Газовая криогенная машина - SU1204887A1

Описание

Изобретение относится к криогенной технике .

Цель изобретения - повышение удельной холодонроизводительности газовой криогенной машины.

На чертеже изображена схема криогенной газовой машины.

Машина содержит цилиндр I, вытеснитель 2, норшень 3, привод 4, холодную 5 и тепловую 6 полости, теплообменник нагрузки 7, регенератор 8, холодильник 9, конденсатор 10, электрическую связь 11 и блок управления 12.

Полости 5 и 6 сообщаются через теплообменник нагрузки 7, конденсатор 10, регенератор 8, холодильник 9. Конденсатор 10 имеет электрическую связь 11 с гфиводо.м 4 через блок управления 12. Холодные части машины находятся в теплоизоляции (на чертеже не показана).

Конденсатор 10 выполнен в виде тонких пластинок или колец с электродами на соответствующих поверхностях. В качестве материала конденсатора могут применяться, например, сегнетоэлектрики (характеризую шиеся высоким значением электрокалорического эффекта) с температурой фазового перехода (точка Кюри), соответствующей температуре теплообменника нагрузки.

Работает машина следующи.м образом.

Условно за начальный момент принято положение вытеснителя 2 вблизи верхнего крайнего положения. Поршень 3 в это время движется вверх, сжимая рабочее тело (теплоноситель) в теплой полости 6. Тепло сжатия при этом отводится в окружающую среду посредством о.хлаждаюшей рубашки на цилиндре (на чертеже не показана) и холодильника 9.

Когда поршень 3 находится вблизи своего верхнего крайнего положения, вытеснитель 2 перемещается вниз, переталкивая газ из теплой полости 6 в холодную полость 5. При этом газ охлаждается в холодильнике 9 и регенераторе 8. Одновременно при этом посредством блока управления 12 с конденсатора 10 снимается напряжение, материал деполяризуется и вследствие электрокалорического эффекта охлаждается. Поэтому рабочее тело после регенератора 8 дополнительно охлаждается, проходя по каналам конденсатора 10. Таким образом, рабочее тело поступает в холодную полость 5 с более низкой те.мпературой, чем в известных .машинах.

В начале второй полуфазы вытеснитель 2 находится вблизи своей нижней крайней точки. Поршень 3 движется вниз. Рабочее тело в холодной полости 5 расширяется, температура его понижается.

В заключительной части полуфазы вытеснитель 2 движется вверх, газ из холодной полости 5 переталкивается в теплую полость 6. При этом в теплообменнике нагрузки 7 к газу подводится тепло Qo (реализуется холодопроизводительность). Одновременно с этим на конденсатор 10 посредством блока управления 12 подается напряжение. Вследствие поляризации материала его температура несколько повышается . Однако рабочее тело, проходя после теплообменника 7 через конденсатор 10, снимает тепло поляризации, охлаждая материал . Зате.м рабочее тело нагревается в регенераторе до температуры, близкой К температуре среды.

Далее циклы повторяются.

Реферат