DE3617762A1 - Mit dem kapillareffekt arbeitende waermeuebertragungs-koerper und waermeuebertragungssystem - Google Patents
Mit dem kapillareffekt arbeitende waermeuebertragungs-koerper und waermeuebertragungssystemInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf thermische Be
triebssysteme, insbesondere auf ein Zweiphasen-
Wärmeübertragungssystem, das Wärmeleitungsprinzipien ver
wendet, und auf mit dem Kapillareffekt arbeitende Einrich
tungsmontage-Körper, die im Zusammenhang damit verwendet
werden.
Im Rahmen der gegenwärtigen Arbeiten für Raumfahrtaktivitä
ten basieren langlebige Raumfahrtsysteme, die gegenwärtig in
Planung sind, auf den Möglichkeiten des großen Startgewichts
des Space Shuttle der Vereinigten Staaten. Große Satelliten
und Einrichtungen für andere Raumprojekte benötigen thermi
sche Betriebssysteme mit Hochleistungskapazitäten, die in
der Lage sind, Wärme von unterschiedlichen Untersystemen zu
sammeln und zu Wärmeababstrahlern zu transportieren. Die
Transportwege werden in der Größenordnung von 10 bis 30 m
angenommen. Die gegenwärtige Technologie für große Wärme
transportsysteme basiert auf Zirkulations-Flüssigkeitskrei
sen. Diese neigen dazu, schwer und gegen Mikrometeoriten-
Einschläge empfindlich zu sein, haben eine relativ niedrige
thermische Leistungsfähigkeit (Wärmeübergangszahl) und
benötigen eine erhebliche Pumpleistung. Wie augenblicklich
demonstriert, beträgt die Pumpenlebensdauer nur 2 1/2 Jahre.
Die Pumpen und die erforderlichen Ventile usw. verringern
außerdem die Systemzuverlässigkeit.
Zahlreiche Probleme, die den thermischen Systemen innewoh
nen, die zirkulierende Flüssigkeiten verwenden, können durch
Verwendung eines mit dem Kapillareffekt arbeitenden Zwei
phasen-Zirkulationssystems gemildert werden. Flüssigkeit,
die an die Montage-Körper geliefert wird, auf welchen Wär
meerzeugungseinrichtungen befestigt sind, würde Wärme durch
Verdampfung aufnehmen. Der Dampf würde an Wärmesenken gelie
fert werden, wodurch Wärme durch Kondensation abgegeben
würde. Verglichen mit Zirkulationsflüssigkeitssystemen wür
den die Strömungsraten und Flüssigkeitsleitungsquerschnitte
reduziert werden, die Wärmeübergangszahlen würden höher, und
die Pumpleistung würde eliminiert werden.
Mit dem Kapillareffekt arbeitende Wärmeleitungsysteme sind
selbstverständlich sowohl für erdgebundene Anwendungen als
auch für Raumfahrt-Anwendungen aus dem Stand der Technik
bekannt. Gemäß dem Stand der Technik stellen im übrigen J.
T. Pogson et al (US-PS 40 40 478) fest, daß es bekannt ist,
Wärmeleitungssysteme vorzusehen, die getrennte Evaporatoren
und Kondensatoren haben, welche für einen Flüssigkeitsaus
tausch zwischen diesen durch individuelle Flüssigkeits- und
Dampfleitungen miteinander verbunden sind. Indessen geht aus
diesen Systemen nicht die technische Lehre für ein System
mit einer Einrichtungsmontageplattenkonstruktion hervor,
gemäß der eine Zwischenlage mit Dochtwirkung vorgesehen ist,
die zwischen Flüssigkeitsrillen und Dampfkanälen in der
Plattenkonstruktion angeordnet ist, so daß ein hoher kapil
larer Druck für eine wirksame Flüssigkeitszirkulation in
einem Wärmeleitungssystem erreichbar ist.
