SU1057932A1

SU1057932A1 - Constant-temperature cabinet

Info

Publication number: SU1057932A1
Application number: SU803229561A
Authority: SU
Inventors: Валерий Михайлович Руденко; Федор Максимович Сажин; Татьяна Николаевна Ефанова
Original assignee: Институт Прикладной Физики Ан Мсср
Priority date: 1980-11-27
Filing date: 1980-11-27
Publication date: 1983-11-30

Abstract

1.ТЕРМОСТАТ, содержащий теплоизол ционный диэлектрический корпус с размещенными в н€м плоскопараллельными электродами, подключенными к источнику питани , пространство между которыми частично заполнено электропроводным порошком ,причем один из электродов образует с корпусом рабочую камеру, в которой расположены термостатируемые объекты , отличающийс тем что, с целью упррще1ш и повышени надежности , он содержит источник магнитного нол , расположенный в рабочей ка .мере, а электропроводный порошок изготовлен из материала с точкой Кюри, соответствующей температуре термостатировани . D :л ;Ог э 1.TERMOSTAT, which contains a heat insulating dielectric body with plane-parallel electrodes placed on it and connected to a power source, the space between which is partially filled with electrically conductive powder, one of the electrodes forming with the body a working chamber in which thermostatted objects are located, characterized in that In order to improve reliability and reliability, it contains a source of magnetic field, located in the operating room, and an electrically conductive powder made of a material with Curie corresponding to the temperature of thermostatting. D: l; Og

Description

2.Термостат по п. 1, о т л и ч аю щ и и с тем, что, с целью экономии энергии, в качестве источника магнитного пол использован электромагнит .2. The thermostat according to claim 1, in accordance with clause 1, so that, in order to save energy, an electromagnet is used as the source of the magnetic field.

3.Термостат по п. I, отличающийс тем, что поверхность корпуса , расположенна между электродами , вьшолнена ребристой.3. Thermostat under item I, characterized in that the surface of the housing, located between the electrodes, is made ribbed.

II

4. Термостат по п. 1, о т л и ч ающи и с тем, что теплоизол ционный диэлектрический корпус установлен на карданной подвеске.4. The thermostat according to claim 1, which is also due to the fact that the insulating dielectric body is mounted on a gimbal.

Изобретение относитс к устройствам дл термостатировани и .может найти применение в теплотехнике, химической технологии, электронике и других област х народного хоз йст- 5 за.The invention relates to devices for thermostating and can be used in heat engineering, chemical technology, electronics, and other areas of the national economy.

Известен способ и устройство дл ий- тeнcификiaции теплообмена , заключающи с в повышении теплопередачи под воздействием однородного электричес- iO кого пол ,.привод щего в автоколебательное движение частицы электропроводного пороока. Регулирование интенсивности теплопереноса через газодисперсную среду осуществл ют путем 15 изменени частоты колебаний частиц Металлического порошка между поверхност ми теплообмена, котора вл етс функхщей напр женности электрического пол lj.20There is a known method and device for heat-exchange heat exchange, which consists in increasing heat transfer under the influence of a uniform electric field, which leads to self-oscillatory movement of a particle of an electrically porous medium. Regulation of the intensity of heat transfer through the gas-dispersed medium is carried out by changing the frequency of oscillations of particles of the Metal powder between the heat exchange surfaces, which is the functional strength of the electric field lj.20

К недостаткам этого способа можно отнести отсутствие термостатировани , дп обеспечени которого необходимо периодически включать электрическое поле, что приводит к 25 дополнительньм затратам и сникает надежность работы устройства.The disadvantages of this method include the lack of thermostating, the dp of which is necessary to periodically turn on the electric field, which leads to 25 additional costs and decreases the reliability of the device.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс термостат , содержащий терморегулирующее зоустройство с термочувствительным элементом и теплоизол ционный диэлектрический корпус.-с размещенш 1ми в нем нагреваемьв4 и охлаждаемым плоскопараллельными электродами, подключен- .. ными в цепь высокого напр жени , на термостатируемой поверхности одного из электродов расположен термочувствительный элемент, а межэлектродное пространство частично Q заполнено электропроводным порошком. Терморегулирующее устройство выполнено в виде блока управлени , содержащего в качестве обратной св зи сThe closest technical solution to the proposed one is a thermostat containing a thermostatically controlled device with a thermosensitive element and a thermally insulating dielectric case.-with 1 heated in it and cooled by plane-parallel electrodes connected .. to a high-voltage surface of one of the electrodes is a temperature-sensitive element, and the interelectrode space is partially Q filled with electrically conductive powder. The thermostatic device is made in the form of a control unit containing as feedback to

