专利名称：脉冲波制冷机的制作方法
技术领域：
脉冲波制冷机是一种采用压缩气体为制冷剂的脉冲激波膨胀制冷装置，主要用于气体的降温、液化、分离及冷却、冷冻其他物质。
1990年2月7日公告的申请号89213744.4号中国实用新型专利申请说明书记载的气波制冷机已有技术，它包括启动结构、轴承结构、旋转喷咀结构、接受管、进气管、出气管和进气出气之间的密封结构，在接受管的末端各装有一个激波吸收腔，启动结构是手动启动结构。其旋转喷咀结构中的喷咀与空心轴以铆钉连接，激波吸收腔可为圆柱形腔体。这种制冷机需要外加一套手动启动装置，不能自动起动。每根接受管末端都连通有各自的激波吸收腔，相互没有联系，工作不谐调，结构件较多。旋转喷咀与机体之间采用悬壁一端轴承支承，旋转喷咀的动平衡不易控制。对于不同的压力工况，该机没有相应的调节机构，在压力工况变化时，制冷效率较低。
本实用新型的目的在于提供能自动起动、工作效率较高的脉冲波制冷机。
本实用新型的脉冲波制冷机由接受器、旋转喷咀、吸收腔组成。旋转喷咀位于接受器的圆形腔。圆形腔周面辐射排列着接受器的接受管。旋转喷咀与接受管相对。其结构特点是，旋转喷咀的喷口呈渐缩斜切口形，使喷出的气体与径向呈夹角，对喷咀有反推的旋转力矩；旋转喷咀的空心轴位于圆形腔侧壁的轴孔，与轴孔配合连接，轴孔可以作为轴承，支承旋转喷咀及空心轴的转动，轴孔与进气口连通；圆形腔壁开有出气口，将膨胀降温的气体排出；接受管前段为扩压管，以接受并扩压膨胀喷口喷出的气体，形成等熵膨胀，接受管后段为激波管，以生产激波；激波管末端都连通于同一共振吸收腔，通过共振吸收腔，使各激波管连通。压缩气体从进气口进入空心轴，通过空心轴从旋转喷咀渐缩斜切口形的喷口喷出。喷口与沿周面排布扩压管入口相对，喷出的气体进入扩压管膨胀降温。气流经扩压管进入激波管，产生激波，并压缩激波管内的气体，形成气体的熵增，在激波管内形成热端。激波在共振吸收腔内产生共振，更有利输出能量、散热，从而提高制冷效率。旋转喷咀渐缩斜切口形的喷口对喷咀产生反推力矩，并由于共振腔连通各接受管而产生的扰动，使旋转喷咀可自动旋转起来。在反推力矩带动下，旋转喷咀连续转动，使喷口连续转至下一扩压管，形成连续的工作。当喷口转离扩压管入口后，在接受管被压缩的气体的弹性作用下，把膨胀降温的气体又弹出扩压管入口，进入圆形腔再次膨胀降温，并由出气口排出。
为保证各激波管与共振吸收腔连通的一致性，一般共振吸收腔为圆形。共振吸收腔最好是锅形共振腔，形成振锅。在共振吸收腔内设有音隔，以音隔进一步吸收能量，使制冷效率进一步增加。扩压管最好是短式变形扩压管，更有利气体膨胀，可有较高的绝热膨胀效率。为使扩压管入口对气体的吞咽，扩压管入口可为圆外的正方形的凹缺。在扩压管与激波管联结处内壁设有凸形或凹形，以确保在联结处产生激波，形成分离转捩，形成较稳定的工作状态和制冷效率。旋转喷咀的轴与轴孔之间可直接形成转动连接，形成滑动轴承，也可在轴与轴孔之间设有滚动轴承，减少摩擦阻力。在旋转喷咀空心轴与轴孔之间可设有转动密封，如环宫密封，减少进入的压缩气体通过空心轴与轴孔之间进入圆形腔的量。旋转喷咀可一侧设有空心轴，形成悬壁，也可两侧都设有轴。为保证旋转喷咀的平稳性，旋转喷咀两侧的轴分别设有轴承，形成双向支撑。连接轴承及接受器的机座最好设在导向座，以保证旋转喷咀、轴承及接受器的同心度。另外，在机座装有调速器，调速器的气缸固定于机座，气缸与进气口用导管连通。导管装有速度控制阀。气缸内装有活塞，活塞杆前端有摩擦盘，旋转喷咀一侧的延伸轴端有相对的摩擦盘。当进气口的压缩气体压力工况过高时，旋转喷咀转数超过控制范围。则打开转速控制阀门，压缩气体通过导管导入气缸，推动活塞及活塞杆的摩擦盘，与旋转喷咀轴的摩擦盘接触摩擦，使旋转喷咀的转速降至控制范围。形成控制，以适应不同的压缩气体工况。保证在不同的工况下，有较高的制冷效率。
本实用新型的脉冲波制冷机与已有的技术相比具有如下优点1.共振吸收腔使得各扩压管、激波管谐调工作，热端产生共振及音隔吸收能量，有利热端能量的输出，使制冷效率有所提高，加之短式变形扩压管产生较高的绝热膨胀效率，使该机具有较高的制冷效率。
