(54) ГАЗОВАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ МАШИНА(54) GAS REFRIGERATING MACHINE
Изобретение относитс к холодильной технике, а именно к устройству свободнопоршневых холодильных машин и тепловых насосов, работающих по обратному циклу Стирлинга, в которых дл привода поршней используетс электромагнитный принцип, и предназначенных дл использовани в системах холодоснабжени , кондиционирова ни воздуха. Известны газовые холодильные машины замкнутого цикла, которые имеют замкнутый рабочий объем с системой теплообменников: нагревателем, регенератором и холодильником, заполненный газообразным рабочим телом при определенном избыточном давлении, в котором перемещаютс Вытеснитель и рабочий поршень, опирающийс на свои пружины, и линейный синхронный генера1Х)р l. Недостатком таких машин вл ютс изменение частоты колебаний рабочего порш н i ри изменении электрической нагрузки св занное с эгим изменение можлу фазами с;инусоиаальи(1го двнжоии jja6o4fcro поршн и вытеснител , переменное во времени , и сложность регулирсвани при изменении нагрузки. Известна также газова холодильна машина, работакша по обратному циклу Стирлинга, содержаща охладитель, регенератор , холодильник, а также вытеснитель с рабочим поршнем, установленными с возможностью возвратно-поступательного движени от линейкого синхронного двигател , состо щего из статора и импульсных обмоток , питающихс от сети переменного тока 2. При подводе синусоидного напр жени к импульсной обмотке рабочего поршн и импульсной обмотке вытеснител через фазосдвигающее устройство электромеханические колебательные системы рабочего поршн и вытеснител под действием измен ющегос магнитного пол приход т в движение и рабочий поршень совершает работу . Недостапсом такой машины вл етс сложнос1и регули11онаии хоподопроизподительности вследствие бо вьюой инерционнос ти электромеханической системы привода. Целью изобретени вл етс повышение энергетической эффективности, эксплуатационной надежности и обеспечение гибкого регулировани холодопроиэводительности. Это достигаетс тем, что в статоре ус тановлены дополнительные импульсные обмотки , питающиес от автономных импульсных преобразователей, причем холодильник расположен внутри статора на участке хода Вытеснител . На чертеже изображена схема газовой холодильной машины, работающей по обратному циклу Стирлинга, имеющей замкнутый рабочий объем, заполненный газообразным рабочим телом. Машина содержит охладитель 1, регенератор 2, холодильник 3, вытеснитель 4, рабочий поршень 5, статор линейного синх ронного двигател 6, импульсные обмотки 7, дополнительные импульсные обмотки 8, автономные импульсные преобразователи 9, фазосдвигающее устройство Ю элект ромагнитного привода вытеснител , посто н ные магниты 11, закрепленные на торцах вытеснител и рабочего поршн , и пружины 12. Вытеснитель 4 и рабочий поршень 5 со своими пружинами и линейными синхронными двигател ми образуют электромеханическую колебательную систему, в которой движение поршней осуществл етс синусоидально со сдвигом фаз, стредел е- мым фазос двигающим устройством Ю, включенным в цепь питани импульсных обмоток .электромагнитного привода BbJTeCv нител 4. Автономные импульсные преобразоввтели 9, преобразу синуссшдальное напр жение стандартной частоты сети, вырабатывают и посыпают в дополните ные импульсные обмотки 8 импульсы HanpsHte ни одинаковой частоты, но различное дли тельности, формы и с различными сдвигами фаз дл того, что&л осуществл ть необходимые изменени законов движени рабочего и вытеснител вблизи их мертвых точек. Это позвол ет измен ть вид диаграмм движени поршней, а следовательно , и форму нндакаторной диаграммы рабочего процесса и дает возможность гибко регулировать хоподопроиааодитель кость газовой холодильной машины, обес- печнвает более высокую энергетическую эффективность благодар приближению к форме идеального теоретического цикла. Применение дополнительных импульсных обмоток исключает возможность соу дарени рабочего поршн и вытеснител , что повышает эксплуатационную надежность машины. Расположение холодильника внутри статора на участке хода вытеснител позвол ет осуществить теплоотвод не только от рабочего тела, но и от обмоток линейного синхронного двигател , что повышает энергетическую Эффективность газовой холодильной машины, так как снижает паразитные .теплопритоки к ее охладителю. Экономический эффект от использовани данной газовой холодильной машины заключаетс в повышении экономической эффективности, эксплуатационной надежностн и упрощении регулировани холодопроизводнтельности . изобретени Газова холодильна машина, работающа по обратному циклу Стирлинга, содержаща охладитель, регенератор, холодальник , а также вытеснитель с рабочим поршнем , установленными с возможностью возвратно-поступателыюг .о движени от линейного синхронного двигател , состо щего иэ статора и импульсных обмоток, питак шихс от сети переменного тока, отличающа с тем, что, с целью повышени энергетической эффективности, сп уатационной надежности и обеспечени гибкого регулирдаани холодопроизводнтельности , в статоре установлены дополнителы ле импульсные обмотки, питающиес от автономных импульсных преобразователей , причем холодильник расположен внутри стате а на участке хода вытесниИсточники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3991.585, кл. 62-6, 1977. 