In der US-PS 38 03 688 (W. P. Peck) wird ein Wärmeleitungs
system beschrieben, das eine integrale "Sieb- oder Gitter
anordnung" zwischen den Flüssigkeits-Kapillarrillen und
einem Dampfraum der betreffenden Einrichtung aufweist. Ob
wohl diese Konstruktion oberflächlich betrachtet eine Ähn
lichkeit mit der Plattenkonstruktion gemäß der vorliegenden
Erfindung hat, sieht Peck kapillare Rillen für die erfor
derliche Flüssigkeitszirkulation längs diesen vor, die Sieb-
oder Gitteranordnung, die darin offenbart ist, wirkt jedoch
nicht als ein kapillares Pumpmittel, wie bei der vorliegen
den Erfindung, sondern dient vielmehr nur einer Dampfab
zugs-Funktion. Außerdem decken anders als bei Peck die Ril
len gemäß der vorliegenden Erfindung nur einen kleinen Teil
der Wärmeübertragungsoberfläche ab, und die poröse Zwi
schenlage, die sowohl die Rillen als auch den Rest der
Oberfläche abdeckt, dient dazu, die Flüssigkeit in einer
Richtung quer zu der Rillenachse zu ziehen, um die Oberflä
che vollständig benetzt zu halten.
Eine Verdampfung tritt an der gekrümmten Oberfläche des
Flüssigkeitsspiegels der Flüssigkeit an der Flüssig
keits/Dampf-Schnittstelle nahe der betreffenden freiliegen
den Oberfläche der porösen Zwischenlage auf.
Die vorliegende Erfindung ist auf ein thermisches Betriebs
system gerichtet, das eine Vielzahl von mit dem Kapillar
effekt arbeitenden Körpern enthält, die parallel zueinander
in einem Wärmeübertragungskreis angeordnet sind. Dampfkanäle
und Flüssigkeitsrillen in jedem der Körper stehen durch eine
Zwischenlage mit Dochtwirkung in Flüssigkeitsverbindung
miteinander. Zugeordnete Dampfleitungen, die die Dampfkanäle
jedes der Körper miteinander verbinden, sind für die Zirku
lation des Dampfes zwischen diesen vorgesehen, und zugeord
nete Flüssigkeitsleitungen, die die Flüssigkeitsrillen jedes
der Körper miteinander verbinden, sind für die Zirkulation
der Flüssigkeit zwischen diesen vorgesehen, wobei der Wär
meübertragungskreis mit einer Wärmeleitungsbetriebsflüssig
keit gefüllt ist. Die Körper stehen wärmeübertragungsmäßig
in einem System miteinander in Verbindung, wobei eine Wärme
abgebende Einrichtung, die auf zumindest einem der Körper
montiert ist, und eine Wärmeabführungseinrichtung, die zu
mindest auf einem anderen der Körper montiert ist, vorgese
hen sind, wodurch eine Wärmezufuhr zu einer Anzahl dieser
Körper ein Verdampfen von Flüssigkeit aus den Zwischenlagen
darin verursacht und die Entnahme von Wärme von einem ande
ren der Körper ein Kondensieren von Dampf darin derart ver
ursacht, daß eine Zirkulation von Flüssigkeit durch das
"kapillare Pumpen" der genannten Zwischenlagen mit Docht
wirkung, welches dazu dient, Wärme zwischen den mit großem
Abstand voneinander angeordneten Körpern zu transportieren,
in diesem Wärmeübertragungskreis bewirkt wird.
Der mit dem Kapillareffekt arbeitende Einrichtungsmontage
Körper zur Verwendung in dem thermischen Betriebssystem
enthält eine erste und eine zweite Platte, welche Platten
flächengleich sind und dicht miteinander verbunden sind,
Dampfkanäle in der ersten Platte sowie Flüssigkeitsrillen,
die mit einer Zwischenlage mit Dochtwirkung bedeckt sind, in
der zweiten Platte, wobei die Kanäle und Rillen durch die
Zwischenlage in Flüssigkeitsverbindung miteinander stehen,
wobei eine Verbindung der Dampfkanäle mit einer Dampfleitung
außerhalb des Körpers und Mittel, die die Flüssigkeitsrillen
mit einer Flüssigkeitsleitung außerhalb des Körpers verbin
den, vorgesehen sind und wobei die Flüssigkeitsrillen und
die Zwischenlage mit einer Wärmeleitungsbetriebsflüssigkeit
gefüllt bzw. getränkt sind.
