CN204830947U - 一种空气冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空气冷却装置，包括制冷机、氮气存储容器、密封式气泵、液态氮转化容器、空气冷却部以及空气流通管道，所述制冷机设在所述液态氮转化容器内部；所述氮气存储容器内存储有氮气，并通过铜管连接于所述密封式气泵的输入端，密封式气泵的输出端通过铜管连通于所述液态氮转化容器，而所述液态氮转化容器则通过铜管连通于所述空气冷却部；所述空气流通管道密封连通于所述空气冷却部的两端，且空气流通管道的前后两端分别设置有风向相同的涡轮风扇，每个涡轮风扇各自连接有风扇电流控制器。本实用新型采用氮气作为冷却媒介，容易获得，且不会对大气产生污染。另外，本实用新型耗电较少，有助于节约能源。

Description

一种空气冷却装置

技术领域

本实用新型涉及空气冷却领域，具体涉及一种空气冷却装置。

背景技术

现有的空气冷却装置一般是采用加压的方法压缩雪种(氯氟碳化合物)来达到冷却外来空气的目的，而现有的这种制冷方式的缺点在于一方面氯氟碳化合物排放后会造成温室效应，不符合目前的环保趋势，另一方面会耗费较多的电能。在这样的背景下，一种采用收集容易且不会产生任何污染的雪种、耗费较少电能的空气冷却装置就具有较大的实用价值。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型旨在提供一种空气冷却装置，通过使用氮气作为冷却空气的媒体，在不会产生任何污染的同时还实现节约电能。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种空气冷却装置，包括制冷机、氮气存储容器、密封式气泵、液态氮转化容器、空气冷却部以及空气流通管道，所述制冷机设在所述液态氮转化容器内部；所述氮气存储容器内存储有氮气，并通过铜管连接于所述密封式气泵的输入端，密封式气泵的输出端通过铜管连通于所述液态氮转化容器，而所述液态氮转化容器则通过铜管连通于所述空气冷却部；所述空气流通管道密封连通于所述空气冷却部的两端，且空气流通管道的前后两端分别设置有风向相同的涡轮风扇，每个涡轮风扇各自连接有风扇电流控制器。

需要说明的是，所述空气冷却装置的工作原理为：所述氮气存储容器提供氮气，而所述密封式气泵则负责控制氮气的流通和切断。装置开启后，密封式气泵启动，氮气在密封式气泵的控制下流向所述液态氮转化容器内。在所述制冷机的冷却下，氮气转化为液态氮并流向空气冷却部。当外来空气在空气流通管道前端的涡轮风扇的作用下进入空气流通管道并经过空气冷却部时，会因为液态氮吸收大量热量的气化而被冷却，最后在空气流通管道后端的涡轮风扇的作用下进入室内。由于在空气冷却部停留的时间越长，空气被冷却的温度就越低，因此可以通过风扇电流控制器控制后端涡轮风扇的转速来调节空气停留在空气冷却部的时间，从而调节冷却的温度。

作为一种优选方案，所述空气冷却部为壁部中空的拱形结构，内壁的两边侧壁下部各设置有相同数量且与中空壁部内相连通的通孔，两内侧壁的通孔相互平行且两两对应；每两个对应的通孔之间连通有铜管；另外，空气冷却部的其中一边外侧壁设置有连通孔，所述连通孔与中空壁部内相连通，并通过铜管连通于所述液态氮转化容器。

需要说明的是，当液态氮转化容器内转化得到的液态氮首先通过连通孔进入到空气冷却部的中空壁部内，然后通过通孔进入到空气冷却部内壁上连接的铜管中。由于氮气的沸点在-195℃，因此液态氮极易气化，而气化时吸收大量热量使得流经空气冷却部的空气被冷却。

作为一种优选方案，所述液态氮转化容器包括壳体，其顶部设置有密封连接于所述壳体的盖体；所述壳体内部的上部固定设置所述制冷机；另外，所述壳体的一侧下部和另一侧上部分别设有连通于壳体内部的通孔，其中，设于一侧下部的通孔通过铜管连通于所述空气冷却部，而另一侧上部的通孔则通过铜管连通于密封式气泵输出端。

需要说明的是，氮气通过壳体另一侧上部的通孔进入所述壳体后，经由制冷机冷却成液态氮并沉到底部，恰好通过壳体一侧下部所设的通孔进入空气冷却部。

进一步地，作为一种优选方案，所述制冷机采用氦气压缩机，包括冷头和氦气压缩装置，所述冷头固定地设置于所述壳体内部的上部，而所述氦气压缩装置则位于所述液态氮转化容器的外部，所述氦气压缩装置和冷头之间通过连通管连通。

