RU2035673C1

RU2035673C1 - Heat pipe

Info

Publication number: RU2035673C1
Application number: SU4827039/06A
Authority: RU
Inventors: В.В. Двирный; В.Ф. Чернышов; Т.В. Калинина; К.Г. Смирнов-Васильев; Г.М. Соколов
Original assignee: Научно-производственное объединение прикладной механики
Priority date: 1990-04-05
Filing date: 1990-04-05
Publication date: 1995-05-20

Abstract

FIELD: heat engineering. SUBSTANCE: thermocouples provided with radiators and power supply cables are positioned at the site of the heat pipe constriction. The similar junctions of the thermocouple are connected with opposite outer walls of the condenser. The transport zone of the heat pipe is provided with insulation up to the level of fluid. The heat insulation is made up as a flexible bellows with a locking collar. The row of hollows are made in inner side of the transport zone for locking the collar and turbulization of vapor. The radiators of heat pipes are mounted on [ - shaped spring which presses the thermocouples to the condenser in the site of constriction. EFFECT: enhanced efficiency. 6 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к теплообменным устройствам, используемым для отвода тепла от тел, например для охлаждения напитков. The invention relates to heat exchangers used to remove heat from bodies, for example, to cool drinks.

Известны конструкции тепловых труб, теплопередающая способность которых повышена за счет увеличения поверхности зоны конденсации. Known designs of heat pipes, the heat transfer capacity of which is increased by increasing the surface of the condensation zone.

Недостатком этих конструкций является сложная технология изготовления корпуса в зоне конденсации. The disadvantage of these designs is the complex manufacturing technology of the housing in the condensation zone.

Известен термосифон, содержащий корпус с пустотелыми ребрами в зоне конденсации, в котором с целью интенсификации теплообмена зона конденсации расположена наклонно, а пустотелые ребра установлены поперечно в ее верхней части, причем нижняя часть зоны конденсации имеет сплошное оребрение, служащее продолжением пустотелых ребер. A thermosiphon is known, comprising a housing with hollow ribs in the condensation zone, in which, in order to intensify heat transfer, the condensation zone is inclined and the hollow ribs are installed transversely in its upper part, and the lower part of the condensation zone has a continuous finning serving as a continuation of the hollow ribs.

Недостатком данной конструкции термосифона является низкое удобство при эксплуатации из-за требуемого ориентирования при расположении пустотелых ребер и сложная технология изготовления зоны конденсации термосифона. The disadvantage of this design of the thermosiphon is the low convenience during operation due to the required orientation when arranging the hollow ribs and the complex manufacturing technology of the condensation zone of the thermosiphon.

Известны тепловые трубы, содержащие конденсатопровод, который выполнен в виде змеевика или трубчатой спирали. Повышение теплопередающей способности тепловой трубы и упрощение ее конструкции при этом не достигаются. Known heat pipes containing a condensate pipe, which is made in the form of a coil or tubular spiral. An increase in the heat transfer capacity of the heat pipe and simplification of its design are not achieved.

Цель изобретения повышение теплопередающей способности тепловой трубы, используемой преимущественно для охлаждения тел, при одновременном упрощении конструкции. The purpose of the invention is to increase the heat transfer ability of a heat pipe, used primarily for cooling bodies, while simplifying the design.

На фиг. 1 изображена тепловая труба; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a heat pipe; in FIG. 2, section AA in FIG. 1.

Тепловая труба содержит корпус 1 переменного сечения, частично заполненный теплоносителем 2 в зоне испарения, с конденсатором 3 и заправочным патрубком 4. В зоне конденсации выполнено сужение 5 канала. Кабель питания 6 залит частично участком 7 в виде ручки 8. Транспортная зона до уровня напитка снабжена термоизоляций 9, выполненной в виде эластичного сильфона, имеющего поры и фиксирующий ободок 10. Для фиксации ободка 10 наружной поверхностью и для турбулизации пара внутренней поверхностью выполнен ряд углублений 11. Сужающийся канал имеет плоскую поверхность 12. Радиаторы 13 установлены на П-образной пружине 14, поджимающей термоэлементы 15. The heat pipe contains a housing 1 of variable cross-section, partially filled with coolant 2 in the evaporation zone, with a condenser 3 and a filling pipe 4. In the condensation zone, a narrowing of channel 5 is made. The power cable 6 is partially filled with section 7 in the form of a handle 8. The transport zone to the level of the drink is equipped with thermal insulation 9 made in the form of an elastic bellows having pores and a fixing rim 10. For fixing the rim 10 with the outer surface and for turbulence of the steam with the inner surface, a series of recesses 11 The tapering channel has a flat surface 12. Radiators 13 are mounted on a U-shaped spring 14, compressing thermocouples 15.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Тепловая труба захватывается, например, кистью руки за ручку 8. Затем зона испарения тепловой трубы погружается в напиток и с помощью вилки кабеля питания подключается к источнику электрического тока. The heat pipe is captured, for example, by the hand of the handle 8. Then the evaporation zone of the heat pipe is immersed in the drink and is connected to the electric current source using the plug of the power cable.

