Изобретение относитс к энергетике , а именно к криогенной технике . Известна криогенна газова машин содержаща цилиндр, поршень и. вытеснитель , дел щий внутренний объем цилиндра на две полости (холодную и теплую), сообщающиес через внешние по отношению к цилиндру теплообменник нагрузки,-регенератор и холодиль ник. Поршень и.вытеснитель имеют механизм привода lj . Недостаток указанной машины - бол шие габариты и масса, обусловленные внешним расположением холодильника, регистратора и теплообменника нагруз ки. Известна также газова криогенна машина, содержаща цилиндр, разделенный посредством вытеснител со встроенным регенератором на теплую и холодную полости 2 . Недостатком известной машины вл етс низка удельна холодопроизводительность . Цель изобретени - повышение холодопроизводительности . Указанна цель достигаетс тем, что в газовой криогенной машине, содержащей цилиндр, разделенный посредством вытеснител со встроенным регенератором на теплую и холодную полости, цилиндр со стороны холодной полости снабжен магнитами, а вытеснитель - вставкой из ферромагнитного материала с каналами дл циркулации теплоносител , взаимодействующей с магнитами. На фиг. 1 изображена газова крио генна машина с одним магнитом и вставкой из ферромагнитного материала , на фиг. 2 - холодна часть маширты с несколькими магнитами и таким же количеством вставок из ферромагнитного материала. Газова криогенна машина содержит цилиндр. 1 (в данном случае он выполнен ступенчатым), поршень 2, вытеснитель 3 со встроенным регенератором 4, механизм привода 5. Вытеснитель 3 делит внутренний объем цилиндра 1 на две полости: холодную 6 и теплую 7. Тепла и холодна полости сообщаютс через регенератор 4, размещенный в вытеснителе 3. Тепла полость снабжена холодильником 8 дл отвода тепла сжати из теплой полости 7. В холодной полости 6 име1 72 етс теплообменник нагрузки 9. Его роль здесь выполн ет фактически крьшгка цилиндра, на которой непосредственно установлен объект криостатировани 10. На холодном конце вытеснител 3 (на линии прохода рабочего тела от регенератора 4 в холодную полость 6) размещена вставка 11 из ферромагнитного материала с каналами 12 дл циркул ции теплоносител (рабочего тела машины), а на цилинд- ре 1 в холодной полости 6 - магнит 13. Магнит 13 может быть как посто нным , так и электромагнитом, и размещен снаружи цилиндра 1 (фиг. 1); если он вьтолнен как посто нный магнит , то может быть расположен и внутри цилиндра. В этом случае несколько усложн етс технологи изготовлени , но увеличиваетс напр женность пол , создаваемого этим магнитом в объеме холодной полости 6 цилиндра 1. Теплоизол ци холодной части машины условно не показана . Вставка 11 разделена перфорированными прокладками 14 (фиг. 2). Машина работает следующим образом . Условно за начальный момент прин то положение вытеснител 3 вблизи верхнего (по фиг. 1) крайнего положени . Поршень 2 в это врем движетс вверх, сжима рабочее тело (газ) в теплой полоски 7. Тепло сжати при этом отвод т вовнб посредством холодильника 8. Когда поршень 2 находитс вблизи своего верхнего . крайнего положени , вытеснитель 3 перемещаетс вниз, переталкива газ из теплой полости 7 в холодную б через регенератор 4. В результате газ охпаждаетс , отдава тепло насадке . Одновременно при этом вставка 11 из ферромагнитного материала выходит из зоны высокой напр женности пол , создаваемого магнитом 13J ферромагнитный материал размагничиваетс и вследствие демагнитизации охлаждаетс . Газ после регенератора 4 проходит по каналам 12 вставки 11, дополнительно охлаждаетс и поступает в холодную полость 6 с температурой более низкой, чем в машинах-прото- . типах. В начале второй полуфазы вытеснитель 3 находитс вблизи своей нижней крайней точки. Поршень 2 движетс вниз. Газ в холодной полости 6 расшир етс , температура его понижаетс . В результате к газу посредством теплообменника нагрузки 9 подвод т тепло ot объекта криостатировани 10,This invention relates to power engineering, in particular to cryogenic engineering. Known cryogenic gas machines containing cylinder, piston and. the displacer, which divides the internal volume of the cylinder into two cavities (cold and warm), communicating through the external heat exchanger with respect to the cylinder, the regenerator and the chiller. The piston and the injector have a drive mechanism lj. The disadvantage of this machine is the large size and weight, due to the external location of the refrigerator, recorder and heat exchanger load. A gas cryogenic machine is also known, containing a cylinder divided by means of a displacer with an integrated regenerator into a warm and cold cavity 2. A disadvantage of the known machine is the low specific cooling capacity. The purpose of the invention is to increase the cooling capacity. This goal is achieved by the fact that in a gas cryogenic machine containing a cylinder divided by a displacer with an integrated regenerator into a warm and cold cavity, the cylinder is equipped with magnets from the cold cavity side and the displacer is inserted with a ferromagnetic material with channels for the circulation of coolant interacting with magnets . FIG. 1 shows a gas cryogenic machine with a single magnet and an insert of ferromagnetic material; FIG. 2 - cold part of the machine with several magnets and the same number of inserts made of ferromagnetic material. The gas cryogenic machine contains a cylinder. 