Термостат

Союз СоветскикСоциалистическиеРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 881708щсьйпо делам нзоеретеннй н открытий(53) УДК 621. .555(088.8) Дата опубликования описания 18.11.81(54) ТЕРМОСТАТ Изобретение относится к термостатированию и может быть использовано при создании устройств стабилизации температуры в локальных объемах - термостатах, например, для стабилизации холодных спаев термопар.Известны термостаты, содержащиетеплоизолированную камеру, сильфон,неподвижное дно которого закрепленона камере, а подвижное соединено соштоком 1,Недостатком этого устройства является высокая степень тепловой инерции, наличие нескольких типов источников энергиитнапример электроэнергии и воды.Наиболее близким техническим решением к изобретению является термостат, содержащий источник полученияхолода - термобатарею, термоизолированную камеру, сильфон, датчики температуры. Заданная температура поддерживается термобатареями. При изменении температуры происходит уменьшение или увеличение объема жидкости, в результате перемещается подвижное дно сильфона с закрепленным нанем штоком. При этом изменяется сигнал на батареях-тепломерахи подается регулирующее воздействие на управление режимом работы термобатареи 23Недостаток известного термостатазаключается в том, что он обладаетвысокой тепловой инерцией. Инерционность вызвана величиной коэффициентатеплопередачи от жидкости в рубашкекамеры к воздуху термостатируемого 15объема. Известно, что термическое сопротивление передачи тепла через раз"делительную стенку определяется наибольшим значением составляющих термических сопротивлений. В известномустройстве таким узким местом является процесс передачи тепла за счетсвободной конвекции от внутренней поверхности стенок камеры к воздуху,заключенному в ней. Кроме того, пита881708 Формула изобретения ние термобатарей требует.высокостач бильного источника постоянного тока.Цель изобретения - уменьшение теплоинерционности термостата и сокращение времени выхода на режим. 5Поставленная цель достигается тем, что в термостате, содержащем корпус с крышкой и установленную в нем рабочую камеру, окруженную рубашкой, соединенной с источником холода, и дат чик температуры, рабочая камера выполнена в виде сильфона, заполненного термостатирующей жидкостью.Кроме того, крышка корпуса выпол" нена с цилиндрической перегородкой, разделяющей полость рубашки на две соединенные между собой полости.На Фиг. 1 схематично изображен термостат, общий вид; на Фиг, 2 - разрез А-А на Фиг. Термостат состоит из рабочей камеры 1, выполненной в виде сильфона, заполненнога термостатирующей жидкостью,изменяющей свой объем при измененииФазового перехода например, водой,корпуса 2, крьппки 3, подставки 4,вихревой трубы 5, являющейся источни"ком холода. Рабочая камера 1 крепится резьбовым фланцем к крышке 3, ееподвижное дно соединено со штоком б30с установленным на конце постоянныммагнитом 7, необходимым для созданияуправляющего сигнала магнитоуправляемых контактов 8 через усилитель мощности 9 на клапан 10 с электромагнитным управлением для регулирования подали сжатого воздуха на питание вихре-ой трубы 5. Крьппка 3 состоит издвух частей, соединенных неподвижно,Внутри крышки 3 выточена кольцеваяканавка (фиг, 2),по которой черезсистему отверстий и штуцер 11 происходит передача холодного воздуха издиафрагмы вихревой трубы 5 в рубашку12 между рабочей камерой 1 и корпусом 2, Сверху на крышке 3 установленывводы 13 для термопар и имеется отверстие для заливки жидкости, например воды, закрытое пробкой 14. Дляуменьшения теплопритока крьнпка 3 .50снабжена цилиндрической перегородкой15, которая заставляет холодный воздух двигаться петлеобразно. Отработавший воздух через отверстия (не показаны) в боковых стенках корпуса 2 11выбрасывается в атмосферу,Термостат работает следующим образом. 4Холодный воздух из диафрагмы вихревой трубы 5 через отверстие в крышке 3 поступает в рубашку 12, отдает часть своего хладоресурса через стенку камеры 1. Охлаждение воды происходит до тех пор, пока она не изменит агрегатное состояние. При фазовом переходе увеличение объема воды растягивает сильфон 1 и приводит в движение шток 6 с закрепленным на нем постоянным магнитом 7. При этом магнитоуправляемые контакты 8, попадая в магничное поле магнита 7, замыкаются и через усилитель мощности 9 подают управляющий сигнал на магнитоуправляемый клапан 10, который перекрывает магистраль сжатого воздуха.При переходе воды в жидкое состояние шток б с магнитом 7 поднимается, контакты 8 размыкаются, срабатывает клапан 10 и сжатый воздух подается в вихревую трубу 5. Технико-экономический эффект термостата предложенной конструкции за-ключается в его значительно меньшейтепловой инерции, что обеспечиваетсявыполнением камеры в виде сильфона,который одновременно выполняет двеФункции камеры и чувствительногоэлемента, Если в известном термостате сильфон имеет низкую чувствительность при фазовом переходе рабочейжидкости из-за удаленности его от зоны охлаждения, что способствует большой инерционности и времени выходатермостата на режим порядка 2 ч, тодля предлагаемого термостата оно составляет 0,5 ч,1. Термостат, содержащий корпусс крышкой и установленную в нем рабочую камеру, окруженную рубашкой;соединенной с источником холода, идатчик температуры, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью уменьшения теплоинерционности и сокращениявремени выхода на режим, в нем рабочая камера выполнена в виде сильфона,заполненного термостатирующей жидкостью,2, Термостат по п, 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что в нем крьпп ка корпуса выполнена с цилиндрической перегородкой, разделяющей полость881708 рубашки на две соединенные между собойполости,Источники информации,принятые во внимание при экспертизез 9970/72 Тираж 943 ВНИИПИ Государствен по делам изобрет 113035, Москва, Ж, Подписиого комитета СССРний и открытийРаушская наб., д.