ХОЛОДИЛЬНО-ГАЗОВАЯ МАШИНА Советский патент 1973 года по МПК F25B9/00 F25B9/14 

1

Известны холодильно-газовые машины для получения низких температур по обратному циклу Стирлинга, содержащие размещенные в разных плоскостях поршневые компрессор и расщиритель с приводом возвратно-поступательного перемещения.

Цель изобретения - повышение компактности и уравновешивание сил инерции.

Это достигается тем, что штоки поршней расширителя и компрессора шарнирно соединены один с другим при помощи рычага и прицепного шатуна. Оси поршней расположены под прямым утлом.

На фиг. 1 схематично изображена описываемая холодильно-газовая машина; па фиг. 2 - сечение по оси детандерного поршня; на фиг. 3 - сечение машины по оси компрессорного поршня; на фиг. 4 - сечение по оси рычага, приводящего в движение детандерный поршень.

Внутри корпуса 1 холодильно-газовой машины расположен коленчатый вал 2 с кривошипом 3. На последнем установлен щатун 4 компрессора с серьгой 5. К серьге 5 крепится прицепной шатун 6. Рычаг 7, соединенный с щатуном 6, имеет две оси 8 и 9. С помощью оси 5 рычаг 7 шарнирно соединен с корпусом

I,а ось 9 служит для привода детандерного поршня 10, в котором размещен регенератор

II.В корпусе / расположены теплообменник

теплой зоны /2 и поршень 13 компрессора. Теплообменником холодной зоны является кольцевой зазор 14 между верхней частью детандерного поршня 10 и цилиндром 15. Для уменьшения теплопритоков детандерный цилиндр 15 заключен в вакуумный колпак 16.

Привод холодильно-газовой машины осуществляется при помощи встроенного электродвигателя 17, ротор которого расположен па

валу 2 мащины. С целью уравновешивания на валу 2 крепится противовес 18.

Рабочий процесс холодильно-газовой мащины состоит из четырех фаз.

Первая фаза - сжатие газа компрессорным

поршнем. При этом процессе компрессорный

порщень движется от нижней мертвой точки к

верхней мертвой точке, детандерный порщень

находится вблизи верхней мертвой точки.

Вторая фаза - переталкивание сжатого газа из компрессорной полости в детандерную. При этом процессе компрессорный поршень движется от среднего положения к верхней мертвой точке, а детандерный поршень от нее к среднему положению. В этой фазе происходит охлаждение сжатого газа в регенераторе. Третья фаза - расширение газа в детандерной плоскости. Компрессорный норшень при этом находится вблизи верхней мертвой точки. Детандерный движется к мертвой

точке.

Четвертая фаза - обратное переталкивание расширившегося и охладившегося газа из детандерной полости в компрессорную. При этом происходит охлаждение головки детандерного цилиндра холодным газом, поступаюП1;им из детандерной полости в регенератор, где он нагревается до температуры окружаюш,ей среды. Детандерный поршень движется к верхней мертвой точке, а компрессорный - к нижней.

При работе холодильно-газовой машины электродвигатель /7 враш,ает вал 2. Вращательное движение вала 2 с помощью кривошипа 3 и шатуна 4 преобразуется в возвратно-поступательное движение поршня компрессора.

Через прицепной шатун 6 рычагу 7 передается колебательное движение относительно

оси 8, за счет чего осуществляется возвратнопоступательное движение детандерного поршня 10, прикрепленного к оси 9 рычага 7.

Предмет изобретения

Холодильно-газовая машина для получения низких температур по обратному циклу Стирлинга, содержащая размещенные в разных

плоскостях порщневые компрессор и расщиритель с приводом возвратно-поступательного перемещения, отличающаяся тем, что, с целью повышения компактности и уравновешивания сил инерции, штоки поршней расширителя и

компрессора шарнирно соединены один с другим при помоши рычага и прицепного шатуна и оси поршней расположены под прямым углом.