Устройство для термостабилизации нескольких объектов на разных температурных уровнях

Изобретение относится к средствам термостабилизации объектов и может использоваться для одновременной стабилизации температуры нескольких объектов, имеющих разные оптимальные рабочие температуры. Изобретение направлено на повышение надежности термостабилизирующего устройства. Этот технический результат обеспечивается за счет того, что каждая металлическая емкость с термостабилизирующим веществом, с которой сопряжен объект термостабилизации, приведена в тепловой контакт с теплообменником, выполненным в виде тонкостенного металлического трубопровода, по которому протекает посредством компрессора охлаждающая жидкость. При этом очередность сопряжения трубопровода с металлическими емкостями такова, что первой с теплообменником приводится в тепловой контакт емкость с термостабилизирующим веществом, имеющим наименьшую температуру плавления, далее с теплообменником сопрягается емкость с термостабилизирующим веществом, имеющим более высокую температуру плавления, и так далее в порядке возрастания температуры плавления термостабилизирующих веществ. Причем теплообменник имеет основной участок теплосброса, где осуществляется отвод теплоты от нагретой жидкости и ее охлаждение тем или иным методом, и участки дополнительного промежуточного теплосброса теплообменника - между металлическими емкостями. 1 ил.

 

Изобретение относится к средствам термостабилизации объектов и может использоваться для одновременной стабилизации температуры нескольких объектов, имеющих разные оптимальные рабочие температуры.

Прототипом предлагаемого устройства является прибор, описанный в [1]. Прибор содержит термоэлектрическую батарею, питаемую электрическим током от источника электрической энергии, холодным спаем приведенную в тепловой контакт с тонкостенной металлической емкостью, заполненной термостабилизирующим веществом, а горячим с радиатором. Металлическая емкость разделена перегородками на отсеки по числу объектов термостабилизации, заполненные разными термостабилизирующими веществами, температуры плавления которых совпадают с оптимальными рабочими температурами объектов термостабилизации, установленных на верхней поверхности отсеков таким образом, чтобы оптимальная рабочая температура каждого объекта термостабилизации совпадала с температурой плавления термостабилизирующего вещества, заполняющего данный отсек

Недостатком устройства является низкое значение коэффициента теплоотдачи на границе холодный спай термоэлектрической батареи - металлическая емкость из-за наличия на границе только кондуктивного теплообмена, следствием чего является недостаточная интенсивность теплоотвода от термостабилизирующего вещества и недостаточная надежность функционирования термостабилизирующего устройства.

Целью изобретения является повышение интенсивности теплоотвода от металлической емкости с термостабилизирующим веществом и, следовательно, повышение надежности функционирования термостабилизирующего устройства.

Цель достигается тем, что каждая металлическая емкость с термостабилизирующим веществом, с которой сопряжен объект термостабилизации, приведена в тепловой контакт с теплообменником, выполненным в виде тонкостенного металлического трубопровода, по которому протекает посредством компрессора охлаждающая жидкость. При этом очередность сопряжения трубопровода с металлическими емкостями такова, что первой с теплообменником приводится в тепловой контакт емкость с термостабилизирующим веществом, имеющим наименьшую температуру плавления, далее с теплообменником сопрягается емкость с термостабилизирующим веществом, имеющим более высокую температуру плавления, и так далее в порядке возрастания температуры плавления термостабилизирующих веществ. Причем теплообменник имеет основной участок теплосброса, где осуществляется отвод теплоты от нагретой жидкости и ее охлаждение тем или иным методом, и участки дополнительного промежуточного теплосброса теплообменника - между металлическими емкостями.

Конструкция устройства приведена на чертеже.

Устройство состоит из ряда тонкостенных металлических емкостей 1 с термостабилизирующими веществами 2 по числу объектов термостабилизации 3, приведенных с ними в хороший тепловой контакт. Температура плавления каждого термостабилизирующего вещества 2, находящегося в какой-либо металлической емкости 1, совпадает с необходимой температурой соответствующего объекта термостабилизации 3. Каждая металлическая емкость 1 с термостабилизирующим веществом 2 приведена в тепловой контакт с теплообменником 4, выполненным в виде тонкостенного металлического трубопровода, по которому протекает охлаждающая жидкость. При этом очередность сопряжения трубопровода 4 с металлическими емкостями 1 такова, что первой с теплообменником 4 приводится в тепловой контакт емкость 1 с термостабилизирующим веществом 2, имеющим наименьшую температуру плавления, далее с теплообменником 4 сопрягается емкость 1 с термостабилизирующим веществом 2, имеющим более высокую температуру плавления и так далее в порядке возрастания температуры плавления термостабилизирующих веществ 2. Теплообменник 4 имеет основной участок теплосброса 5, где осуществляется отвод теплоты от нагретой жидкости и ее охлаждение тем или иным методом, и участки дополнительного промежуточного теплосброса 6 теплообменника 4 - между металлическими емкостями. Циркуляция жидкости в теплообменнике осуществляется посредством компрессора 7. Теплоизоляция 8 применяется для снижения до минимума влияния колебаний температуры окружающей среды на объект термостабилизации.

