专利名称：具有用于受控气流应用的涡流管的热交换器的制作方法
技术领域：
本发明大体涉及受控气流设备，并且更具体地，涉及一种具有用于受控气流应用的涡流管的热交换器设备。
背景技术：
某些应用需要少量冷或热空气，有时由于用于输送所述冷或热空气的管道必须途经狭小的空间，因而必须通过小直径限制性管道(small diameterrestrictive tubing)或软管(例如，内径小于10毫米，并且优选地，内径小于3毫米的管道)来输送所述冷或热空气。这些应用非常普遍，并可涉及从航空航天到电子工业再到医疗用途，以及其它领域。通常这些应用可能只需要很小的冷却或者加热能力，通常不超过150BTUH(44瓦)。输送冷气流的一种传统方法是基于制冷的空调系统。通常，这些基于制冷的单元被设计成通过大型管道或通道来输送相对大量的气流。因此，它们被设计成可以利用风扇或者鼓风机来使冷气流移动；所述风扇或者鼓风机可以克服相对大型的通道的低管道阻力(ducting resistance)。这些传统制冷系统通过小型通道或者管道来提供冷气流的应用并不理想，因为用来输送冷空气的风扇和鼓风机不能克服小型通道的阻力。在一些实例中，制冷系统可以被设计或者改进为具有高压鼓风机或者风扇以克服管道阻力，但这些鼓风机旨在用来输送大量的气流，而非用来输送小于2或3立方英尺/分钟(O. 000944m3/s或0.00142m3/s)数量级的气流。此外，这些传统制冷系统的冷却能力通常在从350至12, 000BTUH(102. 57瓦至3516. 85瓦)的范围内，即使冷却能力最小的已知单元对于大多数应用来说还是被认为过大了。因此，理想而言是具有一种热交换器，其可以通过非常小直径的限制性管道或者软管来将冷或热空气输送到某个场所以冷却或者加热该处。
发明内容
本发明由后面的权利要求限定，并且本部分的所有内容都不应被视为对那些权利要求的限制。在一个方面，本发明提供一种热交换器设备。该设备包括但不限于涡流管和中空管道。所述涡流管包括但不限于与涡流室相连接的流体供给管，与涡流室的出口相连接的第一内管的入口和与涡流室的出口相连接的第二内管的入口，内部热交换器，其中所述内部热交换器的入口与第一内管的出口相连接，以及包括喷嘴，所述喷嘴与第一内管的出口以及内部热交换器的入口相连接。所述中空管道与喷嘴的入口相连接。在一个方面，本发明提供一种用于加热或者冷却的方法。该方法包括但不限于将流体供入涡流管，所述涡流管具有与涡流室相连接的第一内管和围绕所述第一内管的外部背压管(outer backpressure tube)。所述方法进一步包括但不限于将所述流体分成第一和第二股流体流，使第一股流体流流过第一内管，以及使第一股流体流的第一部分流过与第一内管相连接的喷嘴。所述方法进一步包括但不限于使第一股流体流的第二部分流过外部背压管。在一个方面，本发明提供一种用于加热或者冷却某场所的设备。该设备包括但不限于用于接收流体并将所述流体分成第一和第二股流体流的涡流室，与涡流室的出口相连接的第一内管，背压管，以及包括喷嘴。所述背压管具有入口。外部背压管的所述入口与第一内管的出口相连接。喷嘴与第一内管的出口以及背压管的入口相连接。
参考以下的附图和描述，可以更好地理解本发明。图中的部件不必按比例绘制，而 是将重点放在示出本发明的原理。图IA描绘了根据一个优选实施例的热交换器的侧视图，所述热交换器包括与小直径管道相连接的涡流管，所述热交换器在涡流管处具有调节阀。图IB描绘了图IA中所示的根据一个优选实施例的热交换器沿涡流管的线A-A方向的端视图。图2A描绘了图IA中所示的根据一个优选实施例的热交换器的涡流管的绝缘套筒组件。所述绝缘套筒组件由热绝缘材料(塑料、陶瓷等)制成，其目的是将外部套筒112与冷或热的排放流(exhaust flow) 154隔离。图2B描绘了图2A中所示的根据一个优选实施例的热交换器的涡流管的绝缘套筒组件的透视顶视图。绝缘套筒113和115接合在一起(fittogether)，以在外部套筒112内形成连续的绝缘套筒。图2C描述绘了图IB中所示的根据一个优选实施例的热交换器沿线G-G的部分剖面侧视图(partial cross-sectional side view)。图2D描绘了图IA中所示的根据一个优选实施例的热交换器的涡流管沿线B-B的
