专利名称：一种利用压缩空气制冷的方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制冷方法及其装置，具体地说，涉及一种利用工矿企业生产过程中的通用压缩空气制冷的方法及其装置。
目前，在一些较大型工矿企业的各个车间里，一般都配备有通用的压缩空气管道。其压缩空气有的是生产过程中所必需的；也有的是生产过程中的副产品，如炼钢时所产生的含氧量极少的压缩空气。这些压缩空气蕴含有大量的能量，但往往由于利用不充分而白白地浪费掉了。另一方面，机电设备在运行过程中往往发热或局部温度升高，需要进行局部降温。对这些机电设备进行局部降温的工业用制冷机往往结构复杂，体积大，制造成本高，同时需要消耗大量电能，还要防止漏氟等污染的发生，因而其运行维护费用也很大。
本发明的目的就是利用工矿企业生产过程中的通用压缩空气，提供一种简易可行的制冷方法及其装置，满足工业及医疗设备等局部降温的需要。
本发明的目的是这样实现的①制冷方法是用通用压缩空气作为动力源，利用其压差，使通用压缩空气在涡流腔内产生一种阿基米德式的螺旋转动，经热力转换导致外层热气流与中心冷气流的分离，再用导管将冷气流引出实现对设备局部的降温。
②制冷装置是一种由涡流发生器等部件组成的装置，而涡流发生器由外套、内芯、调节阀芯、调节后盖组成。
本发明具有以下优点和积极效果①因为是利用工矿企业生产过程中的通用压缩空气作为动力源，无电耗，有的是废物利用，因此极大地节约了能源，降低了制冷成本。
②产生的冷气流温度低，能满足许多设备降温的需要。
③因为无污染，有利于环保。
④冷却装置主要是涡流发生器，其结构简单，容易加工及安装，性能性格比高。
⑤操作方便，不需专门维护。
下面结合附图和实施例详细说明
图1为本制冷装置工作原理图；图2为本涡流发生器工作原理图；图3为外套结构图4为内芯结构图；图5为内芯A-A剖视图；图6为调节阀芯结构图；图7为调节后盖结构图。其中P0-通用压缩空气，P1-清洁压缩空气，即一种经处理后的无水、无油污的压缩空气，P2-冷气流，P3-热气流。
1-截止阀；2-过滤器；3-减压阀；4-消音器；5-涡流发生器；6-冷却器。5.1-外套，5.1.1-P1入口孔，5.1.2-P2出口孔，5.1.3-装配孔；5.2-内芯，5.2.1-进风口，5.2.2-涡流腔；5.3-调节阀芯，5.3.1-P3引出孔，5.3.2-P3出口腔；5.4-调节后盖。
由图1可知，本制冷装置主要由依次连接的截止阀1、减压阀2、过滤器3、涡流发生器5、冷却装置6组成。通用压缩空气P0经过截止阀1、减压阀2、过滤器3后得到一种所需压力的、无水、无油污的清洁压缩空气P1，再经过涡流发生器5，得到冷空气P2，送至冷却器6。为消除噪音，在涡流发生器5上安装有消音器4。
由图2可知，本涡流发生器5由外套5.1、内芯5.2、调节阀芯5.3、调节后盖5.4组成。内芯5.2置于外套5.1内，调节阀芯5.3置于内芯5.2后，调节后盖5.4装于内芯5.2上。当清洁压缩空气P1经过外套5.1进入内芯5.2后，产生螺旋转动，导致内层冷气流P2和外层热气流P3的分离。
由图3可知，外套5.1由一金属圆柱体加工而成，其圆柱轴线方向上下分别加工有P1入口孔5.1.1及P2出口孔5.1.2，二个孔分别与装配孔5.1.3相联通，其中P2出口孔5.1.2为锥形孔。
