DE1904105A1 - Device for transferring heat - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Übertragen von Wärme mittels einer Kammer, in der sich ein verdampfbarer und benetzender flüssiger Stoff und mindestens ein den flüssigen Stoff leitender Kapillarkörper befindet. Gegenüber anderen bekannten Wärmeleitern und Wärmetauschern haben derartige Einrichtungen den Vorteil, relativ große Wärmeströme bei geringen Temperaturdifferenzen transportieren zu können. Somit lassen sich unter Anwendung derartiger Einrichtungen schwarze Körper, wie sie zur Eichung optischer Temperaturmeßgeräte (Pyrometer) benötigt werden, mit relativ niedrigem technischen Aufwand realisieren. BeiThe invention relates to a device for transferring heat by means of a chamber in which a vaporizable and wetting liquid substance and at least one capillary body which conducts the liquid substance is located. Compared to other known heat conductors and heat exchangers, such devices have the advantage, relatively to be able to transport large heat flows with small temperature differences. Thus, using such Black bodies, such as those required for calibrating optical temperature measuring devices (pyrometers), Realize with relatively little technical effort. at

schwarzen Körpern besteht nämlich die Aufgabe, die Temperatur an jeder Stelle eines Hohlraumes konstant zu halten. Insbesondere bei schwarzen Körpern für relativ hohe Tempe-Black bodies have the task of temperature to be kept constant at every point in a cavity. Especially with black bodies for relatively high temperatures

009833/1115009833/1115

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

raturen lässt sich dies mit der eingangs beschriebenen Einrichtung bei geringem mechanischen Aufwand erreichen. Eine ähnliche Anwendung und ähnliche Vorteile ergeben sich bei einer Anwendung an Geräten der Raumfahrttechnik, bei denen die Wirkung einseitiger Sonnenbestrahlung aufgehoben werden soll. Ferner eignet sich die eingangs beschriebene Einrichtung insbesondere für die Ableitung ·« der Kernspaltwärme aus 'Kernspaltreaktoren. Hier besteht die Aufgabe, die Kernspaltwärm« auf einem, höchstmöglichen Temperaturniveau aus dem Reaktor zu thermionischen Wandlern oder deren Abwärme zum Radiator zu transportieren, wobei sich gegenüber Einrichtungen, die mit flüssigen Metallen und •elektromagnetischen Pumpen arbeitende Kühlkreielät*·* enthalten, erhebliche Einsparungen an Gewicht und technischem Gerät ergeben. Zu-dem lässt die Anwendung der eingangs beschriebenen Einrichtung eine Aufteilung in eine Vielzahl von Wärmetransporteinrichtungen zu, so daß sich gegenüber anderen Einrichtungen eine erhöhte Sicherheit gegen Schäden erreichen lässt, die durch Meteoriteneinschlag bei Geraten der Raumfahrt entstehen.This can be done using the method described at the beginning Achieve facility with little mechanical effort. Similar application and advantages result when used on devices in space technology which the effect of one-sided solar radiation is to be canceled. Furthermore, the device described at the beginning is particularly suitable for deriving · « the nuclear fission heat from 'nuclear fission reactors. The task here is to reduce the nuclear gap heat to the highest possible level To transport temperature level from the reactor to thermionic converters or their waste heat to the radiator, with compared to devices that contain cooling circuits * · * that work with liquid metals and • electromagnetic pumps, considerable savings in weight and technology Device. In addition, the use of the device described at the beginning allows a division into a plurality of Heat transport facilities to, so that compared to other facilities, increased security against damage can be achieved by meteorite impact in devices of the Space travel arise.

Bekannte Einrichtungen der eingangs genannten Art ( in der Fachliteratur als Wärmerohre oder heat pipe₇bekannt) bestehen im allgemeinen aus einem Rohr, das an beiden Stirnflächen verschlossen ist und eine Kammer bildet.' In diesem Rohr ist ferner ein Kapillarkörper angeordnet, der entweder die gesamte Innenwandung des Rohres berührt oder die Innenwandung nur entlang einer Mantellinie des Kapillarkörpers berührt.Known devices of the type mentioned at the beginning (known in the technical literature as heat pipes or heat pipe ₇ ) generally consist of a pipe which is closed at both end faces and forms a chamber. A capillary body is also arranged in this tube, which either touches the entire inner wall of the tube or only touches the inner wall along a surface line of the capillary body.

009833/1116 " ³ 009833/1116 " ³

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Der Kapillarkörper hat dabei ebenfalls rohrförmige Gestalt und ist in allgemeinen aus einen Drahtnets gefertigt, das mit einen flüssigen, verdampfbaren Stoff gesättigt ist, . ♦ Wird nun irgendeine Stelle der Kammerwand beheizt, so danpft an dieser Stelle Flüssigkeit aus dea Kapillarkörper aus:ν Der Dampf strömt dann zu den nicht beheizten bzw. ge-— kühlten Kammerwänden und kondensiert dort unter Abgabe «einer Verdampfungawärme. Der Rücktransport des Kondensats sum Verdampfer erfolgt innerhalb des Kapillarkörpers durch die Ausnutzung der Kapillarkraft. Dabei sind der Druckabfall in der Dampf- und Flüssigkeitsströmung zusammen gerade gleich der Kapillarkraft. Die genannten Drücke sind in der Praxis meist vernachlässigbar klein gegenüber dem herrschenden Systemdruck. Mit Hilfe der beschriebenen Einrichtung ist man daher in der Lage_t große Wärmemengen von einer beheizten zu einer gekühlten Kammerwand zu transportieren, wobei beide Wände bis auf wenige i/10-Grad die selbe Temperatur annehmen,The capillary body also has a tubular shape and is generally made of a wire mesh that is saturated with a liquid, vaporizable substance. ♦ If any part of the chamber wall is heated, liquid evaporates from the capillary body at this point: The vapor then flows to the unheated or cooled chamber walls and condenses there, giving off heat of vaporization. The condensate is transported back to the evaporator within the capillary body by utilizing the capillary force. The pressure drop in the vapor and liquid flow together are exactly equal to the capillary force. In practice, the pressures mentioned are usually negligibly small compared to the prevailing system pressure. With the help of the device described it is therefore in the position _t large quantities of heat from a heated to transport to a cooled chamber wall, wherein both walls to a few i / 10 degree assume the same temperature, nämlich die dem herrschenden Systeradruck entsprechende Satt- ^namely, the saturation corresponding to the prevailing systeresis pressure

