SU185940A1

SU185940A1 - MICROOKER

Info

Publication number: SU185940A1
Application number: SU1020061A
Authority: SU
Original assignee: Бвкл Оте

Description

Известны микроохладители дл получени низких температур по обратному циклу Стирлинга , содержащие размещенные в общем корпусе цилиндр с соосно расположенными в нем поршн ми компрессора и расширител , холодильник, регенератор и шатунно-кривошипный механизм привода.Microcoolers are known for obtaining low temperatures along the reverse Stirling cycle, which contain a cylinder placed in a common housing with compressor pistons and an expander coaxially arranged in it, a refrigerator, a regenerator and a crank drive mechanism.

Дл уменьшени габаритов микроохладител , обеспечени его динамической уравновешенности и снижени потерь на трение между цилиндром и поршн ми путем вращени последних в описываемом микроохладителе механизм перемещени выполпен в виде установленных в корпусе двух кольцевых соленоидных катушек с кор ми, жестко соединенными с поршн ми, и демпфирующих газовых полостей дл осуществлени обратного хода поршней.To reduce the size of the microcooler, ensure its dynamic balance and reduce friction losses between the cylinder and pistons by rotating the latter in the described microcooler, the movement mechanism is implemented as two annular solenoid coils installed in the casing and rigidly connected to the pistons, and damping gas cavities to reverse the pistons.

Кроме того, в корпусе микроохладител установлены электродвигатели с общим статором и роторами, закрепленными на штоках поршней.In addition, electric motors with a common stator and rotors mounted on piston rods are installed in the microcooler case.

На чертеже изображен описываемый микроохладитель , продольный разрез.The drawing shows the described microcooler, longitudinal section.

Он содержит размещенные в общем корпусе / цилиндр 2 с соосно расположенными в нем порщн ми 3 компрессора и расширител 4, холодильник 5, регенератор 6 и механизм привода, выполненный в виде установленных в корпусе двух кольцевых соленоидных катушек 7 с кор ми 8, жестко соединенными с поршн ми, и демпфирующих газовых полостей 9 и 10 дл осуществлени обратного хода поршней.It contains 3 compressors and an expander 4, a cooler 5, a regenerator 6 and a drive mechanism made in the case of two annular solenoid coils 7 with the core 8, which are rigidly connected to pistons, and gas damping cavities 9 and 10 for reversing the pistons.

В корпусе микроохладител установлены электродвигатели с общим статором 11 н ротором 12, закрепленными на щтоках 13 поршней.In the case of a microcooler, electric motors are installed with a common stator 11 n rotor 12 mounted on the rods 13 of the pistons.

Рабочим телом в микроохладителе служит гелий. Движение поршней компрессора и расширител подчин етс синусоидальному закону со сдвигом по фазе на угол, определ емый из расчета машины. При включении привода компрессора в зазор соответствующей соленоидной катушки вт гиваетс корь 8, св занный с поршнем 5, и газ сжимаетс до рабочего давлени . Одновременно в демпфирующей полости 9 происходит сжатие газа , который через холодильник 5 и регенератор 6 проходит в детандерную полость 14, где адиабатически расщир етс . При этом газ сжимаетс в демпфирующей полости 10 и возвращает поршни в первоначальное положение . Скорость движени поршней определ етс характеристикой соленоидных катушек и главным образом геометрией воздушного зазора между корем и катушкой.Helium is used as a working fluid in a microcooler. The movement of the compressor and expander pistons is subject to a sinusoidal law with a phase shift of an angle determined by the machine. When the compressor drive is turned on, the bore 8 associated with the piston 5 is drawn into the gap of the corresponding solenoid coil and the gas is compressed to working pressure. At the same time, gas is compressed in the damping cavity 9, which passes through the cooler 5 and the regenerator 6 into the expander cavity 14, where it is adiabatically expanded. The gas is compressed in the damping cavity 10 and returns the pistons to their original position. The speed of movement of the pistons is determined by the characteristic of the solenoid coils and mainly by the geometry of the air gap between the core and the coil.

11 и ротором 12, устанавливаемыми на штоках 13 поршней. Враш,ение поршней при малых зазорах в цилиндрах способствует по влению газового клина, и пары поршень-цилиндр работают как газовые подшипники аэродинамического типа. Движение газа в зазоре перпендикул рпо оси л ашины, преп тствует утечкам его при сжатии, что позвол ет отказатьс от установки уплотнений.11 and the rotor 12 mounted on the piston rods 13. Vrash piston with small gaps in the cylinders contributes to the gas wedge, and the piston-cylinder pairs work as gas bearings of the aerodynamic type. The movement of gas in the gap perpendicular to the axis of the plane, prevents its leakage during compression, which allows refusing installation of seals.

Предмет изобретени Subject invention

Claims

1. A microcooler for obtaining low temperatures along the reverse Stirling cycle, comprising a cylinder placed in a common housing with coaxially arranged compressor pistons and an expander in it, a refrigerator, a regenerator and a drive mechanism, characterized in that, in order to reduce overall dimensions and ensure dynamic balance, the mechanism is made in the form of two annular solenoid coils installed in a housing with bark rigidly connected to the pistons, and damping gas cavities for reversing the motion of the pistons.

2. The microcooler according to claim 1, characterized in that, in order to reduce friction losses between the cylinder and the pistons by rotating the latter, electric motors with a common stator and rotors mounted on the piston rods are installed in the microcooler body.