第一端视图。图2E描绘了图2C中所示的根据一个优选实施例的热交换器的涡流管沿线J-J的剖面图。图2F描绘了图2C中所示的根据一个优选实施例的热交换器的涡流管沿线C-C的剖面图。图2G描绘了图2C中所示的根据一个优选实施例的热交换器的涡流管沿线D-D的剖面图。图2H描绘了图2C中所示的根据一个优选实施例的热交换器的涡流管沿线K-K的剖面图。图21描绘了图2C中所示的根据一个优选实施例的热交换器的涡流管沿线F-F的剖面图。图2J描绘了图2C中所示的根据一个优选实施例的热交换器的涡流管沿线L-L的
第二端视图。
图3描绘了图IB中所示的根据一个优选实施例的热交换器沿线G-G的部分剖面侧视图的放大视图。
具体实施例方式根据本发明的方法和设备通过使用涡流管克服了传统冷却和加热系统的缺陷，所述涡流管具有用于减少当流体流过小直径限制性管道时所产生的背压的装置，使涡流管热交换器的效率最大化。参考图1-3，示出了根据本发明的用于冷却应用的热交换器设备100的各种实施例。可替代地，所述热交换器设备100的涡流管110可相反地用于加热应用。参考图IA和1B，热交换器设备100包括涡流管110，所述涡流管110通过第一内管142与小直径限制性管道180相连接。所述小直径限制性管道180是中空管道，其直径D2优选地小于10毫米，并且更优选地小于5毫米，并且最优选地小于3毫米。在一个实施例中，小直径限制性管道180的直径D2约为2. 413毫米±0. 5毫米。在一个实施例中，小直径限制性管道180是用于插入到哺乳动物个体(ma_alian subject)内的套管。根据本发明的方法和系统考虑到以上所有问题，以使涡流管110的效率最大化。参考图2A、2B、2C、2D、2E、2F、2G、2H、2I、2J和3，涡流管110包括与涡流管110的入口 123相连接的流体供给管120，与所述流体供给管120相连接的涡流室140，与所述涡流室140相连接的第一内管142和第二内管160，所述第一内管142和第二内管160优选地用于热流体，与第一内管142相连接的背压管150，以及与第一内管142的出口 124相连接的喷嘴144。涡流管110通过流体供给管120接收流体104，并且将流体104分成分别沿第一内管142和第二内管160移动的流体104的第一股流106和第二股流108。优选地，流体104在15°C至30°C的环境温度下被接收，并且更优选地，在约21. I0C ±5°C的环境温度下被接收。在一个实施例中，第一股流体流106是冷的流体104的流且第二股流体流108是热的流体104的流。在一个实施例中，第二股流体流108是冷的流体104的流且第一股流体流 106是热的流体104的流。冷的流体104的流的平均温度优选地低于5°C，更优选地低于(TC，再优选地低于-5°c，且最优选地低于-10°c。热的流体104的流的平均温度优选地高于60°C，更优选地高于65°C，再优选地高于70°C，且最优选地高于80°C。流体104是任何气态的物质。优选地，流体104是压缩气体，比如压缩空气。涡流管110可被用于受控气流应用。在一个实施例中，仅使用压缩空气作为动力源，涡流管110可以以从O至100立方英尺/分钟(CFM) (O至2. 832立方米/分钟)的速度输送冷气流。在一个实施例中，较小的涡流管110可以使用不超过8标准立方英尺/分钟(SCFM) (O. 22656立方米/分钟)的压缩空气来产生400BTUH(117瓦)的冷却能力。当第一股流体流106在大气压下且没有流动阻力的情况下从涡流管110排出并进入小直径限制性管道180时，涡流管110可最高效地执行。当第一股流体流106被施加了轻微阻力或者背压时，涡流管110也可以很好地执行。