專利名稱：渦流管的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種設計用來冷卻空氣的渦流管。
背景技術：
渦流管，也被稱為蘭克-赫爾胥(Ranque-Hilsch)管，是在需要產生冷空氣 流時被使用的設備。渦流管的應用領域可以是例如磨盤這樣的工具的冷卻。 其他的應用領域包括例如塑料工業(yè)中的涂層的冷卻。在渦流管中，空氣流通 過渦流發(fā)生器送出，該渦流發(fā)生器使得空氣旋轉并使得空氣的渦流進入管 內。在管子的第二端空氣渦流遭遇阻礙物且空氣流被分為兩部分， 一股冷空 氣流和一股熱空氣流。冷空氣流沿著朝渦流發(fā)生器的方向向回移動并通過在 其中的中央開口離開。熱空氣流通過另外的路徑離開渦流管。根據(jù)現(xiàn)有技術 的渦流管例如在EP 1 396 690 Al和US 3,183,273中描述。渦流管效應的一 種可信的理論解釋是在阻礙物處轉向返回的部分空氣流將熱能傳遞到沿著 朝向阻礙物方向前進的空氣渦流。
本發(fā)明的目的是提供一種改善的渦流管。在此處，該目的尤其是要賦予 渦流管更加緊湊的設計。

發(fā)明內容
本發(fā)明涉及一種用于產生冷卻空氣的渦流管。渦流管包括具有壁的管子 主體，該壁的內表面形成具有圓柱形截面的內部通道。渦流發(fā)生器設置在通 道的第一端部，而限流體設置在通道的第二端部，且用于熱空氣的出口設置 在通道的第二端部處。渦流發(fā)生器具有開口，冷卻空氣可以通過該開口在通 道的第一端部離開通道，且渦流管還具有用于將壓縮氣體供應到渦流發(fā)生器 的至少一個導管。所述用于供應壓縮空氣的至少一個導管沿著與管子主體相 同的軸線方向延伸并且從渦流管的后端部延伸到渦流發(fā)生器的入口 ，且在于 渦流管的后端部適于連接到壓縮空氣源。
在一個實施例中，所述用于壓縮空氣的供應的至少一個導管平行于所述內部通道地從管子主體的后端部穿過管子主體的壁延伸/行進。但是也可以設 想不是這種情況的實施例。
在一些實施例中，渦流管具有多個用于壓縮空氣的導管，該導管平行于 內部通道延伸/行進穿過管子主體的壁。用于壓縮空氣的導管于是可以繞管子 主體的圓周分布，且優(yōu)選地它們繞管子主體的圓周均勻地分布，從而在渦流 管的內部通道中給出均勻的氣流。
用于熱空氣的出口，其設置為連接到通道的第二端部，優(yōu)選地設計為從 管子主體徑向向外地排出熱空氣。
軸向可調整的第一套筒設置在管子主體上并且與用于熱空氣的出口相 關聯(lián)，從而可以通過第一套筒的軸向移動來調整所述用于熱空氣的出口的尺 寸。
渦流發(fā)生器可以設計為包括通路，該通路沿著從渦流發(fā)生器的入口到管 子主體的內部通道的方向首先會聚然后發(fā)散。
渦流管可包括閥，其被設置為可以軸向移入到渦流發(fā)生器或從渦流發(fā)生 器移出，從而由此調整通過渦流發(fā)生器的空氣流。根據(jù)一個實施例，這樣的 閥可以設置在第二套筒內部。所述第二套筒具有螺紋配合到管子主體上的第 一端部，從而通過檸動/轉動第二套筒可以調整閥相對于渦流發(fā)生器的位置。 所述第二套筒具有朝外敞開的第二端部，冷空氣可以通過該第二端部流出。
第二套筒可以包括設置在閥和第二套筒的朝外敞開的第二端部之間的 一個或多個葉片。這些葉片被設置為至少部分地將旋轉空氣流轉化為直空氣流。
第二套筒的朝外敞開的第二端部可以沿著其圓周具有齒從而在第二套 筒的朝外敞開端部壓靠到障礙物時從渦流管流出的空氣流將不會被阻斷。
吸聲過濾器可以設置在管子主體上用于熱空氣的一個或多個出口的區(qū) 域周圍。該吸聲過濾器被適當?shù)卦O計為套筒。


圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的渦流管的示意性截面； 圖2是根據(jù)本發(fā)明的渦流管的第 一實施例的側視圖; 圖3示出了根據(jù)圖2的渦流管的橫截面； 圖4a是圖3的IV區(qū)域的放大視圖；圖4b是對應于圖4但是示出了處于拆開狀態(tài)下的稍有不同實施例的情 況的一見圖4c是對應于圖4a的—見圖，其示出了處于已組裝狀態(tài)的圖4b的實施
例；
圖5是圖3的V區(qū)域的放大一見圖6是沿一不同于圖3的另一平面形成的橫截面的分解視圖7是對應于圖2的分解視圖8是圖7的一個局部的側碎見圖9示出了與圖8相同局部的前端^L圖10是圖7的一個局部的側^L圖ll是與圖10相同的局部的后端^L圖12是與圖10相同的局部的前端^L圖13是圖12的XIII區(qū)域的放大視圖14到17是圖7的附加局部的不同視圖19是顯示與圖18相同的協(xié)作件的透^L圖20是與圖18和19相同的局部的部分剖開的側視圖21示出了圖7的另一局部的透視圖22到23示出了圖1的附加細節(jié)的橫截面?zhèn)纫晥D24示出了幾個根據(jù)本發(fā)明的渦流管如何安裝到公用保持器上；
圖25示出了本發(fā)明的渦流管如何安置在空氣噴槍上；
圖26示意地示出了本發(fā)明的渦流管的第二實施例。
具體實施例方式
參考圖1，其中示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的渦流管T。在圖1中示意地示出 了來自壓縮空氣源(未示出)的空氣如何經(jīng)由入口I饋送到管子T中。入口 I設置為垂直于管子T的縱向軸線?？諝鈴娜肟?I通過渦流發(fā)生器V,該渦 流發(fā)生器V可以包括葉片或溝道(未示出)以Y吏得空氣^:轉?？諝獾臏u流從 渦流發(fā)生器V離開并沿著圖中的向右的方向行進。在管子T的右端，空氣 渦流遭遇阻礙物M。在阻礙物M處空氣渦流將會被分為通過出口 H離開渦流管的熱氣流和轉向返回并通過用于冷空氣的出口 K離開渦流管的冷空氣 流。這種渦流管如今用于諸如工具的冷卻這樣的工業(yè)應用。
在圖2到25中，示出了根據(jù)本發(fā)明的用于產生冷空氣的渦流管1的第 一實施例，而在圖26中示出了第二實施例。
從圖2中可以看出，根據(jù)第一實施例的渦流管1包括管子主體2和套筒 21，該套筒21可以用于以后文中說明的方式調整空氣流。當渦流管l被使 用時，冷空氣通過套筒21的向外開口的端部23離開。
圖3示出了圖2的渦流管的截面。從圖3中可以看出，管子主體2具有 壁5，其內部壁表面形成通道7。通道7具有圓柱形截面。
圖6示出了根據(jù)第一實施例的渦流管1的附加截面。此處，沿另外的平 面進行橫切且渦流管被示出拆開為各個部件。從圖6中可以看出，通道7具 有第一端部9和第二端部11。渦流發(fā)生器8被安置在通道7的第一端部9 中，且限流體IO被安置在通道的第二端部U中。限流體IO是用作基本與 根據(jù)圖1的渦流管中的阻礙物M具有相同的功能的阻礙物。用于熱氣流的 至少一個出口 12^皮設置在通道7的第二端部11處。在本發(fā)明的一些實施例 中，設置了用于熱空氣的多個出口 12。這些出口 12繞管子主體2的圓周適 當?shù)卦O置。從圖6中也可以看出，渦流管1具有至少一個用于將壓縮空氣供 應到渦流發(fā)生器8的導管14。用于壓縮空氣的供應的所述至少一個導管14 平行于內部通道7地穿過管子主體2的壁5從管子主體2的后端3向上延伸 /行進到渦流發(fā)生器8的入口 15。管子主體2的后端3適于連接到壓縮空氣 源16。以這樣的方式，壓縮空氣可以饋送到一個或多個導管14中。在本發(fā) 明的實施例中，具有多個用于壓縮空氣并延伸穿過管子主體2的壁5的導管 14,其繞著管子主體2的圓周分布。使用這樣的實施例可以獲得較大的流動。 此外，可以在渦流管中獲得基本均勻的流動，這導致空氣流可以更加有效地 分為熱和冷空氣流。
