SU1024682A1 - Электрогидродинамическа теплова труба - Google Patents

Abstract

1. ЭЛЕКТРОГИДРОДИНАМИЧЕСК ТЕПЛОВАЯ ТРУБА, содержаща  частично заполненный диэлектрическим теплоносителем герметичный цилиндрический корпус с паровым каналом, эонгм испарени , конденсации и транспорта высоковольтный ввод, расположенный в зоне испарени  и поелвдователвно соединенный с высоковольтным резистором , отличающа с  тем что, с целью упрощени  конструкции и увеличени  надежности, в корпусе вдоль его оси дополнительно установлена перфорированна  диэлектрическа  вставка, а высоковольтный резистор выполнен в виде обмотки микро .провода, разк|ещенной на вставке и служащей ее капилл рной структурой. 2.Труба по п.1, отличающ а   с   тем, что вставка выполне на с переменном поперечньм сечением ,уменьшающимс  в направлении зоны конденсации,.:а перфораци  выполнена в виде продольных щелей. 3.Труба ПОП.1, отличаюЩ а   с   тем, что обмотка микропровода выполнена многослойной. 4.Труба по п. 3, о т л и ч а .ющ а   с   тем, что микропровод в каждом из слоев обмотки имеет разг; личный диаметр, увеличивающийс  в направлении парового канала. 5.Труба по п. 3, о т л и Ч; а ющ а   с   тем, что микропровод в каждом из слоев обмотки выполнен ;из с различным электри;ческим сопротивлением. 6.Труба по п. 3, о т л и ч а ющ а   с   тем, что микропровод в каждом из слоев обмотки выполнен с различием диаметром, уменьшаихцимс  от зоны конденсации к зоне испарени ..