r dampftemperatur. Die bisher bekannten Einrichtungen sind beir steam temperature. The previously known facilities are at einer hohen Heizflächenbelastung entweder anfällig gegen Dampfblasenbildung, die zum Abreissen der Strömung im Kapillarkörper führt ■ (beispielsweise an Stellen an denen sich der Kapillarkörper von der Kammerwand gelöst hat und eine Tasche bildet), oder gegen Austrocknen der Kapillarkörper bei langen Heiz- - zonen. Beide gtBrungsfälle können zum Verlust der Einrichtung führen (burneut). Bei bisher bekannten Ausführungsformen der beschriebenen Einrichtungen konnte diesen Gefahren nur durch die Anwendung komplizierter Herstellungsverfahren und die Ein-a high heating surface load either susceptible to the formation of vapor bubbles, which leads to the flow breaking off in the capillary body ■ (for example at points where the capillary body has detached itself from the chamber wall and forms a pocket), or against drying out of the capillary bodies in long heating zones. Both cases can result in the loss of the facility lead (burneut). In previously known embodiments of the facilities described could only overcome these dangers through the use of complicated manufacturing processes and the

009833/ 1 11 S - :, -009833/1 11 S -:, -

BADORtOiNAt.BADORtOiNAt.

haltung hoher Präzision hegegnet werden, weshalb derartige Einrichtungen relativ teuer sind.Keeping high precision are cherished, which is why such facilities are relatively expensive.

Bei einer Einrichtung zum Übertragen von Wärme mittels einer Kammer, in der sich ein verdampfbarer und benetzender .flüssiger Stoff und mindestens ein den flüssigen Stoff leitender Kapillarkörper befindet, sind die beschriebenen Nachteile erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß die Innenwandung der Kammer quer zur Richtung der Flüssigkeitsströmung in Kapillarkörpern verlaufende Nuten aufweist, in welche' der Kapillarkörper eingreift. Im Gegensatz zu Einrichtungen, box denen die Inne'nwandung der Kammer Nuten in axialer KJ.cntung aufweist, ist durch die beschriebene Maßnahme sichergestellt, daß der Kapillarkörper unter allen Betriebsbedingungen an jeder Stelle ausreichend mit Flüssigkeit versorgt werden kann" und somit ein Austrocknen mit Sicherheit vermieden wird.In a device for transferring heat by means of a chamber in which a vaporizable and wetting .liquid substance and at least one liquid substance conductive capillary body is located, the disadvantages described are eliminated according to the invention in that the inner wall of the chamber is transverse to the direction of the liquid flow has grooves extending in capillary bodies into which the capillary body engages. Unlike bodies, box which the inner wall of the chamber have grooves in an axial KJ.cntung has, it is ensured by the measure described that the capillary body under all operating conditions on each Body can be adequately supplied with fluid "and thus a dehydration is definitely avoided.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Kapillarkörper in einem Abstand von der Innenwandung der Kammer angeordnet und weist einen mit Kapillaren versehenen Steg auf, der die in den Nuten der Kammerwandung befindliche verdampfbare Flüssigkeit berührt. Durch diese Maßnahme wird insbesondere der Biidung und Ausbreitung von Dampiblasen entgegengewirkt.According to a further development of the invention, the capillary body is arranged at a distance from the inner wall of the chamber and has a web provided with capillaries, which is in the grooves of the chamber wall vaporizable Touches liquid. This measure counteracts the formation and spread of vapor bubbles in particular.

In einer Weiteroi ι durig der Erfindung ist der Kapillarkörper als Rohr ausgebildet, bei dem der Rohrmantel und der Kapillarsteg aus einem einzigen Stück eines Drahtnetzes oder eines In a further development of the invention, the capillary body is designed as a tube, in which the tube jacket and the capillary web from a single piece of a wire mesh or a

009833/1115 BAD009833/1115 BAD

- 5 mit Kapillaren versehenen Bleches geformt sind oder aber der Kapillarkörper ist ein aus Segmenten Zusammengesetzes Rohr, dessen Rohrsegmente mit angeformten Kapillarstegen versehen sind, wobei sich durch beide Maßnahmen eine sehr gute Aust ' tzuiig der Kapillareingenschaften erreichen ltisst.- 5 sheets provided with capillaries are formed or else the capillary body is a tube composed of segments, the tube segments of which are provided with molded-on capillary webs, with both measures being a very good one Can be achieved without the capillary properties.

