NL1020938C2 - Device for delivering heat energy to the environment. - Google Patents
Device for delivering heat energy to the environment. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1020938C2 NL1020938C2 NL1020938A NL1020938A NL1020938C2 NL 1020938 C2 NL1020938 C2 NL 1020938C2 NL 1020938 A NL1020938 A NL 1020938A NL 1020938 A NL1020938 A NL 1020938A NL 1020938 C2 NL1020938 C2 NL 1020938C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- liquid
- radiator
- holder
- environment
- dowtherm
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/46—Arrangements or adaptations of devices for control of environment or living conditions
- B64G1/50—Arrangements or adaptations of devices for control of environment or living conditions for temperature control
- B64G1/503—Radiator panels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-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
- F28D15/02—Heat-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
Description
NL 45.363-VB/liNL 45,363-VB / li
Inrichting voor het aan de omgeving af geven van warmte-energieDevice for delivering heat energy to the environment
De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het aan de omgeving af geven van warmte-energie, omvattende een radiator.The invention relates to a device for supplying heat energy to the environment, comprising a radiator.
Een dergelijke inrichting wordt bijvoorbeeld toege-5 past in de ruimtevaartindustrie. In deze toepassing is het wenselijk dat de inrichting afhankelijk van de omstandigheden een eerste werksituatie heeft, waarin een grote warmtestroom aan de omgeving kan worden afgegeven en een tweede werksituatie waarin de warmteafgifte aan de omgeving sterk beperkt is. 10 Dit speelt bijvoorbeeld bij in ruimtevaartuigen toegepaste elektronica die tijdens gebruik warmte produceren die aan de omgeving dient te worden afgestaan, terwijl in uitgeschakelde toestand deze warmteafgifte sterk dient te worden beperkt, teneinde te omvangrijk energieverlies en temperatuurdaling in 15 het ruimtevaartuig tegen te gaan.Such a device is used, for example, in the space industry. In this application, it is desirable that the device, depending on the circumstances, has a first working situation in which a large heat flow can be delivered to the environment and a second working situation in which the heat emission to the environment is greatly limited. This plays a role, for example, with electronics used in spacecraft that, during use, produce heat that must be released to the environment, while in the switched-off state this heat emission must be strongly limited in order to prevent excessive energy loss and temperature drop in the spacecraft.
---- -- - — — — De- volgens—de—uitvinding-voorgestelde inri^htring is“ er daartoe door gekenmerkt dat de radiator een lage warmtege-leidingscoëfficiënt heeft en voorzien is van een houder voor een vloeistof en die een expansieruimte heeft, zodat de 20 vloeistof naar een gasfase kan expanderen.To this end, the device proposed according to the invention is characterized in that the radiator has a low heat conduction coefficient and is provided with a container for a liquid and which has an expansion space so that the liquid can expand to a gas phase.
De inrichting volgens de uitvinding kent zodoende twee werkgebieden, te weten een eerste werkgebied waarin de houder de vloeistof houdt en de warmte-afgifte aan de omgeving in hoofdzaak wordt bepaald door de lage warmte-25 geleidingscoëfficiënt van de radiator. Het tweede werkgebied van de inrichting correspondeert met een verhoogde temperatuur die tot expansie van de vloeistof naar de gasfase aanleiding geeft waardoor in de gehele houder vloeistofbeweging ontstaat die een daarmee overeenkomstige intensieve warmte-30 uitwisseling van het vloeistofgasmengsel in de houder met de radiator oplevert. Dit bewerkstelligt een verhoogde warmte-afgifte aan de omgeving. In de praktijk blijkt daarbij een verhouding in warmte-afgifte tussen beide werksituaties haalbaar van 1:10.The device according to the invention thus has two working areas, namely a first working area in which the container holds the liquid and the heat emission to the environment is mainly determined by the low heat conductivity coefficient of the radiator. The second operating range of the device corresponds to an elevated temperature which gives rise to expansion of the liquid to the gas phase, so that fluid movement occurs throughout the container, which results in a corresponding intensive heat exchange of the liquid gas mixture in the container with the radiator. This causes an increased heat emission to the environment. In practice, it appears that a ratio in heat emission between the two working situations is achievable of 1:10.
