Криостат для регулируемого охлаждения

гФм =СЕСОЮЗНДЯ Союз Советсиик оциапистическик Республик К АВТЬРСКЬМ ИДЕТЕЛЬСТВ(22) Заявлено 1 7,11,75с присоединением заявки 51)М. Кл.Г 25 ЪЗ/1 О 05 Ъ 23/ 2) 21 9/28-26 йсудерстмефе лещ СССР ае делам мзвбрвтенкй в открктвй) Авторыизобретения оне х темтЮрату ко-технический институ АН Украинской С(54) КРИОСТАТ ДЛЯ РЕГУЛИРУ Недос Изобретен ких температ конструкций т тов,емас что избы кости соз ти криоге лообмена расширите лообмени нительны тепчерез тепИзвестно устройство для регулируемо 5 го охлаждения, содержащее концентрически расположенные емкости с рабочим и экранируюшим хладагентами и послеаовательно соединенные заливной трубопровод с вентилем-распределителем, теплообменник с развитой поверхностью теплообмена и трубопровод обратного потока, расположенные во внутренней емкости, расширительную камеру, расположенную в верхней части внутренней емкости, сообшаюшуюся с трубопроводом обратного потока и соединенную посредством изолированного патрубка с атмосферой. Изменением положения вентиля-распределителя в теплообменник под действием избыточного давления подается жидкая или газообразная фаза хладагента в зависимости от тепловой нагрузки на обьект охлаждения 111,олки Наиболее близ м к предлагаемому является устройство с регулируемой температурой охлаждения, содержащее емкость для криогенной жидкости с держателем охлаждаемого обьекта на цилиндрическом хвостовике, внутри которого расположен поршень со штоком, выведенным наружу.При перемещении поршня тепловое сопротивление между охлаждаемым обьектом и криогенной жидкостью, изменяется, что позволяет установить заданную разность температур между хладагентом и охлаждаемым объектом. Дополнительная регулировка температуры осуществляется нагревателем 12,относится к технике низв частностй к созданиюморегулируемых криостататком устройства являетс точное давление и газовой дается за счет испарения нной жидкости вследствие между нею и проходящим льную камеру нагретым в ике газом, что приводит к м потерям хладагента.723Недостатком этого устройства является повышенный расход хладагента из-за конвективного теплообмена в полости хвостовика под поршнем, а также отсутствие полезного использования отходящих .паров криогенной жидкости.Цель изобретения-сокращение расхода криогенной жидкости. Цель достигается тем, что между держателем и цилиндрическим хвостовикомустановлен теплообменник, а шток выполнен с каналом, посредством которого теп-лообменник сообщается с газовой полостью емкости.На чертеже схематически изображеноустройство криостата для регулируемогоохлаждения.В корпусе 1 установлена емкость 2для криогенной жидкости (например, жидкого азота) защище нная радиационнымэкраном 3. Охлаждаемый обьект 4 закреплен на медном торце теплорбменника5 (одновременно являющимся держателемохлвждаемого объекта), представляющегособой трубку, к внутренней поверхностикоторой припаяны сетчатые диски. В .цилиндрическом хвостовике 6 установленс возможностью вертикального перемещения поршень 7 с пОлым штоком 8, олинконец которого выведен наружу, а второйпроходит сквозь отверстие в поршне 7.,Шток 8 имеет отверстие 9 в газовой полости емкости. 2. Заливка криогеннойжидкости осуществляется через трубку10, отвод паров - через трубку 11, атакже.через канал штока 8, теплообменник 5 и трубку 12, снабженную вентилем13. Для получения нужного значения температуры охлаждаемого объекта 4 теплообменник 5 снабжен электрическим нагревателем 14.Устройство работает следующим обра-зом,4895Минимальное значение температурыохлаждаемого объекта 4, практическиравное температуре кипящего хладагента,получается при . крайнем нижнем положении поршня 7. При его подъемевверхтепловое сопротивление между охлаждаемым объектом 4 и хладагентом увеличивается, С помощью нагревателя 14 можно получить более высокую температуру,вплоть до комнатной. Поток газа черезполый шток 8, цилиндрический хвостовик6 и теплообменник 5 исключает конвективный теплообмен в цилиндрическомхвостовике 6 между охлаждаемым обьектом 4 и днищем поршня 7 и регулируется вентилем 13 из условия минимальносуммарного расхода хладагента, Это позволяет сократить расход криогенной жидкости при работе криостата в широкомдиапазоне температур и при больших тепловых нагрузках,формула изобретения25 Криостат для регулируемого охлаж- .дения, содержащий емкость для криогенной жидкости с держателем охлаждаемого обьекта на цилиндрическом хвостовике, внутри которого расположен поршень30со штоком, выведенным наружу, о т -л и ч а ю ш и.й с я тем, что, с цельюсокращения расхода криогенной жидкости, между держателем и цилиндрическимхвостовикож установлен теплообменник,З 5 в шток выполнен с каналом, посредствомкоторого теплообменник сообщается сгазовой полостью емкости.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРИ 570309, кл. Р 25 Т) 3/10, 1977.2. Патент Японии М 12061,кл. 68 А 13, опублик, 1968 (прототип).