Тепловые процессы в тепловой трубе происходят следующим образом. Thermal processes in a heat pipe occur as follows.

Тепло от охлаждаемого напитка отнимается в зоне испарения, при этом теплоноситель, нагреваясь, испаряется, поглощая скрытую теплоту, идущую на парообразование. Тепло от зоны конденсации отводится радиатором 13 через термоэлементы 15 при подаче на них электрического тока. Холодные спаи термоэлементов установлены в сужении 5 на поверхности 12, при этом пары теплоносителя конденсируются интенсивней, т.к. в узкой части скорость пара увеличена. Сужение выбрано таким образом, что слои стекающего теплоносителя не загромождают сечение для прохода пара. The heat from the cooled drink is taken away in the evaporation zone, while the heat carrier, heating, evaporates, absorbing the latent heat that goes to the vaporization. Heat from the condensation zone is removed by the radiator 13 through thermocouples 15 when an electric current is applied to them. Cold junctions of thermocouples are installed in the restriction 5 on the surface 12, while the coolant vapors condense more intensively, because in a narrow part, the steam speed is increased. The restriction is selected so that the layers of the flowing coolant do not clutter the cross section for the passage of steam.

Транспортная зона тепловой трубы до уровня напитка снабжена теплоизоляцией 9, выполненной в виде эластичного сильфона с фиксирующим ободком 10. Для фиксации ободка наружной поверхностью и турбулизации пара внутренней поверхностью на транспортной зоне выполнен ряд углублений. Радиаторы 13 тепловой трубы установлены на П-образной пружине 14, поджимающей термоэлементы в месте сужения 5 к поверхности 12. Таким образом удается существенно повысить термопередающую способность тепловой трубы при одновременном упрощении ее конструкции. The transport zone of the heat pipe to the level of the drink is provided with thermal insulation 9 made in the form of an elastic bellows with a fixing rim 10. To fix the rim with the outer surface and turbulence of the steam with the inner surface, a series of recesses are made on the transport zone. Radiators 13 of the heat pipe are mounted on a U-shaped spring 14, compressing the thermocouples in the place of narrowing 5 to the surface 12. Thus, it is possible to significantly increase the heat transfer ability of the heat pipe while simplifying its design.

Соединение заправочного патрубка с законцовкой кабеля питания теплоэлектроизоляционной пластмассой в виде ручки повышает надежность и удобство при эксплуатации. The connection of the filling pipe with the end of the power cable with a thermally insulating plastic in the form of a handle increases reliability and ease of use.

Предлагаемая конструкция тепловой трубы позволяет существенно сократить время охлаждения напитка до заданной температуры и энергозатраты на этот процесс. The proposed design of the heat pipe can significantly reduce the cooling time of the drink to a given temperature and energy consumption for this process.

Claims

1. HEAT PIPE mainly for cooling drinks, comprising a housing of variable cross-section with an evaporation zone, a transport zone and a condensation zone provided with a filling nozzle, which is characterized in that, in order to increase the heat transfer capacity by intensifying heat transfer, the housing in the condensation zone is made with a narrowed section and equipped with radiators on hot junctions and a power cable thermocouples, cold junctions which are in contact with oppositely located external and the walls of the condensation zone.

2. The pipe according to claim 1, characterized in that, in order to increase reliability and ease of use, the filling pipe and the end of the power cable of the thermocouples are enclosed in a thermoelectric insulation material made in the form of a handle.

3. The pipe according to claim 1, characterized in that the transport zone to the level of its immersion in the drink is equipped with thermal insulation.

4. The pipe according to claims 1 and 3, characterized in that the thermal insulation is made in the form of an elastic bellows with a fixing rim, and the transport zone is equipped with a number of recesses.

5. The pipe according to claim 4, characterized in that the elastic bellows has pores.

6. The pipe according to claim 1, characterized in that the radiators are mounted on a U-shaped spring with the possibility of pressing cold junctions of thermocouples to the condensation zone.