CN204165266U - 逆流型旋风涡流管式微型制冷器 - Google Patents

Abstract

一种逆流型旋风涡流管式微型制冷器，冷端出气管的外螺纹与涡流室右端内螺纹连接并压紧涡流室内的流发生器密封圈，同时压紧固定涡流室内的互换式涡流发生器；涡流室左端短套管外壁与热端管右端内孔配合套接并将涡流室与热端管点焊接成一整体，热端管左端内孔与阀座内孔配合套接并点焊接成一整体，热端密封圈套在温度调节阀槽内后并通过螺纹连接安装在阀座内，热端螺母与阀座外螺纹连接并起到锁紧温度调节阀的作用，温度调节旋钮套通过紧固螺钉连接在温度调节阀的左端。冷端的低温气流温度相对室温可达-40℃以下，热端的高温气流温度相对室温可达90℃以上。并可以通过热端的温度调节旋钮套，方便地调节冷端和热端气流的温度。

Description

逆流型旋风涡流管式微型制冷器

技术领域

本实用新型涉及一种逆流型旋风涡流管式微型制冷器。属制冷与空调技术专业技术领域。 

背景技术

涡流管现象是1930年法国物理学家乔治朗格发现的。涡流管的制冷效应是1933年法国人兰克发现的。在1960年以后涡流管开始被商业应用，经过几十年的发展，涡流管制冷技术如今在世界范围内得到应用。 

现有微型涡流管式制冷器技术的发生器一般是单一尺寸结构组成，不能根据使用条件选择不同的制冷量，并且制冷效率低。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的是不使用任何冷媒的且可根据使用条件选择不同的制冷量，实现高效微型制冷效率，该装置接通压缩气体后，通过逆流型涡流管的可换式涡流发生器瞬间在涡流管中产生低温气体和高温气体，而由低温气体实现制冷效果。 

为解决上述技术问题，本实用新型是按如下方式实现的：一种逆流型旋风涡流管式微型制冷器，包括压缩气源、冷端出气管、互换式涡流发生器、涡流发生器密封圈、涡流室、热端管、阀座、热端密封圈、热端螺母、温度调节阀、锁紧螺钉、温度调节旋钮套；所述压缩气源通过接头连接在所述涡流室侧面孔，所述冷端出气管的外螺纹与所述涡流室右端内螺纹连接并压紧所述涡流室内的所述流发生器密封圈，同时压紧固定所述涡流室内的所述互换式涡流发生器；所述涡 流室左端短套管外壁与所述热端管右端内孔配合套接并将所述涡流室与所述热端管点焊接成一整体，而热端管左端内孔与阀座内孔配合套接并点焊接成一整体，把所述热端密封圈套在所述温度调节阀槽内后并通过螺纹连接安装在所述阀座内，再将所述热端螺母与所述阀座外螺纹连接并起到锁紧所述温度调节阀的作用，最后将所述温度调节旋钮套通过所述紧固螺钉连接在所述温度调节阀的左端。 

本实用新型的积极效果是：冷端的低温气流温度相对室温可达-40℃以下，热端的高温气流温度相对室温可达90℃以上。并可以通过热端的温度调节旋钮(橡胶)套11，方便地调节冷端和热端气流的温度。 

附图说明

图1为本实用新型结构图； 

图2A为可换式涡流发生器的主视图； 

图2B为可换式涡流发生器的侧视图； 

图3为工作原理图。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。 

本实用新型结构详见附图1，它包括压缩气源、冷端出气管1、互换式涡流发生器2(左端为6个均布阿基米德螺旋线槽型气道组成的涡流室形状、中间锥孔最小端尺寸孔径为冷气隔板气孔、右端锥型内孔为冷气喷嘴，三个功能组成一体的涡流发生器，详见图2)、涡流发生器密封圈3、涡流室4、热端管5、阀座6、热端密封圈7、热端螺母8、温度调节阀9、锁紧螺钉10、温度调节旋钮(橡胶)套11组成。 

压缩气源通过接头连接在涡流室4侧面孔，右边冷端出气管1的外螺纹与涡流室4右端内螺纹连接并压紧涡流室4内的流发生器密封圈3，同时压紧固定涡流室4内的互换式涡流发生器2，(互换式涡流发生器2的槽型气道朝向热端管5，锥型内孔冷气喷嘴套在冷端出气管1内)，涡流室4左端短套管外壁与热端管5右端内孔配合套接并将涡流室4与热端管5点焊接成一整体，而热端管5左端内孔与阀座6内孔配合套接并点焊接成一整体，把热端密封圈7套在温度调节阀9槽内后并通过螺纹连接安装在阀座6内(以便调节热端出气压力达到调节冷端气流温度目的)，再将热端螺母8与阀座6外螺纹连接并起到锁紧温度调节阀9的作用，最后将温度调节旋钮(橡胶)套11通过紧固螺钉10连接在温度调节阀9的左端(以方便调节冷气温度)。 

互换式涡流发生器2是一个可互换的固定部件，如图2所示，不同深度槽型气道尺寸h和不同隔板气孔孔径尺寸￠组成的多种互换式涡流发生器的不同型号，可控制不同压缩空气的容积和冷气的流量，以实现不同的制冷效果，因此在应用时可以按不同的流量和温度范围进行选择更换相应的涡流发生器型号。 

