CZ2021365A3

CZ2021365A3 - Vírová trubice

Info

Publication number: CZ2021365A3
Application number: CZ2021365A
Authority: CZ
Inventors: Sang Phil Lee
Original assignee: Tesllon Inc.
Priority date: 2020-08-24
Filing date: 2020-10-27
Publication date: 2021-11-03
Also published as: US20220307734A1; DE112020000529T5; WO2022045440A1; JP2022549745A

Abstract

Vírová trubice zahrnuje studenou a tepelnou oddělovací komoru; výstup studeného vzduchu poskytnutý na konci komory pro separaci chladu a tepla; generátor (300, 400) umístěný mezi výstupem studeného vzduchu a oddělovací komorou chladu a tepla; výstup horkého vzduchu poskytnutý na jiném konci chladicí a tepelné oddělovací komory a zahrnující regulační ventil horkého vzduchu; a vnější trubkový kryt mající přívod stlačeného vzduchu a obklopující komoru pro oddělení chladu a tepla na předem určené mezeře, čímž blokuje komoru pro oddělení chladu a tepla na její vnější straně, takže přiváděný stlačený vzduch může být dodáván do generátoru (300, 400), přičemž stlačený vzduch protékající přívodem stlačeného vzduchu generuje rychle se otáčející dmýchaný vzduch procházející generátorem (300, 400), který má být přesunut do oddělovací komory chladu a tepla, aby se od sebe oddělil chlad a teplo.

Description

Vírová trubice

Oblast techniky

Předkládaný vynález se týká vírové trubice a konkrétněji vírové trubice mající alespoň dva generátory pro zlepšení výkonu ve srovnání s běžnou vírovou trubicí.

Dosavadní stav techniky

Vírová trubice (která se také nazývá Ranque-Hilschova vírová trubice) odděluje stlačený vzduch na horký proud a studený proud. Když je stlačený vzduch vstřikován do vírové komory, vzduch se zrychluje a otáčí vysokou rychlostí. V důsledku kuželové trysky na trubici jez trubice vypouštěn pouze vzduch rotující mimo trubici. Zbytek stlačeného vzduchu, který není vypouštěn z trubice, přijímá sílu vracející vzduch v opačném směru a je vrácen k vytvoření víru uvnitř vnějšího víru.

Jinými slovy, vírová trubice je revoluční chladicí zařízení, které rozděluje dodávaný obecný stlačený vzduch (3 až 10 kg/cm²) na horký a studený proud bez elektřiny nebo jakýchkoli chemikálií. Když je stlačený vzduch přiváděn potrubím do vírové trubice, je tento stlačený vzduch primárně přiváděn do vírové komory a roztáčí se vysokou rychlostí kolem 1000000 ot./min. Když se roztočený vzduch (první vír) pohybuje směrem k výstupu horkého vzduchu, část vzduchu je odváděna výstupem horkého vzduchu (30 °C až 90 °C) regulačním ventilem a zbytek vzduchu se vrací z regulačního ventilu pro vytvoření druhého víru a poté je vypouštěn výstupem studeného vzduchu. Proud druhého víru ztrácí teplo, jak druhý vír prochází oblastí s nízkým tlakem uvnitř proudu prvního víru a pohybuje se směrem k výstupu studeného vzduchu.

Studený vzduch, odváděný výstupem studeného vzduchu vírové trubice, se používá v různých průmyslových odvětvích. Například, studený vzduch se používá v mnoha oblastech, jako je pro chlazení provozu strojů, chlazení CNC frézování, broušení, řezání, chlazení vrtáků, chlazení svařovacích operací v loděnici, chlazení sestavy elektronických výrobků a místní chlazení v továrně na výrobu polovodičů.

Vírová trubice má kromě toho, že nevyžaduje chladivo, různé výhody. Například vírová trubice má výhody, jako je zlepšení efektivity práce, bezúdržbovost, čisté chlazení, prodloužení životnosti nástroje, snadná údržba, okamžité chlazení atd.

V poslední době se funkce rychlého chlazení stále častěji používá v kombinaci s přesnými strojními nebo elektronickým zařízeními pomocí chladu vírové trubice. V tomto případě se teplota vypouštěného chladu stává důležitým faktorem ovlivňujícím výkon.

Přestože vírová trubice byla vyvíjena již více než 150 let a má různá použití, nebylo dosud provedeno mnoho pokusů o zlepšení vlastností tohoto výrobku změnou jeho stavby. Výše uvedený problém je způsoben takovými důvody, jako že vírová trubice se neskládá z mnoha prvků a její princip stále není jasně znám.

