Термоэлектрический охладитель для устройства поиска течей Советский патент 1983 года по МПК F25B21/02 G01M3/04 

(54) ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ОХЛАДИТЕЛЬ ДЛЯ УСТРОЙСТВА ПОИСКА ТЕЧЕЙ 1 Изобретение относится к термоэпектри ческим охлаждающим устройствам, в част ностн к термоэлектрическим рхладктелям (ТЭО) для устройств поиска течей в аппаратах вьюокого класса герметичности, предназначенный для озслаждения и термо статирования исследуемого потока воздуха, поступающего в устройство, индицирующее пробную, примесь. Известен термрэлекгрическнй охладител дпа устройства поиска течей, содержащий fV -ОС количество полуэлементов р и п типа прбводимостей, коммутирующие плао тины, в которых для циркуляции исследуемого потока (теплоносителя) воздуха вьшопнены отверстия и короткие резиновые втулки. Коммутирующие пластины соединены между собой с помошью коротк резиновых втулок, которые вьшолняют одновременно роль электроизоляторов я осУьефЕИНяют, а также и герметлязируют весь тракт (канал) для исследуемого потока воздуха tl Недостатками термоэлектрического охладителя явл5потся большое кошпество поворотов тракта (канала), по которому проходит охлажденный потсж воздуха, а также турбулизация потока воздуха на стьшах тракта, между коммутирующей, пластиной и резиновой втулкой, что мо- , жет способствовать оседанию пробной примеси в карманах тракта (кшиша). Наиболее близким к шзофетению по технической сущности и достигаемому результату является термоэлектрический охладитель для устройства поиска течей, содержащий разнесенную терлобатарею, установленный ва ней наружный радиатор, гибкие теплопроводы и прямолинейную охлаждаемую трубку 2 } . Однако этот термоэлектрический охладитель не обеспечивает одновременного вьшоянения двух основных требований ТЭО: охлажде1гае исследувм ч потока воздуха на 25-30 К при огрАничешюй теплообменной поверхности охлаждаемой трубки и при этом сохранение положи396тельной температуры стенок охлаждаемой трубки, что повышает 1юдежность устройЦелью изобретения является равномер ное охлаждение исследуемого потока воз- духа, поступающего в устройство поиска теш, и повышение надежности устройства. Эта цель достигается тем, что в термоэлектрическом охладителе для устройства поиска течей, содержащем разнесенную термобатарею, установлеэшый на ней наружный радиатор, гибкие теплопроводы и прямолинейную охлаждаемую трубку. последняя выполнена тонкостенной из материала с низкой теплопроводностью, из чередующихся по длине и по теплопроводности участков, причем участки с высоко теплопроводностью образованы с помощью обхватьтающих медных втулок, а последние сопряжены через гибкио теплопроводы с холодными спаями термобатареи, На чертеже представлена конструкция термоэлектрического охладителя для устройства поиска течей. Охладитель содержит термобатарею (не обозначена), которая выполнена из полуэлементов 1 и 2 р и п типа проводимости (соответственно), установленный на термобатарею наружный радиатор 3, гибкие теплопроводы 4, охлаждаемую трубку 5, выполненную тонкосте11Ьюй из материала с 1шзкой теплопроводностьк охватьшающие охлалодаемую трубку 5 медные втулки 6, холодные спаи 7 тер. мобатареи. Полуэлементы 1 и 2 соединены медными щинами 8 и образуют термобатарею, которая через теплопереход 9 сопряжена с наружным радиатором 3, Радиатор 3 служит для охлаждения горячих спаев (не показаны) термобатареи путем естественной конве1шии. Охлаждаемая трубка 5 выполнена из чередующихся по длине и различных по теплопроводности участков. Участки с вььсокой теплопроводностью образованы с помощью охватътающих медных втулок 6, которые српрягкены через гибкие теплопроводы 4 для уменьшения термических напряжет1й с холоддашгн спаясми 7 термо батареи, Учартками с низкой теплопровод ностью являются части охлаждаемой труб ки 5, располрженные между двух медных втулок 6. Охладитель содержит разеь&л 10, который необходим для соединения термобатареи с электрической схемой устройства и через него выведены провода термодатчппш 11 системы контроля и 24 регухшрования (не показана), две текстопитовые ппастшш 12 для установки охлшкдаемрй трубки 5, которая крепится в них с помощью резиновых втулок 13. На термоэлектрический охладитель надет защитный кожух 14, а внутренняя полость охладителя заполнена тепловой изоляцией 15, Для соединения охладителя со схемой устройства на торцах охлаждаемой трубки :5 напаяны штуцера 16. Термоэлектрический охладитель работает следующим образом. Через охлаждаемую трубку 5 пропускается исследуемый поток воздуха слева направо При подаче электропитания на {термобатарею на ее спаях (холодных 7 и горячих.) появляется разность температур. Перепад температур на спаях термобатареи экспоненциально увеличивается от входа воздущного потока к его. выходу, т.е. слева направо, а так как холодные спаи Т через гибкие теплопроводы 4 сопряжены с медными втулками 6, которые охватывают охлаждаемую трубку 5, то, следовательно, и перепад температур на охлаждаемой трубке 5 увелшшвается от входа к выходу, за счет чего и происходит охлаждение исследуемого потока воздуха. Тепловые потери на гибких теплопрово- дах 4 и медных втулках 6 незначительны и ими можно пренебречь. Перетоки тепла меидзу участками охлаждаемой трубки 5 так:же незначительны, так как трубка 5 вьшолнена тонкостешюй из материала с низкой теплопроводностью. При достижении требуемого охлаждения потока воздуха, которое контролируется с помощью термодатчика 11, происходит автоматическое уменьшение рабочего тока в цели термобатареи. Эта операцтш выполняется с помощью специальнсзго блока питания и управления (не похшзан). Тепловая изоляция 15 охладителя существенно уменьшает тепловое, натекание со стороны внешней среды на охлаждаемый поток воздзгха. Наружный радиатор 3 изготовлен из меди и его температура практически одинакова, а следовательно, и температура хчзрячих спаев термобатареи по длине тракта такнсе постоянна. Таким образом, термоэлектрический охладитель для устройства поиска течей позволяет обеспечить требуемое охлаждение потока воздуха на 25-ЗО К в ог раниченных габаритах по длине тракта, не создает отрицательной температуры стенок охлаждаемой трубки 5, что по