SU1010411A1 - Микрохолодильник - Google Patents

Abstract

МИКРОХОЛОДИЛЬНИК, содержащий стержень с винтовой нарезкой, установленный в тонкостенном цилиндре , отл.и чающийс  тем, что, с целью сокращени  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 расширени  больший чем у материсша стержн .

Description

Изобретение относится к микрокриогенной технике, в частности, к устг 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- Ю 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 20 для многих конструктивных решений.

Более универсальным является друг гой известный микрохолодильник, содержащий стержень с винтовой нарезкой, установленный в тонкостенном 25 цилиндре [2 ].

Недостатком известного микрохоло.т дильника является большее время выхода на рабочий режим, что обусловлено большой охлаждаемой массой стержня и отсутствием регулирования рас- ^J хода.

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- 40 дечник,причем зазор заполнен набивкой из теплопроводного материала,а цилиндр выполнен из материала , имеющего температурный коэффициент линейного расширения больший, чем у материала стержня.

На чертеже изображен предлагаемый микрохолодильник, продольный разрез.

Микрохолодильник содержит стержень 1 с винтовой нарезкой, установленный в тонкостенном цилиндре 2. Стержень 1 выполнен полым и внутри него с кольцевым задором 3 установлен 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.стакана, на дне которого размещен термодатчик 8. Микрохолодильник с охлаждаемым объектом 5 установлен в теплоизолирующем сосуде Дьюара 9.

Микрохолодильник работает следующим образом.

В пусковой период теплый газ высокого давления поступает через шту-. дер 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, чём стержень 1, цилиндр 2, охлаждаясь, уменьшается в диаметре сильнее и . плотно прилегает к вершинам нарезки стержня 1, перекрывая пусковую ветвь. Таким образом, в стационарном режиме функционирует только рабочая ветвьвинтовая нарезка стержня 1. После выключения микрохолодильника цилиндр 2 принимает свои первоначальные размеры, возвращаясь в свое исходное перед запуском состояние. Этим обеспечивается автоматическое изменение холодопроизводительности микрохолодильника.

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

Claims (1)

1. МИКРОХОЛОДИЛЬНИК, содержащий стержень с винтовой нарезкой, установленный в тонкостенном цилиндре, отлич ающийс я 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 материала стержня. ^!