Плоская тепловая труба

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(72) Автор Мазюк Виктор Васильевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(57) Плоская тепловая труба, включающая корпус, в котором имеется комплект продольных труб, отличающаяся тем, что концы продольных труб за зоной нагрева заглушены торцевым слоем пористого порошкового материала, имеющего капиллярное соединение с тонким слоем пористого порошкового материала на внутренней поверхности корпуса в зоне нагрева. Фиг. 1 Полезная модель относится к теплотехнике и может быть использована для обеспечения температурных режимов работы объектов электроники и электротехники. Известна плоская тепловая труба, состоящая из двух сложенных тонких пластин 1. На соприкасающихся поверхностях пластин выполнены тонкие каналы, часть объема которых заполнена жидким теплоносителем. При подводе тепла к концу тепловой трубы жидкий теплоноситель в каждом канале испаряется. Образующийся пар по каналам движется к противоположному, более холодному концу тепловой трубы, где конденсируется,отдавая тепло. Конденсат по каналам движется обратно к нагреваемому концу тепловой трубы. 107032015.06.30 Недостатком известной плоской тепловой трубы является низкая теплопередающая способность, обусловленная взаимодействием встречных потоков пара и жидкости в тонких каналах. В качестве прототипа выбрана плоская тепловая труба, включающая корпус, в котором имеется комплект продольных труб 2. Часть внутреннего объема корпуса тепловой трубы заполнена жидким теплоносителем. При подводе тепла к концу тепловой трубы жидкий теплоноситель испаряется. Образующийся пар по каналам между продольными трубами, а также внутри продольных труб движется к противоположному, более холодному концу тепловой трубы, где конденсируется, отдавая тепло. Конденсат движется обратно к нагреваемому концу тепловой трубы по продольным трубам, а также по капиллярным щелям, образованным наружной поверхностью продольных труб и внутренней поверхностью корпуса. Недостатком известной плоской тепловой трубы также является низкая теплопередающая способность, обусловленная взаимодействием встречных потоков пара и жидкости. Другим недостатком является высокое термическое сопротивление плоской тепловой трубы, обусловленное малой площадью теплообмена при испарении в зоне нагрева плоской тепловой трубы. Площадь испарения ограничена частью описанных выше капиллярных щелей, а также частью внутренней поверхности продольных труб. Задача, которую решает представленная полезная модель, заключается в повышении рабочих характеристик плоской тепловой трубы. Поставленная задача решается тем, что в плоской тепловой трубе, включающей корпус, в котором имеется комплект продольных труб, концы продольных труб за зоной нагрева заглушены торцевым слоем пористого порошкового материала, имеющего капиллярное соединение с тонким слоем пористого порошкового материала на внутренней поверхности корпуса в зоне нагрева. Сущность полезной модели поясняется фиг. 1-3. На фиг. 1 изображен общий вид плоской тепловой трубы. На фиг. 2 изображен поперечный разрез плоской тепловой трубы, проходящий через торцевой слой пористого порошкового материала. На фиг. 3 изображен поперечный разрез плоской тепловой трубы,проходящий через зону нагрева. Плоская тепловая труба включает корпус 1 с зоной нагрева 2. В корпусе 1 имеется комплект продольных труб 3. Продольные трубы 3 простираются на всю длину корпуса 1,оставляя малые зазоры около торцов корпуса 1. Между зоной нагрева 2 и соответствующим торцом корпуса 1 имеется торцевой слой пористого порошкового материала 4,заглушающий концы продольных труб 3 и отделяющий внутреннее пространство продольных труб 3 от внутреннего пространства корпуса 1. На теплоприемной внутренней плоской поверхности корпуса 1 в зоне нагрева 2 имеется тонкий слой пористого порошкового материала 5. Между тонким слоем пористого порошкового материала 5 и торцевым слоем пористого порошкового материала 4 имеется капиллярное соединение, например, в виде непосредственного контакта поровых пространств слоев 5 и 4. Часть внутреннего пространства корпуса 1 заполнена жидким теплоносителем, пропитывающим слои пористого порошкового материала 4 и 5. Плоская тепловая труба работает следующим образом. Под действием тепла, поступающего к зоне нагрева 2, жидкий теплоноситель испаряется из тонкого слоя пористого порошкового материала 5, забирая тепло в виде скрытой теплоты испарения. При этом на поверхности тонкого слоя пористого порошкового материала 5 возникают мениски жидкого теплоносителя, обусловливающие создание движущего капиллярного давления в жидком теплоносителе и перепада давления в паре. Пар по внутреннему пространству корпуса 1 между продольных труб 3 движется в более холодную зону охлаждения плоской тепловой трубы, где конденсируется, отдавая тепло. Сконденсировавшийся жидкий теплоноситель под действием давления пара поступает в продольные трубы 3 и по ним 2 107032015.06.30 движется в зону нагрева 2. Под действием движущего капиллярного давления жидкий теплоноситель впитывается в торцевой слой пористого порошкового материала 4 и, далее,благодаря наличию капиллярного соединения - в тонкий слой пористого порошкового материала 5, замыкая испарительно-конденсационный цикл плоской тепловой трубы. Благодаря тому, что движение потока жидкого теплоносителя из зоны охлаждения в зону нагрева осуществляется внутри продольных труб 3, а движение потока пара из зоны нагрева в зону охлаждения по внутреннему пространству корпуса 1 между продольных труб 3, взаимодействие встречных потоков пара и жидкости исключено. Благодаря этому повышается теплопередающая способность плоской тепловой трубы. Наличие значительной площади теплообмена, а также высокий коэффициент теплоотдачи при испарении на развитой поверхности тонкого слоя пористого порошкового материала 5 обеспечивают низкое термическое сопротивление плоской тепловой трубы. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3