但是，在某些受控气流应用中，第一股流体流106所流入的小直径限制性管道180所产生的阻力，可以在涡流管110的第一内管142的出口124处产生超过19. 7磅/平方英寸(34. 5千帕)的背压，第一股流体流106就是从所述出口 124处流入管180的。由于涡流管110的性能与流体104在入口 123处的压力和流体104中的第一股流106在出口 124处的压力之间的绝对压差直接相关，因此19. 7磅/平方英寸(34. 5千帕)的阻力或者背压可能严重限制涡流管110的性能。例如，在典型的涡流管应用中，流体104在涡流管110的入口 123处的压力可以小至54. 7磅/平方英寸(377. I千帕)，而流体104，并且尤其是流体104的第一股流106在出口 124处的压力可以是被引至大气的空气的压力，或为14. 7磅/平方英寸(101. 325千帕)。在这个实例中，压降比为54. 7/14. 7 = 3. 72 I。理想地，在入口 123处的期望压力是104. 7至114. 7磅/平方英寸(721. 9千帕至790. 8千帕)，而在出口 124处的期望压力是14. 7磅/平方英寸(101. 325千帕)。因此，理想的压降比为114. 7/14. 7 = 7. 8 1，或者更大。在一个受控气流应用中，流体104的第一股流106受到19. 7磅/平方英寸(34. 5千帕)的背压，压降比变为小至54. 7/19. 7 = 2. 77 I。由于压降比决定了涡流管110的性能，高压降比意味着涡流管110具有更好的性能和更高的效率。因此，本发明的目标之一是使压降比保持尽可能地高，优选为高于4. 00 1，并且更优选地为高于5. 00 1，并且最 优选地为高于7. 00 I。当在60%至70%的冷/热流分量(cold/heat fraction)范围内运作时,润流管110的效率最高。这意味着当有60%至70%的8 SCFM(O. 22656立方米/分钟)流量的流体104离开第一内管142的出口 124时，所述8 SCFM的涡流管110在产生最大冷却能力(BTUH)时是最高效的。即使在这种冷/热流分量范围下，且在合理的压降比(比如大于4. 00 I的压降比)下运作，也可能出现很冷或者很热的气温(例如，分别为低于_5°C或者高于65°C )。在某些受控气流应用中，由于各种原因，与涡流管110的出口 124相连接的小直径限制性管道180的长度L3可以非常长(例如，大于I米，并且更优选的是大于2米，并且在一个实例中达到3.04米)。应用可能要求冷或热的流体104在短时间内(例如，不超过5分钟)出现在小直径限制性管道180的出口 184处。小直径限制性管道180的长度L3、直径02、壁厚和材料决定了其热质量。由于驱动润流管(driving vortex tube) 110的冷却能力可能是受限的(例如，被限制在150BTUH(43. 875瓦)或者更小)，因此小直径限制性管道180的热质量必须被保持在最小，以允许流体104在小直径限制性管道180的出口 184处快速达到冷或热的温度。可替代地，或者除此以外，为了使任何“热滞后(thermal lag) ”最小化，小直径限制性管道180可以通过热交换器被预冷或者同时冷却，以允许流体104在出口184处无迟延地达到冷(或热)的温度。流体供给管120与涡流管110的入口 123相连接，并在入口 123处将流体104提供至润流管110。优选地,供给管120是利用旋转肘形部件(swiveling elbow-shapedmember) 122可移动地连接到入口 123的，以允许流体供给管120可绕入口 123旋转。入口123与进入通道118相连接，所述进入通道118通向涡流管110，并且具体而言，通向涡流室140。可替代地，流体供给管120可以沿着在外套筒112内部的路线，并且然后通过排放盖(exhaust cover) 171到达润流管110的后部外面。流体104进入涡流室140，并被涡流室140分成分别沿第一内管142和第二内管160移动的流体104的第一股流106和第二股流108。在一个实施例中，第一股流体流106是冷的流体104的流并且第二股流体流108是热的流体104的流。在一个实施例中，第二股流体流108是冷的流体104的流并且第一股流体流106是热的流体104的流。
