Система криостатирования охлаждаемого объекта Советский патент 1981 года по МПК F25B9/00 

1

Изобретение отнесится к криогенной технике и может быть использовано для криостатирования различных приборов и устройств в криогенной электронике и радиотехнике.Известна система криостатирования охлаждаемого объекта, содержащая газовую криогенную машину с охлаждающей головкойj подключенной к охлажжаемому объекту посредством теплопередающего устройства, включающего сильфон, жестко прикрепленный к голов ке охлаждения и холодный стержень, снаружи которого расположена втулка

UJ.

Недостатком этой системы является невозможность регулирования температурного уровня объекта охлаждения.

Наиболее близкой к предлагаемой является система криостатирования охлаждаемого объекта, содержащая газовую криогенную машину с размещенными в вакуумированном теплоизапируюй ем кожухе охлаждающей головкой и охлаждаемым объектом, соединенными подпружиненным хладопроводом 2.

Недостатком данной системы является невозможность автоматического под|держания стабильного уровня темпера1туры охлаждаемого объекта.

Цель изобретения - устранение указанного недостатка, т.е. стабилизация температуры охлаждаемого объекта.

Поставленная цель достигается тем, что хладопровод выполнен в виде тарельчатой пружины из материала, обладающего свойством прямого и обратного мартенситного превращения при температуре криостатирования.

10

На чертеже изображена схема предлагаемой систекы.

Система содержит газовую криогенную машину. 1 с размещенными в вакуумированном теплоизолирующем кожухе 2

15 охлаждающей головкой 3 и охлаждающим объектом 4, соединенными подпружиненным хладопроводом 5. }Сладопровод 5 выполнен в виде тарельчатой пружины из материала, облгщающего свойством

20 прямого и обратного мартенситного превращения при температуре криостатирования.

В качестве материала тарельчатой пружины использован сплав меди с алю2Sминием и никелем, облгщающий эффектом памяти формы . Хлаа;опровод подпружинен пружиной 6, упирающейся в крышку 7.

УстроАство работает следующим об30.

В основу автоматического регулирования температуры криостатировання предлагаемой системл положена зависимость разности температуры между объектом охлаждения и охлаждающей головкой от значения механического усилия. с которым объект охлаждения прижимается к охлаждающей головке, т.е. от значения теплового сопротивления между ними.

Величину м ханического усилия регулирует элемено: / выполненный в виде тарельчатой пружины из материала с прямым и обратным мартенситным превращением при криогенных температурах.

Хладопровод 5 снабжен узлом направленного нагружения, что позволяет использовать его при многократных циклах нагрева и охлаждения.

При температуре объекта 4, превышающей температуру криостатирования, охлаждаемый объект 4 прижимается к охлаждающей головке 3 тарельчатой пружиной с защанным максимальным усилием (исходное состояние), значение теплового сопротивления между ними становится минимальным и температура охлаждаемого объекта понижается. Тарельчатая пружина При понижении температуры изгибается в направлении oi охлаждаемого объекта 4 (в сторону нагружения) , механическое усилие на охлаждаемый объект, уменьшается (тепловое сопротивление увеличивается) до заданного минимального значения. Температура объекта 4 начинает повышаться,

при.этом Хладопровод 5 возвращается в исходное состояние и прижимает объект 4 с максимальньс4 усилием. Таким образом, происходит автоматическое поддержание температуры объекта 4 ох.лаждения на заданном уровне.

Варьируя химический состав сплава, обладающего памятью формы , можно изменять гистерезис мартенситного превращения, а также мартенситную точку, т.е. пределы регулирования температуры.

Формула изобретения

Система криостатирования охлаждаемого объекта, содержащая газовую криогенную машину с размещенными в вакуумированном теплоизолирующем кожухе охлаждающей головкой и охлаждаемым объектом, соединенными подпружиненным хладопроводом, отличающаяс я тем, что, с целью стабилизации температуры охлаждаемого объекта, хладогцх)вод выполнен в виде тарельчатой пружины из материала, обладакмдего свойством прямого и обратного мартенситного превращения при температуре крностатирования,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3999403, KJi, F 25 В 19/00, 1975.

2,Патент Великобритании

„1275434, кл. F 25 В 23/00, 1974.