Терморегулятор

Терморегулятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ изов етиния

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 750446 (61) Дополнительное к авт. свил-ву(22) Заявлено 05.07.77 (2I ) 2502608/18-24 (51}M. Кд.

С 05D 23/02 с присоелинением заявки ЛЙГосударственный комнтет (23) Приоритет по делан нзобретеннй н открытнй

Опубликовано 23.07.80. Бюллетень Ле 27

Дата опубликования описания 25+07,80 (53 } УД К621.555..6 (088.8) (72) Автор изобретения

И, М, Блинч евс кий (?I) Заявитель (54 ) ТЕ РМОРЕГУЛЯТОР

Изобретение относится к устройствам для регулирования теплообмена и может быть использовано в системе термостабилизации радиоэл ектронной аппаратуры, Известны терморегупяторы, в которых изменение термического сопротивления между термостатируемым и теппоотводящим объектами обеспечивается с помощью соединяющего эти объекты подвижного стержня переменного сечения (1).

Недостатком такого терморегулятора является наличие трущихся элементов, следствием чего является его низкая чувствительность.

Наиболее близким по техническому ре шению к предлагаемому является терморегулятор, содержащий герметичную meneвую камеру, одна из противолежащих стенок которой соединена с термостатируемым, а другая - теппоотводящим эпементам, сообщающуюся с камерой, часть стенок которой выполнена эластичными, например в виде сильфона (21. В полостях обеих камер содержится теплопередакхцая среда. Степень заполнения щелевой камеры теппопередающей средой изменяется в зависимости от температуры термостатируемого объекта.

Недостатками этого терморегулятора являются низкая чувствительность .и точность вследствие того, что. сильфонная коробка с теппопередающей средой находится во внешней среде и подвергается ее воздействию. Кроме того, над щелью находится камера, -аполненная инертным газом и парами теплоносителя. Часть жидкости может сконденсироваться на участке этой камеры, примыкающем к теплоотводящему элементу. Количество сконденсировавшейся жидкости нестабильно, так как зависит от внешних изменяющихся факторов, в частности от температуры внешней среды и теплоотводящего элемента. Вследствие этого нестабильным будет количество жидкости, остающееся в силь фонной коробке и щели, и,следовательно, 3 7504 работа терморегулятора также будет нестабильной.

Белью изобретения является повышение точности терморегулятора.

Поставленная цель достигается тем, что терморегулятор, содержащий термостатируемый и теплоотводящий элементы и расположенную с образованием кольцевого зазора между ними основную герметичную камеру, заполненную двухфазной средой, щ часть стенок которой выполнена эластичной, содержит дополнительную герметичную камеру, одна из стенок которой образована эластичными стенками основной герметичной камеры, соединенную с термостатируемым элементом и заполненную двухфазной средой, причем разность давле ний :в основной и в дополнительной герметичных камерах выбрана из условия

hhOIKC МMH у где ь Р„,с„„с и ь мин — разность давлений в основной и дополнительной. герметичной камерах, соответственно при максимальной и минимальной температурах термостатируемого элемен ra.

На фиг. 1 изображен предлагаемый терморегулятор, продольный разрез; на фиг. 2 — график зависимости давления двухфазных сред в основной и дополнительной герметичных камерах.

Терморегулятор содержит термостатируемый 1 и теплоотводящий 2 элементы, основную repM етичную камеру 3 рис полО женную с образованием кольцевого зазора 4 между термоствтируемым 1 и теплоотводящим 2 элементами. Основная герметичная камера 3 заполнена двухфазной средой 5. Часть стенок 6 ее выполнена эластичной. Пополнительная герметичная камера 7, стенка 8 которой образована эластичными стенками 6 основной герметичной камеры 3, соединена с термостатируемым элементом 4 и заполнена двух- фаэной средой 9. Основная герметичная камера 3 покрыта теплоизоляцией 10, В качестве теплоотводящего элемента 2 может быть использован, например, теплообменник,

Количество двухфазной среды в дополнительной герметичной камере 7 выбирают из условия, чтобы при минимальной температуре теплоотводящего элемента жидкостная фаза этой среды занимала ,1-10% объема этой камеры. Количество

46 4 двухфазной среды в камерах, основной 3 и дополнительной 7, выбирают из условия

Р (» s .ox » . где р и p"-ñîoòâåòñòýåíío. плотности жидкой и паровой фаз двухфазной среды при максимальной рабочей температуре терморегулятора рY „- соответственно объемы

@.ок полости щели на участках с теплоизолированной и контактирующей с термостатируемым элементом стенками

V — объем камеры с эластичК.Э ными стенками при максимальной рабочей температуре терморегулятора.

