установка для охлаждения изолированного объекта

Формула изобретения

Установка для охлаждения изолированного объекта, содержащая источник сжатого воздуха с напорным трубопроводом, делящую вихревую трубу, имеющую в результате энергетического разделения две полости - горячую и холодную, отличающаяся тем, что для обеспечения интенсивного отвода теплоты от изолированного объекта установка снабжена тепловой трубой, испарительный конец которой помещен непосредственно в охлаждаемый изолированный объект, а конденсационный конец тепловой трубы введен через центральное отверстие диафрагмы в приосевую область делящей вихревой трубы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано для охлаждения электронной аппаратуры и для термостабилизации технических объектов.

Известна установка для охлаждения объекта, включающая источник сжатого воздуха с напорным трубопроводом, имеющим теплообменник для охлаждения сжатого воздуха, охлаждаемую вихревую трубу (ОВТ) для энергетического разделения сжатого воздуха, камеру холода для охлаждения объекта (см. Меркулов А. П. Вихревой эффект и его применение в технике. Изд. 2-е перераб. и доп. - Самара: Оптима, 1997, рис. 4.4, с. 312, фиг.1). К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известной установки, относится то, что в известной установке не обеспечивается условие изолированности объекта и отвод теплоты от объекта осуществляется недостаточно эффективными методами.

Наиболее близкой установкой того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является установка для охлаждения объекта, включающая источник сжатого воздуха с напорным трубопроводом, имеющим теплообменник для охлаждения сжатого воздуха, делящую вихревую трубу (ДВТ) для энергетического разделения сжатого воздуха, камеру холода для охлаждения объекта (см. Меркулов А.П. Вихревой эффект и его применение в технике. Изд. 2-е перераб. и доп. - Самара: Оптима, 1997, рис. 4.1, с. 311, фиг.2), и принятая за прототип. К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известной установки, принятой за прототип, относится то, что в известной установке охлаждение объекта может осуществляться двумя методами, а именно охлаждающий агент поступает непосредственно в объект охлаждения, охлаждение объекта осуществляется при обтекании объекта холодным потоком. При охлаждении объекта с помощью первого метода нарушается условие изолированности объекта, а при использовании второго метода - охлаждение осуществляется через стенку и, следовательно, оно неэффективно.

Сущность изобретения заключается в обеспечении интенсивного охлаждения изолированного объекта. Технический результат - обеспечение эффективного охлаждения изолированного объекта.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в предлагаемой установке для охлаждения изолированного объекта, содержащей источник сжатого воздуха с напорным трубопроводом, делящую вихревую трубу, имеющую в результате энергетического разделения две полости - горячую и холодную, особенность заключается в том, что для обеспечения интенсивного отвода теплоты от изолированного объекта установка снабжена тепловой трубой, испарительный конец которой помещен непосредственно в охлаждаемый изолированный объект, а конденсационный конец тепловой трубы введен через центральное отверстие диафрагмы в приосевую область делящей вихревой трубы.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому результату отличительных признаков в заявленной установке, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата, в частности заявленным изобретением не предусматриваются следующие преобразования:

- дополнение известного средства какой-либо известной частью (частями), присоединяемой (присоединяемыми) к нему по известным правилам для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений;

- замена какой-либо части (частей) известного средства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены;

- исключение какой-либо части (элемента) средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата (упрощение, уменьшение массы, габаритов, материалоемкости, повышение надежности и пр.);

- увеличение количества однотипных элементов для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов;

- выполнение известного средства или его части (частей) из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами этого материала;

- создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил, рекомендаций, и достигаемый при этом результат обусловлен только известными свойствами частей этого средства и связей между ними.

Описываемое изобретение не основано на изменении количественного признака (признаков), представлении таких признаков во взаимосвязи, либо изменении ее вида. Имеется в виду случай, когда известен факт влияния каждого из указанных признаков на технический результат, и новые значения этих признаков или их взаимосвязь могли быть получены исходя из известных зависимостей, закономерностей.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

На чертежах представлено:

на фиг.1 - аналог;

на фиг.2 - прототип;

на фиг.3 - предлагаемая установка для охлаждения изолированного объекта;

на фиг.4 - устройство примененной тепловой трубы (ТТ).

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного результата, заключаются в следующем.

Установка содержит источник сжатого воздуха 1 с напорным трубопроводом 2, делящую вихревую трубу 3, имеющую в результате энергетического разделения две полости - горячую 4 и холодную 5, изолированный охлаждаемый объект 6, тепловую трубу 7, испарительный конец 8 которой помещен непосредственно в охлаждаемый изолированный объект 6, а конденсационный конец 9 тепловой трубы 7 введен через центральное отверстие диафрагмы в приосевую область делящей вихревой трубы 3.

Работа установки осуществляется следующим образом.

Сжатый воздух от источника 1 по напорному трубопроводу 2 поступает в сопловой аппарат ДВТ 3, в которой в результате энергетического разделения потока образуются две полости - горячая 4 и холодная 5. Изолированный объект 6 охлаждается посредством тепловой трубы 7, испарительная часть 8 которой помещена непосредственно в изолированный объект, а конденсационная 9 - в приосевую область ДВТ. При повышении температуры изолированного объекта 6 жидкость на испарительном конце тепловой трубы начинает кипеть и, испаряясь, отводит теплоту, выделенную изолированным объектом. Пары жидкости поднимаются вверх до конденсационного конца тепловой трубы, помещенного в приосевую область ДВТ, имеющую низкое давление среды. На конденсационном конце тепловой трубы пар охлаждается и конденсируется, отдавая тепло в приосевой области и холодной полости ДВТ, осуществляется эффективное охлаждение изолированного объекта.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленной установки следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленную установку при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно в холодильной технике, для охлаждения электронной аппаратуры и для термостабилизации различных изолированных технических объектов;

- для заявленной установки в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".