Магнитокалорический рефрижератор

(51)5 Г 25 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ВИДЕТЕЛЬСТ й АВТОРСН40Э. Бауманав, В. А. Близню(57) Изобретениетехнике и позволякриостатирования. относится к криогеннои т понизить температуру При включении одного из электромагнитов (ЭМ) 5 соответствующий блок 3 рабочего тела намагничивается и нагревается, тепло намагничивания отводится жидким Не, прокачиваемым через блок 3 из сосуда 6 с отводом через клапан 9 (10). При выключении ЭМ 5 блок 3 размагничивается и охлаждается, охлаждая и находящийся в нем жидкий гелий, который переходит в сверхтекучее состояние. Сверхтекучий компонент гелия через фильтр 13 перетекает в сборник 12 криостата и дополнительно охлаждается за счет механокалорического эффекта при прохождении через капиллярные отверстия фильтра. Затем происходит переключение магнитов, и цикл повторяется. 1 ил.1603156 Формула изобретения 25 Составитель И. Тайдаков Редактор Н. Горват Техред А. Кравчук Корректор М. Самборская Заказ 3375 Тираж 457 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101Изобретение относится к криогенной технике, аименно - к рефрижераторам, использующим магнитокалорический эффект охлаждения,Цель изобретения - снижение температуры криостатирования,На чертеже представлена схема магнитокалорического рефрижератора.Рефрижератор содержит корпус 1 с вакуумной теплоизолирующей полостью 2, в котором размещены блоки 3 (капсулы) с твердым рабочим телом, обладающим магнитокалорическим эффектом (например, гадолиний - галлиевый гранат) и проницаемым для теплоносителя - жидкого Не". Капсулы разделены вакуумной рубашкой 4. Снаружи корпуса в зоне блоков 3 установлены сверхпроводящие соленоиды 5, работающие в импульсном режиме. Система прокачки теплоносителя включает сосуд 6 с жидким Не", электронагреватель 7, трубопроводы с клапанами 8 - 10 и рекуперативный теплообменник 11. В вакуумной рубашке 4 между блоками 3 размещен криостат 12 - сборник Не-П, который соединен с фильтрами 13, установленными в блоках 3 рабочего тела, причем фильтры проницаемы для сверхпроводящего компонента сверхтекучего гелия и непроницаемы для нормального компонента,Рефрижератор работает следующим образом,Рабочее тело, обладающее магнитокалорическим эффектом, намагничиваясь и размагничиваясь, меняет свою температуру. В намагниченном состоянии через капсулу 3 прокачивается под небольшим избыточным давлением жидкий гелий из сосуда 6. Давление создается и регулируется электронагревателем 7 и клапаном 8,Выходя из капсулы 3 через автоматический клапан 9 или 1 О, если поле введено в верхний или нижний соленоид соответственно, жидкий гелий уносит теплоту намагничивания. После достижения рабочим телом температуры примерно 4,5 К клапан 9 или 10 закрывается и магнитное поле понижается до минимального. При этом происходит охлаждение рабочего тела и жидкого гелия, находящегося в его порах до 1=2 К, В жидком гелии образуется сверх- текучая фаза, которая под тем же избыточным давлением через фильтр 13 (например, через разветвленную систему капилляров с отверстиями, непроницаемыми для 15 нормальной фазы) попадает в сборник 12Не-П. При этом за счет механокалорического эффекта происходит доохлаждение потока, проникающего в сборник Не-П, из которого после снятия полезной нагрузки (криостатирование объекта) поступает на охлаждение потока Не из сосуда 6. После стабилизации температур производится переключение соленоидов 5 и соответственно клапанов 9 и 10, и цикл повторяется. Магнитокалорический рефрижератор, содержащий корпус с размещенными в нем криостатом и блоками пористого рабочего тела, соединенными с системой прокачки 30 теплоносителя жидкого Не, а также сверхпроводящие импульсные электромагниты, отличающийся тем, что, с целью снижения температуры криостатирования, блоки рабочего тела снабжены фильтрами, проницаемыми для сверхтекучего компонента и не проницаемыми для нормального компонентажидкого гелия, и сами фильтры соединены с криостатом.