Способ термостатирования тепловыделяющего объекта Советский патент 1987 года по МПК F25B21/02 F25B25/00 

113

Изобретение относится к холодильной технике, в частности к термоста- тированию объектов с помощью комбинированных компрессионно-термоэлектрических систем охлаждения., и может быть использовано при термостатирова- нии в диапазоне температур от -20 до -70 С элементов радиоэлектронной аппаратуры, камер малого объема технологического и испытательного назначения, в том числе установок зондового контроля микросхем в процессе их изготовления.

Цель изобретения - сокращение времени выхода на стационарный режим.

На чертеже представлена схема кас- ,кадной компрессионно-термоэлектричес- ,кой CHCTewifji охлаждения, при работе которой реализуется предлагаемый способ те рмостатирования тепловыделяющего .объекта.

Система охлаждения содержит компрессор 1, конденсатор 2, терморегули- рующий вентиль 3, испаритель 4, термобатарею 5, теплоизолязию 6, тепловыделяющий объект 7, датчик 8 температуры объекта, блок 9 автоматического управления, блок 10 питания термобатареи, коммутатор 11 и блок 12 питания компрессорной холодильной машины.

Система охлаясдения при реализации способа работает следующим образом. Объект термостатируется в диапазоне температур от минимального до максимального значений на нескольких уровнях этого диапазона с вьщержкой каждого значения в заданной последовательности в течение определенного времени. Предварительно для данной системы охлаждения с данным объектом определяе гся зависимость последнего от тока питания термобатареи в стационарном режиме при условии отсутствия регулирования режима работы хо лоди.пьной машины первого каскада. Кроме того, перед включением системы определяют пусковой ток термобатареи по следующему выражению;

, . -опт - -ст QO (i .

где 1„ - пусковой ток;

I - ток устанавливаемого стационарного режима, известный из ранее полученной зависимости;

1 - ток максимальной разности температур термобатареи.

7246

обеспечивающий минимальную температуру объекта Т,; тепловыделения термобатареи

5

при токе I

Q

опт

- холодопроизводительность холодильной машины в режиме IOOT и

) (J - суммарная теплоемкость системы объект - термобатарея; )ц - суммарная теплоемкость ис- йарителя и состыкованных с ним -элементов холодильной машины;

Tj, - температура статирования 5 устанавливаемого режима; мин минимальная температура

объекта (при 1д„); TIJ - температура испарителя в

стационарном режиме при 0 I ;

опт

k - эмпирический коэффициент, принимаемый в пределах 0-1 в зависимости от требуемой точности термостати- рования и характера теплоизоляции системы. Затем устанавливают значение пускового тока на выходе блока 10 питания термобатареи. Включение термоба- 0 тареи 5 и компрессора 1 производят одновременно. В процессе выхода в режим непрерывно контролируют температуру объекта 7 с помощью датчика 8. В момент достижения устанавливаемой 5 температуры объекта уменьшают (мгновенно или плавно) ток до значения тока устанавливаемого стационарного режима. После уменьшения тока наблюдается некоторое повьшение (всплеск) 0 температуры объекта, которое тем больше, чем вьппе Т в момент переключения тока, однако не выходит за пределы требуемой точности термостатиро- вания. Поэтому с этого момента уста- 5 навливается стационарный температурный режим объекта, хотя температура испарителя 4 еще некоторое время- продолжает понижаться.

Установленный режим вьщерживают 0 заданное время, после чего устанавливают следующий уровень температуры объекта посредством изменения тока питания термобатареи. Для получения более низкой температуры объекта вы- 5 ход на новый стационарный режим ведут как и при запуске системы при увеличенном пусковом токе, величина которого определяется по аналогичному выражению. Непосредственно термоста31

тирование объекта состоит в том, что теплоту от него отводят термоэлектрической батареей с регулируемой холо- допроизйодительностью, затем передаю ее хладагенту, кипящему в испарителе холодильной машины, и сбрасывают в окружающую среду в ее конденсаторе.

Формула изобретения

Способ термостатирования тепловыделяющего объекта с помощью комбинированной каскадной холодильной установки, содержащей в первом каскаде компрессионную холодильную машину, а во втором - термобатарею, путем одновременного включения ее каскадов и

Редактор К.Волощук

Составитель В.Добротворцев

Техред Л.Олнйнык Корректор А.Обручар

Заказ 2408/34Тираж 475Подписное

ВНгаШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

последующего регулирования температуры объекта изменением тока питания термобатареи, отличающийся тем, что, с Ц€у1ью сокращения времени выхода на стационарный режим, в момент включения каскадов и при переводе объекта на более низкий температурный уровень на термобатарею подают пусковой ток, значение которого выше тока питания на стационарном режиме ,термостатирования, но не превышает ток максимальной разности температур термобатареи, а после снижения темпе- paтyjpы объекта до заданного уровня стационарного режима ток уменьшают до значения, соответствующего достигнутому режиму термостатирования.

Изобретение относится к холодильной технике и м.б. использовано при термостатировании в диапазоне -20... элементов радиоэлектронной аппаратуры, камер малого объема технологического и испытательного назначения, в том числе установок зондового контроля микросхем в процессе их изготовления. Цель изобретения - сокращение времени выхода на стационарный режим (СР). В момент включения каскадов и при переводе объекта на более низкий т-рный уровень на термобатарею (ТВ) 5 подают пусковой ток значение которого вьше тока питания на СР термостатирования, но не превышает ток максимальной разности т-р ТБ 5. После снижения т-ры объекта до заданного уровня С ток уменьшают до значения, соответствующего достигнутому режиму термостатирования. Непосредственно термостатирование. объекта состоит в том, что теплоту от него отводят ТБ 5 с регулируемой холодо- производительностью, затем передают ее хладагенту, кипящему в испарителе холодильной машины, и сбрасьтают в окружающую среду в ее конденсаторе. 1 ил. § (Л со 4; 9д