DE2230030C3 - Als Hohlkörper ausgebildetes regelbares Wärmerohr - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein als Hohlkörper ausgebildetes regelbares Wärmerohr entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Es sind regelbare Wärmerohre dieser Art bekannt, bei denen der Kondensationsbereich des Hilfshohlkörpers mit dem Kondensationsbereich des Wärmerohres durch eine Leitung verbunden ist, so daß der Dampfdruck und damit die Wärmestromdichte in bestimmten Grenzen beeinflußt werden kann. Es sind weiter Wärmerohre bekannt, in denen sich Kondensat sammelt, welches nur durch Lageänderung des Rohres oder durch einen magnetisch betätigten Verdrängerkörpcr wieder in den Kreislauf zurückgebracht werden kann. Diese Methode setzt also entweder ortsbeweglich e oder verdrehbare Wärmerohre voraus oder aber anfällige Magnetsysteme. Außerdem ist mit der Größe des Kondensatgefäßes die Menge des ausscheidbaren Kondensats vorgegeben, die nur vollumfänglich und nicht dosiert wieder in den Kreislauf zurückgeführt werden kann. j

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wärmeleitung eines Wärmerohres stufenlos vom Wert Null bis zu einem Maximalwert zu verändern.

Dies erfolgt gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Patentanspruches angegebenen Mittel.

Wird die Temperatur unter die niedrigste Tempera tür des Wärmerohres abgesenkt, so kondensiert die ge samte Wärmeträgersubstanz innerhalb dieses abgekühlten Hilfshohlkörpers, und die Wärmeleitfähigkeii: reduziert sich auf die Leitfähigkeit des in der Regel au<; Metall bestehenden Rohres. Wird die volle Wärmeleitfähigkeit gewünscht, so wird der Hilfshohlkörper auf είπε Temperatür oberhalb der mittlerer. Temperatur des Wärmerohres erhitzt. Bei dazwischenliegenden Temperaturen tritt nur ein Teil des Wärmeträgers in das Wärmerohr über, der die maximale scheinbare Wärmeleitzahl des Wärmerohres verringert, dennoch zu einem Wärmetransport über die Verdampfungsenthalpie führt, also zu einer oberhalb der Leitfähigkeit des Rohres hinausgehenden scheinbaren Wärmeleitzahl führt.
Die Erfindung wird an Hand der Figuren erläutert:

F i g. 1 zeigt ein Wärmerohr, das mit einem Hilfshohlkörper kommuniziert;

F i g. 2 zeigt die Ausbildung des Hilfshohlkörpers in einer schematischen Schnittdarstellung.

ίο F i g. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau der Vorrichtung nach der Erfindung. Dem Wärmerohr 1 wird auf der Seite 2 Wärme zugeführt, auf der Seite 3 Wärme entzogen. Ober eine Rohrleitung 4 ist ein Hilfshohlkörper 5 mit dem Wärmerohr 1 kommunizierend verbunden. Der Hilfshohlkörper 5 steht z. B. mit einem Peltierelement 6, 8 in gut wärmeleitender Verbindung. Wird das Peltierelement auf Kühlung geschaltet, wirkt es als Kühleinrichtung, wobei der Sattdampf im Hilfshohlkörper 5 kondensiert. Wird das Peltierelement als Heizeinrichtung geschaltet, verdampft das Kondensat im Hilfshohlkörper. Durch intermittierenden Kühlbetrieb, Ausschaltung und Heizbetrieb in aufeinander abgestimmten Perioden läßt sich jede gewünschte Temperatur im Hilfshohlkörper 5 einstellen, wodurch die scheinbare Wärmeleitzahl des Wärmerohres verändert wird.

F i g. 2 zeigt einen Hilfshohlkörper, in dessen Innerem sich viele kleine, nach unten hin geschlossene Abteile 20 befinden. An der einen Seite des Hilfshohlkörpers ist eine Wärmesenke in Form einer Kühleinrichtung, z. B. eines Peltierelements, mit den Elektroden 21 und 22 vorgesehen, während am gegenüberliegenden Ende 23 eine Heizeinrichtung 24, z. B. eine elektrische Widerstandsheizung, angeordnet ist. Durch den metallisehen Boden 25 fließt ein Wärmestrom von der Heizeinrichtung 24 zur Kühleinrichtung, so daß die Temperaturen von dem einen Ende 26 zum anderen Ende 23 stetig zunehmen. Je geringer der Wärmeentzug durch die Kühleinrichtung oder die Wärmezufuhr durch die Heizeinrichtung 24 gewählt wird, desto höher steigt das Temperaturniveau. So lange die Heizeinrichtung 24 nicht eingeschaltet ist, füllen sich alle Abteile 20 mit Kondensat, und im Wärmerohr verbleibt kein Wärmeträger. Wenn nur die Heizeinrichtung 24 eingeschaltet ist, verdampft der gesamte Wärmeträger, und das Wärmerohr hat die höchste scheinbare Wärmeleitzahl. In jeder Zwischenstufe füllen sich mehr oder weniger Abteile 20, beginnend an dem Ende 26, so daß jede beliebige Menge an Wärmeträger dem Wärmerohr entzogen werden kann, wodurch die scheinbare Wärmeleitfähigkeit des Wärmerohres in beliebigem Verhältnis einstellbar ist. Die Kühleinrichtung kann auch durch andere Einrichtungen als einem Peltierelement, wif beispielsweise Rippen oder Wasserkrcisiäu* lrzugsweise aber auch durch Körper mit saugfähiyer Oberfläche, die mit einer verdunstbaren Flüssigkeit getränkt wird, die Heizeinrichtung 24 ebenfalls durch jede andere wärmeabgebende Einrichtung verwirklicht werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Als Hohlkörper ausgebildetes regelbares Wärmerohr, dessen Inneres mit dem Sattdampf und dem Kondensat einer im Arbeitstemperaturbereich siedenden Flüssigkeit gefüllt ist und über eine Leitung mit einem Hilfshohlkörper verbunden ist, der mit einer Heizeinrichtung ausgestattet ist, wobei d.2:r Hilfshohlkörper zusätzlich mit einer Kühleinrichtung ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfshohlkörper in Abteile (20) unterteilt ist, von denen ein Teil der Heizeinrichtung (24) und ein anderer Teil der Kühleinricl·^ tung (21,22) zugeordnet ist