由图4、图5可知，内芯5.2为一圆筒，其圆筒外均布方向开有2-4个进风口5.2.1，进风口5.2.1与圆筒相切；圆筒内为一涡流腔5.2.2。清洁压缩空气P1由进风口5.2.1引入涡流腔5.2.2内，由于进风口5.2.1与涡流腔5.2.2相切，形成涡流，其中心部位冷气流P2由涡流腔5.2.2经φb孔流出。
由图6可知，调节阀芯5.3，一端封闭呈锥形，另一端为中空的圆柱，在外圆上加工有4个均布的小孔，即P3引出孔5.3.1；在轴线方向上开有一个与P3引出孔5.3.1相联通的P3出口腔5.3.2。热气流P3沿涡流腔5.2.2内壁，经调节阀芯5.3左端部流入P3引出孔5.3.1，再经P3出口腔5.3.2流出。
由图7可知，调节后盖5.4与调节阀芯5.3相连为一个整体装于内芯5.2上，调节后盖5.4拧进的多少即可调节热气流P3的流量，从而控制冷气流P2的温度及流量。
实践证明常温的通用压缩空气P0经过本装置后，生成的冷气流P2其温度为-6-20℃；生成的热气流P3其温度为60-100℃。
权利要求
1.一种利用压缩空气制冷的方法，其特征在于是用通用压缩空气作为动力源，利用其压差，使通用压缩空气在涡流腔内产生一种阿基米德式的螺旋转动，经热力转换导致外层热气流与中心冷气流的分离，再用导管将冷气流引出实现对设备局部的降温。
2.实施权利要求1所述的一种利用压缩空气制冷的方法的制冷装置，包括有截止阀(1)、减压阀(2)、过滤器(3)、消音器(4)、冷却装置(6)；其特征在于①设计有涡流发生器(5)，使制冷装置主要由依次连接的截止阀(1)、减压阀(2)、过滤器(3)、涡流发生器(5)、冷却装置(6)组成；在涡流发生器(5)上安装有消音器(4)；②涡流发生器(5)由外套(5.1)、内芯(5.2)、调节阀芯(5.3)、调节后盖(5.4)组成；内芯(5.2)置于外套(5.1)内，调节阀芯(5.3)置于内芯(5.2)后，调节后盖(5.4)装于内芯(5.2)上。
3.按权利要求2所述的制冷装置，其特征在于外套(5.1)由一金属圆柱体加工而成，其圆柱轴线方向上下分别加工有P1入口孔(5.1.1)及P2出口孔(5.1.2)，二个孔分别与装配孔(5.1.3)相联通，其中P2出口孔(5.1.2)为锥形孔。
4.按权利要求2所述的制冷装置，其特征在于内芯(5.2)为一圆筒，其圆筒外均布方向开有2-4个进风口(5.2.1)，进风口(5.2.1)与圆筒相切；圆筒内为一涡流腔(5.2.2)。
5.按权利要求2所述的制冷装置，其特征在于调节阀芯(5.3)，一端封闭呈锥形，另一端为中空的圆柱，在外圆上加工有4个均布的小孔，即P3引出孔(5.3.1)；在轴线方向上开有一个与P3引出孔(5.3.1)相联通的P3出口腔(5.3.2)。
6.按权利要求2所述的制冷装置，其特征在于调节后盖(5.4)与调节阀芯(5.3)相连为一个整体装于内芯(5.2)上。
全文摘要
本发明涉及一种制冷方法及其装置。冷却方法是利用工矿企业生产过程中的通用压缩空气作为动力源，在涡流腔内产生螺旋转动，导致外层热气流与中心冷气流的分离，再用导管将冷气流引出实现对设备局部的降温。制冷装置是一种由涡流发生器等部件组成的装置，而涡流发生器由外套、内芯、调节阀芯、调节后盖组成。因为制冷装置结构简单，操作方便，无电耗，无污染，因此有着广阔的应用前景。
文档编号F25B9/02GK1401955SQ01128380
公开日2003年3月12日 申请日期2001年8月29日 优先权日2001年8月29日
发明者唐吉, 张歆宇 申请人:张歆宇