176280. lajstromszámú szabadalom • Mechanikus hőmérsékletszabályozó berendezés
5 176280 6 letű teret biztosít a szerkezeti 25 elem, például anyagminta egész tömegének. Célszerű az is, ha a hőmérsékletszabályozó 26 dugónak az összekötő 20 csőbe behelyezésére és kiemelésére kialakított csavarmenetes 36 véggel ellátott behelyező 13 pálcája van. A hőmérsékletszabályozó 26 dugóban csavarmenetes 35 furat van, amelybe a behelyező 13 pálca csavarmenetes 36 vége becsavarható. A találmány szerint célszerű még az is, ha az összekötő 20 csőben egynél több csavarmenetes 36 végű hőmérsékletszabályozó 26 dugó van, amelyek kúposán illeszkednek egymáshoz. Ezen hőmérsékletszabályozó 26 dugók a mérlegsúlyokhoz hasonló sorozatú elemekből állnak, melyeknek ilyenformán hossza és/vagy anyaga változtatható és ezáltal igen széles hőmérséklet-tartományban teszik lehetővé a szerkezeti 25 elem hőmérsékletének a változtatását. A henger alakú hőmérsékletszabályozó 26 dugók átmérője úgy van meghatározva, amint ez a 2. ábrán látható, hogy azok behelyezésekor az összekötő 20 csőből a hosszúságuknak megfelelő darabon a hűtőfolyadékot kiszorítják. Az ábra egy olyan esetet mutat, amikor három különböző hosszúságú hőmérsékletszabályozó 26 dugót alkalmazunk és így a hűtőfolyadék az összekötő 20 csőnek csak a felső részét tölti ki. A szerkezeti 25 elem legalacsonyabb hőmérsékletét úgy tudjuk beállítani, ha az összekötő 20 csőben egyáltalán nincs hőmérsékletszabályozó 26 dugó. A szerkezeti 25 elem legmagasabb hőmérsékletét úgy tudjuk beállítani, ha az összekötő 20 csőből jó hőszigetelő anyagból, például plexiből készült hőmérsékletszabályozó 26 dugókkal a hűtőfolyadékot teljesen kiszorítjuk. Az elmondottakból könnyen belátható, hogy a hőmérsékletszabályozó 26 dugók anyagának és/vagy hosszúságának változtatásával a szerkezeti 25 elem pl. anyagminta hőmérséklete szobahőmérséklettől közel —196 °C hőmérsékletig ±1 °C pontossággal beállítható. Az előírt hőmérséklet beállításához nincs szükség elektromos fűtőtestre, ezért a hűtőfolyadék-fogyasztás alacsony marad magasabb szerkezeti 25 elem hőmérséklet esetén is. A hőmérsékletszabályozó 26 dugó anyaga lehet acél, sárgaréz, vörösréz, alumínium, plexi, kerámia, műanyag, üveg stb. A szerkezeti 25 elem hőmérsékletének változtatása üzemközben is elvégezhető a behelyező 13 pálca segítségével a hűtőfolyadék-tároló 12 edény felső részén lévő nyíláson keresztül. A hőmérsékletváltoztatást a megfelelő hőmérsékletszabályozó 26 dugó kiválasztását táblázat alapján lehet elvégezni. A hőmérsékletszabályozó 26 dugók tárolására pl. műanyag-táblát alkalmazhatunk, amely a hőmérsékletszabályozó 26 dugók darabszámának megfelelő számú és méretű számozott furattal van ellátva. Minden egyes hőmérsékletszabályozó 26 dugó a tárolóhely sorszámával van ellátva, tehát a megfelelő hőmérsékletszabályozó 26 dugó a sorszám és a táblázat segítségével könnyen megtalálható. A behelyező 13 pálca például rozsdamentes acélból készül, hossza olyan legyen, hogy hőmérsékletszabályozó 26 dugó minimális hosszúság esetén is a hűtőfolyadéktároló 12 edény tetején tiltQrtöd -vég» tegye lehetővé a