專利名稱：一種利用壓縮空氣制冷的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制冷方法及其裝置，具體地說，涉及一種利用工礦企業(yè)生產(chǎn)過程中的通用壓縮空氣制冷的方法及其裝置。
目前，在一些較大型工礦企業(yè)的各個(gè)車間里，一般都配備有通用的壓縮空氣管道。其壓縮空氣有的是生產(chǎn)過程中所必需的；也有的是生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品，如煉鋼時(shí)所產(chǎn)生的含氧量極少的壓縮空氣。這些壓縮空氣蘊(yùn)含有大量的能量，但往往由于利用不充分而白白地浪費(fèi)掉了。另一方面，機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行過程中往往發(fā)熱或局部溫度升高，需要進(jìn)行局部降溫。對(duì)這些機(jī)電設(shè)備進(jìn)行局部降溫的工業(yè)用制冷機(jī)往往結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，制造成本高，同時(shí)需要消耗大量電能，還要防止漏氟等污染的發(fā)生，因而其運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用也很大。
本發(fā)明的目的就是利用工礦企業(yè)生產(chǎn)過程中的通用壓縮空氣，提供一種簡(jiǎn)易可行的制冷方法及其裝置，滿足工業(yè)及醫(yī)療設(shè)備等局部降溫的需要。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的①制冷方法是用通用壓縮空氣作為動(dòng)力源，利用其壓差，使通用壓縮空氣在渦流腔內(nèi)產(chǎn)生一種阿基米德式的螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)熱力轉(zhuǎn)換導(dǎo)致外層熱氣流與中心冷氣流的分離，再用導(dǎo)管將冷氣流引出實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備局部的降溫。
②制冷裝置是一種由渦流發(fā)生器等部件組成的裝置，而渦流發(fā)生器由外套、內(nèi)芯、調(diào)節(jié)閥芯、調(diào)節(jié)后蓋組成。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果①因?yàn)槭抢霉さV企業(yè)生產(chǎn)過程中的通用壓縮空氣作為動(dòng)力源，無電耗，有的是廢物利用，因此極大地節(jié)約了能源，降低了制冷成本。
②產(chǎn)生的冷氣流溫度低，能滿足許多設(shè)備降溫的需要。
③因?yàn)闊o污染，有利于環(huán)保。
④冷卻裝置主要是渦流發(fā)生器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易加工及安裝，性能性格比高。
⑤操作方便，不需專門維護(hù)。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說明

圖1為本制冷裝置工作原理圖；圖2為本渦流發(fā)生器工作原理圖；圖3為外套結(jié)構(gòu)圖4為內(nèi)芯結(jié)構(gòu)圖；圖5為內(nèi)芯A-A剖視圖；圖6為調(diào)節(jié)閥芯結(jié)構(gòu)圖；圖7為調(diào)節(jié)后蓋結(jié)構(gòu)圖。其中P0-通用壓縮空氣，P1-清潔壓縮空氣，即一種經(jīng)處理后的無水、無油污的壓縮空氣，P2-冷氣流，P3-熱氣流。
1-截止閥；2-過濾器；3-減壓閥；4-消音器；5-渦流發(fā)生器；6-冷卻器。5.1-外套，5.1.1-P1入口孔，5.1.2-P2出口孔，5.1.3-裝配孔；5.2-內(nèi)芯，5.2.1-進(jìn)風(fēng)口，5.2.2-渦流腔；5.3-調(diào)節(jié)閥芯，5.3.1-P3引出孔，5.3.2-P3出口腔；5.4-調(diào)節(jié)后蓋。
由圖1可知，本制冷裝置主要由依次連接的截止閥1、減壓閥2、過濾器3、渦流發(fā)生器5、冷卻裝置6組成。通用壓縮空氣P0經(jīng)過截止閥1、減壓閥2、過濾器3后得到一種所需壓力的、無水、無油污的清潔壓縮空氣P1，再經(jīng)過渦流發(fā)生器5，得到冷空氣P2，送至冷卻器6。為消除噪音，在渦流發(fā)生器5上安裝有消音器4。
由圖2可知，本渦流發(fā)生器5由外套5.1、內(nèi)芯5.2、調(diào)節(jié)閥芯5.3、調(diào)節(jié)后蓋5.4組成。內(nèi)芯5.2置于外套5.1內(nèi)，調(diào)節(jié)閥芯5.3置于內(nèi)芯5.2后，調(diào)節(jié)后蓋5.4裝于內(nèi)芯5.2上。當(dāng)清潔壓縮空氣P1經(jīng)過外套5.1進(jìn)入內(nèi)芯5.2后，產(chǎn)生螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致內(nèi)層冷氣流P2和外層熱氣流P3的分離。
由圖3可知，外套5.1由一金屬圓柱體加工而成，其圓柱軸線方向上下分別加工有P1入口孔5.1.1及P2出口孔5.1.2，二個(gè)孔分別與裝配孔5.1.3相聯(lián)通，其中P2出口孔5.1.2為錐形孔。
