Термостат

 

Союз Советскик

Социалистические

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >881708

1 и (61) fl,oïoëíèòåëüíoå к авт. свид-ву (22)Заявлено 03.01.80 (21) 2864071/18-24 с присоедкнением заявки,% (23) Приоритет (5I )M. Кл.

G 05 0 23/30 фвеударствеиный комитет

СССР ло делам изобретений н открытий

Опубликовано 15.11.81 ° Бюллетень № 42 (53) УДК 621. .555(088.8) Дата опубликования описания 18 . 1 1. 81 (72) Автор изобретения

А.Д. Горохов (71) Заявитель (54) TEPMOCTAT

Изобретение относится к термостатированию и может быть использовано при создании устройств стабилизации температуры в локальных объемах— термостатах, например, для стабилизации холодных спаев термопар.

Известны термостаты, содержащие теплоизолированную камеру, сильфон, неподвижное дно которого закреплено на камере, а подвижное соединено со штоком (1) .

Недостатком этого устройства является высокая степень тепловой инерции, наличие нескольких типов источников энергиитнапример электроэнергии и воды.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является термостат, содержащий источник получения холода — термобатарею, термоизолированную камеру, сильфон, датчики температуры. Заданная температура поддерживается термобатареями. При изменении температуры происходит умень-шение или увеличение объема жидкости, в результате перемещается подвижное дно сильфона с закрепленным на нем штоком. При этом изменяется сигнал на батареях-тепломерах и пода5 ется регулирующее воздействие на управление режимом работы термобатареи (2).

Недостаток известного термостата заключается в том, что он обладает высокой тепловой инерцией. Инерционность вызвана величиной коэффициента теплопередачи от жидкости в рубашке камеры к воздуху термостатируемого

15 объема. Известно, что термическое со противление передачи тепла через раз"

I делительную стенку определяется наибольшим значением составляющих термических сопротивлений. В известном устройстве таким узким местом является процесс передачи тепла за счет свободной конвекции от внутренней поверхности стенок камеры к воздуху, заключенному в ней. Кроме того, пита»

881708

Формула изобретения ние термобатарей требует.высокостач бильного источника постоянного тока.

Цель изобретения — уменьшение теплоинерционности термостата и сокращение времени выхода на режим. 5

Поставленная:цель достигается тем, что в термостате, содержащем корпус с крышкой и установленную в нем рабочую камеру, окруженную рубашкой, соединенной с источником холода, и дат- 10 чик температуры, рабочая камера выполнена в виде сильфона, заполненного термостатирующей жидкостью.

Кроме того, крышка корпуса выполнена с цилиндрической перегородкой, разделяющей полость рубашки на две соединенные между собой полости.

На фиг. 1 схематично изображен термостат, общий вид; на фиг, 2 — разрез A-А на фиг.

Термостат состоит из рабочей камеры 1, выполненной в виде сильфона, заполненного термостатирующей жидкостью, изменяющей свой объем при изменении фазового перехода например, водой, корпуса 2, крьппки 3, подставки 4, вихревой трубы 5, являющейся источником холода. Рабочая камера 1 крепится резьбовым фланцем к крышке 3, ее подвижное дно соединено со штоком б

30 с установленным на конце постоянным магнитом 7, необходимым для создания управляющего сигнала магнитоуправляемых контактов 8 через усилитель мощности 9 на клапан 10 с электромагнитным управлением для регулирования по да и-; =-жатого воздуха на питание вихр;.-.ой трубы 5. Крьппка 3 состоит из двух частей, соединенных неподвижно, Внутри крышки 3 выточена кольцевая канавка (фиг. 2),по которой через систему отверстий и штуцер 11 происходит передача холодного воздуха из диафрагмы вихревой трубы 5 в рубашку

12 между рабочей камерой 1 и корпусом 2, Сверху на крышке 3 установлены вводы 13 для термопар и имеется отверстие для заливки жидкости, например воды, закрытое пробкой )4. Для уменьшения теплопритока крьнпка 3 .50 .снабжена цилиндрической перегородкой

15, которая заставляет холодный воздух двигаться петлеобразно. Отработавший воздух через отверстия (не показаны) в боковых стенках корпуса 2 15 выбрасывается в атмосферу.

Термостат работает следующим образом.

Холодный воздух из диафрагмы вихревой трубы 5 через отверстие в крышке 3 п6ступает в рубашку 12, отдает часть своего хладоресурса через стенку камеры 1. Охлаждение воды происходит до тех пор, пока она не изменит агрегатное состояние. При фазовом переходе увеличение объема воды растягивает сильфон 1 и приводит в движение шток 6 с закрепленным на нем постоянным магнитом 7. При этом магнитоуправляемые контакты 8, попадая в магнигное поле магнита 7, замыкаются и через усилитель мощности 9 подают управляющий сигнал на магнитоуправляемый клапан 10, который перекрывает магистраль сжатого воздуха.

При переходе воды в жидкое состояние шток б с магнитом 7 поднимается, контакты 8 размыкаются, срабатывает клапан 10 и сжатый воздух подается в вихревую трубу 5.

Технико-экономический эффект термостата предложенной конструкции заключается в его значительно меньшей тепловой инерции, что обеспечивается выполнением камеры в виде сильфона, который одновременно выполняет две функции: камеры и чувствительного элемента, Если в известном термостате сильфон имеет низкую чувствительность при фазовом переходе рабочей жидкости из-за удаленности его от зоны охлаждения, что способствует большой инерционности и времени выхода термостата на режим порядка 2 ч, то для предлагаемого термостата оно составляет 0,5 ч.

1. Термостат, содержащий корпус с крышкой и установленную в нем рабочую камеру, окруженную рубашкой; соединенной с источником холода, и датчик температуры, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью уменьшения теплоинерционности и сокращения времени выхода на режим, в нем рабочая камера выполнена в виде сильфона, заполненного термостатирующей жид костью, 2, Термостат по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что в нем крьпп ка корпуса выполнена с цилиндрической перегородкой, разделяющей полость

881708 рубашки на две соединенные между собой полости, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское

Ф 551621 кл. G

2. Авторское

М 504186, кл. G

5 (прототип).

6 свидетельство СССР

05, 0 23/30, 1975. свидетельство СССР

05 О 23/30, 1974

881708

Составитель Н. Мирная

Редактор Л. Плисак Техред Э.Фечо

Корректор Г. Решетник

Тираж 943 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9970/72

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