Криорефрижератор

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Сфцнапистичесних Республик(22) Заявлемо 2805,76 (21 2365142/23-06с присоединением заявки Йо(23) Приоритет -Опубликовано 300381. бюллетень Йо 12 Е 25 В 9/00 Государствеииый комитет СССР по делан изобретений я открытийДата опубликования описания 300 3.81(54 ) КРИОРЕФРИЖЕРАТОР Изобретение относится к холодильной технике, а более конкретно к холодильно-газовым машинам .для получения низких температур по циклу Такониса.Известны криорефрижераторы, содержащие корпус с размещенными в нем поршнем, вытеснителем, регенератором и механизмом привода 111.недостатком этих криорефрижераторов является необходимость значительного количества механической энергии для работы установки.Наиболее близким к предлагаемомуявляется криорефрижератор для полу чения низких температур по циклу Такониса, содержащий корпус с тепло- обменными поверхностями и два вытеснителя с приводом, разделяющие объем корпуса на горячую, холодную 20 и среднюю полости, Весь объем корпуса криорефрижератора заполнен газообразным рабочим телом, например гелием 121.Такой криорефрижератор имеет сравнительно низкую удельную холодопроизводительность вследствие низ,- кой степени изменения давления.Цель изобретения - повышение удель.ной холодопроизводительностн. 30 Поставленная цель достигается тем,что объем корпуса дополнительно разделен герметичной подвижной перегородкой, размещенной в среднейполости, на две части, одна из которых, включающая горячую полость, заполнена рабочим телом, изменяющимагрегатное состояние в интервалетемператур горячей полости и окружающей среды.Подвижная перегородка может бытьвыполнена в виде металлического сильФона,На чертеже изображен криорефрижератор.Криорефрижератор содержит корпус1 с теплообменными поверхностями2,3 и 4 и два вытеснителя 5 и б сприводом 7. Вытеснители 5 и б разделяют объем корпуса 1 на горячую 8,холодную 9 и среднюю 10 полости.Объем корпуса 1 разделен герметичнойподвижной перегородкой 11, размещенной в средней полости 10, на двечасти 12 и 13. Часть 12, включающаягорячую полость 8, заполнена рабочим телом, изменяющим агрегатноесостояние в интервале температургорячей полости 8 и окружающей среды,Подвижная перегородка 11 выполненав виде сварного металлического силь- фона.В качестве рабочего тела, изменяющего агрегатное состояние в интервале температур горячей полости 8 и окружающей среды, может быть использован фреон 113. Часть объема корпуса, ограниченная сильфоном и включающая холодную полость 9, заполнена гелием.Привод представляет собой электромагнитный двигатель с якорем 14, который является частью вытеснителя 5. Для привода вытеснителя 6 на нем закреплен постоянный магнит 15, а также установлена пружина 16, На внутренней стенке корпуса 1 имеется. 15 стопорное кольцо 17. Вытеснители 5 и 6 снабжены регенераторами 18 и 19.Рабочий цикл установки протекает в три фазы.Первая фаза. Вытеснитель 5 с по О мощью привода 7 движется иэ верхней мертвой точки. При этом рабочее тело, находящееся в жидком состоянии, переталкивается через регенератор 18 в горячую зону, куда через поверхность 2 подводится тепло. Рабочее тело испаряется,и происходит процесс повышения давления. Сильфон сжимается и верхней крышкой, выполненной из Ферромагнитного материала, входит в контакт с постоянным маг- Зо нитом 15 вытеснителя 6.Вторая фаза. Вытеснитель 5 движется иэ нижней мертвой точки, переталкивая рабочее тело в среднюю зону. При этом давление понижается З 5 вследствие отвода тепла через поверхность 3 средней зоны, а вытеснитель 6 вместе с сильфоном движется вверх, вследствие чего газообразное рабочее тело расширяется (снижается его дав ление) и его температура понижается. Через посредство поверхности 4 холодной зоны снимается полеэьая нагрузка.Третья фаза. Вытеснитель 5 продолжает двигаться вверх, вытеснитель 6, упираясь в стопорное кольцо 17,отрывается от крышки сильфона и поддействием сжатой пружины 16 движется вниз, переталкивая газообразное рабочее тело в среднюю зону. В зто же время рабочее тело, меняющее агрегатное состояние, охлаждается в средней зоне до полной конденсации.Использование рабочего тела, изменяющего агрегатное состояние в процессе цикла, позволяет существенно повысить степень изменения давления, которое при использовании, например, Фреона 113, может составить 5-10, в то время как при использовании газообразного рабочего тела она не превышает 1,2-1,5Повышение степени сжатия в установках такого типа приводит к повышению удельной холодопроиэводительности.Формула изобретения1. Криорефрижератор для получения низких температур по циклу Тако- ниса, содержаший корпус с теплообменными поверхностями и два вытеснителя с приводом, разделяющие объем корпуса на горячую, холодную и среднюю полости, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения удельной холодопроизводительности, объем корпуса дополнительно разделен герметичной подвижной перегородкой, размещенной в средней полости, на две части, одна из которых, включающая горячую полость, заполнена рабочим телом, изменяющим агрегатное состояние в интервале температур горячей полости и окружающей среды.2, Криорефрижератор по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что подвиж-, ная перегородка выполнена в виде металлического сильфона.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Архаров А.М. Низкотемпературные газовые машины (криогенераторы),. М., "Машиностроение", 1969,с.192-200.2. Авторское свидетельство СССР В 300725, кл. Г 25 В 9/00, 1969.8174 1 г Составитель Ю. Килимникедактор Т. Портная . Техред М.федорнак Корре Ви гула ак ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,фил 307/50 В о комите и откры 113 ушская нТираж 566 НИИПИ Государственног по делам иэобретений 035, Москва, Ж, Ра