МИКРОКРИОГЕННАЯ РЕФРИЖЕРАТИВНАЯ УСТАНОВКА Советский патент 1972 года по МПК F25D3/10 

Изобретение относится к технике низких температур, а именно к рефрижеративным установкам, иопОльзуемым для охлаждения образцов; оно может найти применение в жриогенной электронике, радиотехнике, электротехнике, физике низких температур и т. д.

Известны мпкрокриогенные установки, снабженные поршлевыми детандерами, .регенеративными теплообменниками и Э1кранами. В таких yiCTaHOiBKax отражательные экраны соединены при помощи тепловых мостов с регенеративными теплообменниками на соответствующем тем пературном уровне, например в месте выхода расширенного газа из детандера. При этом холодо-производительность детанде1ра, идущая -на охлаждение газового потока высокого давления, уменьшается на величину теплового потока, отводимого от экрана, а газ, .поступающий на детандер, расширяется адиабатически и .затем отводит тепловой поток от экрана.

Целью изобретения является увеличение холодопроизводительности за счет проведения более эффективного политропичеокого процесса расщирения с подводом тепла. Это достигается тем, что отражательные экраны соединены при помощи тепловых мостов с рабочей частью цилиндров дета-ндеров.

мост и стенку цилиндра подводят к газу непосредственно в процессе его расширения с отдачей внешней работы, т. е. производят политропический процесс расширения с подводом тепла. Указанный процесс является термодинамически более эффективным, чем два последовательных процесса - адиабатическое расширение и изоберический напрев. Для уменьшения термического сопротивления

передачи теплового потока от экрана к газу, расширяющемуся в цилиндре детандера, рабочую часть цилиндра детандера целесообразно изготавливать из высокотаплопроводного материала, например меди, латуни,

бронзы.

На чертеже показана предлагаемая установка..{ Установка состоит из криостата 1, двух порШНевых детандеров 2 и 3, регенеративных

теплообменников 4, дроссельного вентиля 5, терМОстатируемого объекта 6, экранов 7-9, которые крепятся к криостату на подвесках 10 из нетеплопроводного материала. Стрелками показано направление движения газа.

Рабочие части цилиндров детандеров 2 и 3 соединены ,с экранами тепловыми мостами 11 и 12, выполненными из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, например меди, алюминия или RX сплавов.

При работе установки теплояритоки из окружающей среды, поступающие к экранам, отводят по тепловым мостам 11 и 12 к цилиндрам детандаров 2 и 5. Это итриеодит к увеличению холодопроизводительности детандеров за счет приближения шроцесса расширения газа в них к изотермическому, дающему максимальную удельную холодопроизводительность. Таким образом, расход газа на детандеры уменьшается, поэтому уменьшаются вес, габариты и потребляемая мощность всей рефрижеративной установки.

Предмет изобретения

Мидарок-риогенная рефрижеративная установка, содержащая один или несколько поршневых детандеров, регенеративные теплообМенншш, отражательные экраны и тепловые мосты из материалов с вьисоккм .коэффицвентом теплопроводности, отличающаяся тем, что, с целью осуществления в детандере полит1ропического процесса расширения с подводом тепла, отражательные экраны с помощью тепловых мостов соединены с рабочей частью |Цилинд|рО;В детандеров.