在圖6的實施例中，管子主體2的后端部3可以視為就是渦流管1的后 端部。然而，可以想象這樣的實施例，其中渦流管1包括位于管子主體的后 端部3后方的部件。這樣的實施例在圖26中示出。
渦流發(fā)生器8和其入口 15的一個可能的實施例將參考圖10、 12和18 進行描述。從圖10中可以看出，管子主體2具有后端部3和前端部4。圖 12沿圖10中箭頭B方向示出了管子主體2的前端部4。渦流發(fā)生器8可以設置有向內指向管子主體2的內部通道7的一個或多個通^各19。在一個實施 例中，通路19可以設置為拉瓦爾噴嘴(laval nozzle),其沿著從渦流發(fā)生器 入口到管子主體2的內部通道7的方向首先會聚然后發(fā)散。這樣的設計有助 于提高空氣流的速度。這樣，可以實現(xiàn)空氣的更有效的冷卻。這種通路19 的設計在圖13中更好地示出。圖18還示出了每一個用于壓縮空氣的導管14 如何延伸到渦流發(fā)生器8的入口 15。從圖12中可以看出，渦流發(fā)生器具有 開口 13，冷卻空氣通過該開口 13在通道7的第一端部9處離開內部通道7。
渦流發(fā)生器8可以與管子主體2整體形成，或它也可以制造為獨立主體， 然后安裝到渦流管1上，例如通過將它固定到管子主體2中。
這種使用收縮/發(fā)散通路的設想也可以用于空氣橫向地供應到渦流管的 情況，就如圖1中所示的渦流管那樣。
在一個實施例中，用于熱空氣的出口 12(或多個出口 12)被設計為將 熱空氣從管子主體12徑向向外排出。適宜地，可以具有多個出口 12繞管子 主體2的圓周分布。管子主體2的這樣的設計在圖10和11中示出。圖11 示出了管子主體2的后端部3，即沿著圖10中的箭頭A方向。從圖11中可 以看出，存在用于壓縮空氣的多個導管14,其繞管子主體2的圓周分布。導 管14平行于通道7行進。
限流體10 (或阻礙物10)的一種可能的設計在圖8和9中示出。限流 器10在其朝向渦流發(fā)射器8的端部被分為多個葉片34。這些葉片有助于在 旋轉空氣的渦流抵達限流體10時，控制熱空氣沿著朝向一個或多個出口 12 方向的向外流動。也可以想象這樣的實施例，其中限流體10并沒有設置這 樣的葉片34。
圖6和圖7示出了渦流管1可以包括第一軸向可調整套筒17。該套筒的 功能在圖5中更清楚地示出。如圖5所示，套筒17設置在管子主體2上并 與用于熱空氣的出口 12相關聯(lián)。通過第一套筒17的軸向移動，可以調整用 于熱空氣的出口 12的尺寸。實現(xiàn)第一套筒17的軸向移位的一種方式在圖5 中示出。從圖5中可以看出，外部控制套筒28可以安置在管子主體2的第 一套筒17上方。外部控制套筒具有與第一套筒17的外螺紋30協(xié)作的內螺 紋29。外部控制套筒的軸向位置是固定的。當外部控制套筒28轉動時，控 制套筒28的內螺紋29將與可軸向移動的第一套筒17的外螺紋30協(xié)作，從 而第一套筒17沿軸向移位。以這樣的方式，可以增加或減小用于熱空氣的一個或多個出口 12的可用出口面積。
應該理解如圖5所示的一個或多個出口的可用出口面積的調整也可以在 如圖1所示壓縮空氣從側面供應的渦流管中使用。
作為對獨立控制套筒28的替代，可以想象這樣的實施例，其中軸向可 移動第一套筒17具有與管子主體2的外螺紋(未示出)協(xié)作的內螺紋(未 示出)。
在所示的示例中，套筒17通過它具有與控制套筒的內螺紋29協(xié)作的外 螺紋30而被移動。然而，可以想象這樣的實施例，其中套筒17沒有使用用 于套筒的移動的螺紋。例如，套筒寬松而又貼合地安裝到管子主體2，為了 移動套筒17，必須使用一定的力來克服摩擦。
