Магнитный рефрижератор

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится к криогеннойтехнике и м.б. использовано для производства холода в области криогенных температур. Цель изобретения - повышение холодопроизводительности и КПД. Для этого вверхней части рабочего тела 2, обладающего магнитокалорическим эффектом, которая расположена в ванне 6 со средой.теплоотдатчиком, выполнена кольцевая проточка 7, делящая рабочее тело 2 на нижнюю и верхнюю части, соединенные шейкой 8 так, что верхняя часть является герметичной перегородкой между ваннами 4 и 6. В нижней части рабочего тела 2 со стороны его нижнего торца 5 выполнены осевые каналы.9 и 10, причем каналы 10 выполнены открытыми в полость кольцевой проточки 7. Шейка 8 выполняет функции диода между верхней и нижней частями рабочего тела 2, поскольку теплопроводность материала рабочего тела 2 при температуре среды-теплоотдатчика в несколько раз меньше, чем при температуре среды-теплоприемника. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.(оставитель В. ДобротворцевРедактор 11. Горваг Гехред А. Коавиук Корректор А, ОсауленкоЗаказ 411 Тир ж 4 бб П одписносВНИИПИ 1 осударствснного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ .,СЕ,Р113035, Москва, Ж - -35, Рау нская наб., д. 4,бПроизводственно-изтатсльский комбинат 11 атент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 1(1 Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для произ:водства холода в области криогенных температурр.Цель изобретения - повышение холодопроизводительности и КПД.На чертеже схематично представлен ,магнитный рефрижератор.Рефрижератор включает в себя неподвижный соленоид 1 - источник пульсирующего магнитного поля, неподвижное рабочее тело 2, верхний торец 3 которого обращен в ванну 4 со средой теплоприемником, а нижний торец 5 обращен в ванну 6 со сре,дой-теплоотдатчиком. На боковой поверхности цилиндрицеского рабочего тела 2 вблизи его торца 3, обращенного к среде-теплоприемнику, выполнена кольцевая проточка 7, делящая рабочее тело 2 на нижнюю и верхнюю части, соединенные шейкой 8, так что верхняя часть ;(над шейкой) является герметичной пере;городкой между ванной 4 и ванной 6. В ниж,ней части рабочего тела 2 со стороны его нижнего торца 5 выполнены параллельные оси рабочего тела 2, глухие и сквозные каналы 9 и 10, открывающиеся в ванну 6 со средой-теплоотдатчиком.Шейка 8 имеет в своей средней части минимальную площадь поперечного сеце 1 и я.Рефрижератор работает следуОщим Образом.В период увеличения индукции магнитного поля температура рабочего тела 2 увеличивается. При достижении положительной разности температур рабоцего тела 2 и среды теплоприемника в ванне 4 от верхнего тор,ца 3 происходит теплоотдача к среде-теплоприемнику. Скорость увеличения индукции ,магнитного поля выбирается такой, что величина потока тепла От торца 3 соогветст вует режиму пузырькового кипения средь- теплоприемника на его поверхности. Охлаждение среды-теплоотдатцика в ванне 6 происходит в период уменьшения индукции магнитного поля путем конденсации ес пара на боковой поверхности рабочего тела 2, на нижнем торце 5 и на стенках 1 лухих и свозных каналов 9 и 10. Конденсация происходит из-за понижения температуры рабочего тела 2 в процессе его размагничивания.Увеличение холодопроизводительностии повышение КПД достигается организацией теплового диода, функции которого выполняет шейка 8 между верхней и нижней частями рабочего тела 2. Эта диодность обеспечивается тем, что теплопрсьодность материала рабочего тела при температуре среды-теплоотдатчика в несколько раз меньше, чем при температуре среды-теплог,риемника. Благодаря этому сужение по,"ерецного сечения рабочего тела 2 в ш.йке 8 8 большей степени влияет на снижение ютокг тепла от среды-теплоприемника к рабо ему телу 2 в процессе его размагничивания и в меньшей степени на снижение потока тепла от рабочего тела 2 к среде-теплоприемнику.20Например, еси среда-теплоприемникжидкий гелий при 4,2 К, среда-теплоотдатчик - сверхтекуций гелий при .8 К, рабочее тело 2 - монокристг,1,Ицеский гадолиний - галлиевый прокат, то отношение 25 величин теплопроводности ПРН 4,2 К и при1,8 К составляет более 5. 1. Магнитный рефрижератор, содержа щий размещенное в периодически изменя,ощемся магнитном поле рабочее тело, Обладающее магнитокалорицеским эффектом, которое установлено в ванне со средойеплоотдатчиком коаксиально ее боковым стенкам и верхний торец которого Оме, ен в 35 ванну со средой-теплоприемником, причемв нижнем торце рабочего те;а выполнены осевые каналы, отличаюи 4 ийся тем, цто, с цельо повышения холодопроизводительноети и КПЛ, в верхней цасти рабочего тела, 1:аз- МЕЯ" ННОй В ВаННЕ СО СРЕДОЙ-ГЕ ЛООТДгтч И- ком, выполнена кольцевая .рото,ка.2. Рефрижератор по и. 1, отличаии 4 ийс:;тем, что осевые каналы выполнены откпытыми в полость кольцевой проточки.