第一内管142的入口 141与涡流室140的第一出口 139相连接，并且第二内管160的入口 161与涡流室140的第二出口 143相连接。通过这种方式，当涡流室140将流体104分成第一和第二股流体流106、108时，每股流体流106、108分别被引至各自的内管142、160。第一内管142允许流体104的第一股流106从涡流室流至喷嘴144。第一内管142的出口 124与喷嘴144以及背压管150相连接。喷嘴144的大小被设置为避免使流体104的第一股流106全部流过喷嘴144而压力未增加，或者未在第一股流体流106中形成任何背压。在一个实施例中，喷嘴144的入口比第一内管142的出口 124小，并且能在第一股流体流106中产生背压。因此，为了防止在第一内管142内的第一股流体流106中形成任何背压，涡流管110包括背压管150，所述背压管150被设计用于接收任何不能自由流过喷嘴144的过量的流体104。当流体104的第一股流106流过第一内管142时，第一股流体流106的第一部分152能够通过喷嘴144自由地离开，而流体104的第一股流106的第二部分1 54进入背压管150。通过允许过量的流体104去到用于其的另一通道，背压管150就能释放当流体104流过喷嘴144时可能在第一股流体流106中产生的背压，以助于使涡流管110的效率最大化。在一个实施例中，背压管150除了用于释放第一股流体流106中的任何背压之外，还可以被设置作为内部热交换器148，以将冷/热量转移到第一内管142和/或第二内管160。当被设置作为内部热交换器148时，背压管150可以是多种形式，例如围绕内管142、160的外部背压管、围绕内管142、160的螺旋管、与内管142、160相连接的板式设备、管壳型形式以及与内管142、160相连接的翅片管。管壳型热交换器包括数个被包裹在大型外壳内的小管道。在一个实施例中，背压管150是外部背压管，其优选为围绕第一内管142的至少一部分。优选地，背压管150包含热导率小于10瓦/ (米·开尔文)的材料，并且内管142、160的热导率大于10瓦/ (米·开尔文)。因此，来自进入背压管150的第一股流体流106的第二部分154的相当一部分冷或热量可以被转移到内管142、160，以助于使涡流管110的效率最大化。在一个实施例中，背压管150是外部背压管，其包含热导率小于10瓦/ (米 开尔文)的材料，并且内管142、160的热导率大于10瓦/(米·开尔文)。因此，来自进入所述外部背压管的第一股流体流106的第二部分154的冷或热量被转移到内管142、160。第二内管160允许流体104的第二股流108从涡流室140流至排放室(exhaustchamber) 170。在排放室170中，流体104的第二股流108与流体104的第一股流106的第二部分154混合在一起。二者混合后，流体104的所述混合流通过排放孔172从涡流管110排出，所述排放孔172形成于排放盖171上，所述排放盖171盖住排放室170。通过使用如流控机制130的装置来控制进入排放室170的第一股流体流的第二部分154的量，可以控制从涡流管110排出的流体104的所述混合流的温度。第二内管160允许流体104的第二股流108从涡流室140流出，通过阀或孔口 165，流出涡流管110。可调节阀或固定孔口165允许涡流管110被调节(在实地时使用可调节阀或者在工厂中使用固定孔口)，以维持60%至70%的最佳冷流分量。当流体104的第二股流108流出阀或孔口 165，则进入排放室 170。
