Термостат

Термостат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О ее m C A H N K < 667958

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социалистических

Республик (5i) Дрполннтельное к авт. свиа-ву (22) Заявлено 22,10.75 (21) 2183506/18-24 (51) М. Кл

/ с присоединеннеи заявки №

St 05 0 23/30

ГосудаРвтвеннаж квмнтет

СССР ва делам изабретеннй н еткрытнй

{23) ПриоритетОпубликовано 15.06.795юллетеиь № 22 (53) УДК 621.646 (088.8»

Дата опубликования описания 18.06.79 (72) Автор изобретения

H. В. Зорин

Специальное конструкторское бюро ордена Ленина физико-технического института им. А. Ф. Иоффе

/ (71) Заявитель (54) ТЕРМОСТАТ

Изобретение относится к системам регулирования температуры с помощьЮ. чувствительных элементов, изменяющих ,. свой объем при изменений температуры . . статирования.

Известен термостат, содержащий теп;лоизолированную термостатируемую ка- меру, источник холода (тепла} и термо- датчик, выполненный в виде упругого чувствительного элемента, герметично соединенного с камерой,:заполненной рабочим веществом, изменяющим. обьеМ при изменении своего агрегатного сос тояния (1).

Упругий чувствительный элемент в этом термостате управляет величиной . тепловых сопротивлений в источниках холода (тепла). Этот термостат может поддерживать только одну температуру плавления двухфазной системы, например лед-вода, наполняющей датчик.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является термо. стат, содержащий термостатируемую ка

2 меру, соединенную с основным термоисточником, датчик температуры в виде сильфона с наполнителем в двухфазном состоянии, соединенный с дополнительным термоисточником, теплообмечник и

5 .регулятор теплового потока (2).

Этот термостат не обладает достаточно надежной системой управления тепловым источником, т. к. это управление осуществляется путем размыкания датчи ком цепи автоматики, отключающей источник холода.

Для повышения надежности и уменьше.ния потребляемой мощности предлагаемый термостат содержит осйовную оболочку, к которой присоединены термоисточники, и дойолнйтельную оболочку, в которой расположен датчик температуры, а термостатируемая камера расположена в основной оболочке, соединенной с теплообменником через регулятор теплового потока, связанный с датчиком температуры.

На чертеже. изображен описываемый термостат.

667958

15 з

Термостат содержит термостатируемую камеру 1, оболочку 2, основной тер-1

I моисточник 3, основную оболочку 4, теплоизоляционную оболочку 5, дополнительный термоисточник 6, сосуд 7, дополниI тельную оболочку 8, датчик температу- ры 9, стержень 10, пружину 11, кольцо 12, пружину 13, регулятор 14 теплового потока, состоящий из теплопровода

15, теплообменника 1 6, ребер 1 7, тепло йэоляционных оболочек 1 8, 1 9, - источник холода 20. Термоисточник может быть как источником холода, так и источни- ком тепла.

Основной термоисточник 3, дополнительный термоисточник 6, источник холода 20 могут быть выполнены в ниде термоэлектрических батарей, электрических нагревателей, преимущественно с большой величиной положительного;. т.к.с. (поэисторов) и т. и.

Оболочка 2 и основная оболочка 4 могут быть выполнены двухстенными с заполнением жидкостью или в вице тепловых труб для обеспечения большей равномерности температуры по их поверхйости.

Если вещество, заполняющее сосуд 7, .эатвердевает при температуре, ниже окТермостатируемая камера 1 окруже на оболочкой 2, соединенной с тейлопоглощающей стороной основного термоисточника 3, тепловыделяющая сторона ко-: торой присоединена к основной оболочке

4, Зта оболочка окружает .теплоизоляционную оболочку 5 термостатируемой камеры 1. К основной оболочке 4 присое- . динена тепловыделяющая сторона допол- нительного термоисточника 6, охлаждающая сосуд 7 с жйдкостью; частично йаходящейся в твердой фазе.

Сосуд 7, теплоизоляция которого ок"ружена дополнительной оболочкой, снабжен датчиком температуры 9, дно которого соедйнено со стержнем 10 из малотеплопроводного матерйала. Стержень

10 прижимается пружиной 11 к кольцу

12, которое прижато болре.сильной"пру- жиной 13 к втулке подвижного теплопро, вода 15 регулятора 14 теплового потока. Регулятор.14 включает,в себя не подвижную стенку основной оболочки 4 и теплообменник 16. Подвйжяой теплопровод 15 отделен or основной оболочки 4 зазором переменной величины, ко-. торый служит регулируемым тепловым сопротивлением, а от теплообмейнйка

16 - низким "малойзменяющимся тепло - вым сопротивлением, .например, в виде входящих друг в друга ребер 17.

