DE2350980A1 - Gas-stabilised capillary-structure heating tube - with connecting-duct from gas reservoir having openings near cooling and heating zones - Google Patents

Gas-stabilised capillary-structure heating tube - with connecting-duct from gas reservoir having openings near cooling and heating zones

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DE2350980A1 DE19732350980 DE2350980A DE2350980A1 DE 2350980 A1 DE2350980 A1 DE 2350980A1 DE 19732350980 DE19732350980 DE 19732350980 DE 2350980 A DE2350980 A DE 2350980A DE 2350980 A1 DE2350980 A1 DE 2350980A1
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    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/06Control arrangements therefor

Abstract

The heating-tube relies on transfer of the latent vaporisation heat of a fluid heat-conductor, with fluid phase passing from cooling zone to heating zone through a capillary structure inside a variable-size chamber gas-filled by thermic, mechanical or hydraulic action. The connecting duct passing through the chamber, and the gas reservoir from which it leads off, are pref. clad with an inner capillary structure, these and the capillary structure in the chamber being interconnected. The annular space between the duct and an enclosing sheath, which opens into chamber and reservoir, may also be filled by a linked capillary structure. More accurate operative temperature stabilisation can be effected, regardless of the direction of flow.

Description

AnmelderApplicant

Institut für Kerntechnik und Ensrgiewandlung e. V. 7 Stuttgart SO - Holderbuschweg 52Institute for Nuclear Technology and Energy Conversion e. V. 7 Stuttgart SO - Holderbuschweg 52

WärmeübertragungsvorrichtungHeat transfer device

Die Erfindung betrifft eine Wärmeübertragungsvorrichtung in Form einer geschlossenen Kammer, in der ein teilweise flüssiger, teilweise dampfförmiger Wärmeträger unter Durchlaufen eines Verdampfungs- Kondensationsprozesses zirkuliert, wobei der Transport der flüssigen Phase des Wärmeträgers von der Kühlzone zur HeizzoneThe invention relates to a heat transfer device in the form of a closed chamber in which a partly liquid, partly vaporous Heat transfer medium circulates while passing through an evaporation-condensation process, wherein the transport of the liquid phase of the heat carrier from the cooling zone to the heating zone

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mittels einer im Kammerinneren angeordneten Kapillarstruktur erfolgt und wobei die Kammer und ein mit ihr in Verbindung stehendes Gasreservoir eine bestimmte Menge eines Steuergases enthält, das durch thermische/ mechanische oder hydraulische Einwirkung einen in seiner Größe veränderlichen Raum der Kammer ausfüllt.takes place by means of a capillary structure arranged inside the chamber and wherein the Chamber and a gas reservoir connected with it a certain amount of a Contains control gas generated by thermal / mechanical or hydraulic action fills a variable in its size space in the chamber.

Derartige Wärmeübertragungsvorrichtungen werden in der einschlägigen Fachliteratur allgemein als Wärmerohre, insbesondere als gasstabilisierte Wärmerohre bezeichnet. Ihr Wärmetransport beruht auf der übertragung der latenten Verdampfungswärme eines auf die Arbeitstemperatur des Wärmerohres abgestimmten flüssigen Wärmeträgers.Wird in einem als Heizzone bezeichneten Bereich des Wärmerohres Wärme zugeführt, so dampft hier Flüssigkeit aus der Kapillarstruktur aus, strömt in den als Kühlzone bezeichneten, kälteren BereichSuch heat transfer devices are in the relevant technical literature generally referred to as heat pipes, in particular as gas-stabilized heat pipes. you Heat transport is based on the transfer of the latent heat of vaporization from one to the Working temperature of the heat pipe matched liquid heat transfer medium. Used in a heating zone If heat is supplied to the designated area of the heat pipe, then liquid vaporizes here out of the capillary structure, flows into the colder area known as the cooling zone