Nach einer Wei terbildung der Erfindung liegt , ;.. .,apillarsteg mindestens eine aus Blech mit glatten Gbori"J ücuöii gefertigte Rinne entlang ihren Rändern an. Diese Ausführungsform ermöglicht eine besonders einfache und billige Herstellung der Kapillarkörper. Gegebenenfalls kann dabei zur Erlangung höherer mechanischer Festigkeit eine Befestigung entlang einer Mantellinie der Riiine vorgesehen sein.According to a further development of the invention,; ..., Apillarsteg at least one made of sheet metal with smooth Gbori "J ücuöii Gutter along their edges. This embodiment enables a particularly simple and inexpensive manufacture of the capillary bodies. If necessary, this can be used to obtain higher mechanical strength a fastening along a Generating line of the Riiine be provided.

Gemäß einer arideren Weiterbildung der Erfindung sind in eiuer einzigen Kammer mehrere miteinander übex' Kapillarstege oder Rohrleitungen verbundene Kapillarkörper angeordnet. Insbesondere bei relativ großen Systemen lässt sich { hierbei ein Ausgleich der Druckverhältnisse und eine gleichmäßige Versorgung der Kapillarkörper mit Flüssigkeit erreichen. Letzteres gilt insbesondere wenn nach einer WeiterbiJdung der Erfindung en Drahtnetz oder ein mit Kapillaren versehenes Blech Bestandteil mehrerer Kapillarkörper und/oder Kapillare Lege ist.·According to another further development of the invention, a plurality of capillary bodies connected to one another via capillary webs or pipelines are arranged in a single chamber. Particularly for relatively large systems, {a balance of the pressure conditions and a uniform supply of the capillary body can achieve this with liquid. The latter applies in particular if, according to a further development of the invention, a wire mesh or a sheet metal provided with capillaries is part of several capillary bodies and / or capillary layers.

Die quer zur Richtung der Dampfströmung- verlaufenden Nuten sind vorzugsweise für Kammern ' reisförmigen QuerschnittesThe grooves running transversely to the direction of the steam flow are preferably for chambers' rice-shaped cross-section

009833/1115 ⁶ ■; 009833/1115 ⁶ ■;

BAD ORIGINAL ^BAD ORIGINAL ^

nach einer Weiterentwicklung der Erfindung als Innengewinde ausgebildet. Diese Ausbildungsform ermöglicht eine relativ preisgünstige Herstellung der Kammern, wobei eine Weiterbildung der Erfindung nach der der Kapi-ljarkörper und/oder sein Steg eine Feder bildet, die mit Vorspannung in die Kammer eingebracht ist, weitere beachtliche Einsparungen an Herstellungskosten ergibt; gerade die Herstellung eines geeigneten Kontakts zwischen dem Kapillarkörper einerseits und der Innenwandung der Kammer andererseits erfordert nämlich bei bekannten Einrichtungen einen hohen Aufwand an Bearbeitungskosten.designed as an internal thread according to a further development of the invention. This form of training enables a relatively inexpensive manufacture of the chambers, with a further development of the invention according to that of the capillary bodies and / or its web forms a spring which is introduced into the chamber with pretension, further notable ones Results in savings in manufacturing costs; precisely the establishment of a suitable contact between the capillary body on the one hand and the inner wall of the chamber on the other hand requires namely in known devices a high processing costs.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind der Kapillarkörper und/oder die Kapillarstege mit einem Stützkörper versehen. In Verbindung mit den bereits behandelten Merkmalen ist damit ein besonders weiter Spielraum für zweckmäßige Ausgestaltung des Kapillarkörpers und seiner Stege gegeben, wodurch die Einrichtung den jeweiligen Erfordernissen in günstiger Weise anpassbar ist.According to a further development of the invention, the capillary body and / or the capillary webs are provided with a support body. In connection with the features already dealt with, there is thus a particularly wide scope for expedient design given of the capillary body and its webs, whereby the device the respective requirements in more favorable Way is customizable.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann die Kammer zusätzlich zu den quer zur Richtung der Dampfströmung verlau- _t fenden Nuten auch Nuten aufweisen, die diese annähernd senk- < recht durchdringen und in die ein mit Kapillaren versehener Stutzkörper eingeschoben ist. Auch diese Ausführungsform gewährleistet eine sichere Versorgung des Kapillarkörpers mit Flüssigkeit und ist zudem relativ preiswert lierzuyteilen.According to a development of the invention, the chamber in addition to the transverse verlau- _t fenden to the direction of steam flow grooves also have grooves which penetrate these approximately perpendicular <right and in the one provided with capillaries nozzle body is inserted. This embodiment also ensures a reliable supply of the capillary body with liquid and is also relatively inexpensive to dispose of.

- 7 ■'■-- 7 ■ '■ -

009833/1115 BAD009833/1115 BAD

.Im Bereich der Erfindung iiegt auch deren Anwendung auf
stirnseitig beheizbare Einrichtungen. Hierzu weist die
stirnseitige Innenwandung der Kammer spiralig, konzentrisch oder parallel verlaufende Nuten auf in die Kapillarstege eingreifen, wobei die bisher beschriebenen Ausbildungsformon in analoger Weise anwendbar sind.Their application is also within the scope of the invention
devices that can be heated at the front. To this end, the
the end-face inner wall of the chamber spirally, concentrically or parallel grooves engage in the capillary webs, the embodiment described so far being applicable in an analogous manner.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. The invention is explained in more detail below with reference to the drawing.

