SU750446A1

SU750446A1 - Thermoregulator

Info

Publication number: SU750446A1
Application number: SU772502608A
Authority: SU
Inventors: Илья Моисеевич Блинчевский
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4090
Priority date: 1977-07-05
Filing date: 1977-07-05
Publication date: 1980-07-23

Description

(54) ТЕРМОРЕГУЛЯТОР(54) THERMAL REGULATOR

II

Изобретение относитс к устройствах дл регулировани теплообмена и может быть использовано в системе термостаб лизации радиоэлектронной аппаратуры.The invention relates to devices for regulating heat exchange and can be used in a thermal stabilization system for electronic equipment.

Известны терморегул торы, в которых изменение термического сопротивлени между термостатируемым и теплоотвод щим объектами обеспечиваетс с помощью соедин ющего эти объекты подвижного стержн переменного сечени ij..Thermoregulators are known in which the change in thermal resistance between the temperature-controlled and heat-removing objects is provided by means of a movable rod of variable cross section ij connecting these objects.

Недостатке такого терморегул тора вл етс наличие трущихс элементов, следствием чего вл етс его низка чувствительность .The disadvantage of this thermostat is the presence of rubbing elements, resulting in its low sensitivity.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому вл етс терморэгул тор , содержащий герметичную щелевую камеру, одна из противолежащих стенок которой соединена с термостатируемым , а друга - теплоотвод шигл элементом , сообщающуюс с камерой, часть стенок которой выполнена эластичными, например в виде сильфона И. В полос т хThe closest technical solution to the present invention is a thermostatic valve containing a sealed slit chamber, one of the opposite walls of which is connected to a thermostatted one, and the other is a heat sink shigl element communicating with the chamber, part of the walls of which are elastic, for example, bellows I. stripes tx

обеих камер содержитс теплопередающа среда. Степень заполнени щелевой камеры теплопередающей средой измен етс в зависимости от ти пературы термостатируемого объекта.Both chambers contain a heat transfer medium. The degree of filling of the slotted chamber with the heat transfer medium varies depending on the type of the object to be temperature-controlled.

Недостатками этого терморегул тора вл ютс ниа1ш чувствительность .и точность вследствие того, что сильфонна коробка с теплопередаюшей средой находитс во внешней среде и подвергаетс ее воздействию. Кроме того, над щелью находитс камера, заполненна инертным газом и парами теплоносител . Часть жидкости может сконденсироватьс на участке этой камеры, примыкающем к теплоотвод щему элементу. Количество сконденсировавшейс жидкости нестабильно, так как зависит от внешних измен ющихс факторов, в частности от тихпературы внешней среды и теплоотвод шего элемента . Вспедствие этого нестабильным будет количество жидкости, остающеес в силь1ФОННОЙ коробке и щели, и,следовательно.The disadvantages of this thermostat are low sensitivity. And accuracy due to the fact that the bellows box with the heat transfer medium is in the external environment and is subjected to its influence. In addition, a chamber filled with an inert gas and coolant vapor is located above the slit. Part of the liquid may condense in the area of this chamber adjacent to the heat sink element. The amount of condensed liquid is unstable, as it depends on external changing factors, in particular, on the temperature of the external environment and the heat sink of your element. After this, the amount of liquid remaining in the silo box and the slot will be unstable, and therefore.

работа терморегул тора также будетthe work of the thermostat will also be

нестабильной.unstable.

Целью изобретени вл етс повышение точности терморегул тора.The aim of the invention is to improve the accuracy of the thermostat.

