Рефрижератор

 

Изобретение относится к криогенной технике и позволяет повысить надежность. При подаче напряжения на электроды (Э) 16 нагнетателя 8 длина толкателя (Т) 10 увеличивается вследствие электрострикционного эффекта элементов Т, подвижная перегородка 12 перемещается вниз и прокачивает теплоноситель через энерготрансформирующий блок 2 с рабочими элементами 4, обладающими электрокалорическим эффектом, которые при снятии напряжения с Э 17 охлаждаются, теплоноситель также охлаждается, и снимает тепловую нагрузку от объекта в теплоприемнике 1 и далее отводит тепло поляризации рабочих элементов 5 в блоке 3, которое в теплоотдатчике 7 выводится в окружающую среду. При снятии напряжения с Э 16 нагнетателя 8 и подаче его на Э 16 нагнетателя 9 теплоноситель прокачивается в обратном направлении, охлаждаясь в блоке 3 за счет деполяризации элементов 5, охлаждая теплоприемник 1 и снимая тепло поляризации элементов 4 в блоке 2, которое выводится из системы в теплоотдатчике 6. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

А1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

МЗ Ю

РЕСПУБЛИН

И9) (31) (1)5 F 25 В 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИЙ ЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМ

ПРИ ГННТ CCCP списочник изоБрктяния /",:- н Авторсиоим свидктвльствм (54) РЕФРИЖЕРАТОР

1 (21) 4464070/23-06 (22) 02.06.88 (46) 30.04.90. Бюл. М 16 (71) Московский энергетический институт (72) В.М.Бродянский, И.В.Синявский, Н.Д.Пашков и Г.Е.Луганский (53) 621.57 (088.8} (56) Авторское свидетельство CCCP

Е 840621, кл. F 25 в 21/00, 1981. (57) Изобретение относится к криогенной технике и позволяет повысить надежность. При подаче напряжения на электроды (Э) 16 нагнетателя 8 длина толкателя (Т) 10 увеличивается вследствие электрострикционного зфФекта элементов Т, подвижная перегородка

t2 перемещается вниз и прокачивает теплоноситель через энерготрансФормирующий блок 2 с рабочими элементами 4, обладающими электрокалорическим эФФектом, которые при снятии напряжения с Э 17 охлаждаются, теплоноситель также охлаждается, снимает тепловую нагрузку от объекта в теплоприемнике 1 и далее отводит тепло поляризации рабочих элементов 5 в блоке

3, которое в теплоотдатчике 7 выводится в окружающую среду, При снятии напряжения с Э 16 нагнетателя 8 и подаче его на Э 16 нагнетателя 9 теплоноситель прокачивается в обратном направлении, охлаждаясь в блоке 3 эа ср счет деполяризации элементов 5, ох- Е лаждая теплоприемник 1 и снимая теп- фф ло поляризации элементов 4 в блоке 2, которое выводится иэ системы в теплоотдатчике 6, 4 э.п. Ф-лы, 5 ил.

1560946

Изобретение относится к криогенной технике, а именно к электрокалорическим и магнитокалорическим рефрижераторам с твердыми рабочими телами.

Цель изобретения - повышение надежности рефрижератора.

На фиг,1 изображена схема рефрижератора, энерготрансформирующие бло" ки которого выполнены с рабочими эле- 10 ментами, изготовленными из материала, 1 бладающего электрокалорическим эффектом, а элементы тол ка тел ей и зго1овлены из материала, обладающими

1 электрострикционным эффектом; нв фиг,2 — схема рефрижератора с магнитокалорическими рабочими элементами; йа Фиг.3 и Фиг.4 - схемы рефрижераторов с одним энерготрансформирующим волоком соответственно с. электрокало- 20 ическими и магнитокалорическими рабочими элементами; на Фиг.5 - Фрагмент схемы рефрижератора, в котором лементы толкателя нагнетателя выполнены из материала, обладающего магнитострикционным эффектом.

Рефрижератор (фиг.1) содержит теплоприемник 1, энерготрансформируюшие бпоки 3 и 2 с рабочими эпементами 4 и

5 из материала, обладающего электрокалорическим эффектом, теплоотдатчиМи б и 7, нагнетатели 8 и 9, соеди" ненные с толкателями 10 и 11, выполненными из материала, обладающего трикционным эффектом, и соединенными с подвижными перегородками 12 и 13,З5 систему 14 электропитания с блоками

15 управления и электроды 16 и 17., Рефрижератор (Фиг.2) дополнительно содержит магниты 18 и 19 и рабочие элементы 20 и 21 из материала, обла-, дающего магнитокалорическим эффектом.