Podstata vynálezu

V souladu s tím byl předložený popis učiněn s ohledem na výše uvedené problémy vyskytující se v souvisejícím oboru a cílem tohoto popisu je poskytnout vírovou trubici konfigurovanou pro snížení teploty vypouštěného studeného vzduchu, takže se zlepší účinnost rychlého chlazení vyžadovaného u přesných strojních nebo elektronických zařízení, mezi fúnkcemi vírové trubice, a je možný přesný provoz bez znečišťování životního prostředí.

-1 CZ 2021 - 365 A3

Dalším cílem tohoto popisu je navrhnout vírovou trubici, která má alespoň dva generátory generující rychle se otáčející dmýchaný vzduch, přičemž generátory jsou odděleny pouzdrem, pro snížení teploty vypouštěného studeného vzduchu a tím významné zlepšení účinnosti rychlého chlazení.

Dalším cílem předkládaného vynálezu je poskytnout vírovou trubici mající vnější kryt trubky s přívodem stlačeného vzduchu obklopující oddělovací komoru chladu a tepla pro usnadnění skladování a použití a k předchlazení této oddělovací komory chladu a tepla přivedeným stlačeným vzduchem.

Dalším cílem tohoto popisu je poskytnout vírovou trubici mající víko zabraňující zpětnému toku vložené do regulačního ventilu teploty pro přípravu na potíže s vypouštěním horkého vzduchu na vnější stranu vírové trubice, když je vírová trubice v oblasti, kde je vysoký venkovní tlak.

Cíl tohoto popisu se neomezuje na výše uvedené cíle a odborník v oboru, do kterého předkládaný vynález patří (dále uváděn jen „odborník “) z dalšího popisu jasně pochopí další cíle, které zde nejsou uvedeny.

Aby se dosáhlo výše uvedeného cíle a provedly se charakteristické znaky předkládaného vynálezu, poskytuje tento vynález vírovou trubici konfigurovanou následovně.

Vírová trubice zahrnuje: oddělovací komoru chladu a tepla; výstup studeného vzduchu poskytnutý na konci oddělovací komory chladu a tepla; generátor umístěný mezi výstupem studeného vzduchu a oddělovací komorou chladu a tepla; výstup horkého vzduchu poskytnutý na jiném konci oddělovací komory chladu a tepla a zahrnující regulační ventil horkého vzduchu; a vněj ší trubicový kryt mající přívod stlačeného vzduchu a obklopující oddělovací komoru chladu a tepla s předem určenou mezerou, zatímco blokuje oddělovací komoru chladu a tepla na její vnější straně, takže přiváděný stlačený vzduch může být přiváděn do generátoru, přičemž tento stlačený vzduch proudící přívodem stlačeného vzduchu generuje rychle se otáčející dmýchaný vzduch tím, že prochází generátorem, aby se přesunul do oddělovací komory chladu a tepla pro vzájemné oddělení chladu a tepla.

Podle výše uvedeného provedení předkládaného vynálezu může být do výstupu horkého vzduchu, včetně regulačního ventilu horkého vzduchu, vložen uzávěr zabraňující zpětnému toku.

Podle dalšího provedení předkládaného vynálezu může vírová trubice zahrnovat: oddělovací komoru chladu a tepla; výstup studeného vzduchu upravený na konci oddělovací komory chladu a tepla; první generátor, pouzdro a druhý generátor poskytnutý mezi výstupem studeného vzduchu a oddělovací komorou chladu a tepla; vstup stlačeného vzduchu upravený v části, která je blízko prvnímu generátoru a druhému generátoru, a konfigurovaný pro dodávku stlačeného vzduchu do prvního generátoru a druhého generátoru; a výstup horkého vzduchu poskytnutý na jiném konci oddělovací komory chladu a tepla a zahrnující regulační ventil horkého vzduchu, přičemž výstup pouzdra může mít průměr větší než je průměr vstupu do výstupu studeného vzduchu a menší, než je vnitřní průměr každého z generátorů.

Kromě toho může vírová trubice obsahovat kromě druhého generátoru také třetí generátor.