Поставленна цель достигаетс тем,The goal is achieved by

что терморегул тор, содерткащий термостатируемый и теплоотвод щий элементы и расположенную с образованием кольцевого зазора между ними основную герметичную камеру, заполненную двухфазной средой, часть стенок которой выполнена эластичной , содержит дополнительную герметичную камеру, одна из стенок которой образована эластичными стенками основной герметичной к.а1леры, соединенную с термостатируемым элементом и заполненную двухфазной средой, причем разность давл& НИИ -Б основной и в дополнительной герметичных камерах выбрана из услови Ломаке лнthat the thermostat containing the thermostatically controlled and heat-removing elements and located with the formation of an annular gap between them is the main sealed chamber filled with a two-phase medium, part of the walls of which is made elastic, contains an additional hermetic chamber, one of the walls of which is formed by the elastic walls of the main sealed chamber, combined with a thermostatically controlled element and filled with a two-phase medium, the pressure difference & Scientific research institute - B the main and in additional tight chambers is chosen from a condition of Lomake ln

где дРдлакс и йРдлин разность давлений в основной и дополнительной .герметичной камерах, соответственно при максимальной и минимальной температурах термостатируемого элемента.where dRdlax and iRdlin pressure difference in the main and additional. hermetic chambers, respectively, at the maximum and minimum temperatures of the thermostatically controlled element.

На фиг. 1 изображен предлагаемый терморегул тор, продольный разрез; на фиг, 2 - график зависимости давлени двухфазных сред в основной и дополнительной 1- ерметичных камерах.FIG. 1 shows the proposed thermostat, a longitudinal section; Fig. 2 is a plot of pressure of two-phase media in the primary and secondary 1-sealed chambers.

Терморегул тор содержит термостаткруемый 1 и теплоотвод щий 2 элементы, основную гермети1ную камеру 3, расположенную с образованием кольцевого зазора 4 между термостатируемым 1 и теплоотвод щим 2 элети:ентами. Основна герметична камера 3 заполнена двухфазной средой 5. Часть стенок 6 ее выполнена эластичной. Дополнительна герметична камера 7, стенка 8 которой образована эластичными стенками 6 основной герметичной камеры 3, соединена с термостЕтируемым элементом 4 и заполнена двухфазной средой 9, Основна герметична камера 3 покрыта теплоизол цией 10, В качестве теплоотвод щего элемента 2 может быть использован, например, теплообменник , через внутреннюю полость 11 которого проходит хладагент. Компенсационна пружина 12 служит дл разгрузк дополнительной камеры 7,The thermostat contains a thermostatic 1 and a heat dissipating 2 elements, the main sealing chamber 3 located with the formation of an annular gap 4 between the thermostatically controlled 1 and the heat dissipating 2 elet: entami. The main sealed chamber 3 is filled with a two-phase medium 5. Part of its walls 6 is elastic. An additional sealed chamber 7, the wall 8 of which is formed by the elastic walls 6 of the main sealed chamber 3, is connected to a thermally emitting element 4 and is filled with a two-phase medium 9. The main sealed chamber 3 is covered with thermal insulation 10, For example, a heat exchanger can be used as a heat sink element 2 , through the internal cavity 11 of which the refrigerant passes. The compensation spring 12 serves to unload the additional chamber 7,

Количество двухфазной среды в p.onortнительной герметичной камере 7 выбира- ют из услови , чтобы при минимальной температуре теплоотвод щего элемента жидкостна фаза этой среды занимала ,1-10% обьетла этой камеры. КоличествоThe amount of the two-phase medium in the p.onortal sealed chamber 7 is chosen from the condition that at the minimum temperature of the heat removal element the liquid phase of this medium takes up 1-10% of this cell. amount

двухфазной среды в камерах, основной 3 и дополнительной 7, выбирают из услови two-phase medium in the chambers, primary 3 and additional 7, is chosen from the condition

PK..oxU,,.,3, где р и р -соответственно, плотности жидкой и паровой фаз двухфазной среды при максимальной рабочей температуре терморегул тора j w, из соответственно объемы PK..oxU ,,., 3, where p and p are, respectively, the densities of the liquid and vapor phases of a two-phase medium at the maximum operating temperature of the thermostat j w, of respectively the volumes

полости щели на участках с теплоизолированной и контактирующей с термостатируемым элементом стенками;the cavity of the gap in areas with insulated and in contact with a thermostatically controlled element;

