DE8709826U1 - Wärmetransportvorrichtung - Google Patents

Wärmetransportvorrichtung

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Description

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Die Erfindung betrifft eine Warmetransportvorrichtung nach dem Oberbegriff Vöii Anspruch I1
Es ist ein mit einem Wärmerohr arbeitendes Wärmetransportsystem bekannt, bei dem die Wärmetransportleistung des Wärmerohrs mittels eines als Ventil ausgeführten Steuerorgans steuerbar ist (DE 27 53 660 A1). Mittels des
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Wärmetransportvorrichtung hinsichtlich der Temperatursteuerung an der Wärmesenke zu verbessern und zu vereinfachen.
Die erfindungsgemäße Wärmetransportvorrichtung löst die zuvor angegebene Aufgabe mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1. Erfindungsgemälj wird mittels eines Steuerorgans die Wärmetransportleistung des Wärmerohrs, unabhängig von seiner Neigung, beeinflußt. Damit ist eine Lösung gefunden, die eine optimale Steuerung der Temperatur des Wärmeverbrauchers bzw. öer Wärmeverbraucher einer Wärmetransportvorrichtung der in Rede stehenden
Art erlaubt. Dabei ist gleichzeitig nicht nur ein Wärmetransportkreislauf, sondern auch ein Kreislauf im mechanischen Sinne verwirklicht, was defl Wir-^ kungsgrad der Gesamtanordnung weiter erhöht und die Steuerbarkeit verbesserte Die geschickte Führung des Wärmerohrs bzw» die entsprechende Dimensionierung des Rücklaufkanals führt dazu, daß Flüssigkeit stets in den Rücklaufkanal hinabläuft, jedoch Dampf nur im Vorlaufkanal aufsteigt, aber nicht oder zupraktisch nicht &idigr;&idigr;&Ggr;&igr; Rücklauf kanal.
fiiindcSt praktisch nic
Es gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten, die zuvor grundsätzlich erläuterte -) Lehre der Erfindung auszugestalten. Diese Möglichkeiten werden in Verbindung mit der nachfolgenden Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 schematisch und im Schnitt einAusführungsbeispiel einer Wärmetransportvorrichtung,
Fig. 2 in vergrößerter Darstellung, schematisch ein Wärmerohr mit Steuerventil für ejuie Wärmetransportvorrichtung,
Fig. 3 in einer der Fig. 2 entsprechenden Darstellung ein weiteres Auführungsbeispiel eines Wärmerohrs mit Steuerventil und
Fig. 4 in einer der Fig. 1 entsprechenden Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Wärmetransportvorrichtung und
Fig. 5 in vergrößerter Darstellung schematisch den unteren Bereich eines Wärmerohrs eines bevorzugten Ausführungsbeispiels.
Grundsätzlich weist die erfindungsgemäße Wärmetransportvorrichtung eine l-färmequelle 2 und eine Wärmesenke 5 auf, zwischen denen sich von der Wärmequelle zu der Wärmesenke 5 hin als Wärmetransportelement ein Wärmerohr &dgr; erstreckt.
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Wie Fig. 1 zeigt, ist das im hier dargestellten Ausführun^sbeispiel hinsichtlich der Wärmequelle 2 ein Rohr, nämlich das Auspuffrohr eines Verbrennungsmotors, und hinsichtlich der Wärmesenke 5 ein Wärmetauscher, hier der Wärmetauscher der Heizungsanlage eines Kraftfahrzeugs. In den Fig. 2 bis 4 handelt es sirh bei der Wärmequelle 2 um einen Wärmespeicherblock, dessen Speichermedium beispielsweise Flüssigkeiten, Salze mit geeignetem Schmelzpunkt od. dgl. oder Feststoffe sein können, bei der Wärmesenke 5 handelt es sich um eine Kochplatte, die beispielsweise in eine Isolierung 1 des Wärmespeicherblocks eingebettet sein kann.