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des Wärmerohres und schlägt sich dort unter Abgabe seiner Kondensationswärme nieder. Durch die Kapillarstruktur wird das Kondensat von der Kühl- zur Heizzone zurücktransportiert, so daß sich der Kreislauf des Wärmeträgers schließt. Zur Erzeugung des für die Dampfströmung benötigten Druckabfalles bedarf es nur einer minimalen Temperaturdifferenz zwischen Heiz- und Kühlzone, da bei dem innerhalb des Wärmerohres stets gegebenen Sättigungszustand bereits kleine Temperaturdifferenzen eine relativ große Druckänderung hervorrufen. Bei der praktischen Anwendung kann eine konstante Innen- bzw. Betriebstemperatur über die gesamte Länge der aktiven Wärmerohrzone angenommen werden. of the heat pipe and is reflected there, releasing its heat of condensation. The condensate is transported back from the cooling to the heating zone through the capillary structure, so that the circuit of the heat carrier closes. To generate the for the steam flow required pressure drop, only a minimal temperature difference is required between Heating and cooling zone, since the saturation state that is always present within the heat pipe even small temperature differences cause a relatively large change in pressure. at In practical use, a constant internal or operating temperature over the entire Length of the active heat pipe zone can be assumed.

Üblicherweise bleibt während des Betriebs eines Wärmerohres das Kühlsystem (Kühlfläche und Kühlmitteltemperatur) unverändert, so daß sich eine starke Abhängigkeit zwischen der übertragenen Wärmemenge und der Betriebstemperatur desUsually, the cooling system (cooling surface and coolant temperature) remains during operation of a heat pipe unchanged, so that there is a strong dependency between the amount of heat transferred and the operating temperature of the

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Wärmerohres einstellt. Zur Stabilisierung der Betriebstemperatur ist es bekannt/ die Kühlfläche des Wärmerohres proportional zur übertragenen Wärmemenge zu ändern, indem ein im Innern des Wärmerohres befindliches Steuergas einen mehr oder weniger großen Teil der Kühlzone ausfüllt und diesen Teil dem Wärmeträgerkreislauf entzieht. Das Steuergas, im allgemeinen ein Edelgas, kann durch verschiedenartige äußere Einwirkung um das gewünschte Maß in die Kühlzone eingeführt werden, so daß in Abhängigkeit von der übertragenen Wärmemenge die aktive Kühlfläche des Wärmerohres im Sinne konstanter Betriebstemperatur beeinflußt werden kann. Eine Zerstreuung des Gaspuffers über die gesamte Länge des Wärmerohres ist beim Betriebszustand durch den ständig to der Heiζzone zur Kühlzone strömenden Wärmeträgerdampf ausgeschlossen. Sets the heat pipe. To stabilize the operating temperature, it is known / the cooling surface of the heat pipe in proportion to the amount of heat transferred by adding an im Control gas located inside the heat pipe takes up a more or less large part of the cooling zone fills out and removes this part of the heat transfer circuit. The control gas, in general a noble gas, can by various external influences to the desired extent are introduced into the cooling zone, so that depending on the amount of heat transferred the active cooling surface of the heat pipe can be influenced in terms of constant operating temperature can. A dispersion of the gas buffer over the entire length of the heat pipe is in the operating state through the constant to the hot zone Heat transfer steam flowing through the cooling zone is excluded.

Praktische Ausfuhrungsformen solcher temperaturstabilisierter Wärmerohre finden sich in dem Auf-Practical embodiments of such temperature-stabilized Heat pipes can be found in the

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satz "Temperaturstabilisierung mit Wärmerohren bei wechselnden Wärmeströmen" von K.R, Schutt, Kommission der Europäischen Gemeinschaften, EUR 4634 d.sentence "Temperature stabilization with heat pipes with changing heat flows" by K.R, Schutt, Commission of the European Communities, EUR 4634 d.

