Мткро-криогенный холодильник

Союз Советскии Социалистицеских Республик) М. Кл, 5 В 9/ . ф,т осударственны)и намите Спватв Министрав СССР по делам изобретений 53) УДК 621.576,ОО.7 ликования описаии Бахнев, .1. Я. БаГоршков, 11, И. Кур А, Николов, 10, О. П умов и В. И, янин вчинников, Вригоров, А, ММаслаков,Н, Н А, Е. Грез)тн, Н. Куркнн, В, .ту чиьин,(2) Авторы изобретени вт лн ма А.Ш 1) Заявител 4) МИКРОКРР 1 ОД-ННБ 1 И щ "ОСг 11)- 1111 К применено для получелода при очень низки 10 к извесложно стных холодильни сти конструкции сковом режиме. я - упрошение ко ономичности в ч ов закмалой 15 ключается в экономичносЦель изои и повь)ш ивпу ретени нструктсковом ци ие э м выпол го о достигается тем, регулируемым и к из теплообменник тока из холодиль помогательный кое овательно соедине что дроссель вь)ходам прям-охладителя и не потока ного по обрклютои камеры по тур, включаю нные по ходу чен за 2 осл Изобре.ение относится к холодильной технике и л:ожет быть ниямалых количеств хо хтемператур)ах,1,звес ттть 1 микро-криогенные холодильники,преимучлественчо для охлаждения электронныхи радиотехнических устройств, содержащиекомпрессор, теплообменники-регенераторымежду прямым и осратны. потоками газахладагента, например, гелия, холодильнуюмашину с теллообменником-охладителем прямого потока, дроссель и холодильную камеру 1.1.1 едостато к охладитель, имеютпий тепловой контакт скорпусолт дросселя, автономный регенеративный тецлообменник между прямым и обратны.й потоками, дроссель, вентиль, автоматически открывающийся в пусковом режиме,и теплообменный аппарат воздушного охлаждения, автономный регэнератттвный теплообменник вспомогательного контура выполнен сгидравлическим объемом по тракту обратного потока, составляюл;им 5-100 гидравлических объемов по тракту прямого потока;автономный регенеративтгый теплообменниквспомогательного контура выполнен по типу "труба в трубе" с трубами капиллярного сечения,11 а чертеже схематично изображен предлагаемь.и микро-криогенный холодильник,имеюший компрессор 1, регенеративныйтеплообменник 2, змеевиковый теплообменник 3 экрана 4, низкотемпературный адсорбер5, холодильную машину 6 с теплообменником-охладителем 7, регенеративный теплообменник 8, дроссель 9, холодильную камеру 10 и вспомогательный контур, включаюл)ий последовательно включенные по ходугаза охладитель 11, имеющий тепловой контакт с корпусом дросселя 9, автономныйрегенеративный теплообменник 12, дроссель 13, вентиль 14 и теплообменный элемент 15, Перед компрессором 1 установлена ресиверная емкость 16,На стационарном режиме работы холодильника сжатый хладагент (прямой поток) с номинальным расходом входит в регенеративный теплообмецник 2 верхнего каскада, Вэтом теплообменнике происходит значительное снижение тмттературтт прямого потока в результате охлаждения потоком низкого давления (обратным потоком). Затем прямой поток последовательно проходит змеевиковый т 5 теплообменник 3 экрана 4, низкотемпературный адсорбер 5, однопоточный тепдообменник-охлацитель 7, смонтированный ца холодильной машине 6, и теплообмеццпк 8 нтлжцего каскада. При этом вентиль 14 закрыт. 20В змеевиковом теплооб: теннике 3 хладагецт несколько подогревается от тепла из окружающей среды ирптекаюшего к Отражато тцему экрану 4. Зкратт 4 зацтишает цизкотемпературцую зону рест,рцжератора от чрезмер ного притока теттд, В тетт,.тообметттттттсст-охда- дитЕЛЕ 7 ОСутттЕСТВттяЕТСя цЕОбХОЧИЬ;ОЕ ОХда;тС- дение газооб тазного .сстстдсаге тта дроссе:тт,тто- ГО цИКЛа дс ТЕтгоратуттт:От Р уттОВття, СН р;.с - ляюшего величину хо.тс 1 ДОттттОттоводтттСЕ ттОСПт тп холодильника на цо:.:ицальном уровпе Охдаждеттия. В теплстоомесцтттттсо 8 ции пего каскада происходит .тосдедцяя стадття снижения температуры сжатого потока обтатттт:.1 м пеоедГ дросседпровацием в дросседе. три нроссе лировацпи часть потока сштжается.П оп ада тощи й в холо дцл ь цую камору 1 0 конденсат испаряется от тепловыдедеций охлаждаемого устройства и теплолритоков.ст извне, стабидцзиру: при этом температуру ОХдажДЕЦтт:т ВОЛИЧИЦа ТЕМПЕРатУРЬт Завттоттт от давления паров хдадагента в камере 10). Из ка.ерь 10 поток низкого давления идет протттвототсом через тепдообменники Я иЯ,т О нагреваясь в цих почти до комнатной тепсе ратуры, поступает в ресиверную емкость 16.