 5 при передаче теплового потока в прямом направлении.В том случае, если на участке тепловой 10 цепи между термочувствительными элементами 4 и 5 при передаче теплового потока в прямом направлении температурный перепад достаточен для предотвращения деформации оболочки, оребрение поверхности 15 вспомогательного теплопровода 7 может невыполняться, Для того, чтобы дополнительный термочувствительный элемент 5 не срабатывал при передаче теплового потока в прямом направлении, предусмотрен отвод 20 тепла за счет естественной конвекции черезотверстия 13 в корпусе диода.Тепловой диод может работать и в пол,ностью изолированном корпусе. Для этого необходимо установить уровень срабатыва ния термочувствительного элемента 5 выше, чем уровень срабатывания элемента 4.Разница в уровнях будет определяться допустимой величиной колебаний прямого теплового потока, В процессе. работы в теп лоизолированном корпусе температура среды будет при этом не выше уровня срабатывания элемента 5, При повышении ,этого уровня диод выполнит функцию автомата защиты от перегрева и разорвет тепло вую цепь вследствие срабатыванияэлемента 5. В том случае, если в процессе работы в прямом направлении температура выходного теплопровода 2 начнет. повышаться, т,е, начнет изменяться направление 40 теплового потока, элемент 5 также срабатывает, разорвав тепловую цепь, При охлаждении выходного теплопровода элемент 5 восстановит исходное положение, обеспечивая передачу теплового по тока в прямом направлении.