Von der Wärmequelle 2 geht also ein Wärmerom·· 6 aus und ist zur Wärmesenke 5 hin ansteigend geführt. Die Wärmetransportleistung Jes Wärmerohrs 6 ist mittels eines Steuerorgans 7 steuerbar. Das Wärmerohr 6 ijt in jedem Fall zwei kanal ig ausgeführt, erlaubt nämlich in einem Vorlaufkanal 8 lediglich eine Dampfströmung nach oben und in einem dazu im wesentlichen parallelen Rücklaufkanal 9 lediglich eine Flüssigkeitsströmung nach unten. Der den Vorlaufkanal 8 mit dem Rücklaufkanal 9 verbindende Zweig des Wärmerohrs 6 ist vom höchsten Punkt des Vorlaufkanals 8 zum Rücklaufkanal 9 hin abfallend geführt und/oder der Strömungsquerschnitt des Rücklaufkanals 9 ist gegenüber dem Querschnitt des Vorlaufkanals 8 besonders klein. Das wird im einzelnen später anhand der Ausführungsbeispiele noch im Detail erläutert.
Das Wärmerohr 6 hat den Vorzug, wärmetechnisch als Rückschlagventil zu wirken, nämlich nur einen Wärmetransport nach oben zu erlauben. Das hat zur Folge, ddi' das Wärmerohr 6 zur Wärmesenke 5 hin ansteigend, vorzugsweise und im dargestellten Ausführungsbeispiel im wesentlichen senkrecht geführt ist. Damit ist dip optimale Wärmetransport leistung des Wärmerohrs 6 gewährleistet. Mitteis des Steuerorgans 7 ist die Darnpf-ZFlüssigkeP^strömung im Wärmerohr 6 steuerbar, dadurch wird dann ohne eine Änderung der Neigung des Wärmerohrs 6 auch die Wärmetransport leistung des Wärmerohrs 6 gesteuert.
Während Fig. 2 im unteren Bereich ein normales Wärmerohr 6 zeigt, bei dem die Dampf-ZFlüssigkeitsströmung in einem Raum gegenläufig erfolgt, zeigt Fig. 1 ein über einen großen Bereich und Fig. 3 ein über die gesamte Höhe zweikanalig ausgeführtes Wärmerohr 6 mit dem lediglich eine Dampfströmung nach oben erlaubenden Vorlaufkanal 8 und dem dazu im wesentlichen parallelen, lediglich eine Flüssigkeitsströmung nach unten erlaubenden Rücklaufkanal 9. Mit dieser Konstruktion ist ein Kreislauf auch im mechanischen Sinne verwirklicht, was den Wirkungsgrad der Gesamtanordnung erhöht und die Steuerbarkeit verbessert. Die Realisiserung lediglich einer Dampfströmung im Vorlaufkanal 8 und einer Flüssigkeitsströmung im Rücklaufkanal 9 kann durch entsprechende Rückschlagventile 10, 11, Ableitbleche, Filter od. dgl. verwirklicht werden. Im übrigen zeigt Fig. 3, daß das zweikanalig ausgeführte Wärmerohr 6 im unteren Teil einen tiefliegenden Sammelbereich 12 für die Flüssigkeit, also das flüssige Kältemittel, und daran anschließend einen Aufstiegsbereich 13 für den Dampf aufweist. Wichtig ist ferner, daß der den Vorlaufkanal 8 mit dem Rücklaufkanal 9 verbindende Zweig des Wärmerohrs 6 vom höchsten Punkt des Vorlaufkanals 8 zum Rücklaufkanal 9 hin abfallend geführt ist. Schließlich ist von Bedeutung, daß im hier dargestellten Ausführungsbeispiel das Steuer- \ organ 7 nur im Vorlaufkanal 8 angeordnet ist. Das trägt der Tatsache Rechnung, | daß es wegen der richtungsgebundenen Strömung im Vorlaufkanal 8 und Rücklauf- \ kanal 9 ausreicht, die Dampfströmung im Vorlaufkanal 8 zu steuern.