Bei der praktischen Anwendung derartiger bekannter Systeme ergeben sich Schwierigkeiten, sobald die Wärmestromrichtung umgekehrt werden soll. Hierbei nimmt die Kühlzone den Platz der vorherigen Heizzone ein und entsprechend wandert auch der Gaspuffer zur Steuerung der Kühlfläche an das andere Ende des Wärmerohres. Das Gasreservoir mit seinem Regelmechanismus bleibt dagegen an Ort und Stelle, da es mit dem Wärmerohr starr verbunden ist. In diesem Zustand ist nur noch eine Regelung im Sinne einer Gaszugabe, d.h. einer Kühlflächenverkleinerung möglich, da die Wärmeträgerdampfströmung das zugeführte Gas automatisch zur Kühlzone und damit in den Gaspuffer bläst. Eine Regelung in umgekehrtem Sinne, also eine Gasentnahme zur Kühlflächenvergrößerung scheidetIn the practical application of such known systems, difficulties arise as soon as the direction of heat flow is to be reversed. The cooling zone takes the place of the previous heating zone and the gas buffer to control the moves accordingly Cooling surface at the other end of the heat pipe. The gas reservoir with its regulating mechanism remains in place, however, because it is rigidly connected to the heat pipe. In this State is only a regulation in the sense of adding gas, i.e. reducing the cooling surface possible, since the heat transfer vapor flow automatically to the gas supplied Cooling zone and thus blows into the gas buffer. A regulation in the opposite sense, so one Gas extraction to enlarge the cooling surface separates

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aus, da das Gasreservoir nunmehr an die Heizzone angrenzt und allenfalls Wärmeträgerdampf entziehen könnte, was zum alsbaldigen burn out des Wärmerohres führen würde.because the gas reservoir is now adjacent to the heating zone and possibly heat transfer steam could withdraw, which would lead to the immediate burn out of the heat pipe.

Zwar sind auch selbstregelnde Wärmerohre ohne ein von außen beeinflußbares Gasreservoir bekannt. Ihr Gaspuffer wird in Abhängigkeit von der übertragenen Wärmemenge mehr oder weniger weit in die Kühlzone zurückgedrängt, da sich
Druck und Temperatur des Wärmeträgers entsprechend der aufgebrachten Heizleistung verändern. Zum Funktionieren des Regelmechanismus wird alsoeine Änderung des Dampfdruckes und
damit der Arbeitstemperatur vorausgesetzt, so daß mit dieser Anordnung keine vollständige Stabilisierung der Wärmerohrtemperatur ereicht werden kann.
Self-regulating heat pipes without a gas reservoir that can be influenced from the outside are also known. Depending on the amount of heat transferred, your gas buffer is pushed back more or less far into the cooling zone, since
Change the pressure and temperature of the heat transfer medium according to the applied heating power. A change in the vapor pressure and
thus the working temperature is assumed, so that with this arrangement no complete stabilization of the heat pipe temperature can be achieved.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Wärmeübertragungsvorrichtung der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß unabhängig von der Richtung des Wärmestromes eine Stabilisierung der Betriebstemperatur mit hoher Genauigkeit mög-The object of the present invention is therefore to provide a heat transfer device of the type mentioned at the beginning Kind to improve so that regardless of the direction of the heat flow a stabilization the operating temperature with high accuracy

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lieh ist. Insbesondere soll ein wesentlicher Nebeneffekt der Gaspufferung, nämlich das An- und Abschalten eines Wärmerohres durch Auffüllen der gesamten Kühlzone mit Steuergas unabhängig von der Betriebsrichtung des Wärmerohres bewirkt werden können.is borrowed. In particular, an essential side effect of gas buffering, namely the and switching off a heat pipe by filling the entire cooling zone with control gas can be effected regardless of the operating direction of the heat pipe.

