涡流制冷器的制作方法

专利名称：涡流制冷器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种制冷装置，特别是一种利用压缩空气涡流效应制冷的装置。
背景技术：
一般的制冷技术，普遍采用的是传统的压缩机与氟利昂或氨制冷剂来实现的，虽然效果不错，但是结构复杂，占用空间大，机具笨重，通用场合受限，故障率高，不能用于在高温环境中工作的仪器设备的冷却降温，也不能作为个体防护降温的便携式空调使用；中国专利CN2502211Y公开了一种涡流制冷装置，利用压缩空气的涡流效应制造冷气，但该专利存在结构复杂，冷气分离器和压紧件分体设计，长度过长，制冷时噪音大，且流量调节不便等缺点。

发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种结构简单、体积小重量轻、冷却降温效率高、噪音低的压缩空气涡流制冷器。
本实用新型的目的是这样实现的本实用新型涡流制冷器，包括冷热分离器、杯状壳体、热气管、流量调节器，所述冷热分离器为具有二段不同内径的分别呈喇叭形和圆柱形内孔的管状体，其固定于杯状壳体中，其右端面与杯状壳体的壳底密封配合，其外表面与杯状壳体的内表面形成环形空间，其喇叭形内孔段形成冷气导管和冷气分离孔，其圆柱形内孔段形成涡流室，所述圆柱形内孔段的横截面上设有1-6个切向喷嘴；所述杯状壳体的一侧设有进气管与环形空间连通，其壳底设有的圆柱形孔向外和与其同径的热气管连接，所述热气管的末端设有阻涡器，其另一端连接流量调节器。
所述涡流室的内径是热气管内径的1.4-1.6倍，冷气分流孔的内径是热气管内径的0.4-0.6倍。
所述流量调节器，由调节手柄通过螺纹与调节器底座连接构成，前端为锥形体的调节手柄上沿圆周平行设有6-15个消音孔，孔径为2-4mm。
所述阻涡器是横截面呈星型或梅花型的立体片。
所述热气管外表面设有金属散热片或螺纹槽。
本实用新型涡流制冷器采用将现有技术中的冷热分离器与压紧件合为一体的新型设计，使结构紧凑、简化；热气管末端阻涡器的设计，使整个涡流制冷器的长度与现有技术相比缩短1-2倍，而其制冷性能不受影响，使涡流制冷器的外观显得小巧而紧凑，同时节约原材料。
本实用新型涡流制冷器的涡流室内径，由现有技术中与热气管内径相同而扩大为热气管内径的1.4～1.6倍，压缩气体在涡流室中可以形成内外两层不同性质的涡流，内层是强迫涡，外层是自由涡，这样就使气流离开喷嘴后、到达强迫涡之前产生一增速过程，从而增强了涡流强度，克服了现有技术中涡流室与热气管内径相同，气流进入涡流室中只能形成强迫涡，不能形成自由涡的缺点，有效提高了涡流制冷器冷却降温效率。


