当前位置: 首页 > 专利查询>清华大学专利>正文

吸附泵型稀释制冷机制造技术

技术编号:42978814 阅读:21 留言:0更新日期:2024-10-15 13:15
本公开提供的吸附泵型稀释制冷机,包括:充气预冷单元,将<supgt;3</supgt;He和<supgt;4</supgt;He混合气体预冷至液氦温区;吸附泵,对液氦温区的<supgt;3</supgt;He和<supgt;4</supgt;He混合气体进行压缩;节流单元,包括具有高压侧通路和低压侧通路的第一换热器,以及设置在高压侧通路出口端的降压支路,高压侧通过降压支路与稀释制冷单元的进口端连接,通过低压侧通路将稀释制冷单元返回的气体<supgt;3</supgt;He送至吸附泵;稀释制冷单元,将节流单元输送的气液两相<supgt;3</supgt;He液化并在液体<supgt;4</supgt;He中稀释,产生制冷效应,将对<supgt;3</supgt;He和<supgt;4</supgt;He混合液进行加热分离出的气体<supgt;3</supgt;He送至节流单元的低压侧通路。本公开能量损失小、无振动和电磁干扰且结构紧凑。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及制冷设备,特别涉及一种吸附泵型稀释制冷机


技术介绍

0、技术背景

1、极低温制冷是指制冷温度低于1k的制冷技术,广泛用于量子计算、凝聚态物理、天文探测等领域。目前极低温制冷技术主要有吸附制冷、绝热去磁制冷和稀释制冷。稀释制冷机是基于3he-4he混合液的特性,3he-4he混合液在低于867mk温度条件下有相分离现象,当3he原子从浓相进入稀相中时,混合液的熵增加,吸收热量从而产生制冷效应,能够实现低至几mk的制冷,并且具有制冷过程连续不间断、制冷功量大、无电磁干扰等优点,目前已成为应用最广泛的极低温制冷方式。

2、稀释制冷机可实现的最低温度和最大冷量与3he的循环量密切相关,常规稀释制冷机需要无油机械泵组实现3he的循环,在此循环过程中,3he由mk加热到室温并随后加压后逐级预冷至液氦温区以下。由于使用笨重的无油机械泵组、气体净化和气流控制单元,该类型稀释制冷机存在系统复杂、总体尺寸大、成本高、功耗高等问题。

3、基于3he低温循环的吸附泵型稀释制冷机采用吸附泵实现3he的循环,不需要笨重的室温气体循环泵机本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种吸附泵型稀释制冷机,其特征在于,包括充气预冷单元、吸附泵、节流单元和稀释制冷单元;

2.根据权利要求1所述的吸附泵型稀释制冷机,其特征在于,所述吸附泵包括均与所述充气预冷单元的冷端连接且通过管道依次连接的低压缓冲罐、吸附床和高压缓冲罐,在所述低压缓冲罐的出口端与所述吸附床的进口端之间的管道上设有低压侧单向阀,在所述吸附床的出口端与所述高压缓冲罐的进口端之间的管道上设有高压侧单向阀,所述低压缓冲罐的进口端同时与所述节流单元中所述低压侧通路的出口端和所述充气预冷单元的出口端连接,所述高压缓冲罐的出口端与所述节流单元中所述高压侧通路的进口端连接;

3.根据权利要...

【技术特征摘要】

1.一种吸附泵型稀释制冷机,其特征在于,包括充气预冷单元、吸附泵、节流单元和稀释制冷单元;

2.根据权利要求1所述的吸附泵型稀释制冷机,其特征在于,所述吸附泵包括均与所述充气预冷单元的冷端连接且通过管道依次连接的低压缓冲罐、吸附床和高压缓冲罐,在所述低压缓冲罐的出口端与所述吸附床的进口端之间的管道上设有低压侧单向阀,在所述吸附床的出口端与所述高压缓冲罐的进口端之间的管道上设有高压侧单向阀,所述低压缓冲罐的进口端同时与所述节流单元中所述低压侧通路的出口端和所述充气预冷单元的出口端连接,所述高压缓冲罐的出口端与所述节流单元中所述高压侧通路的进口端连接;

3.根据权利要求2所述的吸附泵型稀释制冷机,其特征在于,在所述吸附床与所述所述充气预冷单元的冷端之间设有热开关,使得在加热脱附阶段所述吸附床与所述充气预冷单元的冷端断开,在冷却吸附阶段所述吸附床与所述充气预冷单元的冷端连通。

4.根据权利要求1所述的吸附泵型稀释制冷机,其特征在于,所述节流单元中,所述降压支路内设有降压节流阀;

5.根据权利要求1所述的吸附泵型稀释制冷机,其特征在于,当所述吸附泵型稀释制冷机工作于重力环境中时,所述稀释制冷单元包括第五换热器、蒸馏室、换热器组和混合室,所述第五换热器与蒸馏室之间进行换热,所述混合室内的3he和4he混合液在重力作用下分离成稀释相和浓相;所述第五换热器的进口端与所述节流单元内高压侧通路的出口端连接,所述第五换热器的出口端通过设有限流阀的管路与所述换热器组的高压侧进口端连接,所述换热器组的高压侧出口端通过所述混合室与所述换热器组的低压侧进口端连接,所述换热器组的低压侧出口端通过所述蒸馏室与所述节流单元内低压侧通路的进口端连接;处于所述限流阀上流的压力至少要大于所述蒸馏室内温度对应的3he饱和蒸气压。

6.根据权利要求1所述的吸附泵型稀释制冷机,其特征在于,当所述吸附泵...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹海山
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1