Ausgehend von einer Wärmeübertragungsvorrichtung in Form einer geschlossenen Kammer, in der ein teilweise flüssiger, teilweise dampfförmiger Wärmeträger unter durchlaufen eines Verdampfungs-Kondensationsprozesses zirkuliert, wobei der Transport der flüssigen Phase des Wärmeträgers von der Kühlzone zur Heizzone mittels einer im Kammerinneren angeordneten Kapillarstruktur erfolgt und wobei die Kammer und ein mit ihr in Verbindung stehendes Gasreservoir eine bestimmte Menge eines Steuergases enthält, das durch thermische, mechanische oder hydraulische Einwirkung einen in seiner Größe veränderlichen Raum der Kammer ausfüllt, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine von dem GasreservoirStarting from a heat transfer device in the form of a closed chamber in which a partly liquid, partly vaporous heat transfer medium undergoing an evaporation-condensation process circulates, the transport of the liquid phase of the heat carrier from the cooling zone to the heating zone by means of an im Capillary structure arranged inside the chamber takes place and the chamber and one with it in Connected gas reservoir contains a certain amount of a control gas, which by thermal, mechanical or hydraulic action a changeable space in its size Fills chamber, this object is according to the invention solved in that one of the gas reservoir

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ausgehende Verbindungsleitung die Kammer durchquert und im Bereich der Kühl- und der Heizzone mit Öffnungen versehen ist.outgoing connecting line crosses the chamber and in the area of the cooling and heating zones is provided with openings.

Durch diese Verbindungsleitung steht das Gasreservoir auch bei vertauschten Heiz- und Kühlzonen stets mit der Kühlzone in direkter Verbindung und vermag dort einen Gaspuffer aufzubauen bzw. einen bereits vorhandenen Gaspuffer im gewünschten Sinne zu beeinflussen. Zwar bedingt die erfindungsgemäße Lösung, daß das Gasreservoir jeweils auch mit der Heizzone in Verbindung steht. Dies hat jedoch keinerlei nachteilige Wirkungen, da das Steuergas, unabhängig, in welcher Zone der Wärmerohrkammer es zugegeben wird, stets von dem Wärmeträgerdampf zur Kühlzone transportiert wird. Die erfindungsgemäße Wärmerohrkonzeption gestattet es somit, sämtliche regelungstechnischen Funktionen eines Gaspolsters, nämlich Temperaturstabilisierung oder Wärmestromregelung oder An-Absehalten eines Wärmerohres auszunützen, gleichgültig,Through this connecting line, the gas reservoir is available even if the heating and heating circuits are interchanged Cooling zones always have a direct connection with the cooling zone and can act as a gas buffer there build up or influence an already existing gas buffer in the desired sense. It is true that the solution according to the invention requires that the gas reservoir also in each case with the heating zone communicates. However, this does not have any adverse effects, since the control gas, independently, in which zone of the heat pipe chamber it is added, always from the heat transfer vapor is transported to the cooling zone. The heat pipe concept according to the invention thus allows all control functions of a gas cushion, namely temperature stabilization or to use heat flow control or shutdown of a heat pipe, no matter

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ob die Wärmeübertragung in der einen oder in der anderen Richtung erfolgen muß.whether the heat must be transferred in one direction or the other.

Ist mit abrupten Volumenänderungen des in der Wärmerohrkammer befindlichen Steußrgases zu rechnen, so besteht bei Verminderung des Gaspuffers die Gefahr, daß Teile aus dem Wärmeträgerdampf mitgerissen und dem Gasreservoir zugeführt werden. Um der hieraus resultierenden Verknappung an Wärmeträgermedium im aktiven Kreislauf entgegenzuwirken, ist es vorteilhaft, daß die Verbindungsleitung und das Gasreservoir längs ihrer Innenwände mit einer Kapillarstruktur ausgekleidet sind und daß beide Kapillarstrukturen untereinander und mit der Kapillarstruktur in der Kammer in Verbindung stehen. Wird die Füllung der Wärmeübertragungsvorrichtung einschließlich des Gasreservoirs und der Verbindungsleitung so bemessen, daß alle Kapillarstrukturen mit Wärmeträger-Flüssigkeit abgesättigt sind, so ist sichergestellt, daß etwa in das Reservoir mitgerissener Wärmeträger wieder in die aktiveIs closed with abrupt changes in the volume of the control gas in the heat pipe chamber calculate, if the gas buffer is reduced, there is a risk that parts of the heat transfer vapor entrained and fed to the gas reservoir. To the resulting To counteract a shortage of heat transfer medium in the active circuit, it is advantageous to that the connecting line and the gas reservoir are lined along their inner walls with a capillary structure and that both capillary structures are in communication with each other and with the capillary structure in the chamber. Will the filling of the Heat transfer device including the gas reservoir and the connecting line dimensioned so that that all capillary structures are saturated with heat transfer fluid, so is ensures that any heat transfer medium entrained in the reservoir is returned to the active one