Podle předkládaného vynálezu je vírová trubice konfigurována pro snížení teploty vypouštěného studeného vzduchu tak, že se mezi fimkcemi vírové trubice zlepší účinnost rychlého chlazení požadovaného pro přesná strojní nebo elektronická zařízení a umožní se přesný provoz bez způsobení znečišťování prostředí. V souladu s tím, protože vírová trubice podle předkládaného vynálezu zahrnuje alespoň dva generátory generující rychle se otáčející dmýchaný vzduch, které jsou rozděleny pouzdrem, ke snížení teploty vypouštěného chladu, lze významně zlepšit účinnost rychlého chlazení.

- 2 CZ 2021 - 365 A3

Vírová trubice podle předkládaného vynálezu zahrnuje vnější kryt trubice s přívodem stlačeného vzduchu obklopujícím oddělovací komoru chladu a tepla. V souladu s tím se zjednoduší skladování a použití vírové trubice a oddělovací komora chladu a tepla může být předchlazena zavedeným stlačeným vzduchem.

Vírová trubice podle předkládaného vynálezu zahrnuje víko zabraňující zpětnému toku vložené do regulačního ventilu teploty. V souladu s tím lze zabránit potížím s vypouštěním horkého vzduchu z vnějšku vírové trubice, ke kterému dochází, když je vírová trubice v oblasti s vysokým vnějším tlakem.

Účinky předloženého vynálezu se neomezují pouze na výše uvedené účinky a odborníci z následujícího popisu jasně rozpoznají další zde neuvedené účinky.

Objasnění výkresů

Obr. 1 je pohled znázorňující konvenční vírovou trubici na rozdíl od předkládaného vynálezu.

Obr. 2 je pohled zobrazující vírovou trubici mající dva generátory podle prvního uskutečnění předkládaného vynálezu.

Obr. 3 je pohled zobrazující vírovou trubici mající dva generátory podle druhého uskutečnění předkládaného vynálezu.

Obr. 4 je pohled zobrazující vírová trubici mající dva generátory podle třetího uskutečnění předkládaného vynálezu.

Obr. 5 je rozložený perspektivní pohled zobrazující vírovou trubici třetího uskutečnění zobrazeného na OBR. 4.

Obr. 6 je pohled zobrazující vírovou trubici se třemi generátory podle čtvrtého uskutečnění předkládaného vynálezu.

Obr. 7 je pohled zobrazující část pro přestavování horkého vzduchu výše uvedených uskutečnění, přičemž regulační část horkého vzduchu má v sobě vložené víko zabraňující zpětnému toku pro účinné odvádění horkého vzduchu.

Příklady uskutečnění vynálezu

V následujícím popisu se „poměrem chladu“ rozumí poměr množství vzduchu opouštějícího studenou stranu k množství přiváděného stlačeného vzduchu. Když je poměr chladu 40 %, je poměr množství spotřeby stlačeného vzduchu k množství vzduchu vypouštěného na studené straně 100:40.

„Rychle se otáčející dmýchaný vzduch“ znamená rotující vzduch generovaný tak, že stlačený vzduch je přiváděn do vírové trubice potrubím a je primárně přiváděn do vírové (vířivé) komory, která se má otáčet ultravysokou rychlostí kolem 1000000 ot./min. Rychle se otáčející dmýchaný vzduch se označuje jako „vír“ nebo „cyklón“. Tyto termíny mají stejný význam.

V následujícím popisuje konstrukční nebo fúnkční popis specifikovaný pro příkladná provedení podle koncepce předkládaného vynálezu zamýšlen jako popis takových příkladných provedení, takže je třeba rozumět, že předložený vynález může být proveden různě.

-3CZ 2021 - 365 A3

Mělo by být pochopeno, že příkladná provedení podle koncepce předkládaného vynálezu se neomezují na provedení, která zde budou popsána níže s odkazem na připojené výkresy, ale jsou možné různé modifikace, ekvivalenty, doplňky a substituce, aniž by tím došlo k odchýlení se od rozsahu a myšlenky vynálezu.

Rozumí se, že ačkoli zde mohou být k popisu různých prvků použity termíny první, druhý atd., neměly by být tyto prvky těmito termíny omezeny. Tyto termíny se používají pouze k rozlišení jednoho prvku od jiného prvku. Například první prvek diskutovaný níže by mohl být nazýván druhým prvkem, aniž by došlo k odchýlení se od obsahu tohoto popisu. Podobně lze druhý prvek také nazvat prvním prvkem.

