Лабораторный стенд домрина а. ф. для обработки фотоматериалов

(19) 5 60303/00 ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ И У СВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОР ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(54) ЛАБОРАТОРНЫЙ СТЕНД ДОМРИНАА,Ф. ДЛЯ ОБРАБОТКИ ФОТОМАТЕРИАЛОВ(57) Использование. в устройствах подготовки фоторастворов и к фотообработке. Сущность изобретения: устройство включает всебя корпус 1 с термостатируемой рабочейкамерой, выполненной одно- или многосекционной с секциями 3-5, Корпус выполнентеплопроводным,металлическим. Корпус исекции 3-5 могут иметь произвольную форму. Днище рабочей камеры выполнено по-:лым, содержащим полость 6, Боковыестенки секций рабочей камеры также выполИзобретение относится к лабораторному оборудованию с активным термостатированием рабочего объема, в частности к .устройствам подготовки фоторастворов и к фотообрабатывающим устройствам для со-: здания однородного температурного поля в рабочем объеме и стабилизации температуры фотохимических растворов и промывочной воды перед фотообработкой и в процессе ее.Известен лабораторный стенд для химико-фотографической обработки, представляющий собой единичный проявочный бак, стабилизация температуры в котором осуществляется путем уменьшения тепло 2нены полыми с полостймит 7, Полости 6 и 7 сообщаются между собой. Полости 6 и 7 заполнены рабочей жидкостью 8. С донной областью 6 рабочей камеры термически связан резистивный нагреватель 9 жидкости 8.Нагреватель 9 выполнен плоским и размещен на внешней поверхности днища или в виде стержня и установлен в заглушенном трубчатом углублении испарителя. Внутри любой из секций установлендатчик температуры 11, Корпус 1 помещен в теплоизоляционный кожух 12, который может содержать съемные элементы 13, закрывающие нагреватель 9. Секции 3, 4 могут быть закрыты крышками, а секции 5 - пробками 14, Секции 2-5 снабжены сливными патрубками 15. Промывочная емкость 4 снабжена 3 патрубком водоснабжения и направляющим раструбом, служащим элементом циркуляции воды и разделяющим рабочий. объем емкости 4 на центральную полость обработки и периферийную полость нагре- Я ва воды. 5 з,п. ф-лы, 5 ил.иеий ОЧвых потерь через стенки корпуса и путем их (Я возмещения с помощью нагревателя. Для Я этого бак выполнен из материала с низким ф коэффициентом теплопроводности (напри- р мер, из полиуретана) и армирован материалом с аысоким коаффициентом отраиениаи тепла (например, алюминием). Внутрь про- а явочного бака введен электронагреватель, выполненный, например, в виде трубчатого электронагревателя.Недостатком этого лабораторного стенда является невозможность обеспечения заданной однородности температурного поля, в частности требуемой объемной иэотер. мичности обрабатывающего раствора приколебаниях температуры внешней среды,что связано с локальным подведением тепла с помощью электронагревателя к обрабатывающему раствору,Кроме того, неэффективное использование рабочего объема бака, часть которогозанята электронагревателем, приводит кнеобходимости увеличения количества обрабатывающего раствора. Все это ухудшаетэксплуатационные характеристики лабораторного стенда,- Иэвестен лабораторный стенд для быстрой обработки фотоматериалов, представляющий собой камеру обработки, имеющуюформу параллелепипеда, размеры которогосоответствуют формату обрабатываемогофотоматериала, В верхней части устройстваимеется светонепроницаемая крышка, которая снимается при загрузке фотоматериала, Постоянство температурыобрабатывающего раствора поддерживается с помощью водяной рубашки, окружающей камеру обработки, Вода, подаваемая вводяную рубашку, нагревается электрическим нагревателем, снабженным терморегулятором. Перед началом работй в камеруобработки заливается необходимое количество обрабатывающего раствора и после доведения температуры его дорегламентированной в полной темноте загружается экспонированный фотоматериал,Недостатком этого лабораторного стенда является длительный выход на установочный режим, обусловленныйнеобходимостью нагрева большого объемажидкости водяной рубашки и значительногообъема обрабатывающего раствора, Крометого, недостаточная однородность полятемператур водяной рубашки, связанная сналичием в ней застойных зон, не обеспечивает требуемую равномерность нагрева обрабатывающего раствора, Все это ухудшаетэксплуатационные характеристики лабораторного стенда.Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее размещенные в корпусе Й последовательноустановленных односекционных термостатируемых рабочих камер,где И = 1,2 в,К а такжедатчик температуры и нагреватель.Недостатком этого лабораторного стенда является значительная тепловая инерционность теплоносителя водяной бани,вызывающая длительность выхода устройства на установочный тепловой режим. Изэа плохих условий теплопередачи отнагревателя к слоям фотораствора вблизифотоматериала в устройстве также невозможно быстрое достижение регламентиро 10 дой и слива этой воды после окончания фотообработки с последующей чисткой его стенок, что повышает трудоемкость работ,Цель изобретения - улучшение эксплуа тационных характеристик путем сокращения времени обработки и облегчения обслуживания.Поставленная цель достигается тем, чтов известном лабораторном стенде для обраПоставленная цель достигается также 45 тем, что й последовательно установленныходносекционных термостатируемых рабочих камер размещены в р параллельных между собой рядах, а нагреватель выполнен плоским, или в виде стержня и установлен 50 соответственно на внешней поверхностидонной области корпуса или в заглушенном . трубчатом углублении донной области корпуса.На фиг, 1 изображено предложенное 55 многосекционное устройство, общий вид.разрез; на фиг. 2 - односекционное устройство в форме вертикального бака, общий вид, разрез; на фиг, 3 - то же, в форме горизонтальной кюветы, общий вид, разрез; 25 30 35 40 ванного режима фотообработки, Кроме того, необходимость в создании принудительной циркуляции теплоносителя в резервуаре для повышения равномерности нагрева рабочих камер, требует наличия в устройстве нагнетателя рабочей среды и необходимости управления им в процессе работы устройства, Недостатком является также необходимость в наполнении его резервуара перед каждой фотообработкой воботки фотоматериалов, содержащем размещенные в корпусе Й последовательно установленных односекционных термостатируемых рабочих камер, где й = 1,2,., в,К а также датчик температуры и нагреватель, нагреватель термически связан с донной областью корпуса, а донная область корпуса и боковые стенки односекционных термостатируемых рабочих камер выполнены полыми, вакуумированными и соединенными между собой,Постасленная цель достигается также тем, что односекционная термостатируемая рабочая камера выполнена в виде вертикального бака для обработки или горизонтальной кюветы для обработки.Поставленная цель достигается также тем, что односекционная термостатируемая рабочая камера выполнена в виде емкости для запасной рабочей среды..Поставленная цель достигается также тем, что односекционная термостатируемая рабочая камера выполнена в виде емкости для промывающей среды на фиг, 4 - многосекционное устройство вформе фототермостата с секциями в виде несъемных емкостей для рабочей среды, общий вид, разрез; на фиг. 5 - односекционное устройство в форме промывочной емкости, общий вид, разрез.Предложенный лабораторный стенд включает в себя общий корпус 1 (фиг. 1-5) с термостатируемой рабочей камерой, выполненной либо односекционной (секции 2,3,4 соответственно на фиг. 2,3,5), либо содержащей несколько последовательно расположенных секций 3-5 (фиг, 1) или 5 (фиг. 4), предназначенных для проведения различных или идентичных лабораторных операций, например операций химико-фотографической обработки, Корпус 1 выполнен теплопроводным, металлическим, например, из нержавеющей стали или из титана, По форме корпус 1 и секции 2-5 (фиг, 1-5) рабочей камеры могут быть произвольными, В частности, секция 2 (фиг, 2) рабочей камеры может быть выполнена в форме вертикального обрабатывающего бака прямоугольного или круглого сечения. Секция 3 (фиг, 1, 3) может быть также выполнена в форме горизонтальной кюветы. Кроме того, секция 4 (фиг, 1, 5) может быть выполнена в виде промывочной емкости. Наконец, секция 5 (фиг, 1, 4) может быть выполнена в виде емкости для рабочей среды (например, для запасного фотохимического раствора).