Description

Изобретение относитс  к теплотех-1 нике, в часности к тепловым трубам, работающим на диэлектрических жидкос т х, и может быть использовано дл  охлаждени  йысоковольтнои аппаратуры например высоковольтных трансформаторов , делителей напр жени , резисторов . . Известн а теплова  труба, содержаща  зону испарени  и конденсации теплоносител  и расположенный вдоль оси электрод, подключенный к высоко вольтному источнику тока. Электрод между зонами испарени  и конденсации разделен диэлектрической прокладкой ,на две части. Недостатками этой трубы  вл ютсй сложность и низка  надежность из-за . отсутстви  системы охлажени  высоко вольтной части тепловой трубы. Известна электрогидродинамическа , теплова  труба,, содержаща  частично заполненный диэлектрическим теплоносителем герметичный цилиндрический корпус с паровым каналом и зонами испарени  и конденсации, транспорта, в последней из которых стенка корпуса выполнена из чередующихс  диэлектрических участков и секций электродаСз Однако така  труба обладает срав нительно сложной конструкцией и не достаточной надежностью,что обусловлено наличием нескольких высоковольтных вводов, кроме того, у нее возникает необходимость использовать источник бегущей волны потенциала. Сложным  вл етс  и выполнение корпуса из чередующихс  диэлектрических и провод щих участков. Наиболее близкой по технической сущности к изобретению вл етс  элек трогидродинамическа ч теплова  труба содержаща  частично заполненный диэ/гек триче ск им теплоносителем герметичный цилиндрический корпус с паровым каналс и,. зонами испарени , кон денсации и транспорта, высоковольтный ввод, расположенный в зоне испарени  и последовательно соединенный с высоковольтным резистором З}. Недостатками известной трубы  вл ютс  сложность конструкции и низка  надежность. Сложность конструкции заключаетс  в том, что транспортный участок выпол нен в виде чередующихс  диэлект ричес ких и провод щих участков,. Обеспечение герметичности сТыкЗ -между диэлектриком и проводником достаточно трудна  задача. Сложна конструкци  и тем что необходимо примен ть цепь из нескольких последовательно соединенных резисторов. Желательно эту же задачу выполнить при использовании,всего одного резистора. Невысока  надежность конструкции обь сн етс  прежде всего тем, что высоковольтные резисторы практически не охламудаютс , так как расположены в парювом канале. Отметим, что тепловыделение в высоковольтных резисторах может достигать несколько дес тков ватт и при выполнении их миниатюрными необходимо предусмотреть эффективную систему охлаждени .. Транспорт диэлектрического теплолносител  на участок испарени  в известной З конструкции осуществл етс  при наличии разности потенциалов между секци ми электрода, транспорт же диэлектрического теплоносител  вдоль самого электрода осуществл етс  только с помощью капилл рных сил,так как вдоль самого участка электрода нет падени  напр жени (поверхность электрода эквипотенциальна). Это снижает транспорт теплоносител  вдоль тепловой трубы. Дл  устранени  этого недостатка необходимо части электрода выполнить достаточно узкими и в большом количестве, что, в свою очередь, оп ть требует применени  большого числа высоковольтных резисторов. Цель изобретени  -,упрощение конструкции и увеличение надежности.. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в электрогидродинамической тепловой трубе, содержащей частично заполненный диэлектрическим теплоносителем Герметичный цилиндрический корпус с паровым каналом, зонами испарени , конденсации и транспорту, высоковольтный ввод, расположенный в зоне испарени  и последовательно соединенный с выроковольтшдм резистором, в корпусе вдоль его оси дополнительно установлена перфорированна  диэлектрическа  вставка, а высоковольтный резистор выполнен в виде обмотки мйкропровода, размещенной на вставке и служащей ее каппил рной структурой; При этом вставка выполнена с переменным поперечньФ сечением, ум.& ъшаюцимс  в направлении зоны конденсации , а перфораци  выполнена в виде продольных щелей. Причем обмотка микропровода выполнена Многослойной. Кроме того, микропровод в каждом из слоев обмотки имеет различный диаметр , увеличивающийс  в направлении парового канала. ; Причем в каждом из слоев обмотки :микропровод выполнен из материала с различным электрическим сопротив лением. При том микропровод в каждом из слоев обмотки выполнен с различньам диаметром,уменьшающимс  от зоны конденсации к зоне испарени . На фиг. 1 изображена предлагаема  теплова  труба; ,на фиг, 2 - труба со вставкой ,имеивдей переменное поперечное сечение, на фиг. 3 - вставка с перфорацией в виде продольных щелей; на фиг. 4 - многослойна  обмотка ми провода с диаметре, увеличивающимс в направлении парового канала; на фиг. 5 - обмотка микропровода с диа метром, уменьшающимс  от зоны конде сации к зоне испарени . Электрогидродинамическа  теплова труба содержит частично заполненный диэлектрическим теплоносителем герм тичный цилиндрический корпус 1 с па ровьши каналом 2, зонами испарени  3, конденсации 4 и транспорта, вы -соковольтный ввод 5, расположенный в зоне испарени  3 и последовательно соединенный с высоковольтным резис-тором , причем в корпусе 1 вдоль его оси дополнительно установлена перфорированна  диэлектрическа  вставка 6, а высоковольтный резистор выполнен в виде обмотки микропровода 7, размещенной на вставке 6и ГслужащеЙ ее капилл рной структурой , при этом вставка 6 вьшолнёна с переменным поперечным сечением, уменьшакадимс  в йаправлении зоны конденсации 4, а перфораци  выполнена в виде продольных щелей 8; об мотка микропрбвода 7 выолнена много - слойной и он в каждом из слоев обмотки имеет различный диаметр, увел чиваквдийс  в направлении парового канала, причем в каждом из слоев обмотки микропровод 7 выполнен-из материала с различным электрическим .сопротивлением; микропровод 7 в каждом из слоев обмотки может быть выпонен с различным диаметром, умен шающимс  от зоны конденсации 4 к зо не испарени  3. Труба может иметь дополнительную капилл рную структуру 9. Один конец обмотки микропровода 7соединен с высоковольтным вводом а другой конец соединен с здземленным корпусом 1 или другим вводом. При расположении обмотки микропровода 7 на диэлектрической вставке б капилл рна  структура 9 может быть как диэлектрической, так и металлиН ческой.При расположении обмотки 7 внутри дополнотельной капилл рной структуры. 9 последн   выолнена из диэлек трика. Никропровод представл ет собой тонкую проволку в стекл ной изол ци Диаметр микропровода вместе со стек л нной изол цией от 8 до 100 мкм. Работает предлагаема  электрогидродинамическа  теплова  труба следующим образом. На высоковольтный ввод; 5 подаетс  высокое напр жение. Так как вдоль обмотки микропровода 7 осуществл етс  падение напр жени , то вдоль тепловой трубы (точнее в зазоре между обмоткой микропровода 7 и корпусом 1) осуществл етс  транспорт теплоносител  к зоне испарени  3. Теплоноситель испар етс  в зоне испарени  3 и пар конденсируетс  в зоне кон енсации 4, откуда конденсат вновь bo обмотке микропровода 7 попадает в зону испарен  3. Таким образом, использование микропровода позвол ет существенно упростить конструкцию тепловой трубы. -По существу вместо нескольких высоковольтных резисторов имеетс  всего один. Однако на высоковольт; ный резистор из микропровода можно посмотреть и иначе: каждый виток микропровода  вл етс  высоковрльтным резистором, более того, кажжый отрезок микропровода  вл етс  высоковольтным резистором. Поскольку диаметр микропровода сравним с размером  чеек капилл рной струк;туры , то в предлагаемой конструкции удаетс  удачно сочетать электрогид родинамические и капилл рные напоры :..или увеличить транспорт теплоносителг1 вдоль тепловой трубы. Поскольку |Микропровод посто нно находитс  в диэлектрической жидкости, создаютс  оптимальные услови  его охлаждени . Предлагаема  электрогидродинамическа  теплова  труба может быть |использована как дл  охлаждени  объекта расположенного с внешней части корпуса 1, так и дл  более узк;ой специализированной задачи - охлаждение микропровода 7. В последнем удаетс  создать высокоточные высоковольтные резисторы, малогабаритные трансформаторы, делители напр жени  на микропроводе 7. При созданий импульсного (Делител  напр жени  с обмоткой, выпол .ненной из микропровода 7, высокое напр жение не при-всех режимах может обеспечить полное смачивание диэлектрике обмотки. Дл  этого случа  необходимо обмотку микропровода 7 помещать внутрь дополнительной диэлектрич .еской капилл рной структуры 9, выполенной, например, из спеченого кварца. Использование предлагаемой тепловой трубы позвол ет упростить конструкцию и увеличить надежность.

