Холодильно-газовая машина Советский патент 1988 года по МПК F25B9/00 

(Л

СО

Oi

со СП

Изобретение относится к криогенной технике, а конкретно к криогенным газовым машинам.

Цель изобретения - увеличение хо лодопроизводительности путем интенсификации теплообмена в регенераторе и уменьшения холодопотерь от недореку- перации.

На фиг, 1 схематично представлена холодипьно-газовая машина (ХГМ); на фиг. 2 - фазы рабочего цикла, , ХШ содержит поршневой компрессор с поршнем 1 и полостью 2 сжатия, холодильник 3 для отвода тепла сжатия, цилиндр 4, в котором расположен в.ы- ;теснитель, вып.олненный из нескольких (например трех) идентичных подпружиненных пружинами 5 секций 6-8 с встроенными в них секциями 9 регене- ратора, а также теплообменник 10 нагрузки. Кроме того, секции б -8 постоянно находясь под действием пружин 5, образуют в цилиндре 4 полости Н- 13 расширения, в первой из которых генерируется холод на уровне криоста- тирования/ а в двух других - на промежуточных температурных уровнях. Первая секция 6 со стороны полости 2 сжатия имеет механический привод, т.е. соединена с шатуном.

Силы упругости постоянно сжатых пружин 5 в течение всего цикла ХГМ не изменяют своего знака (т.е. направления), стремясь оттолкнуть сек- : 11,ии 6-8 одна от другой. Пружины 5 не имеют жесткого закрепления, а лишь упираются в гильзы секций 6-8 и в торец цилиндра 4.

ХГМ работает следующим образом.

Так как перйая со стороны полости сжатия секция 6 имеет механический привод, то сразу после запуска машины компрессорный поршень 1 и секции 6-8 будут осуществлять движение с не- обходимым сдвигом фаз.

В то время, когда компрессорный поршень 1 находится в нижней мертвой точке (НМТ), секции 6-8 при своем движении вверх занимают в цилиндре 4 среднее положение. Объемы полостей 1 13 в это время уменьшаются - происходит выталкивание газа из поле-стен 11- 13 через секции 9 регенератора в полость 2 сжатия (фиг. la),

Далее компрессорный поршень 1 начинает свое движение вверх из НМТ, повьшшя давление в ХГМ, Секции 6-8 закончили свое движение вверх.и занимают верхнюю мертвую точку (ВМТ), причем объемы полостей 11-13 в это время минимальны (фиг. 25).

При дальнейшем движении вниз, сме- Шаясь в среднее положение в цилинд ре 4. При этом увеличиваются объемы полостей 11-13, газ, .имеющий давление, близкое к максимальному давлению цикла, натекает через секции регенератора в эти полости (фиг. 26).

В следующий момент компрессорный поршень 1 и секции 6-8 движутся вниз и своим НМТ. При этом происходит ве- личение объемов полостей .11-13 до.мак- симального значения и понижение давления в них до минимального, газ, находящийся в них, расширяясь, охлаждается - (фиг. 2 г) ,

В то время, когда компрессорный поршень 1 продолжает движение к НМТ, секции 6-8 движутся вверх к ВЖ, объемы полостей 11-13 уменьшаются и про-. исходит выталкивание холодного газа и из них через секции 9 регенератора в полость 2 сжатия (фиг. ).

Далее все процессы повторяются.

Формула изобретения

Холодильно-газовая машина, содержащая поршень компрессора и вытеснитель с механическими приводами, встро- енньй внутри вытеснителя регенератор, холодильник и теплообменник нагрузки, отличающаяся тем, что, с целью увеличения холодопроизводитель- ности, вытеснитель и регенератор выполнены не менее, чем из двух секций, подпружиненных между собой, причем первая секция со стороны компрессора соединена с приводом, а последняя - дополнительно подпружинена со стороны теплообменника нагрузки.

Of

f S

I S/y I

I (W I I W I

I 1ллЛ I

f

1

1

5

I

«

i

г w I

0 l Si j

01

г vv 1

I vv I L oo I

ql gv To

r Vv H

Г s8 1 L J

Изобретение относится к криогенной технике. Цель изобретения - увеличение холодопроизводительности машины. Машина содержит поршень 1 компрессора и вытеснитель с механическими приводами, холодильник 3 и теплообменник 10 нагрузки. Внутри вытеснителя встроен регенератор. Вытеснитель выполнен из секций 6, 7 и 8 с встроенными в них секциями 9 регенератора . Секции подпружинены пружинами 5. Секция 6 соединена с приводом, а секция 8 дополнительно подпружинена со стороны теплообменника 10 нагруз- ки. В регенераторе интенсифицируется теплообмен и уменьшаются холодопоте- ри от недорекуперации. 2 ил.

f

(pus. 2