термостатируюпшм электродом тер&очувствительиый элемент, изготовленный в виде термопары. Кроме того, термостат снабжен уровнемером 2J .Thermostatically controlled electrode is a thermal & sensing element made in the form of a thermocouple. In addition, the thermostat is equipped with a 2J level gauge.

Недостатками устройства вл ютс его сложность и невысока надежность .The drawbacks of the device are its complexity and low reliability.

Цель изобретени - упрощение и повьш1ение надежности работы.The purpose of the invention is to simplify and increase the reliability of work.

Дл достижени поставленной цели термостат содержит теплоизол ционный диэле1хтрический корпус с размещенными в нем плоскопараллелышми электродшии, подключенными к источнику питащ1 , пространство между которыми частично заполнено электропроводным порошком, причем один из электродо18 образует с корпусом рабочую камеру, в которой расположены термостатируе1 ые объекты, источник магн1 тного пол , расположенный в рабочей камере,а электропроводный порснаок изготовлен из материала с точкой Юори, соответствующей температуре термостатировани .To achieve this goal, the thermostat contains a heat insulating dielectric case with plane-parallel electrodes placed in it, connected to a power source, the space between which is partially filled with an electrically conductive powder, and one of the electrodes forms a working chamber with the body, in which thermostatic objects are located, a magnetic source the floor is located in the working chamber, and the electrically conductive porsnook is made of a material with a Yori point corresponding to the thermostat temperature IAOD.

В качестве источника магнитного пол использован электромагшт. Повехность корпуса, расположенна межЯУ двум элeкtpoдaми, выполнена ребристой .Electromagn. Was used as a source of magnetic field. The surface of the hull, located between the two nuclear electrodes, is made of ribbed.

Тешлизол ционный диэлектрический корпус установлен на карданной подвеске.The thermolysis dielectric case is mounted on a gimbal suspension.

