Рефрижератор

 

АНИЕ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.10.79 (21) 2829236/23-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

F 25 В 21 00

Гесударстеелимй кемитет

СССР по делам изебретеиий и еткрмтий

Опубликовано 07.08.81. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 17.08.81 (53) УДК 621.574 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. В. Синявский и Ю. В. Подметухов (71) Заявитель

Московский ордена Ленина энергетический институт (54) РЕФРИЖЕРАТОР

Изобретение относится к области энергетики, а более конкретно — к технике низких температур.

Известен рефрижератор, содержащий рабочий элемент из сегнетоэлектрика, источник электрического поля и тепловые ключи (1). При движении рабочего элемента он периодически подвергается воздействию электрического поля. При этом в различные моменты времени рабочим элементом либо поглощается тепло от термостатируемого тела (при снятии поля), либо выделяется тепло, отводимое в окружающую среду (при наложении поля) . Односторонняя направленность теплопередачи обеспечивается с -помощью указанных тепловых ключей.

Недостаток такого рефрижератора — его недостаточная надежность и периодичность работы.

Эти недостатки устранены в рефрижераторе, содержащем рабочий элемент с приводом, источник силового поля, воздействующего на отдельный участок рабочего элемента, и нагнетатель для прокачки промежуточного теплоносителя (2).

Рабочий элемент известного рефрижератора выполнен в виде диска из ферромагнетика, а в качестве силового поля используется магнитное поле. Во время работы этого рефрижератора рабочий элемент приводит5 ся во вращение электромеханическим приводом, вследствие чего каждая часть диска периодически проходит через зону с магнитным полем относительно высокой напряженности, создаваемым источником поля.

В процессе намагничивания в рабочем элементе вследствие упорядочения его структуры выделяется тепло, которое посредством теплоносителя отводится в окружающую среду. При выходе намагниченной части рабочего элемента из зоны действия магнитного поля происходит разупорядочение структуры ферромагнетика и, следовательно, его охлаждение. Этот эффект используется для отвода тепла от термостатируемого объекта. Оба эти процесса (как намагничивание, так и размагничивание) протекают непрерывно,-до тех пор, пока вращается диск.

20 Недостатком такого рефрижератора является невысокая эффективность из-за больших «паразитных» перетоков тепла по материалу диска между зонами с низкой з 8533!

Формула изобретения

Рефрижератор, содержащий рабочий элемент с приводом, источник силового поля, воздействующего на отдельный учас 5 ток рабочего элемента, и нагнетатель для прокачки промежуточного теплоносителя, отличающийся тем, что, с целью повышения энергетической эффективности путем снис жения внутренних теплоперетоков, привод рабочего элемента выполнен в виде пары роликов, а рабочий элемент — в виде размещенной на них бесконечной ленты из электропроводящего материала с нанесенным на нее слоем сегнетоэлектрика.

Источники информации, 45 принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3650117, кл. 62 — 3, опублик. 1972.

2. Патент США № 4033743, кл. 62 — 3, опублик. 1977. и относительно высокой температурами. Увеличение диаметра диска с целью увеличения расстояния между зонами ведет к одновременному увеличению поперечного сечения, что не позволяет заметно уменьшить апаразитные» теплоперетоки.

Целью изобретения является устранение указанного недостатка, т. е. -повышение энергетической эффективности путем снижения внутренних теплоперетоков.

Цель достигается тем, что привод рабочего элемента выполнен в виде пары роликов, а рабочий элемент — в виде размещенной на них бесконечной ленты из электропроводящего материала с.нанесенным на нее слоем сегнетоэлектрика.

На фиг. 1 схематично изображен рефрижератор; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1.

Рефрижератор содержит рабочий элемент 1 с приводом, источник силового поля (не показан), воздействующего на отдельный участок рабочего элемента 1, и нагнетатель 2 для прокачки промежуточного теплоносителя. Привод рабочего элемента выполнен в виде пары роликов 3 и 4, а рабочий элемент 1 — в виде. размещенной на них бесконечной ленты 5 из электропроводящего материала с нанесенным на нее слоем сегнетоэлектрика 6. Рефрижератор также включает корпус 7, выполненный из диэлектрического материала с низкой теплопроводностью, со встроенным в него электродом 8, подключенным к источнику силового поля, в данном случае — к положительной клемме источника питания, а также теплообменники 9 и 10. Ролик 3 является ведущим. В качестве сегнетоэлектрика может быть использован титанат стронция.

При работе рефрижератора посредством привода обеспечивается постоянное движение рабочего элемента 1. Нагнетатель 2 прокачивает теплоноситель между корпусом 7 и рабочим элементом 1 в направлении, противоположном движению ленты (если, например, лента движется против часовой стрелки, как показано на фиг. 1, то теплоноситель движется в направлении по часовой стрелке).

На электрод 8 подают, например, положительный потенциал от источника питания, а ведущий ролик 3 заземляется. Поскольку между роликами 3 и 4 и лентой 5 обеспечивается хороший электрический контакт, то лента 5 также имеет «нулевой» потенциал. При этом часть рабочего элемента 1, а именно его левая по фиг. 1 по5

6

4 ловина, находится постоянно в электрическом поле, а остальная часть — вне поля.

При поляризации сегнетоэлектрика 6, которая осуществляется при сходе рабочего элемента 1 с ролика 3 (при входе в электрическое поле), выделяется тепло. Оно отводится от рабочего элемента 1 теплоносителем, проходящим по левлй части рефрижератора в направлении от ролика 4 к ролику 3. Затем тепло от теплоносителя отводится в окружающую среду посредством теплообменника 9. При выходе сегнетоэлектрика 6 из зоны действия электрического поля (при подходе к ролику 4) он деполяризуется, в результате чего он охлаждается.

Этот холод посредством теплообменника 10 передается термостатируемому объекту. Для улучШения условий теплопередачи часть корпуса 7 в пределах теплообменника 10 может выполняться из металла с высокой теплопроводностыо.

Повышение эффективности достигается благодаря полному исключению «паразитного» теплоперетока по роликам, так как каждый из них находится при постоянной температуре: ролик 3 — при температуре окружающей среды, а ролик 4 — при температуре термостатируемого объекта. При этом поток тепла за счет теплопроводности ленты можно свести до незначительной величины, так как ее длина может быть весьма большой.

853316

Редактор Н. Багирова

Заказ 5610/9

Составитель Ю. Килимник

Техред А. Бойкас Корректор Н. Швыдкая

Тираж 566 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4