Эндотермический генератор

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. Эндотермический генератор состоит из наружного цилиндрического корпуса с расположенным внутри термостатируемым телом. В нем дополнительно расположен внутренний цилиндрический корпус так, что оси симметрии корпусов перпендикулярны, пространство между термостатируемым телом и стенкой внутреннего корпуса, а также пространство между внутренним корпусом и стенкой наружного корпуса заполнены веществом с температурой фазового перехода, равной температуре стабилизации термостатируемого тела, представляющий собой гидрогель, диспергированный в материале, образующем термически устойчивую пространственную сетку. Технический результат - увеличение термического сопротивления устройства. 2 ил.

 

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

Известен термостат [авторское свидетельство СССР №842747, кл. G05D 23/30, 1979], содержащий корпус с расположенным в нем термостатируемым телом, на поверхности которого размещен теплоотводящий кожух, выполненный в виде подпружиненных кольцевых сегментов из вещества с температурой плавления, соответствующей температуре стабилизации.

Этот термостат не обеспечивает достаточный тепловой эффект при большой мощности окружающего теплового излучения. Недостатками этого устройства являются неполный охват сегментами поверхности наружного корпуса, а также необходимость применения аналогичных сегментов со стороны верхней и нижней поверхностей, что также не обеспечит герметичность термостабилизирующего экрана и может привести к снижению надежности работы устройства.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для охлаждения тепловыделяющего объекта [авторское свидетельство СССР №1361520, кл. G05D 23/30, 1987], содержащее корпус с размещенным в нем вокруг тепловыделяющего объекта кольцевыми сегментами, выполненными из вещества с температурой плавления, соответствующей температуре стабилизации объекта. С целью увеличения времени работы устройства в нем на внешней поверхности кольцевых сегментов размещены фитили, пропитанные веществом, температура кипения которого меньше температуры плавления вещества кольцевых сегментов, причем фитили подпружинены к соответствующим кольцевым сегментам.

Этот термостат имеет следующие недостатки: при его эксплуатации возможно испарение легкокипящей жидкости, пропитывающей фитили, что может привести к снижению ресурса термостата, к дополнительным расходам на эксплуатацию, к снижению термостатируемого эффекта. Этот термостат не пригоден к эксплуатации в условиях возникновения кратковременных значительных перегрузок, так как в конструкции применены подвижные детали.

Следствием указанных недостатков является снижение надежности работы термостатов в целом, недостаточный временной интервал термостабилизации защищаемых тел из-за низкого термического сопротивления устройства.

Техническим результатом является увеличение термического сопротивления.

Технический результат достигается тем, что эндотермический генератор, состоит из наружного цилиндрического корпуса с расположенным внутри термостатируемым телом. В нем дополнительно расположен внутренний цилиндрический корпус так, что оси симметрии корпусов перпендикулярны, пространство между термостатируемым телом и стенкой внутреннего корпуса, а также пространство между внутренним корпусом и стенкой наружного корпуса заполнены веществом с температурой фазового перехода, равной температуре стабилизации термостатируемого тела, представляющий собой гидрогель, диспергированный в материале, образующем термически устойчивую пространственную сетку.

Предлагаемый эндотермический генератор состоит из двух вложенных друг в друга цилиндрических корпусов.

Расположение внутреннего корпуса в наружном таким образом, что их оси симметрии пересекаются под прямым углом позволяет дополнительно увеличить термическое сопротивление конструкции эндотермического генератора.

Полости наружного и внутреннего корпусов эндотермического генератора заполнены веществом с температурой фазового перехода, равной температуре стабилизации, представляющем собой гидрогель, диспергированный в материале, образующем термически устойчивую пространственную сетку. Тепловой фронт распространяется не только под влиянием теплопроводности, так как происходит поглощение тепла за счет фазового перехода, протекающего при нагреве термостабилизирующей смеси, тем самым увеличивается термическое сопротивление заявляемого эндотермического генератора.

Таким образом, совокупность существенных признаков изобретения, изложенных в формуле изобретения, способствует достижению желаемого результата.

На фиг.1 изображена схема эндотермического генератора.

На фиг.2 эндотермический генератор изображен в трех проекциях.

Эндотермический генератор представляет собой внешний цилиндрический корпус 1, внутри которого перпендикулярно расположен цилиндрический корпус 2. Термостабилизируемое тело 3 расположено внутри эндотермического генератора. Внутренние полости внешнего 4 и внутреннего 5 корпусов заполнены термостабилизирующим материалом с температурой фазового перехода, равной температуре стабилизации. В качестве термостабилизирующего материала может быть применен гидрогель, диспергированный в материал, образующий термически устойчивую пространственную сетку.