Bei den in Fig. 1 und in Fig. 4 dargestellten weiteren Ausführungsbeispielen wird die Verteilung der Dampfströmung nach oben auf den Vorlaufkanal 8 und der Flüssigkeitsströmung nach unten auf den Rücklaufkanal 9 nicht durch Rückschlagventile od. dgl. verwirklicht, sondern lediglich dadurch, daß einerseits der den /orlaufkanal 8 mit dem Rücklaufkanal 9 verbindende Zweig des Wärmerohrs 6 vom höchsten Punkt des Vorlaufkanals 8 zum Rücklaufkanal 9 hin ab- | fallend geführt ist und Odß u. U. auch der Strömungsquerschnitt des Rücklauf- j
kanals 9 besonders klein ist. Genau gesagt ist im in Fig. 4 dargestellten f Ausführungsbeispiel der Strömungsquerschnitt des Rücklaufkanals 9 kapillar-
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artig klein, denn der Druchmesser des Rücklaufkanals 9 Deträgt etwa 3 mm. Befindet sich im Rücklaufkanal 9 rücklaufende Flüssigkeit, was praktisch immer der Fall sein wird, so ist der Rücklaufkanal 9 effektiv für eine Dampfströmuirig nach oben blockiert. Die geschickte Führung des Wärmerohrs 9 über den höchsten Punkt oberhalb des Vorlaufkanals 8 führt demgegenüber dazu, daß Flüssigkeit stets in den Rücklaufkanal 9 hinabiäuft.
Fig. 4 zeigt im übrigen noch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel insofern, als hier die Aufteilung des Wärmerohrs 6 im Vorlaufkanal 8 und Rücklaufkanal 9 erst im oberen Bereich nahe der Wärmesenke 5 erfolgt. Das zeigt auch Fig. 5 nochmals in etwas vergrößerter Darstellung. Das in Fig. 5 gezeigte untere Ende des Wärmerohrs 6 hat im dargestellten Ausführungsbeispiel einen Durchmesser von ca. 25 bis 40 mm, vorzugsweise von ca. 30 mm, der nach oben abgehende Vorlaufkanal 8 hat einen Durchmesser von ca. 10 mm. Alle Teile des Wärmerohrs 6 bestehen aus Kupfer, eine Füllung von ca. 15 g Wasser befindet sich im hier dargestellten Ausführungsbeispiel im Inneren des Wärmerohrs 6.
Fig. 4 zeigt ferner, daß hier das Steuerorgan 7 nicht im Vorlaufkanal 8, sondern im Rücklaufkanal 9 angeordnet ist. Dadurch kann bei der hier dargestellten Ausführungsform das Steuerorgan 7 so klein und damit so billig wie möglich ausgeführt werden. Im übrigen hat diese Konstruktion den Vorteil, daß sich bei heißem Wärmespeicherblock 2, aber keiner oder nur sehr geringer Wärmeabgabe über die Wärmesenke 5 alle Flüssigkeit im Kopfbereich des Wärmerohrs 6, also an der kältesten Stelle sammelt und vom Steuerorgan 7 daran gehindert wird, im Rücklaufkanal 9 nach unten zurückzulaufen. Dadurch ist das Wärmerohr 6 in diesem Zustand nur einem geringen Innendruck ausgesetzt; der erst durch die Verdampfung der Flüssigkeit auftretende hohe Innendruck im Wärmerohr 6 tritt nur im tatsächlichen Betrieb, also bei Wärmeabgabe über die Wärmesenke 5 auf.
Die Fig. 1 bis 6 machen im Zusammenhang deutlich, daß nach den bevorzugten Ausführungsförrtien das Steuerorgan 7 direkt unter der Wärmesenke 5 angeordnet
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ist. Das trägt der Tatsache Rechnung, daß eine Anordnung des Steuerorgans 7 an der Wärmequelle 2 unter Umständen eine Leck-Wärmeströmung am Steuerorgan vorbei zur Folge hätte.