Es zeigt:It shows:

Fig« T emc Einrichtung bekannter Art zur Übertragung
vom Warme in einem Längsschnitt Fig «T emc device of known type for transmission
of the warmth in a longitudinal section

Fig. 2 bis Fig. 1*4Fig. 2 to Fig. 1 * 4

Ausführungs beispie J ti für erfinJuii_obgemäü ausgebildete Einrichtungen, im v^ui lachnitt dargestellt.Execution example J ti for inJuii _o bgemäü trained facilities, shown in the v ^ ui laugh section.

Fig. 1^ eine stirnsoitig beheizte Einrichtung, im Längsschnitt dargestellt Fig. 1 ^ a device heated at the front, shown in longitudinal section

Fig. 16 Nutformen im Querschnitt. 16 groove shapes in cross section.

Die in der Fig. 1 gezeigte Einrichtung 1 zum Wärmetransport stellt den Stand der Technik dar, von dem die Erfindung aus-The device 1 shown in FIG. 1 for heat transport represents the state of the art from which the invention is

009833/1115 - : -009833/1115 -: -

BAByQRlGINAt. ι BAByQRlGINAt. ι

-ν 8 geht. In einem an seinen beiden Enden verschlossenen Rohr 2 ist ein Kapillarkürper 3 angeordnet, der ebenfalls Eolirförmig ausgebildet ist und au der Innenwandung k deü Rohres 2 anliegt. Der Kapillarkörper, der in eil. ;^;.lägigen Fachveröffentlichungen auch als "Docht" oder "Arterie" bezeichnet wird, besteht in der Kegel aus einem engmaschigen Drahtnetz oder aus perforiertem Ijlech. Sein Durchmesser kann auch wesentlich kleiner als der Innendurchmesser des Rohren 2 sein, wobei dann dci exzentrisch angeordnete Kapillarkörpor 3 nur längs ei..or Mantellinio c.:l der Innenwandung k des Rohres 2 anliegt.-ν 8 goes. In a tube 2 closed at both ends, a capillary body 3 is arranged, which is also Eolir-shaped and rests on the inner wall k of the tube 2. The capillary body, which is in a hurry. ; ^; .Local technical publications is also referred to as "wick" or "artery", consists in the cone of a close-meshed wire mesh or of perforated Ijlech. Its diameter can also be significantly smaller than the inner diameter of the tube 2, the eccentrically arranged capillary body 3 then resting only along a surface line c.:l of the inner wall k of the tube 2.

In der lleizzone wird de ■ Einrichtung 1 Wärme zugeführt, wie mit Pfeilen 5 angedeutet ist. Die:= bewirkt das Austreten von Dampf an den mit gekrümmten .¹Iuilen 6 bezeichneten Stellen des Kapil larkörpci s 3i i" den eine im Kapillarlcörper enthaltene und auch die Inn* nwandung h des Rohres 2 bein υ.ο .de, verdampf Dare Flüsaigkeil bei der Erwärmung übergeht, h^s. ijampf strömt dabei in Richtung des Pfeiles 7 l^m inneren Hohlraum des Kapil larlcörpers durch die Transportzone, in der die Eintichtuug 1 mit eiriex· Wärmeisolation 6 versehen sein kann. An einer kühleren oder gekühlten Stelle des Rohres bildet sich eine Kondensaticnszone, in der der Dampf unter Abgabe seiner Verdampfungswärme kondensiert und wieder in den Kapillarkörper 3 eintritt. Nach aussen gerichtete l'ioile 1u deuten die Abgabe von Wärme bzw. einen kälteren oder gekühlten Ji'jfccnrxitt der Eimichtung an und auf den Kapillarkörper 3 weisenue Pi eile 'J In the heating zone, the device 1 is supplied with heat, as indicated by arrows 5. The: = causes steam to escape at the curved ones. ¹ Iuilen 6 designated points of the capillary body ci s 3i i " the one contained in the capillary body and also the inner wall h of the tube 2 bein υ.ο .de, evaporate Dare liquid wedge passes over during heating, h ^ s. Ijampf flows in direction of the arrow 7 l ^m internal cavity of the Kapil larlcörpers through the transport zone in which the Eintichtuug 1 may be provided with eiriex · thermal insulation. 6 to a cooler or refrigerated location on the pipe to form a Kondensaticnszone, in which the vapor, releasing its heat of vaporization condenses and re-enters the capillary body 3. Outwardly directed l'ioiles 1u indicate the release of heat or a colder or cooled Ji'jfccnrxitt the egg composition and on the capillary body 3 parts point J

- y 008833/1116 - y 008833/1116

BADBATH

r» . fm r ». fm

den Eintritt des kondensierenden Dampfes in den Kapillarkörper. Von der Kondensationszone zur Heizzone erfolgt der Rücktransport■des Kondensats in Richtung der Pfeile 11 durch Kapillarkräfte.the entry of the condensing vapor into the capillary body. From the condensation zone to the heating zone the return ■ of the condensate in the direction of the arrows 11 by capillary forces.