Die vorliegende Erfindung schafft ein thermisches Betriebs
system, das mit dem Kapillareffekt arbeitende Körper be
inhaltet, die Wärmeleitungsprinzipien der Art benutzen,
durch die ein Wärmetransportkreislauf ohne bewegliche Teile
realisiert wird. In diesem System dienen die mit dem Kapil
lareffekt arbeitenden Körper sowohl als Wärmeabgabeeinrich
tungs- u. Wärmeaufnahmeeinrichtungs-Montagemittel als auch
als Flüssigkeitszirkulations-"Pumpen". Die Körper können
entweder als Wärmeaufnehmer oder als Wärmeabgeber in dem
Flüssigkeitskreislauf dienen. Um einen viskosen Strömungs
druckverlust zu minimieren, sind die Verbindungen zwischen
den Körpern und den wärmeverbrauchenden Strahlkörpern des
Systems als getrennte Flüssigkeits- und Dampfrohre oder
-leitungen ausgeführt.
Die Körper enthalten ein Paar von flachen, gleichflächigen
Platten, die aneinander befestigt sind. In der Dichtungs
fläche der einen Platte ist ein Netzwerk von Flüssigkeits
rillen ausgebildet, und die so geschaffenen Kanäle und der
größte Teil der Plattenoberfläche sind mit einer dünnen,
feinporigen Zwischenlage mit Dochtwirkung abgedeckt. In der
Dichtungsfläche der anderen Platte ist ein Netzwerk von
Dampfkanälen ausgebildet, und die beiden Platten sind her
metisch dicht miteinander verbunden. Der Flüssigkeitsaus
tausch zwischen den Flüssigkeitsrillen und den Dampfkanälen
erfolgt durch die Zwischenlage mit Dochtwirkung. Jeder Kör
per des Systems hat eine Verzweigungsleitung, die das
Dampfkanal-Netzwerk mit separaten Dampfleitungen, und eine
Verzweigungsleitung, die das Flüssigkeitsrillen-Netzwerk mit
separaten Flüssigkeitsleitungen der Wärmeübertragungskreise
des Systems verbindet. Die Dampfkanal-Netzwerke der Körper
sind derart miteinander verbunden und die Flüssigkeitsril
len-Netzwerke der Körper sind derart miteinander verbunden,
daß die Körper parallel zueinander in dem Flüssigkeitskreis
lauf angeordnet sind. Eine Wärmeabgabeeinrichtung ist auf
dem Körper, vorzugsweise auf der Seite, die die Platte mit
dem Flüssigkeitsrillen-Netzwerk hat, derart montiert, daß
eine Wärmezufuhr die Flüssigkeit auf der Oberfläche der
Zwischenlage verdampft. Die verdampfte Flüssigkeit strömt in
die Dampfkanäle und wird durch die Dampfleitung zu einem
Körper hin in Zirkulation versetzt, der als ein Wärmeabgeber
wirkt. Dampf, der in dem Wärmeabgeber- (Kondensator-) Körper
kondensiert, wird gesammelt und durch die Kapillarwirkung
der Zwischenlage in dem Wärmequellen- (Evaporator-) Körper
als Flüssigkeit durch die Flüssigkeitsleitung zu dem Körper
zurückgeführt, von dem sie verdampft wurde, und der Zyklus
wiederholt sich.
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der im
folgenden anhand mehrerer Figuren gegebenen Beschreibung
ersichtlich, welche Figuren gegenwärtig bevorzugte Ausfüh
rungsformen der Erfindung zeigen. Die Erfindung ist jedoch
nicht auf die gezeigten und beschriebenen Anordnungen be
schränkt.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht - teilweise im Schnitt -
des mit dem Kapillareffekt arbeitenden Wärmeübertra
gungs-Körpers gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei
auf einer seiner Seiten eine mit diesem zusammenwir
kende Einrichtung angebracht ist.
Fig. 2 zeigt eine Explosionsdarstellung des mit dem Kapil
lareffekt arbeitenden Körpers gemäß der vorliegenden
Erfindung.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung des thermischen
Betriebssystems gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung des thermischen
Betriebssystems gemäß Fig. 3, in der typische Sy
stemparameter angegeben sind.