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Wärmerohrkammer zurückgesaugt wird und die Wärmeträgermenge konstant bleibt.Heat pipe chamber is sucked back and the The amount of heat transfer medium remains constant.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Kapillarstrukturen der Verbindungsleitung und des Gasreservoirs gröber sind als die Kapillarstruktur in der Wärmerohrkammer. Hierdurch wird bei unterschiedlichem Höhenniveau zwischen den einzelnen Elementen vermieden, daß sich etwa das Gasreservoir auf Kosten der Wärmerohrkammer mit Flüssigkeit vollsaugt.It is particularly advantageous if the capillary structures the connecting line and the gas reservoir are coarser than the capillary structure in the heat pipe chamber. This means that if the height level is different, between the individual elements avoided that about the gas reservoir at the expense of Heat pipe chamber soaked with liquid.

Das Gasreservoir kann theoretisch unmittelbar in der Wärmerohrkammer selbst untergebracht sein, um eine gegenseitige Temperaturbeeinflussung auszuschließen, ist es jedoch zweckmäßig, daß die Kammer und das Gasreservoir einen gewissen Abstand voneinander aufweisen und daß die Verbindungsleitung von einem an seinen Enden in die Kammer einerseits und in das Gasreservoir andererseits einmündenden Mantel umgeben ist und daß der Ringraum zwischen Mantel und VerbindungsleitungThe gas reservoir can theoretically be accommodated directly in the heat pipe chamber itself However, it is to rule out a mutual temperature influence expedient that the chamber and the gas reservoir have a certain distance from one another and that the connecting line from one at its ends into the chamber on the one hand and in the gas reservoir on the other hand opening jacket is surrounded and that the annular space between the jacket and the connecting cable

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mit Kapxllarstruktur ausgefüllt ist, die mit den Strukturen in der Kammer und im Reservoir verbunden ist. Durch den Ringraum wird der in die Wärmerohrkammer zurückströmenden Flüssigkeit ein beträchtlicher Strömungsquerschnitt mit entsprechend geringen Reibungsverlusten angeboten, so daß die Flüssigkeit auch bei größeren Abständen zwischen Gasreservoir und Kammer mit Sicherheit in letztere zurückgesaugt werden kann.is filled with capillary structure that corresponds to the structures in the chamber and in the reservoir connected is. The flowing back into the heat pipe chamber is through the annulus Liquid has a considerable flow cross-section with correspondingly low friction losses offered so that the liquid even with larger distances between gas reservoir and chamber can certainly be sucked back into the latter.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand einer Zeichnung,Further details and features of the invention emerge from the following description of an embodiment based on a drawing,

Figure 1 zeigt ein Wärmerohr mit einem separaten Gasreservoir.Figure 1 shows a heat pipe with a separate gas reservoir.

