Устройство для охлаждения объектов Советский патент 1979 года по МПК F25D3/10 

Изобретение относится к области криогенной техники, а именно к устройствам для охлаждения объектов, преимущественно электронных, работоспособность которых обеспечивается только в условиях глубокого охлаждения. Известно устройство для охлаждения объекто содержащее теплоизолированный контейнер для хладагента, систему вакуумирования и хладопровод, погруженный в хладагент и выполненный в виде стержня, имеющего по всей длине теплопроводяшие пластинки, заключенные в трубку 1. Недостатком такого устройства является ограниченный ресурс работы в связи с тем, что хладопровод постоянно замкнут на объект охлаждения, и в случае периодического охлаждения хладагент используют неэффективно. Известно также устройство для охлаждения объектов, включающее теплоизолированную емкость для хладагента, связанную с объектом охлаждения посредством автономного циркулящюнного контура с промежуточным теплоно сителем 2. Однако это устройство недостаточно эффективно из-за дополнительного расхода хладагента при отработке устройства вместе с объектом охлаждения на стенде. Цель изобретения - повышение эффективности работы и удобства эксплуатации устройства. Эта достигается тем, что в предлагаемом устройстве циркуляционный контур снабжен автоматическими клапанами, установленными на линиях прямого и обратного потока и сообщенными между собой трубопроводом капиллярного сечения. Каждый автоматический клапан выполнен в виде корпуса, разделенного подпружнненным сильфоном на две полости, одна из которых герметизирована и заполнена газом, конденсирующимся при рабочей температуре объекта охлаждения, а вторая снабжена подводящим и отводящим трубопроводами, подключенными в циркулящ1ОШ ый контур, при этом один из трубопроводов имеет запорную иглу, закрепленную на подпружиненном сильфоне, к соединен с трубопроводом капиллярного сечения.

На фиг. I схемагичесюч изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - автоматический клапан, разрез.

Устройство для охлаждения объектов содержит наружный корпус 1, внутри которого расположена теплоизолированная емкость 2 для хладагента и объект 3 охлаждения, связанные между собой автономным цнркуляцио1шым контуром, заполненным промежуточным теплоносителем и имеющим линии прямого 4 и обратнего 5 потоков, циркуляционный насос 6, теплообменник 7 объекта 3 охлаждения, теплообменник 8, установленный в емкости 2, а также разъемы 9 и 0, предназначе1шые для смены емкости 2 с хладагентом без нарушения юсгировки объекта 3 охлаждения.

На линиях прямого и обратного 5 потоков установлены автоматические клапаны 11 и 12, сообщенные между собой трубопроводом 13 капиллярного сечения. Клапан 11 так же, как и клапан 12, выполнен в виде корпуса 14 (фиг.2) разделенного силыЬоном 15 с пружиной 16 на две полости 17 и 18, первая из которых герметизирована и заполнена газом, конденсирующимся при рабочей температуре объекта 3 охлаждения. В корпусе 14 имеются отверстие 19 для подвода теплоносителя в полость 18. которое в нерабочий период закрьгго запорной иглой 20, соедииенной с сильфоном 15, отверстие .21, предназначенное для выходе теплоносителя из полости 18, и упор 22 для Фиксации положения подпружиненного сильфона 15.

Принцип действия предлагаемого устройства заключается в следующем.

При включении циркуляционного насоса 6 по линии прямого потока 4 от емкосп 2 к клапану 11 поступает теппсжоснтель. Посколь1 :у в начальный момент запорная игла 20 перекрывает отверстие 19 входа в клапан 11, то перепуск теплоносителя осуществляется по трубо1ФОВОДУ 13 с большим гидросопротивленнем и линии 5 обратного потока к емкости 2 с хладагентом, клапаны И и 12 в результате контакта теплоносителя с их корггусами 14 быстро эвхолаживаются, газ в полостях 17 конденсируется, в связи с чем давление в них падает, способствуя отжатню пружин 16 сильфонов 15, а вместе с этим и подъему запорных игл 20. Теплоноситель проходит через клапан 11

и разъем 9 к теапообменнику 7 объекта 3 охлаждения, далее по линии 5 обратного потока через разъем 10 н клалан 12 поступяет к теплсюёмсннику 8, размешенному в емкости 2 с хладагентом.

Наличие в циркуляционном контуре данного устройства автомагических клапанов 11 и 12, не имеющих тепловой связи с окружающей средой и срабатывающих одновременно с насосом 6, позволяет свести к минимуму теплопритоки, автоматически отключать устрсйство при выключенном насосе 6 и производить смену емкости 2 с хладагентом без нарушения юстировки объекта 3 охлаждения.

Формула изобретения

1. Устройство для охлаждения объектов, включающее теплоизолированную емкость для хладагента, связанную с объектом охлаждения посредством автономного циркултшонного контура с промежуточным теплоносителем, отличающееся тем, что, с целью повьпиения эффективности работы и удобства рксплуатацни, циркуляционный контур снабжен автоматическими клапанами, установленнмми на линиях прямого и обратного потока и сообщенными между собой трубопроводом капиллярного сечения.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что каждый автоматический клапан выполнен в виде корпуса, разделенного подпружиненным сильфоном на две полости, одна из которых герметизирована и заполнена газом конденсирующимся при рабочей температуре объекта охлаждения, а вторая снабжена подводящим н отводящим трубопроводами, подключенными в циркуляционный контур, при этом oztKH из трубопроводов имеет запорную иглу, закрепленную на подпрухшненном сильфоне, и соединен с трубопроводом капиллярного сечени

Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе

1.Авторское свидетельство СССР W 449203, кл. F 25 D 3/10, 1972.

2. Патент США N 3364687, кл. 62-15, опублик. 1969 (прототип).