35 De inrichting volgens de uitvinding laat zich ge- 1020938 2 schikt zo realiseren dat de houder een in of op de radiator aangebracht buizenstelsel is, waarbinnen de vloeistof plug-vormig is opgenomen.The device according to the invention can suitably be realized such that the holder is a tube system arranged in or on the radiator, within which the liquid is plug-shaped.
De functie van de houder en de expansieruimte voor 5 de vloeistof kan geschikt worden gerealiseerd doordat de vloeistof in afzonderlijke pluggen is opgenomen die onderling door dampgevulde ruimten zijn gescheiden. De in deze ruimten aanwezige damp is vloeistof die reeds (ten dele) geëxpandeerd is. In de praktijk blijkt de verhouding tussen de 10 ruimte die de vloeistof inneemt en de expansieruimte afhankelijk te zijn van de aard van de vloeistof en te variëren tussen de 1:4 en 4:1.The function of the container and the expansion space for the liquid can suitably be realized in that the liquid is contained in separate plugs which are mutually separated by vapor-filled spaces. The vapor present in these spaces is liquid that has already been (partially) expanded. In practice, the ratio between the space occupied by the liquid and the expansion space appears to depend on the nature of the liquid and to vary between 1: 4 and 4: 1.
Het is wenselijk dat de vloeistof is geselecteerd uit de groep omvattende aceton, benzeen, tetrachloormethaan, 15 chloroform, cyclohexaan, dowtherm A, dowtherm J, ethanol, ether, FC-87, methanol, n-pentaan, R-134 A en water. Van deze vloeistoffen bieden met name aceton, dowtherm A, dowtherm J, ethanol, ether, FC-87, methanol, R-134 A en water zeer goede resultaten.Desirably, the liquid is selected from the group consisting of acetone, benzene, tetrachloromethane, chloroform, cyclohexane, dowtherm A, dowtherm J, ethanol, ether, FC-87, methanol, n-pentane, R-134 A, and water. Of these liquids, especially acetone, dowtherm A, dowtherm J, ethanol, ether, FC-87, methanol, R-134 A and water offer very good results.
20 De radiator is bij voorkeur gevormd uit eèn met koolvezels versterkt epoxymateriaal. Een dergelijk materiaal biedt de gezochte lage warmtegeleidingscoëfficiënt.The radiator is preferably formed from a carbon fiber-reinforced epoxy material. Such a material offers the desired low thermal conductivity.
Voor wat betreft de houder is deze bij voorkeur gevormd uit roestvast staal of een ander metaal. Deze materia-25 len kennen een goede geleiding waarmee een intensief warmte-uitwisselend contact met de radiator (en de electronica) kan worden gerealiseerd.As far as the container is concerned, it is preferably formed from stainless steel or another metal. These materials have good conductivity with which an intensive heat-exchanging contact with the radiator (and the electronics) can be realized.
Wanneer de houder op de radiator is aangebracht, heeft het de voorkeur dat deze met de radiator is verbonden 30 onder toepassing van een hechtmiddel. Geschikt laten zich voor het hechtmiddel bijvoorbeeld polymethylacrylaat, polyamide of polytetrafluoredeen toepassen.When the holder is mounted on the radiator, it is preferred that it is connected to the radiator using an adhesive. Suitable for the adhesive are, for example, polymethyl acrylate, polyamide or polytetrafluorene.
De uitvinding zal in het navolgende verder worden toegelicht aan de hand van een niet-beperkend voorbeeld en 35 onder verwijzing naar de tekening.The invention will be further elucidated hereinbelow on the basis of a non-limiting example and with reference to the drawing.
