CN113601253A - 一种构建持续立体冷却区域的降温装置和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种构建持续立体冷却区域的降温装置和使用方法，所述降温装置包括进气口、降速腔、出气口和挡板，所述进气口与所述降速腔连通，所述降速腔的外端设置所述挡板，所述挡板上布设所述出气口；其中，沿所述进气口至所述出气口的方向，所述降速腔的内径逐渐增大；所述出气口设置多个，其孔径沿着所述挡板中心向外缘逐渐减小。本发明可以为机加工的刀具和工件构建稳定的立体冷却区域，解决冷却降温和环保绿色的生产一体化要求。结构简单、成本低、使用方便、安全可靠。
Description
技术领域
本发明属于降温装置技术领域，具体涉及一种构建持续立体冷却区域的降温装置和使用方法。
背景技术
机械加工是产品制造最常用的形式之一，机加工过程中将产生大量的热量，直接影响刀具寿命和工件的质量，传统的冷却降温方式是使用冷却液或油，但冷却液/油在使用时会带来污染和对设备有腐蚀现象，因此设计一种不需要使用特定介质，而只需要对空气进行处理后即可实现冷却降温的装置对于机械加工具有实际意义。
发明内容
为了克服现有技术中降温冷却工艺对装置损害的缺陷，从而提供一种构建持续立体冷却区域的降温装置和使用方法，为机加工的刀具和工件构建稳定的立体冷却区域，解决冷却降温和环保绿色的生产一体化要求。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种构建持续立体冷却区域的降温装置，其中：所述降温装置包括进气口、降速腔、出气口和挡板，所述进气口与所述降速腔连通，所述降速腔的外端设置所述挡板，所述挡板上布设所述出气口；其中，沿所述进气口至所述出气口的方向，所述降速腔的内径逐渐增大；所述出气口设置多个，其孔径沿着所述挡板中心向外缘逐渐减小。
优选的，沿所述进气口至所述出气口的方向，在所述降速腔内设置隔板。
优选的，所述隔板的一端设置在所述进气口处，另一端与所述挡板固定连接。
优选的，所述隔板设置3个。
优选的，还包括空气压缩机、涡流制冷器、连接件和连接管道，所述空气压缩机与所述涡流制冷器连接，所述涡流制冷器通过所述连接件与所述连接管道连接，所述连接管道与所述降温装置连接。
优选的，所述连接管道包括变形管、连接气管和冷气连接管，所述变形管通过所述冷气连接管与所述涡流制冷器连接，所述空气压缩机通过所述连接气管与所述涡流制冷器连接。
作为本发明的另一方面，本发明提供一种降温装置的使用方法，其包括以下步骤：(1)将待冷却工件置于降温装置对应位置；(2)气流经进气口通入降速腔内，再从出气口流出；(3)流出的气流形成立体低温区域，即可对待冷却工件进行降温。
优选的，所述立体低温区域的体积大于所述降温装置的体积。
本发明的有益效果：
本发明可以为机加工的刀具和工件构建稳定的立体冷却区域，解决冷却降温和环保绿色的生产一体化要求。结构简单、成本低、使用方便、安全可靠。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明冷却区域构件的结构示意图；
图3为本发明涡流制冷器的结构示意图；
图4为本发明使用示意图。
附图标记说明：
1-降温装置，10-进气口，11-螺纹连接头，12-降速腔，121-隔板,13-出气口，14-挡板，15-连接管道，2-变形管，3-冷气连接管，4-涡流制冷器，41-调节阀，42-热管，43-涡流仓，44-连接件，45-冷风出气口，46-进气孔，5-螺帽，6-空气压缩机，7-连接气管，8-车刀，9-横拖板。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
实施例1
如图2所示，降温装置1(冷却区域构件)包括进气口10、降速腔12、出气口13和挡板14，进气口10与降速腔12连通，降速腔12的外端设置挡板14，挡板14上布设出气口13，沿进气口10至出气口13的方向，降速腔12的内径逐渐增大，气流进入进气口10后，流动区域的空间增大，实现气流的初次降速，气流缓慢流出出气口13；较好的，出气口13在挡板14上设置多个，出气口13的孔径沿着挡板14中心向外缘逐渐减小，使得沿着挡板14的中心向外缘不同出气口13流出的气体速度不同，实现中心处速度较低，外缘较高。较好的，沿进气口10至出气口13的方向，在降速腔12内设置隔板121，将降速腔12分隔成不同的腔室，进行分流。隔板121的一端设置在降速腔12靠近进气口10的位置，另一端与挡板14固定连接，如使用3D打印或者铸造成型的方式实现，挡板14还可以单独存在并以凸凹卡槽的形式进行连接，从而使气体在进气口10处分流和降速，较好的，隔板121设置3个，将降速腔12分隔3个腔室，各腔室的体积相同。较好的，隔板121呈螺旋性状，其下部与降速腔12的内壁连接，有利于增长气体在腔体内运行时间，进一步降低速度。较佳的，出气口13为圆锥孔。
传统的降温使用高速冷气进行，在进行降温时，冷气流动太快，附着在物体上的时间太短，带走热量较少，而该降温装置1的降速腔12具有多个内径渐渐增大的腔室，对气体进行第一次分流降速，第一次分流时是一进多出；而漏斗形状降速腔12的截面是大于进气口10的截面，只会降速不会增速，当气体失去空间约束时速度自然就降下来了，从而实现了第二次降速；出气口13根据距离挡板14圆心的距离不同设置成大小不同的圆锥孔，且锥孔的大小头不同，由于孔的位置和形状的不同，进而在同等气压或气量情况下，小孔喷出的气体比大孔喷出的气体速度快且强劲，从而形成一圈由高速气体构成的气墙，而大孔比小孔喷出的气量大，喷射面积大，起到主要降温作用，且气体喷出后会是发散式的扩展，所以降温区域的体积会变大，从而出现靠近挡板14圆心处气量大速度慢，远离挡板14圆心位置气量小速度快的现象。在这种结构下，将在待冷却区域形成一个稳定的立体低温区域，来实现持续降温的目的。
