SE438551B

SE438551B - SWITCHABLE AND ADJUSTABLE TERM

Info

Publication number: SE438551B
Application number: SE7809009A
Authority: SE
Inventors: K Kogler; H Koch; W Molt
Original assignee: Dornier System Gmbh
Priority date: 1977-08-31
Filing date: 1978-08-25
Publication date: 1985-04-22
Also published as: FR2402177A1; BE867591A; DE2739199A1; SE7809009L; IT1108004B; DE2739199B2; JPS5437958A; IT7869005A0; GB2003596A

Description

15 20 30 35 40 78090090 2 leder till framställning av värmerör med reglerbar värmelednings- förmåga. Vid hitintills kända förfaranden regleras värmeeffekten genom ändring av värmerörets värmemotstånd. Exempelvis vid gas- styrda värmerör, t.ex. enligt US-patentskriften 3 958 627, blocke- ras härvid en del av rörets inre i kallzonen av en icke konden- serbar gas (en ädelgas, t.ex. N2,He). På senare tid har man även bärjat reglera värmemotståndet mellan värmekälla och värmerör. 15 20 30 35 40 78090090 2 leads to the production of heating pipes with adjustable thermal conductivity. In hitherto known methods, the heating effect is regulated by changing the heat resistance of the heating pipe. For example with gas-controlled heating pipes, e.g. according to U.S. Pat. No. 3,958,627, a part of the interior of the pipe in the cold zone is blocked by a non-condensable gas (a noble gas, eg N2, He). Recently, it has also begun to regulate the heat resistance between the heat source and the heat pipe.

Därvid regleras värmerörets temperatur och den överförda värme- effekten genom ett variabelt värmemotstånd mellan värmekälla och värmerör. Såsom dylikt värmemotstånd användes ett fast, flytande el- ler gasformigt material med temperaturberoende värmeledningsförmâga, i synnerhet varierande vid fasomvandling.In this case, the temperature of the heating pipe and the transferred heat effect are regulated by a variable heat resistance between the heat source and the heating pipe. As such heat resistance, a solid, liquid or gaseous material with temperature-dependent thermal conductivity is used, in particular varying in phase conversion.

Dessa förfaranden har alla den nackdelen att förutom det såsom värmebärare tjänande mediet ytterligare ett ämne måste an- vändas, som uppfyller en mångfald speciella krav, exempelvis ett fast material med starkt temperaturberoende värmeledningsförmåga.These processes all have the disadvantage that, in addition to the medium serving as a heat carrier, an additional substance must be used which meets a variety of special requirements, for example a solid material with strongly temperature-dependent thermal conductivity.

Uppfinningen har därför tillxsyfte att åstadkomma ett värme- rör, som fungerar utan ett dylikt extra ämne och som likväl är reg- lerbart och omkopplingsbart, varvid värmeöverföringen från het- zon till kallzon är in- eller frånkopplingsbar utan lägesförändring.The invention therefore has for its object to provide a heating pipe which functions without such an additional substance and which is nevertheless controllable and switchable, wherein the heat transfer from the hot zone to the cold zone can be switched on or off without changing position.

Enligt uppfinningen uppnås detta syfte medelstenanordning, vars särdrag framgår av efterföljande patentkrav 1, varvid lämp- liga utföringsformer framgår av underkraven. _ Fördelen med uppfinningen består framföralltdäri, att regleringen kan åstadkommas automatiskt, således utan energiförbruk- ning genom uppvärmning eller kylning och utan elektrisk ström.According to the invention, this object is achieved with a middle stone device, the features of which appear from the appended claim 1, wherein suitable embodiments appear from the subclaims. The advantage of the invention consists above all in that the control can be achieved automatically, thus without energy consumption by heating or cooling and without electric current.

Uppfinningen förklaras närmare nedan med hänvisning till bi- fogade ritningar, som visar nâgra utföringsexempel.The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings, which show some embodiments.

Fig. 1 visar ett omkopplingsbart-och reglerbart värmerör enligt uppfinningen; 7 Fig. 2 visar en behållare med bälg.Fig. 1 shows a switchable and controllable heating pipe according to the invention; Fig. 2 shows a container with bellows.

