CS230755B1 - Zabezpečovací zařízení chladicího systému experimentálních aparatur - Google Patents

Description

Vynález se týká zabezpečovacího zařízení chladícího systému experimentálních aparatur, především laserů a difúzních vývěv.

V současné době je chlazení experimentálních aparatur tlakovou vodou v laboratořích zajišťováno z vodovodního řádu objektu· Přívody chladicí vody do jednotlivých laboratoří jsou provedeny vodovodním potrubím s potřebnými uzavíracími průtokovými kohouty· Chladicí voda ke chladičům jednotlivých přístrojů je většinou vedena pryžovými nebo silonovými hadicemi, které jsou jedním koncem připevněny k potrubí a druhým koncem ke chladiči přístroje. Hadice jsou napojeny šroubením nebo navlečením na kovové nástavce a zajištěním sponami· Experimentální přístroje jsou většinou napájeny elektrickým proudem ze sítě. Velmi často jsou v provozu nepřetržitě tědy i bez dozoru obsluhy,, V případě poruchy, zejména v dodávce vody do chladiče přístrojů/je nebezpečí značného poškození nebo i zničení unikátního přístroje. Dodávka vody do chladičů přístrojů může být přerušena z různých důvodů. Buč v důsledku uzavření rozvodu v budově nebo mimo ni při poruchách vodního řádu, nebo prasknutím ohebné hadice u přístroje, nebo vyvlečením t<to hadice z kon covky. V posledních dvou případech hrozí navíc vytopení laboratoře vodou, čímž mohou vzniknout další škody na přístrojích. Spolehlivé zabezpečovací zařízení, které by podobným situacím zabránilo, není známo. Používají se pouze snímače vlhkosti, které se umísťují na podlaze nebo nad podlahou. Tyto snímače jsou připojeny na hlásič poruchy, kterým je přivolávána obsluha. Takovéto zařízení může

230 7SS «Μ 2 ** pouze omezit rozsah škody, ale není schopno škodám zabránit. Neřeší totiž problematiku ochrany experimentální aparatury před důsledky provozu při nedostatečném chlazení·

Výše uvedené nevýhody odstraňuje zabezpečovací zařízení chladícího systému experimentálních aparatur podle vynálezu, které sestává ze dvou elektromagnetických ventilů, zpětného’ ventilu, rezervoáru chladící kapaliny a ze sondy přítomnosti kapaliny s obvodem indikace· Podst. .ta zařízení spočívá v tom, že v prvním pevném přívodu chladiče experimentální aparatury je za zpětným ventilem vestavěna sonda přítomnosti kapaliny, mající na svém výstupu obvod indikace· Do zpětného ventilu ústí též pevný vývod chladicí kapaliny z rezervoáru· V druhém pevném přívodu chladící kapaliny je zařazen první elektromagnetický ventil, kdežto druhý elektromagnetický ventil je v pevném vývodu z rezervoáru chladicí kapaliny®

Hlavní výhodou popsaného zabezpečovacího zařízení je to, že automaticky zajišťuje experimentální aparaturu proti poškození nadměrným teplem· Dále hláší obsluze výpadek v elektrické síti. Na obojí reaguje vypnutím experimentální aparatury a spuštěním nouzového režimu chlazení po nezbytně nutnou dobu· Navíc brání i vytopení laboratoří a přilehlých prostor při přerušení ohebných přívodů vody z vodního řádu·

Zabezpečovací zařízení chladícího systému experimentálních aparatur je znázorněno schematicky na obr. 1, obr. 2 je příklad provedení sondy v tělese zpětného ventilu v poloze otevřeného zpětného ventilu, obr. 3 je týž příklad v poloze uzavřeného zpětného ventilu, obr. 4 je typické liniové schéma elektrické části zabezpečovacího zařízení pro přístroje napájené z jednof.ázové sítě, obr. 5 je obdobný příklad pro napájení přístrojů ze třífázové sítě, obr. 6 je příklad zapojení obvodu indikace a obr. 7 je zjednodušené schéma instalace pro případ, že není požadováno nouzové chlazení experimentální aparatury po jejím vypnutí.