Работает эндотермический генератор следующим образом. При нагреве эндотермического генератора температура слоя термостабилизирующего материала 4, контактирующего с наружным корпусом 1, растет до значения температуры фазового перехода. Во время эффекта фазового перехода температура слоя не меняется. При срабатывании слоя граница зоны фазового перехода перемещается вглубь эндотермического генератора, в сторону внутреннего корпуса 2 со скоростью, характеризующейся временем фазового перехода термостабилизирующего материала. Внутренний корпус 2 расположен перпендикулярно во внешнем корпусе 1 для увеличения термического сопротивления. С нагревом внутреннего корпуса 2 происходит срабатывание его термостабилизирующего материала. Граница зоны фазового перехода перемещается вглубь внутреннего корпуса 2, в сторону термостабилизируемого тела 3 со скоростью, характеризующейся временем фазового перехода термостабилизирующего материала. Время термостабилизации зависит от пространственного расположения внутреннего корпуса, состава и массы термостабилизирующего материала, геометрических размеров эндотермического генератора.

Пример. Экспериментальный эндотермический генератор диаметром внешнего корпуса 116 мм, высотой 120 мм, толщиной стенки 5 мм; диаметром внутреннего корпуса 57 мм, длиной 57 мм, толщиной стенки 4 мм, расположенного во внешнем корпусе перпендикулярно, свободное пространство корпусов которого заполнено термостабилизирующим материалом на основе гидрогеля, диспергированного в материал, образующий термически устойчивую пространственную сетку, обеспечил время стабилизации температуры тела 150°С (по отношению к температуре окружающей среды 260°С) 18 часов 30 минут, что составило 119,4% времени термостабилизации тела устройством с одним наружным корпусом и 108,8% времени термостабилизации устройством, у которого внутренний корпус расположен соосно наружному. Термическое сопротивление цилиндрической поверхности внутреннего корпуса составило 106,6% сопротивления его плоских поверхностей.

Эндотермический генератор, состоящий из наружного цилиндрического корпуса с расположенным внутри термостатируемым телом, отличающийся тем, что в нем дополнительно расположен внутренний цилиндрический корпус так, что оси симметрии корпусов перпендикулярны, пространство между термостатируемым телом и стенкой внутреннего корпуса, а также пространство между внутренним корпусом и стенкой наружного корпуса заполнены веществом с температурой фазового перехода, равной температуре стабилизации, представляющим собой гидрогель, диспергированный в материале, образующем термически устойчивую пространственную сетку.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системам охлаждения автомобильного двигателя. .

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 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 радиоэлектронике и может использоваться для нормализации температуры процессоров современных компьютеров. .

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

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 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

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для термостатирования калориметрических установок

Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться для нормализации температуры процессоров современных компьютеров. Техническим результатом является повышение эффективности охлаждения компьютерного процессора. Устройство содержит систему отвода тепла от компьютерного процессора посредством термомодуля и кулера, причем между термомодулем и радиатором расположена система возгонки, состоящая из вращающегося барабана, в котором находится вещество для возгонки, и двух пазов, верхнего и нижнего, при этом нижний паз служит для отвода тепла от термомодуля и передачи его во вращающийся барабан, в котором происходит возгонка, а верхний паз служит для отвода тепла от барабана и передачи ее в кулер, от которого отводится тепло. 1 ил.

Изобретение относится к системам охлаждения и теплоотвода, например к устройствам для охлаждения компонентов электронной аппаратуры. Технический результат - повышение энергоэффективности системы охлаждения. Устройство содержит светоизлучающий термомодуль с линейным расположением p-n-переходов, обеспечивающий получение холода и светового излучения, и солнечные батареи, преобразующие энергию излучения в электрическую энергию. В качестве полупроводниковых ветвей p-типа и n-типа термомодуля выбраны такие материалы, что протекающий ток на одном из спаев будет формировать излучение, а в другом спае будет происходить поглощение тепловой энергии в соответствии с эффектом Пельтье. Солнечные батареи с зеркальными электродами состоят из p-слоя и n-слоя и расположены параллельно по обе стороны от термомодуля. 1 ил.

Изобретение относится к системам охлаждения и теплоотвода, например, к устройствам для охлаждения электронных компонентов. Техническим результатом является повышение эффективности системы охлаждения. Термоэлектрическое устройство выполнено в виде многослойного термомодуля, в котором в качестве полупроводниковых ветвей p-типа и n-типа выбраны такие материалы, что протекающий ток от p- к n-типу будет формировать излучение, а при протекании тока от n- к p-типу будет происходить поглощение тепловой энергии в соответствии с эффектом Пельтье, причем каждый слой каскада термомодуля выполнен в виде нанопленки трубчатой структуры, в которой паразитные тепловыделения будут практически сведены к нулю за счет уменьшения омического сопротивления материалов термомодуля при туннелировании электронов через переходы. 1 ил.

Изобретение относится к системам охлаждения и теплоотвода, в частности к устройствам для охлаждения компьютерных процессоров. Техническим результатом является повышение эффективности системы охлаждения. Тонкопленочное термоэлектрическое устройство со сбалансированными электрофизическими параметрами p- и n-полупроводниковых ветвей выполнено в виде термоэлектрического устройства, причем полупроводниковые ветви p- и n- типа изготавливаются в виде параллелепипедов с различными геометрическими размерами, а сам термомодуль изготовлен в виде тонкой пленки на обратной стороне кристалла компьютерного процессора для интенсификации процесса теплопереноса через подложку на теплоотвод, в результате чего джоулевые тепловыделения становятся практически несущественными, а также достигается идентичность сопротивлений полупроводниковых ветвей. 1 ил.
Наверх