Устройство для подачи жидкого хладагента Советский патент 1993 года по МПК F17C9/00 

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для передачи жидкого хладагента из сосуда Дью- ара к месту назначения, например в криостаты фотоприемников.

Известное устройство для подачи жидкого хладагента из сосуда Дьюара содержит переливную трубку, пробку и трубу, размещенную снаружи переливной трубки и закрепленную на ней герметично торцами, причем торец, расположенный снаружи сосуда Дьюара, закреплен посредством вакуумно-плотно соединенных между собой сильфонов, один из которых соединен с переливной трубкой и выполнен из материала с низкой теплопроводностью, а другой соединен с трубой и выполнен из материала с высокой теплопроводностью, причем часть трубы расположена снаружи сосуда Дьюара, а межтрубное пространство отвакуумировано.

Это устройство, однако, не позволяет регулировать мощность подачи хладагента (скорость подачи), которая зависит, например, от температуры воздуха вокруг сосуда Дьюара и самого устройства. При увеличении температуры воздуха мощность подачи повышается.

Но даже если температура воздуха не меняется, устройство не позволяет уменьшить или увеличить мощность подачи

3

д

ON О 00

хладагента, т.е. не позволяет регулировать поток хладагента.

Целью изобретения является обеспечение регулирования расхода подаваемого хладагента.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для подачи жидкого хладагента, содержащем пробку, переливную трубку и трубу, размещенную снаружи переливной трубки и закрепленную на ней герме- тично торцами, причем торец, расположенный снаружи сосуда Дьюара, закреплен посредством вакуумно-плотно соединенных между собой сильфонов, один из которых соединен с переливной трубкой и выполнен из материала с низкой теплопроводностью, а другой соединен, с трубой и выполнен из материала q высокой теплопроводностью, при этом часть трубы распо- ложена снаружи сосуда Дьюара, а межтрубное пространство отвакуумирова- но, сильфон, соединенный с трубой, снабжен низкотеплопроводным кожухом, выполненным из нескольких частей, установленных с возможностью возвратно-по- ступательного перемещения в направлении, перпендикулярном оси силь- фона.

Снабжение сильфона специальным кожухом позволяет регулировать площадь сильфона, соприкасающегося с воздухом, т.е. регулировать притоки тепла от воздуха (окружающая среда) к сильфону, а от последнего к хладагенту в сосуде Дьюара. В одном из крайних положений кожух полно- стью охватывает сильфон и последний не соприкасается с воздухом. Благодаря очень плохой теплопроводности материала кожуха притоки тепла к хладагенту в сосуде Дьюара оказываются минимальными. В другом крайнем положении кожух полностью раскрыт и сильфон соприкасается с воздухом также, как если бы кожуха не было вовсе. В этом случае теплопритоки максимальны, максимальна также и мощность подачи хла- дагента.

В промежуточных же положениях частей кожуха теплопритоки и стало быть и мощность подачи находятся между максимальным и минимальным значениями.

В качестве материала для изготовления кожуха может быть выбран, например, пенопласт, обладающий прекрасными теплоизоляционными свойствами, дешевизной и легкой обрабатываемостью.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство состоит из трубы 1, переливной трубки 2, сильфонов 3 и 4, пробки 5, кожуха, состоящего из, например, двух половин (частей) 6 и 7, закрепленных на силь- фоне 3 посредством четырех винтов 8. Винты 8 выполнены из материала с низкой теплопроводностью и закреплены на трубе. Изменение положения частей 6 и 7 кожуха относительно сильфона 3 производится гайками (барашками) 9. Для уменьшения истирания пенопласта кожух может иметь металлическую или иную оболочку 10. Между кожухом и сильфоном имеются пружины 11, так что при отвинчивании гаек 9 части кожуха отходят от сильфона и к последнему имеется доступ воздуха (с которым поступает тепло). Чем больше расстояние между кожухом и сильфоном, тем больше к сильфону поступает тепло от окружающего пространства (т.е. воздуха в комнате). В одном из крайних положений, когда части кожуха полностью прижаты к сильфону, к последнему практически тепла не поступает, т.к. кожух выполнен из материала с очень плохой теплопроводностью (пенопласт). В этом случае скорость подачи хладагента минимальна. В другом крайнем положении, когда части кожуха максимально отошли от сильфона, скорость подачи максимальна. В промежуточных положениях частей кожуха мощность подачи также промежуточна и достаточно плавно может регулироваться от минимального до максимального значения.