Na obr. 1 je přívod X vodovodního řádu zakončen prvním uzavíracím ventilem 2.® Za ním následuje regulátor tlaku 1, za kterým je

230 7SS první elektromagnetický ventil 4« Všechny uvedené přístroje jsou spojeny druhým pevným přívodem 2_tza kterým následuje ohebný přívod Z.„

Ten je připojen ke zpětnému ventilu g se sondou IQ. Do zpětného ventilu g ústí také pevný vývod g z rezervoáru 12· V pevném vývodu 2.

je na vhodném místě vestavěn druhý elektromagnetický ventil 11»

Těleso zpětného ventilu g, připojené k chladiči 12 experimentální , aparatury 14. prvním pevným přívodem 2jS výhodou tvoří nosnou část sondy 10« Vývod chladiče 12 a přepadová trubka rezervoáru 12 ústí

-do odpadního potrubí 12· Voda z vodního řádu se přivádí do rezervoáru 11 otevřením třetího uzavíracího ventilu 21,· Z rezervoáru 12. lze vodu vypustit do odpadního potrubí 12 rovněž druhým uzavíracím ventilem 12· Výstup a sondy lg je připojen ke vstupu 2 obvodu indikace 11 se světélným indikátorem· Na obr. 2 je znázorněna jedna z variant skutečného provedení sondy 12, uložené v tělese q, zpětného ventilu &· Zpětný ventil g má kuličku £ v poloze, umožňující průtok vody z vodního řádu do dutiny g tělesa q. zpětného ventilu g· Zde protéká kolem sondy 10 a dále prvním pevným přívodem 2 do chladiče 12· Kuličkou £ <ne je uzavřen výtok z pevného vývodu g rezervoáru 12, kterým vodašprotéká, neboť druhý elektromagnetický ventil H, je uzavřen· Jestliže dojde k porušení dodávky vody z vodního řádu nebo k přerušení ohebného přívodu 2., voda z dutiny g vteče do chladiče 13 a dále do odpadního potrubí 12· Nová již dovnitř nevtéká· Sonda 10 reaguje na tento stav a obvod indikace 11 jej oznámí a zabezpečí i uzavření prvního elektromagnetického ventilu £ v druhém pevném přívodu 2» čímž se zamezí případnému vytopení laboratoře. Druhý elektromagnetický ventil 11 se ale ihned otevírá a tlakem vody z rezervoáru se kulička £ zpětného ventilu g přesune do druhé krajní polohy, uvedené na obr·

3· Voda z rezervoáru 12 teče tedy přes pevný vývod g a druhý elektromagnetický ventil 11 do tělesa g zpětného ventilu g, dutinou g kolem . sondy lg prvním pevným přívodem 2 do chladiče 13 a odpadního potrubí 12· Zabezpečuje tak chlazení již vypnuté experimentální aparatury . po nezbytně nutnou dobu. Na obr. 4 je sonda 10 svým výstupem £ spojená se vstupem g obvodu indikace 17· Obvod indikace 11 je připojen k pivnímu výkonovému spínači lg prvního elektromagnetického ventilu £ i ke druhému výkonovému spínači 19 druhého elektromagnetického ventilu 11.· Také je připojen ke třetímu výkonovému spínači 20, zapojenému v přívodu elektrické energie k experimentální aparatuře 14»

230 7S5 — 4 —

V daném případš jsou výkonové spínače představované třemi silovými kontakty relé 22· Je však možno použít i polovodičových spínačů.