Толщина зазора должна быть возможно меньше, так как чем уже зазор, тем меньше термическое сопротивление терморегулятора, когда зазор полностью заполнен жидкой средой. Кроме того, при тонкой щели потребуется небольшое изменение объема дополнительной герметичной камеры 7, обеспечивающее широкий диапазон регулирования доли объема основной камеры, занятой жидкостью. Благодаря этому дополнительная герметичная камера может быть выполнена небольшой. Величина зазора находится в пределах 0,1„ .

0,5 мм. двухфазную среду в основной герметичной камере выбирают из следующих условий.

Коэффициент теплопроводности ее жидкой фазы должен быть возможно более высоким. Температура замерзания должна быть ниже минимальной температуры термоствтического элемента, а критическая температура выше максимальной температуры эксплуатации терморегулятора. давление насыщенного пара при максимальной температуре эксплуатации должно быть возможно более низким.

Двухфазная среда, заполняющая дополнительную герметичную камеру, должна удовлетворять следующим требованиям.

Ее давление насьпцения в диапазоне рабочих температур терморегулятора должно быть выше давления двухфазной среды., Разность давлений насыщения среды в дополнительной герметичной камере при максимальной температуре эксплуатации должна быть не выше 2-3 кг/см . В диа2 паэоне температур регулирования зависимость давления насьппенного пара от температуры должна быль более крутой.

5 7504

Если, например, терморегулятор слу= жит для стабилизации температуры термостатируемого элемента при HGMBHBHHH температуры теплоотводящего элемента от Тмакс ло Тмин (см. фиг. 2), то

5 чем круче будет зависимость двухфазной среды в дополнителЬной герметичной камере от давления, тем больше будет раз" ность (Рд,дкс-с Рмин 1 = P»«, которая определяет изменение усилия, растяги-10 вающего эту камеру. Это растягивающее усилие воспринимается эластичными стенками камеры 7.

Терморегулятор работает следующим образом. !5 При температурах термостатируемого элемента 1 больше, чем Tvaac, соответствующей максимальной температуре диапазона регулирования, дополнительнаягерметичная камера 7 под действием перепа- 2Q да давления между двухфазными средами основной 3 и дополнительной 7 камер, находится в растянутом состоянии. Благодаря этому двухфазная среда вытесняется из основной камеры 3 в кольцевой зазор 25

4, и термическое сопротивление переносу тепла от теплоотводящего 2 к термоста.— тируемому 1 элементам минимально. При снижении температуры термостатируемого элемента перепад лавления между двух- 30 фазными средами в основной 3 и дополнительной 7 камерах уменьшается, и усилие, создаваемое растянутой дополнительной герметичной камерой 7 и пружиной 12, заставляет эту камеру сжаться. Обьем ееЗ5 уменьшается, и часть жидкости из кольцевого зазора 4 уходит в основную герметичную камеру 3. Термическое сопротивле46 6 ние переносу тепла между термостатируемым 1 и теплоотводящим 2 элементами увеличивается. Технический эффект от использования терморегулятора заключается в тсм, что благодаря наличию дополнительной герметичной камеры, изолированной от внешней среды, повышается точность термо регулятора.

Формул а изобретения

Терморегулятор, содержащий термостатируемый и теплоотводящий элементы и расположенную с образованием кольцевого зазора между ними основную герметичную камеру, заполненную двухфазной средой, часть стенок которой выполнена эластичной, отличающийся тем, что, с целью повышения точности терморегулятора, он содержит дополнительную герметичную камеру, одна иэ стенок которой образована эластичными стенками основной герметичной камеры, соединенную с термостатируемым элементом и заполненную лвух фаэной средой, причем разность давлений в основной и в дополнительной герметичных камерах выбрана из условия макс мин где а макси ь мин разность давлений в основной и дополнительной герметичных камерах соответственно при максимальной и минимальной температурах термостатируеМого элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США N 3229755, кл. 165-32, опубл. 1967.

2. Патент США hb 3391728, кл. 165-32, опубл. 1968.

75044 6

Составитель Н. Мирная

Редактор Т. Иванова Техред А.Куликовская Корректор М. Пожо

Закаэ 4656/37 Тираж 956 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета ССС Р по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4