DE2047091A1 - Vorrichtung zum Transportieren von Warme bei Temperaturen unterhalb der lamb da Temperatur von Helium - Google Patents

Vorrichtung zum Transportieren von Warme bei Temperaturen unterhalb der lamb da Temperatur von Helium

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DE2047091A1
DE2047091A1 DE19702047091 DE2047091A DE2047091A1 DE 2047091 A1 DE2047091 A1 DE 2047091A1 DE 19702047091 DE19702047091 DE 19702047091 DE 2047091 A DE2047091 A DE 2047091A DE 2047091 A1 DE2047091 A1 DE 2047091A1
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Germany
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pipe
temperature
container
helium
superleak
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DE19702047091
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Frans Adrianus Eindhoven Staas (Niederlande) F25d
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Koninklijke Philips NV
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Philips Gloeilampenfabrieken NV
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    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/12—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point using 3He-4He dilution
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    • Y10S165/00—Heat exchange
    • Y10S165/907—Porous

Description

Vorrichtung zum Transportieren τοη Wärme bei Temperaturen unterhalb der λ -Temperatur von Helium.
Die Erfindung beiieht sich auf eine Vorrichtung zum Transportieren von Wlrme bei Temperaturen unterhalb der Λ -Temperatur von Helium zwischen einem gekühlten ^He-Behälter mit einer Temperatur unterhalb der des \ -Punktes und einer zu kühlenden Stelle bzw· einem weiteren Behllter, wobei die Torrichtung aus einem sioh an diesen Behälter ansohliessenden Rohr besteht, dessen anderes Ende mit dem su kühlenden Gegenstand in Vlrmekontakt gebracht werden kann bzw« in den weiteren Behllter mündet.
Es ist bekannt, dass He bei Temperaturen unterhalb des Λ Punktes eine Wärmeleitfähigkeit hat, die um viele Male (1000 z) grSsser ist als die von Feststoffen. Diese Eigenschaft liest sich auf die Tatsache zurückführen» dass 4He bei diesen Temperaturen zum Teil aus normalem Fluid besteht, das viskos ist und eine bestimmte Entropie hat,
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wthrend der andere Teil Superfluid 1st, das kein· Viskositlt aufweist und eine Entropie gleich KuIl hat. Wenn mm der »u kfihlende Gegenstand der einen Seite des Rohre· Wtrme zuführt, so entsteht am Rohr ein Temperaturunterschied Δ T, wobei dadurch ein Warmetransport auftreten wird, dass Superfluid »um wärmeren Snde fliesaen wird, wHuread normalee Fluid in der anderen Richtung strSrnt und zwar derart, dass der gesamte Massentransport gleioh Hull let» Ee hat sich dabei herausgestellt, dass die sogenannte gegenseitige Reibung zwischen dem Superfluid-Strom und dem dieeem ent- h gegenge sets ten Strom normalen Fluids Insbesondere bei grSsserer Wime zufuhr einen sehr nachteiligen Einfluss auf die transportierbare Wärmemenge hat.
Sie Erfindung bezweckt, eine Vorrichtung der Art, auf die sich die vorliegende Erfindung besieht, zu schaffen mit einem besseren wirmetransportierenden VermSgen als die bisher bekannten Vorrichtungen.
Sie erfindungegemasse Vorrichtung weist dasu das Kennzeichen auf, dass das Rohr ein gesintertes Superleck enthalt, das sich über die ganze Lange des Rohres erstreckt und einen Teil des Querschnittes dee Rohres umfasst.
Unter einem Superleck wird in diesem Zusammenhang eine Materialmass· verstanden, deren Hitse so gross ist, dass normalee Fluid diese Masse nioht, Superfluid jedoch wohl passieren kann, und zwar ohne dass beim HindurohetrOmen bewegliche Wirbel auftreten.
Wird nun bei der erflndungsgemlesen Vorrichtung ein Temperaturunterschied Δ Τ mn das Rohr angelegt, so wird das Superfluid duroh das Superleok nach einer Stelle hSherer Temperatur fliessen, wlhrend das normal« Fluid duroh den restlichen Teil de· Rohr·· in dar anderen Richtung flieesen wird. Sie sogenannt· gegenseitige Reibung «wischen den beiden
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StrSaen tritt dabei nicht auf, was su einer wesentlich besseren Wärmeleitfähigkeit und folglich xu eines niedrigeren Temperatutunterschied Δ T bei ein und desselben Waraestrom führt.
Bei einer weiteren günstigen Aueführungsfora bedeckt das Superleck die ganze Innenwand de· Rohres. Dies bietet den Vorteil» dass das Superleck auch ein Hineindringen τοη Wtrme von aussen her vermeidet.
An Hand der Zeichnung* in der beispielsweise eine Aueführungefora einer wlraetransportierenden Vorrichtung, die aus einem mit *He gefüllten Rohr mit eines Superleck besteht, dargestellt ist, wird die Erfindung nlher erltutert·
Mit de» Bezugsseichen 1 ist dabei ein Behalter alt flüssigem He bei einer Temperatur unterhalb der des Λ -Punktes angegeben. An diesen Behalter schliesst sich ein Rohr 2 an, dessen anderes Ende 3 «it einem zu kühlenden Gegenstand 4 wärmeleitend verbunden ist. Die Innenwand des Rohres 2 ist alt einea Superleok 5 aus beispielsweise gesinterten Aluainiuaoxid- oder Silisiuakarbidteilchen bedeckt. Ein derartiges Superleck weist die Eigenschaft auf, dass normales Fluid nicht hindurchgehen kann, während Superfluid durch ein derartiges Superleck hindurchstrSmt, ohne dass dabei bewegliche Wirbel auftreten« wird nun vom Gegenstand 4 <*·■ Rohrende 3 Varae sugeführt, so entsteht aa Rohr 2 ein gewisser Teaperaturunterschied. Dadurch wird Superfluid sua Rohrende 3 fliessen, wahrend ein gleich grosser Massenstroa normalen Fluids sua Behalter 1 fliessen wird. Dabei wird das Superfluid durch das Superleck 5 strSmen, ohne dass es Wirbel bildet, so dass der Strom normalen Fluids nicht behindert wird. Auf diese Weise wird durch das Rohr 2 bei einem geringfügigen Temperaturunterschied aa Rohr sehr viel Warme transportiert werden kSnnen.
Das Anordnen des Superlecks an der Innenwand des Rohres 2
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bietet den Vorteil» dass das Superleck ein Hineinlecken von Wärme vermeidet, aber gegebenenfalls kann das Superleok auch lose von der Rohrwand angeordnet sein·
Stattdessen die Seite 3 des Rohres mit einem xu kühlenden Gegenstand in Vltaaekontakt gebracht wird, kann sich das Rohr auch an einen weiteren Behälter anschlieseen, der beispielsweise als Vorratsbehälter wirksam ist, aus dem Flüssigkeit angezapft werden kann, oder der mit einer Ansah1 su kühlender Gegenstände in Wärmekontakt ist.
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Claims (2)