图1是涡流制冷器的纵剖面示意图；图2是图1的A-A剖面视图；图3是图1的B-B剖面视图；图4是图1的C-C剖面视图。
具体实施方式
以下参考附图和实施例对本实用新型进行详细说明如图1-图4所示的涡流制冷器，包括冷热分离器10、杯状壳体20、热气管30、流量调节器40、外壳50，所述冷热分离器为具有二段不同内径的分别呈喇叭形和圆柱形内孔的管状体，其通过外表面的螺纹与杯状壳体20的内螺纹相配合，固定于杯状壳体20中；冷热分离器10的右端面与杯状壳体20的壳底密封配合，其外表面与杯状壳体的内表面形成环形空间22，杯状壳体20的一侧设有进气管21与环形空间22连通；冷热分离器10喇叭形内孔段形成冷气导管12和冷气分离孔13，其圆柱形内孔段形成涡流室14，所述圆柱形内孔段的横截面上设有1-6个切向喷嘴15，使环形空间22与涡流室14相通；所述杯状壳体20的壳底设有的圆柱形孔23向外和与其具有相同内径的热气管30连接，涡流室14的内径是热气管30的内径的1.5倍，冷气分离孔13的内径是热气管30内径的0.5倍；所述热气管30的末端设有横截面呈星型的阻涡器32，阻涡器32可以用金属片折叠制成，热气管30另一端连接流量调节器40。
所述流量调节器40由调节器底座41和调节手柄42构成，调节手柄42通过螺纹与调节器底座41连接，调节手柄42的前端为锥形体，通过旋转调节手柄42改变圆锥与底座端口的相对位置，来调节热气流量的大小，达到调节冷气温度的目的；调节手柄42上沿圆周方向平行设有6-15个消音孔44，孔径为2-4mm，作为热气流外排的通道，同时达到降低噪音的效果；调节手柄42上镶有“O”形橡胶圈43，一方面起到闭气作用，另一方面其与底座的光滑内表面形成轻微的摩擦，使手柄在手动调节时有较好的手感，且能保证手柄在正常使用时，保持稳定而不自行转动；调节手柄42外表面均匀布置5～15个半圆槽45，方便旋转调节手柄。
所述的冷热分离器外设有紧固螺母11，使涡流制冷器能够固定在其他物体上；在热气管30上设有环形散热片31，以助于热气管30的散热，这样有利于降低冷气出口温度；所述涡流制冷器外设有外壳50，外壳50可以由铝合金或不锈钢薄壁管制成。
本实用新型涡流制冷器工作过程是这样的压缩空气由进气管21进入环形空间22，经切向的喷嘴15射入涡流室14，在涡流室14内形成高速旋转的涡流。在涡流室14内，气流的边界角速度很小，但近中心点角速度很大，由于粘性的作用，最终使所有气流的角速度相等，因此，气流在向前流动的过程中，内层气流速度逐渐降低，外层气流速度则逐渐增大，也就是说，功从内层传向外层，内层气流膨胀做功，温度降低，外层气流的温度则开始升高。由于向心加速，使气流沿热气管30管壁以螺旋形向流量调节器40方向流动，当其到达流量调节器40前面的阻涡器32时，不再旋转，外层热气流从右端经流量调节器40的消音孔44排入大气。由于空气涡流中心区压力较低，内层冷气流沿冷热分离器10中心轴线向左逆流动，维持冷气流逆向流动的能量由连续射入涡流室14的高速旋转气流提供，冷气流经冷热分离器10中心的冷气分离孔13流向冷气导管12，通过导管进入制冷空间，从而达到制冷的效果。
本实用新型具有很好的制冷效果和通用性，在进气压力为0.6～0.7Mpa时，温度可以下降40～50℃。可用于工业局部制冷，如金属切削、电器仪表等冷却、压缩空气的制冷干燥和除湿、高温工种的个人空调系统、汽车及工程车辆多余高压空气制冷系统。
权利要求1.一种涡流制冷器，包括冷热分离器、杯状壳体、热气管、流量调节器，其特征在于所述冷热分离器为具有二段不同内径的分别呈喇叭形和圆柱形内孔的管状体，其固定于杯状壳体中，其右端面与杯状壳体的壳底密封配合，其外表面与杯状壳体的内表面形成环形空间，其喇叭形内孔段形成冷气导管和冷气分离孔，其圆柱形内孔段形成涡流室，所述圆柱形内孔段的横截面上设有1-6个切向喷嘴；所述杯状壳体的一侧设有进气管与环形空间连通，其壳底设有的圆柱形孔向外和与其同径的热气管连接，所述热气管的末端设有阻涡器，其另一端连接流量调节器。
2.根据权利要求1所述的涡流制冷器，其特征在于，所述涡流室的内径是热气管内径的1.4-1.6倍，冷气分流孔的内径是热气管内径的0.4-0.6倍。
3.根据权利要求1所述的涡流制冷器，其特征在于，所述流量调节器，由调节手柄通过螺纹与调节器底座连接构成，前端为锥形体的调节手柄上沿圆周方向平行设有6-15个消音孔，孔径为2-4mm。
4.根据权利要求1所述的涡流制冷器，其特征在于，所述阻涡器是横截面呈星型或梅花型的立体片。
5.根据权利要求1所述的涡流制冷器，其特征在于，所述热气管外表面设有金属散热片或螺纹槽。
6.根据权利要求1所述的涡流制冷器，其特征在于，所述冷热分离器外设有紧固螺母。
7.根据权利要求3所述的涡流制冷器，其特征在于，所述调节手柄上镶有“O”形橡胶圈。
8.根据权利要求3所述的涡流制冷器，其特征在于，所述调节手柄外表面均匀设有5-15个半圆槽。
9.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的涡流制冷器，其特征在于，所述涡流制冷器外设有外壳。
10.根据权利要求9所述的涡流制冷器，其特征在于，所述外壳是由铝合金或不锈钢薄壁管制成。
专利摘要本实用新型涉及一种制冷装置，特别是一种利用压缩空气涡流效应制冷的涡流制冷器，包括冷热分离器、杯状壳体、热气管、流量调节器，所述冷热分离器为具有二段不同内径的分别呈喇叭形和圆柱形内孔的管状体，其固定于杯状壳体中，其外表面与杯状壳体的内表面形成环形空间，所述圆柱形内孔段的横截面上设有1－6个切向喷嘴；所述杯状壳体的一侧设有进气管与环形空间连通，其壳底设有的圆柱形孔向外和与其具有相同内径的热气管相连，所述热气管的末端设有阻涡器，其另一端连接流量调节器。本实用新型具有结构简单、体积小重量轻、流量调节方便、冷却降温效率高、噪音低的特点。
文档编号F25B9/02GK2713399SQ20042006525
公开日2005年7月27日 申请日期2004年5月23日 优先权日2004年5月23日
发明者豆兴峰 申请人:豆兴峰