In de tekening toont: - figuur IA schematisch het werkingsprincipe van de inrichting volgens de uitvinding in een eerste werkpunt; en 1 rmoQfi 3 - figuur 1B de werking van de inrichting volgens de uitvinding in een tweede werkpunt; en - figuur 2 schematisch in zijaanzicht de inrichting volgens de uitvinding; en 5 - figuur 3 een houder voor vloeistof zoals deze deel uitmaakt van de inrichting volgens de uitvinding in dwarsdoorsnede .In the drawing: figure IA shows schematically the operating principle of the device according to the invention in a first operating point; and figure 1B shows the operation of the device according to the invention in a second operating point; and - figure 2 shows diagrammatically in side view the device according to the invention; and figure 3 shows a holder for liquid as it forms part of the device according to the invention in cross section.
In de figuren gebruikte gelijke verwijzingscijfers verwijzen naar dezelfde onderdelen.Identical reference numbers used in the figures refer to the same parts.
10 Verwijzend nu eerst naar figuur 1 toont figuur IAReferring first to Figure 1, Figure IA shows
schematisch een eerste werkpunt van de inrichting volgens de uitvinding waarin deze een hoge warmte-afgifte heeft, terwijl figuur 1B de inrichting volgens de uitvinding in een tweede werkpunt toont, waarbij de warmte-afgifte aan de omgeving ge-15 ring is. De inrichting 1 omvat een thermische radiator 2 waarop een warmtebron kan zijn gemonteerd, bijvoorbeeld elektronica 3. Bij werkzame elektronica 3 en een hoge temperatuur (25 °C of hoger) dient de radiator 2 een hoge warmte-afgifte _____aan-de omgeving—te realiseren, zoals gev-i-sua-l-i-seerd-met de- — - 20 pijlen 4. In figuur 1B is de elektronica 3 uitgeschakeld en de temperatuur laag (10 °C of lager) en dient overeenkomstig de warmte-afgifte aan de omgeving zoals gevisualiseerd met de pijlen 5 gering te zijn.schematically a first operating point of the device according to the invention in which it has a high heat emission, while Figure 1B shows the device according to the invention in a second operating point, wherein the heat emission to the environment is low. The device 1 comprises a thermal radiator 2 on which a heat source can be mounted, for example electronics 3. With active electronics 3 and a high temperature (25 ° C or higher), the radiator 2 must realize a high heat emission _____ to the environment. as shown by the arrows 4. In Figure 1B the electronics 3 are switched off and the temperature is low (10 ° C or lower) and serves in accordance with the heat emission to the environment. as visualized with the arrows 5 to be small.
Figuur 2 toont nogmaals de inrichting 1 volgens de 25 uitvinding, maar nu in een schematisch zijaanzicht. Van deze inrichting 1 maakt de radiator 2 deel uit. In of op deze radiator is voorzien in een houder 6 voor een vloeistof. Deze houder 6 heeft bij voorkeur de vorm van een opgevouwen buizenstelsel waarbinnen de vloeistof plugvormig is opgenomen.Figure 2 again shows the device 1 according to the invention, but now in a schematic side view. The radiator 2 forms part of this device 1. A container 6 for a liquid is provided in or on this radiator. This holder 6 is preferably in the form of a folded tube system within which the liquid is plug-shaped.