фиг. 2

F:-:4 4;:.V.-;.;-:v/i;4:..4::.:/;v-::;;v :v-T-::-;y:: Ь - vV; I: vVv;v j;;; ,/; Vj/.j

f f-fffff-ff -f f f f f f f f f f f f r f л

11 Iril 1

Фиг. 5

Claims (6)

1. ЭЛЕКТРОГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ ТЕПЛОВАЯ ТРУБА, содержащая частично заполненный диэлектрическим теплоносителем герметичный цилиндрический корпус с паровым каналом, эонами испарения, конденсации и транспорта, высоковольтный ввод, расположенный в эоне испарения и последовательно* соединенный с высоковольтньм резистором , отличающаяся тем что, с целью упрощения конструкции и увеличения надежности, в корпусе вдоль его оси дополнительно установ лена перфорированная диэлектрическая вставка, а высоковольтный резистор • выполнен в виде обмотки микро,провода, размещенной на вставке и служащей ее капиллярной структурой.

2. Труба по π.1, отличаю- щ а яс я тем, что вставка выполнена с переменные поперечные сечением уменьшающимся в направлении эоны конденсации, а перфорация выполнена в виде продольных щелей.

3. Труба поп. 1, отличающ а я с я тем, что обмотка микропровода выполнена многослойной.

4. Труба по п. 3, о тлича ющ а я с я тем, что микропровод в каждом из слоев обмотки имеет раз’ <д личный диаметр, увеличивающийся в направлении парового канала.

5. Труба по п. 3, о т л и ч_; a torn ая с я тем, что микропровод в ;каждом из слоев обмотки выполнен , ;из материала с различным электрическим сопротивлением.

6. Труба по п. 3, отличающ а я с я тем, что микропровод в каждом из слоев обмотки выполнен с различные диаметром, уменьшающимся ^! от зоны конденсации к зоне испарения.