Магнитокалорический генератор чешуйчатого льда

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 25 С 1(5 ЗОБРЕТЕ САНИ СКОМУ СВ О АВ ЕЛЬСТВУ Изобретение относится к области крио- льда, который можно использовать для прогенной техники и преимущественно может изводства водородной шуги, имеющей важбыть использовано в космической и авиаци- ное значение в космической и авиационной онной заправочной технике для производ- технике,ства частиц отвержденных криогенных На фиг. 1 изображено размещение гетоплив, которыми эти топлива шугйруются; нератора льда в теплоизолированном корШугированные топлйва обладают более пусе; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг, 1, высокой, чем у обычных жидких топлив, отображающий взаимное расположение плотностью,чтоочень важнодляавиацион-: сердечников электромагнитов и теплообно-космической техники.: менных панелей; на фиг. 3 - разрез Б - Б наЦелью изобретения является обес- фиг. 2, изображающий расположение поло.печение возможности производства че- стей тепловь 1 х ключей относительно теплошуйчатого льда заданных размеров с обменных панелей; на фиг. 4 - вид по использованием магнитокалорического эф- стрелке В на фиг. 2, показывающий распофекта, а также повышение надежности уст- ложение ячеек; на фиг, 5 - Т-.Я диаграмма ройства; Более узкой целью является намагничивания магнитокалорического веотверждение водорода в виде чешуйчатогощества, изменение по времени тока элект(21) 4915435/13(54) МАГНИТОКАЛОРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР ЧЕШУЙЧАТОГО ЛЬДА(57) Использование: для получения чешуйчатого льда. Сущность изобретения: магнитокалорический генератор содержиттеплоизолированный корпус, рабочий обьем которого разделен теплообменной перегородкой на полость отвода тепла и полостьохлаждения, электромагнит с системойэлектропитания и магнитокалорический охлаждающий элемент. Генератор снабженобечайкой из теплоизоляционного материала, размещенной полости охлаждения, при этом в обечайке выполнены ячейки, в которых размещены теплопроводные пластины, зазор между перегородкой и обечайкой заполнен десублимирующим газом для образования между пластинами и перегородкой теплового ключа. Магнитокалорический элемент размещен в ячейках обечайки на тепло- проводных пластинах со стороны полости охлаждения. Пластины и перегородка выполнены из электропроводного материала, Электромагнит соединен с системой электропитания через регулятор тока, выполнен в виде индуктора и установлен в полости отвода тепла. В качестве охлаждающего и охлаждаемого вещества использован водород, охлажденный по меньшей мере до минус 259 С, а полость теплового ключа заполнена водородом.1 з,п,ф-лы, 5 ил.ромагнита 1, плотностивихревых токов и ние зародышей кристаллизации. Кристаллынапряжений деформации о, 10, обмениваясь теплом с жидким водороПримером конкретного выполнения мо- дом в полости 5 и с газообразным водорожет служить устройство, изображенное на дом в полости 8 теплового ключа,фиг. 1. Теплоизолированный корпус состоит 5 нагреваются до 14 К, а газообразный водоиз внешней оболочки 1, внутренней оболоч- род в полости 8 десублимирует на пластинахки 2 сосуда, разделительной теплоизолиро-. 9, вакуумируя эту полость до давления отванной стенки 3, между оболочками 2 и 9,5 10 до 0,01 мм рт.ст. и разрываятеплостенкой 3 находится полость теплоотвода 4, обмен пластин 9 с панелями 6, На кристалзаполненйая жйдкйм водородом при темпе б лах 10 образуется твердый водород, послературе 14 К и давлении около 54 мм рт.ст. чего ток в электромагнитах 13 ступенчатоСтенка 3 ограничивает изолированную от увеличивают, В процессе увеличения токаполости 4 полость охлаждения 5 В полости из-за измейения потока магнитной индукохлаждения 5 находится водород в трехфаз- ции в панелях 6 образуются вихревые токином состоянии - т.е. водородная шуга и га плотностью ), которые, взаимодействуя сзообразный водород. В отверстия стенки 3 манитным полем вызывают деформацию -вставлены теплообменные панели 6 из ме- сжатие и отталкивание от сердечника 12 пади,"на которых с помощью теплоизоляторов нелей 6 с напряженностью сил деформации7 образованы полости тепловых ключей 8, сг(фиг, 5).