进一步地，作为一种优选方案，所述氦气压缩装置密封地套接于一冷却容器中，所述冷却容器的壁部中空，其中一侧壁底部设置有连通于其内部的通孔，该通孔通过铜管连通于所述空气冷却部，而另一侧壁的顶部还设有通过铜管与密封式气泵的输入端相连通的气孔，所述气孔与该侧壁内部相连通。

进一步地，作为一种优选方案，所述空气冷却部的外顶部还设有与其中空壁部内相连通的通孔，该通孔与所述冷却容器底部所设的通孔之间设置有铜管。

需要说明的是，由于氦气压缩装置在压缩氦气的过程中会发热，因此利用在空气冷却部内气化后的氮气会向上升的特性，将冷却容器设置于空气冷却部的顶部上方，会使得向上升的氮气会经由铜管进入所述冷却容器的内部并进一步吸收热量，从而起到冷却氦气压缩装置的作用。

更进一步地，作为一种优选方案，所述氮气存储容器上设有正压表，所述正压表通过铜管连通于所述密封式气泵的输入端。

更进一步地，作为一种优选方案，所述密封式气泵内设置有压力传感器，所述压力传感器连接于密封式气泵的控制开关。所述压力传感器用于监测装置内的压力，一旦超过预设上限值，就会自动关闭所述密封式气泵。

更进一步地，前端和后端涡轮风扇的风向相反，且前端的涡轮风扇转速比后端的涡轮风扇为高。

本实用新型的有益效果在于:采用氮气作为冷却媒介，容易获得，且不会对大气产生污染。另外，本实用新型耗电较少，有助于节约能源。

附图说明

图1为本实用新型的整体连接示意图；

图2a和图2b分别为图1中空气冷却部的正面示意图以及侧面示意图；

图3为图1中液态氮转化容器截面结构示意图；

图4为图1中冷却容器的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围并不限于本实施例。

如图1所示，一种空气冷却装置，包括氮气存储容器1、密封式气泵2、液态氮转化容器3、空气冷却部4以及空气流通管道5。

所述氮气存储容器1内存储有氮气，且氮气存储容器1安装有正压表7，所述正压表7通过铜管101连通于所述密封式气泵2的输入端。氮气存储容器1顶部还设有开关气阀。密封式气泵2的作用在于控制氮气的流向，以确保不会回流，其输出端通过铜管102连通于所述液态氮转化容器3，而所述液态氮转化容器3则通过铜管103连通于所述空气冷却部4；所述空气流通管道5密封连通于所述空气冷却部4的两端，且空气流通管道5的前后两端分别设置有风向相同的涡轮风扇51和52，每个涡轮风扇各自连接有风扇电流控制器。在外来空气流动的通道两边各有一把风扇。

进一步地，所述涡轮风扇的风向是相反的，转速也是不同的，而前端的涡轮风扇转速比后端的涡轮风扇高。当前端的涡轮风扇转速比后端的涡轮风扇高的时候，后端的涡轮风扇就没有足够的转速去抵抗空气冷却部内的压力，从而冷却后的外来空气自然会压入室内。

进一步地，如图2a和图2b所示，所述空气冷却部4为壁部中空的拱形结构，由铜片组成，两内侧壁下部各设置有三个与中空壁部43相连通的通孔41，两内侧壁的通孔41相互平行且两两对应；每两个对应的通孔41之间连通的铜管42；另外，空气冷却部4的其中一边外侧壁设置有同样的连通孔44，所述连通孔44与中空壁部43相连通，并通过铜管103连通于所述液态氮转化容器3。

进一步地，如图3所示，所述液态氮转化容器3包括壳体31，其顶部设置有密封连接于所述壳体31的盖体32，盖体32采用铜片，所述盖体32通过不锈钢螺丝牙棒33与所述壳体31密封连接；所述壳体31内部的上部固定设置氦气压缩机的冷头34。另外，所述壳体31的一侧下部和另一侧上部分别设有连通于壳体内部35的通孔36和37，其中，设于一侧下部的通孔36通过铜管103连通于所述空气冷却部4，而另一侧上部的通孔37则通过铜管102连通于密封式气泵2输出端。

更进一步地，所述氦气压缩机的氦气压缩装置位于所述液态氮转化容器3的外部，所述氦气压缩装置和冷头之间通过连通管连通。所述氦气压缩装置密封地套接于一冷却容器6的内部64，如图4所示，所述冷却容器6的壁部61中空，其中一边侧壁底部设置有连通于壁部61内部的通孔62，该通孔62通过铜管104连通于所述空气冷却部5；另外，所述冷却容器6顶部还设有通过铜管105与密封式气泵2的输入端相连通的气孔63，所述气孔63与所述冷却容器6的壁部63内部相连通。相应地，所述空气冷却部5的外顶部还设有与其中空壁部43相连通的通孔45，该通孔45与所述冷却容器6底部所设的通孔62之间设置有铜管。