Rozumí se, že když je prvek označován jako „napojený“ nebo „spojený“ s jiným prvkem, může být napojen nebo spojen přímo s jiným prvkem nebo mohou být mezi nimi přítomny mezilehlé prvky.

Naproti tomu je třeba chápat, že když je prvek označován jako „přímo napojený“ nebo „přímo spojený“ s jiným prvkem, žádné mezilehlé prvky nejsou přítomny.

Pojmy zde použité k popisu vztahu mezi prvky, například „mezi“, „přímo mezi“, „sousedící“ nebo „přímo sousedící“, by měly být interpretovány stejným způsobem jako ty, které jsou popsány výše.

V následujícím popisu budou použity stejné vztahové značky pro označení stejných nebo podobných prvků. Zatímco termíny zde použité k popisu vztahu mezi prvky, například „mezi“, „přímo mezi“, „sousedící“ nebo „přímo sousedící“, by měly být interpretovány stejným způsobem jako ty, které jsou popsány výše.

Prvek vyjádřený v jednotné formě v této specifikaci může existovat i jako více prvků, pokud z kontextu není nutné, aby jednotný byl. Výrazy „obsahuje“ a / nebo „obsahující“ znamenají zahrnutí tvaru, čísla, procesu, operací, členu, prvku a/nebo skupiny těchto, ale neznamenají vyloučení nebo odmítnutí přidání jiného tvaru, čísla, procesu, operace, členu, prvku a/nebo skupiny těchto.

Dále budou podrobně popsána provedení předkládaného vynálezu s odkazem na doprovodné výkresy.

Obr. 1 představuje pohled znázorňující konvenční vírovou trubici, na rozdíl od předkládaného vynálezu. Dále obr. 1 je srovnávací příklad, na rozdíl od provedení znázorněných na obr. 2, 3 a 4, popsaných v tomto popisu.

Obrázky zobrazené na výkresech představují skutečné zařízení vyrobené a testované přihlašovatelem na výkresech a je zde jeden generátor 3000 a pro účely generátoru je poskytnuto šest generátorových křídel 3010. Každá ze šesti drážek 3020 pro přívod vzduchu má velikost výšky 0,3 mm a šířky 0,5 mm. Vstup 305 výstupu studeného vzduchu má průměr 2,2 mm.

U obr. 2 a 3 je rozdíl v tom, že mají dva generátory 300 a 400 a pouzdro 500, 510 umístěné mezi těmito dvěma generátory 300 a 400. v porovnání s obr. 1. V případě generátorových křídel 301. 401. upravených v generátoru 300. 400 aby tento sloužil jako generátor, má první generátor 300 tři generátorová křídla 301 a druhý generátor 400 má tři generátorová křídla 401.

V případě drážek 302. 402 pro přívod vzduchu vytvořených mezi generátorovými křídly 301. 401 má první generátor 300, 310 tři drážky 302 pro přívod vzduchu a druhý generátor 400 má tři drážky 402 pro přívod vzduchu. Každá z těchto drážek 302, 402 pro přívod vzduchu má stejnou velikost výšky, která je 0,3 mm, a šířky, která je 0,5 mm, jakou mají drážky pro přívod vzduchu poskytnuté ve vírové trubici zobrazené na obr. 1.

-4CZ 2021 - 365 A3

Důvodem pro omezení číselné hodnoty vírové trubice, jak je popsána výše, je přesné srovnání účinku pomocí testování vírové trubice podle předkládaného vynálezu ve stejném stavu jako u souvisejícího stavu techniky zobrazeného na obr. 1. Avšak při skutečném průmyslovém použití mohou odborníci podle potřeby změnit tento počet, velikost atd., na základě principu fungování vírové trubice.

Důvodem, že počet drážek pro přívod vzduchu na obr. 1 je šest, obr. 2 a 3 mají celkem šest drážek pro přívod vzduchu, a že všechny drážky pro přívod vzduchu mají stejnou velikost, je ovládání objemu stlačeného vzduchu tak, aby byl dodáván stejný objem stlačeného vzduchu pro provoz a měření vírové trubice za stejných podmínek. Tímto způsobem lze objektivně měřit účinek vynálezu zobrazeného na obr. 2 a 3. Na obr. 1 až 3 má vstup výstupu studeného vzduchu průměr 2,2 mm.

Tloušťka pouzdra 510 na obr. 2 není citlivým problémem. Průměr vstupu 505 pouzdra a průměr výstupu 507 pouzdra jsou však stejné. Proto je výhodné, když průměr 307 rychle se otáčejícího dmýchaného vzduchu prvního generátoru 300 má stejný průměr jako průměr vstupu 505 pouzdra. Na obr. 2, je průměr vstupu 505 pouzdra 4,5 mm.

