Микрокриогенный охладитель с линейным двигателем

 

Изобретение относится к микрокриогенным охладителям, которые применяются для охлаждения чувствительных элементов в оптических системах. Цель изобретения - упрощение конструкции, повышение надежности и ресурса. Охладитель содержит линейный двигатель и элементы микрокриогенной системы. Двигатель состоит из полого якоря 1 с обмоткой, закрепленного на валу 2, отцентрированного с помощью магнитных опор 4, 5, выполненных в виде двух пар кольцевых коаксиальных встречно и радиально намагниченных магнитов. Подвижные опоры 4 и 5 установлены на валу 2 и имеют длину, на ход поршня 12 или 13 меньшую длины неподвижных магнитов. Зазор между коаксиальными опорами меньше зазоров между цилиндрами 14, 15 и соответствующими поршнями 12, 13. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1613823 А 1 (51)5 F 25 В 9/00

"Ъ ! (ж ь4Й

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

l К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4430623/23-06 (22) 01.04.88 (46) 15.12.90. Бюл. № 46 (75) О. П. Сидоров (53) 621.57 (088.8) (56) Европейский патент № 0076726, кл. F 25 В 9/00, 1983. (54) МИКРОКРИОГЕННЫЙ ОХЛАДИТЕЛЬ С ЛИНЕЙНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к микрокрногенным охладителям, которые применяются для охлаждения чувствительных элементов в оптических системах. Цель изобретения— упрощение конструкции, новышенне надеж2 ности и ресурса. Охладнтель содержит линейный двигатель и элементы микрокриогенной системы. Двигатель состоит из полого якоря 1 с обмоткой, закрепленного на валу 2, отцентрированного с помощью магнитных опор 4, 5, выполненных в виде двух пар кольцевых коаксиальных встречно и радиально намагниченных магнитов.

Подвижные опоры 4 н 5 установлены на валу 2 и имеют длину, на ход поршня ! 2 или 13 меньшую длины неподвижных магнитов. Зазор между коаксиальными опорами меньше зазоров между цилиндрами 14, 15 и соответствующими поршнями 12, 13.

2 з. п. ф-лы, 2 ил.

16

Изобретение относится к холодильной технике, в частности к микрокриогенным охладителям, которые применяются для охлаждения чувствительных элементов в оптических системах.

Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности и ресурса.

На фиг. 1 изображен охладитель с неподвижными магнитами; на фиг. 2 — то же, с подвижными магнитами.

Микрокриогенный охладитель содержит линейный двигатель и элементы микрокриогенной системы. Линейный двигатель конструктивно может быть выполнен в двух вариантах с полым якорем и с магнитами, расположенными на якоре. В первом случае питание, подводимое к якорю, осуществляется через гибкий токоподвод (фиг. I), во втором варианте питание подводится к неподвижной обмотке статора, а на якоре установлены магниты (фиг. 2).

Линейный двигатель (фиг. 1) состоит из полого якоря 1 с обмоткой, закрепленного на валу 2, который . отцентрирован в магнитной системе 3 с помощью магнитных опор 4 и 5, магнитов 6, установленных в магнитной системе 3, шита 7 и шита 8 (включающего в себя внутренний магнитопровод), крепящихся к магнитной системе

3, гибкого токоподвода 9, закрепленного на полом якоре 1. В линейном двигателе (фиг. 2) магниты 10 установлены на полом якоре 1, а обмотка 11 установлена в магнитной системе 3.

Элементами микрокриогенной системы 3 являются поршни 12 и 13, установленные на валу 2 и перемещающиеся в цилиндрах 14 и 15, установленных на щитах 7 и 8. Расширители 16 и 17 соединены с камерами 18 и 19 сжатия и имеют холодный конец 20.

Охладитель работает следующим образом.

При подаче напряжения переменного тока частотой 20 — 25 Гц на токоподвод 9 или обмотку 11 в результате взаимодействия магнитного поля, создаваемого магни13823

4 тами 6 или 10, с магнитным полем, создаваемым током катушки (обмотки), якорь

1 совершает возвратно-поступательное движение, поочередно совершая сжатие хладагента (гелия) в каждой камере 18 и 19.

После цикла сжатия хладагент попадает в расширитель 16 или 17, где происходит расширение хладагента.

Последовательными циклами сжатия и расширения газа достигается охлаждение холодного конца 20 (цикл Стирлинга), Поршни благодаря наличию магнитных опор перемещаются в цилиндрах с зазорами 20 — 30 мкм.

Формула изобретения

1. Микрокриогенный охладитель с линейным двигателем, содержащий статор и якорь двигателя,, закрепленный на одном валу с поршнем, установленным в цилиндре с образованием камеры сжатия, расширитель и

20 магнитные опоры, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения надежности и ресурса, охладитель снабжен дополнительными расширителем, цилиндром и камерой сжатия, образованной в последнем посредством дополнительного поршня, 25 установленного на валу, а магнитные опоры выполнены в виде двух пар кольцевых, коаксиальных встречно и радиально намагI ниченных постоянных магнитов из высококоэрцитивного материала, подвижные из которых установлены на валу и имеют длину, на ход поршня меньшую длины неподвижных магнитов, при этом зазор между коаксиальными магнитами меньше зазоров между цилиндрами и соответствующими поршнями.

2. Охладитель по п. 1, отличающийся тем, что внутренние поверхности неподвижных магнитов и внешние поверхности подвижных магнитов покрыты слоем графита ,или графитопласта.

3. Охладитель по п. 1, отличающийся

40 тем, что расстояния вдоль оси вала между серединами подвижных и неподвижных магнитов равны.

1613823

Составитель А.:Кирьянова

Редактор Е. Конча Техред А. Кравчук Корректор Н. Ревская

Заказ 3883 Тираж 452 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР ! l3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101