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Eine Wärmerohrkammer 1, die längs ihrer Innenwand mit einer Kapillarstruktur 2 verkleidet ist, steht über ein Distanzrohr 3 mit einem Gasreservoir 4, das seinerseits mit einer Kapillarstruktur 5 ausgekleidet ist, in Verbindung. Im Innern des Distanzrohres 3 befindet sich eine geflecht- oder gewebeähnliche Struktur 6 relativ grober Porosität, welche zwischen den beiden Strukturen 2 und 5 eine kapillare Verbindung herstellt. Entlang ihrer Längsachse wird die Struktur 6 von einer Verbindungsleitung 7 durchquert. Die Leitung 7 geht vom Gasreservoir 4 aus, erstreckt sich nahezu über die gesamte Länge der Wärmerohrkammer 1 und ist an ihrem Ende durch Führungen 8 gehalten. Im Bereich der beiden Enden der Wärmerohrkammer ist die Verbindungsleitung 7 mit Öffnungen 9 bzw. 10 versehen. In ihrem Innern ist eine dünne Lage Kapillarstruktur 13 angeordnet.A heat pipe chamber 1 running along its inner wall is clad with a capillary structure 2, is via a spacer tube 3 with a Gas reservoir 4, which in turn is lined with a capillary structure 5, in connection. Inside the spacer tube 3 there is a braided or fabric-like structure 6 of relatively coarse porosity, which establishes a capillary connection between the two structures 2 and 5. Along her A connecting line 7 traverses the structure 6 along its longitudinal axis. The line 7 starts from the gas reservoir 4, extends over almost the entire length of the heat pipe chamber 1 and is held at its end by guides 8. In the area of the two ends of the heat pipe chamber, the connecting line 7 is provided with openings 9 and 10, respectively. A thin layer of capillary structure 13 is arranged in its interior.

Die Wirkungsweise ist folgende:The mode of action is as follows:

Nach gründlichem Evakuieren des gesamten Systems erfolgt über das Ventil 11 die Füllung mit einer bestimmten Menge an WärmeträgermediumAfter the entire system has been thoroughly evacuated, it is also filled via the valve 11 a certain amount of heat transfer medium

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und an Steuergas. Die Menge des Wärmeträgers ist so bemessen, daß bei Betrieb sämtliche Kapillarstrukturen abgesättigt sind, während die Steuergasmenge sich im wesentlichen nach dem Temperaturbereich richtet, in dem das Gasreservoir zum Verschieben der Gasfront in der Wärmerohrkammer gefahren wird. Als Wärmeträger kommen je nach Einsatzbereich beispielsweise Ammoniak,· Wasser, Kalium, oder Natrium in Betracht, während als Steuergas meist Helium oder Argon verwendet wird.and to control gas. The amount of heat transfer medium is such that all Capillary structures are saturated, while the amount of control gas is essentially down the temperature range in which the gas reservoir to move the gas front is driven in the heat pipe chamber. Depending on the area of application, they are used as heat transfer media for example ammonia, · water, potassium, or sodium can be used as control gas mostly helium or argon is used.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung befindet sich die Heizzone an dem zum Gasreservoir hin orientierten Ende der Wärmerohrkammer. Es liegt somit ein Betriebszustand vor, der eine Temperaturstabilisierung bei den bisher bekannten Wärmerohr-Bauformen ausschließt. Demgegenüber gestattet es die Verbindungsleitung über ihre Öffnung 9 auch ein am abgelegenen Wärmerohrende liegendes Gaspuffer 12 in der gewünschten Weise zu beeinflussen.In the arrangement shown in Fig. 1, the heating zone is located on the gas reservoir oriented towards the end of the heat pipe chamber. There is thus an operating state that excludes temperature stabilization in the previously known heat pipe designs. In contrast it allows the connection line via its opening 9 also a remote To influence heat pipe lying gas buffer 12 in the desired manner.

Wird beispielsweise die Stabilisierung der Wärmerohr-Betriebstemperatur angestrebt, etwaIf, for example, the aim is to stabilize the heat pipe operating temperature, for example