30 Een deel van dit buizenstelsel is getoond in figuur 3. De plugvormige vloeistof is hierin met verwijzingscijfer 7 aangegeven. Tussen de pluggen 7 van de vloeistof is voorzien in. expansieruimten 8, zodat de vloeistof 7 naar de gasfase kan expanderen en hiermee in de gehele houder vloeistofbeweging 35 kan teweegbrengen. Deze vloeistof 7 is geselecteerd uit de groep omvattende aceton, benzeen, tetrachloormethaan, chloroform, cyclohexaan, dowtherm A, dowtherm J, ethanol, ether, FC-87, methanol, n-pentaan, R-134 A en water.A part of this tube system is shown in figure 3. The plug-shaped liquid is indicated herein by reference numeral 7. Provided between the plugs 7 of the liquid. expansion spaces 8, so that the liquid 7 can expand to the gas phase and thereby cause liquid movement 35 throughout the container. This liquid 7 is selected from the group consisting of acetone, benzene, tetrachloromethane, chloroform, cyclohexane, dowtherm A, dowtherm J, ethanol, ether, FC-87, methanol, n-pentane, R-134 A and water.
10?nQ3ft_ 410? NQ3ft_ 4
Het materiaal van de radiator 2 is bij voorkeur een met koolvezels versterkt epoxiemateriaal waarmee de gewenste lage warmtegeleidingscoëfficiënt van deze radiator 2 wordt verkregen. De houder 6 heeft zoals gezegd bij voorkeur de 5 vorm van een buizenstelsel. Dit buizenstelsel 6 kan bijvoorbeeld worden gerealiseerd door kanalen in het materiaal van de radiator te frezen. Ook kan de houder 6 gevormd zijn uit een roestvast staal of een ander metaal en kan deze houder 6 op de radiator zijn aangebracht en verbonden of daarin zijn 10 ingebed. Wanneer de houder 6 in de radiator 2 is ingebed, wordt de hechte verbinding bij voorkeur gerealiseerd met een hechtmiddel dat geselecteerd is uit de groep thermoplasten, cyanide esters, epoxy en aramide.The material of the radiator 2 is preferably a carbon fiber-reinforced epoxy material with which the desired low thermal conductivity of this radiator 2 is obtained. As stated, the holder 6 preferably has the form of a tubular system. This tube system 6 can be realized, for example, by milling channels in the material of the radiator. The holder 6 can also be formed from a stainless steel or another metal and this holder 6 can be arranged on the radiator and connected or embedded therein. When the holder 6 is embedded in the radiator 2, the tight connection is preferably realized with an adhesive selected from the group of thermoplastics, cyanide esters, epoxy and aramid.
Voor,de vakman is duidelijk dat binnen het kader van 15 de uitvinding nog verschillende varianten op het zojuist gegeven voorbeeld denkbaar zijn, zonder verlating van de uit-vindingsgedachte.It is clear to the person skilled in the art that within the scope of the invention different variants to the example just given are conceivable, without departing from the inventive idea.
De hiervoor gegeven toelichting dient slechts ter wegneming van eventuele onduidelijkheden in de navolgende 20 conclusies zonder deze echter in enig opzicht te beperken.The foregoing explanation serves only to remove any ambiguities in the following claims without, however, limiting them in any way.