Beim Betrieb, insbesondere mit relativ hohen Wärmestroman, neigen derartige Einrichtungen, dazu, daß sich zwischen djpm Kapillarkörper und der Xnnenwandung des Rohres 2 Dampfblasen bilden, die sich ausbreiten, oder dazu, daß der Kapillarkörper stellenweise nicht ausreichend mit Flüssigkeit gesättigt bleibt und austrocknet, wobei beide Mängel szur Zerstörung der Einrichtungen führen können (burnout). Um diesen Mängeln entgegenzuwirken, wurden bisher - ohne durchgreifenden Erfolg - relativ teuere Bearbeitungsverfahren bei der Herstellung der Einrichtungen angewendet, wie ζ.."B. axparallele Nutung der Rohrinnenwandung undr-an-i; walzen, anpressen, ansintern od,er anschweißen des Kapillarkörpers, wogegen isich mit den nachfolgend beschriebe- i nen Einrichtungen, die nur relativ niedrige Herstellungskosten haben, eine höhere Betriebssicherheit ergibt.In operation, especially with relatively high Wärmestroman tend such devices to that of the pipe form between djpm capillary and the Xnnenwandung 2 vapor bubbles which propagate, or to the fact that the capillary body is locally not sufficiently saturated with liquid and dries out, wherein Both defects can lead to the destruction of the facilities (burnout). In order to counteract these deficiencies, relatively expensive machining processes have been used in the manufacture of the devices - without any significant success - such as .. "B. axparallel grooving of the pipe inner wall undr-an-i; rolling, pressing, sintering or welding of the capillary body whereas isich with the following beschriebe- i NEN facilities that only relatively low production costs have, resulting in higher reliability.

Die Figuren 2-1h zeigen Querschnitte von Einrichtungen zur Übertragung von Wärme, bei denen der Wärmetransport im wesentlichen senkrecht zur Zeichnungsebene erfolgt. Die Fig. 15 stellt eine etirnseitig beheizte Einrichtung analoger Ausbildungsform im Längsschnitt dar. Neben der in den Figuren 2 bis *3 uni 15 dargestellten kreiszylindri-FIGS. 2-1h show cross-sections of devices for the transfer of heat, in which the heat transfer takes place essentially perpendicular to the plane of the drawing. 15 shows a device of an analogous design, heated on the front side, in a longitudinal section.

- 10 -- 10 -

009833/1115 BAD ORIGINAL 009833/1115 ORIGINAL BATHROOM

βchen Ausbildungsform der Einrichtung kann sowohl der Querschnitt der Kapillarkörper als auch der Querschnitt der Kammer den jeweiligen Erfordernissen der Fertigung oder der Anwendung entsprechend gestaltet werden (siehe Fig. 6,7,8,10 und 14). Zur besseren Überschaubarkeit sind in den genannten Figuren alle Einzelheiten gleicher Virkungs-The cross-section can be used for both the design of the facility the capillary body as well as the cross-section of the chamber to the respective requirements of the production or designed according to the application (see Fig. 6,7,8,10 and 14). For a better overview, in the mentioned figures all details of the same effect

-1-1

weise mit gleichen Bezugszeichen versehen.provided with the same reference numerals.

In den dargestellten Ausführungsbeispielen weisen die Innenwandungen 24 der Kammer 25 Nuten 26 auf, die quer zur Richtung der Dampfströmung verlaufen. Diese Nuten-26 können dabei sowohl geschlossene als auch offene bzw.. unterbrochene Ringnuten sein und insbesondere bei Kammern 25 kreisförmigen Querschnitts nach Art eines Innengewindes hergestellt oder ausgebildet sein. Der Querschnitt, die Tiefe und der gegenseitige Abstand der Nuten kann mit rein fachmännischen Überlegungen im Hinblick auf eine fertigimgsgerechte, den Betjn£«ebebedingungen der Einrichtung und -der vorgesehenen Ausbildungsform des Kapillarkörpers entsprechende Ausbildung festgelegt werden, wozu die Fig. 16 einige Ausbildungsformen zeigt. Dabei haben die mit den Bezugszeichen 20, 21 und 22 versehenen Nutenformen den Vorteil, mit preisgünstigen Verfahren z.B. als Innengewinde von Kammern 25 (Fig. 2 bis 13 und 15) kreisförmigen Querschnitts herstellbar zu sein, während z.B. durch Ätzung herstellbare Nuten 23 den Vorteil haben, trotz kleiner wirksamer Kapi.1-lardurchmesaer einen relativ großen S tröinungs^uer schnitt fürIn the exemplary embodiments shown, the inner walls have 24 of the chamber 25 has grooves 26 which extend transversely to the direction of the steam flow. These grooves-26 can be both closed and open or interrupted annular grooves and especially in the case of chambers 25 circular cross-section be made or formed in the manner of an internal thread. The cross section that The depth and the mutual spacing of the grooves can be achieved with purely professional considerations with regard to a the terms and conditions of the institution and the intended form of the capillary body corresponding Training can be set, for which purpose Fig. 16 shows some forms of training. The with the reference numerals 20, 21 and 22 provided groove shapes have the advantage of using inexpensive methods, e.g. as the internal thread of chambers 25 (Fig. 2 to 13 and 15) circular cross-section can be produced while grooves 23 that can be produced by etching, for example, have the advantage, in spite of small effective Kapi.1-Lardurchmesaer a relatively large relief for

- 11 -- 11 -

009833/1115 BADbRfGiNAL 009833/1115 BADbRfGiNAL

- 11 -die verdampfbare Flüssigkeit aufzuweisen.- 11 -to have the vaporizable liquid.