由圖4、圖5可知，內(nèi)芯5.2為一圓筒，其圓筒外均布方向開有2-4個(gè)進(jìn)風(fēng)口5.2.1，進(jìn)風(fēng)口5.2.1與圓筒相切；圓筒內(nèi)為一渦流腔5.2.2。清潔壓縮空氣P1由進(jìn)風(fēng)口5.2.1引入渦流腔5.2.2內(nèi)，由于進(jìn)風(fēng)口5.2.1與渦流腔5.2.2相切，形成渦流，其中心部位冷氣流P2由渦流腔5.2.2經(jīng)φb孔流出。
由圖6可知，調(diào)節(jié)閥芯5.3，一端封閉呈錐形，另一端為中空的圓柱，在外圓上加工有4個(gè)均布的小孔，即P3引出孔5.3.1；在軸線方向上開有一個(gè)與P3引出孔5.3.1相聯(lián)通的P3出口腔5.3.2。熱氣流P3沿渦流腔5.2.2內(nèi)壁，經(jīng)調(diào)節(jié)閥芯5.3左端部流入P3引出孔5.3.1，再經(jīng)P3出口腔5.3.2流出。
由圖7可知，調(diào)節(jié)后蓋5.4與調(diào)節(jié)閥芯5.3相連為一個(gè)整體裝于內(nèi)芯5.2上，調(diào)節(jié)后蓋5.4擰進(jìn)的多少即可調(diào)節(jié)熱氣流P3的流量，從而控制冷氣流P2的溫度及流量。
實(shí)踐證明常溫的通用壓縮空氣P0經(jīng)過本裝置后，生成的冷氣流P2其溫度為-6-20℃；生成的熱氣流P3其溫度為60-100℃。
權(quán)利要求
1.一種利用壓縮空氣制冷的方法，其特征在于是用通用壓縮空氣作為動(dòng)力源，利用其壓差，使通用壓縮空氣在渦流腔內(nèi)產(chǎn)生一種阿基米德式的螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)熱力轉(zhuǎn)換導(dǎo)致外層熱氣流與中心冷氣流的分離，再用導(dǎo)管將冷氣流引出實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備局部的降溫。
2.實(shí)施權(quán)利要求1所述的一種利用壓縮空氣制冷的方法的制冷裝置，包括有截止閥(1)、減壓閥(2)、過濾器(3)、消音器(4)、冷卻裝置(6)；其特征在于①設(shè)計(jì)有渦流發(fā)生器(5)，使制冷裝置主要由依次連接的截止閥(1)、減壓閥(2)、過濾器(3)、渦流發(fā)生器(5)、冷卻裝置(6)組成；在渦流發(fā)生器(5)上安裝有消音器(4)；②渦流發(fā)生器(5)由外套(5.1)、內(nèi)芯(5.2)、調(diào)節(jié)閥芯(5.3)、調(diào)節(jié)后蓋(5.4)組成；內(nèi)芯(5.2)置于外套(5.1)內(nèi)，調(diào)節(jié)閥芯(5.3)置于內(nèi)芯(5.2)后，調(diào)節(jié)后蓋(5.4)裝于內(nèi)芯(5.2)上。
3.按權(quán)利要求2所述的制冷裝置，其特征在于外套(5.1)由一金屬圓柱體加工而成，其圓柱軸線方向上下分別加工有P1入口孔(5.1.1)及P2出口孔(5.1.2)，二個(gè)孔分別與裝配孔(5.1.3)相聯(lián)通，其中P2出口孔(5.1.2)為錐形孔。
4.按權(quán)利要求2所述的制冷裝置，其特征在于內(nèi)芯(5.2)為一圓筒，其圓筒外均布方向開有2-4個(gè)進(jìn)風(fēng)口(5.2.1)，進(jìn)風(fēng)口(5.2.1)與圓筒相切；圓筒內(nèi)為一渦流腔(5.2.2)。
5.按權(quán)利要求2所述的制冷裝置，其特征在于調(diào)節(jié)閥芯(5.3)，一端封閉呈錐形，另一端為中空的圓柱，在外圓上加工有4個(gè)均布的小孔，即P3引出孔(5.3.1)；在軸線方向上開有一個(gè)與P3引出孔(5.3.1)相聯(lián)通的P3出口腔(5.3.2)。
6.按權(quán)利要求2所述的制冷裝置，其特征在于調(diào)節(jié)后蓋(5.4)與調(diào)節(jié)閥芯(5.3)相連為一個(gè)整體裝于內(nèi)芯(5.2)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制冷方法及其裝置。冷卻方法是利用工礦企業(yè)生產(chǎn)過程中的通用壓縮空氣作為動(dòng)力源，在渦流腔內(nèi)產(chǎn)生螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致外層熱氣流與中心冷氣流的分離，再用導(dǎo)管將冷氣流引出實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備局部的降溫。制冷裝置是一種由渦流發(fā)生器等部件組成的裝置，而渦流發(fā)生器由外套、內(nèi)芯、調(diào)節(jié)閥芯、調(diào)節(jié)后蓋組成。因?yàn)橹评溲b置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，無電耗，無污染，因此有著廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)F25B9/02GK1401955SQ01128380
公開日2003年3月12日 申請(qǐng)日期2001年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月29日
發(fā)明者唐吉, 張歆宇 申請(qǐng)人:張歆宇