更进一步地，所述密封式气泵内设置有压力传感器，所述压力传感器连接于密封式气泵的控制开关。所述压力传感器用于监测装置内的压力，一旦超过预设上限值，就会自动关闭所述密封式气泵。

使用时，所述氮气存储容器提供氮气，而所述密封式气泵则负责控制氮气的流通和切断。装置开启后，密封式气泵启动，氮气在密封式气泵的控制下流向所述液态氮转化容器内。氮气通过液态氮转化容器另一侧上部的通孔进入其内部后，经由冷头冷却成液态氮并向下沉，恰好通过一侧下部所设的通孔进入空气冷却部的中空壁部。当外来空气在空气流通管道前端的涡轮风扇的作用下进入空气流通管道并经过空气冷却部时会因为铜管内液态氮吸收大量热量地气化而被冷却，最后在空气流通管道后端的涡轮风扇的作用下进入室内。由于在空气冷却部停留的时间越长，空气被冷却的温度就越低，因此可以通过风扇电流控制器控制后端涡轮风扇的转速来调节空气停留在空气冷却部的时间，从而调节冷却的温度。

由于氦气压缩装置在压缩氦气的过程中会发热，因此利用在空气冷却部内气化后的氮气会向上升的特性，将冷却容器设置于空气冷却部的顶部上方，会使得向上升的氮气会经由铜管进入所述冷却容器的内部并进一步吸收热量，从而起到冷却氦气压缩装置的作用。

对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，作出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形都应该包括在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种空气冷却装置，包括制冷机，其特征在于，还包括氮气存储容器、密封式气泵、液态氮转化容器、空气冷却部以及空气流通管道，所述制冷机设在所述液态氮转化容器内部；所述氮气存储容器内存储有氮气，并通过铜管连接于所述密封式气泵的输入端，密封式气泵的输出端通过铜管连通于所述液态氮转化容器，而所述液态氮转化容器则通过铜管连通于所述空气冷却部；所述空气流通管道密封连通于所述空气冷却部的两端，且空气流通管道的前后两端分别设置有涡轮风扇，每个涡轮风扇各自连接有风扇电流控制器。

2.根据权利要求1所述的一种空气冷却装置，其特征在于，所述空气冷却部为壁部中空的拱形结构，内壁的两边侧壁下部各设置有相同数量且与中空壁部内相连通的通孔，两内侧壁的通孔相互平行且两两对应；每两个对应的通孔之间连通有铜管；另外，空气冷却部的其中一边外侧壁设置有连通孔，所述连通孔与中空壁部内相连通，并通过铜管连通于所述液态氮转化容器。

3.根据权利要求1所述的一种空气冷却装置，其特征在于，所述液态氮转化容器包括壳体，其顶部设置有密封连接于所述壳体的盖体；所述壳体内部的上部固定设置所述制冷机；另外，所述壳体的一侧下部和另一侧上部分别设有连通于壳体内部的通孔，其中，设于一侧下部的通孔通过铜管连通于所述空气冷却部，而另一侧上部的通孔则通过铜管连通于密封式气泵输出端。

4.根据权利要求3所述的一种空气冷却装置，其特征在于，所述制冷机采用氦气压缩机，包括冷头和氦气压缩装置，所述冷头固定地设置于所述壳体内部的上部，而所述氦气压缩装置则位于所述液态氮转化容器的外部，所述氦气压缩装置和冷头之间通过连通管连通。

5.根据权利要求4所述的一种空气冷却装置，其特征在于，所述氦气压缩装置密封地套接于一冷却容器中，所述冷却容器的壁部中空，其中一侧壁底部设置有连通于其内部的通孔，该通孔通过铜管连通于所述空气冷却部，而另一侧壁的顶部还设有通过铜管与密封式气泵的输入端相连通的气孔，所述气孔与该侧壁内部相连通。

6.根据权利要求2或5所述的一种空气冷却装置，其特征在于，所述空气冷却部的外顶部还设有与其中空壁部内相连通的通孔，该通孔与所述冷却容器底部所设的通孔之间设置有铜管。

7.根据权利要求1所述的一种空气冷却装置，其特征在于，所述氮气存储容器上设有正压表，所述正压表通过铜管连通于所述密封式气泵的输入端。

8.根据权利要求1、3、7任一所述的一种空气冷却装置，其特征在于，所述密封式气泵内设置有压力传感器，所述压力传感器连接于密封式气泵的控制开关。

9.根据权利要求1所述的一种空气冷却装置，其特征在于，前端和后端的涡轮风扇的风向相反，且前端的涡轮风扇转速比后端的涡轮风扇高。