Die Kapillarkörper 27 (Dochte) weisen Hohlräume 28 auf, die sich im wesentlichen in Richtung der Dampfströmung erstrecken. Derar-tige—in der Regel aus engmaschigemnetz oder perforierten und/oder mit Rillen versehenen *~"* Blechen hergestellte Kapillarkörper, sind in einschlägt gen Veröffentlichungen auch als "Arterien" bezeichnet. ,The capillary bodies 27 (wicks) have cavities 28 which extend essentially in the direction of the steam flow extend. Such - usually made of a close-meshed network or perforated and / or grooved * ~ "* Capillary bodies made from sheet metal are in impacts gen publications also referred to as "arteries". ,

Diese Kapillarkürper 27 weisen angeformte Kapillarstege 29 auf, welche in die Nuten 26 eingreifen oder eine BrUkke zwischen zwei Kap'iilarkörpern bilden. Im Zusammenwirken mit den Nuten 26 gewährleisten sie eine sichere Versorgung der Kapillarkörper (Dochte) mit verdampfburer FlUssigkoit. Insbesondre bei relativ großen Einrichtunge*fc4fcst es zweckmäßig, mehrere Kapillarkörper 27 (Fig. 5,13,1** und 15) in einer Kammer vorzusehen und diese "Arterien" durch Kapillarstege 29 oder Rohrleitungen 30 (Fig. 13) untereinander zu verbinden, um evtl. auftretenden erhöhten FlUa- ( sigkeitsbedarf eines überlasteten Kapillarkörpers auszu- _; gleichen.These capillary bodies 27 have molded-on capillary webs 29 which engage in the grooves 26 or form a bridge between two capillary bodies. In cooperation with the grooves 26, they ensure that the capillary bodies (wicks) are reliably supplied with evaporable liquid. Particularly in the case of relatively large facilities, it is advisable to provide several capillary bodies 27 (Fig. 5,13,1 ** and 15) in one chamber and to connect these "arteries" to one another by means of capillary webs 29 or pipes 30 (Fig. 13), to possibly occurring increased FlUa- (sigkeitsbedarf trainees an overloaded capillary _body; same.

Es hat sich gezeigt, daß bei Ausbildungsformen der Einrichtung gemäß dan Fig. 2 bis 8 und 1O die Elastizität des verwendeten Kapillarkörpers bzw. Stegmaterials in der Regel ausreicht, uia die Kapillarkörper in der bein Zusammenbau der Einrichtung eingestellten Lage zu halten. Es wurde beobachtet, daß selbst bei relativ hoher Belastung durchIt has been shown that in embodiments of the device according to dan FIGS. 2 to 8 and 10 the elasticity of the capillary body or web material used is generally sufficient to hold the capillary body in the position set when the device was assembled. It was observed that even with a relatively high load through

- 12 -- 12 -

009833/1 1 15009833/1 1 15

radial« Warmeströne der Kapillarkörper bzw. die Nu*en 26 der Kammerwand ausreichend mit Flüssigkeit aus den Hohlräumen 28 versorgt werden konnte. Die Anwendung von Stützkörpern 31 zur Erhöhung dor Festigkeit des Kapillarkörpers oder seines Steges gemäß den Fig. 6,7 oder 9 ist möglich. Bei Värmetraneporteinrichtungen relativ großer Abmessungen ist es ferner möglich, Nuten 32 in axialer Richtung anzuordnen, in die Stützkörper 3I eingeschoben sind, welche zum besseren Halt der Kapillarkörper dienen (Fig. 11,13,14 und 15)·radial «warm tones of the capillary bodies or the grooves 26 the chamber wall could be supplied with sufficient liquid from the cavities 28. The use of support bodies 31 to increase the strength of the capillary body or its web according to FIGS. 6, 7 or 9 is possible. Relatively large dimensions for Värmetraneport facilities It is also possible to arrange grooves 32 in the axial direction, are inserted into the support body 3I, which for serve to better hold the capillary bodies (Fig. 11, 13, 14 and 15)

Die Fig. 12 zeigt das Ausführungsbeispiel einer Wärmetransporteinrichtung, bei dem der Kapillar kör per 27 el fr «feinen Stegen 29 durch Punktschweißeteilen 33 an einem Stutzkörper 31 befestigt ist. Der Stutzkörper 3I durchdringt längs einer Mantellinie die Kammerwand, wobei mittels einer Schweißnaht }h der Stutzkörper 3I und die' Kammerwände miteinander verbunden sind. Diese Ausbildungsformen eignen sich vornehmlich fUr Einrichtungen, deren Kammerwände aus ebenen Blechen hergestellt werden, in die Nuten eingewalzt sind. Es ist ferner möglich, Teile 35 des Kapillarkörpers 27 auf die Stege 29 aufzusetzen und mit diesen in geeigneter Weise' zu verbinden, wie beispielsweise die Ausführung·beispiele nach Fig. 11,13t Ik und 15 zeigen. Die aufgesetzten Teile 35 können.dabei beispielsweise aus einem geteilten oder geschlitzten Rohr mit glatten Oberflächen (also ohne Kapillaren) bestehen, während die Stege 29 aus einem engmaschigen Drahtnetz gebildet sind,12 shows the exemplary embodiment of a heat transport device in which the capillary body is fastened to a support body 31 by means of spot welded parts 33 by means of 27 el for fine webs 29. The nozzle body 3I penetrates along a surface line of the chamber wall, by means of a weld} h of the nozzle body 3I and the 'chamber walls are connected to each other. These forms of construction are particularly suitable for facilities whose chamber walls are made from flat metal sheets into which grooves are rolled. It is also possible to place parts 35 of the capillary body 27 on the webs 29 and to connect them to them in a suitable manner, as for example the embodiments according to FIGS. 11, 13t, Ik and 15 show. The attached parts 35 can consist, for example, of a divided or slotted tube with smooth surfaces (i.e. without capillaries), while the webs 29 are formed from a close-meshed wire mesh,

