холодильно-газові машини, установки для здобуття низькотемпературного холоду (головним чином в інтервалі температур від 12 до 150 До) шляхом розширення стислого газу. Характерна особливість Х.-г. м. полягає в тому, що вживане робоче тіло (гелій, водень, неон, азот або повітря) здійснює весь холодильний цикл, залишаючись незмінно в газовій фазі. Як правило, Х.-г. м. є сукупність декількох агрегатів ( мал. 1 ). Робоче тіло, стисле в компресорі, проходить через водяний або повітряний холодильник, де відводиться теплота стискування, і після попереднього охолоджування в теплообміннику-регенераторі поступає в розширювальний пристрій. Отриманий після розширення холодний газ охолоджує в камері об'єкт і або через теплообмінник-регенератор повертається в компресор на повторне стискування (замкнутий цикл), або викидається в атмосферу (розімкнений цикл). Вигляд розширювального пристрої визначається вибраним способом розширення стислого газу. У Х.-г. м. найчастіше використовуються холодильні цикли, засновані на: дроселюванні стислого газу через звужений отвір (Джоуля — Томсона ефект ) ; розширенні стислого газу в детандере з виробництвом зовнішньої роботи; розширенні газу з постійного об'єму без здійснення зовнішньої роботи. Цикл з дроселюванням є найпростішим, але термодинамічно малоефективним і тому застосовується лише для дуже малих Х.-г. м. (т.з. мікроохолоджувачів). Завдяки високій ефективності найбільшого поширення набули Х.-г. м. з детандерамі, а серед них установки типа «Філіпс», які зазвичай є комбінацією в одному блоці компресора теплообмінника-регенератора і детандера. Працюють по зворотному холодильному циклу Стірлінга, що складається з двох ізотерм і двох ізохор. По теоретичній ефективності цей цикл рівноцінний Карно циклу . Х.-г. м. з детандерамі будуються на холодопроїзводітельность від декількох Вт (при 12—15 До) до десятків квт (при 77 До). Для Х.-г. м. невеликої продуктивності поряд з детандернимі циклами застосовується також цикл, запропонований в 1959 Джіффордом і Мак-Магоном (т.з. тепловий насос), де використовувався ефект охолоджування при розширенні без здійснення зовнішньої роботи. Основний елемент машини ( мал. 2 ) — пластмасовий поршень-витискувач, що переміщається в тонкостінному циліндрі з об'ємами V 1 (теплий) і V 2 (холодний), які сполучені через високоефективний регенератор з насадкою з тонкої металевої сітки. Тиск газу в обох об'ємах практично однаково, і при переміщенні поршня робота не здійснюється. Заповнення системи стислим газом починається при V 1 = 0. При русі поршня вгору газ, що увійшов, охолоджується в регенераторі, розширюється і охолоджується в об'ємі V 1 , відводячи при цьому теплоту від об'єкту охолоджування. При зворотному русі поршня газ підігрівається в регенераторі і покидає систему при температурі, що перевищує температуру газу, що поступив з компресора. Різниця ентальпій вхідних потоків газу, що виходять, визначає холодопроїзводітельность циклу. Енергія, що відняла від охолоджуваного об'єкту, передається в довкілля у вигляді теплоти. Термодинамічна ефективність такого циклу нижча, ніж в циклів з детандером. Проте Х.-г. м., що працюють по даному циклу, компактні, прості по конструкції, легко можуть бути виконані у вигляді багатоступінчастої системи, що дозволяє отримати вельми низькі температури (80—100 До при одному рівні і 14—20 До при трьох).
Х.-г. м. застосовуються для охолоджування приймачів випромінювання, квантових підсилювачів (мазеров) і т.д., а також для зріджування газів .
Літ.: Архарів А. М. Низькотемпературні газові машини, М., 1969; Техніка низьких температур, М., 1975.
