Тепловая труба

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(72) Автор Мазюк Виктор Васильевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(57) Тепловая труба, включающая корпус, испаритель с капиллярной структурой внутри,конденсатор, конденсатопровод и паропровод, отличающаяся тем, что капиллярная структура выполнена в виде стакана, дно которого отделяет верхнюю часть корпуса, а конденсатопровод выполнен в виде трубы, проходящей через дно капиллярной структуры в верхнюю часть корпуса. 102632014.08.30 Техническое решение относится к теплотехнике. Известна тепловая труба, включающая герметичный корпус, паровой канал и пористую капиллярную структуру, пропитанную жидким теплоносителем 1. Недостатком известной тепловой трубы является низкая теплопередающая способность, особенно при работе против силы тяжести, обусловленная высоким гидравлическим сопротивлением пористой капиллярной структуры. В качестве прототипа выбрана пародинамическая тепловая труба, включающая корпус, испаритель с капиллярной структурой внутри, конденсатор, конденсатопровод и паропровод, в которой паропровод и конденсатопровод сообщаются между собой посредством узкого зазора, формирующего область пониженного давления 2. Недостатком данной тепловой трубы является неэффективное использование капиллярного давления капиллярной структуры испарителя, что ограничивает теплопередающую способность тепловой трубы. Наличие узкого зазора, формирующего область пониженного статического давления в паре, имеющего значительное гидравлическое сопротивление, создает значительный перепад динамического давления при движении пара через узкий зазор, на преодоление этого перепада тратится значительная часть капиллярного давления. Задача, которую решает предлагаемая полезная модель, заключается в повышении теплопередающей способности тепловой трубы при ее работе против силы тяжести. Поставленная техническая задача реализуется тем, что в тепловой трубе, включающей корпус, испаритель с капиллярной структурой внутри, конденсатор, конденсатопровод и паропровод, капиллярная структура выполнена в виде стакана, дно которого отделяет верхнюю часть корпуса, а конденсатопровод выполнен в виде трубы, проходящей через дно капиллярной структуры в верхнюю часть корпуса. Сущность полезной модели поясняется фигурой, на которой изображена конструкция тепловой трубы. Тепловая труба конструкции, представленной на фигуре, включает корпус 1, части которого служат испарителем 2 и конденсатором 3. Внутри испарителя 2 расположена капиллярная структура 4, выполненная в виде стакана и отделяющая дном верхнюю часть 5 корпуса 1. Тепловая труба включает также конденсатопровод 6, выполненный в виде трубы, расположенной в паропроводе, которым является внутреннее пространство корпуса 1. Конденсатопровод 6 проходит через дно капиллярной структуры 4 в верхнюю часть 5 корпуса 1. Часть внутреннего пространства корпуса 1 и поровое пространство капиллярной структуры 4 заполнены жидким теплоносителем 8. Тепловая труба работает следующим образом. Под воздействием тепла 9, подводимого к корпусу 1 тепловой трубы в испарителе 2,происходит испарение жидкого теплоносителя 8, содержащегося в поровом пространстве капиллярной структуры 4. Образующийся пар движется из испарителя 2 по паропроводу 7 в конденсатор 3, где конденсируется, отдавая тепло 10, и под действием силы тяжести стекает в нижнюю часть корпуса. Между паропроводом 7 и верхней частью 5 корпуса 1 имеется перепад давления, поскольку на вогнутых менисках испаряющей поверхности капиллярной структуры 4, обращенных в паропровод 7, создается капиллярное давление, а на поверхности дна капиллярной структуры 4 капиллярное давление не создается. Под действием указанного перепада давления жидкий теплоноситель 8 движется против силы тяжести по конденсатопроводу 6 из конденсатора 3 в верхнюю часть 5 корпуса 1, где выливается на дно капиллярной структуры 4. Под действием капиллярного давления, создаваемого вогнутыми менисками испаряющей поверхности капиллярной структуры 4,обращенными в паропровод 7, жидкий теплоноситель движется по перовому пространству капиллярной структуры 4 к испаряющей поверхности, замыкая испарительноконденсационный цикл. Благодаря тому, что конденсатопровод 6 выполнен в виде трубы,а в корпусе 1 отсутствуют узкие щели, гидравлическое сопротивление парожидкостного 2 102632014.08.30 тракта вне капиллярной структуры 4 невысоко. Капиллярное давление, создаваемое капиллярной структурой 4, тратится преимущественно на преодоление силы тяжести и гидравлического сопротивления течению жидкого теплоносителя в поровом пространстве капиллярной структуры 4, благодаря чему повышается теплопередающая способность тепловой трубы при ее работе против силы тяжести. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3