I fig. 1 visas ett utföringsexempel av ett omkopplingsbart och reglerbart värmerör 1. På insidan av värmerörets vägg 2 är en kapillärstruktur 3 anordnad, som är mättad med en arbetsvätska 4 med högt ångtryck. Till värmerörets 1 övre ände eller kallzon 5 är ansluten en rörledning 6,s0m förbinder värmeröret 1 med en på avstånd belägen behållare 7 med variabel volym. Mellan värmeröret 1 och behållaren 7 är en ventil 8 inkopplad i rörledningen 6. Därvid sker värmetransporten från en vid värmerörets 1 undre ände befint- lig värmekälla 9 eller en därmed i kontakt stående hetzon 10 i 10 15 20 25 30 35 40 7809009-5 3 riktning mot en värmesänka 11, som i sin tur står i kontakt med kallzonen 5. Vid användning av värmeröret 1 tillföres värme i hetzonen 10, varvid den i värmeröret 1, nämligen i kapillärstruk- turen 3 befintliga arbetsvätskan förângas. Den på detta sätt bildad ångan 12 transporterar värmet i riktning mot kallzonen 5 och ström- mar vid öppnad ventil 8 ut genom rörledningen 6 till behållaren 7.Fig. 1 shows an embodiment of a switchable and adjustable heating tube 1. On the inside of the wall 2 of the heating tube a capillary structure 3 is arranged, which is saturated with a working liquid 4 with high vapor pressure. Connected to the upper end or cold zone 5 of the heating pipe 1 is a pipeline 6, which connects the heating pipe 1 to a remote container 7 of variable volume. Between the heating pipe 1 and the container 7, a valve 8 is connected in the pipeline 6. The heat transport takes place from a heat source 9 located at the lower end of the heating pipe 1 or a hot zone 10 in contact therewith in 10 15 20 25 30 35 40 7809009-5 3 direction towards a heat sink 11, which in turn is in contact with the cold zone 5. When using the heating pipe 1, heat is supplied in the hot zone 10, whereby the working fluid present in the heating pipe 1, namely in the capillary structure 3, evaporates. The steam 12 formed in this way transports the heat in the direction of the cold zone 5 and, when the valve 8 is opened, flows out through the pipeline 6 to the container 7.

Innehåller värmeröret 1 mindre arbetsvätska 4 än vad som är nödvändigt för kapillärstrukturens 3 fullständiga mättning, uppnår man inte längre den maximaltnöjliga.överförbara värmeeffekte Arbetsvätskans 4 mängd regleras medelst en behållare 7 med variabel volym, exempelvis en cylinder 14 med rörlig kolv 15 eller en be- hållare 7' med en såsom en bälg 15' (fig.z) utformad vägg. Cylinder 14 med sin genom kolven 15 variabla volym 16 avkyles ständigt exempelvis genom fri konvektion eller medelst en av kylvätska genom fluten kylslinga 17. Därigenom hålles cylinderns 14 temperatur hela tiden under värmerörets 1 driftstemperatur. Således är den tillgäng liga volymen 16 alltid fylld med arbetsvätska 4. Minskas volymen 16 i cylindern 14, pressas samtidigt en del av arbetsvätskan 4 över till värmeröret 1, varigenom värmerörets 1 effekt blir större.If the heating tube 1 contains less working fluid 4 than is necessary for the complete saturation of the capillary structure 3, the maximum satisfactory is no longer achieved. Transferable heating effect The amount of working fluid 4 is regulated by means of a container 7 with variable volume, for example a cylinder 14 with movable piston 15 or a container. holder 7 'with a wall shaped like a bellows 15' (fig.z). Cylinder 14 with its variable volume 16 through the piston 15 is constantly cooled, for example by free convection or by means of a coolant through a floating cooling coil 17. Thereby the temperature of the cylinder 14 is kept at all times below the operating temperature of the heating tube 1. Thus, the available volume 16 is always filled with working liquid 4. If the volume 16 in the cylinder 14 is reduced, at the same time a part of the working liquid 4 is pressed over to the heating pipe 1, whereby the effect of the heating pipe 1 becomes greater.

