Быстродействующий микрохолодильник

 

Союз Советских

Социалистических

Республнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 72О266

:з

Ф с

1 (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (5()М. Кл.

Р 25 В 9/02 (22) Заявлено 31,07.78(2! ) 2650468/23-06 с присоединением заявки J% (23) Приоритет

Опубликовано 05.03.80. Бюллетень,% 0

Веударственньй квмнтет

СССР до делам нзо4ретеннй н вткрьннй (53) УДК 621.

° 57.012.4 (088.8) Дата опубликования описания 10.03.80. (72) Авторы изобретения

А. К. Грезин, E. П. Мовчан и Э. А. Фишер (7I) Заявитель (54) БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ МИКРОХОЛОДИЛЬНИК

Изобретение относится к криогенной технике, а более конкретно к быстродействующим дроссельным микрохолодильникам, и может найти применение для охлаждения оптико-электронных устрйств, например приемников инфракрасного и лучения.

Известны дроссельные микрохолодильники с сокращенным пусковым периодом, содержащее змеевиковый теплообменник и регулирующее дроссельное устройство, которое автоматически в зависимости от температуры изменяет, расход крио« агента (1)

Недостаток таких микрохолодильников -15 сложность и громоздкость регулируемого дроссельного устройства, наличие значительной массы его элементов в холодной зоне и сложность их использования при миниатюризации микрохолодильников.

Эти недостатки устранены в быстродействующих микрохолодильниках брызгающего" типа, в которых время выхода существенно с окрашено.

Из известных микрохолодильников наиболее близким к предложенному по тех нической сущности является быстродейст вуюший микрохолодильник, содержащий кожух и размещенные в нем теплообмен» ник в виде трубок, навитых на сердечник, и транзитную трубку со змеевиком и дрос селем (2 J

Быстродействие известного микрохолодпльника достигается за счет увеличенного крноагента. Из-за этого в стационарном режиме микрохолодильник имеет значительный запас холодопронзводительности. Для дальнейшего повышепия быстродействия микрохолоднльника необходимо дополнительно увеличить расход криоагента. Это приводит к резкому увеличению бесполезного в рабочем периоде избытка холодопроизводительности, в результате возрастают вес н габариты системы в целом.

Цель изобретения — сокращение времени выхода на рабочий режим.

720266

Это достигается тем, что сердечник микрохолодильника выполнен полым и сос тоит из дВух КОексиальных цилиндров из материалов с различными коэффициентами линейного расширения, жестко соединеннь х на теплом конце теплообменника и имеющих на холодных концах дроссельные отверстия, причем в полость сердечника, образующую коллектор,. введены концы трубок теплообменника, е часть змеевика транзитной трубки размещена вокруг дроссельных отверстий.

Йроссельные отверстия целесообразно о размешать под углом 45=90 к оси =ер=дечника и выполнять с диаметром, большим величины взаимного перемещения

Холодных концов цилиндров.

На чертеже изображен микрохолодильник, продольный разрез.

Микрохолодильник содержит кожух 1 и размещенные в нем теплообменник в виде трубок 2, навитых HB сердечник, и транзитную трубку 3 со змеевиком 4 и дросселем 5. Сердечник выполнен полым и состоит из двух коаксиальных пилил.дров 6 и 7 из материалов с различными коэффициентами линейного расширения., Ыичиндры 6 и 7 жестко соединены на теплом конце теплообменниха с помощью штифте 8. На холодных концах цилиндров 6 и 7 выполнены дроссельные отверстия " а" и "б" . Полость сердечни-" ка образует коллектор 9, в который вве- дены кОнцы трубОк 2 теплообменника.

Часть змеевика 4 транзитной трубки 3 размещена вокруг дроссельных отверстий а и "б ". Дроссельныс отверстия "б" о размещены под углом 45-90 к ocn "eIдечника и выполнены с диаметром. боль шим величины взаимного неремеше -:.ия холодных концов цилиндров. Трубки 2. выполняются оребре1п ымн. В одной из трубок 2 выполнено рабочее дроссельное отверстие "в °

Если диаметр дроссельных отверстий а" и "б" выполнен больше величины взаимного перемещения, холодных концов, цилиндров 6 и 7, необходимость в ра.=-бочем дроссельном отверстии "a" отпа= дает. В дне кожуха 1 выполнено допо: =: нительное микроотверстие "г". Охлажда емый объект 10 расположен напротив выходного петрубка 1":. микрохолодкль нике.

Микрохолодильник работает следун -: щим образом.

В момент пуске дроссельные отверстия "а и б" совмещены, чем обеспечивеется максимальньIA расход криоагента и быстрый выход микрохолодильника не рабочий режим.

При охлаждении элементов микрохолсдпльника зе счет разницы в коэффициентах линейного расширения внутреннего 6 и внешнего 7 цилиндров дроссельные отверстия "е" и "б" смешаются, происходит, их перекрытие и падение расхода от пускового до рабочего. В рабочем режиме необходимый расход криоегента обеспечивается рабочим дроссельным отверстием "в или непрекрытой частью отверстий "а" и "б".

l 5

3е счет уменьшения гидравлического сопротивления обратного потока с понижением расхода криоагента снижается расход через дополнительное микроотверстие г" . Устанавливается рабочий расход жидн о кости,. брызгавшей HG объект 10 охлаждения. Р"1икрохолодильник выходит не режим.

Такое выполнение микрохолодильника позволяет сократить время выхода на режим в 2 раза при снижении потребляемого расхода криоагента в 1,3-1,5 разе.

Формула изобретения

;и

1. Быстродействующий микрохолодильник, содержащий кожух и размещенные в нем теплообменник в виде трубок, навитых на cennечник, и транзитную трубку со змеевиком и дросселем, о т л и -I а ю шийся тем, что, с целью сокращения времени выхода на рабочий режим, сердечник выполнен полым и состоит из двух коексиальных цилиндров из материф3 алов с разли и ыми коэффициентами линейного расширсния, жестко соединенных на теплом конце теплообменпика и имею» ших на холодных концах дроссельные отверстия,, причем в полость серде пивка,,1 С образующую коллектор, введены концы трубок теплообменника, а честь змеевика транзитной трубки размещена вокруг дрос:-.ельпых Отверстий.

2, Анкрохолодильних по и, 1, О т л и ; а ю шийся тем, что дроссельные о отверстия размещены под утлом 45-90 к ссп сердечник .

3.- Микрохолодил ьник Iro II 1 „ л и ч а ю шийся тем, что дрос.сельные отверстия выполнены с диаметром, большим величины взаимного перемещения холодильных концов цилиндров.

Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе

1, Суслов А. Д. и др. Дроссельные микроокладители. Обзорная информация

720266

ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, Серия ХМ6 М., 1974, с. 71.

2. Грезин А. К. и Зиновьев, Е3. С.

Микрокриогенная текника. N., Машино5 строение, 1977, с. 65, рис. 29 б.

Составитель 10. 1 илимник

Редактор Т, Загребельная Техред М. Келемеш Корректор Я. Веселовская

Заказ 10201/28 Тираж 575 Подписное

ЕЕНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Fi35, Раушсхая наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4