Рефрижераторы (Фиг,3 и фиг,4) содержат расширительный бачок 22, Рефрижератор (фиг, 5) содержит дополнительные магниты 23.и 24.

Рефрижератор (фиг.1) работает следующим образом.

В первый полупериод цикла система

14 электропитания 14 через блок 15 управления подает напряжение на электроды 16 толкателя. 10 и на рабочие элементы 5 блока 3. При этом напряжение на электродах толкателя l1 и на рабочих элементах 4 блока 2 отсутствует. В результате электрострик55 ционного эффекта длина толкателя l0 увеличивается, перемещая вниз пере" городку 12, в результате чего теплоноситель переталкивается череЗ теплоотдатчик 6, блок 2, теплоприемник 1, блок 3 и теплоотдатчик 7. При этом, проходя через блок 2, теплоноситель охлаждается, снимает тепловую нагрузку от объекта в теплоприемнике 1, а в блоке 3 снимает тепло поляризации рабочих элементов 5. Нагретый тепло носитель через теплоотдатчик 7 отдает тепло в окружающую среду. Во второй полупериод цикла блок управления подает напряжение йа электроды толкателя 1l и на рабочие элементы

4 блока 2 и снимает напряжение с лектродов толкателя 10 и с рабочих лементов 5 блока 3, в результате его длина толкателя 11 увеличивается, а длина толкателя 10 уменьшается и направление потока теплоносителя изменяется на противоположное, при этом теплоноситель снимает теплоту поляризации элементов 4 блока 2 и отводит ее через теплоотдатчик 6 в окружающую среду, а при прохождении через блок 3 теплоноситель охлаждается за счет деполяризации элементов

5 блока 3 и снимает тепло объекта в теплоприемнике 1. Далее цикл повторяется, Рефрижератор (Фиг,2) работает аналогично, только вместо процессов поляризации и деполяризации рабочих эле ментов 4 и 5 производится намагничивание и размагничивание с помощью магнитов 18 и 19 рабочих элементов 20 и 21, I

В рефрижераторе (Фиг.3) упрощенной конструкции с одним нагнетателем 8 и с одним энерготрансформирующим блоком

2 при подаче напряжения на электроды

l6 длина толкателя 10 увеличивается и теплоноситель прокачивается последовательно через теплоотдатчик б, блок 2 и теплоприемник 1 в бачок 22, при .этом рабочие элементы 4 деполяризуются и охлаждаются, а теплоноситель, проходя через блок 2, охлаждается и снимает тепловую, нагрузку объекта в теплоприемнике 1. При сня;,тии напряжения с электродов 16.и по"

1 даче напряжения на электроды 17 дли-, на толкателя 10 уменьшается, рабочие элементы 4 поляризуются и теплоноситель из бачка 22.под действием сил давления прокачивается в обратном направлении через теплоприемник 1, блок 2 и теплоотдатчик б, снимая тепло поляризации элементов 4, като12

448, 2 i

156094 рое через теплоотдатчик 6 выводится в окружающую среду. Далее цикл повторяется.

Рефрижератор (фиг.4) работает ана5 логично, только вместо поляризации и деполяризации элементов 4 производится намагничивание и размагничивание рабочих элементов 20.

В рефрижераторе (фиг.5) изменение длины толкателя 10 производится эа счет магнитострикционного эффекта элементов толкателя с помощью магнитов 23 и 24, В качестве теплоносителя в рефрижераторах (фиг.1 и фиг.3) используется диэлектрическая жидкость. формула изобретения

1. Рефрижератор, содержащий включенные в контур теплоносителя энерготрансформирующие блоки с твердыми рабочими элементами и систему реверсивной прокачки теплоносителя с двумя нагнетателями, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности, каждый нагнетатель выполнен в виде помещенной в корпусе подвижной перегородки, соединенной с толкателем, состоящим иэ последовательно установленных элементов иэ материала, обладающего стрикционным эффектом.

2 ° Рефрижератор по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что твердые рабочие элементы выполнены иэ материала, обладающего электрокалорическим эффектом.

3 ° Рефрижератор по и, 1, о т л и ч а ю шийся тем, что твердые рабочие элементы выполнены из материала, обладающего магнитокалорическим эффектом.

4, Рефрижератор по пп. 1-3, о т л и ч а ю шийся тем, что элементы толкателя изготовлень1 иэ материала, обладающего электрострикционным эффектом, !

5, Рефрижератор по пп.1-3, о т л и ч а ю шийся тем, что элементы толкателя изготовлены иэ материала, обладающего магнитострикционным эффектом, 1560946

22

156 O946

Составитель И.Тайдаков

Техред M.Дидык Корректор Т. Малец.Редактор А.Ревин

Заказ 971 Тираж 453 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский. комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина,101