Способ термостабилизации объекта

ОПИСДНИЕ55 ЗаЗИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет е Г 25 В 21/02 6 05 Р 23/3 Гос рственныи коми Министров СС ове 53) УДК 536,58:537.32(54) СПОСОБ ТЕРМОСТАБИДИЗАЦИИ ОБЪЕКТА Изобретение отн нию и может быть устройствах с ком и охлаждением терИзвестны способь екта, например тер путем отвода тепла 111 осится к терм использовано, бинированным мопечатающихтермостабил мопечатающегос помошью т остатированапример, в подогревом аппаратов. изации объустройства, рмобатареи аключаетаботу тер- сточником тного способадусматриваетационарным Недостаток извес зся в том, что он пре Рмо батареи с пеститепла,Цель изобретения заключается в повышении экономичности в условиях изменяющейся температуры окружающей среды как при стационарных, так и нестационарных источниках гепла,Эта цель достигается тем, что при минимальном градиенте температуры термобатарею обесточивают и тепло от объекта отводят с помощью массивного тела, прикрепленного к термобатарее, а при максимальном градиенте температур - термобатарею включают.На фиг, 1 изображена схема устройства, работающего по предлагаемому способу; на фиг. 2 - график, поясняющий процессы термостатирования, протекающие в условиях градиента температур между объектом и окружающей средой (кривые 1 и 11). Кривая 11 иллюстрирует процесс термостатирования, протекающии согласно предложенномуспособу.Термобатарею 1 со спаями 2, на которыхустановлен объект 3, и спаями 4 с радиатором5 размещают на массивном теле 6. Прп температуре окружающей среды, меньшей рабо.чей температуры объекта, термобатарею вклю.чают в режим нагрева. При подаче на батарею электропитания соответствующей поляр 10 ности на спаях 2 батареи 1 выделяется теплои объект 3 нагревается до температуры вышетемпературы окружающей среды,При температуре окружающей среды вышерабочей температуры объекта термобатарею15 включают в режим охлаждения, то есть набатарею подают электропитание обратной полярности, понижая температуру объекта 3,При этом тепло отводится радиатором 5 ителом 6.20 При температуре окружающей среды, прикоторой обеспечивается заданный тепловойрежим объекта, термобатарея обесточиваетсяи система термобатарея 1 - спаи 4 - тело 6 выполняет функцию радиатора, то есть25 тепло отводится в режиме теплопроводности,Предлагаемый способ позволяет расширитьтемпературный диапазон термостатированияобъектов как в сторону положительных, таки отрицательных температур в условиях шп 30 рокого изменения температуры и давления ок 55341335 4 О 45 50 ружающей среды. График иллюстрирует преимущества предлагаемого способа по сравнению с известными, В случае градиента температур между объектом и окружающей средой, изменение величины теплопроводности (кривая 1) обеспечивается термобатареей при включенном электропитании. При требуемом температурном уровне, величина которого, например, меньше температуры окружающей среды, термобатарею включают в режим генератора тепла, то есть в режим отрицательной теплопередачи (отрезок 1 - 2), при этом объект нагревается до требуемой температуры статирования,С целью уменьшения теплопритоков к объекту термостатирования (отрезок 2 - 3) по мере увеличения температуры объекта, при включении его в работу, уменьшают величину тока электропитания соответствующей полярности. При достижении температуры, при которой тепло, выделяемое объектом, начинает преобладать над теплом, отводимым твердым теплом радиаторами батареи, последняя переключается на режим генератора холода, то есть в режим с положительной теплопроводноностью (отрезок 3 - 4).Процесс отвода тепла осуществляется до достижения максимальной холодопроизводительности термобатареи (точка 4). Изменения теплопроводности системы объект в термобатарея и температуры, согласно кривой 1, равны К=К 4 - ( - К) и Т - Т 4 - Т соответственно.Поскольку температура окружающей среды, а также объекта термостатирования может меняться в широких пределах, то отвод тепла только термобатареей осуществляется неэффективно. При соединении термобатареи с мас. сивным телом уменьшается тепловое сопротивление системы объект - термобатарея - среда, то есть теплопрсаодность системы на кривой 11 в исходном состоянии будет больше, чем в случае кривой 1 (точка 5). Вследствие малого теплового сопротивления системы при одном и том же токе питания термобатареи в режиме отрицательной теплопроводности на объект поступает большее количество тепла, так как уменьшается теплоотвод к холодной стороне, из-за практически неизменной температуры массив 5 10 15 2 О 25 30 ного тела (точка б). Как следствие, уменьшение теплопроводности в зависимости от температуры окружающей среды будет осуществляться по более пологой кривой (отрезок б - 7). При достижении теплового равновесия термобатарея выключается и система возвращается к начальной теплопроводности (точка 8), после чего процесс термостатирования протекает без дополнительных затрат энергии (отрезок 8 - 9).Процесс термостатирования протекает (отрезок 8 - 9) до момента, когда тепловое сопротивление системы: объект термостатирования - термобатарея - массивное тело - окружающая среда не сможет обеспечить поддержание температуры объекта на требуемом уровне.В этот момент включается термобатарея в режим генератора холода в режим положительной теплопроводности (отрезок 9 - 10). При достижении максимальной холодопроизводительности, система утрачивает возможность термостатирования объекта,Максимальное изменение теплопроводности системы, а также температуры равно:ЛКц = Ко - ( - К 6)ЛТ 11 = Т 10 Т 5Таким образом,ЛКП) ЛКдЛТп) ЛТ 1 Формула изобретенияСпособ термостабилизации объекта, например термопечатающего устройства, путем отвода тепла с помощью термобатареи, отл ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения экономичности в условиях изменяющейся температуры окружающей среды, при минимальном градиенте температуры термобатарею обеспечивают и тепло от объекта отводят с помощью массивного тела, прикрепленного к термобатарее, а при максимальном градиенте температур термобатарею включают.Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельствоЗЗЗб 45, Н 01 Ч 1/02, 1970,оставитель Т. Юди ектор Н, А хред И. Карандашова Подписное аз 76512 Изд.494 ЦНИИПИ Государственного по делам изо 113035, Москва, Ж