1 (in this case, it is stepped), piston 2, displacer 3 with built-in regenerator 4, drive mechanism 5. Displacer 3 divides the internal volume of cylinder 1 into two cavities: cold 6 and warm 7. Heat and cold cavities communicate through the regenerator 4, placed in the displacer 3. The heat cavity is equipped with a cooler 8 for removing heat of compression from the warm cavity 7. In the cold cavity 6 there is a 72 heat exchanger load 9. Its role here is actually performed by a cylinder cap, on which the cryostatting object is directly installed and 10. At the cold end of the displacer 3 (on the line of passage of the working fluid from the regenerator 4 into the cold cavity 6) an insert 11 of ferromagnetic material with channels 12 for circulating the heat carrier (working fluid of the machine) is placed, and on the cylinder 1 in the cold cavity 6 is a magnet 13. The magnet 13 can be both a constant and an electromagnet, and is placed outside the cylinder 1 (Fig. 1); if it is made like a permanent magnet, it can be located inside the cylinder. In this case, the manufacturing technology is somewhat complicated, but the intensity of the field created by this magnet in the volume of the cold cavity 6 of the cylinder 1 increases. The thermal insulation of the cold part of the machine is conventionally not shown. The insert 11 is divided by perforated gaskets 14 (Fig. 2). The machine works as follows. Conventionally, for the initial moment, the position of the displacer 3 is received near the upper (in FIG. 1) extreme position. The piston 2 at this time moves upward, compressing the working fluid (gas) in the warm strip 7. At the same time, the heat of compression is discharged internally through the cooler 8. When the piston 2 is located near its upper one. in the extreme position, the displacer 3 is moved down, pushing the gas from the warm cavity 7 into the cold b through the regenerator 4. As a result, the gas is cooled, giving off heat to the nozzle. At the same time, the insert 11 of the ferromagnetic material leaves the high-tension zone and the field created by the magnet 13J ferromagnetic material is demagnetized and cooled due to demagnetization. The gas after the regenerator 4 passes through the channels 12 of the insert 11, is further cooled and enters the cold cavity 6 with a temperature lower than in the proto-machines. types. At the beginning of the second semi-phase, the displacer 3 is near its lowest extreme point. The piston 2 moves down. The gas in the cold cavity 6 expands, its temperature decreases. As a result, the heat through the heat exchanger 9 is supplied to the gas by means of the heat exchanger 10,
В заключительной части полуфазы вытеснитель 3 движетс вверх; газ из холодной полости 6 проталкиваетс в теплую 7, При этом вставка 11 входит в зону повьшенной напр женности пол , создаваемого магнитом 13. В результате намагничивани ферромагнитного материала вставки 11 температура его повьшаетс . Проход щий по каналам 12 вставки 11 газ снимает тепло намагничивани , а затем в регенераторе А нагреваетс до температуры, близкой к температзфе теплой полости 7. Далее циклы повтор ютс .In the final part of the semi-phase, the displacer 3 moves upwards; the gas from the cold cavity 6 is pushed into the warm 7. In this case, the insert 11 enters the zone of increased intensity of the field created by the magnet 13. As a result of magnetizing the ferromagnetic material of the insert 11, its temperature rises. The gas passing through the channels 12 of the insert 11 removes the heat of magnetization, and then in the regenerator A is heated to a temperature close to the temperature of the warm cavity 7. Then the cycles are repeated.
Таким образом, высота вставки из ферромагнитного материала (она определ ет массу материала и, следовательно , дополнительную холодопроизводительность ) и магнита должна соответствхэвать ходу вытеснител . Если высота вставки больше хода, то часть материала не будет работать, такThus, the height of the insert made of a ferromagnetic material (it determines the mass of the material and, consequently, the additional cooling capacity) and the magnet must correspond to the displacement path. If the insertion height is greater than the stroke, then some of the material will not work, so
как она будет всегда находитьс либо только в области большой напр женности пол , либо только в области малых напр женностей.as it will always be either only in the field of high tension sex, or only in the field of low tension.
Чтобы увеличить массу вставки, в машинах с относительно малым ходом вытеснител устанавливают несколько вставок с высотой, равной ходу вытеснител , как показано на фиг. 2. Естественно, ставитс такое же количество магнитов. Рассто ние между вставками выдерживаетс перфоркрованными проставками 14, причем это рассто ние должно быть равно не менее хода вытеснител .In order to increase the mass of the insert, in machines with a relatively short stroke of the displacer, several inserts are installed with a height equal to that of the displacer, as shown in FIG. 2. Naturally, the same number of magnets is put. The distance between the inserts is maintained by the perforated spacers 14, and this distance must be equal to not less than the displacer stroke.
Принцип работы машины в этом случае полностью аналогичен вышеописанному , только дополнительный холод в этом случае вырабатываетс одновре0 менно как бы в нескольких относительно небольших вставках.The principle of operation of the machine in this case is completely similar to that described above, only additional cold in this case is produced simultaneously in several relatively small inserts.
Таким образом, в предложенной криогенной газовой машине генерируют холод не только в результате расши5 рени газа, но и посредством магнитокалорического эффекта. Поэтому удельна холодопроизводительность (на единицу объема холодной полости) машины увеличиваетс .Thus, in the proposed gas cryogenic machine, cold is generated not only as a result of gas expansion, but also by means of the magnetocaloric effect. Therefore, the specific cooling capacity (per unit volume of the cold cavity) of the machine increases.