2.采取双向支承，旋转喷咀运转平稳、可靠性强。加有的调速器，可以适应不同压力工况下的正常工作，具有较稳定的制冷效率。
3.旋转喷咀的渐缩斜切口形喷口斜喷出气流，配合共振吸收腔的扰动，能自己起动运转，不需要外加起动装置，使用方便。
4.减少了吸收腔的数量、减少了起动装置，减少了结构件，减化了结构。
附图中，
图1表示了本实用新型一种脉冲波制冷机的结构示意图，图2是其接受器与旋转喷咀的局部剖视图，图3是其接受器的扩压管入口D向局部剖视图。
以下结合附图的实例进一步说明本实用新型。附图所示的这种脉冲波制冷机由接受器11、旋转喷咀12、共振吸收腔9、机座4、导向座13、调速器8组成。接受器11为圆形，接受器中部的圆形腔2为圆柱形膨胀腔。沿圆形腔周辐射匀布排列着短式变形扩压管3。扩压管入口位于圆形腔的周面，入口处有外切扩压管圆周的正方形凹缺14。扩压管3的后端分别与各自的激波管15连通，组成接受器的接受管。在扩压管3与激波管15联结处设有凹槽内壁的变形扩压套7。激波管的另一端(末端)16都与圆锅形的共振吸收腔9连通。激波管沿共振吸收腔周围分布排列，连通在圆周壁17。较长弯曲的激波管可用支架10支承。共振吸收腔的侧壁开有圆口19，带有环壁音隔18的口盖23插入圆口19。盖23将圆口盖住，并加有密封垫24，用螺钉20连接固定，旋转喷咀装于接受器的圆形腔。旋转喷咀的两个对称的渐缩形喷口1分布在空心轴两侧，并与空心轴连通，喷口端与扩压管入口相对。喷口端呈弧面斜刀口并与接受器的圆形腔2周面动配合接触。圆形腔由接受器11及作为接受环两侧端盖的机座4围成。机座偏侧开有出气口5，将圆形腔与机体外连通。机座的端盖中部开有轴孔，旋转喷咀的轴穿入两侧的轴孔，轴与轴孔之间有滚动轴承，最好采用经向推力滚动轴承。轴与轴孔之间还装有迷宫式轴密封。空心轴穿入的轴孔与机座的进气口连通，使空心轴与机座的进气口相通。两机座4与接受环之间用螺钉连接。两机座4座放在导向座13上。旋转喷咀右侧的轴延伸到机座的轴孔外，轴端设有摩擦盘25。右侧机座固定有与该摩擦盘25对应的调速器8。调速器的气缸通过固定座与右侧机座固定，气缸里的活塞带有活塞。活塞杆前端装有摩擦盘26。两摩擦盘侧面相对。气缸与机座4的进口之间连通有导管，导管装有速度控制阀。
权利要求1.脉冲波制冷机由接受器、旋转喷咀、吸收腔组成，旋转喷咀位于接受器的圆形腔，并与沿圆形腔周面辐射排列的接受管相对，其特征在于旋转喷咀的喷口呈渐缩斜切口形，旋转喷咀的空心轴位于圆形腔侧壁的轴孔，轴孔与进气口连通，圆形腔壁开有出气口，接受管前段为扩压管，后段为激波管，激波管末端都连通于同一共振吸收腔。
2.根据权利要求1所说的脉冲波制冷机，其特征在于共振吸收腔为锅形共振腔。
3.根据权利要求1所说的脉冲波制冷机，其特征在于共振吸收腔内设有音隔。
4.根据权利要求1或2或3所说的脉冲波制冷机，其特征在于扩压管为短式变形扩压管。
5.根据权利要求4所说的脉冲波制冷机，其特征在于扩压管与喷口相对的入口为圆外的正方形的凹缺。
6.根据权利要求4所说的脉冲波制冷机，其特征在于扩压管与激波管联结处内壁为凸形或凹形。
7.根据权利要求1或2或3所说的脉冲波制冷机，其特征在于旋转喷咀的两侧设有轴并分别设有轴承。
8.根据权利要求7所说的脉冲波制冷机，其特征在于轴承的机座设在导向座。
9.根据权利要求8所说的脉冲波制冷机，其特征在于轴承机座装有调速器，调速器的气缸固定于机座，气缸与进气口用导管连通，导管装有转速控制阀，气缸内的活塞杆前端有摩擦盘，旋转喷咀一侧的延伸轴端有相对的摩擦盘。
专利摘要脉冲波制冷机是一种采用压缩气体为制冷剂的脉冲激波膨胀制冷装置，主要用于气体的降温、液化及分离。脉冲波制冷机由旋转喷嘴及分布在旋转喷嘴周围的接受管组成，接受管后段的激波管共同连通于共振吸收腔。共振吸收腔使各接受管内的工作谐调，输出能量较高，得到较高的制冷效率。
文档编号F25B23/00GK2076221SQ90208519
公开日1991年5月1日 申请日期1990年6月7日 优先权日1990年6月7日
发明者康德芳 申请人:康德芳