本發(fā)明涉及制冷裝置領(lǐng)域，特別涉及一種空氣制冷器。

背景技術(shù)：

目前的制冷手段大多數(shù)都需要制冷劑和載冷劑，這種制冷手段無疑增加了制冷成本，同時也產(chǎn)生不必要的污染物。

為此，目前也存在利用壓縮空氣制冷的技術(shù)，例如中國專利授權(quán)公告號CN2380874Y(授權(quán)公告日2000年5月31日)公開了一種壓縮空氣制冷裝置。利用壓縮空氣制冷的主要優(yōu)點是：空氣作制冷劑安全可靠，獲取便利，不存在制冷劑購買、存儲及污染物處理等中間環(huán)節(jié)，而且設(shè)備質(zhì)量小，調(diào)節(jié)和控制方便，檢修和維護的工作量小，工質(zhì)空氣既是制冷劑又是載冷劑，無污染物產(chǎn)生。

但是上述專利的壓縮制冷結(jié)構(gòu)不合理，在渦流室內(nèi)沒有設(shè)置合理的氣流導(dǎo)向件，使得渦流室內(nèi)的壓縮空氣不能完全按照渦流運動進行，影響渦流中心區(qū)氣流與外圍氣流之間的剪切作用產(chǎn)生的熱交換效率，換熱效率較低，不利于制冷換熱。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種可以解決上述問題的空氣制冷器。

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

空氣制冷器，其特征在于，包括：

渦流發(fā)生器，所述渦流發(fā)生器具有同軸設(shè)置的第一軸向段和第二軸向段，所述第一軸向段內(nèi)設(shè)置有渦流空氣換熱通道，所述第二軸向段內(nèi)具有軸向安裝腔，所述軸向安裝腔的徑向側(cè)部具有壓縮空氣入口；

設(shè)置在所述軸向安裝腔內(nèi)的渦流管噴嘴，所述渦流管噴嘴包括渦流管和設(shè)置在所述渦流管的第一軸向端外周面上的噴嘴，所述噴嘴的第一軸向端外周面周向設(shè)置有若干與所述壓縮空氣入口連通的進氣口，每一所述進氣口經(jīng)過一形成在所述噴嘴上的渦流產(chǎn)生通道后與所述渦流空氣換熱通道連通，所述渦流管的第二軸向端為冷空氣輸出端；

設(shè)置在所述渦流空氣換熱通道的出氣端且用以調(diào)節(jié)所述出氣端的開口大小的可調(diào)閥芯組件；

其特征在于，所述渦流空氣換熱通道內(nèi)設(shè)置有一渦流導(dǎo)流件，所述渦流導(dǎo)流件具有供中心氣流通過的中心孔和若干周向分布在所述渦流導(dǎo)流件外周與所述渦流空氣換熱通道內(nèi)壁之間且用以供渦流空氣換熱通道內(nèi)的外周氣流通過的導(dǎo)流開口。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述渦流產(chǎn)生通道為與所述渦流空氣換熱通道的內(nèi)壁相切的螺旋槽。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述渦流導(dǎo)流件整體呈開口面向所述可調(diào)閥芯組件的碗狀結(jié)構(gòu)，所述中心孔設(shè)置在碗狀結(jié)構(gòu)的中心，若干導(dǎo)流開口周向分布在碗狀結(jié)構(gòu)的外周。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述渦流導(dǎo)流件由彈簧片制成。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述渦流導(dǎo)流件與所述噴嘴之間設(shè)置導(dǎo)流套，所述導(dǎo)流套的內(nèi)壁由所述渦流導(dǎo)流件向所述噴嘴呈縮口結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述導(dǎo)流套由銅制成。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述渦流管的內(nèi)壁由第一軸向端向中部設(shè)置為擴口結(jié)構(gòu)，所述擴口結(jié)構(gòu)的最小段內(nèi)徑小于所述縮口結(jié)構(gòu)的最小段內(nèi)徑。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述渦流管的冷空氣輸出端外端設(shè)置有保溫隔套。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述可調(diào)閥芯組件包括與所述渦流空氣換熱通道的出氣端相配合的錐面閥芯，所述錐面閥芯的外端通過螺紋連接在一螺帽內(nèi)，所述錐面閥芯的中部具有中空的熱氣通道。

由于采用了如上的技術(shù)方案，本發(fā)明能夠使得由渦流管噴嘴噴出的渦流氣體分別變?yōu)闊釟夂屠錃鈴膬啥藝姵觯景l(fā)明的熱氣出口溫度可達80℃，冷氣出口溫度可達-10℃。再者，本發(fā)明通過設(shè)置有渦流導(dǎo)流件，使得渦流空氣換熱通道內(nèi)的壓縮空氣能夠完全按照渦流運動進行，大大提高了渦流中心區(qū)氣流與外圍氣流之間的剪切作用產(chǎn)生的熱交換效率，利于制冷換熱。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的I處放大圖。

圖3是本發(fā)明一種實施例的渦流管噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面進一步闡述本發(fā)明。