流控机制130是任何可以改变流体104流过管道或通道时的流动的设备，并且其包括如阀之类的物体。在一个实施例中，流控机制130包括具有开口 133的内部流控环132和具有开口 135的外部流控环134，第一股流体流106的第二部分154流过所述开口 133和135。优选地，所述环132、134的其中一个是固定的，同时所述环132、134的其中另一个是可移动的，以便产生一种可以改变开口 133的尺寸，因此也可以改变第一股流体流106的第二部分154的流动的设置。流控机制130用于调节被允许流过背压管150的流体104的量，并且反过来用于控节能够流过喷嘴144并进入小直径 限制性管道180的流体104的量。压缩弹簧137可以被置于涡流管110的主体191和外部流控环134之间。该压缩弹簧137用于防止在外部流控环134和内部流控环132之间产生缝隙和空气泄漏。在操作中，流体104(如压缩空气)通过流体供给管120从入口 123处进入涡流管110。涡流管110被设置为具有优选为从50 %至90 %，并且更优选为从60 %至80 %，并且最优选为从60%至70%的固定冷/热流分量。这里所使用的术语冷/热流分量是指以冷/热的流体104的流的形式离开内管142的流体占流过涡流管110的流体104的总流量的百分比。涡流管110将流体104分成第一和第二股流体104的流106、108。第一股流体流106是与所述固定冷/热流分量相等的流体104的分量。第一股流体流106沿第一内管142流动并且离开第一内管142的出口 124。第一股流体流106的第一部分152进入喷嘴144，同时第一股流体流106的第二部分154进入背压管150并沿背压管150流动。第一内管142的尺寸理想地被设置为不会对第一股流体流106产生流动限制，但也不会大到给背压管150增加不必要的热质量。优选地，第一内管142由具有高热导率(例如，热导率大于10瓦/(米·开尔文))的材料构成。当第一股流体流106离开第一内管142的出口 124并进入喷嘴144时，第一股流体流106的第二部分154回流通过背压管150。背压管150的尺寸被设置为不会对第一股流体流的第二部分154产生流动限制，但也不会太大以避免不必要的热质量。优选地，背压管150由具有低热导率(例如，热导率小于10瓦/(米·开尔文))的材料构成。回流通过内管142并进入背压管150的第一股流体流106的第二部分154也被称为排放流。第一股流体流的第二部分154用于使沿第一内管142不停流动的第一股流体流106保持冷的或温的，是冷的还是温的则取决于应用以及涡流管110的设置。第一股流体流的第二部分154既可以被用户调节也可以是固定的，以产生一定的热交换率。如果是可调节的，第一股流体流的第二部分154的流动可以通过流控机制130 (例如位于背压管150任一端的阀)来调节。没有被引回通过背压管150，并且流过了喷嘴144的第一股流体流的第一部分152还可以被称为应用流。第一股流体流的第一部分152是第一股流体流106中被引至使用地点或者应用场所102的那部分。在一个实施例中，通过流控机制130对流过背压管150的第一股流体流的第二部分154的流动所进行的调节，也调节了流过喷嘴144去向应用场所102的第一股流体流的第一部分152。例如，假设8CFM(0. 227立方米/分钟)的压缩空气进入涡流管并且4. 77CFM(0. 135立方米/分钟)的压缩空气作为流体104总量中的冷/热流分量离开出口124。所述4. 77CFM(0. 135立方米/分钟)的冷/热流分量按沿涡流管110的第一内管142的路径流动。当流体104总量中的4. 77CFM(0. 135立方米/分钟)的冷/热流分量离开涡流管110，所述4. 77CFM的冷/热流分量的第二部分154 (例如4. 24CFM)随后被弓I回流过背压管150。所述这第二部分154是冷/热排放流并且其防止所述冷/热流分量在内管142中获得或者损失热量。流体104剩余的O. 53CFM被引至应用场所102并且被称为应用流。冷/热排放流与应用流的百分比既可以是固定的也可以由用户通过流控机制130来调节。在当前的实例中，应用流比排放流的百分比为O. 53/4. 24 = 12. 5%。在这个实例中，来自涡流管110的第二股流体流108中的冷/热排放流分量为3. 