SU765634A1 - Электрокинетическа теплова труба - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к тепл технике и может быть использовано во многих отрасл х народного хоз йства дл  эффективного охлаждени  различных источников тепла, в.частности дл  охлаждени  отдельных элементов и радиоэлектронных устройств , в целом. Известны электрокинематические тепловые трубы, содержащие частично заполненный жидким теплоносителем корпус с конденсационной, транспорт ной и испарительной зонами, диэлектрйческий капилл рно-пористый напол нитель, паропровод и конденсатопровод и устройство дл  электроосмотического перемещени  жидкости 11, При включении нагревательного и охлаждающего устройств жидкость в НС пари тел е испар етс , в виде пара переходит по свободному каналу в. зону конденсации и конденсиру; ётс . Конденсат с помощью капилл рных сил возвращаетс  фитилем в зону исп рени . При создании разности потен циал:ов между электродами в трубе возникает электроосмотический пер качивающий эффект, ускор ющий возврат конденсата из зоны конденсации в зону испарени  и, тем самым, увеличивающий теплопередающую способность, устройства. Недостатки такой тепловой трубы заключаютс  в том, что электроды разнесены на значительное рассто ние, следствие чего внутреннее гидравлическое сопротивление такого устройства велико и электроосмотический перекачивающий эффект используетс  лишь в незначительной степени, при этом изменение приложенного к электродам напр жени  в широких пределах не дает существенного изменени  тепловой мощности, передаваемой электрокинетической тепловой трубой. Структура фитил  одинакова по всей длине тепловой трубы, в том числе и в испарительной зоне. Вследствие чего существует предел, сверх котогюго увеличение электроосмотического перекачивани  неэФфективно, так как структура фитил  в испарите.г1ьной зоне уже не будет успевать распредел ть конденсат по всей зоне, и теплова  мощность, передаваема  трубой, перестанет увеличиватьс .

Цель изобретени  - повышение пеедаваемой тепловой мощности электрхэинетической тепловой трубой.|

Это достигаетс  тем, что капил рно-пористый наполнитель выполнен испарительной и конденсационной . онах с осевыми артери ми и радиальыми перегородками, устройство дл  лектроосмотического перемещени  идкости в конденсационной зоне. - в иде системы пористых электродов и ластин с продольными порами, а конёнсатопровод - в виде камеры и гибой трубки, размещенных по оси транспортной зоны.

На фиг . 1 схематично представлена теплова  труба; на фиг.2 - разрез А-А на фиг,1; на фиг.3 - разрез В-В на фиг.1.

Теплова  труба содержит частично заполненный жидким теплоносителем корпус 1 с конденсационной и испарительной зонами 2 и 3 соответственно; в испарительной и конденсационной зонах 2 и 3 размещен диэлектричес- кий капилл рно-пористый наполнитель 4 с осевыми артери ми 5 и радиашьными перегородками 6, Конденсационна  и испарительна  зоны 2 и 3 соединены при помощи паропровода 7 и конденсатопровода 8. Конденсационна  зона 2 снабжена устройством дл,  электроосмотического перемещени  жидкости в этой зоне, выполненным ввиде системы пористых электродов 9 и пластин 10 с продольными порами 11. Конденсатопровод 8 выполнен в виде камеры 12 и гибкой трубки 13. В конденсационной зоне 2 у торца корпуса 1 размещен электрод 14; пористые Электроды 9 и электрод 14 подключены к резисторам 15, составл ющим делитель напр жени , служащий дл  создани  разности потенциалов между элетродами.

В статическом состо нии диэлектрический капилл рно-пористый наполнитель 4, артерии испарительной и конденсационной зон 3 и 2, конденсатопровод 8 и паропровод 7 заполнены пол рной жидкостью. Напр жение на электродах отсутствует.

В динамике к испарительной зоне 3 подводитс  тепло, а конденсационна  зона 2 охлаждаетс , напр жение включено . В испарительной зоне 3 жидкость испар етс , пар по каналам поступает в конденсационную зону 2, конденсируетс  на стенках и на капилл рнопористом наполнителе 4. Под воздействием электроосмотических сил от электродов 14 и 9 жидкость по наполнителю 4 конденсационной зоны 2, перемещаете р к системе пористых электродов 9 и пластин 10 с продольными nopaNtH 11. Затем жидкость по гибкой трубке 13 поступает в артерию 5 диэлектрического капилл рно-пористого наполнител  4 испарительной зоны 3,

оздава  гидравлический напор дР

лР авный

Е5Г гг де j диэлектрическа  посто нна 

жидкости; f - дзета-потенциал; Е - приложенное напр жение; г - радиус капилл ров пористой

пластины между электродами

преобразовател .

При заданном напр жении величина, идравлического напора определ етс  войсгвами жидкости, ращиусом капил ров , диэлектрической посто нной и зета-потенциалом. Чем выше диэлектрическа  посто нна  и дзета-потенциал и меньше радиус капилл ров,тем больше развиваемый гидравлический напор. С увеличением напр жени  на электродах гидравлический напор возрастает пр мо пропорционально. Часть его используетс  на преодоление гидравлического сопротивлени  электродов . Чем меньше длина капилл ров и в зкость жидкости/ тем меньше гидравлическое сопротивление электродов , потери напора. Пористую пластину между электродс1Ми 9 желательно делать как можно тоньше и с возможно большим количеством гладких, строго ориентированных по направлению от электрода к электроду капилл ров малого радиуса .

X Из центральной артерии капилл рной структуры испарительной зоны 3 конденсат под воздействием гидравлического напора и капилл рных сил перемещаетс  в радиальном направлении к зоне подвода тепла, где снова испар е тс  .Управление передаваемой тепловой мощностью осуществл етс  путем изменени  питающего напр жени  в заданных пределах.

Таким образом, данна  электроки-, нетическа  теплова  труба работает как замкнута  испарительно-конденсационна  система, в которой возврат конденсата в испарительную зону существенно ускор етс  с помощью двух последовательно, соединенных систем электродов за счет незначительного расхода электрической энергии.

Claims (1)

1. Патент США № 3682239, кл.165-1, опублик, 1972,

А-А

В-В