Пародинамическая тепловая труба

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(72) Авторы Докторов Вячеслав Викторович Мазюк Виктор Васильевич Рак Анатолий Леонидович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(57) 1. Пародинамическая тепловая труба, содержащая конденсатор, конденсатопровод,паропровод, зазор и испаритель с капиллярной структурой внутри, отличающаяся тем,что паропровод и конденсатопровод выполнены сообщающимися между собой посредством зазора, в котором формируется область пониженного давления. 2. Пародинамическая тепловая труба по п. 1, отличающаяся тем, что тепловая труба выполнена в одном цилиндрическом корпусе без пространственного разделения паропровода и конденсатопровода.(56) 1.,,. .12 .. - , 2002. . 134-138. 2.6533029, 1, 2003. Полезная модель относится к теплотехнике. Известна контурная тепловая труба, включающая испаритель с капиллярной структурой и пароотводными каналами внутри, конденсатор, конденсатопровод и паропровод 1. Недостаток известной контурной тепловой трубы связан с тем, что капиллярная структура испарителя внутри себя содержит пароотводные каналы для организации процесса испарения по принципу перевернутого мениска. Это требует применения для изготовления капиллярной структуры низкотеплопроводных материалов во избежание закипания жидкого теплоносителя в компенсационной камере. Тем самым создается высокое термическое сопротивление испарителя. В качестве прототипа выбрана контурная тепловая труба, включающая конденсатор,конденсатопровод, паропровод и испаритель с капиллярной структурой внутри, выполненной из высокотеплопроводной основной и низкотеплопроводной распределительной частей, и пароотводными каналами внутри капиллярной структуры для организации испарения по принципу неперевернутого мениска 2. Недостатком данной конструкции контурной тепловой трубы является необходимость изготовления контура, что усложняет процесс создания контурной тепловой трубы. Недостатком известной конструкции контурной тепловой трубы является также значительный паразитный тепловой поток, направленный от нагреваемой поверхности испарителя к жидкому теплоносителю через распределительную часть капиллярной структуры,ввиду непосредственной близости жидкостного канала испарителя от нагреваемой поверхности. При этом пар, образованный под воздействием паразитного теплового потока,не может быть направлен в паровой канал, что способно привести к блокировке доступа жидкости в капиллярную структуру и прекращению работы тепловой трубы. Также недостатком данной конструкции является то, что для увеличения капиллярного давления, создаваемого капиллярной структурой, следует уменьшать размер пор, что приводит к увеличению потерь давления на фильтрацию жидкости через распределительную часть капиллярной структуры. Задача, которую решает предлагаемая полезная модель, заключается в упрощении конструкции тепловой трубы, устранении эффектов, вызванных паразитным тепловым потоком, а также в использовании энергии движущегося пара для возврата жидкости в испаритель. Поставленная задача реализуется тем, что в пародинамической тепловой трубе, включающей конденсатор, конденсатопровод, паропровод, зазор и испаритель с капиллярной структурой внутри, паропровод и конденсатопровод сообщаются между собой посредством зазора, в котором формируется область пониженного давления. Кроме того, пародинамическая тепловая труба выполнена в одном цилиндрическом корпусе без пространственного разделения паропровода и конденсатопровода. Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена конструкция пародинамической тепловой трубы. Пародинамическая тепловая труба состоит из конденсатора 1, паропровода 2, конденсатопровода 3, испарителя с капиллярной структурой внутри 4 и зазора 5. К испарителю подводится тепло 6, а от конденсатора в том же количестве отводится тепло 7. Пародинамическая тепловая труба с неперевернутым мениском работает следующим образом. 2 64192010.08.30 Под воздействием тепла 6, подводимого к испарителю 4, происходит испарение жидкого теплоносителя, содержащегося в порах капиллярной структуры. Образующийся пар удаляется из испарителя 4 через паропровод 2 в конденсатор 1, где, отдавая в зоне конденсации тепло 8, переходит в жидкое состояние. При движении от испарителя 4 в конденсатор 1 пар проходит через зазор 5. Поперечное сечение зазора 5 существенно меньше поперечного сечения паропровода 2. В результате скорость пара в зазоре 5 существенно превышает скорость пара в паропроводе 2. Согласно формуле Бернулли, при этом в зазоре 5 создается область пониженного давления, благодаря чему жидкость из конденсатора 1 поступает через конденсатопровод 3 к зазору 5. Поскольку зазор 5 граничит с капиллярной структурой испарителя 4, жидкость, поступившая в зазор, под действием капиллярных сил поступает далее в испаритель 4. Упрощение конструкции тепловой трубы заключается в отказе от пространственного разделения паропровода и конденсатопровода. Поскольку при этом тепловая труба может размещаться в цилиндрическом корпусе, нет необходимости изготавливать более сложный в исполнении контур. Устранение эффектов, вызванных паразитным тепловым потоком, достигается за счет того, что паропровод и конденсатопровод сообщаются между собой посредством зазора. Тогда пар, образовавшийся под действием паразитного теплового потока в конденсатопроводе, выходит через зазор в паропровод и не препятствует доступу жидкости из конденсатопровода в испаритель. Использование энергии движущегося пара для возврата жидкости в испаритель достигается за счет создания в зазоре области пониженного давления. При этом понижение давления не зависит от размеров пор капиллярной структуры. Таким образом, при использовании предлагаемой полезной модели упрощается конструкция тепловой трубы, устраняются эффекты, вызванные паразитным тепловым потоком, а также используется энергия движущегося пара для возврата жидкости в испаритель. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3