Термостат Советский патент 1982 года по МПК G05D23/30 

(5) ТЕРМОСТАТ

Изобретение относится к теплофизи ческому приборостроению и предназначено для термостабилизации потоков жидкости или газов. Известен термостат/использующий процессы кипения и конденсации для поддержания постоянной температуры в некотором внутреннем объеме. Конденсация паров происходит на поверхности термостатируемого объекта при атмосферном давлении паров. Термостат предназначен для термостатирования небольших объектов с очень малым тепловыделением l . Наиболее близким.техническим ре-шением к предлагаемому является термостат, состоящий из внутреннего бака с дистиллированной водой, снабженного термоконтактами и нагревателями, и наружного бака. Между внут ренним и наружным баками установлен змеевик, охлаждаемый проточной водой IНапор воды регулируется краном, связанным системой рычагов с электродвигателем . Система регулирования проточной воды обладает низкими динамическими характеристиками, что приводит к увеличению мощности нагревателя, разность же между температурой его поверхности и средней температурой жидкости может достигать (в зависимости от температуры) 30 К. Большая неравномерность температурного поля рабочей жидкости приводит к понижению точности термостатирования при больших тепловых нагрузках. Цель изобретения - повышение точности термостатирования при больших тепловых нагрузках и упрощение термостата, т.е. уменьшение габаритов, экономия потребляемой энергии. Поставленная цель достигается тем, что термостат, содержащий камеру с промежуточным тепловым агентом, радиатор с охлаждающей и радиатор с термостатируемои жидкостями, содержит задатчик давления пара/, над промежуточ ным тепловым агентом, камеру конденсации с установленным в нем радиа тором с охлаждающей жидкостью, радиа тор с термостатируемой жидкостью раз мещен в камере с промежуточным тепло вым агентом, связанной с камерой кон денсации через клапан, соединенный с задатчиком давления пара над промежу точными тепловым агентом, а также тем, что в нем установлено устройство для регулирования температуры про межуточного теплового агента. На чертеже изображен предлагаемый термостат, общий вид. Термостат содержит камеру 1 с про межуточным тепловым агентом и установленным в нем радиатором 2 с термо статируемой жидкостью, радиатор 3 с охлаждающей жидкостью, расположенным в камере j конденсации, задатчик 5 давления пара над промежуточным тепловым агентом, который может быть выполнен, например, в виде сильфона, давление в котором регистрируется манометром 6, клапан 7, в промежуточ ном тепловом агенте установлено устройство для регулирования температуры, состоящее из нагревателей 8 и термодатчика 9 связанного с регулятором 10 температуры. Для перекачки сконденсировавшейся жидкости из каме ры А конденсации в камеру 1 с промежуточным тепловым агентом имеется помпа 11. Термостат работает следующим обра зом. Температура промежуточного теплоп вого агента в камере 1 поддерживается устройством для регулирования тем пературы, состоящим из нагревателей 8, .термодатчика 9 и регулятора 10 те ,температуры, равной температуре кипения при заданном давлении. Термо статируемая жидкость от объекта термостатирования проходит в термостате по радиатору 3. Если ее температура выше температуры кипения промежуточного теплового агента, то последний закипает вокруг радиатора 3. По мере кипения давление паров над поверхностью промежуточного теплового агента увеличивается, клапан 7 срабатывает, пары поступают в холодильную камеру и конденсируются на поверхиостилрадиат9ра 3 с охлаждающей жидкостью (водой). Сконденсировавшийся тепловой агент возвращается из камеры конденсации в камеру 1 для промежуточного теплового агента помпой 11. Меняя давление срабатывания клапана, измеряемое манометром 6, можно менять температуру кипения фреона И температуру термостабилизации. Если температура термостатируемой жидкости ниже температуры термостабилизации, пары промежуточного теплового агента конденсируются на части радиатора 3 расположенной над его поверхностью. Выступающая над поверхностью промежуточного теплового агента часть радиатора 2 должна составлять примерно четверть его длины, а точнее длины, выступающей и погруженной в промежуточный тепловой агент, части радиатора 2 должны быть обратно пропорциональны коэффициенту теплоотдачи при кипении и канденсации. Применение предлагаемого термостата позволяет обеспечить большую точность термостатирования при больших тепловых нагрузках за счет использования для передачи тепла процессов кипения и конденсации промежуточного теплового агента. Кроме того, предлагаемый термостат позволяет сократить его габариты и уменьшить расход электроэнергии. Формула изобретения 1.Термостат, содержащий камеру с промежуточным тепловым агентом, радиатор с охлаждающей и радиатор с термостатируемой жидкостями, о т - личающийся тем, что, с це лью повышения точности термостатирования при больших тепловых нагрузках и упрощения термостата, он содержит задатчик давления пара над ромежуточным тепловым агентом, камеру конденсации с установленным в нем радиатором с охлаждающей жидкостью, радиатор с термостатируемой жидкостью размещен в камере с промежуточным тепловым агентом, связанной с камерой конденсации через клапан, соединенный с задатчиком давления пара над промежуточным тепловым агентом. 2.Термостат по п. 1, отличающийся тем, что в нем установлено устройство для регулирования температуры промежуточного теплового агента. 5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Н 607201. кл. G 05 D 23/30, 197. 2. Белостоцкий Б.Р. Системы охлаждения квантовых оптических генераторов. Л., Энергия, с. 6-13 (прототип).

Х. L

€9 О

5

п

©:

7 Ч Х LS

о о

7@

г

V/

(р

1

Г у( -V

X

Ь) и) &)Ла ti

О

- СО) о

77

- - (L

8