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龍圖騰網(wǎng)恭喜中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所;中山先進(jìn)低溫技術(shù)研究院申請(qǐng)的專(zhuān)利一種超大冷量稀釋制冷機(jī)獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN115875866B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-04-15發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?專(zhuān)利號(hào)為：202211329303.9，技術(shù)領(lǐng)域涉及：F25B9/00；該發(fā)明授權(quán)一種超大冷量稀釋制冷機(jī)是由龔領(lǐng)會(huì);周剛;李靜;劉立強(qiáng);伍繼浩;李正宇;彭楠;呂翠設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2022-10-27向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專(zhuān)利申請(qǐng)。

本一種超大冷量稀釋制冷機(jī)在說(shuō)明書(shū)摘要公布了：本發(fā)明涉及一種超大冷量稀釋制冷機(jī)，包括超流氦制冷模塊和稀釋制冷模塊，該超大冷量稀釋制冷機(jī)采用大型超流氦制冷機(jī)作為前置預(yù)冷單元，克服了傳統(tǒng)預(yù)冷方式的預(yù)冷量有限，操作不便等缺點(diǎn)，大幅提高了預(yù)冷冷量，從而使得超大冷量的稀釋制冷機(jī)成為可能；稀釋制冷模塊包括5K3He低溫循環(huán)泵，蒸餾器，熱交換器組以及混合室，該超大冷量稀釋制冷機(jī)采用5K3He低溫循環(huán)泵代替?zhèn)鹘y(tǒng)室溫循環(huán)泵，5K3He低溫循環(huán)泵的結(jié)構(gòu)緊湊，振動(dòng)小，降低了振動(dòng)導(dǎo)致的熱損失，而且5K3He低溫循環(huán)泵設(shè)置在真空室內(nèi)，避免了循環(huán)泵管道從室溫到低溫真空腔沿程熱損失，減小了漏熱，極大節(jié)省了3He的使用量，有利于目前極度缺乏3He的現(xiàn)狀下的大冷量稀釋制冷機(jī)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。

本發(fā)明授權(quán)一種超大冷量稀釋制冷機(jī)在權(quán)利要求書(shū)中公布了：1.一種超大冷量稀釋制冷機(jī)，其特征在于，包括：稀釋制冷模塊，其用于通過(guò)稀釋3He濃溶液實(shí)現(xiàn)制冷并對(duì)外提供冷量，所述稀釋制冷模塊設(shè)置于真空室內(nèi)，包括混合室、連接于所述混合室的熱交換器組、連接于所述熱交換器組的蒸餾器以及連接于所述蒸餾器的低溫循環(huán)泵；和超流氦制冷模塊，所述超流氦制冷模塊為大型超流氦制冷機(jī)，包括設(shè)置于所述真空室內(nèi)的冷壓縮機(jī)組，用于為所述稀釋制冷模塊提供預(yù)冷冷量，所述超流氦制冷模塊具有4.5K溫區(qū)和1.2K溫區(qū)，所述冷壓縮機(jī)組包括沿1.2K液池回氣方向依次串聯(lián)連接的第一冷壓縮機(jī)、第二冷壓縮機(jī)、第三冷壓縮機(jī)、第四冷壓縮機(jī)、第五冷壓縮機(jī)以及第六冷壓縮機(jī)；其中所述稀釋制冷模塊的低溫循環(huán)泵中的3He氣體經(jīng)過(guò)所述超流氦制冷模塊的4.5K溫區(qū)預(yù)冷到4.5K后，進(jìn)入1.2K溫區(qū)預(yù)冷到1.2K，得到3He液體，3He液體進(jìn)入所述蒸餾器中冷卻至0.6K后，進(jìn)入所述熱交換器組中換熱，最后進(jìn)入所述混合室內(nèi)進(jìn)行稀釋制冷，所述混合室為多個(gè)，多個(gè)所述混合室并聯(lián)連接，所述混合室中的稀相中的3He依靠滲透壓力差逆流經(jīng)過(guò)所述熱交換器組后進(jìn)入所述蒸餾器中，所述蒸餾器蒸餾產(chǎn)生的3He依靠所述低溫循環(huán)泵的吸力進(jìn)入所述低溫循環(huán)泵中，至此完成所述超大冷量稀釋制冷機(jī)的一個(gè)制冷循環(huán)；所述稀釋制冷模塊的所述低溫循環(huán)泵為5K3He低溫循環(huán)泵；所述超流氦制冷模塊還包括均設(shè)置于所述真空室內(nèi)的4.5K液池、1.2K液池、換熱器組以及節(jié)流閥組，所述4.5K液池用于提供所述4.5K溫區(qū)，所述1.2K液池用于提供所述1.2K溫區(qū)，所述換熱器組包括第一換熱器、第二換熱器、第三換熱器以及第四換熱器，所述節(jié)流閥組包括第一節(jié)流閥和第二節(jié)流閥，所述稀釋制冷模塊還包括連接于所述5K3He低溫循環(huán)泵和所述蒸餾器的限流閥；其中所述稀釋制冷模塊的所述5K3He低溫循環(huán)泵輸出的3He氣體進(jìn)入所述4.5K液池中預(yù)冷到4.5K后，進(jìn)入所述第四換熱器換熱后進(jìn)入所述1.2K液池中預(yù)冷到1.2K，得到3He液體，被預(yù)冷到1.2K的3He液體經(jīng)過(guò)所述限流閥限流后進(jìn)入所述蒸餾器中，3He液體進(jìn)入所述蒸餾器中被冷卻到0.6K，然后經(jīng)由所述熱交換器組進(jìn)一步冷卻后，流入所述混合室中，在混合室中3He從3He濃縮相遷移至3He稀缺相中，產(chǎn)生制冷量，所述混合室中的稀相中的3He依靠滲透壓力差逆流進(jìn)入所述熱交換器組后進(jìn)入所述蒸餾器中，在所述蒸餾器中蒸發(fā)后依靠所述5K3He低溫循環(huán)泵的吸力逆流經(jīng)過(guò)所述第四換熱器后進(jìn)入所述5K3He低溫循環(huán)泵中，至此完成所述稀釋制冷模塊的一個(gè)制冷循環(huán)，高壓氦氣依次經(jīng)過(guò)所述第一換熱器和所述第二換熱器換熱后，分成兩部分，一部分直接進(jìn)入所述4.5K液池中，另一部分經(jīng)過(guò)所述第一節(jié)流閥節(jié)流為氣液兩相后進(jìn)入所述4.5K液池中積液；所述4.5K液池中的飽和蒸汽回氣到低壓，所述4.5K液池底部流出的液氦經(jīng)過(guò)所述第三換熱器換熱降溫后，進(jìn)入所述第二節(jié)流閥節(jié)流為氣液兩相，氣液兩相進(jìn)入所述1.2K液池中積液，當(dāng)所述1.2K液池中的液位達(dá)到預(yù)設(shè)值后，所述冷壓縮機(jī)組啟動(dòng)而對(duì)所述1.2K液池進(jìn)行減壓降溫，將所述1.2K液池的溫度控制在1.2K，壓力控制為負(fù)壓；所述1.2K液池的回氣逆流經(jīng)過(guò)所述第三換熱器、所述冷壓縮機(jī)組以及所述第一換熱器后，回氣到壓縮機(jī)站，至此完成所述超流氦制冷模塊的一個(gè)制冷循環(huán)。

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