Fig. 1 u. Fig. 2 zeigen Einzelheiten der Konstruktion des
mit dem Kapillareffekt arbeitenden Körpers 10 gemäß der
vorliegenden Erfindung. Der Körper 10 besteht aus einer
ersten und einer zweiten flachen Platte 12 bzw. 14, welche
Platten flächengleich sind und über eine Zwischenlage mit
Dochtwirkung 16, die zwischen diesen angeordnet ist, mit
einander verbunden sind. Die Platten 12 u. 14 können aus
irgendeinem geeigneten thermisch leitenden Material, bei
spielsweise Aluminium oder Kupfer, hergestellt sein.
In einer Dichtungsfläche 22 der Platte 12 ist ein Netzwerk
18 enger Rillen 20 ausgebildet, um die Zwischenlage mit
Dochtwirkung, die die Rillen und den größten Teil der Plat
tenoberfläche bedeckt, mit einer Flüssigkeit zu versorgen.
In einer Dichtungsfläche 28 der Platte 14 ist ein Netzwerk
24 von Kanälen 26 ausgebildet. Das Rillen-Netzwerk 18 steht
mittels eines geeigneten Verzweigungskanals 29 in Flüssig
keitsverbindung mit einer Flüssigkeitsleitung 30, und das
Kanal-Netzwerk 24 steht mit einer Dampfleitung 32 mittels
eines geeigneten Verzweigungskanals 34 in Flüssigkeitsver
bindung. Die Zwischenlage mit Dochtwirkung 16 kann aus ir
gendeinem geeigeten dünnen Dochtmaterial hergestellt sein,
jedoch wird eine sehr dünne filzartige Metallwollmatte, die
eine sehr kleine Porengröße aufweist, bevorzugt. Wenn der
Körper 10 zusammengebaut wird, wird das Netzwerk 18 der
Rillen für die Flüssigkeit mit der Zwischenlage mit Docht
wirkung 16 bedeckt, und die Dichtungsflächen 22 und 28 der
Platten werden miteinander dicht verklebt oder auf andere
Weise hermetisch dicht zusammengefügt, beispielsweise durch
eine Schweißnaht 36, die um die aneinanderliegenden Ränder
38 und 40 der Platten herum verläuft. Um eine einwandfreie
kapillare Wirkung sicherzustellen, erstreckt sich der Um
fangsrand 42 der Zwischenlage nach außen auf allen Seiten
über die Umfänge der Rillen- und Kanal-Netzwerke hinaus.
Es ist ersichtlich, daß die verschiedenen Dimensionierungs-
und Konsruktionsparameter des Körpers 10 und der ihm zuge
ordneten Einrichtungen, nämlich die Flüssigkeits- und
Dampfleitungen 30 u. 32, durch deren Anwendungsbereich,
deren Anwendungsort und den Temperaturbereich, innerhalb
dessen das System arbeiten wird, bestimmt sind. Typischer
weise ist der Körper 10 jedoch weniger als ungefähr 13 mm
dick. Die Flüssigkeitsrillen weisen etwa 1.6 mm Breite und
1.6 mm Tiefe auf, und das Rillen-Netzwerk 18 weist einen
Rillenabstand von ungefähr 13 mm auf.
Fig. 3 zeigt schematisch Körper 10, die in einem Wärmeüber
tragungskreis 50 eines Wärmebetriebssystems verwendet wer
den. In der Darstellung der Körper 10 symboliert die diago
nal verlaufende Wellenlinie die Zwischenlage 16, der Ab
schnitt, der mit "L" bezeichnet ist, symbolisiert das Flüs
sigkeitsrillen-Netzwerk 18, und der Abschnitt, der mit "V"
bezeichnet ist, symbolisiert das Dampfkanal-Netzwerk 24.
Wärme abgebende Einrichtungen, beispielsweise Einrichtungen
44, 46 u. 48, deren Temperaturen geregelt sein müssen, sind
auf den Oberflächen 52 der Körper befestigt. Um den Wärme
übertragungskreis 50 zu bilden, sind die Körper 10 parallel
zueinander angeordnet, wobei die Flüssigkeitsleitungen 30
und die Flüssigkeitsrillen-Netzwerke 18 der Körper mitein
ander verbunden sind und wobei die Dampfleitungen 32 und die
Dampfkanal-Netzwerke 24 der Körper miteinander verbunden
sind.
