SU1665211A2 - Тепловой диод - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к теплотехнике, в частности к теплопередающим устройствам. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей теплового диода. При подводе теплового потока к входному теплопроводу 1 термочувствительный элемент 4 прогреваетс  и деформируетс  с изменением объема, подава  теплопроводную жидкость в зазор 3. При этом тепло передаетс  выходному теплопроводу 2 и отводитс . Если направление теплового потока изменитс  на противоположное, то за счет прогрева деформируетс  дополнительный термочувствительный элемент 5 с расширением объема, и теплопроводна  жидкость будет отведена из зазора 3. При этом тепловой диод закроетс . 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к теплопередающим устройствам, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1372176.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей теплового диода. .

На чертеже изображен тепловой диод.

Тепловой диод содержит входной 1 и выходной 2 теплопроводы, установленные с зазором 3, основной термочувствительный элемент 4 и дополнительный термочувствительный элемент. Причем термочувствительный элемент 4 подсоединен к входному теплопроводу 1, а дополнительный элемент 5 - к выходному теплопроводу 2 посредством теплопровода 6 и вспомогательного теплопровода 7 соответственно. Термочувствительные элементы 4 и 5 выполнены в виде тонкостенных оболочек из материала с памятью формы. Концы теплопроводов 1 и 2 в зоне зазора 3 заключены в кожух 8, заполненный теплоизолирующей средой, например газом, и снабженный в верхней части ресивером 9. При этом термочувствительные элементы 4 и 5 (оболочки) заполнены теплопроводной жидкостью, например ртутью, и соединены гидравлическими трактами 10 и 11 с нижней частью кожуха 8. Диод заключен в корпус 12, который имеет вентиляционные отверстия 13, а вспомогатель* ный теплопровод 7 может быть снабжен оребрением 14. Кожух 8 снабжен теплоизолирующими прокладками 15.

Тепловой диод работает следующим образом.

При подводе теплового потока к входному теплопроводу 1 элемент 4, соединенный с теплопроводом 6, прогревается и деформируется с уменьшением объема, подавая теплопроводную жидкость в зазор 3 и обеспечивая замыкание теплопроводов 1 и 2, При этом через диод протекает тепловой поток. Ресивер 9, в который подается теплоизолирующая среда, выполняет функцию демпфера. При подводе теплового потока в обратном направлении диод не открывается, так как теплопроводная жидкость отведена из зазора 3 во внутренний объем элемента 4. В том случае, если направление теплового потока изменится после открытия теплового диода, т.е. температура теплопровода 2 превысит температуру теплопровода 1 в момент открытия и в процессе работы, оболочка термочувствительного элемента 5 деформируется, увеличивая свой объем, который заполняется теплопроводной жидкостью из зазора 3. При этом диод закрывается.

Оребрение 14 на поверхности вспомагательного теплопровода 7 обеспечивает увеличение отвода тепла с его поверхности, тем самым снижение температуры на несколько градусов и предотвращение деформации оболочки термочувствительного, элемента 5 при передаче теплового потока в прямом направлении.

В том случае, если на участке тепловой цепи между термочувствительными элементами 4 и 5 при передаче теплового потока в прямом направлении температурный перепад достаточен для предотвращения деформации оболочки, оребрение поверхности вспомогательного теплопровода 7 может не выполняться. Для того, чтобы дополнительный термочувствительный элемент 5 не срабатывал при передаче теплового потока в прямом направлении, предусмотрен отвод тепла за счет естественной конвекции через отверстия 13 в корпусе диода.

Тепловой диод может работать и в полностью изолированном корпусе. Для этого необходимо установить уровень срабатывания термочувствительного элемента 5 выше, чем уровень срабатывания элемента 4. Разница в уровнях будет определяться допустимой величиной колебаний прямого теплового потока. В процессе работы в теплоизолированном корпусе температура среды будет при этом не выше уровня срабатывания элемента 5. При повышении этого уровня диод выполнит функцию автомата защиты от перегрева и разорвет тепловую цепь вследствие срабатывания элемента 5. В том случае, если в процессе работы в прямом направлении температура выходного теплопровода 2 начнет повышаться, т.е. начнет изменяться направление теплового потока, элемент 5 также срабатывает, разорвав тепловую цепь. При охлаждении выходного теплопровода элемент 5 восстановит исходное положение, обеспечивая передачу теплового потока в прямом направлении.

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Тепловой диод по авт. св. № 1372176, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, диод снабжен дополнительным термочувствительным элементом, подсоединенным к выходному теплопроводу и оболочке посредством дополнительных вспомогательных теплопроводов и гидравлического тракта соответственно, а в корпу* се выполнены вентиляционные отверстия.
2. 2. Диод по п. 1. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что дополнительный вспомогательный теплопровод выполнен оребренным.