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weil das zu kühlende Bauteil auf möglichst konstanter Temperatur gehalten werden soll, so veranlaßt die bei erhöhtem Wärmeanfall geringfügige Temperatürsteigerung dieses Bauteils eine externe Kühlung des Gasreservoirs mittels einer an sich bekannten regelungstechnischen Schaltung. Das Steuergas zieht sich zusammen und gibt dabei einen Teil der von ihm ausgefüllten Kühlzone für den Wärmeträgerkreislauf frei. Dieser Vorgang setzt sich fort bis die Kühlflächenvergrößerung ausreicht, um die Betriebstemperatur wieder auf den gewünschten Wert herabzudrücken. Bei verringertem Wärmeanfall an dem zu kühlenden Bauteil wird bei Absinken von dessen Temperatur unter den Sollwert die Temperatur des Gasreservoirs entsprechend nach oben geregelt bis sich das Gas so weit in die Kühlzone ausgedehnt hat, daß die verbleibende Kühlfläche die Wärmeabfuhr bei der angestrebten Betriebstemperatur zuläßt.because the component to be cooled should be kept at as constant a temperature as possible, so causes the slight increase in temperature of this component with increased heat build-up an external cooling of the gas reservoir by means of a control system known per se Circuit. The control gas contracts, releasing some of the information it has filled out Cooling zone free for the heat transfer circuit. This process continues until the Enlargement of the cooling surface is sufficient to bring the operating temperature back to the desired level To depress the value. With reduced heat accumulation on the component to be cooled, when it drops of its temperature below the setpoint value the temperature of the gas reservoir accordingly regulated upwards until the gas has expanded so far into the cooling zone that the remaining Cooling surface allows heat to be dissipated at the desired operating temperature.

Sollen An-Abschaltvorgänge des Wärmerohres durchgeführt werden, etwa wenn es um gesteuerte Wärmeentnahme aus einem Speicher geht, so wird das Steuergas soweit in die Wärmerohrkammer hineingedrückt bis es die gesamte Kühlzone ausfüllt.Should the heat pipe be switched on and off , for example when it comes to the controlled extraction of heat from a storage tank, this is how it is Control gas is pressed into the heat pipe chamber until it fills the entire cooling zone.

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Die Kondensationswärme des anfallenden Wärmeträger-Kondensates kann nicht mehr abgeführt werden, und der Kreislauf kommt zum Erliegen.The condensation heat of the resulting heat transfer condensate can no longer be dissipated, and the cycle comes to a standstill.

Werden Heiz- und Kühlzone vertauscht, so wandert das Gaspolster an das linke Ende der Wärmerohrkammer, und die Zu- und Abfuhr des Gases erfolgt über die Öffnungen 10 in der obeaeen beschriebenen Weise.If the heating and cooling zones are swapped, the gas cushion moves to the left end of the heat pipe chamber, and the supply and discharge of the gas takes place via the openings 10 in the obeaeen described way.

Da sich eine gewisse Diffusion des Wärmeträger-Dampfes in das Steuergas und damit in das Gasreservoir nicht ausschließen läßt, sorgen die zusätzlichen Kapillarstrukturen 5 und 6 dafür, daß die für den Wärmeträgerkreislauf verantwortliche Struktur 2 nicht allmählich austrocknet .Because there is a certain diffusion of the heat carrier vapor into the control gas and thus into the gas reservoir cannot be ruled out, the additional capillary structures 5 and 6 ensure that that the person responsible for the heat transfer circuit Structure 2 does not gradually dry out.

Die dünne Netzlage 13 im Innern der Verbindungsleitung 7 hat im wesentlichen die Aufgabe, Tropfenbildung im Innern zu vermeiden, damit das Steuergas stets einen ausreichenden Strömungsquerschnitt zur Verfügung hat.The thin network layer 13 inside the connecting line 7 essentially has the task of To avoid droplet formation inside, so that the control gas always has a sufficient flow cross-section has available.

Die erfindungsgemäße Anordnung der Verbindungsleitung 7 mit ihren Öffnungen 9 und 10 läßt sich The inventive arrangement of the connecting line 7 with its openings 9 and 10 can

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S oössr sfe'SZ1 cli?sroii. ciiirsk'is Ga.ssn= ϊοζνίοS oössr sfe'SZ 1 cli? Sroii. ciiirsk'is Ga.ssn = ϊοζνίο

Vihi ehireii aas Ventil 11 beslafliißt. werden,Vihi ehireii valve 11 is left open. will,

P pi C?. Ώ P pi C ?. Ώ

h b & öh b & ö

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Claims (3)