作為對軸向可移動套筒17的^,代，可以使用，例如，在不同角位置或 多或少地擋住該一個或多個出口 12的套筒。這樣的套筒可以設置有一個或 多個開口，其對應于用于熱空氣的一個或多個出口，而這一個或多個開口可 以轉動從而完全或部分地與所述一個或多個開口 12重合。套筒于是可以具 有這樣的設計，其在一個角位置完全地阻擋住用于熱空氣的一個或多個出口 12。
軸向可移動和/或可轉動套筒17由此允許對于離開渦流管的熱空氣的量 的調整。該調整獨立于空氣總量而發(fā)生。由此，渦流管被設計為使得用于熱 空氣的一個或多個出口 12的尺寸可以被調整。以這樣的方式，可以調整排 排出的熱空氣的量和排出的冷空氣的量之間的比。該調整獨立于總流量。
在一個實施例中，渦流管1進一步包括間20，其可軸向地移動進入或離 開渦流發(fā)生器8，從而可由此調整通過渦流發(fā)生器8的空氣流。這樣的閥的 可能的設計的一個例子在圖14到17中示出。閥20可以祐:設計為圓形主體 在主體上設置有突出的陽部件36。突出的陽部件36被設計為可以裝入渦流 發(fā)生器的入口 15并進入渦流發(fā)生器的通路19中。在閥20中具有開口 35， 該開口 35可以設置在閥20的中央。來自管子主體2的冷空氣可以通過閥20 中的開口 35離開渦流管1。
陽部件36的尺寸可以被選定為稍小于渦流發(fā)生器中的通路19的尺寸； 例如，它們可以小大概5%，從而獲得一定的活動間隙。
閥20可以制造為兩個部件，前部件20a和后部件20b(見圖18、圖20)。 前部件20a于是可以是閥的突出的陽部件36的最遠端或末梢，而后部件20b形成閥20的主體的主要部分，也是突出陽部件36的基部。前部件20a于是 可以稍小于渦流發(fā)生器中的通路19的尺寸；例如，它們可以小大概5°/。，從 而獲得一定的活動間隙。屬于后部件20b的突出部件36的部分的尺寸可以 真正地稍大于通if各19，譬如大4%。以這樣的方式，可以獲得密封效果。閥
例如，前部件20a可以由商標為Bayer AG Germany、商品名為Makrolon 8035的材料制成。后部件20b可以由市售的、商標為BASF的子^^司 Elastogran GmbH (Elastogranstrasse 60， 49448 Lemfbrde， Germany)、 商品名為 Elastollan C60AHPM的材料制成。
閥20的功能將參考圖18到20和圖4a進行說明。在圖18中，示出了 一個位置(放大的)，其中閥20完全離開而不與渦流發(fā)生器8接觸。然而， 突出的陽部件36處于要移動進入入口 15和通路19的位置。圖19以透視圖 示出了閥20如何移向管子主體2，并且突出的陽部件36如何開始插入渦流 發(fā)生器8的通路19。在圖20中，示出了閥20的突出的陽部件36已經(jīng)插入 渦流發(fā)生器8 —段距離的情況。圖19以透視圖的形式示出了相同的位置。 在該位置，渦流發(fā)生器8的一部分入口被阻擋且通過導管14的壓縮氣流被 部分地阻斷。應該理解閥20并不一定被設計為同時阻擋渦流發(fā)生器的入口
15或僅僅進入渦流發(fā)生器的通路19。閥20相對于渦流發(fā)生器8的位置可以 以不同的方式調整。一種可能的方案將通過參考圖4a和圖4c更詳細地說明。 從圖4a和4c中可以看出，閥20可以設置在第二套筒21中。
第二套筒21具有第一端部22，其擰到管子主體2上。管子主體2可以 在其前端部4處具有外螺紋41,該外螺紋41可以與第二套筒21的內螺紋 40協(xié)作。通過擰動/轉動第二套筒21，可以迫使其在管子主體2上軸向地移 動。閥20跟隨在軸向運動中的第二套筒21 —起運動。通過擰動第二套筒21, 由此可以調整閥20相對于渦流發(fā)生器8的位置。由此，來自導管并進入管 子主體2的內部通道7的空氣流可以被調整。從圖3中可以看出，第二套筒 21具有朝外的開口端部23，冷空氣可以通過該開口端部23流出。