实施例2
如图1-4所示，本实施例提供一种构建持续立体冷却区域的降温设备，该设备具有降温装置1，还包括涡流制冷器4、空气压缩机6、连接气管7、连接件44和连接管道15，空气压缩机6与通过连接气管7与涡流制冷器4连接，涡流制冷器4通过连接件44与连接管道15连接，连接管道15包括变形管2和冷气连接管3，变形管2一端与降温装置1连接，另一端与冷气连接管3连接，并通过冷气连接管3实现与涡流制冷器4的连接。空气压缩机6为可以提供6公斤以上压力气体的气泵；涡流制冷器4由调节阀41、热管42、涡流仓43、连接件44、冷风出气口45、进气孔46组成；涡流制冷器4通过连接件44与其它设备如车床横拖板9实现固定连接；连接件44可以为螺栓等常规连接结构，其上设置螺帽5。
如图4，使用方法，将涡流制冷器4以螺纹连接形式安装在车床的横拖板9上，分别接好连接气管7、冷气连接管3，移动变形管2让降温装置1的出气口13对准待降温的区域，开启空气压缩机6，打开供气开关，涡流制冷器4开始工作制冷供气，在降温装置1的外部形成冷却区域，实现对工件或车刀8冷却降温。
本发明公开一种构建持续立体冷却区域的降温装置和使用方法，包括供冷气机构、冷却区域构件和使用方法。供冷气机构由空气压缩机6、涡流制冷器4、连接管道15、连接件44组成；涡流制冷器4由调节阀41、热管42、涡流仓43、连接件44、冷风出气口45、进气孔46组成；降温装置1由螺纹连接头11、降速腔12、出气口13等组成，螺纹连接头11为带内螺纹的圆柱体，降速腔12为圆周向等距分别的三个漏斗形空腔体，出气口13为降速仓大端面上规则开设的锥孔，其孔径以圆心向外方向依次变小，靠内的大孔为内小外大的圆锥孔，靠外的孔为内大外小的圆锥孔，远离圆心的小孔为内大外小的锥形孔，加强喷出速度；靠近圆心的大孔为内小外大的锥形孔，减缓速度，提高风量的，更好的实现大风量和扩散性；降温装置1以螺纹连接形式与涡流制冷器4的冷风出气口45的变形管2相连，涡流制冷器4的进气孔46通过连接气管7与空气压缩机6相连，涡流制冷器4通过连接件44与其它设备实现固定连接。
使用方法，将涡流制冷器4以螺纹连接形式安装在设备上，分别接好冷风出气口45，进气孔46，移动变形管2让出气口13对准待降温的区域，开启空气压缩机6，打开供气开关，涡流制冷器4开始工作制冷供气，形成冷却区域，实现对工件或车刀8冷却降温。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种构建持续立体冷却区域的降温装置，其特征在于：所述降温装置（1）包括进气口（10）、降速腔（12）、出气口（13）和挡板（14），所述进气口(10)与所述降速腔（12）连通，所述降速腔（12）的外端设置所述挡板（14），所述挡板（14）上布设所述出气口（13）；
其中，沿所述进气口（10）至所述出气口（13）的方向，所述降速腔（12）的内径逐渐增大；所述出气口（13）设置多个，其孔径沿着所述挡板（14）中心向外缘逐渐减小。
2.如权利要求1所述的构建持续立体冷却区域的降温装置，其特征在于：沿所述进气口（10）至所述出气口（13）的方向，在所述降速腔（12）内设置隔板（121）。
3.如权利要求2所述的构建持续立体冷却区域的降温装置，其特征在于：所述隔板（121）的一端设置在所述进气口（10）处，另一端与所述挡板（14）固定连接。
4.如权利要求2所述的构建持续立体冷却区域的降温装置，其特征在于：所述隔板（121）设置3个。
5.如权利要求1-4任一所述的构建持续立体冷却区域的降温装置，其特征在于：还包括空气压缩机（6）、涡流制冷器（4）、连接件（44）和连接管道（15），所述空气压缩机（6）与所述涡流制冷器（4）连接，所述涡流制冷器（4）通过所述连接件（44）与所述连接管道（15）连接，所述连接管道（15）与所述降温装置（1）连接。
6.如权利要求5所述的构建持续立体冷却区域的降温装置，其特征在于：所述连接管道（15）包括变形管（2）、连接气管（7）和冷气连接管（3），所述变形管（2）通过所述冷气连接管（3）与所述涡流制冷器（4）连接，所述空气压缩机（6）通过所述连接气管（7）与所述涡流制冷器（4）连接。
7.权利要求1-6任一项所述的构建持续立体冷却区域的降温装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将待冷却工件置于降温装置（1）对应位置；
（2）气流经进气口（10）通入降速腔（12）内，再从出气口（13）流出；
（3）流出的气流形成立体低温区域，即可对待冷却工件进行降温。
8.如权利要求7所述的构建持续立体冷却区域的降温装置的使用方法，其特征在于：所述立体低温区域的体积大于所述降温装置（1）的体积。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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