Днище рабочей камеры выполнено палым, образующим полость 6 (фиг. 1-5), Боковые стенки секций рабочей камеры также выполнены полыми с полостями 7. Полости 6 днища и полости 7 боковых стенок секций рабочей камеры выполнены сообщающимися между собой. Днище рабочей камеры и боковые стенки ее секций образуют единую тепловую трубу, испаритель которой 6 выполнен в виде днища, а конденсатор 7 - в виде системы боковых стенок секций. Испаритель 6 и конденсатор 7 тепловой трубы образуют замкнутый герметичный корпус, из которого удален неконденсирующийся гаэ. Тепловая труба выполнена безфитильной гладкостенной (термосифонного типа), Однако возможна и тепловая труба, на внутренней поверхности корпуса которой расположена капиллярно-паристзя структура - фитиль (не показано). Загерметизированный металлический корпус тепловой трубы заполнен рабочей жидкостью 8 (фиг. 1-5), например, водой, служащей в качестве теплоносителя, способного эффективно переносить тепло в интервале температур 40-180 С, достаточном для работы устройства. Рабочая жидкость 8 должна находиться в полости тепловой трубы как в жидкой, тзкрабочей жидкости 8 (фиг, 1-5) в пусковом режиме работы устройства нагреватель 9 может быть выполнен в виде двух автономных, пускового и рабочего, нагревательных 40 элементов (не показаны). При использовании нагревателя 9 (фиг. 2, 4) в аиде стержня для регулирования его мощности может быть предусмотрена также возможность введения этого стержня внутрь трубчатого 45 углубления 10 на разную глубину.Электронагреватель 9 (фиг. 1-5) является частью системы термостабилизации, в которую входит также датчик температуры 11 и внешний блок контроля и регулирования50 температуры (не показан). Датчик температуры 11 может быть любым известным устройством, установленным внутри любой иэ секций 2-5 рабочей камЕры. Датчик температуры 11 и нагреватель 9 электрически свя 55 ззны с внешним блоком контроля ирегулирования температуры, сигналы которого используются для управления током обмотки нагревателя 9,Другим важным элементом системытермостабилизации секций 2-5 рабочей ка 10152025 3035 и в паровой фазе, В тепловую трубу заправлена такое количество рабочей жидкости 8, при котором она занимает 15-25 объема ее внутренней полости, Испаритель 6 тепловой трубы предназначен для поглощениятеплоты, испаряющейся рабочей жидкостью 8, а конденсатор 7- для ее выделения кондерсирующимся парбм рабочей жидкости. Тепловая труба является самостоятельным контуром циркуляции теплоносителя,испытывающего фаэовые переходы (испарение - конденсация).С донной областью 6 рабочей камеры термически связан нагреватель 9 рабочей жидкости 8, являющийся одним из элементов системы нагрева секции 2-5 рабочей камеры, Нагреватель 9 выполнен резистивным, электроизолированным от окружающей среды и образует единый задатчик температуры рабочей жидкости 8 врабочем объеме исполнителя 6 тепловой трубы, В одном из вариантов конкретнойреализации лабораторного стенда нагреватель 9 (фиг, 1, 3, 5) выполнен плоским, съемным, размещен с внешней по отйошению к полости 6 днища стороны и установлен на тепловой контакт с испарителем 6 тепловой трубы. В другом варианте реализации устройства нагреватель 9 (фиг. 2, 4) выполнен в виде стержня и установлен в заглушенном трубчатом углублении 10 испарителя 6 тепловой трубы на тепловой контакт с ним. При этом конструктивно нагреватель 9 может быть выполнен по любой известной схеме,Для обеспечения форсированнога прогрева5 10 40 50 меры является кожух 12, выполненный изтеплоизоляционного материала, например,пенонолиуретана или винипласта. Кожух 12может также содержать и несколько слоевтеплоизолятора (не показаны), среди которых могут быть и теплоотражающие экраны,Оболочка кожуха 12, плотно облегающая рабочую камеру (корпус 1), помимо теплоизоляционных свойств обеспечивает и высокуюмеханическую прочность устройства, являясь его несущей конструкцией, к которойкрепятся рабочие камеры 2-5. Кожух 12 может содержать съемные элементы 13 (фиг. 1,3), закрывающие нагреватель 9, необходимые при замене вышедшего из строя нагревателя 9,Секции 2-4 (фиг. 1-3, 5) рабочей камерысверху могут быть закрыты легко снимаемыми крышками (не показаны), выполненнымитакже из теплоизоляционного материала.Секции 5 (фиг. 1, 4) закрыты теплоизолирующими пробками 14, Секции 2-5 (фиг. 1, 2)снабжены сливными патрубками 15.