第二套筒21可以制造為單件。然而，如圖4a-4c和圖6到7所示，第二 套筒21可以包括外部套筒部件21a和內部套筒部件21b，其中內部套筒部件 21b通過膠結固定到外部套筒部件21a。這些部件也可以通過搭鎖(snap-on )連接而彼此連接，而不是將外部套筒部件21a膠結到內部套筒部件21b。搭 鎖連接可以通過形成在外部套筒部件21a上的凹部或者槽45和可以搭鎖入 槽45中的相應的凸起46實現(xiàn)。在圖4b中，外部套筒部件21a和內部套筒 部件21b分離。在圖4c中，這些部件被彼此連接以形成第二套筒21，其示 出為連接到管子主體2。在圖6和7中，進一步示出了外部套筒部件21a具 有楔或軌33,其可以配合內部套筒部件21b的槽32，從而內部套筒部件21b 不能相對于外部套筒部件21a旋轉。如果第二套筒21被形成為單件，這意 味著更難制造。通過將第二套筒21分為兩個部件21a、 21b(或多于兩個部 件)制造，隨后組裝，生產能夠得到簡化。
從圖6到7中可以看出，可以(可選地)具有附加部件50,其被安置在 第二套筒21的內部。該部件在圖21中更好地示出。如圖21所示，部件50 支撐多個葉片24。也可以想象僅具有一個葉片的實施例，但是優(yōu)選具有多于 一個的葉片。例如可以想象兩個葉片、三個葉片、五個或六個葉片。 一個或 多個葉片24祐:設置在閥20和第二套筒21的朝外開口的第二端部23之間。 一個或多個葉片24至少部分地用于將旋轉的空氣流轉化為直空氣流。附加 部件50和它的葉片24由此構成空氣流調直裝置(air flow straightening device )。通過調直可以減少湍流(turbulence )。這導致在用于冷空氣的出口 處的較低的噪聲級。為了進一步降低噪聲級，還可以增加可去除較高頻率的 吸聲過濾器。然而，也可以考慮沒有氣流調直葉片24或吸聲過濾器的實施 例。
作為圖21所示實施例的替代，圖4a中的部件50可以整體設計為吸聲 材料的過濾器，其完全或部分地(優(yōu)選完全地)填充用于冷空氣的出口。為 了使過濾器作為吸聲器更好地運行，可以適當?shù)剡x擇允許冷空氣通過但是吸 收聲音的多孔材料。這樣的過濾器的材料可以例如是塑料泡沫。已證實塑料 泡沫的過濾器不僅降低了噪聲級而且還有助于降低由于成水作用(ice formation)而導致的堵塞的風險。在現(xiàn)實的實施例中這樣的過濾器的軸向長 度例如為15到30mm。在可能的實施例中，過濾器(例如塑料泡沫過濾器) 的軸向長度可以為例如25mm。過濾器的可能的外徑在(例如)10到22mm 的范圍中。這樣的吸聲過濾器可以具有圓形截面，但是其他截面也是可以想 象的，例如矩形、橢圓形或六邊形截面。
例如從圖22和23中可以看出，第二套筒21的朝外開口的第二端部23可以沿著其圓周有齒，從而該第二端部23具有徑向朝外的開口 25。如果第 二套筒21的第二開口端部23在渦流管1的使用中被壓靠到障礙物，空氣于 是可以通過開口25流出，即從渦流管1的空氣流不會被堵塞。以這樣的方 式，如果渦流管l被意外地壓靠到人體的皮膚上，可以避免對人體的傷害。
從圖5可以清楚地看出，吸聲過濾器27可以設置在管子主體2的用于 熱空氣的一個或多個出口 12的區(qū)域中。吸聲過濾器27被適當?shù)卦O計為套筒。 渦流管的噪聲級可以通過吸聲過濾器27而被降低。然而，也可以想象不具 有這樣的吸聲過濾器27的實施例。
從圖11中可以看出，例如，管子主體中的導管14朝后敞開。管子主體 2被設置為直接地或間接地連接到壓縮空氣源。實現(xiàn)這種設置的一個方式是 管子主體2設計為直接固定到壓縮空氣的連接部分上。在圖6所示的另一個 實施例中，該連接部分替代地通過擰在管子主體2上的管嘴31來實現(xiàn)。在 圖6所示的實施例中，管子主體2的后端部3具有外螺紋42，其與管嘴31 的內螺紋43協(xié)作。在該實施例中，管嘴31可以具有第二內螺紋44，通過該 第二內螺紋44，管嘴31可以安裝到通往壓縮空氣源的連接部分上?？梢砸?識到管子主體2返回到壓縮空氣源的連接部分可以設計為很多其它的方式。
