Магнитный рефрижератор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51)5 Р 25 В 21 0 ИСАНИЕ БРЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТ ТО(57) Изобретение относится к криогеннойтехнике и может быть использовано дляполучения сверхнизких температур, Цельизобретения - повышение холодопроизводиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР,ЯО 16138 тельности. Магнитный рефрижератор содержит размещенное в магнитном поле рабочее тело 8, контактирующее с жидкостьютеплоотдатчиком 6 и парами жидкости. теплоприемника 4, в рабочем теле 8 выполнены одно сквозное центральное отверстие 9 и несколько параллельных ему сквозных отверстий 10, причем центральное отверстие 9 герметично соединено трубами с жидкостьютеплоприемником 4 с образованием циркуляционного контура, а отверстия 1 О размещены по периферии рабочего тела 8 и нх поверхность контактирует с паром жидкоститеплоодатчика 6. 4 з.п. ф-лы,ил.5 1015 20 25 30 35 40 45 50Изобретение относится к криогенной техике и может быть использовано для поучения сверхнизких температур.Цель изобретения - повышение холодойроизводительности.На чертеже схематично представлен рефрижератортор.Магнитный рефрижератор содержит герметичный кожух 1, образующий вакуумную теплоизолирующую полость 2, внутри которой установлены сосуд 3 с жидкостьютеплоприемником 4 и сосуд 5 с жидкостью-теплоотдатчиком 6, Жидкости 4 и 6 на-ходятся под давлением собственного пара, ; В сосуде 3 в жидкость 4 погружен сверх- проводящий соленоид 7, создающий магнит-ное поле в рабочих телах 8. В каждом рабо, чем теле 8 выполнены одно сквозное цент; ральное отверстие 9 и несколько парал; дельных ему периферийных сквозных отверс тий 10. Центральное отверстие 9 в нижней части герметично соединено с трубой 11, по которой в это центральное отверстие 9 подается жидкость-теплоприемник 4 из сосуда 3, а в верхней части это отверстие герметично соединено с трубой 12, через которую жидкость-теплоприемник 4, пройдя через центральное отверстие рабочего тела 8 снизу вверх, возвращается в сосуд 3. Периферийные сквозные отверстия 10 рабочих тел 8 открыты в камеру 13, отделенную от камеры 14 перегородкой 15. Камеры 14 и 13 сообщаются между собой через отверстия 16, выполненные в верхней части перегородкй 15. Камера 13 соединена с сосудом 5, в котором находится жидкость-теплоотдатчик 6 с тепловыделяющим объектом 17, посредством трубы 18, опущенной в жидкость-теплоотдатчик 6. В нижнем отверстии трубы 18, опущенном в жидкость-теплоотдатчик 6, установлена заглушка 19, в которой выполнены узкие сквозные проточные каналы. Камера 14 соединена с сосудом 5 трубой 20, нижнее отверстие которой всегда остается незатопленным жидкостью-теплоотдатчиком 6. Между рабочими телами 8 установлены конические тарелки 21 для отвода конденсата от каждого рабочего тела 8 в зазор между перегородкой 15 и рабочи телом 8, На поверхности 22 центрального отверстия 9 каждого рабочего тела 8 выполнено продольное оребрение с целью улучшения теплоотдачи от рабочего тела 8 к жидкости - тепло- приемнику 4.Заливка жидкости-теплоприемника 4 всосуд 3 производится через трубу 23, а пары этой жидкости 4 отводятся из этого сосуда 3 через трубу 24. Для заправки сосуда 5 жидкостью-теплоотдатчиком 6 служит труба с запорным вентилем 25.Устройство работает следующим образом В рабочем состоянии сверхпроводящий соленоид 7 погружен в жидкость-тепло- приемник 4, уровень которой находится выше верхнего торца камер 13 и 4, через который выходит труба 12. В сосуде 5 находится некоторое количество жидкости-теплоотдатчика 6, в которую погружен работающий тепловыделяющий объект 17. Запорный вентиль 25 закрыт. При намагничивании рабочего тела 8 если оно - - парамагнетик) тепло от него к жидкости-теплоприемнику 4 передается через поверхность 22 центрального отверстия 9 рабочего тела 8. Эта тепло- отдача происходит в режиме пузырькового кипения жидкости 4 в условиях ее естественной (или принудительной) циркуляции в канале, образуемом центральным отверстием 9 и трубами 11 и 12 в направлении снизу вверх. Принудительная конвекция этой жидкости может быть осуществлена с помощью насоса, установленного на трубе 11.