- 13 -- 13 -

009833/1115009833/1115

- 13 -da· mit einem Stutzkörper 31 versehen ist (Fig. 1i).Bei- 13 -da · is provided with a support body 31 (Fig. 1i) AusfUhrungsformen entsprechend den Fig. 11 bis 15 kann der Kapillarsteg 29 und der Stützkörper 31 auch aus einem einzigen S^ück Blech gebildet sein, das von den Nuten, jt&^ der Kammerwand zum Kapillarkörper 27 verlaufende Nuten aufweist.In embodiments according to FIGS. 11 to 15, the capillary web 29 and the support body 31 can also be formed from a single sheet metal frame, which has grooves running from the grooves, jt & ^ the chamber wall to the capillary body 27.

In der Fi&.. 15 ist als weiteres Ausfuhrungsbeispiel d»»<fl Λ beheizbare Ende einer stirnseitig beheizbaren Kammer 25 in schräger Parallelprojektion in einem Längsschnitt dargestellt. Die Wärmezufuhr ist dabei mit Pfeilen 5, und die Wärmeabgabe mit Pfeilen 10 angedeutet. Entsprechend der Anwendung ist dabei nicht nur die Innenwandung 2k des rohrförmigen Mantels, sondern auch die beheizbare Stirnwand $6 mit Nuten 26 und 26a zur Aufnahme von Flüssigkeit versehen. Nuten 26a an der Stirnwand können dabei spiralig, k'onzen- . trisch oder parallel verlaufen. Sie sind von weiteren Nuten 32a durchdrungen, in,die Kapillarstege 29a eingreifen. Parallel zu den Kanunerwandungen verlaufende und aufeinander senkrecht stehende Ka.pillarkörper 27 und 27a sind mit knieförmigen Rohren 30 verbunden. Bei der Wahl eines beispielsweise quadratischen oder rechteckigen Kammerquerschnittes ist es für die Wirktingeweise der Einrichtung ohne Belang, wenn die stirnseitig aufgebrachten Nuten 26 teilweise aus nicht zusammenhängenden Bogen·tücken bestehen«In Fi & .. 15 d ""<fl Λ heated end of an end face of the heated chamber 25 is shown in an oblique parallel projection in a longitudinal section a further exemplary embodiment. The supply of heat is indicated by arrows 5 and the dissipation of heat is indicated by arrows 10. Depending on the application, not only the inner wall 2k of the tubular jacket, but also the heatable end wall $ 6 are provided with grooves 26 and 26a for receiving liquid. Grooves 26a on the end wall can be spiral, concave. run trisch or parallel. They are penetrated by further grooves 32a in which capillary webs 29a engage. Capillary bodies 27 and 27 a, which run parallel to the canal walls and are perpendicular to one another, are connected to knee-shaped tubes 30. When choosing a, for example, square or rectangular chamber cross-section, it is irrelevant for the mode of operation of the device if the grooves 26 applied to the end face partly consist of non-contiguous pieces of arc "

