Криорефрижератор

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИ:КОМУ СВЦДВТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Сецнапистнчесннх

Республик

<>817412

/ б - : е и

".Ф:(61) Дополмительмое к евт. свмд-ву(53)М, Кл З (22) Заявлемо 280576 (21) 2365142/23-06 с прмсоедммеммем заявим Йо(23) Приоритет—

Опубликовано 300381. бюллетень Но 12

25 В 9/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений я открытий (53) V4K621. 57 (088.8) .

Дете опубликования описаммя 300 3.81 (72) Авторы мэобретеммя

IO.B.Оииивсхии, Ю.В.Подметухов и т.д»Оидорово..

„," »в р; » Q в (71) Заявитель (54 ) КРИОРЕФРИЖЕРАТОР

Изобретение относится к холодильной технике, а более конкретно к холодильно-газовым машинам .для получения низких температур по циклу Такониса.

Известны криорефрижераторы, содержащие корпус с размещенными в нем поршнем, вытеснителем, регенератором и механизмом привода (11. недостатком этих криорефрижераторов является необходимость значительного количества механической энергии для работы установки.

Наиболее близким к предлагаемому является криорефрижератор для полу- 15 чения низких температур по циклу

Такониса, содержащий корпус с теплообменными поверхностями и два вытеснителя с приводом, разделяющие объем корпуса на горячую, холодную 20 и среднюю полости. Весь объем корпуса криорефрижератора заполнен газообразным рабочим телом, например гелием (21.

Такой криорефрижератор имеет срав- 25 нительно низкую удельную холодо производительность вследствие низ,кой степени изменения давления.

Цель изобретения — повышение удель.ной холодопроизводительностн. 30

Поставленная цель достигается тем, что объем корпуса дополнительно разделен герметичной подвижной перегородкой, размещенной в средней полости, на две части, одна из которых, включающая горячую полость, заполнена рабочим телом, изменяющим агрегатное состояние в интервале температур горячей полости и окружающей среды.

Подвижная перегородка может быть выполнена в виде металлического сильфона.

На чертеже изображен криорефрижератор.

Криорефрижератор содержит корпус

1 с теплообменными поверхностями

2,3 и 4 и два вытеснителя 5 и 6 с приводом 7. Вытеснители 5 и б разделяют объем корпуса 1 на горячую 8, холодную 9 и среднюю 10 полости.

Объем корпуса 1 разделен герметичной подвижной перегородкой 11, размещенной в средней полости 10, на две части 12 и 13. Часть 12, включающая горячую полость 8, заполнена рабочим телом, изменяющим агрегатное состояние в интервале температур горячей полости 8 и окружающей среды.

Подвижная перегородка 11 выполнена

ы7412 в виде сварного металлического сильфона.

В качестве рабочего тела, изменяющего агрегатное состояние в интервале температур горячей полости 8 и окружающей среды, может быть использован фреон 113. Часть объема корпуса, ограниченная сильфоном и включающая холодную полость 9, заполнена гелием.

Привод представляет собой электромагнитный двигатель с якорем 14, о который является частью вытеснителя 5. Для привода вытеснителя 6 на нем закреплен постоянный магнит 15, а также установлена пружина 16, На внутренней стенке корпуса 1 имеется. 35 стопорное кольцо 17. Вытеснители 5 и 6 снабжены регенераторами 18 и 19.

Рабочий цикл установки протекает в три фазы.

Первая фаза. Вытеснитель 5 с помощью привода 7 движется иэ верхней мертвой точки. При этом рабочее тело, находящееся в жидком состоянии, переталкивается через регенератор

18 в горячую зону, куда через поверхность 2 подводится тепло. Рабочее тело испаряется,и происходит процесс повышения давления. Сильфон сжимается и верхней крышкой, выполненной из ферромагнитного материала, входит в контакт с постоянным магнитом 15 вытеснителя 6.

Вторая фаза. Вытеснитель 5 движется иэ нижней мертвой точки, переталкивая рабочее тело в среднюю зону. При этом давление понижается вследствие отвода тепла через поверхность 3 средней зоны, а вытеснитель

6 вместе с сильфоном движется вверх, вследствие чего газообразное рабочее тело расширяется (снижается его дав- Щ ление) и его температура понижается.

Через посредство поверхности 4 холодной зоны снимается полеэьая нагрузка.

Третья фаза. Вытеснитель 5 продолжает двигаться вверх, вытеснитель

6, упираясь в стопорное кольцо 17, отрывается от крышки сильфона и поддействием сжатой пружины 16 движется вниз, переталкивая газообразное рабочее тело в среднюю зону. В зто же время рабочее тело, меняющее агрегатное состояние, охлаждается в средней зоне до полной конденсации.

Использование рабочего тела, изменяющего агрегатное состояние в процессе цикла, позволяет существенно повысить степень изменения давления, которое при использовании, например, фреона 113, может составить 5-10, в то время как при использовании газообразного рабочего тела она не превышает 1,2-1,5 ° Повышение степени сжатия в установках такого типа приводит к повышению удельной холодопроиэводительности.

Формула изобретения

1. Криорефрижератор для получения низких температур по циклу Такониса, содержаший корпус с теплообменными поверхностями и два вытеснителя с приводом, разделяющие объем корпуса на горячую, холодную и среднюю полости, отличающийся тем, что, с целью повышения удельной холодопроизводительности, объем корпуса дополнительно разделен герметичной подвижной перегородкой, размещенной в средней полости, на две части, одна из которых, включающая горячую полость, заполнена рабочим телом, изменяющим агрегатное состояние в интервале температур горячей полости и окружающей среды.

2. Криорефрижератор по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что подвиж-, ная перегородка выполнена в виде металлического сильфона.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Архаров А.М. Низкотемпературные газовые машины (криогенераторы)..

N., "Машиностроение", 1969,с.192-200.

2. Авторское свидетельство СССР

300725, кл. F 25 В 9/00, 1969.

8174 1г

П то

Составитель Ю. Килимник

Техред М. Федорнак Корректор М. Вигула

Редактор Т. Портная

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 1307/50 Тираж 566 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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