Устройство для регулирования температуры

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлеио 230779 (21) 2799978/18-24 >830347 (Я)М. Кл с присоединением заявки Мо

G 05 0 23/19

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 1505g1 Бюллетемь N9 18

Дата опубликования описания 15.05.81 (53) УДК 621.555.6 (088. S) " :)- ". l

Специальное конструкторско-технологическое бю . / компрессорного и холодильного машиностроения /

t (71) Заявитель (54 ) УСТРОИСТВО ДЛЯ PEIVJIHPOBAHHH ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к автомати-. ческому регулированию, в частности к устройствам регулирования температуры в камерах тепла и холода.

Известно устройство для регулирования температуры, в котором повышение энЕргетической эффективности материала достигается за счет повышения подвижности ионов вещества при пит ании термоэлектрических элементов переменным электрическим током 71) . Недостатком этого устройства является необходимость введения переменной емкости значительной величины, включенной последовательно с генератором переменного тока, и дополнительного дросселя, включенного последовательно с источником постоянного тока. Регулирование частЬты источника переменного тока практически исключается.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для регулирования температуры, содержащее датчик температуры, задатчик, усилитель мощности и термоэлектрический охладитель j2 I.

Недостатком данного устройства является низкая энергетическая эффективность, ограничение точности, и следовательно, быстродействия устройства, поддержания температуры в режиме охлаждения

Цель изобретения — повышение быстродействия и точности устройства в режиме охлаждения. ,Пля достижения указанной цели в устройство для регулирования температуры, содержащее датчик и эадатчик температуры, подключенные соответственно к первому и второму входам генератора импульсов, выход которого соединен с первым входом детектора знака, вторым входом подключенного к эадатчику температуры, усилитель мощности, вентилятор и термоэлектрическую батарею с радиатором, установленную в камере и подключенную к пер2О вому и второму выходам коммутатора, первый и второй входы которого соединены с источником питания постоянного тока; введены магнитный индуктор и формирователь импульсов, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами генератора импульсов и детектора знака, а выход - с третьим входом коммутатора и входом усилителя мощности, первый и второй выходы которого

830347

Формул а и з обр ет е ни я

1. Устройство для регулирования

65 температуры, содержащее датчик и за. подключены к магнитному индуктору, причем вентилятор подключен к третьему а четвертому выходам коммутатора..

Кроме того, камера содержит воздуховод и изолированный отсек, в ко« тором установлен магнитный индуктор, внутренняя полость которого разделена установленной в ней термоэлектрической батареей на две части, в одной из которых уст ановлен радиатор, а в другой — воздуховод, в нижней части которого размещен вентилятор. На фиг.

1 изображена функциональная схема устройства для регулирования температуры, на фиг. 2. — график зависимости термоэлектрической эффективHQcTH вещества от изменения частоты напряжения.

Устройство содержит датчик 1 температуры и задатчик 2, соединенные с генератором 3 импульсов, выход которого соединен с детектором 4 зна- 20 ка и формирователем 5 импульсов

Формирователь 5 импульсов соединен с усилителем б мощности и коммутатором 7, а выход усилителя б мощности соединен с магнитным индуктором 8, 5 который помещен в изолированный отсек 9 камеры 10. Термоэлектрическая батарея 11, разделяющая внутреннюю полость индуктора 8 на две части, соединена с источником 12 питания, посредством коммутатора 7. В одной части полости индуктора 8 имеется ноздухонод 13 с вентилятором 14, а во второй уст ановле н ради ат ор 15 .

Устройство работает следующим образом.