Устройство работает следующим образом.

Тепло, поступающее от объектов термостабилизации 3, передается металлической емкости 1 и через поверхность соприкосновения термостабилизирующим веществам 2. Далее одновременно происходит прогрев термостабилизирующих веществ 2 до температуры плавления и процесс плавления. Температура объектов термостабилизации 3 будет поддерживаться при постоянном значении, равном температуре плавления термостабилизирующих веществ 2 до полного проплавления последних.

Циркулирующая в теплообменнике 4 за счет действия компрессора 7 жидкость отводит избыток тепла от термостабилизирующих веществ 2, сохраняя при этом оптимальную рабочую температуру объектов термостабилизации 3 до конца их работы. На участке 5 теплообменника 4 производится основное охлаждение нагретой жидкости, а на участках 6 между емкостями 1 от нее осуществляется дополнительный промежуточный теплоотвод.

Литература

1. Патент РФ на изобретение №2236034. Устройство для термостабилизации нескольких объектов на разных температурных уровнях / Исмаилов Т.А., Евдулов О.В., Аминов Г.И., Юсуфов Ш.А.

Устройство для термостабилизации нескольких объектов на разных температурных уровнях, содержащее тонкостенные металлические емкости с термостабилизирующими веществами по числу объектов термостабилизации, приведенных с ними в хороший тепловой контакт, причем температура плавления каждого термостабилизирующего вещества, находящегося в какой-либо металлической емкости, совпадает с необходимой температурой соответствующего объекта термостабилизации, отличающееся тем, что каждая металлическая емкость с термостабилизирующим веществом приведена в тепловой контакт с теплообменником, выполненным в виде тонкостенного металлического трубопровода, по которому протекает посредством компрессора охлаждающая жидкость, при этом очередность сопряжения трубопровода с металлическими емкостями такова, что первой с теплообменником приводится в тепловой контакт емкость с термостабилизирующим веществом, имеющим наименьшую температуру плавления, далее с теплообменником сопрягается емкость с термостабилизирующим веществом, имеющим более высокую температуру плавления, и так далее в порядке возрастания температуры плавления термостабилизирующих веществ, причем теплообменник имеет основной участок теплосброса, где осуществляется отвод теплоты от нагретой жидкости и ее охлаждение тем или иным методом, и участки дополнительного промежуточного теплосброса теплообменника - между металлическими емкостями.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к ветеринарии и медицине. .

Изобретение относится к технике термостатирования и может быть использовано для исследования свойств и состава жидкостей, в частности в ультразвуковых экспресс-анализаторах жидкостей и кондуктометрах.

Изобретение относится к устройствам газоснабжения. .

Термостат // 2274889
Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для автоматического поддержания в термостатической камере заданной температуры. .

Изобретение относится к радиоэлектронике, в частности к области охлаждения элементов радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), работающих в режиме с повторно-кратковременными тепловыделениями.

Изобретение относится к управляющему устройству для термостатической насадки для вентиля, содержащему корпус, который имеет первую поверхность, образующую опорная поверхность.

Изобретение относится к области термоэлектрического приборостроения и может использоваться для одновременной стабилизации температуры нескольких объектов, имеющих разные оптимальные рабочие температуры.

Изобретение относится к устройствам стабилизации температуры фотоэлемента приемника лучистой энергии и может быть использовано для теромостатирования фоточувствительных элементов в оптико-электронных приборах, например фотометрических устройствах, пирометрах и оптических датчиках.

Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствам стабилизации температуры фотодиодных приемников лучистой энергии оптико-электронных приборов, и может быть использовано в фотометрических устройствах.

Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться для нормализации температуры процессоров современных компьютеров

Изобретение относится к области физико-технических испытаний и исследований материалов и предназначено для автоматической стабилизации температуры объекта в интервале 4,2-300К с точностью ±0,02К

Изобретение относится к области физико-технических испытаний и исследований материалов и предназначено для автоматической стабилизации температуры объекта в интервале 4,2-350 К с точностью ±0,02 К

Изобретение относится к системам охлаждения автомобильного двигателя

Изобретение относится к термостатированию и может быть приненено в научных и технических экспериментах с приборами и чувствительными элементами, требующими их точной термостабилизации, в космической и авиационной технике

Изобретение относится к области испытаний и выходного контроля терморегуляторов с чувствительными манометрическими элементами, включающими термочувствительный элемент и сильфон, заполненные парожидкостной смесью пропана, пружинными задающими устройствами и исполнительными устройствами в виде контактных групп, предназначено для оценки функционирования терморегуляторов при массовом их производстве и может быть использована для оценки функционирования терморегуляторов указанного типа в различные моменты времени в нормальных условиях контроля

Термостат // 2454699
Изобретение относится к аналитическому машиностроению

Изобретение относится к технике регулирования температуры в прецизионных электронных устройствах и может быть использовано для поддержания постоянства параметров этих устройств в широком диапазоне температур окружающей среды (ТОС)

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к терморегулируемым криостатным устройствам

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для испытания на прочность металлических образцов
Наверх