Na obr. 3, tloušťka pouzdra 500 ovlivňuje zešikmení šikmé části pouzdra tak, aby ovlivňovala účinnost vírové trubice. Odborníci proto mohou podle potřeby měnit počet, velikost atd. jak je zapotřebí na základě provozního principu vírové trubice. V provedení znázorněném na obr. 3 je použito pouzdro o tloušťce 2 mm.

Podstatou ve výše uvedené konfiguraci je vztah mezi průměrem vstupu 305 výstupu studeného vzduchu, vnitřním průměrem oddělovací komory 210 chladu a tepla, průměrů vstupu 505 pouzdra a výstupu 507 pouzdra. Je výhodné, jestliže může být průměr 307 rychle se otáčejícího dmýchaného vzduchu prvního generátoru 300 mírně odlišný od průměru vstupu 505 pouzdra, ale odpovídá průměru vstupu 505 pouzdra.

Průměr vstupu 505 pouzdra může být podle potřeby měněn, ale jeho průměr je v zásadě vytvořen jako stejný nebo větší než je průměr výstupu 507 pouzdra. Kromě toho je průměr výstupu 507 pouzdra v zásadě vytvořen větší, než je průměr vstupu 305 výstupu studeného vzduchu a menší, než vnitřní průměr oddělovací komory 210 chladu a tepla.

Průměr výstupu 507 pouzdra může být podle potřeby měněn za předpokladu, že první generátor 300. 320 a druhý generátor 400 generují rychle se otáčející dmýchaný vzduch na základě hodnoty získané sečtením průměru vstupu 305 výstupu studeného vzduchu a vnitřního průměru oddělovací komory 210 chladu a tepla a vydělením tohoto součtu 2, aby se umožnilo účinné provádění toku ve směru oddělovací komory 210 chladu a tepla.

To, zda první generátor 300, 320 a druhý generátor 400 vytvářejí rychle se otáčející dmýchaný vzduch, aby se účinně prováděl tok ve směru oddělovací komory chladu a tepla, je významně ovlivněno drážkami 302. 402 pro přívod vzduchu a hodnotou získanou odečtením průměru vstupu 305 výstupu studeného vzduchu od vnitřního průměru oddělovací komory 210 chladu a tepla.

Velikost drážek 302. 402 pro přívod vzduchuje malá a hodnota, získaná odečtením průměru vstupu 305 výstupu studeného vzduchu od vnitřního průměru oddělovací komory 210 chladu a tepla, je velká. Proto se průměr výstupu 507 pouzdra může dále odchýlit od hodnoty, která se zvolí sečtením průměru vstupu 305 výstupu studeného vzduchu s vnitřním průměrem oddělovací komory 210 chladu a tepla a vydělením tohoto součtu 2.

Odborníci mohou určit vhodnou hodnotu průměru výstupu 507 pouzdra pomocí opakovaných experimentů při rozpoznání principu činnosti předkládaného vynálezu.

Obecně je výhodné, když průměr výstupu 507 pouzdra vyhovuje {průměr vstupu výstupu studeného vzduchu + [(vnitřní průměr oddělovací komory chladu a tepla - průměr vstupu výstupu

-5CZ 2021 - 365 A3 studeného vzduchu)/2 ± (vnitřní průměr oddělovací komory chladu a tepla - průměr vstupu výstupu studeného vzduchu)/4]}.

Obr. 4 je pohled zobrazující vírovou trubici vyobrazenou na obr. 3, přičemž vnější trubicový kryt 700 obklopující oddělovací komoru 210 chladu a tepla způsobí účinek, že stlačený vzduch proudící do vírové trubice vstupem 110 stlačeného vzduchu ochlazuje oddělovací komoru 210 chladu a tepla s vysokou teplotou. Dále je na obrázku zobrazen regulační ventil 230 horkého vzduchu s odlišným tvarem.

Níže bude popsáno odvození srovnávacího příkladu a uskutečnění.

Vírové trubice zobrazené na obr. 1 až 3 jsou testovány a porovnávány navzájem za stejných podmínek. Specifikace vyráběných vírových trubic jsou uvedeny na obr. 1 až 3 a kovem, používaným ve vírových trubicích, je SUS 316L.

