Дроссельный регулятор микрохолодильника Советский патент 1982 года по МПК F25B9/02 

(5) ДРОССЕЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР МИКРОХОЛОДИЛЬНИКА

I

Изобретение относится к холодилЬ ной технике, а именно к дроссельным устройствам с регуляторами, применяемым в различных системах термоста тирования.

По основному авт.св. № известен дроссельный регулятор микрохолодильника, содержащий шайбу с дроссельными отверстиями, выполненную из термочувствительного мате- . риала, обладающего свойствами памяти формы, например алюминиевой бронзы L11.

Этот регулятор имеет малые габариты и обеспечивает саморегулирование. Однако он при резких колебаниях температуры объекта охлаждения не обеспечивает высокой точности поддержания заданных температур изза инерционности конвекционного и лучистого теплообмена между объектом охлаждения и шайбой с дроссельными отверстиями.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности регулятора при резких колебаниях температуры объекта охлаждения путем интенсификации теплообмена между регулирующим элементом и объектом охлаждения, усиления параметров их обратной тепловой связи.

Цель достигается тем, что регулятор снабжен линзой с быстроменяющим10ся фокусом, установленной между шайбой и объектом охлаждения.

Л1нза с быстроизменяющимся фокусом выполнена из прозрачной оптической резины и снабжена армирующим

15 кольцом, выполненным из термочувствительного материала, обладающего . свойствами памяти формы.

На чертеже изображена схема дроссельного регулятора.

20

Регулятор содержит корпус 1 в виде тонкостенной гильзы с резьбой для подключения к источнику сжатого газа, например к выходу из теплообменника (на чертеже не показан). В корпус 1 запрессована шайба 2 с дрос сельными отверстиями 3. Регулятор снабжен линзой k с быстроизменяющимся фокусом, выполненной из прозрач-; ной оптической резины. Шнза i снабжена с периферии армирующим кольцом 5 и установлена с помощью упругих связующих элементов 6 на корпусе 1 между шайбой 2 и объектом 7 охлаждения. Шайба 2 выполнена из термочувст вительного материала, обладающего свойствами памяти формы, например алюминиевой бронзы, а дроссельные отверстия 3 имеют размер 0,1-0, мм уменьшающийся при охлаждении. Армирующее кольцо 5 выполнено из термочувствительного материала, о15ладающего свойствами памяти формы, напр мер алюминиевой бронзы, и имеет при охлаждении больший диаметр в форме 5а, что приводи11 к растяжению линзы k до форумы а и смещению связующих элементов 6 до положения 6а. При изменении формы линзы до формы ka фокус и фокальное пятно, формируемые тепловыми лучами (на чертеже снзбже 1 стрелками) от объекта 7 охлаждения, перемещаются в сторону послед него, изменяя степень нагрева шайбы 2. Дроссельный регулятор микрохоло дильника работает следующим образом. Сжатый газ дросселируется в отверстия 3 и oxлaж Jaeтcя, при этом понижается температура объекта 7 охлаждения. Как. только объект 7 и шайба 2 охладятся до заданной темпе|)атуры, на поверхности шайбы 2 появится мартенситный рельеф, вследствие чего проходные сечения отверстий 3 уменьшатся, так как мартенситные иглы затягивают дроссельные отверстия 3 Пропускная способность шайбы 2 значительно уменьшится, что при ВОДИТ к уменьшению расхода рабочего газа. При повышении температуры мартенситный рельеф самопроизвольно исчезает, проходное сечение шайбы 2 возвращается к первоначальной величине, количество дросселирующего газа увеличивается, что вновь вызывает понижение температуры объекта 7 охлаждения и шайбы 2. Такая циклическая работа может осуществляться продолжительное время без нарушения свойств материала дрос сельной шайбы 2 с обеспечением высокой точности поддержания заданных ; температур в диапазоне 10-15 С. При резком повышении температуры объекта 7 охлаждения (нагтример в электронной или радиотехнической аппаратуре) шайба 2 оказывается в области фокального пятна малой площади, формируемого линзой ta, и резко нагревается от сконцентрированного лучистого потока тепла со всей площади объекта 7. От этого нагрева отверстия 3 увеличиваются, обеспечивая интенсивное дросселирование газа, а, следовательно, охлаждения объекта 7 холодным газом, омывающим стенку объекта 7. В это же время, находясь вблизи нагретого объекта 7, армирующее кольцо 5а линзы а, нагревается и уменьшается до формы кольца Ъ, преобразуя линзу Ла.в линзу k. Такое изменение формы кольца 5 достигается его специальной предварительной термомеханической обработкой, известной из металловедения сплавов, обладаю щих обратимым эффектом памяти формы при термоциклировании. Описанное изменение линзы k вызывает перемеще ние фокального пятна в сторону объекта 7, что, в свою очередь, приводит к снижению интенсивности нагрева шайбы 2.. Таким образом, шайба 2 оказывается скова в режиме снижения степени охлаждения, быстро восстановив первоначальную температуру объекта 7 охлаждения. Охлажденный газ, омывающий линзу , охлаждает армируюи ее кольцо 5 преобразуя его форму до кольца 5а, а форму линзы 4 до формы la. Все элементы регулятора приводятся при этом в положение, предшествующее резкому повышению температуры объекта 7 охлаждения. Использование изобретения позволяет существенно повысить эксплуатационную надежность дроссельных регуляторов температуры, снизить расходы хладагента, а также повысить качество и надежность работы объектов охлаждения, что даст значительный экономический эффект в народном хозяйстве. Формула изобретения К Дроссельный регулятор микрохолодильника по авт.св. № , отличающийся тем, что.

с целью повышения эксплуатационной надежности при резких колебаниях температуры объекта охлаждения, он снабжен линзой с быстроменяющимся фокусом, установленной между шайбой и объектом охлаждения.

322kS2 .6

резины и снабжена армирующим кольцом, выполненным из термочувствительного материала, обладающего свойством памяти формы.

Источники информации, принятые во вжмание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР , кл, F 25 В 9/02, 1972.