[发明专利]一种反向刀口管式氦-4超流抑制器

说明书

本发明适用于超低温稀释制冷机技术领域，提供了一种反向刀口管式氦‑4超流抑制器，包括与蒸馏室相连通的正向刀口管，正向刀口管与蒸馏室通过正向刀口管隔板相连，蒸馏室通过密封管道与抽吸管道相连通；反向刀口管以及与其相连的反向刀口管隔板。本发明巧妙地实现了抑制氦‑4超流液体翻越的作用，减小了漏热损失，可使稀释制冷机更加可靠、稳定地工作，提高制冷量，节约氦‑3用量，减少能源损耗，经济效益显著。

技术领域

本发明属于超低温稀释制冷机技术领域，尤其涉及一种反向刀口管式氦-4超流抑制器。还涉及低温物理及超低温技术、低温物理实验技术、稀释制冷机、流体动力学、热力学和传热学等诸多领域。

背景技术

在正常一个大气压下，当温度降低到2.17K以下，氦-4液体会出现超流现象（这种现象是氦四超流的特性），在稀释制冷机的蒸馏室中存在氦-4超流液体，氦-4超流液体会沿着蒸馏室的侧壁向上爬行。通过实验人们发现这种流动几乎是没有粘滞消耗的“爬行流动”。其特点是，这时的氦-4超流比热大幅上升，比金属铜的传导能力还要大几百倍。

目前稀释制冷机等超低温设备中所使用的小孔或正向刀口管，其抑制氦-4超流的作用不明显，往往不能有效地抑制氦-4超流的流动。这种超流流动如果处理不好，将带来巨大的漏热和热传导损失。同时，在稀释制冷机的回流混气中将夹带大量的氦-4气体。由经验数据显示，当稀释制冷机中的回流混气中，氦-4的含量超过10%，稀释制冷机就不能正常工作了。为此，必须采用一种特殊的装置来抑制氦-4的超流损失。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种反向刀口管式氦-4超流抑制器，旨在解决背景技术中所提到的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种反向刀口管式氦-4超流抑制器，包括与超低温稀释制冷机的蒸馏室相连通的正向刀口管，所述正向刀口管与所述蒸馏室通过正向刀口管隔板相连，所述蒸馏室通过密封管道与抽吸管道相连通，所述正向刀口管位于在所述密封管道内部，所述超流抑制器还包括：

位于所述正向刀口管正上方的反向刀口管；以及

与所述反向刀口管一端相连的反向刀口管隔板。

优选的，所述反向刀口管位于所述正向刀口管的正上方。

优选的，所述正向刀口管隔板的材质为316LN不锈钢。

优选的，所述正向刀口管的材质为316LN不锈钢。

优选的，所述正向刀口管隔板为环状；所述正向刀口管与所述正向刀口管隔板焊接在一起。

优选的，所述密封管道与所述抽吸管道之间通过密封法兰相连通，所述反向刀口管隔板固定设置在所述密封法兰上。

优选的，所述反向刀口管隔板的材质为无氧铜。

优选的，所述反向刀口管的材质为无氧铜。

优选的，所述反向刀口管与所述反向刀口管隔板一体成型。

本发明实施例提供的一种反向刀口管式氦-4超流抑制器，通过在正向刀口管的上方增设反向刀口管和反向刀口管隔板，反向刀口管的刀刃插入正向刀口管内，部分越过正向刀口管的氦-4超流液体在反向刀口管刀刃和重力的作用下，巧妙地实现了抑制氦-4超流液体翻越的作用，可以100%地阻止氦-4超流液体的爬行翻越流动，减小了漏热损失，解决了氦-4在（超低温）稀释制冷机等超低温设备中引起漏热损失的问题，可使（超低温）稀释制冷机更加可靠、稳定地工作，提高制冷量，节约氦-3用量，节约能源，减少能源损耗，经济效益显著。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种反向刀口管式氦-4超流抑制器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的氦-4超流液体在反向刀口管式氦-4超流抑制器中超流爬行的示意图。