Криостат для регулируемого охлаждения объектов от температуры кипения хладагента до комнатной

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистицеских Республик) М. Кл. 25 П 3/1 заявкиосудврстееиный комитетСовете Министров СССРео делам изооретеиийи открытий(45) Дата опубликования описания 20.02.78(088.8) 2) Авторы изобретения ономарчук и В. И. Михайлюк 1) Заявител Физик технический институт низких температу АН Украинской ССР 4) КРИОСТАТ, ДЛЯ РЕГУЛИРУЕМОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ОБЪЕКТО ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ КИПЕНИЯ ХЛАДАГЕНТА ДО КОМНАТНОЙ Изобретение относится к области криогенной техники и может быть использовано в системах регулируемого охлаждения до низких температур с использованием криогенных жидкостей. 5Известны устройства для криогенного охлаждения, в которых предусмотрено регулирование температуры эхлаждаемого .эбъек та. Обычнэ для этой. цели используютэлектрический нагреватель, установленныйО на держателе охлаждаемого объекта либо непосредственно на охлыждаемом объекте.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, с держащее теплризолирэванную емкость для И критенной жидкости, в тепловом контакте с кэгэрой находится хладопровод, с держателем охлаждаем ого объекта на свободном конце 1. Для регулирования темпера- гуры охлаждаемэго объекта на участке 20 хладэпровода междудержателем образца и емкэстью для криогенной жидкости помещают электрический нагреватель.Недостатком описанной конструкции является значительный расход хладагента 25 2при работе криостата в щироком диапазоне температур, например от температуры кипения криогеннсй жидкости до комнатной. Причина указанного недостатка заключается в том, что охлаждаемая поверхность хладопровода при любой температуре охлаж" даемого объекта имеет температуру, близкую к температуре кипейия криогенной жидкости, Поэтому теплопритоки к емкости, пропорциональные разности между температурой кипения криогенной жидкости и температурой охлаждаемого объекта, могут достигать значительной величины, что приводит к повышенным расходам хладагента и необходимости создания больших егэ запасов, Это, в свою очередь, создает значительные трудности при использовании подобных простых криостатов в некоторых областях техники, в частности - космической.Цель изобретения - сокращение расхода хладагента при работе криостата в ширэкэм диапазоне температур ( эт температуры кипения хладагента дэ кэмнатнэй).Поставленная цель достигается тем, чтэ конец хладопровода, размещенный в емкэсти, снабжен пористой насадкой из материала с низкэй теплэпрэводнэстью, например песком, заполняющим часть объема емкости для криогенной жидкости, (Матеоиалы с открытой пэристэстью характеризуются наличи 5 ем сообщающихся между собой пэр). 25 На чертеже изэбражен предлагаемый криостат, продольный разрез.Криэстат для регулируемого охлаждения содержит теплоизолированную емкость 1, через днэ кэторэй прэходит хладопрэвод в иде теплопрэводлэго стержня 2, часть кэторого находитсявнутри емкости 1 и покрыта материалом 3 с низкой теплопрэ вэдностьо и открытэй пэристэстью, например песком, На наружной части теплэпроводногэ стержня установлен держатель 4 эхлаждаемэгэ объекта 5, нагреватель 6 и датчики температуры. Нагреватель 6 и 20 датчики температуры подключены к системе автоматического регулирования температуры.Криэстат работает следующим эбразэм.Через горлэвину емкости 1 заливают криогенную, жидкость, кэтэрая охлаждает и пропитывает находящийся в емкости песок. При этэм эхлаждаются также теплопрэводный стержень 2 (за счет контакта верхней его части с криэгеннэй жидкостью) и исследуемый эбъект 5. Для увеличения температуры объекта 5 включают нагреватель 6, температура теплопрэвэдкого стеожня 2 пэднимайтся, и хладагент находящийся вэкру 1 верхнего конца стержня 2,35 закипает. Образующийся пао отходит по порам в слое песка оттесняет жидкий хладагент, отвод тепла от стержня сокращается и система автоматического регулирования температуры уменьшает ток через нагреватель 6. Таким обоазом, темпеоатура охлаждаемого конца теплопроводного стержня 2 может значительно превышать температуру кипения хладагента,Преимуществом предлагаемого криостата является наличие между охлаждаемой поверхностью хладопровода и жидким хладагентом газовогэ поомежутка в пооах окружающего хладопровод слоя песка, За счет этого мощность, выделяемая нагревателем и компенсируемая испарением хладагента, может быть значительно снижена, следствием чего является существенное сокращение расхода хладагента при работе криостата. в широком диапазоне температур.ф ормула изобретенияКриостат для регулируемого охлаждения объектов от температуры кипения хладагента до комнатной, содержащий кожух тепло- изолированную емкость с хладагентом и хладэпровод, один конец которого размещен в емкости, а на другом установлены держатель объекта и нагреватель, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения расхода хладагента, конец хладъ.провода, размещенный в емкости, снабжен пористой насадкой из материала с низкой теплопров одн остью,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Микулин Е. И, Криогенная техника , М 1969, с.260.597902 Составитель Г. Ольшанскаидактэр Н, Пэтапэва Техред А, Алатырев Кэрректор К,си ака лиал ПП "Патг. Нт", г, Ужгород, ул, Проектн 198 у 31 Тираж 6661111 П Государственногэ комитепэ делач изобретений113035, Москва, Ж, Раушск Пэдписн оеа Сэвета Министров СССи открытийзя наб., д. 4/5