Die Fig. 2 und 3 zeigen in den hier dargestellten Ausführungsbeispielen, daß ddS der Wärmesenke 5 zugewandte Ende des Wärmerohrs 6 in einer Schleife 15 geführt ist. Die Führung des Wärmerohrs 6 in einer Schleife 15 hat eine bessere Wärmeverteilung der Wärmesenke 5 zur Folge. Die Ausgestaltung der Schleife am Ende des Wärmerohrs 6 kann im übrigen sogar so erfolgen, daß sich eine Art Heizspirale ergibt, wie sie bei bekannten elektrisch beheizten Kochplatten für ein besonders schnelles Aufheizen bekannt ist. Als Alternative zeigt Fig. 1 eine trichterförmige Aufweitung des der Wärmesenke 5 zugewandten und zugeordneten Endes des Wärmerohrs 6, so daß hier gewissermaßen das Wärmerohr selbst mit seinem Ende die Wärmesenke 5, hier also die Kochplatte, darstellt. Dabei ist entweder das trichterförmig aufgeweitete Ende des Wärmerohrs 6 selbst gegen Schläge und Belastungen widerstandsfähig oder es ist mit einer entsprechenden widerstandsfähigen Schutzabdeckung versehen.
Wie die Fig. 1 bis 4 ferner zeigen, ist es hinsichtlich des Wirkungsgrades besonders zweckmäßig, daß das der Wärmesenke 5 zugewandte und zugeordnete Ende des Wärmerohres 6 in einen die Wärmesenke 5 selbst darstellenden Körper 16 integriert ist. In dem in Fig. 1 dargestellten bevorzugten Ausfüiirungsbeispiel ist der Körper 16 als Wärmetauscher ausgeführt, bildet also den eingangs schon angesprochenen Wärmetauscher einer Kraftfahrzeug-Innenraumheizung. Das ist durch die hier dargestellten Wärmetauscherripppn angedeutet. In den in den Fig. 2 bic 4 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispielen ist dieser1 Körper 16 als Platte aus Aluminium hergestellt und das Ende des Wärmerohrs 6 ist in die Platte eingegossen. In übrigen sind in zweckmäßiger Weiie auch andere Mittel, beispielsweise Wärmeüberleitbleche od. dgl. zur Verbesserung des Wärmeübergangs vom Wärmerohr 6 auf die Wärmes°nke 5 vorzusehen.
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Zuvor ist efläutert worden» daß das Wärmerohr 6 nach einem bevorzugten Aus« führungsbeispiel aus Kupfer besteht. Untersuchungen haben ergeben, daß man Kupfer durchaus mit Aluminium verlöten und auch Aluminium ohne weiteres auf Gußeisen befestigen kann.
Fig. 5 zeigt noch eine Besonderheit im unteren Bereich des V/ärmerohrs 6a, da dort eine ein Rücklaufen von Flüssigkeit begünstigende Wendel 6a an der Innenwandung angeordnet ist. Damit ergibt sich eine Rücklaufhilfe für die Flüssigkeit, die natürlich auch auf andere Arten geschaffen werden kann.
Fig. 4 zeigt im übrigen noch, daß das Wärmerohr 6 in dem in der als Block ausgeführten Wärmequelle 2 befindlichen Bereich mit einem großflächigen Wärmeaufnahmeblech 6b verbunden ist. Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Wärmeaufnahmeblech 6b als schräg angeordnete Aluminiumplatfce mit einem Durchmesser von ca. 10 mm, gelocht, ausgeführt* Angedeutet ist, daß das Wärmeaufnahmeblech 6b an einem Ende unmittelbar mit einem speisenden Wärmerohr od. dgl. verbunden sein kann.
