Терморегулятор

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ750446(51) Ч. Кд. С 050 23/02 с присоелинением заявки ЛйГосударственный комнтет(23) Приоритет по делан нзобретеннй н открытнй(54) ТЕРМОРЕГУЛЯТОР 10 Изобретение относится к устройствам для регулирования теплообмена и может быть использовано в системе термостабилизации радиоэлектронной аппаратуры,Известны терморегуляторы, в которых изменение термического сопротивления между термостатируемым и теплоотводящим объектами обеспечивается с помощью соединяющего эти объекты подвижного стержня переменного сечения 11.Недостатком такого терморегулятора является наличие трущихся элементов, следствием чего является его низкая чувствительность. Наиболее близким по техническому рь шению к предлагаемому является терморегулятор, содержащий герметичную щелевую камеру, одна из противолежащих стенок которой соединена с термостатируемым, в другая - теплоотводящим элементам, сообщающуюся с камерой, часть стенок которой выполнена эластичными, например в виде сильфонв 121, В полостях обеих камер содержится теплопередающая среда, Степень заполнения щелевой камеры теплопередающей средой изменяется в зависимости от температуры термостатируемого объекта. Недостатками этого терморегулятора являются низкая чувствительность .и точность вследствие того, что. сильфонная коробка с теплопередающей средой находится во внешней среде и подвергается вв воздействию, Кроме того, нвд щелью находится камера, заполненная инертным газом и парами теплоносителя. Часть жидкости может сконденсироваться на участке этой квмеры, примыкающем к теплоотводящему элементу, Количество сконденсировавшейся жидкости нестабильно, так как зависит от внешних изменяющихся факторов, в частности от температуры внешней среды и теплоотводящего элемента, Вследствие этого нестабильным будет количество жидкости, остающееся в сильфонной коробке и щели, и,следовательно,3 750446 работа терморегулятора также будетдв нестабильной. и дБелью изобретения является повышение точности терморегулятора.Поставленная цель достигается тем, где что терморегулятор, содержащий термостатируемый и теплоотводящий элементы и расположенную с образованием кольцевого зазора между ними основную герметичную камеру, заполненную двухфазной средой, 10 часть стенок которой выполнена эластичной, содержит дополнительную герметичную камеру, одна из стенок которой образована эластичными стенками основной герметичной камеры, соединенную с термостатируемым элементом и заполненную двухфазной средой, причем разность давле ний :в основной и в дополнительной герметичных камерах выбрана из условия гомакс мингде лР,Ос и ьР н - разность давлений в основной и дополнительной. герметичной камерах, соответственно при максимальной и минимальной температурах термостатируемого элемента.На фиг. 1 изображен предлагаемый терморегулятор, продольный разрез; на фиг, 2 - график зависимости давления двухфазных сред в основной и дополнительной герметичных камерах.Терморегулятор содержит тврмостатируемый 1 и теплоотводящий 2 элементы, Основную Герметичную камеру 3 располО- З 5 женную с образованием кольцевого зазора 4 между тврмостатируемым 1 и тепло- отводящим 2 элементами. Основная герметичная камера 3 заполнена двухфазной средой 5. Часть стенок 6 ее выполнена эластичной. Пополнительная герметичная камера 7, стенка 8 которой образована эластичными стенками 6 основной герметичной камеры 3, соединена с термостатируемым элементом 4 и заполнена двухфазной средой 9. Основная герметичная камера 3 покрыта теплоизоляцией 10, В качестве теплоотводящего элемента 2 может быть использован, например, теплоОбмвнник через внутреннюю пОлОсть 1 1 которого проходит хладагент. Компенсационная пружина 12 служит для разгрузки дополнительной камеры 7.Количество двухфазной среды в дополнительной герметичной камере 7 выбир- ют из условия, чтобы при минимальной температуре теплоотводящего элемента жидкостная фаза этой среды занимала ,1-10% объема этой камеры. Количество 4ухфаэной среды в камерах, основной 3ополнительной 7, выбирают из условия= р (Ч о" Чр и р"-соответственно. плотности .жидкой и паровой фаз двухфазной среды при максимальной рабочей температуре терморегулятораЧ, иЧ - соответственно объемыМ,окполости щели на участкахс теплоизолированной иконтактирующей с термостатируемым элементомстенкамиУ - объем камеры с эластичК.