PatentansprücheClaims

00983 3/111S00983 3 / 111S

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS 1) Einrichtung »um Übertragen von Wärme mittels einer» Krynier, in der sich ein verdampfbarer und benetzender· flüssiger Stoff Aind mindestens ein den flüssigen Stoff leitVn&Ar Kapillar*Kürper (27) befindet, dadurch g β k e η η VVa ο h · η e t V daß die Innenwandung (2U) der Kammer (25)' "qJtöA aur Richtung der Flüssigkeitsströmung (Pfeil 7) *■■ Kapillarkörper (27) verlaufende Nuten (26) aufweist.1) Device »to transfer heat by means of a» Krynier, in which there is a vaporizable and wetting liquid Substance A if there is at least one capillary body (27) that conducts the liquid substance, thus g β k e η η VVa ο h η e t V that the inner wall (2U) of the chamber (25) '"qJtöA aur Direction of the liquid flow (arrow 7) * ■■ has grooves (26) running through the capillary body (27). 2) Einrichtung'nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Kapillarkörper (27) einen Abstand v«fl* der Innenwandung {2k) der Kammer (25) und mindestens einen,Kapillaren enthaltenden Steg (29) hat, der die in den Nuten (26) der Kammerwandung befindliche verdampfbare Flüssigkeit berührt.2) device 'according to claim 1, characterized in that the capillary body (27) has a distance v «fl * the inner wall {2k) of the chamber (25) and at least one, capillary-containing web (29), which in the Grooves (26) located in the chamber wall touches vaporizable liquid. 3) Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da-■duroh^g e k e n ,n ai e i c h η e t , daß-der Kapilla^körper (27) als Rohr ausgebildet ist, bei dem der Rohrmantel (27 - Fig. 12) und der Kapillarsteg (19 - Fig. 12) aus einem einzigen Stück eines Drahtnetzes oder eines mit Ka- I pillaren versehenen Bleches geformt sind.3) Device according to one of the preceding claims, da- ■ duroh ^ geken, n ai eich η et that-the Kapilla ^ body (27) is designed as a tube, in which the tube jacket (27 - Fig. 12) and the capillary web (19 - Fig. 12) are formed from a single piece of wire net or a pillaren with Ka I provided sheet. 009833/1115009833/1115 BAD ORIGfNALBAD ORIGfNAL • ⁴ - sr -• ⁴ - sr - ^PATlHTAJiSPRÜCHE (Ports·tsung)^ PATlHTAJiSPRÜCHE (Ports tsung) k) Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -k · n"n ■ «lohnet , daß der Kapillarkörper ein^ k) Device according to claim 1 or 2, characterized in that the capillary body is a ^ au· BegMenten niiiemnmti I ee Rohr ist, dessen Rohr-'·>■♦·*. '· ^r ?au · BegMenten niiiemnmti I ee pipe is whose pipe- '·> ■ ♦ · *. '· ^R ? ••gMente 27 - Fi*. £-JO) alt angeforaten Kapillarete^en•• gMente 27 - Fi *. £ -JO) old formatted capillary ^ en (29 - FiftT· Ä-1ü) vereehen Bind und aue eines Drahtnets(29 - FiftT · Ä-1ü) understand bind and aue of a wire network oder nlt Kapillaren versehenen Blech gebildet sind. ^or sheet metal provided with capillaries are formed. ^ 5) Einrichtung each Anspruch 2, dadurch g m k e η η ·?5) device each claim 2, characterized gm ke η η ·? ft e 1*c h η · t ₍ daß mm Kapillarstes (27) Mindestens •ins 1 Aus Bisch Slit glatten Oberflächen gefertigte! Rinne ( 27-rig·. It-und 1%) entlang ihren Rändern anliegt» ·ft e 1 * ch η · t ₍ that mm capillary (27) at least • ins 1 Smooth surfaces made of Bisch Slit! Gutter (27-rig ·. It- and 1%) rests along its edges »· 6) Klariefctung nach «inen der Torhergehenden Ansprüche »■ dadursh gekennseichnet , daß Mehrere und Miteinander über KaBÜlarstege (29 - Pig. M.518 und 9.) | oder Rohrleitungen (30 - Fig. 13) verbundene Kapillar6) Clarification according to "inen der Torherenden claims" ■ dadursh denotes that several and Together via KaBÜlarstege (29 - Pig. M.518 and 9.) | or pipelines (30-13) connected capillary kttrper (27) in einer Kassier (25) angeordnet sind.Kttrper (27) are arranged in a cashier (25). 7) Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η -• ■ ««lehnet, daß «in Drahtnetz oder ein Mit Kapillar·» versehenes Blech Bestandteil Mehrerer Kapillarkörper (27.29 - Pig· *»5*9 und 13) und/oder Kapillar-•tege (29 - Fig. 2,11 und 13) 1st.7) Device according to claim 6, characterized geke η η - • ■ «« leans that «in a wire mesh or a capillary ·» provided sheet component of several capillary bodies (27.29 - Pig · * »5 * 9 and 13) and / or capillary - • tege (29 - Fig. 2, 11 and 13) 1st. 009833/1115009833/1115 BADBATH PATENTANSPRÜCHE (Fortsetzung)PATENT CLAIMS (continued) 8) Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche*, dadurch gekennzeichnet , daß die Nuten8) Device according to one of the preceding claims *, characterized in that the grooves (26) als Innengewinde einer Kammer kreisförmigen ^Querschnitt ausgebildet sind.(26) as an internal thread of a chamber with a circular ^ cross-section are trained. 9) Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 dadurch gekennzeichnet , daß der Kapillar kör per (27) und/oder sein Steg (29) eine Feder (10 -Pig. 2) bildet, die mit Vorspannung in die Kammer (25) eingebracht ist..9) Device according to one of the preceding claims 1, characterized in that the capillary body (27) and / or its web (29) forms a spring (10 -Pig. 2) which is introduced into the chamber (25) with bias .. 10) Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Kapillarkörper (27) und/oder die Kapillarstege (29) mit einem Stützkörper (31 - Fig. 6,7,9,11 bis Ik) versehen sind.10) Device according to one of the preceding claims, characterized in that the capillary body (27) and / or the capillary webs (29) are provided with a support body (31 - Fig. 6,7,9,11 to Ik) . 11) Einrichtung nach einem der vorhergehenden· Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Innenwandung (2k) der Kammer (25) die quer zur Richtung dor Dampfströmung verlaufenden Nuten (26) annähernd senkrecht durchdringende Nuten (32 - Fig. 9|11f13»1*O aufweist, in die Kapillarstege (29) von Kapillarkörpern11) Device according to one of the preceding claims, characterized in that the inner wall (2k) of the chamber (25) penetrates the grooves (26) which run transversely to the direction of the steam flow and approximately perpendicularly penetrating grooves (32 - Fig. 9 | 11f13 »1 * O, in the capillary webs (29) of capillary bodies (27) eingeschoben sind.(27) are inserted. 009833/1115 BAD OBfGJMAL 009833/1115 BAD OBfGJMAL PATENTANSPRÜCIIE (Fortsetzung)PATENT CLAIM (continued) 12) Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß sie stirnseitig beheizbar ist
und die Stirnwand mit spiralig, konzentrisch oder
parallel verlaufenden Nuten (26) versehen ist, die von weiteren, quer dazu verlaufenden Nuten 32 durchdrungen sind, in die Kapillarstege (29) eingreifen.12) Device according to claim 11, characterized in that it can be heated at the end
and the end wall with spiral, concentric or
parallel grooves (26) are provided, which are penetrated by further transverse grooves 32, engage in the capillary webs (29). Be zug» zaichwaRelate to »zaichwa 009833/1115
BAD OBIGiNAt. 009833/1115
BAD OBIGiNAt.