[发明专利]用于控制致冷剂温度的设备和方法

权利要求书

1.一种设备，所述设备包括：

适于将节流气体供应至接触区域的气体供应组件；

适于将致冷剂流体供应至所述接触区域的致冷剂流体供应组件；

位于所述接触区域下游且与所述接触区域流体连通的喷嘴，所述喷嘴适于接收来自所述接触区域的产出流体并泄放所述产出流体；

适于测量第一温度的传感器，所述第一温度是所述产出流体的温度或所述产出流体的泄放被引向的材料的温度；和

适于接收来自所述传感器的信号的控制器；

其中所述控制器被编程以便通过调节所述节流气体被供应至所述接触区域时所处的流速的方式将所述第一温度保持在设定点温度的第一预定范围内。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述气体供应组件包括比例流体控制装置且所述控制器被编程以便通过调节所述比例流体控制装置的方式将所述第一温度保持在所述设定点温度的所述预定范围内。

3.根据权利要求2所述的设备，其中所述控制器被编程以便(a)如果所述第一温度升高至高于所述设定点温度且处在第二预定范围之外，则提高所述节流气体被供应至所述接触区域时所处的流速；并且(b)如果所述第一温度降低至低于所述设定点温度且处在所述第二预定范围之外，则降低所述节流气体被供应至所述接触区域时所处的流速。

4.根据权利要求3所述的设备，其中所述第二预定范围小于所述第一预定范围。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制器被编程以便在不对所述致冷剂流体被供应至所述接触区域时所处的流速进行调节的情况下将所述第一温度保持在预定范围内。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述预定范围不大于高于和低于所述设定点温度5°F(2.7℃)的范围。

7.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制器被连接至输入装置，用户可通过所述输入装置选择所述设定点温度。

8.根据权利要求1所述的设备，其中所述致冷剂供应组件包括三轴供应管线，所述三轴供应管线包括返回管线、位于所述返回管线内的外管线和位于所述外管线内的内管线，所述内管线适于将所述致冷剂流体供应至所述接触区域。

9.根据权利要求8所述的设备，其中通过背压调节器对所述返回管线进行排气。

10.根据权利要求9所述的设备，其中所述背压调节器将所述返回管线中的压力保持在至少2psig(0.1kg/cm²)。

11.根据权利要求8所述的设备，其中所述致冷剂供应组件适于将所述致冷剂流体的一部分供应至所述外管线。

12.根据权利要求11所述的设备，其中所述外管线具有比所述内管线更低的运行压力且所述返回管线具有比所述外管线更低的运行压力。

13.根据权利要求8所述的设备，其中所述内管线的至少一部分是多气孔的。

14.根据权利要求1所述的设备，其中所述气体供应组件适于在大于第二压力的第一压力下将所述节流气体供应至所述接触区域，所述第二压力是所述致冷剂流体供应组件将所述致冷剂流体供应至所述接触区域时所处的压力。

15.根据权利要求14所述的设备，其中所述第一压力比所述第二压力大5-50psig(0.4-3.5kg/cm²)。

16.根据权利要求1所述的设备，其中所述节流气体包括气态氮且所述致冷剂流体包括液氮。

17.根据权利要求1所述的设备，其中所述传感器包括热电偶。

18.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一温度是所述产出流体从所述喷嘴中被泄放出来之前的温度。

19.根据权利要求1所述的设备，其中所述设定点温度介于-445°F与60°F(-271℃与16℃)之间。