Первоначально температура в камере 10 выше заданной. Это приводит к повышению частоты генерации генератора 3. Управляющие импульсы подаются на детектор 4 знака . и формиро- 40 ватель 5 импульсов. Второй вход детектора знака соединен с задатчиком 2 температуры,.а выход — с формирователем 5 импульсон. B занисимости от выходного сигнала детектора 4 зна- 45 ка (необходимости охлаждать камеру или нагревать) на выходе формирователя 5 импульсов формируются импульсы положительной либо отрицательной полярности с частотой, пропорцио- 50 нальной разности сигналов датчика 1 и задатчика 2. С выхода формирователя 5 импульсы подаются на вход коммутатора 7 который, в зависимости от необходимости производить ох- 55 лаждение камеры 10 или ее нагрев, соединяет термоэлектрическую батарею 11 и .вентилятор 14 с определенными полюсами источника 12 питания. Изменение полярности. питания вентилятора 14 позволяет изменять направление б0 его вращения и нагнетать по ноздуховоду 13 холодный воздух н верхнюю час ь камеры 10, а горячий - в ее нижнюю часть. В результате улучшается теплообмен внутри объема камеры

10, уменьшаются перепады температуры в ней, повышается точность поддержания температуры в объеме камеры 10.

Усилитель б мощности, на вход которого с формирователя 5 подаются импульсы, питает индуктор 8 переменным напряжением повышенной частоты. Причем усилитель б, следовательно, и индуктор 8 работ анхг от импульсов одной полярности, когда необходимо охлаждать камеру 10. В режиме нагрева усилитель б и индуктор 8 не работают. Зависимость термоэлектрической эффективности вещества (Т К вЂ” перепада температуры) от изменения частоты питающего индуктор 8 напряжения для серийных выпускаемых термоэлектрических элементов типа "Селен" принедена на фиг. 2. В выращенных монокристаллах рассматриваемая зависимость существенно не проявляется, что связано с отсутствием примесей, т.е., изменив соответствующим образом состав и процентное соотношение примесей, можно повысить влияние частоты питающего индуктор напряжения на термоэлектрическую эффективность вещества. Частота питания индуктора 8 определяется характеристиками датчика 1 и задатчика 2, параметры которых выбираются таким образом, чтобы колебания частоты происходило на участке характеристики A-В.

В предлагаемом устройстве величину дополнительной холодопроизводительности, получаемой оТ воздействия магнитного индуктора, можно выбрать несколько большей избыточной холодопроизводительности, тогда регулирование температуры в камере 10 осуществляется регулированием частоты индуктора 8, а выключение питания термоэлектрической батареи

11 постоянным током произойдет при достижении в камере 10 заданной температуры и срыве генерации генератора 3. Внутренняя полость индуктора 8 разделена термоэлектрической батареей 11 на две полости. В одной полости продуваемый вентилятором 14 воздух осуществляет теплосъем с термоэлектрических элементов, но второй установлен радиатор 15, который охлаждает горячие спаи. !

Таким образом, применение магнитного индуктора с регулированием частоты питания, внутренняя полость которого разделена термоэлектрическими элементами На дне части, образующие путь движения воздуха камеры и теплосъем с элементом, позволяет повысить быстродействие и точность устройства.

830347 датчик температуры, подключенные соответственно к первому и второму входам генератора импульсов, выход которого соединен с первым входом детектора знака, вторым входом подключенного к задатчику температуры

) усилитель мощности, вентилятор и термоэлектрическую батарею с радиатором, установленную в камере и подключенную к первому и второму выходам коммутатора, первый и второй входы которого соединены с источником питания постоянного тока, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности устройства в режиме охлаждения, оно содержит магнитный индуктор и формирователь импульсов, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами генератора импульсов и детектора знака, а выход— с третьим входом коммутатора и входом усилителя мощности, первый и второй выходы которого подключены к магнитному индуктору, причем вентилятор подключен к третьему и четвертому выходам коммутатора.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что камера содержит в озду ховод и и золи ров анный отсек, в котором установлен магнитный индуктор, внутренняя полость которого разделена установленной в ней термоэлектрической батареей на две части, в одной из котррых установлен радиатор, а в другой— воздуховод, в нижней части которого размещен вентилятор.

15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Чпонии Р 40-3144, кл. G 05 D 23/19, опублик. 1970 °

2. Авторское свидетельство СССР

QQ 9 560214, кл. G 05 0 23/19, 1976 (пр.ототип) .,830347

Фиг. 2

Составитель В. Певзнер

Техред.М. Голинка Корректор С.ц омак

Редактор Л.Повхан

Заказ

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

2731/18 Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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