Микрохолодильник

 

МИКРОХОЛОДИЛЬНИК, содержащий стержень с винтовой нарезкой, установленный в тонкостенном цилиндре , отл.и чающийся тем, что, с целью сокращения времени выхода на рабочий режим, стержень выполнен полым и внутри него с кольцевым зазором установлен сердечник, причем зазор заполнен набивкой из теплопроводного материала, а цилиндр выполнен из материала, имеющего температурный коэффициент линейного расширения больший чем у материсша стержня.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

И . Н

РЕСОУБЛИН

St5u г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ .ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ У CBMQETEllbCTBY (21) 3353238/23-06 (22) 09 ° 11.81 (46) 07.04.83. Бюл. 9 13 (72) С.И. Васильев, В.С. Лебедев и В.A. Меркулов (53) 621.574(088.8) (56) 1. Грезин A.Ê. и Зиновьев B.Ñ.

Микрокриогенная техника. М., "Машиностроение", 1977, с. 62-65.

2. Суслов A.Ä. и др. Дроссельные микроохладители. М. "Машиностроение", 1978, с. 78.

ÄÄSUÄÄ 1010411 А (54) (57) МИКРОХОЛОДИЛЬНИК, содержащий стержень с вннтовой нарезкой, установленный в тонкостенном цилиндре, о т л.и ч а ю шийся тем, что, с целью сокращения времени выхода на рабочий режим, стержень выполнен полин и внутри него с кольцевым зазором установлен сердечник, причем зазор заполнен набивкой из теплопроводного материала, а цилиндр выполнен из материала, имеющего температурный коэффициент линейного расширения больший чем у материала стержня.

1010411

Составитель tO. Килимник

Редактор Г. Ус .Техред Л.Пекарь Корректор Ю. Макаренко

Заказ 2453/27 Тираж 528 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 ул. Проектная, 4

Изобретение относится к микрокриогенной технике, в частности, к уст-. ройствам для получения низких темпе» ратур с использованием эффекта дросселирования газа, а более конкретно к быстродействующим дроссельным 5 микроохладителям с двумя параллельно действующими ветвями, и может быть использовано для охлаждения микроэ»:. лектронных приборов.

Известен быстродействующий мин- 10 рохолодильник, содержащий конический теплообменник. Для таких приборов характерно время выхода на режим, не превышающее 3-10 с, и значительный расход хладагента, порядка 80- 15

120 мл/мин (1 ). За счет того, что теплообменник в известном устройстве выполнен коническим, несколько снижается расход хладагента, но такая специфическая форма неприемлема для многих конструктивных решений.

Более универсальным является дру-. гой известный микрохолодильник, содержащий стержень с винтовой нарезкой, установленный в тонкостенном цилиндре f2 1.

Недостатком известного микрохоло дильника является большее время выхода на рабочий режим, что обусловлено большой охлаждаемой .массой стержня и отсутствием регулирования расхода.

Целью изобретения является сокращение времени выхода на рабочий режим.

Поставленная цель достигается тем, что микрохолодильник, содержит стержень с винтовой нарезкой, установленный в тонкостенном цилиндре, и стержень выполнен полым и внутри него с кольцевым зазором установлен сер- 4Р дечник,причем зазор заполнен набивкой .из теплопроводного материала,а ци" линдр выполнен иэ материала, имеющего температурный коэфФициент линейного расширения больший, чем у материала 45 стержня.

На чертеже изображен предлагаемый микрохолодильник, продольный разрез.

Микрохолодильник содержит стер жень 1 с винтовой нарезкой, установленный в тонкостенном цилиндре 2.

Стержень 1 выполнен полым и внутри него с кольцевым зазором 3 установФилиал ППП "Патент", г. Ужгород, лен сердечник 4. Зазор 3 заполнен набивкой из теплопроводного материала. Цилиндр 2 выполнен из материала, имеющего температурный коэффициент линейного расширения больший, чем у материала стержня 1.

Стержень 1 выполнен из инвара, а цилиндр 2 имеет форму стакана и выполнен из нержавеющей стали. На внешней стороне дна цилиндра 2 установлены охлаждаемый объект 5. Для подвода хладагента предусмотрен штуцер 6, а для отвода — штуцер 7. Сердечник выполнен полым в виде с анана, на дне которого размещен термодатчик 8. Микрохолодильник с охлаждаемым объектом 5 установлен в теплоизолирующем сосуде Дьюара 9.

Мик рохолодиль ник работает следующим образом.

В пусковой период теплый гаэ высокого давления поступает через штуцер 6 по двум ветвям: по пусковой— по кольцевому зазору между внутренней стенкой цилиндра 2 и вершинами нарезки стержня 1, и по рабочей по впадинам винтовой нарезки стержня 1 в холодную зону микрохолодильника, при этом газ дросселируется в обеих ветвях. По мере достижения рабочей температуры охлаждаются все детали микрохолодильника. Поскольку цилиндр 2 выполнен из материала с более высоким температурным коэффициентом линейного расширения, чем стержень 1, цилиндр 2, охлаждаясь, уменьшается в диаметре сильнее и . плотно прилегает к вериинам нарезки стержня 1, перекрывая пусковую ветвь.

Таким образом, в стационарном режиме функционирует только рабочая ввтвьвинтовая нарезка стержня 1. После выключения микрохолодильника цилиндр 2 принимает свои первоначальные размеры, возвращаясь в свое исходное перед запуском состояние.

Этим обеспечивается автоматическое изменение холодопроиэводительности микрохолодильника.

Экспериментально установлено, что предлагаемый микрохолодильник обеспечивает снижение времени выхода на рабочий режим в 2-3 раза по сравнению известным.