圖25示出了使用螺釘(或以其它方式緊固)已將渦流管1固定到空氣 噴槍70上，該空氣噴槍可以連接到包含壓縮空氣的容器?？諝鈬姌層谑强?以用作加壓氣源。
使用本發(fā)明的渦流管1的另一種方式在圖24中示出。在圖24中多個渦 流管1在集管60上平行成束地安裝到一起。
本發(fā)明的渦流管1以下面的方式工作。壓縮空氣通過空氣噴^T，譬如圖 25所示的噴槍的動作而從后部導入。壓縮空氣在管子主體2的后端部3處進 入導管14。壓縮空氣通過導管14直到渦流發(fā)生器8，在那里壓縮空氣通過 通路19(例如參見圖18)。離開渦流發(fā)生器8的空氣進入管子主體2的內部 通道7并以反向渦流(vortex backward)方式在管子主體2內移向限流體10。 當空氣流抵達限流體10時，空氣流將被分為通過一個或多個出口 12逸出的 熱空氣流和沿朝向渦流發(fā)生器8的方向向回移動的冷空氣流。冷空氣流穿過 渦流發(fā)生器8的中央開口 13并離開渦流管。如果渦流管具有閥20，離開渦 流管的冷空氣將會首先通過渦流發(fā)生器的開口 13，然后通過閥20的開口 35。 如果在渦流管1中設置有氣流調直葉片24,空氣流還將會通過這些葉片。如果渦流管1的使用者希望降低總空氣量，可以通過擰動/轉動第二套筒
21，使得由此岡20將會在渦流管1中軸向地移動并進一步進入渦流發(fā)生器8
的入口從而阻斷氣流來實現(xiàn)。如果相反地期望增加總空氣流，則沿著另一方
向檸動第二套筒21，從而閥20移出渦流發(fā)生器8。
為了調整離開渦流管1的冷空氣量和離開渦流管1的熱空氣量之間的 比，外部控制套筒28 (參見圖5 )被轉動使得第一套筒17沿著箭頭C方向 軸向地前進或后退。通過第一套筒17的移動， 一個或多個出口 12被或多或 少地敞開使較多或較少部分的熱空氣可以離開渦流管。原則上，可以想象出 口 12被完全阻擋，從而沒有空氣通過用于熱空氣的出口 12離開。在這樣的 情況下，空氣流的分開將不會發(fā)生且在這樣的情況下在第二端部處離開渦流 管l的氣流將不會被冷卻。然而，如果使得一定量的熱空氣離開，空氣流將 被分開并且冷空氣將通過渦流發(fā)生器8中的開口 13流出并離開渦流管1。
將壓縮空氣增加到4至6巴(bar)的過壓下進行的實驗顯示當冷卻空氣 的份額為30-35%而熱空氣的份額為65-70%時可以獲得良好的冷卻效果。例 如，冷卻空氣的份額可以是33%而熱空氣的份額為67%。然而，應該理解冷 卻空氣的份額可以高于35%或低于30%。然而，當冷卻氣體的份額增大時， 冷卻空氣將會逐漸變暖，冷卻效果將會降低。
渦流管1的管子主體2和其他部件可以基本上由任意材料制造，例如由 不銹鋼或任何其他金屬材料制造。然而已證實，從制造的觀點看選擇塑性材 料比較合適。管子主體2中的軸向行進的導管14很難通過機加工獲得，因 為與它們的長度相比較為狹窄。作為實例，管子主體2可以由聚酰胺材料制 造，例如市場上以商品名為HTNPA的材料，也可以想象選擇其他的材料。
在本發(fā)明的渦流管的實驗中，在過壓5巴和起始溫度+21。C的情況下可 以獲得冷卻空氣的流出溫度為-34。C。熱空氣的溫度為+52。C。測得的噪聲級 為大約70dB。
在發(fā)明人構思的一個實施例中，渦流管1可以具有大約170mm的總長 度和大約20-25mm的外徑，但是當然渦流管可以具有其他尺寸。例如可以 想象這樣的實施例，其中渦流管1的總長度在150-250mm范圍，而渦流管 的夕卜4圣大于25mm或小于20mm。