23CFM。流体104的 第一股流体流106的第二部分154沿逆流方向(与第一股流体流106的流动方向相反)回流通过背压管150，以防止第一内管142中的冷的流体104的流获得热量，或者防止第一内管142中的热的流体104的流损失热量，并且流体104的第一股流106的剩余部分152被引至应用场所102。因此，当第一股流体流的第一部分152，即应用流到达应用场所102时，其被尽可能地保持冷或热的，延长了其冷却或者加热能力。当第一股流体流的第二部分154被引导通过由内部流控环132中的通道133和外部流控环134中的通道135所产生的阀后，其离开通道135，进入绝缘排放室190。绝缘排放室190由两个绝缘塑料套筒113和115构成。套筒113和115紧密接合在涡流管110的主体191周围并且将外部套筒112与第一股流体流的第二部分154中的冷或热量隔离。将外部套筒112隔离是非常重要的，因为这样就允许涡流管110成为手持设备，并且当涡流管110被用户提在手里时，提供舒适的手感。参考图2F，当第一股流体流的第二部分154的流进入绝缘室190时，其沿着通道195、围绕涡流管110的主体191流动。当来自第一股流体流的第二部分154的流持续流经通道195时，其在热管160和绝缘套筒113之间流动。来自第一股流体流的第二部分154的流持续形成并流经形成于中间帽(intermediate cap) 197上的孔196,如图2J所示。中间帽197用于使来自第一股流体流的第二部分154的冷/热流与热/冷排放流198保持分离。当流154通过中间帽197上的孔196后，其进入排放室170并且与热/冷排放流108混合。当热/冷排放流108离开涡流管110后，其通过消音器199。消音器199用于使排放流108保持安静以为操作涡流管110的用户减少噪音。消音器199可以由任何多孔降噪材料(porous noise reducing material)制成,并且优选地由多孔塑料材料制成。消音器199必须足够多孔，从而不会对排放流108产生背压。当热/冷排放流108通过消音器199后，在室200中与冷/热排放流154混合。室200形成于消音器199与外部套筒112之间。由于排放流154和108在室200中混合，排放流154和108的热和冷的温度倾向于互相抵消，结果使得排放温度优选为约21°C ±5°C。排放温度优选为不会引起涡流管110的使用者的不适。当排放流154和108在室200中混合之后，混合的排放流201通过开口 172从排放盖171离开涡流管110。提供本公开的摘要是为了允许读者快速弄清本技术公开的性质。本摘要是在理解其不会被用于解释或者限制权利要求的范围或意义的情况下提交的。此外，在前述的详细描述中可以看到，为了使本公开更为精简，各种特征在各实施例中被组合在一起。这种公开的方法不应被释为反映了所声明的实施例要求比每个权利中所明确列举的特征更多的特征的意图。相反，如以下权利要求所反映的，本发明的创造性主题在于比单个公开的实施例的全部特征更少的特征。因此，以下权利要求在此处被合并到详细描述中，其中每个权利要求都作为独立声明的主题独立存在。尽管已经描述了本发明的各种实施例，但显然对于本领域的技术人员而言，在本发明范围内的其他实施例和实现方法也是可能的。相应地，除了根据所附权利要求及其等同物的限制外，本发明不应被限制。权利要求
1.一种热交换器设备，其包括 涡流管，其中所述涡流管包括 与涡流室相连接的流体供给管， 与所述涡流室的出口相连接的第一内管的入口以及与所述涡流室的出口相连接的第二内管的入口， 内部热交换器，其中所述内部热交换器的入口与所述第一内管的出口相连接，以及喷嘴，所述喷嘴与所述第一内管的所述出口以及所述内部热交换器的所述入口相连接；以及 与所述喷嘴的入口相连接的中空管道。
2.如权利要求I所述的设备，其中所述内部热交换器是围绕所述第一内管和所述第二内管的外部背压管。
3.如权利要求2所述的设备，其中所述外部背压管的热导率小于10瓦/(米 开尔文)并且所述第一内管的热导率大于10瓦/ (米 开尔文)。