První výkonový spínač í8 připojuje proud do prvního elektromagnetického ventilu 1 v případě, že sonda IQ, hlásí přítomnost vody v dutině fiL tělesa a zpětného ventilu Qjtedy za ohebným přívodem 1. První elektromagnetický ventil 4. se přivedením proudu otevírá. Aby bylo možno vůbec chladicí okruh otevřít, lze krátkodobě přivést proud do prvního elektromagnetického ventilu 4. tlačítkem, které je součástí obvodu indikace 17. Proud do druhého elektromagnetického ventilu > 11 se přivádí přes druhý výkonový spínač 12.» ale funkce ventilu je opačná. Při převeden-í proudu se druhý elektromagnetický ventil IX uzavírá a umožňuje tak následné naplnění rezervoáru 12. vodou. Přes třetí výkonový spínač 22. se přivádí proud do zásuvky 22.» v níž je připojen napájecí kabel experimentální aparatury. Je-li experimentální aparatura napájena ze třífázové sítě a má-li větší příkon, je výhodné třetím výkonovým spínačem 22. ovládat cívku stykače 214, jehož kontakty připojují třífázovou síť k zásuvce 2J5, jak je znázorněno na obr. 5« Ha obr. 6 je příklad zapojení obvodu indikace 17. Přes pracovní odpor R2, přechod mezi emitorem a bází tranzistoru EL a odpor Bl prochází sondou 10 malý proud v případě, že je mezi elektrodou A, a tělesem B sondy 10 vodivá kapalina. Tranzistor Tl je otevřen a obvodem kolektoru teče proud přes odpor R3 a luminiscenční diodu £2, která se rozsvítí. Tím je signalizováno, že je v přívodním potrubí k chladiči 12, dostatek vody. Nyní obsluha pomocí tlačítka S, přes diódu 22 a paralelní kombinaci odporu R4 a kondenzátoru £1 přivede kladné napětí na bázi tranzistoru T2. Tranzistor EŠL se otvírá a kontakty relé Bl spínají. Relé Bl je s výhodou miniatumíjs kontakty uloženými v plynné atmosféře. Přes kontakt 1B1 a diodu CI se přivádí kladné napětí z kolektorového obvodu tranzistoru II na bázi tranzistoru 12. i po uvolnění tlačítka £.

Dioda BJL je oddělovací, ^ioda 22. chrání tranzistor T2 před vlivem přepětí při spínání induktivní zátěže, cívky relé Bl. Kontakty 3B1 a případně i 5B1 lze použít pro ovládání výkonových spínačů, přídavnou signalizaci a podobně. Obvod indikace 17 obsahuje i napáječ, sestávající z transformátoru TRI, usměrňovače 2 a filtračního kondenzátoru £2.o Ha obr. 7 je uveden jeden z příkladů zjednodušeného schématu instalace, společné pro dvě experimentální aparatury 14,