Der Kreis ist in einer Wärmeaustauschanordnung mit einem
Strahlkörper 54 verbunden, und er kann mit einem Wärmeaus
tauscher 56 für einen weiteren Wärmeübertragungskreis 58
verbunden sein.
Der Kreis wird zu seinem Betrieb durch Einfüllen einer ge
eigneten Menge eines Wärmeleitungsbetriebsmittels - typi
scherweise Freon, Ammoniak oder Wasser (nicht gezeigt) -
vervollständigt, und zwar im allgemeinen in einem Maße, bis
die Flüssigkeitsrillen und die Zwischenlagen der Körper
vollständig gefüllt bzw. gesättigt sind. Der Kreis wird dann
hermetisch wie in der Praxis üblich verschlossen. Wegen des
Vorsehens des Netzwerks 18 der Flüssigkeitsrillen 20 in den
Körpern ist der Flüssigkeitsströmungsweg in der porösen
metallischen Zwischenlage 16 kürzer, als dies sonst der Fall
wäre. Der kurze Strömungsweg ist wünschenswert, da die Zwi
schenlage dünn gehalten werden muß, um ein Sieden ("nucleate
boiling") unter Wärmeflußbedingungen hoher Werte (größer
2 Watt/cm2) zu verhindern. Eine Kombination kleiner Strö
mungswegquerschnitte mit einer kleinen Durchlässigkeit
(Permeabilität) der Zwischenlage würde andererseits zu
übermäßigen Strömungsdruckverlusten führen.
Im Betrieb bewirkt eine Wärmezufuhr, beispielsweise aus
einer Wärme abgebenden Einrichtung, zu einem Körper 10 ein
Verdampfen der Flüssigkeit an der gekrümmten Oberfläche des
Flüssigkeitsspiegels an der Flüssigkeits/Dampf-Schnittstelle
nahe dem betreffenden freiliegenden Oberfächenabschnitt der
Zwischenlage 16. Dampf aus der verdampften Flüssigkeit
strömt aus dem Dampfkanal-Netzwerk 24 und von dort aus in
die Dampfleitung 32, durch die er zu dem Körper transpor
tiert wird, der dem Strahlkörper 54 zugeordnet ist. Wenn
sich der Wärmeübertragungskreis 58 in einer Wärmeentzie
hungsbetriebsweise befindet, strömt Dampf auch zu dem Kör
per, der dem Wärmeaustauscher 56 zugeordnet ist.
In Fig. 3 ist ein Zustand gezeigt, bei dem der Wärmeüber
tragungskreis 58 abgeschaltet ist, und eine Einrichtung,
nämlich die Einrichtung 46, vorübergehend außer Betrieb ist,
so daß der ihr zugeordnete Körper als eine Senke ("cold
sink") dient. Wie durch Pfeile 60 angedeutet, strömt Dampf
von dem Körper, der der Wärme abgebenden Einrichtung 48
zugeordnet ist, sowohl zu dem Körper, der der inaktiven
Einrichtung 46 zugeordnet ist, als auch zu dem dem Strahl
körper 54 zugeordneten Körper, und Dampf aus dem Körper, der
der Einrichtung 44 zugeordnet ist, strömt durch den Körper,
der dem Strahlkörper 54 zugeordnet ist. Dampf, der in den
Körpern kondensiert ist, die dem Strahlkörper 54 und der
Einrichtung 46 zugeordnet sind, wird durch die Zwischenlage
mit Dochtwirkung 16 in jedem dieser Körper durch die Flüs
sigkeitsleitung 30 zu den Körpern "gepumpt", die den Wärme
abgebenden Einrichtungen 44 u. 48 zugeordnet sind, wo eine
kapillare Wirkung zu einer Sättigung der Zwischenlagen der
Körper führt. Eine fortgesetzte Wärmezufuhr zu den Körpern
bewirkt ein Verdampfen der Flüssigkeit an der Oberfläche der
Zwischenlage, und der beschriebene Zyklus wiederholt sich.
