Теплопередающее устройство

(Л О ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(21) 4860374/06 (22) 02.07,90 (46) 15.06,92. Бю (75) И.М,Блинчев (53) 621.565,58(0 (56) Патент США М 3621906, кл, О (54) ТЕПЛОПЕРЕ (57) Использован редачи тепла. С лопередающе резервуар 5 для 5 контактирует том 2 и снабжен 5,опублик. 1969, УСТРОЙСТВО технике для пеобретения: тептво содержит теля, Резервуар водящим объекной набивкой б. 05 В 23/19 ДАЮЩЕЕ ие: в тепло щность изуст ройс теплоноси теплопод капилляр Последняя посредством капиллярной трубки 7 сообщена с капиллярной структурой 4 тепловой трубы, Эффективный радиус гтр трубки 7 удовлетворяет условию: г тт) гтргкн, где гтт - эффективный радиус пор структуры 4, гн - эффективный радиус пор набивки б, Количество в теплоносителя равно в=(Чтт+Чр+Чтр) р+ Чпр, где Чтт - суммарный объем каналов структуры 4, Чр - то же, набивки б; Чтр - объем трубки 7; Чт - объем парового канала; р и р - плотности жидкой и парообразной фаз теплоносителя при температуре насыщения. 1 ил.Изобретение относится к теплотехнике,Известно теплопередающее устройство (ТПУ), содержащее заполненную теплоносителем тепловую трубу (ТТ), установлен ную в контакте с теплоподводящим и теплоотводящим объектами и снабженную резервуаром для теплоносителя и капиллярной структурой, сообщающейся с этим резервуаром. 10Недостатки известного ТПУ: для осуществления регулирования требуется дополнительный нагреватель; нельзя регулировать термическое сопротивление ТТ в зависимости от температуры теплоот водящего объекта.Цель изобретения - обеспечение возмокности регулирования термического сопротивления ТТ в зависимости от температуры теплоотводящего объекта. 20Для достикения цели резервуар для теплоносителя установлен в контакте с теплоподводящим объектом и снабжен капиллярной набивкой, сообщающейся с капиллярной структурой ТТ посредством ка пиллярной трубки с эффективным радиусом г, удовлетворяющим условиюгттгтргкн30 где гтт - эффективный радиус пор капиллярной структуры ТТ, гкн - эффективный радиус пор капиллярной набивки резервуара, при этом ТТ заполнена теплоносителем в количестве в, равном 35В = (Чтт+Чр+Чтр) О + Чп р", (2)где Чп- суммарный объем каналов капиллярной структуры ТТ, 40Чг, - суммарный объем каналов капиллярной набивки резервуара,Чтр - объем капиллярной трубки,ри р" - плотности жидкой и парообразной фаз теплоносителя при температуре насыщения, соответствующей граничнойтемпературе теплоподводящего объекта,Корпус ТТ 1 (см, фиг.1) контактирует степлоподводящим объектом 2 и теплоподводящим объектом 3. На внутренней поверхности корпуса ТТ имеется капиллярнаяструктура (КС) 4. В контакте с объектом 2установлен резервуар 5, содеркащий КС б.КС б через капиллярную трубку 7 соединенас КС 4. Наружные поверхности ТТ, объектов 552 и 3 и трубки 7 теплоизолированы (теплоизоляция не показана). Эффективные капиллярные радиусы КС 4, КС б и трубки 7, атакже масса теплоносителя в ТТ соответствуют соотношениям (1) и (2), указанным в формуле изобретения.Для пояснения работы ТТ рассмотрим пример ее выполнения. ТТ 1 имеет длину 0,5 м, а объем каналов ее КС равен 4 см, Сумз марн ый объем КС б и трубки 7 равен 96 см,з объем парового канала ТТ Чл = 150 см .з Теплоноситель в ТТ метанол, Регулирование должно быть обеспечено в пределах температур объекта 2 от 298 до 278 К, при этом при температуре 298 К термическое сопротивление ТТ должно быть минимальным. Рассчитанная по формуле (1) масса теплоносителя при температуре метанола, 298 К - верхней границе диапазона температур обьекта 2, равна 79 г. В ТТ, содержащей 79 г теплоносителя, жидкостью заполнены все каналы капиллярных структур 4 и б и трубка 7, При снижении температуры объекта 2 до 278 К вследствие возрастания плотности жидкости ее обьем уменьшится до 98 см . Таким образом 2 смз з из 100 см суммарного объема капиллярных каналов окажутся незаполненными. Так как наибольшие радиусы капиллярных каналов у КС 4, то осушаться в первую очередь будет эта КС. Следовательно, при 278 К примерно половина длины КС 4 окажется осушенной/и термическое сопротивление ТТ возрастет в десятки раз.При повышении температуры объекта 2 степень заполнения теплоносителем КС 4 вследствие снижения плотности жидкости увеличивается и при 298 К вновь заполнится вся КС ТТ.Технический эффект от использования изобретения заключается в том, что оно позволяет регулировать термическое сопротивление ТТ в зависимости от температуры теплоподводя щего объекта.Формула изобретенияТеплопередающее устройство, содержащее заполненнуютеплоносителем тепловую трубу с паровым каналом, установленную в контакте с теплоподводящим и теплоотводящим объектами и снабженную резервуаром для теплоносителя и капиллярной структурой, сообщающейся с этим резервуаром, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования термического сопротивления тепловой трубы, в зависимости от температуры теплоотводящего объекта, резервуар для теплоносителя установлен в контакте с теплоподводящим объектом и снабжен капиллярной набивкой, сообщающейся с капиллярной структурой тепловой трубы посредством капиллярной трубки с эффективным капиллярным радиусом г р, удовлетворяющим условию1740950 гттГтр гкн,гп = (Чтт+ Чр+ Чтр) р + Чттр 15 20 25 30 35 40 45 50 Составитель И.БлинчевскийТехред М.Моргентал Корректор С.Черни Редактор А.Долинич Заказ 2077 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 где гтт - эффективный радиус пор капиллярной структуры тепловой трубы;гкн - эффективный радиус пор капиллярной набивки резервуара,при этом тепловая труба заполнена теплоносителем в количестве гп, равном где Чтт - суммарный объем каналов капиллярной структуры тепловой трубы;Чр - суммарный объем каналов капиллярной набивки резервуара;5 Чтр - обьем капиллярной трубки;Чл - объем парового канала тепловойтрубы;ри р" - плотности жидкой и парообразной фаз теплоносителя при температуре на сыщения, соответствующей граничнойтемпературе теплоотводя щего объекта.