inonriQ a_inonriQ a_
Claims (8)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1020938A NL1020938C2 (en) | 2002-06-25 | 2002-06-25 | Device for delivering heat energy to the environment. |
| PCT/NL2003/000468 WO2004000647A1 (en) | 2002-06-25 | 2003-06-25 | Apparatus for supplying energy to the environment |
| AU2003251227A AU2003251227A1 (en) | 2002-06-25 | 2003-06-25 | Apparatus for supplying energy to the environment |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1020938 | 2002-06-25 | ||
| NL1020938A NL1020938C2 (en) | 2002-06-25 | 2002-06-25 | Device for delivering heat energy to the environment. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1020938C2 true NL1020938C2 (en) | 2003-12-30 |
Family
ID=29997575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1020938A NL1020938C2 (en) | 2002-06-25 | 2002-06-25 | Device for delivering heat energy to the environment. |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU2003251227A1 (en) |
| NL (1) | NL1020938C2 (en) |
| WO (1) | WO2004000647A1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6315088A (en) * | 1986-07-07 | 1988-01-22 | Agency Of Ind Science & Technol | Heat pipe of loop type |
| JPH01203893A (en) * | 1988-02-10 | 1989-08-16 | Akutoronikusu Kk | Heat transfer device of loop pipe type |
| US5203399A (en) * | 1990-05-16 | 1993-04-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Heat transfer apparatus |
| EP0822139A1 (en) * | 1996-07-31 | 1998-02-04 | Matra Marconi Space Uk Limited | Deployable radiators for spacecraft |
| US6269865B1 (en) * | 1997-08-22 | 2001-08-07 | Bin-Juine Huang | Network-type heat pipe device |
-
2002
- 2002-06-25 NL NL1020938A patent/NL1020938C2/en not_active IP Right Cessation
-
2003
- 2003-06-25 AU AU2003251227A patent/AU2003251227A1/en not_active Abandoned
- 2003-06-25 WO PCT/NL2003/000468 patent/WO2004000647A1/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6315088A (en) * | 1986-07-07 | 1988-01-22 | Agency Of Ind Science & Technol | Heat pipe of loop type |
| JPH01203893A (en) * | 1988-02-10 | 1989-08-16 | Akutoronikusu Kk | Heat transfer device of loop pipe type |
| US5203399A (en) * | 1990-05-16 | 1993-04-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Heat transfer apparatus |
| EP0822139A1 (en) * | 1996-07-31 | 1998-02-04 | Matra Marconi Space Uk Limited | Deployable radiators for spacecraft |
| US6269865B1 (en) * | 1997-08-22 | 2001-08-07 | Bin-Juine Huang | Network-type heat pipe device |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 012, no. 212 (M - 710) 17 June 1988 (1988-06-17) * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 013, no. 506 (M - 892) 14 November 1989 (1989-11-14) * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2004000647A1 (en) | 2003-12-31 |
| AU2003251227A1 (en) | 2004-01-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3952798A (en) | Internally heated heat pipe roller | |
| US20070295485A1 (en) | Heat pipe | |
| US4584840A (en) | Cooling machine or heat pump | |
| US6955050B2 (en) | Thermal storage unit and methods for using the same to heat a fluid | |
| US4934160A (en) | Evaporator, especially for discharging waste heat | |
| US4674565A (en) | Heat pipe wick | |
| CA2805029C (en) | Cooling device for cylindrical, coupleable led modules | |
| NL1020938C2 (en) | Device for delivering heat energy to the environment. | |
| JPH07314719A (en) | Ink supply device | |
| ES2183143T3 (en) | NOZZLE TO ATOMIZE A FLUID IN A FLUIDIFIED MILK. | |
| US20170234624A1 (en) | Osmotic Transport System For Evaporative Cooling | |
| US20090236326A1 (en) | Heat Pipe Cooling System for Use with a Welding Torch | |
| BR0316194A (en) | Spray diffuser for dispensing water and other similar liquids in irrigation systems | |
| JPWO2006093198A1 (en) | Heat transfer thruster | |
| KR950702892A (en) | Application of solder to metal structures, in particular areas of honeycomb metal bodies | |
| SE0100255D0 (en) | Device for cooling a brake component | |
| US20030021694A1 (en) | Nano and micro metric dimensional systems and methods for nanopump based technology | |
| JP2017035953A (en) | Vehicular air conditioner | |
| FI110030B (en) | A heat exchanger based on thermal energy binding to a working material and a process for producing a heat exchanger based on thermal energy binding to a working material | |
| JP2007113820A (en) | Method of manufacturing evaporating portion container for heat pipe | |
| US4488402A (en) | Internal thermal exchanger engine | |
| KR200345115Y1 (en) | aero fin adiabatic system using fan | |
| JP2006292337A (en) | Heat pipe device | |
| US915972A (en) | Locomotion for vessels, vehicles, or other moving bodies or objects. | |
| US9057412B2 (en) | Drum and constricting drum assembly |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20070101 |