Tloušťka pouzdra je 2 mm a průměry vstupu 505 pouzdra a výstupu 507 pouzdra na obr. 2 jsou 4,5 mm. Průměr vstupu 505 pouzdra na obr. 3 je 7 mm a průměr výstupu 507 pouzdra je 4,5 mm. Stlačený vzduch dodávaný do vírových trubic je regulován tak, aby zůstal nepřetržitě na 7 barech.

Byly provedeny pokusy, každý pětkrát, rozdělením poměru chladu do pěti etap s 30 %, 32 %, 34 %, 36 %, 38 % a 40 %. Mezi experimenty byla teplota vírové trubice snížena na 15 °C násilným ochlazením, takže následující experimenty byly zahájeny ve stabilním stavu.

Výsledkem experimentu je měření vystupující teploty na studené straně a byla stanovena doba měření s ohledem na to, že teplota dosáhne ustáleného stavu za 1 minutu, a byla změřena vystupující teplota za studená, která se objeví přesně za 3 minuty a 4 minuty od doby dodání stlačeného vzduchu, a zprůměrována. V experimentu je stlačený vzduch, dodávaný do vírové trubice, řízen tak, aby generoval rychle se otáčející dmýchaný vzduch (cyklón) s 1200000 ot./min.

Na základě měření bylo zjištěno, že vírová trubice se dvěma generátory, jak je znázorněná na obr. 2 a 3, je účinnější než konvenční vírová trubice na obr. 1. Důvod výše uvedeného výsledku se odhaduje následovně. Například, když 100 % stlačeného vzduchu generuje rychle se otáčející dmýchaný vzduch z jednoho generátoru, velký objem stlačeného vzduchu se přirozeně pohybuje vpřed podél vnějšku vnější části vnitřního povrchu oddělovací komory 210 chladu a tepla.

Avšak velký objem stlačeného vzduchu může být absorbován do studeného víru, který proudí středovou částí oddělovací komory 210 chladu a tepla ke vstupu výstupu studeného vzduchu.

V souladu s tím, pokud tedy vírová trubice zahrnuje dva generátory, je objem stlačeného vzduchu dodávaného do prvního generátoru 300, 310 polovinou celkového objemu stlačeného vzduchu. Objem části rychle se otáčejícího dmýchaného vzduchu, generované prvním generátorem 300, 310, části absorbované ve studeném víru vrácené ke vstupu 305 výstupu studeného vzduchu (objem, který je ve skutečnosti populačním parametrem, je hodnotou vynásobení populačního parametru mírou absorpce) lze teoreticky snížit na 50 % celkového objemu.

Když je pouzdro zešikmeno, rychle se otáčející dmýchaný vzduch generovaný z prvního generátoru 300, 310 je vypouštěn přes pouzdro bez ztráty a je přemístěn do oddělovací komory 210 chladu a tepla.

Za výše uvedených podmínek generuje 50 % stlačeného vzduchu, přiváděného vstupem stlačeného vzduchu, rychle se otáčející dmýchaný vzduch přes druhý generátor 400. Rychle se otáčející dmýchaný vzduch je generován prvním generátorem 300. 310 a ie umístěn na vnější části rychle se otáčejícího dmýchaného vzduchu, která má mírně snížený průměr, když projde zešikmeným pouzdrem. V souladu s tím může být 100 % rychle se otáčejícího dmýchaného vzduchu pohybováno směrem k oddělovací komoře chladu a tepla bez kontaktu se studeným vírem.

-6CZ 2021 - 365 A3

Proto je možné považovat vírovou trubici se dvěma generátory podle předkládaného vynálezu za generující studený vzduch chladnější než vírová trubice s jediným generátorem. Průměr výstupu 507 pouzdra je samozřejmě větší než průměr vstupu 305 výstupu studeného vzduchu. Obecně je výhodné, když průměr výstupu 507 pouzdra je hodnota rovnající se 1/2 součtu vnitřního průměru oddělovací komory 210 chladu a tepla a průměru vstupu 305 výstupu studeného vzduchu.

Podle předkládaného popisu je vnitřní průměr oddělovací komory 210 chladu a tepla 7 mm a průměr vstupu 305 výstupu studeného vzduchu je 2,2 mm. Proto je 4,6 mm vhodné jako průměr výstupního pouzdra 507, avšak vírová trubice může být dostatečně provozována s průměrem od 4,1 do 5,1 mm. Vírová trubice podle předkládaného vynálezu zaujímá průměr 4,5 mm na výstupu 507 pouzdra.