  1. -5- PHM. 4366.
    P A T E 5 I A N S P R D C H Ει
    Vorrichtung sum Traneportieren τοη WKrae bei Temperaturen unterhalb der Λ -Temperatur von Helium zwischen einem gekühlten He-BehSlter mit einer Temperatur unterhalb der dee Λ -Punktes und einer zu kühlenden Stelle bzw. einem weiteren Beh&lter, wobei die Vorrichtung aua einem eich an diesen Behälter anschlieeeenden Rohr besteht, dessen anderes Ende mit dem tu kühlenden Gegenstand in Vtrmekontakt gebracht werden kann bzw. in den weiteren Behälter mündet, dadurch gekennzeichnet» dass dieses Rohr ein gesintertes Superleck cnthSlt, das sich fiber die ganze Lange dieses Rohres erstreckt und einen Teil des Querschnittes des Rohres umfasst.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1( dadurch gekennzeichnet, dass das Superleck die ganz· Innenwand des Rohres bedeckt.
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    BAD ORiGlNAL
    Leerseite
DE19702047091 1969-10-16 1970-09-24 Vorrichtung zum Transportieren von Warme bei Temperaturen unterhalb der lamb da Temperatur von Helium Pending DE2047091A1 (de)

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DE19702047091 Pending DE2047091A1 (de) 1969-10-16 1970-09-24 Vorrichtung zum Transportieren von Warme bei Temperaturen unterhalb der lamb da Temperatur von Helium

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NL (1) NL6915652A (de)

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BE757572A (fr) 1971-04-15
CH522187A (de) 1972-04-30
US3678704A (en) 1972-07-25
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NL6915652A (de) 1971-04-20

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