Устройство работает следующим образом.

Нижнюю часть устройства опускают в сосуд Дьюара с жидким хладагентом, а переливную трубу соединяют с приемником хладагента. Перемещают пробку 5 вдоль трубы 1 в направлении его нижней части и вводят ее в горловину сосуда Дьюара для создания хорошего уплотнения. Затем отвинчивают барашки 9 (не обязательно все сразу и синхронно). Тепло от воздуха, окружающего устройство, передается сильфону 3, а от него по трубе 1 хладагенту. Воздух, передав тепло сильфону и охладившись, опускается вниз, обтекая сильфон, а на его место будут поступать новые порции воздуха, принося с собой новые порции тепла. При этом, чем больше раскрыт кожух, тем лучше будет конвективный теплообмен. Испаряющийся в сосуде Дьюара хладагент создает в нем избыточное давление, которое вызывает перетекание хладагента по хладо- проводу 2 к приемнику. Для увеличения мощности подачи хладагента следует еще больше отвинтить гайки 9. Под воздействием пружин 11 кожух раскроется больше и потоки тепла к хладагенту в сосуде Дьюара увеличатся, увеличится его испарение и связанное с этим давление в сосуде, и стало

быть скорость потока хладагента (т.е. мощность его подачи).

Таким образом, устройство позволяет плавно регулировать мощность подачи хладагента от минимального до максимального значения.

Формула изобретения Устройство для подачи жидкого хладагента из сосуда Дьюара, содержащее пробку, переливную трубку и трубу, размещенную снаружи переливной трубки и закрепленную на ней герметично торцами, при этом торец, расположенный снаружи сосуда Дьюара, закреплен посредством вакуумно-плотно соединенных между собой

0

5

сильфонов, один из которых соединен с переливной трубкой и выполнен из материала с низкой теплопроводностью, а другой соединен с трубой и выполнен из материала с высокой теплопроводностью, часть трубы расположена снаружи сосуда Дьюара и межтрубное пространство отвакуумирова- но, отличающееся тем, что, с целью обеспечения регулирования расхода подаваемого хладагента, сильфон, соединенный с трубой, снабжен низкотеплопроводным кожухом, выполненным из нескольких частей, установленных с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении, перпендикулярном оси силь- фона.

Область применения: в криогенной технике и может быть использовано для передачи жидкого хладагента из сосуда Дюара к месту назначения, например в криостаты фотоприемников, для обеспечения возможности регулирования мощности подачи хладагента. Сущность изобретения: устройство содержит пробку, переливную трубку и трубу, размещенную снаружи переливной трубки и закрепленную на ней герметично торцами, причем торец, расположенный снаружи сосуда Дьюара, закреплен посредством вакуумно-плотно соединенных между собой сильфонов. Первый сильфон соединен с переливной трубкой и выполнен из материала с низкой теплопроводностью, второй сильфон соединен с трубой и выполнен из материала с высокой теплопроводностью, при этом часть трубы расположена снаружи сосуда Дьюара, а межтрубное пространство отвакуумировано. Второй сильфон снабжен кожухом, выполненным из материала с возможно низкой теплопроводностью и состоит из раздвижных частей, которые в одном из двух возможных крайних положений полностью охватывают сильфон, а при переходе в другое крайнее положение плавно изменяют объем соприкасающегося с сильфоном воздуха от нуля до максимального значения, 1 ил. Ё