SE438551B - Omkopplingsbart och reglerbart vermeror - Google Patents

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.

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.

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.

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.

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.

Uppfinningen förklaras närmare nedan med hänvisning till bi- fogade ritningar, som visar nâgra utföringsexempel.

Fig. 1 visar ett omkopplingsbart-och reglerbart värmerör enligt uppfinningen; 7 Fig. 2 visar en behållare med bälg.

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.

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.

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.

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.

Claims (3)

78090099 P A T E N T K R A V

1. Omkopplingsbart och reglerbart värmerör (1), varvid den värmeeffekt, som skall överföras medelst värmeröret, är regler- bar genom ändring av mängden arbetsmedium(4) i värmeröret, och värmeröret (1) är förbundet med en behållare (7) via en rörledning (6), genom vilken arbetsmediets ånga (12) strömmar för att lagras i flytande fas helt eller delvis i behållaren (7), k ä n n e t e c k n a t a v att nämnda behållare (7) har en kolv (15) eller bälg (15') med vars hjälp behâllarvolymen (16) är variabel.

2. Värmerör enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v en på behållaren (19), kolven (15) eller bälgen (15') verkande ställanordning, i synnerhet en fjäder (20) eller en ställmotor (18

3.Värmerör enligt kraven 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t a v att i rörledningen (6) mellan värmeröret (1) och be- hållaren (7) är inkopplad en ventil (8).