Orsaken härtill är att arbetsvätskans 4 möjliga flöde från kylzonen 5 till värmezonen 10 blir större. Cylindern 14 med sin variabla vol; 16 är så dimensionerad, att värmerörets 1 hela arbetsvätska 4 in- rymmes i cylinderns maximala volym. I detta fall är värmeröret helt frånkopplat. Cylinderns 14 volymändring kan åstadkommas aktivt, dvs medelst en med kolven 15 förbunden ställmotor 18. Även en passiv volymändring är möjlig, dvs volymen ändras automatiskt i beroende av värmerörets 1 temperatur. I beroende av värmerörets 1 temperatur råder ett visst ångtryck i systemet. Om detta ångtryck i värmeröret: resp. systemets inre är lägre än det yttre trycket (normalt det barc metriska lufttrycket), så pressas behållaren 7', cylindern 14 eller bälgen 15' ihop till minsta möjliga volym 16; hela arbetsvätskan 4 befinner sig då i värmeröret 1. överstiger ângtrycket det yttre trycket, utvidgas behållaren 7', cylindern 14 eller bälgen 15', varvid all arbetsvätska utströmmar från värmeröret 1 och värmetrans- porten resp. värmerörets 1 drift upphör.The reason for this is that the possible flow of the working liquid 4 from the cooling zone 5 to the heating zone 10 becomes larger. The cylinder 14 with its variable vol; 16 is dimensioned so that the entire working fluid 4 of the heating tube 1 is accommodated in the maximum volume of the cylinder. In this case, the heating pipe is completely disconnected. The volume change of the cylinder 14 can be effected actively, ie by means of an adjusting motor 18 connected to the piston 15. A passive volume change is also possible, ie the volume changes automatically depending on the temperature of the heating tube 1. Depending on the temperature of the heating tube 1, a certain vapor pressure prevails in the system. If this vapor pressure in the heating pipe: resp. the interior of the system is lower than the external pressure (normally the barometric air pressure), then the container 7 ', the cylinder 14 or the bellows 15' is compressed to the smallest possible volume 16; the entire working liquid 4 is then in the heating pipe 1. the vapor pressure exceeds the external pressure, the container 7 ', the cylinder 14 or the bellows 15' expands, whereby all working liquid flows out of the heating pipe 1 and the heat transport resp. the operation of the heating pipe 1 ceases.

Det yttre trycket(abmosfärstrycket) på behållaren 7', cylin- dern 14 eller bälgen 15' bälgens 15' botten 19 (fig.2), som motverkar det inre trycket (ång- (fig.¿), i synnerhet på kolven 15 eller trycket), kan förstärkas eller försvagas, t.ex. med hjälp av en fjäder 20 (fig.3). 7809009-9 Likaså kan det yttre trycket alstras av en komprimerad gas, exempelvis kväve, luft eller en ädelgas, som trycker på behållaren 7'. Härigenom kan även med en och samma värmebärare värmerörets arbetstemperatur varieras enligt önskan.The external pressure (ambient pressure) on the container 7 ', the cylinder 14 or the bellows 15', the bottom 19 'of the bellows 15' (Fig. 2), which counteracts the internal pressure (vapor (Fig. ¿), In particular on the piston 15 or pressure), can be strengthened or weakened, e.g. by means of a spring 20 (fig.3). 7809009-9 Likewise, the external pressure can be generated by a compressed gas, for example nitrogen, air or a noble gas, which presses on the container 7 '. In this way, even with one and the same heat carrier, the working temperature of the heating tube can be varied as desired.

Claims

78090099 P A T E N T K R A V

Switchable and controllable heating pipe (1), the heating power to be transmitted by means of the heating pipe being controllable by changing the amount of working medium (4) in the heating pipe, and the heating pipe (1) being connected to a container (7) via a pipeline (6), through which the steam (12) of the working medium flows to be stored in liquid phase wholly or partly in the container (7), characterized in that said container (7) has a piston (15) or bellows (15 ') with by means of which the container volume (16) is variable.

Heating pipe according to claim 1, characterized by an adjusting device acting on the container (19), the piston (15) or the bellows (15 '), in particular a spring (20) or an adjusting motor (18).

Heating pipe according to Claims 1 or 2, characterized in that a valve (8) is connected in the pipeline (6) between the heating pipe (1) and the container (7).