Машины, работающие по циклу Стерлинга

ХОЛОДИЛЬНЫЕ МАШИНЫ[5]

Двигатели Стирлинга хорошо работают и в режиме холодиль­ных машин. Эти возможности ^ыли впервые выявлены ^ще в 1834 г. Джоном Хершелем (John Hersehel), а в 1876 г. Александр Кирк (Alexander Kirk) дал описание машины, которая работала в тече­ние 10 лет. Но тем не менее только в конце 1940-х годов была сде­лана серьезная попытка использовать холодильные машины, рабо­тающие по циклу Стирлинга, в коммерческих целях. И снова за решение этой задачи взялась фирма «Филипс» в Эйндховене. Первая. холодильная машина для ожижения воздуха была изготовлена в 1955 г. С тех пор интенсивные работы в этой области привели к созданию целого ряда криогенных газовых машин с широким диапазоном по холодопроизводительности, и в настоящее время та­кие машины выпускаются как для проведения различных крио­генных научных исследований, так и для промышленных целей. Холодильные машины, работающие по обратному циклу Стирлинга, наиболее эффективны в диапазоне криогенных температур (очень низкие температуры), в более высоком диапазоне температур (низ­кие температуры, используемые в промышленности и в быту) в на­стоящее время главным образом работают фреоновые парокомпрес - сионные холодильные машины.

Некоторые фирмы, в том числе такие, как «Малакер и Хьюз эйркрафт», США (Malakar Labs Inc., Hughes Aircraft Co.) выпускают для продажи небольшие (или даже миниатюрные) криогенные ма­шины. Эти компании совместно с Северо-Американским отделением фирмы Филипс (North American Philips Inc.), специализирующиеся на производстве миниатюрных охладителей, считают своей основной целью производство небольших криогенных машин для электронной промышленности, где они используются в основном для охлажде­ния инфракрасных детекторов, применяемых в различных военных и гражданских целях.

Получили развитие и другие поршневые регенеративные крио­генные машины, в частности ожижитель гелия Коллинза (Collins), разработанный фирмой «А. Д. Литтл инкорпорейшн» (A. D. Little Inc.), а также машины, работающие по принципу Джиффорда — Мак-Магона (Gifford — McMahon). Во всех этих машинах имеются клапаны, и в соответствии с ранее принятым определением они должны быть отнесены к машинам, работающим по циклу Эрик­сона; в дальнейшем они здесь рассматриваться не будут. Из этого, конечно, не следует, что указанные машины не представляют ин­тереса. Разработанная Коллинзом (Samuel Collins) в Массачусет­сом технологическом институте (MIT) простая, дешевая и надежная расширительная машина, позволившая получать жидкий гелий, является одним из важных достижений криогенного машинострое­ния, что открывает широкие возможности к всесторонним исследо­ваниям с гелием. В будущем это может обеспечить прогресс в деле использования сверхпроводимости в линиях электропередачи и в электронике.

Было проведено много исследований и по двигателям Стирлинга, но они пока не привели к какому-либо коммерческому воплощению, хотя и внесли существенный вклад в их развитие, главным образом в классическую теорию, что нашло отражение в работах Флнкель - штейна (Finkelstein), Смита (Smith) и Уокера (Walker).