Zuvor ist ganz generell nur von einem Steuerorgan 7 für die Wärroetransportleistung des V/ärmerohrs 6 die Rede gewesen. Wie dieses Steuerorgan 7 im einzelnen auszugestalten ist, wird sich für einen Fachmann aus der einschlägigen Fachliteratur ermitteln lassen. Im hier dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel ist jedenfalls das Steuerorgan 7 als Ventil, und zwar in einer bevorzugten Ausführungsform als Stellventil, ausgeführt. Grundsätzlich könnte das Ventil auch als Auf-/Zu-Venti1 ausgeführt sein, das bedarf aber besonderer, später noch zu erläuternder steuerungstechnischer Maßnahmen, um dann eine steuerbare V/ärmetransportleistung des V/ärmerohrs 6 zu verwirklichen. Beispiele für hier einsetzbare Ventile finden sich in der Fachliteratur für Kältemaschinen.
Grundsätzlich kann ein als Steuerorgan dienendes Stellventil 7 hahnartig ausgeführt sein, was besonders gut zu einem Drehknopf als Betätigungselement
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korrespondiert. Möglicherweise 1st es für ein Wärmerohr 6 aber besonders zweckmäßig, dieses mit einem im Durchflußquerschnitt einstellbaren Ventilabschnitt 21 zu versehen. Beispielsweise kann, wie die Fig. 1 bis 3 zeigen, die Wandung des Wärmerohrs 6 im Ventilabschnitt 21 aus elastischem Material bestehen, so daß die Steuerung der Wärmetransportleistung des Wärmerohrs 6 durch beispielsweise ringförmiges Zusarnmenquetschen der Wandung im Ventilabschnitt 21 erfolgen kann.
In den in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispielen erfolgt die Steuerung des Steuerorgans 7 bzw. Stellventils mechanisch, nämlich mittels eines Drehknopfs od. dgl. Schon damit ist es möglich, bei entsprechender Ausgestaltung des Steuerorgans 7 bzw. Stellventils eine spezielle Kennlinie hinsichtlich des Steuerverhaltens zu verwirklichen. Beispielsweise kann nach einem anfänglich schnellen Aufheizen mit hoher Wärmetransport leistung die Wärmetransportleistung zurückgenommen werden. Besonders zweckmäßig ist es in diesem Zusammenhang, eine elektrische bzw. elektronische Steuereinrichtung 22 für das Steuerorgan 7 vorzusehen, wie das Fig. 1 zeigt. Selbstverständlich muß das Steuerorgan 7 bzw. Stellventil dann entsprechend steuerbar sein, beispielsweise kann es sich um ein elektromagnetisches oder elektromechanisches oder auch ein elektropneumatisches Steuerorgan 7 handeln. Wesentlich ist, daß eine elektrische bzw. elektronische Steuereinrichtung 22 eine Vielzahl von steuerungstechnischen Möglichkeiten bietet. So kann hier beispielsweise mittels eines Temperatursensors in der Wärmesenke 5 eine voll- \ ständige Regelschaltung realisiert werden, so daß durch die Steuerung der Wärmetransportleistung des Wärmerohrs 6 die Wärmesenke 5 immer auf der gleichen Temperatur gehalten wird. Auch ist in Verbindung mit einer an sich bekannten Schaltuhr eine spezielle zeitabhängige Kennlinie für die Temperatur realisierbar, beispielsweise um sehr schnell aufzuheizen und danach die Temperatur für eine bestimmte Zeit zurückzunehmen. Mittels einer elektrischen bzw. elektronischen Steuereinrichtung 22 kann auch erreicht werden, daß in Verbindung mit einem Temperaturfühler der Wärmequelle 2 ein Absinken der Tem-
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peratur unter einen bestimmten unteren Grenzwert Berücksichtigung findet, in diesem Fall kann entweder die Wärmesenke 5 "abgeschaltet" werden und/oder ein Heizelement wird zusätzlich eingeschaltet, beispielsweise bei einem als elektrische Heizwendel ausgeführten Heizelement wird zwischenzeitlich elektrisch nachgeheizt. Es ergibt sich dabei zusätzlich, daß es zweckmäßig sein kann, entsprechende Anzeigen der Funktion in der Steuereinrichtung 22 vorzusehen.