Промывочная емкость 4 (фиг. 5), кромесливного патрубка 15, снабжена патрубком16 центрального водоснабжения. Промывочная емкость 4 включает в себя такжеэлементы циркуляции промывочной воды,выполненные, например, в виде направляющего раструба 17 с одним(верхним) открытым торцом, стенки которого расположеныэквидистантно относительно боковых стенок секции. Раструб 17 разделяет рабочийобъем промывочной емкости 4 на две основные ее полости, центральную полость 18обработки и периферийную полость 19 нагрева воды.Секции 3-5 (фиг. 1) рабочей камеры расположены в один ряд. Однако, секции многосекционной рабочей камеры могут бытьрасположены и в несколъко параллельныхрядов (не показано).Устройство работает следующим образом.Лабораторный стенд устанавливают нарабочем месте таким образом, чтобы обеспечивался подвод воды из водопровода ислив отработанных растворов самотеком иводы под напором в канализацию, В исходном состоянии внешний блок контроля ирегулирования температуры не включен,все крышки и трубки 14 (фиг, 1, 4) сняты,Секции 2-5 (фиг, 1-5) рабочей камеры заполняют обрабатывающими растворами, Притемпературе окружающей среды существенно более низкой, чем регламентированная режимом обработки форсируют выходустройства в заданный температурный режим, При подаче с помощью блока контроляи регулирования температуры необходимого напряжения на пусковой и/или рабочий нагреватель 9 и протекании электрического тока по его обмотке нагреватель 9 нагревается, а от него нагревается нижняя стенка полого днища 6 рабочей камеры, являющаяся теплоприемной поверхностью испарителя тепловой трубы, Подводимое к испарителю 6 тепло передается через его стенку к теплоносителю - рабочей жидкости 8 (воде), На поверхности рабочей жидкости 8 происходит испарение. Пар под действием разности концентраций переносится в конденсатор 7 тепловой трубы, где за счет переохлаждения конденсируется. Таким образом конденсация пара осуществляется на внутренних боковых стенках и днище секций 2-5 рабочей камеры, Образовавшийся конденсат под собственным весом возвращается по гладкой структуре стенки тепловой трубы термосифонного типа или под действием сил поверхностного натяжения по капиллярно-пористой структуре обычной тепловой трубы в испаритель 6. Вследствие того, что в тепловой трубе происходит передача скрытой теплоты парообразования, испаритель 6 может передавать конденсатору 7 большие тепловые потоки, Парообразный теплоноситель в щелеаых полостях, окружающих секции 2-5 рабочей камеры, конденсируясь на стенках этих секций, передает им свое тепло, Стенки секций 2-5 передают полученное тепло рабочей среде, заполняющей внутренний объем этих секций. Вакуумироаание полостей 6 и 7 тепловой трубы дает возможность парам рабочей жидкости 8 равномерно заполнять объем этих полостей, выравнивая концентрированный тепловой поток, излучаемый нагревателем 9, по площади поверхности секций 2-5 рабочей камеры. Пары рабочей жидкости 8 в тепловой трубе начинают интенсивнее конденсироваться на более холодных участках стенок секций 2-5, что приводит на этих участках к повышению интенсивности тепломассообмена. Причем тепло подводится в большей степени к участкам поверхности секций 2-5, смоченных рабочей средой, залитой в эти секции. Это интенсифицирует теплообменные процессы и повышает однородность по-. ля температур а рабочем обьеме. Термостабилизация рабочей среды (фотохимического раствора и воды) в секциях 2-5 рабочей камеры автоматически поддерживается блоком контроля и регулирования температуры путем отключения электронагревателя 9 от источника напряжения при достижении рабочей средой (фотохимическим раствором или водой) заданной температуры обработки и последующего его подключения к источнику при снижении1755248 10 30 35 40 45 50 температуры раствора ниже заданной величины за счет рассеяния тепла баком в окружающую среду. При использовании датчика температуры 11 рабочей среды с собственной теплоемкостью, существенно меньшей теплоемкости набухшего фотослоя, тепловая постоянная времени связи между нагревателем 9 и датчиком температуры 11 значительно меньше постоянной времени между нагревателем 9 и фотослоем, Поэтому датчик температуры 11 будет практически безынерционно реагировать на изменения температуры рабочей среды в секциях 2-5.