4.如权利要求I所述的设备，其中所述涡流管的尺寸被设置为允许压缩流体进入所述涡流室并且被分成第一和第二股流体流，其中所述第一股流体流能够流过所述第一内管，并且其中所述第一股流体流的第一部分能通过所述喷嘴离开，并且所述第一股流体流的第二部分能进入所述内部热交换器。
5.如权利要求4所述的设备，其中所述第一股流体流包括冷却流体并且所述第二股流体流包括加热流体。
6.如权利要求I所述的设备，其中所述涡流管进一步包括流控机制，所述流控机制用于调节被允许流过所述内部热交换器的流体的量，以及反过来用于调节能够流过所述喷嘴的流体的量。
7.如权利要求I所述的设备，其中所述涡流管进一步包括排放室，所述排放室与所述内部热交换器的出口和所述第二内管的出口相连接。
8.一种用于加热或冷却的方法，其包括 将流体供入涡流管，所述涡流管具有与涡流室相连接的第一内管和围绕所述第一内管的外部背压管； 将所述流体分成第一和第二股流体流； 使所述第一股流体流流过所述第一内管； 使所述第一股流体流的第一部分流过与所述第一内管相连接的喷嘴；以及 使所述第一股流体流的第二部分流过所述外部背压管。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述将流体供入进一步包括将压缩流体供入涡流管的润流室。
10.如权利要求8所述的方法，其中所述第一股流体流的第一部分是流过所述喷嘴并进入小直径限制性管道。
11.如权利要求8所述的方法，进一步包括 使所述第二股流体流流过第二内管；以及 使所述第二股流体流与所述第一股流体流的第二部分在排放室中混合，所述排放室与所述外部背压管的出口以及所述第二内管的出口相连接。
12.如权利要求8所述的方法，其中所述第一股流体流包括冷却流体并且所述第二股流体流包括加热流体。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述流体是压缩空气。
14.一种用于加热或者冷却某场所的设备，其包括 用于接收流体并将所述流体分成第一和第二股的涡流室； 与所述涡流室的出口相连接的第一内管； 具有入口的背压管，其中所述外部背压管的所述入口与所述第一内管的出口相连接；以及 喷嘴，所述喷嘴与所述第一内管的所述出口以及所述背压管的所述入口相连接。
15.如权利要求14所述的设备，其中所述喷嘴的入口比所述第一内管的出口要小，并且所述喷嘴的所述入口能在所述第一股流体流中产生背压，并且其中所述背压管能释放产生于所述第一股流体流中的背压。
16.如权利要求14所述的设备，进一步包括与所述喷嘴相连接的小直径限制性管道，所述小直径限制性管道能将从所述第一内管接收到的所述第一股流体流的一部分引至所述场所。
17.如权利要求14所述的设备，其中所述背压管的热导率小于10瓦/(米 开尔文)并且所述第一内管的热导率大于10瓦/ (米 开尔文)。
18.如权利要求14所述的设备，进一步包括排放室，所述排放室与所述背压管的出口以及所述第二内管的出口相连接。
19.如权利要求14所述的设备，其中所述流体包括压缩空气。
20.如权利要求14所述的设备，进一步包括流控机制，所述流控机制用于调节被允许流过所述背压管的流体的量。
全文摘要
本发明提供一种热交换器设备。所述设备包括但不限于涡流管(110)和中空管道(180)。所述涡流管包括但不限于与涡流室(140)相连接的流体供给管(120)，与涡流室的出口相连接的第一内管(142)的入口和与涡流室的出口相连接的第二内管(160)的入口，内部热交换器(148)，其中所述内部热交换器的入口与所述第一内管的出口相连接，以及包括与第一内管的出口以及内部热交换器的入口相连接的喷嘴。所述中空管道与所述喷嘴的入口相连接。
文档编号F25B9/04GK102667369SQ201080052974
公开日2012年9月12日 申请日期2010年11月17日 优先权日2009年11月23日
发明者史蒂文·爱德华·布勒曼, 希尔杨·威廉·欧 申请人:伊利诺斯工具制品有限公司