2.Патент Японии М 51-41936, йл. 68 В 11, 1972.The invention relates to refrigeration engineering, in particular, to the design of free piston refrigeration machines and heat pumps operating on a reverse Stirling cycle, in which the electromagnetic principle is used to drive the pistons, and intended for use in refrigeration and air conditioning systems. Closed-loop gas chillers are known that have a closed working volume with a system of heat exchangers: a heater, a regenerator and a cooler, filled with a gaseous working fluid at a certain overpressure, in which the Displacer and the working piston resting on its springs and linear synchronous generator move l. The disadvantage of such machines is the change in the oscillation frequency of the working piston and the change in the electrical load associated with this change in the junction phases of the junction of the piston and displacer, variable in time, and the difficulty of adjusting when the load changes. The gas refrigeration machine is also known , a Stirling reverse cycle operation containing a cooler, a regenerator, a cooler, as well as a displacer with a working piston installed with the possibility of reciprocating from the linear a synchronous motor consisting of a stator and impulse windings powered by an alternating current network 2. When sinusoidal voltage is applied to the impulse coil of the working piston and impulse coil of the displacer through a phase shifter, the electromechanical oscillating systems of the working piston and displacer under the action of a varying magnetic field arrive t The working piston does the work, the lack of such a machine is the difficulty of adjusting the rate of suboptimality due to the inertia ti electromechanical drive system. The aim of the invention is to increase energy efficiency, operational reliability and provide flexible control of cooling capacity. This is achieved by installing additional pulse windings in the stator, which are powered by autonomous pulse converters, and the cooler is located inside the stator in the portion of the Sweep path. The drawing shows a diagram of a gas refrigerating machine operating on the reverse Stirling cycle, which has a closed working volume filled with gaseous working fluid. The machine contains cooler 1, regenerator 2, cooler 3, displacer 4, working piston 5, stator of linear synchronous motor 6, impulse windings 7, additional impulse windings 8, autonomous impulse transducers 9, phase shifter of electromagnetic electromagnetic displacer drive, permanent magnets 11, mounted on the ends of the displacer and the working piston, and the springs 12. The displacer 4 and the working piston 5 with their springs and linear synchronous motors form an electromechanical oscillatory system in which The pistons move sinusoidally with a phase shift, driven by a phase device by a moving device, included in the power supply circuit of the impulse windings of the BbJTeCv electromagnetic drive 4. The autonomous impulse converters 9 transform the synchronous voltage of the standard network frequency, spread and sprinkle into it. 8 pulse HanpsHte pulses of the same frequency, but different duration, shape and with different phase shifts so that & l make the necessary changes in the laws of motion and its propellant near their dead points. This allows you to change the appearance of the patterns of movement of the pistons, and consequently, the shape of the push-pull diagram of the workflow, and allows you to flexibly adjust the propodonism of the gas chiller, which provides a higher energy efficiency due to the approximation of the ideal theoretical cycle. The use of additional pulse windings eliminates the possibility of matching the working piston and displacer, which increases the operational reliability of the machine. The location of the refrigerator inside the stator at the displaced stroke section allows for heat removal not only from the working fluid, but also from the windings of a linear synchronous motor, which increases the energy efficiency of a gas refrigerating machine, as it reduces parasitic heat pumps to its cooler. The economic effect of using this gas chiller is to increase economic efficiency, operational reliability and simplify the regulation of refrigeration. of the invention Gas refrigerating machine operating on a reverse Stirling cycle, containing a cooler, a regenerator, a refrigerant, as well as a displacer with a working piston, which are reciprocally mounted from a linear synchronous engine, consisting of an stator and pulsed windings, powered from AC mains, characterized in that, with the aim of increasing energy efficiency, high reliability and providing flexible control of cooling performance, the pulleys are powered by autonomous pulse converters, the cooler is located inside the article and is displaced in the course section. Information sources taken into account during the examination 1.US. Patent No. 3991.585, cl. 62-6, 1977. 2. Japanese Patent M 51-41936, yl. 68 B 11, 1972.