Магнитный рефрижератор Советский патент 1991 года по МПК F25B21/00 

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для производства холода в области криогенных температур,

Цель изобретения - автономное использование рефрижератора путем обеспечения возможности его подсоединения к различным емкостям со средой-теплоотдатчиком.

На фиг.1 представлена схема магнитного рефрижератора, в котором верхняя часть сосуда со средой-теплоприемником выполнена в виде трубы с разъемным соединением; на фиг.2 - схема магнитного рефрижератора, имеющего разъемное герметичное соединение на теплоизолирующем корпусе; на фиг.З и 4 - эскизы рабочих тел с конической и пирамидальной формами нижней поверхности соответственно; на

фиг.5 - расположение дополнительной трубы относительно других частей магнитного рефрижератора.

Магнитный рефрижератор содержит неподвижное рабочее тело 1, установленное в теплоизолирующем корпусе 2, генератор 3 переменного магнитного поля, который расположен в сосуде 4 со средой-теплоприемником. Сосуд 4 имеет форму трубы и содержит в своей верхней части герметичное разъемное соединение 5 Магнитный рефрижератор установлен в сосуде 6 со средой-теплоотдатчиком.

Внутри сосуд 6 со средой-теплоотдатчиком может быть установлена только часть теплоизолирующего корпуса 2 (см. фиг.2). В этом случае герметизация производится с помощью герметичного разъемного соедиО

VJ ю

ел ю

нения 5, которое установлено на теплоизолирующем корпусе 2, а сосуд 4 со средой- теплоприемникомвыполнен

теплоизолированным.

Рефрижератор может иметь герметичное разъемное соединение, позволяющее перемещать сосуд 4 и корпус 2 с генератором 3 вдоль вертикальной оси.

Нижняя поверхность рабочего тела 1 может быть выполнена в виде конуса (см. фиг.З) или в виде пирамиды (см. фиг.4), что позволяет улучшить теплообмен при конденсации.

Для разделения потоков поднимающегося пара и стекающего конденсата может быть применена дополнительная труба 7 (см. фиг.5), погруженная нижней частью в среду-теплоотдатчик и имеющую раструб в верхней части для сбора капель.

Магнитный рефрижератор работает следующим образом.

Для криостатирования среды-теплоот- датчикэ в сосуде 6 сосуд 4 заполняется сре- дой-теплоприемником, например жидким гелием, после чего магнитный рефрижератор устанавливается в верхней части сосуда 6 с помощью соединения 5, которое может быть выполнено фланцевым. Генератор 3 переменного магнитного поля осуществляет периодическое намагничивание и размагничивание рабочего тела 1. При намагничивании температура рабочего тела 1 повышается выше температуры среды- теплоприемника. Теплота намагничивания отдается среде-теплоприемнику в режиме кипения. Тепловая связь между рабочим телом 1 и средой-теплоотдатчиком из-за низкой теплопроводности паров последней разъединена. При размагничивании температура рабочего тела 1 понижается ниже температуры среды-теплоотдатчика. Рабочее тело 1 поглощает тепло от среды-теплоотдатчика б режиме конденсации ее паров на его нижней поверхности, конденсат стекает вниз в сосуд 6. Тепловая связь рабочего тела 1 со средой-теплоприемником в этом режиме разьединена вследствие ее низкой теплопроводности. Таким образом, пары среды-теплоотдатчика, образующиеся в сосуде 6 за счет внешнего теплопритока или работы находящегося в ней тепловыделяющего обьекта, реконденсируются и вновь возвращаются в жидкую фазу. При необходимости такой рефрижератор может быть снят и установлен на любой другой емкости

Формула изобретения

1.Магнитный рефрижератор, содержащий размещенное в периодически меняющемся магнитном поле рабочее тело с

магнитокалорическими свойствами, установленное в верхней части теплоизолирующего корпуса, причем верхний торец рабочего тела обращен к среде-теплоприемнику, заключенной в сосуд, а нижний то0 рец - к среде-теплоотдатчику, заключенной в емкость, отличающийся тем, что, с целью автономного использования рефрижератора путем обеспечения возможности его подсоединения к различным емкостям

5 со средой-теплоотдатчиком, нижняя часть теплоизолирующего корпуса выполнена открытой и выведена из сосуда со средой-теплоприемником, а сам сосуд и верхняя часть емкости со средой-теплоотдатчиком снаб0 жены разъемным герметичным соединением.

2.Рефрижератор по п. 1. о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что верхняя часть сосуда со средой-теплоприемником выполнена в виде

5 трубки с разъемным герметичным соединением, например фланцевым, а сам сосуд установлен внутри емкости со средой-теплоотдатчиком, при этом нижний торец теплоизолирующего корпуса размещен над

0 уровнем среды-теплоотдатчика.

3.Рефрижератор по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что теплоизолирующий корпус выполнен в виде трубы с разъемным герметичным соединением в ее средней части и

5 установлен своей нижней частью в емкости со средой-теплоотдатчиком выше уровня последней, а сосуд со средой-теплоприемником снабжен теплоизоляцией.

4.Рефрижератор по пп.1-3, отличаю- 0 щ и и с я тем, что разъемное соединение

выполнено с возможностью перемещения сосуда со средой-теплоприемником и теплоизолирующего корпуса вдоль вертикальной оси.

55. Рефрижератор по пп.1-4, отличающийся тем, что нижний торец рабочего тела выполнен в виде конуса или пирамиды с вершиной, обращенной к среде-теплоотдатчику.

06. Рефрижератор по п.5, отличающийся тем, что в теплоизолирующем корпусе установлена с зазором относительно последнего дополнительная труба, верхняя часть которой имеет раструб, соосный с

5 вершиной нижнего торца рабочего тела, а нижняя часть трубы погружена в среду-теплоотдатчик

Ц

Изобретение относится к криогенной технике и м.б. использовано для производства холода в области криогенных температур. Цель изобретения - автономное использование рефрижератора путем обеспечения возможности его подсоединения к различным емкостям со средой - теплоотдатчиком. Для этого нижняя часть теплоизолирующего корпуса 2 выполнена открытой и выведена из сосуда 4 со средой-теплоприемником, а сам сосуд 4 и верхняя часть емкости 6 со средой - теплоотдатчиком снабжены разъемным герметичным соединением 5. Причем верхняя часть сосуда 4 может быть выполнена в виде трубы, а сам сосуд 4 установлен внутри емкости 6, при этом нижний торец корпуса 2 размещен над уровнем среды - теплоотдатчика. Соединение 5 м.б. выполнено в средней части трубы сосуда 4, который снабжен теплоизоляцией. Соединение 5 м.б. выполнено с возможностью перемещения сосуда 4 и корпуса 2 вдоль вертикальной оси. Нижний торец рабочего тела 1 м.б. выполнен в виде конуса или пирамиды. Для разделения потоков поднимающегося пара и стекающего конденсата м.б. применена дополнительная труба. 5 ил.

5 з.п. ф.

Фиг 2

фиг.З

Фиг.1