Термостат Советский патент 1977 года по МПК G05D23/30 

1

Изобретение относится к области термоэлектричества и может использоваться при создании полупроводниковых термоэлектрических термостатов для научных исследований в различных отраслях народного хозяйства.

Известны полупроводниковые термоэлектрические термостаты, в которых для получения более низких температур применяются каскадные полупроводниковые термоэлектробатареи 1, 2.

В термостатах с каскадными термоэлектробатареями для получения температуры выше температуры окружающей среды или при статировании температуры в заданной точке каскадная термоэлектробатарея переводится в режим нагрева. Ввиду того, что при работе . каскадных термоэлектробатарей в режиме нагрева мощность, выделяемая на одних каскадах, в 4-5 раз больше холодопроизводительности других каскадов, могут произойти разогрев термоэлектробатареи и расплавление коммутирующего припоя.

Для предотвращеиия выхода из строя от перегрева при работе каскадных термоэлектробатарей используют схемы питания, обеспечивающие в режиме нагрева подачу значительио меньшего напряжения, чем в режиме охлаждения.

Наиболее близким техническим решением к

изобретению является термостат, содержащий датчик и задатчик температуры, соединенные с регулятором, нагреватель и охладитель, выполненные в виде каскадной термоэлектробатареи 3.

Цель изобретения - повышение точности и надежности термостата.

Это достигается введением в схему термостата переключателя, выполненного в виде диодного моста, в одну диагональ которого включен один из каскадов термоэлектробатареи, а в другую диагональ подключены последовательно соединенные регулятор с другими каскадами термоэлектробатареи.

На чертеже представлена электрическая схема термостата.

Она содержит каскадную термоэлектробатарею с каскадом 1 и последовательно соединенными каскадами 2 и 3, регулятор 4, датчик 5 температуры, диодный мост 6 с диодами 7-10 и задатчик 11 температуры.

В качестве регулятора используется пропорциоиальный регулятор, обеспечивающий высокую точность статирования.

Работает термостат следующим образом.

Сигнал с датчика 5 температуры подается на регулятор 4, и последний вырабатывает напряжение, соответствующее по величиие и полярности сигналу. При работе каскадиой термоэлектробатареи в режиме охлаждения

постоянный ток от регулятора 4 через каскады 2 3 поступает на диодный мост 6, выполняющий роль коммутатора. С диодного моста 6 через диод 7 постоянный ток проходит на каскад 1 и затем через диод 10 на регулятор 4. В случае работы каскадной термоэлектробатареи в режиме нагрева постоянный ток с регулятора 4 через диод 9 подается на каскад 1 и затем через диод 8 на каскады 2 и 3.

ТакиМ образом, в режиме нагрева благодаря наличию коммутационного моста 6 каскад

1работает в режиме охлаждения, а каскады

2и 3 - в режиме нагрева. Каскады 1 и 2 подобраны таким образом, что холодопроизводительность каскада 1 равна или близка теплопроизводительности каскада 2 и, следовательно, температура каскадов 1 и 2 остается неизменной, а каскад 3, питаясь оптимальным током, работает в режиме нагрева.

Включение каскадов с помощью диодного моста исключает возможность перегрева термоэлектробатареи, что повышает ее надежность и позволяет использовать пропорциональныи регулятор и тем самым повысить точность статирования температуры.

Формула изобретения

Термостат, содержащий датчик и задатчик температуры, соединенные с регулятором, нагреватель и охладитель, выполненные в виде каскадной термоэлектробатареи, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности и надежности термостата, он содержит переключатель, выполненный в виде диодного моста, в одну диагональ которого включен один из каскадов термоэлектробатареи, а в другую диагональ подключены последовательно соединенные регулятор с другЕми каскадами термоэлектробатареи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Коленко Е. А. Термоэлектрические охлаждающие приборы. Л., «Наука, 1967, с. 196-197.

2.Патент США № 3.091.940, кл. 62-3, 1964.

3.Патент Англии № 1.014.418, кл. G 3R, 1965.

АЛЛ/