Устройство для термостатирования

 

Изобретение относится к технике термостатирования и кондиционирования объектов. Цель изобретения - упрощение устройства и повышение надежности при локальном нагреве. Устройство содержит термостатируемун) камеру, внутреннюю и внешнкно стенки теплоизоляционной рубашки. Объем между стенками заполнен фаэочувствительной средой с границей раздела фаз. В объеме между стенками размещены контакты. Цель изобретения достигается тем, что в качестве фазочувствительной среды использован материал, имеющий фазовый переход металл - полупроводник в рабочем диапазоне температур, а контакты расположены так, что о/щн контакт расположен на границе фазового перехода при рабочей температуре, а дру гйе - по разные стороны от границы фазового перехода и соединены с управляющими входами переключателя, вход которого соединен с источником питания, а выход подключен к внешней и внутренней стенкам теплоизоляционной рубашки, кроме того, контакты выполнены в виде электропроводных « поверхностей, эквидистантных стенкам теплоизоляционной рубашки. I з.п. ф-лы, 1 ил. (Л к О1 М О) tsd 01

СО1ОЗ СОВЕТСНИК

РЕа)УБЛИН

257625 А 1 (19) (И) (59 4 С 05 D 23/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СЭНЗВТВВСТВУ

I g (f

1 (21) 3727?02/24-24 (22) 12,04.84 (46) 15.09.86. Вюл. Ф 34 (71) Омский политехнический институт (72) В..Ю;Мартынов, В.В.Шалай, Н.В.И1епелев, В.И.Миллер и И.И.Миллер (53) 621.644 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1095741, кл. F 1 6 L 59/06, 1982.

Голдсмит Г. Применение термоэлект-; ричества. Ч.: Наука, 1963, с. 35-40. (54) УСТРОЙСТВО ДЛ ТЕРМОСТАТИРОВАНИЯ (57) Изобретение относится к технике термостатирования и кондиционирования объектов. Цель изобретенияупрощение устройства и повышение надежности при локальном нагреве.

Устройство содержит термостатируемую камеру, внутреннюю и внешнюю стенки теплоиэоляционной рубашки.

Объем между стенками заполнен фаэочувствительной средой с границей раздела фаз. В объеме между стенками размещены контакты. Цель изобретения достигается тем, что в качестве фаэочувствительной среды использован материал, имеющий фазовый переход металл — полупроводник в рабочем диапазоне температур, а контакты расположены так, что один контакт расположен на границе фазового пере- хода при рабочей температуре, а дру-, гие — по разные стороны от границы фазового перехода и соединены с управляющими входами переключателя, вход которого соединен с источником

Ф питания, а выход подключен к внешней 9 и внутренней стенкам теплоизоляционной рубашки, кроме того, контакты выполнены в виде электропроводных поверхностей, эквидистантных стенкам теплоизоляционной рубашки. 1 з.п. ф лы 1 HJIе

257625

4 1

Изобретение относится к технике термостатирования и кондиционирования, а именно к устройствам термостатиронания объектов.

Цель изобретения — упрощение устройства и повышение надежности.

На чертеже изображена схема устройства для термостатиронания.

Устройство для термостатирования содержит термостатируемую камеру I, внутреннюю 2 и внешнюю 3 стенки теплоизоляционной рубашки ч. Объем между стенками 2 и 3 заполнен фазочувствительной средой 5, имеющей границу 6 раздела фаз, находящуюся в расчетном режиме теплообмена посередине между стенками 2 и 3. В объеме между стенками 2 и 3 находятся контакты 7-9, расположенные так, что контакт 8 находится на границе

6 раздела фаэ для расчетного режима теплообмена, а контакты 7 и 9 — по разные стороны от границы 6 раздела фаз на расстоянии, определяемом в зависимости от амплитудт колебания внешнего теплового потока и тепловой инерционности устройства для термостатиронания. К внутренней 2 и внешней 3 стенкам. посредством переключателя 10, срабатывающего н зависимости от состояния контактов 7-9, подключен источник 11 питания. Управляющие входы 12 переключателя 10 соединены с контактами 7-9.

Устрайстно работает следующим образом.