Tabulka 1

Porovnávací příklad: Výsledek měření běžného výrobku vyobrazeného na obr. 1

(měření: °C)
Klasifikace	Poměr chladu	Průměr
30%	32%	34%	36%	38%	40%
Studená výstupní	Běh 1	-34.2	-33.8	-32.9	-32.4	-31.2	-30.4
Běh 2	-35.2	-34.4	-33.3	-32.9	-30.8	-30.9
teplota	Běh 3	-33.8	-33.5	-33.7	-31.9	-30.5	-29.6
Běh 4	-34.9	-32.9	-32.4	-32.8	-31.9	-31.1
Běh 5	-35.4	-34.8	-33.8	-31.4	-31.4	-30.2
Odchylka	1.6	1.9	1.4	1.4	1.3	1.5	1.5
Průměr	-34.7	-33.9	-33.2	-32.3	-31.2	-30.4	-32.6

Tabulka 2

Uskutečnění 1: Výsledek měření výrobku podle vynálezu vyobrazeného na obr. 2 (měření: °C)

Klasifikace	Poměr chladu	Průměr
30 %	32 %	34 %	36 %	38 %	40 %
Studená výstupní teplota	Běh 1	-36.5	-36.0	-35.8	-34.2	-32.7	-31.8
Běh 2	-37.2	-34.5	-35.1	-33.7	-31.8	-31.2
Běh 3	-34.9	-36.7	-34.1	-32.2	-33.3	-30.1
Běh 4	-36.9	-35.3	-33.6	-34.9	-31.9	-32.1
Běh 5	-37.3	-35.9	-34.7	-32.9	-32.4	-31.5
Odchylka	2.4	2.2	2.2	2.7	1.5	2.0	2.2
Průměr	-36.6	-35.7	-34.7	-33.6	-32.4	-1.3	-34.1

Tabulka 3

Uskutečnění 2: Výsledek měření výrobku podle vynálezu vyobrazeného na obr. 3 (měření: °C)

Klasifikace	Poměr chladu	Průměr
30 %	32 %	34 %	36 %	38 %	40 %
Studená výstupní teplota	Běh 1	-38.5	-37.9	-37.5	-36.5	-35.2	-33.4
Běh 2	-39.7	-38.8	-36.9	-35.1	-34.1	-32.1
Běh 3	-37.5	-37.2	-38.2	-36.8	-35.5	-33.8
Běh 4	-40.3	-38.4	-36.4	-35.4	-33.9	-33.1

-7 CZ 2021 - 365 A3

	Běh 5	-38.8	-38.1	-37.4	-36.2	-34.9	-32.5
Odchylka	2.8	1.6	1.8	1.7	1.6	1.7
Průměr	-39.0	-38.1	-37.2	-36.0	-34.7	-33.0	-36.3

Obr. 6 je pohled zobrazující vírovou trubici se třemi generátory přidáním jednoho generátoru k vírové trubici z obr. 3.

První generátor a druhý generátor na obr. 6 jsou navrženy se stejnou konstrukcí jako první generátor a druhý generátor vírové trubice na obr. 3. Třetí generátor na obr. 6 je vyroben tak, aby měl tři křídla a tři drážky pro přívod vzduchu stejné velikosti jako vírová trubice na obr. 3. Další číselné hodnoty jsou uvedeny na obr. 5. Proto má vírová trubice na obr. 6 devět přívodních drážek vzduchu, takže je přiváděno o 41 až 43 % více stlačeného vzduchu u než vírové trubice na obr. 1 až 3.

Tabulka 4

Uskutečnění 4: Výsledek měření výrobku podle vynálezu vyobrazeného na obr. 6

(měření: °C)
Klasifikace	Poměr chladu	Průměr
30 %	32 %	34 %	36 %	38 %	40 %
Studená výstupní teplota	Běh 1	-35.5	-35.8	-35.1	-33.8	-32.2	-31.2
Běh 2	-37.2	-33.9	-34.8	-32.9	-31.5	-30.5
Běh 3	-34.8	-36.2	-34.1	-34.1	-32.9	-29.9
Běh 4	-36.1	-35.6	-33.4	-34.5	-33.0	-32.0
Běh 5	-36.7	-35.4	-34.4	-32.6	-32.3	-31.3
Odchylka	2.4	2.3	1.7	1.9	1.5	2.1	2.0
Průměr	-36.1	-35.4	-34.4	-33.6	-32.4	-31.0	-33.8

