Регулятор микрохолодильника

 

РЕГУЛЯТОР ШКРОХОЛОДИЛЬНИКА, содержащий термочувствительный элемент , связанный с регулирующей иглой, перекрывающей дроссельное отверстие и имеющей выпускные отверстия для хладагента, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции , термочувствительный элемент выполнен из материала, обладающего структурным превращением первого рода с изменением удельного объема от 1 до 20%. 3 Ч si а

\ (19) (11) i

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО Ю

РЕСПУБЛИН (51) 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3680327/23-06 (22) 28.12.83 (46) 07.09.85. Бюл. Ф 33 (72) В.Б. Брик, Л.H. Лариков, Л.д. Корнеенко, А.Е. Хаданков и Ю.В. Ииганский (71) Институт металлофизики АН Украинской ССР (53) 621.57(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 533802, кл. F 25 В 9/02, 1974..

Грезин А.К., Зиновьев В.С. Микрокриогенная техника. М.1 - Машиностроение, 1977, с. 56, рис. 21. (54) (57) РЕГУЛЯТОР ИИКРОХОЛОДИЛЬНИКА, содержащий термочувствительный эле.мент, связанный с регулирующей иглой, перекрывающей дроссельное отверстие и имеющей выпускные отверстия для хладагента, о т л и ч а в шийся тем, что, с целью упрощения конструкции, термочувствительный элемент вы полнен иэ материала, обладающего . структурным превращением первого рода с изменением удельного объема от 1 до 20Х.

На чертеже изображена конструкция регулятора микрохолодильника.

Устройство содержит термочувствительный элемент 1, связанный с регулиррощей иглой 2, в которой выполнены выпускные отверстия 3 и 4

Составитель С. Галимов

Редактор T. Кугрьппева Техред Т.Дубинчак Корректор М. Максимишинец

Заказ 5534/38

Тираж 509 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

f 11776

Изобретение относится к криогенной технике, а именно к устройствам охлаждения и криостатирования в микроэлектронных приборах.

Цель изобретения — упрощение кон5 струкции.

Имеется широкий круг металлов, обладающих структурным превращенйем первого рода (полиморфным либо изоморфным), например: Со, Fe, Tl, Ti, Zr, Се, Pr, Са, Be, Кя, La, Pu, $п, а также ряд сплавов на основе полиморфных металлов. Однако в качестве термочувствительного элемента (ТЧЭ) в регуляторах микрохолодильников могут быть использованы только те, у которых величина дилатометрического эффекта за счет изменения удельного объема матрицы составляет величину более 1Ж (Be> Pu, Ег, Ня, Ьа, Се, Sn). В этом случае может быть обеспечен достаточно большой ход подвижного элемента регулирующего органа (иглы); величина хода иглы в регуляторах микрохолодильников должна 25 составлять 40 — 100 мкм.

С другой стороны, не пригодны в качестве ТЧЭ металлы, обладающие структурным превращением первого рода, у которых величина изменения удельного объема (дилатометрического эффекта) превьппает 26, например, при п NP полиморфном превращении в олове. Чрезмерно большой объемный эффект при таких превращениях приводит к разрушению металла.

11 2 для хладагента, дроссельное отверстие

5, теплообменник 6.

Регулятор работает следующим образом.

Рабочее тело (хладагент) поступает из теплообменника 6 через дроссельное отверстие 5, частично перек" рытое иглой 2, дросселируется, понижая свою температуру, охлаждает элемент конструкции и через отверстия

3 и 4 в игле выводится наружу. При изменении параметров или количества криоагента, приводящего к нарушению равновесия между притоком тепла извне и стоком тепла, температура в зоне ТЧЭ изменяется, что приводит к структурному превращению, сопровождающемуся изменением удельного объема, а следовательно, и размера (длины) ТЧЭ, который с помощью регулирующего органа - иглы 2 изменяет проходное сечение дроссельного отверстия 5 и стремится восстановить это равновесие.

Так, при уменьшении температуры ниже То (То — температура фазового перехода) размеры ТЧЭ вследствие прямого структурного превращения уменьшается, и жестко связанная .с ним игла 2 перемещается, перекрывая дроссельное отверстие 5, уменьшая при этом расход криоагента. При повьппении температуры выше Т происо ходит обратный процесс, который сопровождается обратным структурным превращением, приводящим к увеличению размера ТЧЭ и перемещению иглы в противоположном направлении.

В результате дроссельное отверстие приоткрывается, приводя к увеличению расхода криоагента, что сопровождается понижением температуры ТЧЭ, и процесс регулирования вновь повторяется.