現(xiàn)在將參考圖26描述第二實施例。在圖26的實施例中，用于壓縮氣體 的供應的一個或多個導管14不穿過就在管子主體2中的材料行進。相反，具有圍繞管子主體2的外部管道或殼體80。管子主體2和外部殼體80于是 在它們之間形成用于供應壓縮空氣的導管14。圖26示出了壓縮空氣如何從 渦流管1的后端部103的后部入口 90^于進到渦流發(fā)生器8的入口 15。在通 道7中，各項功能都與根據(jù)本發(fā)明的第一實施例相同，因此不再進一步說明。 冷卻空氣通過在渦流管1的前端部中的出口 100中終止的導管300離開渦流 管1。渦流管1的后端部103可以連接到壓縮空氣源。
通過用于供應壓縮空氣的導管14的軸向設計(導管14平行于管子主體 2的內部通道行進)可以獲得渦流管的更緊湊的設計，且渦流管1由此變得 更容易才喿作。直徑將變得更小因為不需要從側面的連接。此外，可以容易地 將多個渦流管彼此平行地安置在公用集管60上，如圖24所示。如果每個渦 流管都必須具有用于壓縮空氣的橫向于渦流管指向的連接部分(參見圖1),
這是很難實現(xiàn)的。通過本發(fā)明的渦流管，由此可以將多個渦流管聚集到一起 并通過集管60連接到公用的壓縮空氣源。
然而在圖26的實施例中，渦流管沒有如第一實施例那么緊湊，在第一 實施例中用于壓縮氣體的一個或多個導管正是穿過管子主體2的壁行進，但 圖26的實施例仍具有多個渦流管可以被聚集到一起并通過集管60連接到公 用壓縮空氣源的優(yōu)點。由于壓縮空氣源可以沿著渦流管的軸向供應，例如在 渦流管安裝到空氣噴槍上時，將可以更容易地使用渦流管。龐大的徑向連接 可以^皮避免。
如果用于壓縮空氣的供應的導管14軸向地行進(從管子主體2的一端 到渦流發(fā)生器8的入口，平行于管子主體2的內部通道7)，還實現(xiàn)了另一個 優(yōu)點。該設計使得可以通過安裝到導管14的嘴部的閥20調整總空氣流。
如果用于熱空氣的出口 12(或多個出口 12)的尺寸可以被調整，可以 容易地調整冷空氣和熱空氣之間的比。
如果存在軸向可移動套筒17， 一個或多個出口 12的尺寸可以被容易地 調整。
通過可轉動第二套筒21和閥20,可以容易地調整總空氣量。 如果存在調整總空氣量的可能性(閥20)同時存在調整熱空氣和冷空氣 之間的比的可能性(軸向可移動套筒17),則可以獨立于熱空氣和冷空氣之 間的比而調整總流量。以相應的方式，可以獨立于總空氣流量而調整熱空氣 和冷空氣之間的比。如果管子主體2的后端部3自身可以連接到壓縮空氣源，可以獲得更加 緊湊的設計。
權利要求
1、一種用于產生冷卻空氣的渦流管(1)，該渦流管(1)包括具有壁(5)的管子主體(2)，該壁(5)的內壁表面(6)形成具有圓柱形橫截面的內部通道(7)，且其中渦流發(fā)生器(8)設置在所述通道(7)的第一端部(9)，限流體(10)設置在所述通道(7)的第二端部(11)，且其中用于熱空氣的至少一個出口(12)設置在所述通道(7)的第二端部(11)處，且渦流發(fā)生器(8)具有開口(13)，冷卻空氣通過該開口在所述通道的第一端部(9)離開所述通道(7)，且其中渦流管(1)還具有用于將壓縮空氣供應到渦流發(fā)生器(8)的至少一個導管(14)，其特征在于，所述用于供應壓縮空氣的至少一個導管(14)沿著與管子主體(2)相同的軸線方向延伸并且從渦流管(1)的后端部(3，103)延伸到渦流發(fā)生器(8)的入口(15)，且在于，渦流管(1)的后端部(3)適于連接到壓縮空氣源(16，70)。
2、 如權利要求1所述的渦流管，其特征在于，所述用于壓縮空氣的供 應的至少一個導管(14)平行于所述內部通道(7)從管子主體(2)的后端 部(3)穿過管子主體(2)的壁(5)延伸到渦流發(fā)生器(8)的入口 (15)， 且在于，所述管子主體(2)的后端部(3)適于連接到壓縮空氣源(16)。