Эными стенками при максимальной рабочей температуре терморегулятора.Толщина зазора должна быть возможноменьше, так как чем уже зазор, темменьше термическое сопротивление терморегулятора, когда зазор полностью запслнен жидкой средой. Кроме того, при тонкой щели потребуется небольшое изменение объема дополнительной герметичнойкамеры 7, обеспечивающее широкий диапазон регулирования доли объема основнойкамеры, занятой жидкостью. Благодаряэтому дополнительная герметичная камераможет быть выполнена небольшой. Величина зазора находится в пределах 01 .0,5 мм.Ивухфаэную среду в основной герметичной камере выбирают из следующих условий,Коэффициент теплопроводности ее жидкой фазы должен быть возможно болеевысоким. Температура замерзания должнабыть ниже минимальной температуры термостатичвского элемента, а критическаятемпература выше максимальной температуры эксплуатации терморегулятора. Лавление насыщенного пара при максимальнойтемпературе эксплуатации должно бытьвозможно более низким.двухфазная среда, заполняющая дополнительную герметичную камеру, должнаудовлетворять следующим требованиям.Ее давление насыщения в диапазонерабочих температур терморегулятора должно быть выше давления двухфазной среды.,Разность давлений насыщения среды в дополнительной герметичной камере примаксимальной температуре эксплуатациидолжна быть не выше 2-3 кг/см, В диа 2паэонв температур регулирования зависимость давления насыщенного пара от температуры должна быль более крутой.5 7504Если, например, терморегулятор слу: жит для стабилизации температуры термостатируемого элемента при изменении температуры теплоотводящего элемента от Тмакс до Тмин (см. фиг. 2), то5 чем круче будет зависимость двухфазной среды в дополнителЬной герметичной камере от давления, тем больше будет раз" ность (дРмакс" Рмин=ьРдвиж, котоРая определяет изменение усилия, растягивающего эту камеру, Это растягивающее усилие воспринимается эластичными стенками камеры 7.Терморегулятор работает следующим образом. 5При температурах термостатируемого элемента 1 больше, чем Тмс,к, соответствующей максимальной температуре диапазона рвгулирования, дополнительнаягерметичная камера 7 под действием нервна да давления между двухфазными средами основной 3 и дополнительной 7 камер, находится в растянутом состоянии. Благодаря этому двухфазная среда вытесняется из основной камеры 3 в кольцевой зазор 25 4, и термическое сопротивление переносу тепла от теплоотводящвго 2 к термоста. - тируемому 1 элементам минимально. При снижении температуры термостатируемого элемента перепад давления между двух фазными средами в основной 3 и дополнительной 7 камерах уменьшается, и усилие, создаваемое растянутой дополнительной герметичной камерой 7 и пружиной 12, заставляет эту камеру сжаться, Обьем ееЗ 5 уменьшается, и часть жидкости из кольцевого зазора 4 уходит в основную герметичную камеру 3, Термическое сопротивле 46 6ние переносу тепла между термостатирувмым 1 и теплоотводящим 2 элементамиувеличивается. Технический эффект от использования терморегулятора заключаетсяв тсм, что благодаря наличию дополнительной герметичной камеры, изолированнойот внешней среды, повышается точностьтермо регулятора,формул а изобретенияТерморегулятор, содержащий термостатируемый и теплоотводящий элементы ирасположенную с образованием кольцевогозазора между ними основную герметичнуюкамеру, заполненную двухфазной средой,часть стенок которой выполнена эластичной,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности терморегулятора,он содержит дополнительную герметичнуюкамеру, одна иэ стенок которой образована эластичными стенками основной герметичной камеры, соединенную с термостатируемым элементом и заполненную двухфазной средой, причем разность давленийв основной и в дополнительной герметичных камерах выбрана из условиямаксмингде а Р и ь Рщ - разность давлений восновной и дополнительной герметичных камерах соответственно при максимальнойи минимальной температурах термостатируемого элемента.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США М 3229755,кл. 165-32, опубл. 1967.2. Патент США Мо 3391728,кл, 165-32, опубл. 1968.750446 акаэ 4 6/37 Тираж 956 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета ССС Рпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.