Теплопередающие зазоры в регуляторе теплового потока 14, с целью их увеличения, могут быть заполнены жидкостью с высокой теплопроводностью.

Йля герметизации ее используются обо» лочки 18 и 19 из малотеплопроводного материала.

Зля уменьшения размвров регулято ра 14 "йенлового: потока и упрощения

Фреоованик к точности его изготовления система теплообмена с внешней. срецой может содержать источник холода 20. ружающей среды, и расширяегся при затвердевайии, то в выключенном термостате подвижная стенка датчика температуры 9 растянута, и теплопровод 15 при- .

20 жат к основной оболочке 4. При этом стержень 10 не касается кольца 12 и сжимает пружину 11 После включейия основного и дополнительного термоисточнйков 3, 6, "охлаждения жидкости в сосуде 7 "и" образования в неМ льда, ° дно подвижной стенки датчика температуры 9 перемещается вместе со стержнем 10. После опоры стержня 10 на" кольцо 12 ойо перемещается как одно целое. с:теплопроводом 15; так как. прижато к нему пружиной 13. При этом зазор между основной оболочкой 4 и теплопроводом 15 увеличивается, что приводит к увеличений теплового сопро» ,. тивления его и повышению температуры ,тепловыделяющей стороны дополнитель .у:,., .. .його источника холода 6 до равновесно1, го состоянйя, при котором холодопроиз- водительность его равна теплопритокам

40 че )ез теплоизоляцию

В том случае, если вещество, запол1 няющее сосуд 7, затвердевает с уменьшением объема, то регулятор теплового потока необходимо перевернуть.

45 Дайный термостат. может: также использоваться в режиме нагрева, для этого источники холода должны быть заменены источнйками тепла.

Так как основной термоисточник холода 3 имеет отдельное электропитание, то установкой тока на определенной величине можно получить в термостатируемой камере 1 любую необходимую температуру. При понижении ниже максимальной температуры окружающей .среды или установке температуры оболочки 2 на меньшую величину путем изменения тока питания основного источника холода при научных исследованиях для испытаний различных материалов, узлов, приборов в широком интервале температур., 667958 б . 3 происходят охлаждение основной обопочки 4 и увеличение холодопроизводительности дополнительного термоисточ,ника 6 вследствие уменьшения темпера- . туры его тепловыделяющей стороны.

Количество льда в сосуде 7 и,. соот- ф о р м у л а и з о б р е F e н и я ветственно, зазор между основной оболочкой 4 и теплопроводом 1 5 увеличи- Гермостат, содержащий термостативаются, что приводит к последующему руемую камеру, соединенную с основным повьпцению температуры основной обо.- 0 термоисточником, датчик температуры в лочки 4 до нового равновесного состоя-... . виде сильфона с найолнителем в двухния., : : - фазном .состоянии, соединенный с дополЕсли в результате какогопибо откло- нительным термоисточником, теплообмен» пения внешних условий от расчетных нро- . . ник и регулятор теплового потока, о т— изойдет полное замерзание жидксстй в. . 5 л и.ч а ю шийся тем, что, с целью сосуде 7, то при упоре теплопровода .: повышения надежности и уменьшения по15 на теплообменник .16 стержень 10, требляемой мощности термостата, он сопреодолевая усилие пружины, 13, отод-::..-.. держит основную оболочку, к которой винет кольцо 12.от втулки "теплопрово-:. - . присоединейы термоисточники, и дополда 15, что предотвратйт поломку.: .:: . :>0 нительную оболочку, .в которой располс Данная конструкция. термостата уве- ":: жен датчик температуры, а термостатируеличивает надежность термостатирования :: мая камера расположена-в основной обо» и уменьшает потребляемую мощность тер- -: . :лочке, соединенной с тейлообменником мостата при задайной температуре ввиду::через регулятор теплового потока, свя:отсутствия дополнительных элементов,, — занный с датчиком температуры. включаюШйх и выключающйх основной и::: :.: Источники информации, принятые во дополнигельный термоисточники 3, 6, а, внимание при экспертизе также ввиду отсутствия термоударов в .--::,-: 1. Авторское свидетельство СССР источниках при их регулировке.:::- .- . : % 164447,. кл. G 05 Э 23/00, 1965.

Предлагаемый термостат может быть . 2."Авторское свидетельство СССР

30 использован в:лабораторной практике :, :::.:№ 297036, кл. G 05 Э 23/30, 1969. (36 7958

Составитель В, Козлов

Техред С, Мигай Корректор О. Ковииская

Редактор С; Хейфиц Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 3467/43 Тираж 1014 . Подписное

ЦНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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