Способ термостабилизации объекта

Способ термостабилизации объекта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С Л Н И Е ВВЗаЗ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.07.75 (21) 2153054/06 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.04.77. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 14.04.77 (51) М. Кл.з F 25В 21/02

G 05D 23/30

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 536.58:537.32 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Б. А. Вигман, А. В. Палем и Ю. В. Чижиков (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМОСТАБИДИЗАЦИИ ОБЪЕКТА

Изобретение относится к термостатированию и может быть использовано, например, в устройствах с комбинированным подогревом и охлаждением термопечатающих аппаратов.

Известны способы термостабилизации объекта, например термопечатающего устройства, путем отвода тепла с помошью термобатареи (1).

Недостаток известного способа заключается в том, что он предусматривает работу термобатареи с нестационарным источником тепла.

Цель изобретения заключается в повышении экономичности в условиях изменяющейся температуры окружающей среды как при стационарных, так и нестационарных источниках гепла.

Эта цель достигается тем, что при минимальном градиенте температуры термобатарею обесточивают и тепло от объекта отводят с помощью массивного тела, прикрепленного к термобатарее, а при максимальном градиенте температур — термобатарею включают.

На фиг, 1 изображена схема устройства, работающего по предлагаемому способу; на фиг. 2 — график, поясняющий процессы термостатирования, протекающие в условиях градиента температур между объектом и окружающей средой (кривые 1 и II). Кривая II иллюстрирует процесс термостатирования, протекающий согласно предложенному способу.

Термобатарею 1 со спаями 2, на которых установлен объект 3, и спаями 4 с радиатором

5 размещают на массивном теле 6. Прп температуре окружающей среды, меньшей рабочей температуры объекта, термобатарею включают в режим «нагрева». При подаче на батарею электропитания соответствующей полярности на спаях 2 батареи 1 выделяется тепло и объект 3 нагревается до температуры выше температуры окружающей среды, При температуре окружающей среды выше рабочей температуры объекта термобатарею

15 включают в режим «охлаждения», то есть на батарею подают электропитание обратной полярности, понижая температуру объекта 3, При этом тепло отводится радиатором 5 и телом 6.

20 При температуре окружающей среды, при которой обеспечивается заданный тепловой режим объекта, термобатарея обесточивается и система «термобатарея 1 — спаи 4 — тело 6» выполняет функцию радиатора, то есть

25 тепло отводится в режиме теплопроводности.

Предлагаемый способ позволяет расширить температурный диапазон термостатирования объектов как в сторону положительных, так и отрицательных температур в условиях шп30 рокого изменения температуры и давления ок553413

30

50 ружающей среды. График иллюстрирует преимущества предлагаемого способа по сравнению с известными. В случае градиента температур между объектом и окружающей средой, изменение величины теплопро водности (кривая 1) обеспечивается термобатареей при включенном электропитании. При требуемом температурном уровне, величина которого, например, меньше температуры окружающей среды, термобатарею включают в режим «генератора тепла», то есть в режим отрицательной теплопередачи (отрезок 1 — 2), при этом объект нагревается до требуемой температуры статирования.

С целью уменьшения теплопритоков к объекту термостатирования (отрезок 2 — 3) по мере увеличения температуры объекта, при включении его в работу, уменьшают величину тока электропитания соответствующей полярности. При достижении температуры, при которой тепло, выделяемое объектом, начинает преобладать над теплом, отводимым твердым теплом радиаторами батареи, последняя переключается на режим «генератора холода», то есть в режим с положительной теплопроводноностью (отрезок 3 — 4).

Процесс отвода тепла осуществляется до достижения максимальной холодопроизводительности термобатареи (точка 4). Изменения теплопроводности системы «объект †термобатарея» и температуры, согласно кривой 1, равны К вЂ” — К4 — (— К ) и T(— Т4 — TI соответственно.

Поскольку температура окружающей среды, а также объекта термостатирования может меняться в широких пределах, то отвод тепла только термобатареей осуществляется неэффективно. При соединении термобатареи с мас сивным телом уменьшается тепловое сопротивление системы «объект — термобатарея— среда», то есть теплопрсаодность системы на кривой II в исходном состоянии будет больше, чем в случае кривой 1 (точка 5). Вследствие малого теплового сопротивления системы при одном и том же токе питания термобатареи в режиме «отрицательной» теплопро водности на объект поступает большее количество тепла, так как уменьшается теплоотвод к холодной стороне, из-за практически неизменной температуры массивного тела (точка 6). Как следствие, уменьшение теплопроводности в зависимости от температуры окружающей среды будет осуществляться по более пологой кривой (отрезок 6 — 7). При достижении теплового равновесия термобатарея выключается и система возвращается к начальной теплопроводности (точка 8), после чего процесс термостатирования протекает без дополнительных затрат энергии (отрезок 8 — 9).

Г(роцесс термостатирования протекает (отрезок 8 — 9) до момента, когда тепловое сопротивление системы: «объект термостатирования — термобатарея — массивное тело — окружающая среда» не сможет обеспечить поддержание температуры объекта на требуемом уровне.

В этот момент включается термобатарея в режим «генератора холода» в режим положительной теплопроводности (отрезок 9 — 10).

При достижении максимальной холодопроизводительности, система утрачивает возможность термостатирования объекта.

Максимальное изменение теплопроводности системы, а также температуры равно: Кп= Кы — (— Кв) Тп=Тiо — T5

Таким образом, ЛКп) ЛКд

ATII) ЛТ

Формула изобретения

Способ термостабилизации объекта, например термопечатающего устройства, путем отвода тепла с помощью термобатареи, отл ич а ю шийся тем, что, с целью повышения экономичности в условиях изменяющейся температуры окружающей среды, при минимальном градиенте температуры термобатарею обеспечивают и тепло от объекта отводят с помощью массивного тела, прикрепленного к термобатарее, а при максимальном градиенте температур термобатарею включают.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство № 333645, Н 01Ч

1/02, 1970.

5.53413

Составитель Т. Юдина

Корректор Н. Аук

Редактор М. Васильева

Техред И. Карандашова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 765f12 Изд. № 494 Тираж 722 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5