[發明專利]一種液氮循環冷卻渦流管高效制冷系統

在審

• 申請號: 201810318701.8
• 申請日: 2018-04-11
• 公開（公告）號: CN108518882A
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 張建超;李長河;李潤澤;楊敏;賈東洲;張彥彬;殷慶安;張曉陽;侯亞麗
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: F25B9/04
• 分類號: F25B9/04
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 陳曉敏

1.一種液氮循環冷卻渦流管高效制冷系統，其特征是，包括渦流管制冷系統和液氮冷卻系統，所述渦流管制冷系統包括帶有噴嘴的進氣套筒，進氣套筒一端套接冷端管并由密封套筒密封，另一端套接熱端管并由密封墊片密封，冷端管、進氣套筒和熱端管形成渦流室；所述熱端管遠離進氣套筒的一端內部設有整流器；

所述液氮制冷系統包括纏繞于熱端管外部的螺旋液氮冷卻管道，螺旋液氮冷卻管道循環輸送液氮對熱端管進行冷卻。

2.如權利要求1所述的制冷系統，其特征是，所述冷端管包括冷端管圓盤，冷端管圓盤一端設置流道凸起，冷端管圓盤另一端設置冷端管道；所述流道凸起圍繞中心設置多條弧形流道槽；所述熱端管和冷端管對接設置，進氣套筒的噴嘴設置于冷端管流道凸起處；

所述弧形流道槽的形狀可以為雙阿基米德變徑螺線線型型、阿基米德-拋物線線型、阿基米德-圓弧線型中的任意一種。

3.如權利要求2所述的制冷系統，其特征是，所述冷端管圓盤中心設置連通冷端管道和流道凸起的通道；所述冷端管道包括依次連接的第一直管段、擴壓段和第二直管段，所述第一直管段與冷端管圓盤連接；所述第一直管段內徑尺寸小于第二直管段內徑尺寸，所述擴壓段的內徑尺寸由與第一直管段連接處至與第二直管段連接處漸變增大。

4.如權利要求1所述的制冷系統，其特征是，所述熱端管包括熱端管圓盤，熱端管圓盤一端與熱端管道連接；所述熱端管圓盤中部設置與熱端管道連通的通道；所述熱端管道包括與熱端管圓盤連接的錐形擴張段，錐形擴張段與圓柱直管段連接；所述錐形擴張段內徑尺寸由與熱端管圓盤連接處至與圓柱直管段連接處漸變增大。

5.如權利要求1所述的制冷系統，其特征是，所述噴嘴為雙變徑切向噴嘴或漸開線變徑噴嘴。

6.如權利要求5所述的制冷系統，其特征是，所述雙變徑切向噴嘴包括兩個以進氣套筒中心對稱的噴嘴體，噴嘴體與進氣套筒相切連接，噴嘴體的內徑尺寸由與進氣套筒連接端至懸置端漸變增大；所述漸開線變徑噴嘴包括與進氣套筒連接的噴嘴體，噴嘴體的形狀為漸開線形，噴嘴體內徑尺寸由與進氣套筒連接端至懸置端漸變增大。

7.如權利要求1所述的制冷系統，其特征是，所述氣體整流器包括圓柱套筒，圓柱套筒套設于熱端管內部，所述圓柱套筒內壁設置多個均勻分布的整流葉片。

8.如權利要求7所述的制冷系統，其特征是，相對設置的所述整流葉片之間的間隙逐漸減小至最小而后逐漸增大至最大；相對設置的整流葉片之間的間隙始終大于0；

或者，相對設置的所述整流葉片之間的間隙逐漸減小至0而后逐漸增大至最大。

9.如權利要求1所述的制冷系統，其特征是，所述熱端管遠離進氣套筒的一端設置熱端調節閥，所述熱端調節閥包括套設于熱端管外部的氣體控制閥閥體，氣體控制閥閥體側壁設置氣體控制閥閥芯。

10.如權利要求1所述的制冷系統，其特征是，所述液氮制冷系統還包括液氮循環泵，液氮循環泵通過渦流管進液管道與螺旋液氮冷卻管道一端連通，螺旋液氮冷卻管道另一端通過液氮運輸回流管道與液氮槽連通，液氮槽通過液氮循環泵輸出管道與液氮循環泵連通。