Eine elektrische bzw. elektronische Steuereinrichtung 22 bietet bei einem als . Ventil ausgeführten Steuerorgan 7 die Möglichkeit, dieses impulsartig zu öffnen und zu schließen. Ein solches impulsartiges öffnen und Schließen des Steuerorgans 7 erlaubt die Verwendung eines Auf/Zu-Ventils, wenngleich sie nicht allein mit einem Auf/Zu-Ventil realisierbar ist. Das Tastverhältnis zwischen geöffnetem und geschlossenem Steuerorgan 7 ergibt die resultierende Wärmetransportleistung.
In Fig. 1 ist in zwei Alternativen im übrigen noch gezeigt, wie das Wärmerohr 6 wärmeübertragungstechnisch mit der Wärmequelle 2 verbunden sein kann. Insbesondere kann bei der als Rohr ausgeführten Wärmequelle 2 dieses Ausfühfungsbeispieles die Manschette 23 als größerer Block aus gut wärmeleitendem Material, nach dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel aus Aluminium, ausgeführt sein. Das hat den Vorteil, daß Schwankungen in Temperatur und Wärme-( menge, die gerade im hier dargestellten Ausführungsbeispiel eines Auspuffrohrs eines Verbrennungsmotors als Wärmequelle 2 im Betrieb häufig auftreten, sich wegen der Wärmekapazität der großen Manschette 23 nicht unmittelbar in der vom Wärmerohr 6 transportierbaren Wärmemenge niederschlagen. Die blockartige, große Manschette 23 hat also einen Effekt wie ein Integrationsglied. Demgegenüber ist die weitere, in Fig. 1 außerdem dargestellte Alternative mit direkt in das Rohr hineinragendem Ende des Wärmerohrs 6 empfindlicher, aber auch schneller im Ansprechen. Eine Kombination beider Möglichkeiten, beispielsweise ein durch die blockartige Manschette 23 in das Innere des Rohrs geführtes Ende des Wärmerohrs 6, könnte hier eine optimale Kombination bieten.

Claims (20)

Schutzansprüche:
1. Wärmetransportvorrichtung mit einer Wärmequelle und einer Wärmesenke und mit einem von der Wärmequelle zu der Wärmesenke hin ansteigend geführten Wärmerohr, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampf-/ Flüssigkeitsströmung im Wärmerohr (6) und damit die Wärmetransportleistung des Wärmsrohrs (6) mittels eines Steuerorgans (7) steuerbar ist, daß das Wärmerohr (6) zweikanalig ausgeführt ist, nämlich einen lediglich eine Dampfströniung nach oben erlaubenden Vorlaufkanal (8) und einen dazu im wesentlichen parallelen, lediglich eine Flüssigkeitsströmung nach unten erlaubenden Rücklaufkanal (9) aufweist und daß der den Vorlaufkanal (8) mit dem Rücklaufkanal (9) verbindende Zweig des Wärmerohrs (6) vom höchsten Punkt des Vorlaufkanals (8) zum Rücklaufkanal (9) hin abfallend geführt ist und/oder der Strömungsquerschnitt Jes Rücklaufkanals (9) gegenüber dem Querschnitt des Vorlaufkanals (8) besonders klein ist.
2. Wärmetransportvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verteilung der Dampfströmung nach oben auf den Vorlaufkanal (8) und der Flüssigkeitsströmung nach unten auf den Rücklaufkanal (9) entsprechende Rückschlagventile (10, 11), Ableitbleche, Filter od. dgl. vorgesehen sind.
3. Wärmetransportvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Strömungsquerschnitt des Rücklaufkanals (9) etwa 5 bis 9 mm2, vor-
2
zugsweise etwa 7 mm , bzw. der Durchmesser ca. 2 bis 4 mm, vorzugsweise ca. 3 min, beträgt.
4. Wärmetransportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufteilung des Wärmerohrs (6) in Vorlaufkanal (8) und Rücklaufkanal (9) erst im oberen Bereich des Wärmerohrs (6), insbesondere nahe der Wärmesenke (5), vorliegt.
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5. Wännetransportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan (7) im Rücklaufkanal (9) angeordnet ist.
6. Wärmetransportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan (7) direkt unter der Wärmesenke (5) angeordnet ist.
7. Wärmetransportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das der Wärmesenke (5) zugewandte und zugeordnete Ende des Wärmerohrs (6) in einer Schleife (15) geführt ist.
8. Wärmetransportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das der Wärmesenke (5) zugewandte und zugeordnete Ende des Wärmerohrs (6) trichterförmig aufgeweitet ist.
9. Wärmetransportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das der Wärmesenke (5) zugewandte und zugeordnete Ende des Wärmerohrs (6) in einen, vorzugsweise die Wärmesenke (5) selbs+ darstellenden Körper (16) integriert ist.
10. Wärmetransportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmerohr (6) auf Kupfer besteht.
11. Wärmetransportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennz°ichnct, daß an der Innenwandung des Wärmerohrs (6) eine ein Rücklaufen von Flüssigkeit begünstigende Wendel (6a) od. dgl. angeordnet ist.
12. Wärmetransportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dödurch gekennzeichnet, daß das Wärmerohr (6) in dem in der Wärmequelle (2) befindlichen Bereich mit mindestens einem sich in der Wärmequelle (2) großflächig erstreckenden Wärmeaufnahmeblech (6b) od. dgl. verbunden ist.
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13. Wärmetransportverrichtung nadh einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan (7) als Ventil ausgeführt ist.
14. Wärmetransportvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan (7) als Stellventil ausgeführt ist.
to. Wärifreiranspörxvorricntung nach Anspruch i4, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellventil hahnartig ausgeführt ist*
16. Wärmetränsportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmerohr (6) einen im Durchflußquerschnitt einstellbaren Ventilabschnitt (21) aufweist und vorzugsweise die Wandung des Wärmerohrs (6) im Venti!abschnitt (21) aus elastischem Material besteht.
17. Wärmetransportvorrichtung in einem der Ansprüche 1 bis 16» dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische bzw. elektronische Steuereinrichtung (22) für das Steuerorgan (7) vorgesehen ist.
18. Wärmetransportvorrichtung nach Anspruch 13 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan mittels der Steuereinrichtung impulsartig offenbar und schließbar ist.
19. Wärmetransportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle (2) als Rohr ausgeführt, nämlich insbesondere vom Auspuffrohr eines Verbrennungsmotors gebildet ist und daß das zugeordnete Enöe des Wärmerohrs (2) in das Rohr hineinragt oder in eine das Rohr gut wärmeleitend umfassende Manschette (23) eingebettet ist.
20. Wärmetransportvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (23) als größerer Block aus gut wärmeleitendem Material, insbesondere aus Aluminium, ausgeführt ist.
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21* Warmetränspörtvofrichtung nach Anspruch 9 und ggf. einem der Ansprüche 10 bis 20, dadurch gefeenifüeichnet, daß der Körper (16) als Wärmetauscher ausgeführt ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4979472A (en) * 1988-02-01 1990-12-25 Poehlmann Anwendungstechnik Gmbh & Co. Kg Internal combustion engine having a hermetically sealed heat exchanger tube system
WO2003071215A1 (en) * 2002-02-25 2003-08-28 Mcgill University Heat pipe

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4979472A (en) * 1988-02-01 1990-12-25 Poehlmann Anwendungstechnik Gmbh & Co. Kg Internal combustion engine having a hermetically sealed heat exchanger tube system
WO2003071215A1 (en) * 2002-02-25 2003-08-28 Mcgill University Heat pipe
CN100335858C (zh) * 2002-02-25 2007-09-05 麦克吉尔大学 热管

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