После окончания намагничивания и теплопередачи от рабочего тела 8 к жидкости-теплоприемнику 4 производят размагничивание рабочего тела 8, в результате которого понижается его температура. Вследствие этого на поверхностях сквозных отверстий 1 О рабочего тела 8 и на других поверхностях рабочего тела 8, обращенных в камеру 13, происходит конденсация пара жидкости-теплоотдатчика 6, проходящего при этом из сосуда 5 через трубу 20, камеру 14, отверстия 16 в камеру 13 к этим поверхностям рабочего тела 8. Образующийся на этих поверхностях рабочего тела 8 конденсат стекает по ним, по тарелкам 21, по поверхности перегородки 15 в трубу 18 и далее из нее через приницаемую заглушку 19 в сосуд 5, Жидкость-теплоотдатчик 6, воспринимающая тепло от тепловыделяющего объекта 17, охлаждается в процессе превращения ее на ее открытой границе фаз пар в жидкость в сосуде в пар, конденсирующийся затем на рабочем теле 8 в описанном процессе. Труба 20, перегородка 15 и заглушка 19 на трубе 18 здесь необходимы для организации движения конденсата и пара в одном направлении, что улучшает транспорт конденсата от поверхностей его образования в нижнюю часть камеры 13. Трубу 18 целесообразно опустить в жидкость 6 для предотвращения встречного течения пара и конденсата в ней.Проницаемая заглушка 19 необходимадля предотвращения передавливания жидкости 6 из сосуда 5 из-за понижения давления в камере 13 в описанном процессе конденсации на рабочем теле 8,Формула изобретения 1. Магнитный рефрижератор, содержащий ванну с жидкостью-теплоприемником и ванну, частично заполненную жидкостьютеплоотдатчиком с образованием паровои полости, и размещенное в периодически изменяющемся магнитном поле рабочее тело с човерхностями, находящимися в контакте с1 б 13827 Составитель Н. КирьяноваРедактор Е. Копча Техред А. Кравчук Корректор Э. ЛончаковаЗаказ 3884 Тираж 454 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская на 6., д. 415Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 О 1 жидкостью-теплоприемником и паром жидкости-теплоотдатчика, отличающийся тем, что, с целью повышения холодопроизводительности, рабочее тело установлено в паровой полости ванны с жидкостью-теплоотдатчиком, причем в рабочем теле выполнены центральное и периферийные параллельные сквозные отверстия, при этом центральное отверстие имеет контакт с жидкостьютеплоприемником.2. Рефрижератор по п. 1, отличающийся тем, что в паровой полости установлена перегородка с образованием двух полостей, сообщающихся в верхней части, при этом полость с размещенным в ней рабочим телом сообщена с жидкостью-теплоотдатчиком посредством дополнительно установленной опускной трубы для слива конденсата. 3. Рефрижератор по п. 1, отличающийсятем, что поверхность центрального отверстиявыполнена с продольным оребрением. 4. Рефрижератор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что опускная труба в нижней части снабжена заглушкой со сквозными каналами. 105. Рефрижератор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что рабочее тело выполнено из нескольких секций, установленных на одной оси, при этом центральные отверстия соседних секций герметично соединены дополнительно установленными трубками с обра зованием единого канала, а между секциями на трубках дополнительно размещены сл и вн ые т арел ки.