Сосуд для криогенной жидкости Советский патент 1991 года по МПК F17C3/00 F17C3/08 

Изобретение относится к криогенным сосудам г, Экранно-вакуумной теплоизоляцией, в частности к криостатам и сосудам Дьюэра для хранения и транспортирования биолог веских препаратов в жидком азоте

Цель изобретения - повышение эффективности откачки паров и газов из межстенного и межспойногс пространства улучшение теплоизоляции сосуда

На фиг 1 показан сосуд с дополнительным каналом ось которого наклонена в сторону откачного узла наружного кожухаг разрез, на фиг 2 - дополнительный полый откачной канал с изогнутой (ломаной) продольной осью (увеличено)

Сосуд состоит из наружного кожуха 1 с откачным узлом в виде клапана 2, внутренней емкости 3 Р нижней части которой закреплено адсорбционное устройство 4 Между напужным кожухом 1 и изоляцией 5 находится вакуумная полость 6

Внутренняя емкость и наружный кожух 1 соединены стеклопластиковой горловиной 7, вокруг которой закреплен слой стек- ловуали в качестве откачного канала из пористого материала 8

Дополнительный полый откачной канал 9 расположен в зоне адсорбционного устройства 4

Извилистыми стрелками на чертеже обозначено движение откачиваемых паров и газов, прямыми стрелками - радиационной составляющей теплового потока в зоне дополнительного откачного канала

Работает сосуд следующим образом.

В процессе вакуумирования межстенного пространства сосуда основной поток паров и газов более 90 % удаляется через дополнительный полый откачной канал 9 (см. извилистые стрелки), минуя многослойную изоляцию 5, чем достигается повышение эффективности откачки на начальном этапе вакуумирования. В дальнейшем начинается откачка через канал 9 паров и газов из межслойных зон изоляции, а также адсорбционного устройства 4 т е осуществляется дополнительная регенерация адсорбента и, главное, эффективная откачка меж- слойных полостей. И, наконец, на последней стадии вакуумирования оба канала 8 и 9 начинают работать на откачку межслойных зон изоляции, при этом главную роль в ускорении откачки по-прежнему играет образованный открытыми торцами полос изоляции 5 полый канал 9. После окончания вакуумирования и герметизации межстенного пространства сосуда, благодаря расположению адсорбционного устройства 4 в верхнем створе канала, в который открыты межслойные полости изоляции 5, адсорбент начинает и продолжает в течение всего периода эксплуатации сосуда активно поглощать остаточные пары и газы, а также газы, выделяемые в ходе эксплуатации материалами стенок сосуда, слоями изоляци- онного материала, и материалом горловины, обеспечивая стабильные теплоизоляционные свойства сосуда.

Преимущества данной конструкции заключаются в следующем:

-сокращается время вакуумирования межстенного пространства сосуда на 30-40 %, что отражено в таблице;

-при вакуумировании исключается прохождение паров, газов и микрочастиц через слой изоляции, а также насыщение ими пористого материала прокладки вокруг горловины, что сохраняет эффективность теплоизоляции в течение всего периода эксплуатации сосуда;

-смещение нижнего створа канала относительно верхнего на величину, обеспечивающую непрохождение любой вертикали к сечению нижнего створа через верхний створ канала, способствует полному отражению радиационной составляющей теплопотока от наружного створа в зоне качала;

-наличие дополнительного полого от- качного канала позволяет, в случае необходимости, оказываться от откачного канала вокруг горловины или опоры из пористого материала, что упрощает конструкцию и технологию изготовления сосуда, улучшает условия холодообмена между экранами изоляции и горловиной, практически не отражаясь на условиях откачки паров и газов, так как интенсивность откачки через дополнительный полый канал 9 на порядок выше, чем через канал 8;

- улучшение условий откачки повышает ее качество, следовательно, улучшает теплоизоляционные свойства сосуда,

Таблица испытания криобиологических сосудов приведена ниже.

Из таблицы видно, что опытный сосуд с дополнительным откачным каналом имеет меньшее время вакуумирования, а показатели испаряемости криогенного продукта не хуже, чем у базовых образцов. Таким Образом, наличие сквозного откачного канала в пакете ЭВТИ в зоне против адсорбционного устройства уменьшает время вак/умирования сосуда на 30-40 % и не ухудшает теплоизоляционных свойств криобиологического сосуда.

Формула изобретения

1.Сосуд для криогенной жидкости, содержащий внутреннюю емкость с адсорбционным устройством в нижней части ее наружной поверхности и наружный кожух с узлом откачки, между которыми размещены слои экранно-вакуумной изоляции, вакуумная полость вдоль кожуха и стеклопластикоедя горловина с откачным каналом в виде прокладки из пористого материала под слоями изоляции охватывающими горловину, отличающийся тем, что. с целью повышения эффективности откачки паров и

газов из межстенного и межслойного пространства сосуда, а также улучшения его теплоизоляционных свойств, сосуд имеет дополнительный полый откачной канал, выполненный оптически непрозрачным, проходящий через все слои изоляции с выходом верхнего створа канала к адсорбционному устройству, а нижнего створа - к вакуумной полости у наружного кожуха, при этом боковая поверхность дополнительного канала

образована открытыми торцами полос изоляции.

2.Сосуд по п. 1,отличающийся тем, что прямолинейная продольная ось дополнительного канала расположена под углом к вертикали со смещением нижнего створа о сторону откачного узла по отношению к верхнему створу на расстояние, превышающее поперечные размеры верхнего

створа.

3.Сосуд по пп. 1 и2,отличающий- с я тем, что дополнительный канал имеет форму изогнутой или ломаной линии.

5

Изобретениа относится к криогенной технике, в частности к криостатам и сосудам Дьюгра для хранения биологических препа- рато о жидком асоте Цель изобретения - повышение эффективности откачки паров и газов из межстенного и межслойного пространства сосуда а также улучшение его теплоизоляционных свойств. Сосуд снабжен дополнительным оптически непрозрачным откачным каналом, образованным открытыми торцами полос изоляции. Канал расположен в зоне адсорбционного устройства и сообщает межслойные полости с откачным узлом Непрозрачность канала .достигается либо смещением его нижнего створа по отношению частиц, либо смещением его нижнего створа по отношению к верхнему, либо выполнением его в форме изогнутой к верхнему или ломаной линии 2 з п ф-лы, 2 ил , 1 табл

Фиг. /

Фиг. 2