behelyező 13 pálca szabadkézzel történő kezelését. Ez fontos az érzékelés miatt, mert így a szabályozás, vagyis a hőmérsékletszabályozó 26 dugók cseréje nyújtott karral is elvégezhető. A kezelőnek tehát nem kell a berendezés fölé hajolni, ami balesetet okozhat. Minden egyes hőmérsékletszabályozó 26 dugóhoz egy hőérték van rendelve és a hőmérsékletszabályozó 26 dugók hőértékük szerint vannak csoportosítva és az említett táblázatba rendszerezve. A kiválasztott hőmérsékletszabályozó 26 dugónak a kiemelése a tárolóhelyről és behelyezése a hűtőfolyadék-tároló 12 edénybe úgy történik, hogy a behelyező 13 pálca csavarmenetes 36 végét a hőmérsékletszabályozó 26 dugó csavarmenetes 35 furatába becsavarjuk. Célszerű továbbá, ha a hűtőfolyadék-tároló 12 edényben a hűtőfolyadék folyékony (N2) nitrogén. A folyékony nitrogén alkalmazása előnyös, mind árát, mind beszerezhetőségét, vagy az alkalmazása révén elérhető legalacsonyabb -196 °C-os hőmérsékletértéket tekintve. Természetesen más hűtőfolyadék például szárazjég-alkohol keverék ugyancsak alkalmazható. Célszerű még az is, ha a berendezésnek -i mint ahogy ez a 3. ábrán látható — a 23 tartóedény furatában elhelyezett 41 hőmérsékletérzékelője és a 41 hőmérsékletérzékelő két vezetékével összekapcsolt hőmérsékletregisztrálója .van. Fontos, hogy a 23 tartóedény furatában elhelyezett 41 hőmérsékletérzékelő jó hőkontaktusban legyen a 23 tartóedénnyel. A 23 tartóedény mindkét oldalán készíthetünk furatot és mindkét oldalon elhelyezhetünk egy-egy 41 hőmérsékletérzékelőt. Egy ilyen kialakításnál a 23 tartóedényben elhelyezett szerkezeti 25 elem vagy anyagminta hőmérséklete vagy hőmérsékletének változása a 41 hőmérsékletérzékelő 42 vezetékére kapcsolt hőmérsékletregisztrálóval folyamatosan ellenőrizhető. A 41 hőmérsékletérzékelő 42 vezetékeit természetesen hermetikusan — vákuumzáróan — kell a hűtőzónából kivezetni. A 4. ábra a berendezés egy olyan példakénti kiviteli alakját mutatja, amikor az összekötő 20 cső alsó részén elektromos 45 fűtőtest van. A berendezésnek a 41 hőmérsékletérzékelő és az elektromos 45 fűtőtest 42, 46 vezetékeivel összekapcsolt hőmérsékletszabályozó készüléke van. Az elektromos 45 fűtőtest vezetékeit ugyancsak hermetikusan — vákuumzáróan kell a hűtőzónából kivezetni. Ez az elrendezés a 23 tartóedény és a tartóedényben elhelyezett szerkezeti 25 elem előre beállított hőmérsékletértékének ±0,1 °C-os stabilitását biztosítja. A 41 hőmérsékletérzékelő és az elektromos 45 fűtőtest hermetikus kivezetése, valamint egy hőmérsékletszabályozó készülék megismerhető a 173 086 és 155 124 számú magyar szabadalmi leírásokból. A 2. ábrán ábrázolt példakénti kiviteli alaknál a berendezés hőszigetelő rétege kétrészes, az egyik zártterű hőszigetelő 28 réteg a hűtőfolyadék-tároló 12 edényt és az összekötő 20 cső egy részét veszi körül. Ez a zártterű hőszigetelő 28 réteg lehet célszerűen vákuumtér, gáztér vagy hőszigetelő anyag. Vákuumtér esetén a zártterű hőszigetelő 28 réteg célszerűen abszorbenssel van ellátva, mely a jó vákuumteret — tartósan - hosszú időn keresz-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 6$ 3