Во время пускового режима вентиль 14 теплообменника 12 открыт, поэтому охлаждаемый в холодильной машине 6 поток хлад- агента высокого давления за теплообменци ком-охлацителем разделяется ца два потока. Незначительная часть хладагецта течет через дроссель 9 нижнего каскада, В несколько раз большая часть - в тегиообменник .12 и через дросс ель 1 3 Вспо мог а те. и,ного коцту 55 ра. Таким образом, ттроцосс охлаждения кон- СтРУКтИВНЫХ УЗ;тОВ ХОЛОДИ;тт ЦИКа НаЧтПтаЕтСЯ и интенсивно идет В тепдообменнике 12 и в зоне нижнего каскада чри быстро увеличивающемся расходе хдадагента в цикле. ВбО первый момент охлаждения дроссель 9 пропускает не больше 10-20% общего потока, Причем, дросселируясь в ней, поток хладагента дополнительно прогревается, и этот противодействующий охлаждению процесс проявляется до тех пор, пока температура дроссельного узла не снизится до величины, равной температуре инверсии хладагента,Остальная часть потока, выходящего из теплообменника-охладителя 7, поступает через змеевиксвый охладитель 11 в регенеративный теплообменник 12 и дросселируется в дросселе 13, Давление в потоке после дросселя 13 падает. В каждый последующий момент пускового периода его величина определяется изменяющимся для потока хладагента гидравлическим сопротивлением канадов высокого давленич с ресиверной емкостью 16. По мере снижения температуры дета,тей дроссельного узда и холодильной камеры 10 В теппообменник 12 поступает всеО более холодный поток. На противо.-оложнои стороне тоттлообтецттика 12 ттоток высокого дствдеттття имеет температуру, олизкую к температуре окр.,жактщс й среды; - тттто того,сто,"К.т.аЕТСИ .;р;. дОССОС троцатКП В дрОСсе те 1 ), т. Вситтттле 14 тт Окот тчательцо еГО то тпеттсттура стабилизируется тта уровне температ ры Отсруттсаютттей сред т г Одцопоточном то:,.тообмстттттом элементе 15.з тестлообмстттттого элемента 1: теплыи поток хладагента под избыточным давлением, устанавдиваюиитмся за дроссе;тем 13 в текуипт и момент ттус еОВОГО периода тта, .равляют В канал низкого дав:тения теттлоост: ецника 12, г," О Оц Охлаждается потОко:.т ВьтсокОГО давления, На Выходе из тепдообменника 12 ТОМттОР ТУРСт ПОтОКа НИЗКОГО ДаВ;тЕНИЯ сттцжается до некоторого текущего зтачения, а СО ВрЕМЕИЕ;т Оца Прцбт"ттсаЕТСИ К ТЕМПЕратуре хладагецта тт,.тсоко; о дан;сция, вь,ходящего из теплообмстттттттса - : лалтттедя. С течением времетит ттбсо,тют;тая велттчттт - , мпературной разности перестав., уметтт, т атт,ся, достигая установив ио. Оя: ти ",;:. аль:ой Величины которая опре,:.ст.:.Отс:т э.;,фет 1 титтцостьтс тепдообмецника2 и тедлонр.ток ь;:тстму,После тепдооб: ет цттка 12 тятовь Ох;таждецттьтй поток по трубо троводу направляется В линию низкОГО дав;тс:цття ттегецератттвттьтх теплообменников 2 ц 3 дроссельного цикла, где соединяется с потоком, проходящим через дроссель 9. Когда интенсивное охлаждение теплообменника2 закаттчттвается, в нем устанавливается стабильный теплообмен при практически неизменном градиенте температур по всей высоте аппарата, С этого момента проходящий через дросседь 9 хлад- агент совместно с циркулирующим в теплообменнике 12 потоком, обладающим больой охлаждаюшей способностью, разноситвырабатываемый в холодильной машине 6холод по всем узлам холодильника. Послевыхода на режим, вентиль 14 отключаетвспомогательный контур.Формула изобретения1. Микро-криогенный холодильник, преи мушественно для охлаждения электронных и радиотехнических устройств, содержаший компрессор, теплообменники-регенераторы между прямым и обратным потоками газахладагента, например гелия, холодильную маЬ шину с теплообменниз ом-охладителем прямого потока, дроссель и холодильную камеру, отли чаюшийся тем, что, сцелью упрощения конструкции и повышения экономичности в пусковом режиме, дроссель выполМ нен нерегулируемым и к выходам прямого потока из теплообменника-охладителя и обрат ного потока из холодильной камеры подключен вспомогательный контур, включающий последовательно соединенные по ходу газаохладитель, имеющий тепловой контакт с корпусом дросселя, автономный регенеративныйтеплообменник между прямым и обратным потоками, дроссель, вентиль, автоматическиоткрываюшийся в пусковом режиме, и теплообменный элемент воздушного охлаждения.2. Холодильник по и. 1, о т л и ч а ю -ш и й с я тем, что автономный регенеративный теплообменник вспомогательного контура выполнен с гидравлическим объемом потракту обратного потока, составляюшим5100 гидравлических объемов по трактупрямого потока.3. Холодильник по п. 1, о т л и ч а юш и й с я тем, что автономный регенеративный теплообменник вспомогательногоконтура выполнен по типу "труба в трубе"с трубами капиллярного сечения,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1 РосееБВ о 1 аиицБ 1 соиГеесе исгуоеис екДиеегциф,М,ЯчеисеБ и сгуоепс еииее иД,7. 13, 1968, р. 441,557238 оставитель Р. Даниловред Н. Андрейчук Корректор кмар силье актор 54ИНИИПИ Г аказ 1 одписное истров С оектна Тираж 701 осударственного комитет по делам изобретени 35, Москва, ЖРаушскаФилиал ППП "Патент", г. Ужгород Совета Мини открытийнаб., д, 4/5