CN101858665A

CN101858665A - 一种新型涡流管制冷装置

Info

Publication number: CN101858665A
Application number: CN 201010197295
Authority: CN
Inventors: 宋福元; 李彦军; 杨龙滨; 张国磊; 张鹏; 孙宝芝; 李晓明
Original assignee: Harbin Engineering University
Current assignee: Harbin Engineering University
Priority date: 2010-06-11
Filing date: 2010-06-11
Publication date: 2010-10-13

Abstract

本发明的目的在于提供一种新型涡流管制冷装置。包括涡流室机构、热端管、热阀、包腔座和包腔盖，包腔盖套在包腔座上，涡流室机构包括涡流室和压盖，涡流室的数量不少于三个，涡流室机构安装在包腔座里、且涡流室机构的一端与包腔盖相连，热端管安装在包腔盖里，热阀安装在热端管的一端。本发明既可以满足实际对冷端流量和温度的需要，又能降低原料消耗和劳动成本。因为其结构尺寸比较小，制冷流量有大幅度提高，因此具有更广泛的应用范围。

Description

一种新型涡流管制冷装置

技术领域

本发明涉及的是一种用于冷却、加热、分离、空调制冷以及除湿等方面的制冷装置。

背景技术

涡流管是一种结构极为简单的制冷装置，高压气体由进气导管导入喷嘴膨胀降压后沿切线方向高速进入涡流室，经过动能交换分离成温度不等的两部分，中心部分即为冷气流，边缘部分的气体集中至涡流管的另一端即为热气流，这样同时获得冷、热两种热效应，调节冷热气流比例，可以得到最佳制冷效应或制热效应。

涡流管制冷装置的特点是结构简单，无任何运动部件，维护简便且工作量小，工作极为可靠，又不消耗外加动力，从而降低了一次性投资和运行费用。正是由于涡流管具有以上突出优点和它的奇异的工作原理，涡流管冷热分离效应正日益深入到科学技术和工业各个行业中，目前已在制冷、空调、天然气分离、机械加工等许多领域得到应用

以前人们对涡流管的研究多集中于单管涡流管的特性研究，无论是国内的涡流管专利：93246501.3、200310117391.7、93227779.9，还是国外专利US459408410.1 1986，都有一个共同的缺点，即涡流管制冷量太小，这样就大大限制涡流管的应用范围。

增加涡流管冷端流量的方法一般是增加涡流室的尺寸，进而增加整个涡流管的尺寸。但是涡流室的尺寸的增加到一定程度后制冷效果下降，同时涡流管的长度相应按比例增加，这样不但给安装使用带来不便，也使涡流管造价升高。

发明内容

本发明的目的在于提供能够在不降低制冷效率的同时增加制冷量的一种新型涡流管制冷装置。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种新型涡流管制冷装置，包括涡流室机构、热端管和热阀，其特征是：还包括包腔座和包腔盖，包腔盖套在包腔座上，涡流室机构包括涡流室和压盖，涡流室的数量不少于三个，涡流室机构安装在包腔座里、且涡流室机构的一端与包腔盖相连，热端管安装在包腔盖里，热阀安装在热端管的一端。

本发明一种新型涡流管制冷装置还包括：

1、所述的压盖将涡流室的一侧密封，包腔盖将涡流室的另一侧密封。

2、所述的包腔座和包腔盖的横截面形状是圆形或方形。

本发明的优势在于：本发明在结构尺寸很小的情况下即能具有单管涡流管的能量分离特性又能大幅度增加冷端流量。其整体性能与单管涡流管相比并没有下降，其制冷量则成倍增加。这样通过不同的组合既可以满足实际对冷端流量和温度的需要，又能降低原料消耗和劳动成本。因为其结构尺寸比较小，制冷流量有大幅度提高，因此具有更广泛的应用范围。

附图说明

图1为本发明装配图；

图2为本发明包腔盖结构图；

图3为本发明包腔盖侧视图；

图4为本发明包腔座结构图；

图5为本发明包腔座侧视图；

图6为本发明涡流室结构图。

图7为本发明涡流室侧视图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

本发明一种新型涡流管制冷装置包括涡流室机构、热端管6、热阀7、包腔座1和包腔盖4，包腔盖4套在包腔座1上，涡流室机构包括涡流室9和压盖8，涡流室9的数量不少于三个，涡流室机构安装在包腔座1里、且涡流室机构的一端与包腔盖4相连，热端管6安装在包腔盖4里，热阀7安装在热端管6的一端。

实施方式1：

结合图1～7，高压空气从入口3进入恒压腔2然后分别经过喷嘴15进入各个涡流室9，进行冷热分离，冷气流从冷端流出，汇总后得到总的冷气流。热气流从热端管6热阀7引出，汇总后得到总的热气流。冷气流可以用来提供冷量、热气流可以用来热量。

如图1所示新型涡流管制冷装置按下列方式组合到一起，包腔座1与包腔盖4通过连接螺钉5连接到一起，为防止漏气，在其结合部位加垫片。包腔盖4内侧凸起平面，要求非常平滑，保证与涡流室完全密封。热端管6通过螺纹与包腔盖4上的连接孔连接，连接处用密封圈密封。热阀7连接到热端管6的另一端，通过调节出风孔的截面，来调节热端流量。涡流室9通过包腔座1连接孔放入包腔内，压盖8通过螺纹连到连接口，拧紧，将涡流室9压住，使得涡流室9平面与压盖8凸起平面完全密封。

如图2、3、4、5所示，该新型涡流管由三管组合而成，在包腔一侧，涡流室机构接口10成圆形，圆心在一个圆上，并且呈正三角形分布。

如图7所示，涡流室9由涡流口14、喷嘴15、分离孔13及定位环12组成，其喷嘴15采用3喷嘴的形式。定位环12、压盖8、涡流口14端面以及包腔盖4的凸台平面共同配合，保证涡流口14端面以及包腔盖4凸台平面密封。

经实验表明，该种结构的涡流管在入口压力为0.3MPa时，入口与冷端出口温差可达20℃，制冷量与涡流室数目成正比。该新型制冷装置除用于制冷外，还可用于除湿。如果进入新型涡流管的气体是湿空气，经过冷端后温度降到露点温度以下，水分析出除掉，从而达到除湿的目的。

该发明可以用于冷却、加热、分离、空调制冷以及除湿等方面，该发明也可以应用于舰船舱室、潜艇舱室等潮湿环境的空调除湿。

Claims

1.一种新型涡流管制冷装置，包括涡流室机构、热端管和热阀，其特征是：还包括包腔座和包腔盖，包腔盖套在包腔座上，涡流室机构包括涡流室和压盖，涡流室的数量不少于三个，涡流室机构安装在包腔座里、且涡流室机构的一端与包腔盖相连，热端管安装在包腔盖里，热阀安装在热端管的一端。

2.根据权利要求1所述的一种新型涡流管制冷装置，其特征是：所述的压盖将涡流室的一侧密封，包腔盖将涡流室的另一侧密封。

3.根据权利要求1或2所述的一种新型涡流管制冷装置，其特征是：所述的包腔座和包腔盖的横截面形状是圆形或方形。