V - объем камеры с эластичными стенками при максимальной рабочей температура терморегул тора. Толщина зазора должна быть возможно меньше, так какг чем уже зазор, т&л меньше термическое сопротивление терморегул тора , когда зазор полностью заполнен жидкой средой. Кроме того, при тонкой щели потребуетс небольшое изменение объема дополнительной герметичной камеры 7, обеспечивающее широкий диапазон регулировани доли объема основной камеры, зан той жидкостью. Благодар этому дополнительна герметична камера может быть выполнена небольшой. Величина .зазора находитс в пределах 0,1.,, 0,5 мм.V is the chamber volume with elastic walls at the maximum operating temperature of the thermostat. The thickness of the gap should be as small as possible, since already than the gap, t & l is less than the thermal resistance of the thermostat when the gap is completely filled with liquid medium. In addition, with a thin slit, a small change in the volume of the additional sealed chamber 7 will be required, providing a wide range of control over the proportion of the volume of the main chamber occupied by the liquid. Due to this additional hermetic chamber can be made small. The magnitude of the gap is in the range 0.1. ,, 0.5 mm.

Двухфазную среду в основной герметичной камере выбирают из следующих условий .The two-phase medium in the main sealed chamber is selected from the following conditions.

Коэффициент теплопроводности ее жидкой фазы должен быть возможно более высоким. Температура замерзани должна быть ниже минимальной температуры термостатического элемента, а критическа температура максимальной температуры эксплуатации терморегул тора. Давление насьщ1енного пара при максимальной температуре эксплуатации должно быть возможно более низким,The thermal conductivity of its liquid phase should be as high as possible. The freezing temperature should be below the minimum temperature of the thermostatic element, and the critical temperature of the maximum operating temperature of the thermostat. The pressure of saturated steam at the maximum operating temperature should be as low as possible,

Claims

The two-phase medium filling the additional sealed chamber must meet the following requirements. Its saturation pressure in the operating temperature range of the thermostat must be higher than the pressure of the two-phase medium. The difference of the saturation pressures of the medium in the additional sealed chamber at the maximum operating temperature should not exceed 2-3 kg / cm, In the range of tetra-regulation control, the dependence of the pressure of the saturated vapor on temperature should be steeper. If, for example, the thermostat serves to stabilize the temperature of the thermostatted element when the temperature of the heat sink of the secondary element is measured (see Fig. 2), the steeper the dependence of the two-phase medium in the additional pressure-tight chamber, the greater will be the difference There is a change in the force stretching the Bouncer to this chamber. This tensile force is perceived by the elastic walls of the chamber 7. The temperature controller operates as follows. At temperatures of the thermostatically controlled element 1 is greater than with The corresponding maximum temperature of the control range, the additional pressure chamber 7 under the action of the differential pressure between the two-phase primary media 3 and the additional seven cameras, is in an extended state. This causes the two-phase medium to be displaced from the main chamber 3 into the annular gap 4, and the thermal The resistance to heat transfer from the heat-conducting 2 to the heat-resistant 1 snavie HTM is minimal. When the temperature of the thermostatted element decreases, the pressure drop between the two-phase media to the primary 3 and additional itelnoy 7 cells is reduced and the force generated by a stretched additional sealed chamber 7 and the spring 12, causes the camera szhats. Its volume is reduced, and part of the liquid from the annular gap 4 goes into the main sealed chamber 3. Thermal resistance & The heat transfer between the thermostatically controlled 1 and the heat-conducting 2 electrons increases. The technical effect of using the thermostat is that, due to the presence of an additional sealed chamber that is isolated from the external environment, the accuracy of the thermostat increases. The invention includes a thermostat containing a thermostatted and heat-removing eluentants and a main sealed chamber arranged to form an annular gap between them, filled with a two-phase medium, part of the walls of which is made elastic, characterized in that, in order to control the accuracy of the thermostat, it contains an additional hermetic chamber one of the walls of which is formed by elastic walls of the main hermetic chamber connected to a thermostatically controlled element and filled with a two-phase medium, m the pressure difference in the basic and additional airtight chambers is selected from conditions wherein D Alax VVHH Llyn pressure difference in the basic and additional gep Ietichnyx kaMepeix respectively at a maximum and minimum temperatures thermostatic element. Sources of information taken into account in the examination 1. US patent number 3229755, CL, 165-32, publ. 1967.

2. US patent number 3391728, L; 165-32, publ. 1968.