Устройство для пайки

союз советсних социАлистгиесних

РЕСПУБЛИК

A t

4091 аю аг

f59 4. В 23 К 3/02 госудм стненный комитет ссср

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТЖ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Л," и As TOPCHOMV СВИДВТФЛЬСТВ У L, (21) 3695016/25-27

{22) 20. 01. 84 (46) 30.05.86. Бищ. I 20 (72) В.П. -Коротков (53) 621.791.33(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР гг 316537, кл. В 23 K 3/02, 1970.

Авторское свидетельство СССР

И 584993, кл. В 23 К 3/02, 1976. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПАЙКИ, содержащее корпус, нагреватель, радиатор. и паяльный стержень в виде герметичной трубки с зонами конденсации ка .конце трубки с рабочей кромкой и испарения на противоположном ее конце и размещенным на внутренней поверхности трубки капиллярно-пористым слоем, пропитанным легкоиспаряющимся жидким теплоносителем, о т л и ч а-. в щ е е с я тем, что, с целью иовы- .. щеиия энергетической эффективности путем использования тепловой энергии окружаищей среды,, оно снабжена тепловой трубой с паровьщ каналом и капиллярной структурой, стенок,- установленной s корпусе с возможиостыв взаимодействия своей средней частьв с зоной испарения паяльного стержня, и размещенными в паровом канале валом, турбиной-и компрессором, роторы которых смонтированы на валу с возможностью взаимодействия своими выходами со средней частьв тепловой трубы, .а нагреватель и радиатор уста- ф новлены на концах тепловой трубы соответственно со стороны входа турби» ны и входа компрессора.

1234091 i

Изобретение относится к пайке и может быть использовано в машиностроении для осуществления процессов пайки трудносоединяемых и труднодоступных деталей и изделий.

Целью изобретения является повычвение энергетической эффективности и улучшение экологичности путем использования тепловой энергии окружающей среды.

На чертеже схематично изображено устройство для пайки продольный раз-, рез.Устройство для пайки содержит нагреватель 1, радиатор 2 и паяльный стержень. 3 в виде герметичного корпуса-трубки 4 -с зонами конденсации

5 на конце корпуса-трубки 4 с рабочей кромкой 6 и зоной испарения 7 на противоположном ее конце 8 и размещенным на внутренней поверхности 9 корпуса-трубки 4 капиллярно-пористым слоем 10, пропитанным легкоиспаряющимся жидким теплоносителем 11.

Устройство снабжено тепловой трубой

12, подключенной своей средней частью 13 к. зоне испарения 7 паяльного стержня 3, и установленными в наровом канале 14, образованном наружной поверхностью 5 капиллярной струк" туры 16 тепловой трубы 12, турбиной

17 и компрессором 18, роторы 19 и

20 которых соединены между собой

ОбЩим ВалОМ 21, llpB этом выход 22 турбины 17 и выход 23 компрессора

18 соединены со средней частью 13 тепловой трубы 12, .а нагреватель 1 и радиатор 2 установлены на концах

24 и 25 тепловой трубы 12 соответственно со стороны входа 26 турбины

17 и входа 27 компрессора 18.

Капиллярная структура 16 тепло.вой трубы 12 пропитана легкоиспаряющимся жидким теплоносителем 28. При высокотемпературном режиме работы, представляющем интерес для пайки тугоплавкими припоями, в качестве теплоносителя 28 может быть использован хладоагент Р500 (азеотропу с максимально допустимой температурой, ие приводящей к разложению, свыше 150 .С, температурой сжатия.41 С и критической температурой 106 С.

Для установкитурбины 17и компрессора 18 в паровом канале 14 предусмотрены вставки 29 и 30, образующие соответственно с поверхностью .роторов

19 и 20 диффузорный и конфузорный

15 участки. Фиксация роторов 19 и 20 достигается подшипниковыми узлами.и неподвижными направляющими лопатками, Для повышения теплообмена с окружающей средой 31 предусмотрена крыльчатка 32, связанная с ротором 20 компрессора !8 посредством магнитной муфты 33, позволяющей передать вращение без нарушения герметичности корпуса тепловой трубы 12.

Устройство для пайки работает следующим образом;

Под воздействием нагревателя 1 на конце 24 тепловой трубы 12 теплоноситель 28, пронитывающий капиллярную структуру 16, нагревается, закипает и переходит в газообразную фазу, отнимая от нагревателя 1 количество тепла Q равного скрытой теплоте парообразования, высокого потен25

55 циала с абсолютной температурой Т.1.

