[實(shí)用新型]渦流管制冷器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220722439.1
• 申請日: 2012-12-25
• 公開（公告）號: CN202993642U
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐曉峰;李和新;張春堂
• 申請（專利權(quán)）人: 張春堂
• 主分類號: F25B9/04
• 分類號: F25B9/04
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司 21223
• 代理人: 顏偉

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于渦流制冷技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種渦流管制冷器。

背景技術(shù)

渦流制冷器簡稱渦流管，又稱蘭克－赫爾胥(?Ranque－Hilsch)管，它是一種結(jié)構(gòu)非常簡單的能量分離裝置，主要由進(jìn)氣口、渦流腔、熱端管，冷端管，調(diào)節(jié)閥等組成。壓縮空氣首先通過渦流管噴嘴沿切線進(jìn)入圓柱形的渦流腔內(nèi)，使氣流產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)，渦流腔位于渦流管的熱端和冷端之間，并與它們相連，壓縮空氣進(jìn)入渦流腔會(huì)使氣體體積膨脹并吸熱，再在渦流管中形成渦流，渦流在高速旋轉(zhuǎn)的過程中分離成溫度不等的兩部分，邊緣部分的氣體集中至渦流管熱端成為熱氣流，由渦流管的熱氣出口排出，中心部分即為冷氣流，通過渦流管冷端的冷氣出口排出。通過調(diào)節(jié)渦流管內(nèi)的調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)冷熱氣流比例，可以得到最佳制冷效應(yīng)或制熱效應(yīng)。

渦流管以空氣為冷媒，具有獨(dú)特的制冷方式，使用過程不產(chǎn)生任何污染，被業(yè)界稱為綠色冷源，目前已經(jīng)在空調(diào)、制冷、機(jī)械加工、電氣設(shè)備散熱等多領(lǐng)域得到應(yīng)用，未來的應(yīng)用前景極其廣闊。

渦流管的性能高低主要評定標(biāo)準(zhǔn)就是制冷系數(shù)（冷效比），制冷系數(shù)為制冷量與耗氣量的比值，制冷量由溫降與冷氣量兩項(xiàng)參數(shù)構(gòu)成，所以如何提高渦流管的效率、在耗氣量不變的前提下提高溫降與冷氣流量，成為世界范圍內(nèi)研究的方向。由于渦流管的制冷系數(shù)是非衡定的，只在特定的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和氣量參數(shù)下才會(huì)有最高的制冷系數(shù)（冷效比）。通常大部份的應(yīng)用場合也都是將渦流管調(diào)整到最佳制冷系數(shù)（冷效比）后進(jìn)行使用。而在最佳制冷系數(shù)時(shí)，冷風(fēng)流量并不是最大值，所以很多人也通過各種方法試圖在高制冷系數(shù)的前提下通過加大冷氣流量來提高制冷量。例如中國專利201010197295.8中提出的一種渦流管改進(jìn)方法，目的是在不降低制冷系數(shù)的前提下增加冷風(fēng)流量，采用了增加渦流室的方法來實(shí)現(xiàn)，其本質(zhì)上等同于多個(gè)渦流管在最佳效率的情況下并聯(lián)，并不能在本質(zhì)上增加單管渦流管的制冷系數(shù)。而其它渦流管的改進(jìn)，如中國專利93246501.3、200310117391.7、93227779.9，國外專利US459408410.1?1986等都依然無法解決渦流管制冷量小，制冷系數(shù)低等缺點(diǎn)，無法解決渦流管在低冷冰箱，微小型空調(diào)等應(yīng)用中的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠有效增強(qiáng)渦流管的溫降和制冷系數(shù)，且通用性強(qiáng)，安全性能高，使用更為廣泛的渦流管制冷器。

本實(shí)用新型的目的是通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

本實(shí)用新型的渦流管制冷器，包括冷端管，通過套管與此冷端管相連接的熱端管，設(shè)在所述套管內(nèi)的渦流發(fā)生器，設(shè)在所述套管上的進(jìn)氣口，設(shè)在所述熱端管內(nèi)的整流器、調(diào)節(jié)閥和熱氣出口，其特征在于所述的渦流發(fā)生器由一端與所述冷端管相連接的主渦流發(fā)生器，套接在此主渦流發(fā)生器另一端的輔渦流發(fā)生器所組成，所述的輔渦流發(fā)生器與所述的熱端管相連接，

所述的輔渦流發(fā)生器由輔渦流腔室，均勻設(shè)在此輔渦流腔室外圓周，且與所述輔渦流腔室的截面圓相切的一組輔噴嘴所組成，所述的輔渦流腔室為喇叭形的擴(kuò)口腔室，且擴(kuò)口端朝向熱端管，

所述的冷端管內(nèi)設(shè)有冷端孔板，此冷端孔板內(nèi)設(shè)有漸擴(kuò)的冷氣出口。

所述的熱端管的外部設(shè)有散熱片。

所述的擴(kuò)口腔室的擴(kuò)口角度α為6°-80°。

所述的輔噴嘴為圓錐形漸縮噴嘴，且縮口端與所述的輔渦流腔室相連通。

所述的輔噴嘴與輔渦流腔室的截面圓的夾角β為2°-6°。

所述的輔噴嘴數(shù)目為1-7個(gè)。

所述的主渦流發(fā)生器的噴嘴最小截面積為主渦流腔室截面積的0.1-0.25倍。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)：

（1）本實(shí)用新型通過在原有主渦流發(fā)生器的基礎(chǔ)上增加了輔渦流發(fā)生器，使進(jìn)入主渦流發(fā)生器的氣旋在輔渦流發(fā)生器內(nèi)被加強(qiáng)，并改變了氣旋的角度，增大了渦流管內(nèi)部熱氣與冷氣的壓差，從而增強(qiáng)了能量分離的效率與溫差，達(dá)到增強(qiáng)渦流管的溫降與提高制冷系數(shù)的目的；

（2）本實(shí)用新型在渦流管的熱管端外部設(shè)置有散熱片，增大了熱端管的散熱面積，使中心部分冷氣流的能量盡快以熱傳導(dǎo)的方式由內(nèi)層向外層傳遞，以得到溫度更低的冷氣流。同時(shí)，散熱片的設(shè)置避免了由于熱端管溫度過高而帶來的操作危險(xiǎn)性；

（3）本實(shí)用新型內(nèi)部元件可根據(jù)實(shí)際需要互換，增強(qiáng)了渦流管使用的通用性。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型輔渦流發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型圖2的A-A視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。