Криогенная система

Криогенная система

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ нц794340

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.02.79 (21) 2723379/23-06 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 07.01.81 (51) М. Кл.

F 25 В 9/00

Государственный комитет (53) УДК 621.57 (088.8) ло делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

А. В. Бородин, И. 11. Парфенюк и Ю. О. Прусман (71) Заявитель (54) КРИОГЕКИАЯ СИСТЕМА!

-и

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для криостатирования и охлаждения различных объектов оптической и оптико-электронной аппаратуры.

Известна криогенная система, в которой охлаждаемый объект и охладитель соединены посредством теплового ключа, т. е. могут быть переведены из состояниятеплового контакта в состояние тепловой изоля- 10 ции и обратно (1).

Недостатком этой системы является ее сложность.

Известна также криогенная система, содержащая источник холода с охлаждаю- 15 щим пальцем, подключенный к охлаждающему объекту посредством теплового ключа в виде сильфона с крышкой, и криостат (2).

В известной системе тепловой контакт 20 осуществляется при вакуумировании сильфона, а тепловая изоляция — при подаче в сильфон неконденсирующегося газа при атмосферном давлении.

Недостатками известной криогенной си- 25 стемы является то, что охлаждаемый объект перемещается при перемещении сильфона, что недопустимо, если охлаждаемый объект является частью - оптико-электронного устройства. Кроме того, при исполь- 30 зовании в качестве охладителя механического устройства вибрация его передается охлаждаемому объекту. В результате снижается ресурс работы охлаждаемой аппаратуры.

Целью данного изобретения является повышение ресурса работы охлаждаемой аппаратуры.

Поставленная цель достигается тем, что система снабжена источником сжатого газа и гибким хладопроводом, последний установлен внутри сильфона между крышкой и охлаждающим пальцем, сильфон герметично установлен на охлаждающем пальце и его внутренняя полость соединена через запорные элементы с окружающей средой для размыкания теплового ключа и с источником сжатого газа для его замыкания.

На чертеже изображен продольный разрез данной криогенной системы.

Система содержит источник 1 холода в виде холодильно-газовой машины с охлаждающим пальцем 2. Источник 1 холода подключен к охлаждаемому объекту 3 аппаратуры посредством теплового ключа в виде сильфона 4 с крышкой 5. Система также включает в себя криостат 6, источник 7 сжатого газа в виде баллона и гибкий хладопровод 8. Хладопровод 8 установлен внутри сильфона 4 между крышкой 5 и охлаждающим пальцем 2, Сильфон 4 герметично установлен на охлаждающем пальце 2. Внутренняя полость сильфона 4 соединяет через запорный элемент электромагнитный клапан 9 с окружающей средой для размыкания теплового ключа и через запорный элемент — электромагнитный клапан 10 с источником 7 сжатого газа для его замыкания. На баллоне установлен редуктор 11. Охлаждаемый объект 3 установлен на пластине 12, закрепленной на криостате 6 через опоры 13 из материала с низким коэффициентом теплопроводности. Криостат 6 крепится к фланцу 14 холодильно-газовой машины через сильфон

15, предназначенный для демпфирования механических колебаний, передаваемых с охладителя на охлаждаемый объект 3.

Крышка 5 и хладопровод 8 выполнены из материала с высоким коэффициентом теплопроводности.

Криогенная система работает следующим образом.

Когда электромагнитный клапан 9 открыт, полость сильфона 4 сообщается с окружающей средой и в ней устанавливается давление окружающей среды (1 атм. или вакуум). Тепловой ключ при этом находится в разомкнутом состоянии, так как крышка 5 и пластина 12 не соприкасаются между собой. При необходимости криостатирования закрывается клапан 9 и открывается клапан 10, соединяющий полость сильфона 4 с баллоном, и полость сильфона

4 заполняется давлением, на которое настроен редуктор 11 (например, 5—

10кГ/см ). Это давление преодолевает упругость сильфона 4 и прижимает крышку 5 к пластине 12, благодаря чему тепловой ключ замыкается. Для размыкания теплового ключа необходимо закрыть клапан 10 и открыть клапан 9, вследствие упругости сильфона 4, крышка 5 и пластина 12 раз794340

4 мыкаются. Емкость баллона и полости сильфона 4 подбираются так, что обеспечивают многократное замыкание и размыкание ключа.

При замкнутом тепловом ключе и работающем охладителе вибрации последнего не передаются на охлаждаемый объект, поскольку объект связан с охладителем только через гибкие элементы (сильфоны

10 и холодопровод), гасящие вибрацию.

3а счет увеличения давления в зоне контакта термическое сопротивление контакта в данной криогенной системе снижено более чем в 3 раза в сравнении с прототи15 пом.

Формула изобретения

Криогенная система, преимущественно для охлаждения оптико-электронной аппа20 ратуры, содержащая источник холода с охлаждающим пальцем, подключенный к охлаждаемому объекту аппаратуры посредством теплового ключа в виде сильфона с крышкой, и криостат, отличающаяся

25 тем, что, с целью повышения ресурса работы охлаждаемой аппаратуры, система снабжена источником сжатого газа и гибким хладопроводом, последний установлен внутри сильфона между крышкой и охлаж30 дающим пальцем, сильфон герметично установлен на охлаждающем пальце и его внутренняя полость соединена через запорные элементы с окружающей средой для размыкания теплового ключа и с источни35 ком сжатого газа для его замыкания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

40 1. Патент США Мо 3721101, кл. 62 †1, 1976.

2. Патент Франции Мо 1585049, кл. F 25 В, 1969.

Редактор Т. Глазова

Составитель Ю. Килнмник

Техред В. Серякова Корректор Л. Орлова

Заказ 220/13 Изд. № 168 Тираж 581 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2