Криогенная камера Советский патент 1982 года по МПК F17C3/04 

Изобретение относится к конструкциям стационарных резервуаров для исследования влияния криогенных температур на поведение и свойство различных биологических материалов и может быть использовано в криогенной технике для хранения указанных материа лов при этих температурах. Известны сосуды для криогенных жи костей , снабженные вакуумируемой теп лоизоляцией, заключенной между тонкостенными гибкими оболочками fl Известны сосуды, содержащие гибкие оболочки, между которыми помещен вакуумируемая изоляция из пенопласта 2. Известна также криогенная камера, содержащая корпус, выполненный с параллельно установленными наружной и внутренней гибкими стенками, тепло изоляцию, размещенную между стенками и выполненную из Пористого материала преимущественно пенопласта, и крышку 3. Общим недостатком известных устройств является сравнительно большой теплоприток через изоляцию. Причина заключается в повышенном коэффициенте теплопроводности вакуумированных пенопластов по сравнению с другими вакуумированными изоляциями. Цель изобретения - уменьшение теплопритока. Указанная цель достигается тем, ,что в криогенной камере,содержащей корпус, выполненный с параллельно установленными наружной и внутренней, гибкими стенками, теплоизоляцию, размещенную между стенками и выполненную из пористого материала, преимущественно пенопласта, и крышку, теплоизоляция выполнена перфорированной с площадью отверстий, составляющей 0-70 % от площади теплоизоляции. Кроме того, теплоизоляция снабжена теплоотражающими экранами. . На фиг, 1 изображениа криогенная камера, продольный разрез; °на фиг,239изоляция криогенной камеры. На фиг 3 зависимость предела прочное- , ти пенопласта при сжатии(Х от плотности f . Криогенная камера включает корпус 1, в который заливается криогенная жидкость и помещается био логический материал, вакуумированную теплоизоляцию 2, наружную стенку 3. Корпус 1 и стенка 3 выполнены из тонкого металлического листа или дру гого газонепроницаемого материала, Теплоизоляция 2 воспринимает нагрузку от атмосферного давления, передаваемую на нее тонкими стенками сосуда и кожуха. Теплоизоляция 2 из пенопласта име ет отверстия k. Между листами 5 пенопласта теплоизоляции 2 помещены слои 6 экранирующего материала, например, алюминированной полиэтилентерефталатной пленки. Пенопласт должен выдержать нагруз ку, передаваемую на него стенками, без разрушения и без существенной усадки. Установлено, что предел npo4 иости пенопластов при сжатии связан степенной зависимостью с их плотностью и резко возрастает при увеличении плотности, как показано на фиг, 3. С другой стороны, теплопроводность вакуумированного пенопласта с увр-личением плотности сначала снижается, а затем медленно возрастает Поэтому в рамках предлагаемого изобретения целесообразно использовать сравнительно плотный пенопласт, увеличивая при этом общую площадь отверстий в нем. Зависимость эффективного коэффициента теплопроводности вакуумированной теплоизоляции Я- ф от степени перфорации V может быть представлена в следующем виде: ХЗФ--АИ-), () гдер- плотность изоляционного материала. Первый член в уравнении характериз ет перенос тепла по твердому телу, второй член - перенос тепла излучением. Для нахождения оптимального значения f , обеспечивающего минимальное значение/l,,j, дифференцируют уравнение (1) Найдено для предлагаемой изоляции опытным путем значение УВ/А ЗО кг/м Плотность пенопласта, обеспечивающей требуемую для сосуда с гибкими стенками прочность (фиг. 3), лежит в пределах 5-100 кг/м. Отсюда по формуле (2)находим, что оптимальная степень перфорации составляет ,,7. Были экспериментально определены коэффициенты теплопроводности трех теплоизоляции из пенопласта с различной степенью перфорации V. Полученные данные подтверждают значительное уменьшение теплопроводности изоляции при ее перфорировании со степенью 50-70. Формула изобретения К Криогенная камера, содержащая корпус, выполненный с параллельно установленными навужной и внутренней гибкими стенками, теплоизоляцию, размещенную между стенками и выполненную из пористого материала, преимущественно пенопласта,,и крышку, о т дичающаяся тем, что, с целью уменьшения теплопритока, теплоизоляция выполнена перфорированной с площадью, отверстий, составляющей 0-70% от площади теплоизоляции. 2. Камера по п, 1, о т .л и ч а ющ а я с я тем, что теплоизоляция снабжена теплоотражающими экранами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № , кл, 220-9, 968. 2.Патент США Vf , кл, 62-kS, 1977. 3.Патент США № 3913776, кл. 220-9, 1976.

QC

Фи

1.2