По окончании полного цикла обработки, рабочие растворы секций 2-5 рабочей камеры сливают с помощью патрубков 15 слива. Устройство готово к последующей эксйлуатации, описанной выше.Секции 2, 3 (фиг. 2, 1) рабочей камеры (или часть из них) в полной темноте или при неактиничном освещении заправляют экспонированным фотоматериалом не показан), который и обрабатывают в соответствии с любым известным регламентом, осуществляя перемешивание фоторастворов любыми известными средствами,Полость обработки 18 секции 4 (фиг. 5) загружают промываемым фотоматериалом (не показан). В полость нагрева 19 через патрубок 16 водоснабжения подают проточную воду из водопровода. Поднимаясь в полости 19, вода нагревается и через край направляющего раструба 17 переливается в полость обработки 18, осуществляя промывку фотоматериала, Отработанная вода сливается в канализацию через патрубок 15.. Полости емкостей 5 фиг, 4.1) для рабочей среды заполняют, вынув пробки 14 из горловин емкостей, соответствующими запасными обрабатывающими растворами и вновь закрывают пробками 14, После прогрева обрабатывающих растворов в емкостях 5 до требуемой температуры нужное количество раствора сливается в мензурку через патрубок слива в донной части каждой емкости 5.Применение предложенного технического решения позволяет создать обрабатывающие устройства с широкой гаммой форм и размеров без существенных изменений в конструкции и технологии изготовления и одновременно уменьшить относительные габариты термостатов устройств, Использование предложенного устройства позволяет обеспечить высокую степень изотермичности объема рабочей камеры, обусловленную сплошной и развитой тепловыделяющей поверхностью и симметричным температурным полем нагревателя. Предложение сокращает время выведения устройства на требуемый тепловой режим и дает возможность быстро доводить растворы до готовности. Использование предложенного устройства позволит облегчить обслуживание его и повысить культуру производства, исключив необходимость заправки устройства перед работой теплоносителем и последующего слива его. Стенки корпуса и рабочей камеры, благодаря применению коррозионностойкой стали или титана, име- ют высокую химическую стойкость и.механическую прочность, а следовательно обладают долговечностью. Предложенныи способ подвода теплового потока в рабочую камеру увеличивает надежйость и ресурс работы нагревателя. Воэможность быстрого сьема и установки нвтревателя обеспечиваютремонтопригодйость устройства, Все это улучшает эксплуатационные характеристики лабораторного стенда. 15 20 25 Формула изобретения 1. Лабораторный стенд для обработки фотоматериалов, содержащий размещенные в корпусе Й последовательно установленных односекционных термостатируемых рабочих камер, где й = 1,2гп,К, а также датчик температуры и нагреватель, о т л и ча ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик путем сокращения времени обработки и облегчения обслуживания, в нем нагреватель термически связан с донной областью корпуса, а донная область корпуса и боковые стенки односекционных термостатируемых рабочих камер выполнены полыми, вакуумированными и соединенными между собой,2, Стенд по и. 1,. о т л и ч а ю щ и й с ятем, что односекционная термостатируемаярабочая камера выполнена в виде вертикального бака для обработки или горизонтальной кюветы для обработки.3. Стендпоп.1, отличающийся .тем, что односекционная термостатируемаярабочая камера выполнена в виде емкостидля запасной рабочей среды,4. Стенд по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что односекционная термостатируемаярабочая камера выполнена в виде емкостидля промывающей среды.5, Стенд по и, 1, о т л ич а ю щ и й с ятем, что Й последовательно установленныходносекционных термостатируемых рабочих камер размещены в р параллельныхмежду собой рядах,б, Стендпоп.1, отличающийсятем, что нагреватель. выполнен плоским илив виде стержня и установлен соответственно на внешней поверхности донной области корпуса или в заглушенном трубчатом углублении донной области корпуса.1755248Составитель А.Домрин дактор И,Сегляник . Техреду М.Моргентал Корректор С.Пекар аз 2892 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыти113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 10