Obr. 7 je pohled zobrazující uskutečnění, ve kterém je v regulačním ventilu horkého vzduchu vloženo víko 150 zabraňující zpětnému toku, takže vírová trubice může být provozována i pod vnějším tlakem. Víko 150 zabraňující zpětnému toku je obecně vyrobeno ze syntetické pryskyřice vykazující gumové vlastnosti, ale může být vyrobeno z kovu s pružností. Víko 150 zabraňující zpětnému toku nepůsobí jako odpor, když je teplo odváděno na vnější stranu vírové trubice, ale když venkovní vzduch proudí do vnitřku vírové trubice, víko 150 zabraňující zpětnému toku se rozšíří, aby sloužilo jako odpor.

Ačkoliv bylo pro ilustrativní účely popsáno výhodné provedení předloženého vynálezu, odborníci ocení, že je možné provést různé modifikace, doplňky a náhrady, aniž by došlo k odchýlení se od rozsahu a myšlenky předloženého vynálezu, jak je popsán v přiložených patentových nárocích.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Vírová trubice, vyznačující se tím, že obsahuje:

oddělovací komoru chladu a tepla;

výstup studeného vzduchu poskytnutý na konci oddělovací komory chladu a tepla;

generátor uspořádaný mezi výstupem studeného vzduchu a oddělovací komorou chladu a tepla;

výstup horkého vzduchu poskytnutý na jiném konci oddělovací komory chladu a tepla a zahrnující regulační ventil horkého vzduchu; a vnější kryt trubice zahrnující přívod stlačeného vzduchu a obklopující oddělovací komoru chladu a tepla s předem stanovenou mezerou, zatímco blokuje komoru pro oddělení chladu a tepla na její vnější straně, takže přiváděný stlačený vzduch lze dodávat do generátoru, přičemž stlačený vzduch proudící přívodem stlačeného vzduchu generuje rychle se otáčející dmýchaný vzduch procházející generátorem, který má být přesunut do oddělovací komory chladu a tepla pro vzájemné oddělení chladu a tepla.
2. Vírová trubice podle nároku 1, vyznačující se tím, že do výstupu horkého vzduchu obsahujícího regulační ventil horkého vzduchuje vloženo víko zabraňující zpětnému toku.
3. Vírová trubice, vyznačující se tím, že obsahuje:

oddělovací komoru chladu a tepla;

výstup studeného vzduchu poskytnutý na konci oddělovací komory chladu a tepla;

první generátor, pouzdro a druhý generátor mezi výstupem studeného vzduchu a oddělovací komorou chladu a tepla;

vstup stlačeného vzduchu poskytnutý v části blízko prvního generátoru a druhého generátoru a konfigurovaný pro dodávku stlačeného vzduchu do prvního generátoru a druhého generátoru; a výstup horkého vzduchu poskytnutý na druhém konci oddělovací komory studeného a tepla a obsahující regulační ventil horkého vzduchu, přičemž výstup pouzdra má průměr větší než průměr vstupu výstupu studeného vzduchu a menší než vnitřní průměr každého z generátorů.
4. Vírová trubice podle nároku 3, vyznačující se tím, že pouzdro je zešikmeno tak, že vstup do pouzdra má průměr větší než průměr výstupu pouzdra.
5. Vírová trubice podle nároku 3, vyznačující se tím, že průměr vstupu pouzdra se shoduje s vnitřním průměrem prvního generátoru.
6. Vírová trubice podle nároku 5, vyznačující se tím, že průměr výstupu pouzdra splňuje následující rovnici.

{průměr vstupu výstupu studeného vzduchu + [(vnitřní průměr oddělovací komory studené a tepelné energie - průměr vstupu výstupu studeného vzduchu)/2 ± (vnitřní průměr oddělovací komory chladu a tepla - průměr vstupu výstupu studeného vzduchu)/4]}

-9CZ 2021 - 365 A3
7. Vírová trubice podle nároku 3, vyznačující se tím, že dále zahrnuje:

třetí generátor kromě druhého generátoru.
8. Vírová trubice podle nároku 7, vyznačující se tím, že dále zahrnuje:

druhé pouzdro, ve kterém je poskytnut třetí generátor, přičemž průchod ve druhém pouzdru je zešikmen tak, že vstup druhého pouzdra má průměr větší než průměr jeho výstupu.