RU2000022C1 - Микрорефрижератор - Google Patents

Abstract

Использование: в криогенной технике Сущность изобретени : выполнение боковых стенок каналов 7, 8 в виде спирали 9 и 10 из пористого материала повышает надежность и эффективность микрорефриже ратора, а размещение на внутренней поверхности спирали 9 канала 7 пр мого потока сло  11 адсорбционного материала ведет к усилению отмеченных преимуществ. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к криогенной технике и может быть использовано в мик- рорефрижераторах и микротеплообменниках дл  охлаждени  объектов радиоэлектронной и фототехники.

Цель изобретени  - повышение надежности и эффективности работы микрорефрижератора .

Указанные цели достигаютс  тем, что каждый из каналов образован центральной и одной из покровных пластин, герметично соединенных между собой по периметру этих пластин, и пористой прокладкой, расположенной между этими пластинами и имеющей форму плоской спирали, сужающейс  до камеры кри&статировани , расположенной в центре спирали, например,дл  пр мого потока и расшир ющейс  от камеры криостатировани  дл  обратного потока,

На фиг. 1 и 2 изображен предлагаемый микрорефрижерзтор.

Микрорефрижератор содержит дроссель 1 (фиг. 1), камеру криостатировани  2. входной 3 и выходной 4 патрубки, центральную 5 и две покровные 6 пластины, каналы пр мого 7 и обратного 8 токов и пористые прокладки 9, 10.

Микрорефрижератор работает следующим образом.

Рабочее вещество под высоким давлением через входной патрубок 3 поступает в канал пр мого тока 7 и движетс  по нем по сужающейс  спирали к камере криостатировани  2, расположенной в центре спирали При движении по спирали происходит постепенное понижение температуры рабочего вещества вследствие теплообмена с обратным потоком, движущимс  по каналам обратного тока от камеры криосталирова- ни  2, расположенной в центре спирали, к периферии. При снижении температуры рабочего вещества высокого давлени  происходит конденсаци  глзппил примесей

СП

С

ГО О О О О ГО

ю

п

рабочего вещества. Образующиес  при этом капли жидкости при движении по спирали будут отбрасыватьс  к стенке канала, которой  вл етс  пориста  прокладка. При попадании капелек жидкости на пористый материал 9 последний будет их впитывать своей капилл рной структурой. Так как температура пористой прокладки будет ниже температуры потока газа в любом из поперечных сечений канала пр мого тока, то жидка  фаза примесей может быть кристаллизована в пористом материале и т.о. удалена из канала пр мого тока. Это повысит надежность работы микрорефрижератора за счет повышени  надежности дросселировани , так как дроссель может зарастать примес ми, содержащимис  в рабочем веществе . Это также позвол ет защитить канал пр мого тока от вымерзани  на его стенках газовых примесей рабочего вещества .

Попада  в дроссель 1, рабочее вещество дросселируетс  и поступает в камеру криостатировани  2. Затем поступает в каналы обратного тока 8 и движетс  по расшир ющейс  спирали к периферии. При этом часть жидкой фазы, образующейс  после дросселировани  в дросселе 1 и неиспарившейс  в камере криостатировани  2, например , при выходе на режим или при работе в режиме избыточной холодом роизводитель- ности, попадает в канал обратного тока 0.

Попадание жидкой фазы в канал обратного тока 8 может вызвать резкое ухудшение гидравлики рабочего вещества, что приведет к выходу из режима микрорефрижератора , При движении по спирали и под действием центробежных сил капельки жидкой фазы будут отбрасыватьс  на пористую прокладку 10, котора  будет их впитывать . При этом гидравлика в канале обратного тока не будет ухудшатьс , так как жидка  фаза будет посто нно удал тьс  из канала обратного тока 8. Поглощенна  капилл рной структурой пористого вещества 10 жидка  фаза будет понижать температуру как пористой прокладки 10, так и центральной пластины 5. Это улучшает процесс теплопередачи от обратного потока к пр мому , так как частично теплопередача будет происходить от жидкости через стенку к рабочему веществу в канале пр мого тока 7. Таким образом, можно накапливать

жидкую фазу как газовых примесей, так и рабочего вещества в услови х невесомости, что необходимо дл  работы микрорефрижератора в услови х невесомости. Кроме того, наличие жидкой фазы позвол ет создавать

запас жидкой фазы при работе микрорефрижератора в режиме избыточной холодопро- изводительности. Таким образом, возможно частичное создание запаса холо- допроизводительности. Предложенные конструктивные меропри ти  необходимы в миниатюрных рефрижераторах, так как создание других устройств защиты от засорени  в св зи с малыми размерами св зано с технологическими трудност ми. По вление

же жидкой фазы в каналах пр мого и обратного токов также св зано с ухудшением работы микрорефрижератора.

Така  конструкци  дроссельного микрорефрижератора позвол ет повысить надежность и эффективность работы.

Недостатками данной конструкции  вл етс  низка  надежность в св зи с тем, что пористый материал может впитывать в себ  лишь жидкую фазу и лишь высококип щие

примеси рабочего вещества.

Дл  повышени  надежности микрорефрижератора по поверхности внутренней спирали ребер канала пр мого тока размещен слой адсорбционного материала 11

(фиг. 2), При охлаждении адсорбционного материала 11 в процессе работы микрорефрижератора он начинает адсорбировать примеси, которые впитались пористым материалом . При этом в случае испарени  жидкой фазы газовой примеси в пористом материале она будет адсорбироватьс  и таким образом задерживатьс , даже если жидка  фаза испар етс . Кроме того, адсорбционный материал также обладает пористостыо и способностью впитывать капилл рами жидкую фазу.

Така  конструкци  дроссельного микрорефрижератора позвол ет повысить надежность и эффективность работы.

Claims (2)

1. Микрорефрижератор, содержащий дроссель, камеру криостатировани , входной и выходной патрубки, центральную и две покрывные пластины, герметично соединенные между собой по периметру, и каналы пр мого и обратного потоков, каждый из которых ограничен центральной и одной из покрывных пластин, отличающмй- с   тем, что, с целью повышени  надежности и эффективности, боковые стенки каналов образованы спирал ми, выполненными из пористого материала

2. Микрорефрижерэтор по п. 1, о т л и - чающийс  тем, что внутренн   поверхность спирали, образующей канал пр мого

потока, покрыта слоем адсорбционного материала .

ФиьЛ

flteZ