- 5 230 7SS v případě, že není požadováno nouzové chlazení. Proto odpadá celá řada součástí a jádrem zařízení zůstává sonda IQ se zpětným ventilem _8, zařazená v prvním pevném přívodu 2 k chladiči 12. každé z experimentálních aparatur 14. Každá sonda lfi, je spojena s vlastním obvodem indikace 12. Výkonové spínače pak jsou ovládány v závislosti na stavu obou sond 10, neboť celý chladící okruh je zapojen v sérii. Obdobných možností je celá řada. Hlavní zásadou pro jejich aplikaci je to, že každý pevný přívod ze strany vodního řádu je zakončen elektromagnetickým ventilem a ze strany chladiče zpětným ventilem, sa kterým je umístěna sonda 10 přítomnosti chladicí kapaliny. Tak je možno zabránit jak poškození, experimentálních aparatur, tak i vytopení laboratoří vodou. Pro nevodivé chladící kapaliny lze použít sondy, pracující na principů snímání změny tlaku v dutině i tělesa & zpětného ventilu 8.» Funkce zařízení je následující/ chce-li obsluha spustit experimentální aparaturu 14 musí nejprve zabezpečit její chlazeníja to z přívodu vodovodního řádu 1 po otevření prvního uzavíracího ventilu 2.» Poté krátkým stiskem tlačítka £. v obvodu indikace 17 popsaného na obr. 6, otevře první elektromagnetický ventil 4.» přičemž se současně uzavírá druhý elektromagnetický ventil U.· Voda prochází ohebným přívodem 2 až do dutiny & tělesa & zpětného ventilu 2. a dále prvním pevným přívodem 2 do chladl Se li- Sonda Ifi. reaguje na přítomnost vody a luminiscenční dioda SD v obvodu indikace 17 se rozsvítí. Poté je možno uvolnit tlačítko S. a obsluha může otevřít třetí uzavírací ventil 21, kterým naplní rezervoár 12 vodou. Třetí uzavírací ventil 21 je pak třeba ručně uzavřít, než se obsluha vzdálí. Při opomenutí voda přetéká odpadním potrubím 12. rovnou do odpadu, ale funkce zařízení není nijak narušena. Při přerušení dodávky vody z vodního řádu reaguje sonda 10 na tento stav a v obvodu indikace 17 zhasne luminiscenční dioda SD. Současně první výkonový spínač 18 vypíná první elektromagnetický ventil 4.» který se uzavírá. Druhý výkonový spínač 19 vypíná druhý elektromagnetický ventil 11, který se otvírá a třetí výkonpvý spínač 20 vypíná samotnou experimentální aparaturu 14. Vodou z rezervoáru 12 je zabezpečeno chlazení po nezbj^tně nutnou dobuo Po obnovení dodávky vody je třeba ručně tlačítkem & opět spustit zařízení, jak již bylb popsáno a třetím uzavíracím ventilem 21 obnovit nápln vody v rezervoáru 12.« Obdobný stav nastává i při pře- 6 —

230 755 rušení ohebného přívodu 2« Přitom uzavřený první elektromagnetický ventil 4. brání vytopení laboratoře vodou z vodního řádu a uzavřený zpětný ventil §. vodou z rezervoáru 12 o Při přerušení dodávky elektrického proudu zařízení reaguje stejně, ale při akčním zásahu se neuplatňuje sonda IQ, nýbrž přímo vypínající první výkonový spínač 18. druhý výkonový spínač 12. a třetí výkonový spínač 2Δ»

Aby bylo možno stanovit čas vypnutí experimentální aparatury H je mošno k obvodu indikace 12. připojit hodiny, které se ^v okamžiku poruchy zastaví»

Claims (2)

1. !<, Zabezpečovací zařízení chladicího systému experimentálních aparatur, sestávající ze dvou elektromagnetických ventilů, zpětného ventilu, rezervoáru chladicí kapaliny a sondy přítomnosti kapaliny s obvodem indikace, vyznačené tím, že v prvním pevném přívodu (5) chladiče (13) experimentální aparatury (14) je za zpětným ventilem (8) vestavěna sonda (10) přítomnosti kapaliny* mající na svém výstupu (a) obvod indikace (17) a do zpětného ventilu (8) ústi lez pevný vývod (9) chladící kapaliny z rezervoáru (12), přičemž v druhém pevném přívodu (6) chladicí kapaliny je zařazen první elektro· magnetický ventil (4), kdežto druhý elektromagnetický ventil (11) je v pevném vývodu (9) z rezervoáru (12) chladicí kapaliny.
2. 2. Zabezpečovací zařízení chladicího systému experimentálních aparatur podle bodu 1, vyznačené tím, že výstup (a) sondy (10) je připojen ke vstupu (b) obvodu indikace (!?)<> spojeného s prvním výkonovým spínačem (18) prvního elektromagnetického ventilu (4), s druhým výkonovým spínačem (19) druhého elektromagnetického ventilu (11) a se třetím výkonovým spínačem (20) experimentální aparatury (14).