заполненные газообразным водородом под 20 Многократные изменейия скорости на-.давлением ниже тройной точки - 54 мм растания тока вызывают вибрацию панелейрт.ст. -: 6, отделение твердого водорода вполостяхНа теплоизоляторах 7 закреплены,мед и 8; Водород в полости 5 удаляется за счетные пластины 9 с нанесенными на них кри- сил тяжести на дно сосуда, а в полости 8 -сталлами гадолиниево-галлиевого граната 25 на дно полости, где вступает в контакт с10, образующие ячейки 11 заданной формы, панелями 6, сублимирует и восстанавливаетнапрймер 4 х 4 мм, К панелям 6 непосредст- давление в полости 8, восстанавливая тепвенно прилегают с внешней стороны поло- лообмен между пластинами 9 и панелями 6.сти 5 сердечники 12 электромагнитов 13, в В процессе повышения тока в электромагкоторых выполнены пазы 14 для прохода 30 ните 13 в полости 4 поддерживаешься гемпеохлаждающего водорода. Электромагнить, ратура около 14 К, испарением под13 сбединены через регулятор тока 15 с си- вакуумом водорода. После достижения магстемой электропитания, Водород в поло- нитной индукции значения 4 Тл процессстях 4 и 5 охлаждается извеСтными возобновляется. Так как теплоотвод с пометодами-с помощью холодильных машин 35 верхности изоляторов 7 чрезвычайно мал,илйвакуумирования парового пространст-водород, в основном кристаллизуется нава (оборудование для такого охлаждения в ячейках 11 заданной формы. Вместо охлажтехнике известно), Оборудование для пере- . дения жидким водородом в полости 4 можетмешивания шугированной жидкости не по- применяться газообразньй гелий с темпеказано. 40 ратурой 13-14 К,Устройство работает следующим образом;. Формула изобретенияИзвестными способами, например, вакуумированием парового пространства, 1. Магнитокалорический генератор чежидкий. водород в полостях 4 и 5 охлажда шуйчатого льда, содержащий теплоизоли- .ется до 14 К, Медленно увеличивая ток с ровачный корпус, рабочий обьем которогопомощыюрегулятора 15,намагничиваютпо- разделен теплообменной перегородкой наликристаллы магнитокалорического веще- полость отвода тепла с охлаждающим вещества 10. Путем испаренияпод вакуумом ствомиполостьохлаждениясохлаждаемымводорода в полости 4 поддерживают темпе веществом, электромагнит с системой элекратуру панели 6 и пластин 9 с кристаллами тропитания и магнитокалорический охлаж 10 около 14 К. После создания электромаг- дающий элемент; о т л и ч а ю щ и й с я тем,нитом 13 магнитной индукции около 4 Тл, что. с целью получения чешуйчатого льдаток отключают с помощью регулятора 15. заданных размеров и повышения надежноПри этом возйикают вихревые токи и дефор сти в работе, он снабжен обечайкой из тепмируется панель 6. В результатеразмагни--лоизоляционного материала, размещеннойчивания кристаллов 10 они охлаждаются до полос;и охлаждения и закрепленной на петемпературы 4-5 К. Если кристаллы 10 нахо- регородке с образованием зазора между нидятся в жидкости, то деформация панелей ми, прй этом в обечайке выполнены ячейки,вызывает кавитацию водород и образовав которых размещены теплопроводные пластины, а зазор закреплен десублимирую-,щим газом для образования междупластинами и перегородкой теплового ключа, причем магнитокалорический элемент 5размещен в ячейках обечайки на теплопроводных пластинах со стороны полости охлаждения, при этом пластины иперегородка выполнены из электропроводного материала, а электромагнит соединен 10 с системой электропитания через регулятор тока, выполнен в виде индуктора и установлен в полости отвода тепла с обеспечением контакта с перегородкой,2. Генератор поп, 1, о тл ич а ю щийс я тем, что в качестве охлаждающего и охлаждасмого вещества использован водород, охлажденный по меньшей мере до С, в полость теплового ключа заполнена водородом.1784806 ЕрданкасеьМкиМОгф МлЯъН НдН акто ектор М.Максимишинеч о Заказ 4357 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета пО изобретен 113035, Москва, Ж, РаушскаяПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 итель А.РязанцМ. Моргейтал одписноеиоткрытиям при ГКНТ СССРб., 4/5