[發(fā)明專利]制冷機

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680002292.6
• 申請日: 2006-01-03
• 公開（公告）號: CN101228403A
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: S·沙利文
• 申請（專利權(quán)）人: 格林桑塔艾雷有限責(zé)任公司
• 主分類號: F25D17/06
• 分類號: F25D17/06
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 王瓊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制冷機。

背景技術(shù)

參見圖1，渦流管裝置10接收通過徑向入口12到環(huán)形室14的壓縮氣體供應(yīng)，該環(huán)形室14圍繞渦流發(fā)生器16。由合成樹脂材料制成的渦流發(fā)生器具有環(huán)形壁18，該壁18形成有多個直孔20，所述直孔20橫臥在垂直于環(huán)形壁中心軸的共同平面上。典型地，根據(jù)空氣的體積和壓力設(shè)置有6-12個孔。孔的尺寸也依賴于空氣的體積和壓力。渦流管的目的是使室內(nèi)的空氣壓力盡可能小地下降，而在通過該室后使旋轉(zhuǎn)速度最大化。孔的軸與渦流發(fā)生器的內(nèi)部圓柱壁相切。以相對高的壓力進(jìn)入環(huán)形室14的氣體通過孔20進(jìn)入圓柱形渦流室24，該渦流室24由渦流發(fā)生器的內(nèi)部圓柱形表面限定。渦流室在一個軸端通過相對大的圓形開口的方式與管28的內(nèi)部空間相通，并且在其相反的軸端通過具有基本較小的圓形開口30的壁限定。管28在其相反端部分封閉，該相反端具有與管周邊相鄰的孔34并且在其中部封閉。孔34可以設(shè)置成形成于節(jié)流閥(圖中未示出)內(nèi)的通道，該通道螺旋進(jìn)入管28的端部。部分氣體通過管28的通道和在管遠(yuǎn)端的孔34離開渦流室24，并且部分氣體能夠通過圓形開口30從渦流室中離開。因為氣體以高速切向地進(jìn)入渦流室，所以氣體流制造的渦流旋轉(zhuǎn)在渦流室內(nèi)達(dá)到大約1,000,000rpm的高速，并且在這個渦流中氣體的最小阻力通道是通過更大的圓形開口。由于進(jìn)入渦流室24中氣體微粒的高速，微粒從渦流室進(jìn)入管28，并且朝向管的相反端運動。部分氣體能夠通過孔34離開，而不能離開的氣體必須通過管28流回并且通過渦流發(fā)生器和通過開口30離開。因為到達(dá)管遠(yuǎn)端的氣體微粒實質(zhì)上具有角動量，所以可以保持朝向渦流發(fā)生器流回的渦流流體，并且從渦流發(fā)生器在外部渦流流體內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)部渦流。因為內(nèi)部渦流的半徑明顯小于外部渦流的半徑，因此內(nèi)部渦流最初以基本上比外部渦流更高的角速度旋轉(zhuǎn)。然而，最后內(nèi)部渦流和外部渦流之間的摩擦導(dǎo)致內(nèi)部渦流的角速度降低，因此兩股渦流以相同的角速度旋轉(zhuǎn)并且在角速度上不再有區(qū)別。既然內(nèi)部渦流的半徑比外部渦流的半徑小，那么內(nèi)部渦流內(nèi)的微粒的線速度就比外部渦流微粒的線速度小。其結(jié)果是，當(dāng)內(nèi)部渦流減到外部渦流的角速度時，能量從內(nèi)部渦流的微粒傳遞到外部渦流的微粒，并且通過孔34離開的氣體流比入口氣體溫度更高，并且通過開口30離開的氣體流比入口氣體的溫度更低。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)渦流管裝置的一些商業(yè)應(yīng)用，例如，在局部冷卻中，但是作為制冷機使用仍有局限，因為只有相對少部分的氣體通過開口30離開。

一種商業(yè)上可應(yīng)用的渦流管裝置公布的性能數(shù)據(jù)顯示：如果在120psig下，提供溫度為85°F并且相對濕度為55％的入口空氣，并且被排出到室外壓力(0psig)，那么渦流管裝置提供從制冷出口35°F、22cfm的空氣并且消耗7460瓦特。因此，性能系數(shù)為0.14。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種制冷機，所述制冷機包括用于接收壓力下氣體流的入口裝置，所述入口裝置具有在外部限定入口室的圓柱形內(nèi)表面，與入口裝置同軸設(shè)置的氣體流發(fā)生器，并且所述氣體流發(fā)生器具有在內(nèi)部限定入口室的圓柱形外表面和具有限定氣流室的圓柱形內(nèi)表面，氣體流發(fā)生器設(shè)置有通道，所述通道提供入口室和氣流室之間的連通，因此在入口室內(nèi)壓力下的氣體通過通道流入氣流室，具有第一和第二相反端的能量傳遞管，所述能量傳遞管在其第一端連接到入口組件，并且具有與氣流室連通的圓柱形內(nèi)部空間，在所述能量傳遞管內(nèi)第二端安裝的節(jié)流閥，所述節(jié)流閥包括擋板部分，所述擋板部分基本上阻塞能量傳遞管的圓柱形內(nèi)部空間，并且在與管相鄰的位置設(shè)置至少一個孔，用于允許氣體從能量傳遞管的內(nèi)部空間離開，節(jié)流閥沿著能量傳遞管縱向可移動，用于能量傳遞管有效長度的可選擇性調(diào)整，并且其中設(shè)置在氣體流發(fā)生器中的每個通道具有內(nèi)部部分、外部部分和彎曲的中間部分，所述內(nèi)部部分以第一銳角相對于所述內(nèi)部圓柱形表面傾斜，所述外部部分以第二銳角相對于所述圓柱形外表面傾斜，所述彎曲的中間部分連接所述外部部分和內(nèi)部部分，并且設(shè)置在氣體流發(fā)生器中每個通道的內(nèi)部部分在一平面內(nèi)，所述平面以4°-30°的角度范圍相對于垂直于能量傳遞管中心軸的平面傾斜，并且其中制冷機設(shè)置成：當(dāng)壓力超過大約100psig的氣體供應(yīng)到入口室時，頻率范圍在1kHz-20kHz之間的聲音音調(diào)自發(fā)地在能量傳遞管內(nèi)產(chǎn)生。