При этом протекает процесс изотермического испарения при постоянной температуре Т . Образуется градиент

1 давления, направленный к средней части 13 тепловой трубы 12, под действием которого поток газообразной фазы теплоносителя 28 через вход 26 попадает в турбину 17 и через выход

22 в среднюю часть 13. Турбина 17 расходует Q тепла высокого потЕНциала температуры Т,, отдает средней части 13 тепловой трубы 12 Q тепла

2 среднего потенциала температурой Т 2 (отбросное тепло) и производит механическую работу. При этом протекает процесс изоэитропийного расширения газообразной фазы тейлоносителя 28 в турбине 17, сопровождающийся снижением температуры от Т, до Т . В средней части 13 тепловой трубы 12 теплоноситель 28 изотермически конденсируется при постоянной температуI ре Т2, отдавая тепло Q зоне испаре-. ния 7 паяльного стержня 3. Конденсат теплоносителя 28 транспортируется капиллярными силами капиллярной структуры 16 обратно в зону действия нагревателя 1. При этом протекает процесс изоэнтропийного сжатия и повышения температуры от Т до Т . Описы1 ваемые четыре процесса образуют замкнутый прямой цикл Ренкина, результатом которого является трансформация тепла Q высокого потенциала в у 1 тепло Q среднего потенциала и производство механической работы.

Механическая работа, производимая турбиной 17, тратится на приведение з 1234 во вращение компрессора 18 через вал

21 и крыпьчатки 32 через магнитную муфту 33.

Под воздействием тепловой энергии окружающей среды 31, прокачиваемой крыльчаткой 32 через радиатор 2, теплоноситель 28, пропитывающий калиллярную структуру 16 на конце 25 тепловой трубы 12, нагревается, закипает, переходит в газообразную фазу, 10 отнимая от окружающей среды 31 тепло Q низкого потенциала температурой Т, . При этом протекает процесс изотермического испарения при постоянной температуре Т.. В результа- 15 те принудительного вращения компрессора 18 от турбины 17 поток газообразной фазы теплоносителя 28 с запасенным количеством тепла Q, засасывается через вход 27 в компрессор 18. 2р

Газообразная фаза теплоносителя 28 сжимаетея компрессором 18. При этом протекает процесс иэоэнтропийного сжатия, сопровождающийся повышением температуры от Т, до Т и трансформацией тепла Q, низкого потенциала в тепло Q среднего потенциала.

Передача тепла от менее нагретого ,конца 25 тепловой трубы 12 оказывается возможной из-за использования

30 компрессором 18 механической работы, совершаемой турбиной 17. Поток газообразной фазы теплоносителя 28 через выход 23 компрессора 18 попадает в среднюю часть 13 тепловой трубы 12, где иэотермически конденсируется при постоянной температуре Т, отдавая тепло Q зоне испарения 7 па091 4 яльного стержня 3. Конденсат тепло- . носителя 28 транспортируется капиллярными силами капиллярной структуры

1б обратно в зону действия радиатора

2. При этом протекает процесс изоэнтропийного расширения и снижения температуры от Т до Т . Описываемые четыре процесса образуют замкнутый обратный цикл. Ренкина, результатом которого является трансформация тепла Q, ниэкбго потенциала с темпераII турой Т в тепло Q среднего потенциала с температурой Т и потребление механической работы.

Таким образом, зона испарения 7 паяльного стержня 3 получает колиI II чество тепла Q = О + О а нагрет ватель 1 при этом расходует тепло Q, .

Под воздействиемтепла Q в зоне ис1 парения 7 паяльного стержня 3 теплоноситель 11, нропитывающий капиллярно-пористый слой 10, нагревается, закипает, переходит в газообразную фазу и устремляется в зону конденсации

5, где конденсируется и благодаря малым потерям сверхтенлопроводного паяльного стержня 3 отдает тепло Q

1 рабочей кромке 6 для производства процессов пайки в рабочей зоне. Сконденсированный теплоноситель 11 транспортируется капиллярными силами слоя

1О обратно в зону испарения 7.

Такая конструкция устройства позволяет получить коэффициент преобразования энергии, равный 2, за счет использования тепловой энергия окружающей среды.

1234091

Составитель 3. Хаустова

Техред О.Сопко

Редактор И. Бандура

Корректор В.Синицкая

Заказ 2934/t4 Тираж 1001

ВНИИХИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1t3035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4