Дроссельный микроохладитель

 

(u) 56%70

ОГ1ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву

1 (51) М. Кл.- F 25B 9/02

2341004/06 (22) Заявлено 29.03,76 (21) с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.07.77. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 26.07.77

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.574.9 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. В. Наталич, О. П. Посевин и В, М. Клочков (71) Заявитель (54) ДРОССЕЛЬНЫИ МИКРООХЛАДИТЕЛЬ

Изобретение относится к криогенной технике и может использоваться, преимущественно, для охлаждения полупроводниковых приборов, в частности, в глубокоохлаждаемых полупроводниковых приборов, в частности, в глубокоохлаждаемых полупроводниковых фотоприемниках.

Известен дроссельный мик роохладитель, в котором змеевиковый теплообменник из оребренной трубы навит на трубчатый сердечник из нержавеющей стали. Внутри сердечника в низкотемпературной части теплообмена размещен инваровый стержень, представляющий в совокупности с трубчатым стержнем, термоклапан (п ринцип действия клапана основан на эффекте использования различия температурной деформации входящих в него элементов), который регулирует расход хладагента на выходе его из канала высокого давления теплообменника (1).

Недостатком такого устройства является размещение термоклапана в низкотемпературной зоне теплообменника, что не обеспечивает достаточного быстродействия, экономичности и надежности работы микроохладителя.

Для повышения надежности и экономичности в предлагаемом микроохладителе при выполнении змеевика многозаходным на выходе все его трубки снабжены общим коллекто10

30 ром, к которому они подключены при помощи впускных отверстий, а термоклапан установлен в высокотемпературной части микроохладителя с возможностью перекрытия по крайней мере одного из впускных отверстий.

Описываемое устройство в разрезе представлено на чертеже.

Дроссельный микроохладитель содержит многозаходный змеевик 1, состоящий из трубок 2, навитых на полый сердечник 3. Часть 4 сердечника 3 является чувствительным элементом термоклапана 5 (на чертеже выделена пунктирной линией) и выполнена из материала, имеющего больший коэффициент температурного расширения, например из нержавеющей стали. В состав термоклапана 5 также входят перекрываемый канал 6 п шпиндель 7, выполненный из материала с меньшим коэффициентом температурного расширения, например из инвара. Один конец шпинделя 7 жестко прикреплен к перемещающейся части термочувствительного элемента

4. Каждая трубка змеевика в низкотемпературной части снабжена дроссельным устройством. Коллектор 8 микроохладителя предназначен для подвода хладагента высокого давления в трубки 2 змеевика 1.

Устройство работает следующим образом: хладагент высокого давления прямым потоком через впускные отверстия в коллекторе 8 подаегся в трубки 2 змеевика.

При этом в одну из трубок хладагент подается через канал 6 термоклапана 5. После дросселирования обратный поток хладагента с пониженной температурой при движении в межтрубном пространстве змеевика охлаждает ноьые порции газа высокого давления, а такж< элементы конструкции, включая полый сердечник 3 змеевика и чувствительный элемент 4 термоклапана 5. При этом длина чувствительного элемента 4 термоклапана уменьшается, а наконечник стержня 7 приближается к впускному отверстию канала 6 термокл анана.

В момент выхода микроохладителя на режим криостатирования шпиндель 7 термоклапана 5 перекрывает подачу хладагента через впускное отверстие клапана 6 в коллекторе 8.

Происходит отключение одной из трубок змеевика. Поддержание режима криостатирования обеспечивается потоком хладагента через остальные трубки змеевика, впускные отверстия которых остаются неперекрытыми.

Испытания дроссельного микроохладителй показали, что его экономичность на 30 — 400 превышает экономичность прототипа.

Формула изобретения

Дроссельный микроохладитель, содержащий навитый на полый сердечник трубчатый змеевик с дросселем на выходе и жестко свя10 занный с сердечником термоклапан в виде шпинделя, отл ич а ющи и ся тем, что, с целью повышения экономичности и надежности, при выполнении змеевика многозаходным на выходе все его трубки снабжены общим

15 коллектором, к которому они подключены при помощи впускных отверстий, а термоклапан установлен в высокотемпературной части микроохладителя с возможностью перекрытия по крайней мере одного из впускных отвер20 стий.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Патент США Мо 3320755, кл. 62 — 45, опубл, 1965.

565170

Составитель В. Белов

Техред 3. Тараненко

Редактор С. Хейфиц

Корректор Л. Денискина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1690/18 Изд. № 573 Тираж 725 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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