В расчетном режиме теплообмена параметры устройства подбираются таким образом, чтобы граница раздела фаэ 6 находилась посередине слоя, образованного внутренней 2 и внешней

3 стенками и фазочувствительной средой 5 . При изменении теплоного потока на стенке 2 тепло за счет теплопроводиости и излучения передается близлежащим слоям фазочувствительиой среды 5, изменяя ее температуру. Этот процесс продолжается до тех пор, пока распределение температур по толщине среды не изменится таким образом, что начнет двигаться граница 6 раздела фаз, т.е. процесс фазового перехода происходит с выделением или поглощением тепла согласно принципа Ле-Шателье. Температура внутренней стенки остается постоянной, так как изменение. внешнего теплового потока полностью компенси5

l0

l5

25 руется количеством тепла, идущим на изменение температуры теплоизоляции и фазовый т)ереход. В этот момент устройСтво работает как пассивная система термостатиронания.

При достижении фазовой границы

6 контактов 7 или 9 переключатель !О подкпючает источник ll питания таким образом, что выделение или поглощение тепла вследствие термоэлектрических эффектов на границе раздела фаз металл — полупроводник при протекании электрического тока через нее компенсирует изменение внешнего теплового потока, заставляя границу фазового перехода смещаться в противоположную ее первоначальному движению сторону. При смещении границы 6 раздела фаз обратно н пространство среды 5 между контактами 7 и 9 источник

l1 посредством переключателя 10 отключается от внутренней 2 и внешней 3 стенок. В случае устойчивого изменения внешнего теплового потока описанньтй процесс понторяется, Отличия в работе устройства при нагреве и охлаждении наружной стенки

3 относятся н основном к работе переключателя 10, назначение которогоподключить источник ll питания к внутренней 2 и наружной 3 стенкам в определенной полярности. При нагреве границы 6 раздела фаэ смещается в сторону внутренней стенки, достигая контакта 7. Среда 5 между контактом

7 и контактом 8 переходит в фазу металл, замыкая тем самым эти контакты, Вследствие чего переключатель 10 подключает источник 11 питания так, что к внутренней стенке 2 подсоедит1 нен — источника, а к наружной стенке 3 — "+".

При охлаждении граница 6 раздела фаз см щается в сторону стенки 3, достигая контакта 9. Материал 5 между контактами 8 и 9 из фазы металл переходит в фазу полупроводник — изолятор, размыкая контакты 8 и 9. Вследствие этого переключатель 10 подключает источник 11 питания так, что к внутренней стенке 2 подсоединен "+" источника, к наружной — "-". В тот момент, когда граница 6 раздела фаз находится между контактами 7 и 9, не достигая их, переключатель 10 отключает источник 11 питания от стенок теплоизоляционной рубашки

Переключатель 10 конструктивно выполняется на основе двух реле, одно из которых имеет нормально замкнутые контакты, а другое — нормально разомкнутые контакты, или в виде 5 электронного переключателя.

При локальном ипи несимметричном нагреве во избежание теплового пробоя среды 5 электрические контакты следует выполнять не в виде точечных 10 контактов, а в виде эквиднстантных внешней и наружной стенкам электропроводных поверхностей.

l. Устройство для термостатирования, содержащее термостатируемую камеру, окруженную теплоизоляционной рубашкой, заполненной фазочувстви- 2о тельной средой, с размещенными в ней контактами, источник питания и переключатель, о т л и ч а ю щ е е с я

Составитель Н.Мирная

Редактор А.Лежнина Техред И.Попович

Корректор О.Луговая

Заказ 4956/47 Тираж 83б

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

3 1257625 4 тем, что, с целью упрощения устройства, в качестве фазочувствител,ной среды использован материал, имеющий фазовый переход металл-полупроводник. в рабочем диапазоне температур, а контакты расположены между стенками теплоизоляционной рубашки, причем один из контактов расположен на границе фазового перехода при рабочей температуре, а другие — по разные стороны от границы фазового перехода и соединены с управляющими входами переключателя, вход которого соединен с источником питания, а выход

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 15 подключен к внешней и внутренней стенкам теплоизоляционной рубашки.

2. Устройство по п.l. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства при локальном нагреве, контакты выполнены в виде электропроводных поверхностей, эквидистантных стенкам теплоизоляционной рубашки.