Микрохолодильник Советский патент 1979 года по МПК F25B9/02 

1

Изобретение относится к криогенной технике, в частности к микрокриогенньлм системам для глубокого охлаждения приемников лучистой энергии.

Известны микрохолодильники, содержащие навитый на гильзу теплообменник с входным штуцером и дросселем, снабженны л регулятором оасхода

1.

В этих микрохолодильниках регуляторы расхода имеют сложную конструкцию, снижают надежность работы микрохолодильника.

Более простым и надежным является известный микрохолодильник, содержащий навитый на гильзу теплообменник с входным штуцером и дросселем, снабженным регулятором-расхода, выполненнглм в виде регулирующего органа с последовательно размещенньв ш дв;;мя упругими элементами и поджимным винтом, причем упругий элемент, рас- положенный со стороны дросселя выполнен из материала с аномальной температурной зависимостью жесткости 2 .

В известном микрохолодильник не удается обеспечить достаточно эффективное регулирование расхода во

в сем-диапазоне рабочих давлений баллонной микрокриогенной системы. Капример, для баллонной системы длительного действия с диапазоном рабочих давлений 300-100 бар не удается настроить регулятор на экономичную работу в этом- диапазоне, в основном, регулятор отрабатывает в режиме термоклапана, что обуславливает значительные потери хладагента. Кроме „ того, имеются трудности в настройке регулятора, так как доступ к поджимному винту требует расстыковки корпуса с охлаждаемым объектом и микрохолодильника.

Целью изобретения является расширение диапазона регулирования расхода хладагента и обеспечение технологичности настройки регулятора.

Это достигается тем, что микрохолодильник дополнительно содержит втулку из теплопроводного материала и ограничитель хода регулирующего органа, установленный на резьбе в поджимном винте, i- а втулка размещена по периферии регулирукщего органа между дросселем и угфугим элементом из материала с аномальной температурной зависимостью жесткости, причем регулятор расхода размещен в гильзе и его поджимной винт расположен со стороны входного штуцера теплообменника. На чертеже изображен микрохололильник без теплоизолирующего корпуса, общий вид. Микрохолодильник содержит навитый на гилёзу 1 теплообменник 2 с вход ным штуцером 3 идросселем 4, снабженным регулятором расхода, выполненным в виде регулирующего органа 5 с последовательно размещенными двумя упругими элементами б и 7 и поджимным винтом 8..Упругий элемент б, расположенный со стороны дросселя 4, выполнен из материала с аномально температурной зависимостью Л|:есткост Микрохолодильник также содержит вту ку 9 из теплопроводного материала, размещенную по периферии регулирующе органа 5 между дросселем 4 и упру им элементом 6 из материала с аномальной температурной зависимостью жесткости. В поджимном винте 8 на резьбе установлен ограничитель 10 хо да регулирующего органа 5. Регулято расхода размещен в гильзе 1 и его прижимной винт 8 расположен со сторо ны -входного штуцера 3 теплообменника 2. С помсяцью поджимного винта 8 прои водится предварительное поджатие упругих элементов б и 7 регулятора. Перемещением ограничителя 10 хода в винте 8 осуществляется независимая регулировка упругого элемента б с аномальной характеристикой жесткое ти. В теплом состоянии микрохолодиль ника регулир тощий орган 5 занимает такое положение относительно дросселя 4, которое обеспечивает за данные площади проходного сечения сопла и необходимый расход хладаген для быстрого выхода устройства на р бочий режим. После того, как температура в зоне объекта охлаждения достигает заданной величины, упруги элемент 6 также охлаждается, прежде всего посредством передачи тепла по втулке 9, до температуры мартен ситного превращения материала упругого элемента б. При этом жестко упругого элемента б резко уменьшается и он сжимается под действием упругого . элемента 7. Регулирующий орган 5 перекрывает дроссельное от верстие и тем самым уменьшает расход хладагента. При повышении температ ры до определенного уровня упругий элемент б восстанавливает жесткость отжимает элемент 7 и перемещает ре гулирующий орган 5, открывая дроссельное отверстие, что вновь обус- ловливает понижение температуры в зоне элемента 6. Благодаря располо жению термочувствительного упругого элемента не в жидкой ванне хладгента, а в зоне меняющихся темпераур теплообменника достигается эффекивный процесс регулирования. Использование данного микр.охолоильника обеспечивает регулирование асхода хладагента во всем диапазоне, абочих давлений, что значительно овышает экономичность работы микроолодильника . . Благодаря размещению регулятора нутри гильзы теплообменника, обеспечена высокая компактность конструкии. Расположение термочувствительного упругого элемента в зоне изменяпощихся .температ ф в теплообменнике позволяет наиболее полно реализовать чувствительность регулятора и обиться значительного снижения, величины конечного давления. Размещение органов настройки на теплом.конце теплообменника обеспечивает технологичность настройки, так как облегчается доступ к регуливочным органам, причем не требуется производить расстыковку микрохолодильника и корпуса, что позволяет настраивать регулятор без отключенияподачи хладагента. В результате.резко сокращается цикл настройки регули-рующего органа микрохолодильника в производственных условиях. Формула изобретения МикрохОлодильник, содержащий навитый на гильзу теплообменник с входнЕЛМ штуцером и дросселем, снабженным регулятором расхода, выполненным в виде регулирующего органа с последовательно размещенными двумя упругими элементами и поджимным винтом, причем упругий элемент, расположенный СО:стороны дросселя выполнен из материала с аномальной . температурной зависимостью жесткости, отличающийс я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования расхода хладагента и обеспечения технологичности настройки, он дополнительно содержит втулку из теплопроводного материала и ограничитель хода регулирующего органа, установленный на резьбе в поджимном винте, а втулка размещена по периферии регулирующего органа между дросселем и упругим элементом из материала с аномальной :температурной зависимостью жесткости, причем регулятор расхода размещен в гильзе и его поджимной винт расположен со стороны входного ; штуцера теплообменника. Источники информации, при принятые во внимание при экспертизе 1.Грезив А.К. и Зиновьев B.C. Микрокриогенная техника. М., Машиностроение, 1977,-С. 58-74. 2.Авторское свидетельство СССР № 533802, кл. F 25 В 9/02, 1974.

3 f

II

)S)J,.J,....J.,:,J,,....:.,..,,,,,,,,,±J,,

/У/У А

K 11 ; ;4 ;s; ; j auuu y Щ Ш:; ;: /Ш / .|l ff mfk ЛЛ Й y n,

W%%%%M/Ш Ш/Ш rtftfyyi gyl

I V lJJ}}J f7}}fffffJfjrrff Hff }f fff}f } f}J i} } frf f} }iJffftf} J V ff f

Lf

7 ГО

LL

зе