Использование в качестве чувствительного элемента ферромагнитного порошка, на который одновременно воздействуют магнитным и электриче/ским пол ми, позвол ет обеспечить высокзгю надежность работы термостата при существенном упрощении конструкции . Скачкообразное изменение магнитш 1х свойств порошка в точке Кюри, соответствующей температуре термостатировани , позвол ет повысить точность ее подцержа1ш . Рассе иваема в электромагните энерги используетс дл нагрева термостати рующего электрода, что повышает экономичность работы термостата.Выполнеииё поверхности корпуса ребрис той и установка термостата на карданной подвеске также повышает надежность его работы, так как термостат предохранен от электрического пробо по корпусу и его работа не зависит от ориентации в пространстве . Подбира различные ферромагнитные материалы можно осуществить .термостатирование в широких-пределах температур. Точка Кюри ферромагнитных сплавов лежит в промежутк температур от -200 до +2000°С. На чертеже представлена конструк ци термостата. В диэлектрический теплоизол цйоиньш корпус 1 noMeneiai плоскопарал лельные электроды 2, клеммы 3 которых подсоедин ютс к источнику высо кого напр жени . Межзлектродное про странство частично заполнено электр проводным порошком 4 из ферромагнит ного материала . У термостатируемой поверхности одного из электродов , например, нагреваемого, выполненного в виде электромагнита с маг нитопроводом 5 и с катушко й 6, расположен термостатируемый объект 7. Термостат закреплен на карданной по веске 8. Внутренн поверхность 9 к пуса 1, замыкающа межэлектродное пространство, выполнена ребристой. Термостат работает следующим образом . В межэлектроднрм промежутке создагетс магнитное поле (его источником может быть посто нный магнит или электромагнит) и ввод т ферромагнит ный порошок 4 с точкой Кюри, соответствующей температуре термостатировани . Порошок 4 намагничиваетс и прит гиваетс к магнитопроводу 5, нагреваемому катушкой 6. На электроды 2 по- дают высокое напр жение. Ыапр женность электрического и магнитного полей устанавливают такой, чтобы сила магнитного пол превалировала над электрической и частички порошка 4 покоились на поверхности электрода 2.Когда- температура термостатируемой поверхности электрода достигнет заданной температуры., соответствующей точке Кюри ферромагнитного порошка,то последний потер ет магнитный момент и под действием электрического пол начнет совершать автоколебательное движение в пространстве между электродами 2, отвод тепло к охлаждаемому электроду. Когда температура поверхности электрода 2 станет ниже заданной, фе{ ромагнитный порошок восстановит свеж 1агнитш 1е свойства и прит нетс к магнитопроводу. Таким образом, предлагаемый термостат конструктивно прост, надежен в эксплуатации и позвол ет обеспечить термостатирование при небольших затратах энергии. Необратимые потери теплоты при работе термостата невелики за счет больших значений коэффициента теплопередачи, что позвол ет осуществить процесс термостатировани при малых температурных напорах .The use of a ferromagnetic powder, which is simultaneously affected by magnetic and electric fields, as a sensitive element, makes it possible to ensure high reliability of the thermostat operation with a substantial simplification of the design. The jump-like change in the magnetic 1x properties of the powder at the Curie point, corresponding to the temperature of thermostating, improves the accuracy of its support. The energy dissipated in the electromagnet is used to heat the thermostatic electrode, which increases the efficiency of the thermostat. The surface of the rib body and the installation of the thermostat on the gimbal suspension also increases the reliability of its operation, since the thermostat is protected from electrical sample through the body and does not depend orientation in space. Selecting various ferromagnetic materials can be carried out. Thermostating in a wide range of temperatures. The Curie point of ferromagnetic alloys lies in the range of temperatures from -200 to + 2000 ° С. The drawing shows a thermostat design. In a dielectric thermal insulator, a noins body 1 noMeneiai plane-parallel electrodes 2, terminals 3 of which are connected to a high voltage source. The inter-electrode space is partially filled with an electrically conductive powder 4 made of a ferromagnetic material. The thermostatted surface of one of the electrodes, for example, heated, made in the form of an electromagnet with a magnetic conductor 5 and with a coil 6, houses a thermostatted object 7. The thermostat is fixed on the cardan by the weight 8. The inner surface 9 to the trigger 1, which closes the interelectrode space, ribbed. The thermostat works as follows. A magnetic field is created in the interelectrode gap (its source can be a permanent magnet or an electromagnet) and a ferromagnetic powder 4 is introduced with a Curie point corresponding to the thermostating temperature. The powder 4 is magnetized and attracted to the magnetic core 5 heated by the coil 6. The electrodes 2 are subjected to high voltage. The intensity of the electric and magnetic fields is set so that the magnetic field strength prevails over the electric one and the powder 4 particles rest on the surface of the electrode 2. When the temperature of the thermostatted electrode surface reaches the specified temperature., Corresponding to the Curie point of the ferromagnetic powder, the latter loses the magnetic moment and under the action of an electric field will begin to make a self-oscillating movement in the space between the electrodes 2, the heat to the cooled electrode. When the surface temperature of the electrode 2 becomes lower than the specified one, the ferromagnetic powder will restore its new properties and will be attracted to the magnetic circuit. Thus, the proposed thermostat is structurally simple, reliable in operation, and allows temperature control at low energy costs. Irreversible heat losses during thermostat operation are small due to large values of the heat transfer coefficient, which makes it possible to carry out the thermostating process at low temperatures.

Claims

1. A THERMOSTAT containing a heat-insulating dielectric casing with plane-parallel electrodes placed in it and connected to a power source, the space between which is partially filled with electrically conductive powder. Moreover, one of the electrodes forms a working chamber with the casing, in which thermostatic objects are located, characterized in that , in order to simplify and improve reliability, it contains a magnetic zero source located in the working chamber, and the electrically conductive powder is made of material with a Kyu point and corresponding temperature thermostating · S

2. Thermostat according to π. 1, with the fact that, in order to save energy, an electromagnet is used as a source of magnetic field.

3. Thermostat according to π. 1, characterized in that the housing surface located / between the electrodes is ribbed.

4. Thermostat according to π. 1, due to the fact that the insulating dielectric body is mounted on a gimbal suspension.