Eine schematische Darstellung der üblichen Systemparameter
für ein typisches thermisches Betriebssystem für ein sehr
großes Raumsystem, dessen Wärmetransportwege bis zu 25 m
betragen, ist in Fig. 4 gezeigt.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die speziellen Kon
struktionen, die beschrieben und gezeigt sind, beschränkt.
Der Schutzumfang für die Erfindung ergibt sich aus den An
sprüchen.
Claims (10)
1. Thermisches Betriebssystem, gekennzeichnet
durch
eine Vielzahl von mit dem Kapillareffekt arbeitenden Körpern (10), die parallel zueinander in einem Wärmeüber tragungskreis (50) angeordnet sind, wobei in jedem der Kör per (10) ein Dampfkanal-Netzwerk (24) und ein Flüssigkeits rillen-Netzwerk (18) ausgebildet sind, die miteinander durch eine Zwischenlage mit Dochtwirkung (16) in Flüssigkeitsver bindung stehen,
zugeordnete Dampfleitungen (32), die die Dampfkanal- Netzwerke (24) der Körper (10) zum Zirkulierenlassen von Dampf zwischen diesen miteinander verbinden,
zugeordnete Flüssigkeitsleitungen (30), die die Flüs sigkeitsrillen-Netzwerke (18) der Körper (10) zum Zirkulie renlassen von Flüssigkeit zwischen diesen miteinander ver binden, sowie dadurch,
daß der Wärmeübertragungskreis (50) mit einer Wärmelei tungsbetriebsflüssigkeit gefüllt ist,
daß die Körper (10) zugleich Montage-Körper für Ein richtungen sind, die wärmeleitend mit den Körpern verbunden sind,
daß zumindest eine Wärme abgebende Einrichtung (44, 48), die auf einem der Körper (10) montiert ist, vorgesehen ist und
daß zumindest eine Wärme abnehmende Einrichtung (46), die auf einem weiteren der Körper (10) montiert ist, vorge sehen ist, wodurch eine Wärmezufuhr zu einer Anzahl der Körper (10) ein Verdampfen von Flüssigkeit aus den Zwi schenlagen (16) darin verursacht und wobei eine Entnahme von Wärme aus einem anderen der Körper (10) ein Kondensieren von Flüssigkeit darin verursacht, so daß eine Zirkulation der Flüssigkeit durch die kapillare Pumpwirkung der Zwischenla gen (16), die dazu dient, Wärme zwischen weit voneinander entfernt angeordneten Körpern (10) in dem Kreislauf zu transportieren, bewirkt wird.
eine Vielzahl von mit dem Kapillareffekt arbeitenden Körpern (10), die parallel zueinander in einem Wärmeüber tragungskreis (50) angeordnet sind, wobei in jedem der Kör per (10) ein Dampfkanal-Netzwerk (24) und ein Flüssigkeits rillen-Netzwerk (18) ausgebildet sind, die miteinander durch eine Zwischenlage mit Dochtwirkung (16) in Flüssigkeitsver bindung stehen,
zugeordnete Dampfleitungen (32), die die Dampfkanal- Netzwerke (24) der Körper (10) zum Zirkulierenlassen von Dampf zwischen diesen miteinander verbinden,
zugeordnete Flüssigkeitsleitungen (30), die die Flüs sigkeitsrillen-Netzwerke (18) der Körper (10) zum Zirkulie renlassen von Flüssigkeit zwischen diesen miteinander ver binden, sowie dadurch,
daß der Wärmeübertragungskreis (50) mit einer Wärmelei tungsbetriebsflüssigkeit gefüllt ist,
daß die Körper (10) zugleich Montage-Körper für Ein richtungen sind, die wärmeleitend mit den Körpern verbunden sind,
daß zumindest eine Wärme abgebende Einrichtung (44, 48), die auf einem der Körper (10) montiert ist, vorgesehen ist und
daß zumindest eine Wärme abnehmende Einrichtung (46), die auf einem weiteren der Körper (10) montiert ist, vorge sehen ist, wodurch eine Wärmezufuhr zu einer Anzahl der Körper (10) ein Verdampfen von Flüssigkeit aus den Zwi schenlagen (16) darin verursacht und wobei eine Entnahme von Wärme aus einem anderen der Körper (10) ein Kondensieren von Flüssigkeit darin verursacht, so daß eine Zirkulation der Flüssigkeit durch die kapillare Pumpwirkung der Zwischenla gen (16), die dazu dient, Wärme zwischen weit voneinander entfernt angeordneten Körpern (10) in dem Kreislauf zu transportieren, bewirkt wird.