參見圖1和圖2所示的空氣制冷器，包括渦流發(fā)生器100、渦流管噴嘴200、可調(diào)閥芯組件300和渦流導(dǎo)流件400。

渦流發(fā)生器100具有同軸設(shè)置的第一軸向段110和第二軸向段120，第一軸向段110內(nèi)設(shè)置有渦流空氣換熱通道111，第二軸向段120內(nèi)具有軸向安裝腔121，軸向安裝腔121的徑向側(cè)部具有壓縮空氣入口122，壓縮空氣入口122上旋有螺紋接頭123，便于連接。

渦流管噴嘴200設(shè)置在軸向安裝腔121內(nèi)，結(jié)合圖3所示，渦流管噴嘴200包括渦流管210和設(shè)置在渦流管210的第一軸向端外周面上的噴嘴220，噴嘴220的第一軸向端外周面周向設(shè)置有若干與壓縮空氣入口122連通的進氣口221，每一進氣口221經(jīng)過一形成在噴嘴220上的渦流產(chǎn)生通道222后與渦流空氣換熱通道111連通。渦流產(chǎn)生通道222的作用是將壓縮空氣形成高速渦流氣體后切向進入到渦流空氣換熱通道111內(nèi)。本實施例中的渦流產(chǎn)生通道222為與渦流空氣換熱通道111的內(nèi)壁相切的螺旋槽。渦流管210的第二軸向端為冷空氣輸出端211。

可調(diào)閥芯組件300設(shè)置在渦流空氣換熱通道111的出氣端，可調(diào)閥芯組件300的作用是調(diào)節(jié)出氣端的開口大小，進而改變冷氣出口溫度和熱氣出口溫度。本實施例中的可調(diào)閥芯組件300包括與渦流空氣換熱通道111的出氣端相配合的錐面閥芯310，錐面閥芯310的外端通過螺紋連接在一螺帽320內(nèi)，錐面閥芯310的中部具有中空的熱氣通道311。

渦流導(dǎo)流件400設(shè)置在渦流空氣換熱通道111內(nèi)，渦流導(dǎo)流件400的作用是將使得渦流空氣換熱通道111內(nèi)的壓縮空氣能夠完全按照渦流運動進行，大大提高了渦流中心區(qū)氣流與外圍氣流之間的剪切作用產(chǎn)生的熱交換效率，利于制冷換熱。渦流導(dǎo)流件400具有供中心氣流通過的中心孔410和若干周向分布在渦流導(dǎo)流件外周與渦流空氣換熱通道111內(nèi)壁之間且用以供渦流空氣換熱通道111內(nèi)的外周氣流通過的導(dǎo)流開口420。本實施例中的渦流導(dǎo)流件400整體呈開口面向可調(diào)閥芯組件300的碗狀結(jié)構(gòu)，中心孔410設(shè)置在碗狀結(jié)構(gòu)的中心，若干導(dǎo)流開口420周向分布在碗狀結(jié)構(gòu)的外周，使得渦流氣體從噴嘴220噴出來時可以渦流氣體的外周氣體可以導(dǎo)向通過導(dǎo)流開口420，而當渦流空氣換熱通道111的中部返回冷空氣可以通過中心孔410，返回的外周氣體可以被導(dǎo)流開口420逆向阻礙，降低中部冷空氣的熱量損失。本實施例中的渦流導(dǎo)流件400由彈簧片制成，方便嵌裝在渦流空氣換熱通道111內(nèi)。

為了進一步降低中部冷空氣的熱量損失，渦流導(dǎo)流件400與噴嘴220之間設(shè)置銅導(dǎo)流套500，銅導(dǎo)流套500的內(nèi)壁由渦流導(dǎo)流件400向噴嘴220呈縮口結(jié)構(gòu)510。

進一步地，渦流管210的內(nèi)壁由第一軸向端向中部設(shè)置為擴口結(jié)構(gòu)212，擴口結(jié)構(gòu)212的最小段內(nèi)徑小于縮口結(jié)構(gòu)510的最小段內(nèi)徑。

渦流管210的冷空氣輸出端211外端設(shè)置有保溫隔套600，利于降低冷空氣損耗。將渦流管210和保溫隔套600安裝在外套筒700內(nèi)，使得結(jié)構(gòu)更為緊湊。渦流管210的冷空氣輸出端212與保溫隔套600通過接頭800和內(nèi)連接板900過渡連接，在外套筒700的尾端還設(shè)置有蓋帽1000。

本發(fā)明的工作原理如下：

從空壓機壓縮出來的壓縮空氣(本實施例中的壓縮空氣為0.6MPa)首先通過壓縮空氣入口122進入到渦流管噴嘴200的噴嘴220中，成切線且以1000000轉(zhuǎn)/分的旋轉(zhuǎn)速度送入渦流空氣換熱通道111內(nèi)，渦流氣流緊貼渦流空氣換熱通道111的內(nèi)表面，熱空氣不斷從熱端排出，熱空氣在熱端生成一個流阻，這個流阻在渦流空氣換熱通道111中形成了足夠的負壓，這一負壓迫使一部分空氣渦流空氣換熱通道111從中心回流到冷端，這部分空氣由于流向熱端膨脹氣流的吸熱而變得很冷。本發(fā)明能夠使得由渦流管噴嘴200噴出的渦流氣體分別變?yōu)闊釟夂屠錃鈴膬啥藝姵?，本發(fā)明的熱氣出口溫度可達80℃，冷氣出口溫度可達-10℃。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。