本实用新型的工作原理： 

涡流制冷技术又称为涡流膨胀制冷技术，从空压机压缩出来经过净化的压缩空气首先通过涡流管喷嘴成切线进入圆柱型涡流发生腔，这个涡流发生器孔径比产生旋转气流的热端(长)管孔径要大些，涡流发生腔位于涡流的热端气管5和冷端出气管1之间，并与它们相连.由涡流进气通道组成的互换式涡流发生器2(可根据制冷系数需要选择不同尺寸型号涡流通道发生腔)形成的涡流气流送入涡流管装置的热端管5，涡流气流紧贴涡流热端管的内表面流向热端方向，热空气不断从热端温度调节阀9排出，热空气在热端产生一个气流阻力，这个气流阻力在热端管5中形成了足够的负压，这一负压迫使一 部分空气经涡流管中心及涡流发生器2分离孔板回(反向)流到冷端出气管1.这部分空气由于流向热端的膨胀气流的吸热而瞬间变的很冷。当高压空气进入涡流热端管5，会使气体体积膨胀并吸热，再在涡流热端管5中产生涡流。压缩空气进入一个互换式涡流发生器2，接下来，旋转的气流被迫以约1,000,000rpm的旋转速度沿热端管5的管壁进入热管内部，在热端管的终端，小部分空气通过针型调节阀9以热空气方式泻出(通过温度调节阀9可以调节冷气流温度)，剩余的空气则通过进入热端管5的旋转气流的中心返回形成冷气流，这股超速冷气流通过互换式涡流发生器2中心向冷气排气口泻放冷气。如图3工作原理图所示。 

涡流管的特点： 

1、由于涡流管制冷器没有运动部件，具有结构简单、操作方便、运行安全可靠、造价便宜、易维护等优点，同时又具有制冷、制热、分离、抽真空等多方面的功能性能。 

2、安装、拆卸方便，维护简便，无氟利昂等化学剂。 

3、结构紧凑、质量轻，局部制冷，无电磁干扰，产品费用低。 

本实用新型的温度制冷效果：涡流管产生两种形式的涡流：自由涡流和强制涡流。在自由涡流(像旋涡一样)中，其流体的角速度在涡流沿涡流管中心向前推进时被增大，越靠近涡流管中心部分的涡流，其旋转速度越快。在强制涡流中，其速度是直接与涡流半径成比例关系——涡流越接近中心部位，其速度就越慢。在涡流管中，其外界(热)涡流气流是自由涡流，其内部(冷)涡流气流是强制涡流。强制涡流的旋转运动受控于自由涡流(热涡流气流)。这股包括热气和冷气流形成不同能量层，并被锁定在一个涡流管中形成旋转流动的流体群。内层气流穿过外层气流的风洞中心，而且由于两层气体之间的黏滞性的关系导致内层气体比外层气流的速度慢，也就是说，内层气流的速度在通过外层气流中心时被削弱了。漩涡中心的气 流则流向冷空气出口，通过吹气入口时会膨胀然后冷却。因此，漩涡外层空气的增温是由于加速外层气流的黏滞性做功，而中心部分空气流往相反方向，则因扩散而降温。而且还因为能量与速度的平方成正比，冷气流的减速是通过热传导来丧失其能量的。这样以来才常温气流能量就以热量传导的方式由内层气流向外层气流传递，产生了内层冷气流，该冷气流通过涡流发生器芯部和冷端出气管使冷气流向外喷射，如图3工作原理图所示。 

冷端的低温气流温度相对室温可达-40℃以下，热端的高温气流温度相对室温可达90℃以上。并可以通过热端的调温旋钮，方便地调节冷端和热端气流的温度。 

Claims (4)

1.一种逆流型旋风涡流管式微型制冷器，其特征在于，包括压缩气源、冷端出气管、互换式涡流发生器、涡流发生器密封圈、涡流室、热端管、阀座、热端密封圈、热端螺母、温度调节阀、锁紧螺钉、温度调节旋钮套；所述压缩气源通过接头连接在所述涡流室侧面孔，所述冷端出气管的外螺纹与所述涡流室右端内螺纹连接并压紧所述涡流室内的所述流发生器密封圈，同时压紧固定所述涡流室内的所述互换式涡流发生器；所述涡流室左端短套管外壁与所述热端管右端内孔配合套接并将所述涡流室与所述热端管点焊接成一整体，而热端管左端内孔与阀座内孔配合套接并点焊接成一整体，把所述热端密封圈套在所述温度调节阀槽内后并通过螺纹连接安装在所述阀座内，再将所述热端螺母与所述阀座外螺纹连接并起到锁紧所述温度调节阀的作用，最后将所述温度调节旋钮套通过所述紧固螺钉连接在所述温度调节阀的左端。 

2.根据权利要求1所述的一种逆流型旋风涡流管式微型制冷器，其特征在于，所述互换式涡流发生器是一个可互换的部件，以不同深度槽型气道尺寸h和不同隔板气孔孔径尺寸￠组成的多种互换式涡流发生器的不同型号。 

3.根据权利要求1所述的一种逆流型旋风涡流管式微型制冷器，其特征在于，所述互换式涡流发生器的左端为6个均布阿基米德螺旋线槽型气道组成的涡流室形状、中间锥孔最小端尺寸孔径为冷气隔板气孔、右端锥型内孔为冷气喷嘴，三个功能组成一体的涡流发生器。 

4.根据权利要求1所述的一种逆流型旋风涡流管式微型制冷器，其特征在于，所述互换式涡流发生器的槽型气道朝向所述热端管，锥型内孔冷气喷嘴套在所述冷端出气管内。