2. Thermisches Betriebssystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zwischenlage (16) eine
derartige isotropische Porosität hat, daß Flüssigkeit quer
zu der Achse der Flüssigkeitsrillen des Netzwerks (18) an
beiden Enden davon gezogen wird, um die Zwischenlage (16),
die über den Dampfkanälen des Netzwerks (24) liegt, voll
ständig mit Flüssigkeit zu tränken.
3. Mit dem Kapillareffekt arbeitender Einrichtungsmontage
Körper zur Verwendung in einem thermischen Betriebssystem,
dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (10)
aus einer ersten Platte (14) und einer zweiten Platte (12)
besteht, welche Platten flächengleich sind und dicht zusam
mengefügt sind, daß in der ersten Platte (14) ein Dampfka
nal-Netzwerk (24) ausgebildet ist, daß in der zweiten Platte
(12) ein Flüssigkeitsrillen-Netzwerk (18), das mit einer
Zwischenlage mit Dochtwirkung (16) bedeckt ist, ausgebildet
ist, wobei die Kanäle und Rillen in den Netzwerken (18, 24)
durch die Zwischenlage (16) in Flüssigkeitsverbindung mit
einander stehen, daß ein Mittel (32), das das Dampfkanal-
Netzwerk (24) mit einer Dampfleitung außerhalb des Körpers
verbindet, vorgesehen ist, daß ein Mittel (30), das das
Flüssigkeitsrillen-Netzwerk (18) mit einer Flüssigkeitslei
tung außerhalb des Körpers verbindet, vorgesehen ist und
daß das Flüssigkeitsrillen-Netzwerk (18) und die Zwischen
lage (16) mit einer Wärmeleitungsbetriebsflüssigkeit gefüllt
bzw. getränkt sind.
4. Montage-Körper nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Platten (12, 14) eine flache,
planparallele Form haben.
5. Montage-Körper nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Dampfkanal-Netzwerk (24)
aus einem Netzwerk von Kanälen (26) in einer Dichtungsfläche
(28) der ersten Platte (14) besteht und daß das Flüssig
keitsrillen-Netzwerk (18) aus einem Netzwerk von Flüssig
keitsrillen (20) in einer Dichtungsfläche (22) der zweiten
Platte (12) besteht.
6. Montage-Körper nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zwischenlage (16) eine
dünne, feinporige Zwischenlage mit Dochtwirkung ist, die ein
niedriges Temperaturgefälle und eine hohe Kapillardruckdif
ferenz in sich aufweist.
7. Montage-Körper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verdampfen
der Flüssigkeit aus der Zwischenlage (16) an der Oberfläche
der Zwischenlage (16) auf der Seite des Dampfkanal-Netzwerks
auftritt.
8. Montage-Körper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verdampfen
der Flüssigkeit aus der Zwischenlage (16) an der gekrümmten
Oberfläche des Flüssigkeitsspiegels der Flüssigkeit an der
Flüssigkeits/Dampf-Schnittstelle nahe der Dampfkanalseite
der Zwischenlage (16) auftritt.
9. Montage-Körper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssig
keitsrillen-Netzwerk (18) flächengleich mit der Zwischenlage
(16) ist, wodurch die sich ergebenden kurzen Flüssigkeits
strömungswege zu einem niedrigen Druckgefälle der Zwischen
lage führen.
10. Montage-Körper nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zwischenlage (16) eine
derartige isotropische Porosität hat, daß die Flüssigkeit
quer zu der Achse der Flüssigkeitsrillen des Netzwerks (18)
auf jeder Seite davon gezogen wird, um die Zwischenlage
(16), die über den Dampfkanälen des Netzwerks (24) liegt,
vollständig mit Flüssigkeit zu tränken.
Applications Claiming Priority (1)
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DE3617762C2 DE3617762C2 (de) | 1997-02-13 |
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