23503802350380 vs. - vs. - / 1. j Wärmeübertragungsvorrichtung in Form e iner geschlossenen Kammer, in der ein teilweise flüssiger, teilweise dampfförmiger Wärmeträger unter Durchlaufen eines Verdampfungs-Kondensationsprozesses zirkuliert, wobei der Transport der flüssigen Phase des Wärmeträgers von der Kühlzone zur Heizzone mittels einer im Kammerinneren angeordneten Kapillarstruktur erfolgt und wobei die Kammer und ein mit ihr in Verbindung stehendes Gasreservoir eine bestimmte Menge eines Steuergases enthält, das durch thermische, mechanische oder hydraulische Einwirkung einen in seiner Größe veränderlichen Raum der Kammer ausfüllt, dadurch gekennzeichnet,/ 1. j heat transfer device in the form of a closed chamber in which a partially liquid, partially vaporous heat transfer medium while going through an evaporation-condensation process circulates, with the transport of the liquid phase of the heat carrier from the cooling zone to the heating zone takes place by means of a capillary structure arranged in the chamber interior and wherein the chamber and a gas reservoir connected to it a certain amount contains a control gas, which by thermal, mechanical or hydraulic action fills a space of the chamber of variable size, characterized in that daß eine von dem Gasreservoir ausgehende Ferbindungsleitung die Kammer durchquert und im Bereich der Kühl- und der Heizzone mit Öffnungen versehen ist.that one emanating from the gas reservoir Ferbindungsleitung crosses the chamber and is provided with openings in the area of the cooling and heating zones. 509816/01 U509816/01 U 2. Warmeübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,2. heat transfer device according to claim 1, characterized, daß die Verblndungsleitung und das Gasxeservoir längs ihrer Innenwände mit einer Kapillarstruktur ausgekleidet sind und daß beide Kapillarstrukturen untereinander und mit der Kapillarstruktur in der Kammer in Verbindung stehen.that the connection line and the gas reservoir are lined along their inner walls with a capillary structure and that both capillary structures with each other and communicate with the capillary structure in the chamber. 3. Wärmeübertragungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,3. Heat transfer device according to one of the preceding claims, dadurch gekennzeichnet,characterized, daß die Kammer und das Gasreservoir einen gewissen Abstand voneinander aufweisen und daß die Verbindungslei^tung von einem an seinen Enden in die Kammer einerseits und in das Gasreservoir andererseits eimündenden Mantel umgeben ist und daß der Ringraum zwischen Mantel und Verbindungsleitung mit Kapillarstruktur ausgefüllt ist, die mit den Strukturen in der Kammer in und in Reservoir verbunden ist.that the chamber and the gas reservoir have a certain distance from each other and that the connection line starts from one its ends into the chamber on the one hand and into the gas reservoir on the other hand Sheath is surrounded and that the annular space between the sheath and connecting line with Capillary structure is filled in with the structures in the chamber and in the reservoir connected is. 50981 B/0 1 U50981 B / 0 1 U 4» Wärmeüber'cragungsvorrichtung nach Anspruch und, 3 ί ' .--■■-.-- - ■ . ■ -4 »Heat transfer device according to claim and, 3 ί '- ■■ -.-- - ■. ■ - dadurch gekeaazeichnefc^ : ": -'----"-Vthereby gekeaazeichnefc ^ : " : -'----" - V daß die KapillsrsfcruJcfcur"an der Verblndühgs-" leitung uad la dem "Gasreservoir gröber" istals die Kapillars-truktur- in der'Kammer-»"" ' - -that the KapillrsfcruJcfcur "at the blending" line uad la the "gas reservoir" is coarser than the capillary structure- in the 'chamber- »" "' - - BAD ORIGINALBATH ORIGINAL «,ο«, Ο LeerseiteBlank page
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DE19732350980 DE2350980C3 (en) 1973-10-11 Heat transfer device

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2378248A1 (en) * 1977-01-19 1978-08-18 Dornier System Gmbh Heating system with evaporator and condenser - with capillary structure for return of condensate on inner surface of body

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FR2378248A1 (en) * 1977-01-19 1978-08-18 Dornier System Gmbh Heating system with evaporator and condenser - with capillary structure for return of condensate on inner surface of body

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