3、 如權利要求2所述的渦流管(1)，其特征在于，所述渦流管(1)具 有用于壓縮空氣的多個導管(14)，該導管(14)平行于所述內部通道(7) 延伸穿過所述管子主體(2)的壁，其中所述用于壓縮空氣的導管(14)繞 管子主體(2)的圓周分布。
4、 如權利要求1到3中任一項所述的渦流管(1 )，其特征在于，所述 用于熱空氣的、設置在通道(7)的第二端部(11)的至少一個出口 (12) 被設計為使得熱空氣徑向向外地離開管子主體(2)。
5、 如權利要求2和4所述的渦流管(1)，其特征在于，所述渦流管被 設計為使得所述用于熱空氣的至少一個出口 (12)的尺寸是可調整的。
6、 如權利要求5所述的渦流管(1)，其特征在于，軸向可調整的第一 套筒(17)設置在管子主體(2)上并且與所述用于熱空氣的至少一個出口(12)相關聯(lián)，從而可以通過該第一套筒(17)的軸向移動來調整所述用于 熱空氣的出口 ( 12)的尺寸。
7、 如權利要求2到6中任一項所述的渦流管(1 )，其特征在于，所述渦流發(fā)生器(8)包括通路(19)，該通路(19)沿著從渦流發(fā)生器(8)的 入口到管子主體(2)的內部通道的方向首先會聚然后發(fā)散。
8、 如權利要求2到7中任一項所述的渦流管(1 )，其特征在于，所述 渦流管(1)還包括閥(20),該閥被設置為可以軸向移入到渦輪發(fā)生器(8) 中或從渦流發(fā)生器(8 )移出，從而由此調整通過渦流發(fā)生器(8 )的空氣流。
9、 如權利要求8所述的渦流管(1)，其特征在于，所述閥(20)設置 在笫二套筒(21)內部，其中第二套筒(21)具有螺紋配合到管子主體(2) 上的第一端部(22)，從而通過擰動第二套筒(21)可以調整閥(20)相對 于渦流發(fā)生器(8)的位置，且在于，所述第二套筒(21)具有朝外敞開的 第二端部(23),冷空氣通過該第二端部(23)流出。
10、 如權利要求9所述的渦流管(1 ),其特征在于，所述第二套筒(21 ) 包括設置在所述閥(20)和第二套筒(21 )的所述朝外敞開的第二端部(23) 之間的至少一個葉片(24)，該葉片被設置為至少部分地將旋轉空氣流轉化 為直空氣流。
11、 如權利要求9或IO所述的渦流管(1)，其特征在于，所述第二套 筒(21)的朝外敞開的第二端部(23)沿著其圓周具有齒，從而在第二套筒(21)的朝外敞開端部(23)壓靠到障礙物時，從渦流管(1)流出的空氣 流不會被阻斷。
12、 如權利要求6所述的渦流管(1),其特征在于，吸聲過濾器(27) 設置在管子主體(2)上用于熱空氣的一個或多個出口 (12)的區(qū)域周圍。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于產生冷卻空氣的渦流管(1)。該渦流管(1)包括具有壁(5)的管子主體(2)，該壁(5)的內壁表面(6)形成具有圓柱形橫截面的內部通道(7)。渦流發(fā)生器(8)設置在所述通道(7)的第一端部(9)，而限流體(10)設置在所述通道(7)的第二端部(11)。用于熱空氣的一個或多個出口(12)設置在所述通道(7)的第二端部(11)處。渦流發(fā)生器(8)具有開口(13)，冷卻空氣可以通過該開口在所述通道的第一端部(9)離開所述通道(7)。用于將壓縮氣體供應到渦流發(fā)生器(8)的至少一個導管(14)平行于所述內部通道(7)從管子主體(2)的后端部(3)穿過管子主體(2)的壁(5)延伸到渦流發(fā)生器(8)的入口(15)。
文檔編號F25B9/04GK101556092SQ20091013430
公開日2009年10月14日 申請日期2009年4月10日 優(yōu)先權日2008年4月10日
發(fā)明者拉斯馬斯·E·蒂貝爾 申請人:西爾文特股份公司