Тепловой выключатель

СОЮЗ СОИЕТСНИХнРЕСПУБЛИН ПЮ . (И) 359 Р 2 Р 15/00"- "-( ЮЗНОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4 11 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРГО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬЮЗФ(56) 1. Дан П. и Рей Д. Тепловыетрубы. М., "Энергия", 1979, с. 172173.2. Низкотемпературные тепловыетрубы для летательных аппаратов.Под ред, Г.И. Воронина. М., "Машиностроение", 1976, с. 132-133,(54)(57) 1ТЕПЛОВОЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ,содержащий частично заполненный теплоносителем герметичный корпус с зонами испарения и конденсации на противолежащих стенках, снабженных с внутренней стороны фитилем, имеющимв зоне испарения полые выступы,внутри которых установлены термоприводы, прикрепленные одним концомк стенке корпуса, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежностипри одновременном повышении стабильности рабочих характеристик, каждыйтермопривод выполнен в виде телескопически соединенных направляющейвтулки и подвижного стакана с раз"мещенной внутри них пространственной спиралью из материала с памятьюформы, причем втулка и стакан выполнены из материала с высокой теплопроводностью3. Выключатель по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что выступы фитиля выполнены с нрипуском, соответствующим максимальному удлинению термоприводов. 10830632. Выключатель по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что спирали выполнены из материалов с различнымн температурами мартенситного превращения.20 Цель изобретения - повышениеэксплуатационной надежности при од"новременном повышении стабильностирабочих характеристик,Для достижения цели в тепловомвыключателе, содержащем частично 45 Изобретение относится к теппопередающим устройствам, а именно к тепловым трубам.Известен тепловой выключатель, выполненный в виде тепловой трубы с фитилем, размещенным на ее внут 5 ренней поверхности в зонах иснарення и конденсации, и бесфитильиым резервуаром для жидкого теплоносителя, снабженным твердым телом-вытеснытелем 1 .Недостатками выключателя являются возможность его работы лищь в горизонтальном положении и сложность конструкции, обусловленная наличием вытеснителя с приводом постувательного движения и отдельного резервуара для теплоносителя.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является тепловой выключатель, содержащий частично заполненный теплоносителем герметичный корпус с зонами испарения и конденсации на противолежащих стенках, снабжейных с внутренней стороны фитилем, имеющим в зоне испарения полые выступы, внутри которых установлены термоприводы, прикрепленные одним концом к стенке корпуса Р 3Однако известный тепловой выклю- ЗО чатель характеризуется сравиитель" но низкой эксплуатационной надежностью и стабильностью рабочих характеристик, что обусловлено как низкой усталостной прочностью, так и З 5 значительными остаточными деформациями термоприводов из биметаллических пластин. заполненный теплоносителем герметичный корпус с зонами испарения и конденсации на противолежащих стенках, снабженных с внутренней стороны фитилем, имеющим в зоне испарения полые выступы, внутри которых установлены термоприводы, прикрепленные одним концом к стенке корпуса, каждьй термопривод выполнен в виде телескопически соединенных направляющей втулки и подвижного стакана с размещенной внутри них пространственной спиралью из материала с памятью формы, причем втулка и стакан выполнены из материала с высокой теплопроводностью.Спирали могут быть выполнены из материалов с различными температурами мартенснтного превращения.Кроме того, выступы фитиля могут быть выполнены с припуском, соответствующим максимальному удлинению термоприводов.На фиг. 1 показан тепловой выключатель в исходном положении без подвода теплового потока, разрез, на фиг. 2 - в рабочем положении при подводе теплового потока.Тепловой выключатель содержит корпус 1 с зонами 2 и 3 испарения и конденсации соответственно на противолежащих плоских стенках, снабженных с внутренней стороны фитилем 4, имеющим в зоне 2 испарения полые выступ 5 и 6, внутри которых установлены термоприводы в виде закрепленных одним концом на стенке корпуса 1. направляющих втулок 7 и 8 соответственно, телескопически соединенных с ними подвижных стаканов 9 и 10 соответственно, и размещенных внутри упомянутых втулок и стаканов пространственных спиралей 1 1 и 12 соответственно, выполненных из материала с памятью формы, причем температура конца обратного3 1083 мартенситного превращения материала спирали 11 ниже соответствующей температуры материала спирали 12. У каждой из спиралей 11 и 12 один конец жестко закреплен на стенке 5 корпуса 1, а второй - на днище стакана 9 или 10 соответственно. Втулки 7 и 8 и стаканы 9 и 10 выполнены из материала с высокой теплопроводностью. Выступы 5 и 6 фитипя 4 о для обеспечения стабильной его пористости выполнены с припуском, образующим выпуклые у астки 13 в зонах разъема втулок 7:и 8 и стаканов 9 и 10 при сжатом состоянии 15 спиралей 11 и 12. На корпусе. 1 имеется заправочный клапан 14.Тепловой выключатель работает следующим образом.При подводе тепла к зоне 2 испа-2 р рения по мере нагрева стенки корпуса 1 в этой зоне температура конструктивных элементов термоприводов повышается, причем спирали 11 и 12 прогреваются с обоих концов, вслед ствие высокой теплопроводности материала втулок 7 и 8 и стаканов 9 и 10. После достижения температурой спирали 11 величины, соответствующей концу обратногб мартенситного превращения, эта спираль принимает высо котемпературную форму и удлиняется, при этом стакан 9 выдвигается из направляющей втулки 7 и торец выступа 5 фитиля 4 приходит в контакт с35 участком фитиля 4 в зоне 3 конденсации (фиг. 2).Пар теплоносителя, образующийся в зоне 2 испарения, конденсируется на поверхности фитиля 4 в зоне 3 конденсации, откуда конденсат по высту 063 4пу 5 Фитиля 4 возвращается в зону 2 испарения и таким образом через тепловой выключатель осуществляется теплоперенос. В случае дальнейшего увеличения температуры эоны 2 испа" рения аналогичным образом срабатывает термопривод со спиралью 12, что обеспечивает эффективную теплопередачу при высоких значениях теплового потока. При понижении температуры источника тепла термоприводы срабатывают в обратном направлении и тепловой поток размыкается, так как прерывается гидравлическая связь между участками фитиля 4 в зонах 2 и 3 испарения и конденсации (фиг. 1). Выключатель не пропускает тепловой поток в обратном направлении, т.е. является также тепловым диодом.Сочетание направляющей втулки, подвижного стакана и размещенной внутри них спирали из материала с памятью Формы, а также различные температуры мартенситного превращения материалов спирали (вследствие чего часть термоприводов как бы находится в резерве и включается лишь при повышенных температурах) обеспечивает повышение предела общего числа циклов срабатывания выключателя. Кроме того, предлагаемая конструкция термопривода обеспечивает большую величину зазора между выступами фитиля в зоне испарения и участками фитиля в зоне конденсации, что исключает случайную гидравлическую связь между ними через пленки и капли теплоносителя. Все это способствуетповышению эксплуатационной надежности и стабильности рабочих характеристик теплового выключателя.1083063 Составитель А. Лобанов Юско Техред А,Бабинец Корректортяг едакт 727/36 Тираж 631 ВНИИПИ Государственнопо делам изобретений 3035, Москва, Ж, Ра Заказ Подписнокомитета СССР и открытииская наб., д, 4/5 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,