Вихревая труба

 

1. ВИХРЕВАЯ ТРУБА, содержащая камеру энергетического раздел ния с охлаждающей рубашкой, сопловым вводом и патрубком вывода холодного потока, размещенным в холодильной головке, отличающаяся тем, что, с целью сокращения периода захолаживания, она дополнительно содержит бистабильный струйный переключатель , установленный в патрубке вывода холодного потока, а холодная головка выполнена в виде сильфона. 2, Труба по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что охлаждающая рубашка также выполнена в виде сильфона .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) за» " 25 В 9/02 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3344386/23-06 (22) 02. 10.81 (46) 07.11.83. Бюл. N 41 (72) А " Азаров и Ю М "имоненко (71) Одесский технологический институт холодильной промышленности (53) 621.574(088,8) (56) 1. Патент США N 2893214, кл. 62-6, опублик. 1959.

2, Авторское свидетельство СССР

N 300726, кл. F 25 В 9/02, 1969.

3. Авторское свидетельство СССР

N 567906, кл. F 25 В 9/02, 1975. (54)(57) 1. ВИХРЕВАЯ ТРУБА, содержащая камеру энергетического разделения с охлаждающей рубашкой, сопловым вводом и патрубком вывода холодного потока, размещенным в холодильной головке, отличающаяся тем, что, с целью сокращения периода захолаживания, она дополнительно содержит бистабильный струйный переключатель, установленный в патрубке вывода холодного потока, а холодная головка выполнена в виде сильфона.

2. Труба по п.1, отличающаяся тем, что охлаждающая ру" башка также выполнена в виде сильфона.

1052800

ЗО

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использова но в качестве вихревого генератора холода в портативных транспортных холодильниках, охладителях питьевой воды и воэдухоохладителях-кондиционерах небольшой производительности.

Известны вихревые трубы, содержа-. щие камеру энергетического разделения с сопловым вводом сжатого воздуха в нее и холодный патрубок для выпуска из ее воэдесопловой зоны холодного потока к охлаждаемому объекту P), В большинстве случаев вихревые трубы используют в качестве рабочего тела .сжатый воздух, отбираемый из заводской, пневмосети, либо от бортовой системы транспортного объекта, т.е. питаются воздухом, загрязненным парами и .каплями масла и влаги. Выпускаемый иэ холодного патрубка поток непригоден по этой причине для подачи непосредственно на охлаждаемый объект в тех случаях, ко -да не допускается загрязнение или увлажнение объекта.

По этой причине для исключения загрязнения объекта на нем устанавливают холодильную головку с введенным в нее холодным патрубком вихревой трубы (2j.

Недостатком вихревой трубы является конструктивная сложность.

Известна также вихревая труба, содержащая камеру энергетического разделения с охлаждающей рубашкой, сопловым вводом и патрубком вывода холодного потока, размещенным в холодильной головке f3) . У этой вихревой трубы холодильная головка выполнена в виде пакета параллель- 40 но расположенных дисков, установленных с зазором относительно патрубка. Между дисками установлены кольцевые прокладки. На участках. между патрубком и прокладками для 45 образования лабиринтного канала, сообщенного с полостью охлаждающей рубашки камеры энергетического разделения, диски снабжены перфора-, цией $3).

Недостаток этой вихревой трубы заключается в сложности и громоздкости холодильной головки, масса которой оказывается соизмеримой с массой камеры энергоразделения,, а при достаточно развитом оребрении превышает последнюю, что нежелатель но при использовании вихревой трубы

2 на транспортных и других объектах, предъявляющик жесткие требования

-к массовым и температурно-динамическим характеристикам устройства.

Цель изобретения - сокращение времени выхода в установившийся температурный режим, улучшение эксплуатационных характеристик вихревой трубы, повышение технологичности и компактности, Поставленная цель достигается тем, что вихревая труба, содержащая камеру энергетического разделения с охлаждающей рубашкой, сопловым вводом и патрубком вывода холодного пбтока, размещенным в холодильной головке, дополнительно содержит бистабильный струйный переключатель, установленный в патрубке вывода холодного потока, а холодильная головка выполнена в виде сильфона.

При этом охлаждающая рубашка может быть также выполнена в виде сильфона °

На чертеже изображена вихревая труба.

Вихревая труба содержит камеру

1 энергетического разделения с охлаждающей рубашкой 2, сопловым вводом

3 и патрубком 4 вывода холодного потока, размещенным в холодильной головке 5,а также бистабильный струйный переключатель б; установленный в патрубке вывода холодного потока

4, а холодильная головка 5 выполнена в виде сильфона. Охлаждающая рубашка 2 также выполнена в виде сильфона. Сильфоны могут быть выполнены из латуни или фторопласта, на котором затруднено отложение инея.

Бистабильный струйный переключатель включает петлю Коанда 7 и ветви 8 и

9, введенные в полость 10 сильфона, образующего холодильную головку 5.

„Впускной патрубок 11 для подачи сжатого воздуха в сопловый ввод 3 введен в полость этого сильфона через гибкий элемент 12 ° Выпуск газа из охлаждающей рубашки 2 осуществлен посредством патрубка 13.

Устройство работает следующим образом.

Высокоскоростной поток газа подводится от источника через патрубок 11. к сопловому вводу 3. Расширяясь, газ приобретает вихревой характер движения и подается в камеру 1 энергети-. ческого разделения, где в процессе вихревого энергообмена периферийные

105280О

Составитель Ю.Килимник

Редактор Л.Пчелинская Техред Л.11икеш

Корректор А.Дэятко

Заказ 8836/32 Тираж 530

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035;,.Москва, %-35, Раушская наб,, д, 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 слои нагреваются и отдают тепло через оребренную стенку камеры воздуху,выходящему из полости 10. Охла,дившиеся периферийные слои вихря че-. рез патрубок 4 подводятСя к бистабильному струйному переключателю 6 и, разветвляясь под воздействием петли

Коанда 7, поочередно проходят по ветвям 8 и 9, создавая пульсации в полости 10 холодильной головки 5. Коле- 10 бания холодильной головки 5 интенсифицируют процесс теплоотдачи внутри сильфона, особенно, снаружи, между воздухом в холодильной камере и внеш" ней поверхностью гофр сильфона. Час- 1 тично подогревшийся при этом поток иэ внутренней полости холодильной головки 5 устремляется в охлаждающую рубашку 2 камеры 1 энергетического разделения и, омывая ее наружную 20 стенку, снабженную продольными ребра ми, выводится через патрубок 13 в окружающую среду. Для усиления колебательных движений сильфонов, образующих холодильную головку 5 и охлаждагз ющую рубашку 2, используется гибкий элемент 12, охватывающий впускной натрубок 11.

Пульсации давления в полости 10 холодильной головки .5 порождают интенсивные колебания теплопередающих поверхностей холодильной головки 5 и охлаждающей рубашки 2. При этом улучшаются условия теплоотдачи от воздуха, омывающего оребрение каме., ры 1 энергетического разделения, к окружающей среде и от воздуха, контактирующего с охлаждаемым объектом, к холодному потоку в полости 10.

В результате вынужденного движения охлажденного потока, омывающего гофры сильфона и охлаждаемый объект, значительно сокращается время выхода на установившийся темпрратурныЛ режим и выравнивается поле температур,. на объекте, Пульсации давления холодно"го потока, побуждающие -названные колебания, сопровождают работу вихревой трубы практически на всех режимах. Использование в схеме биФ стабильного переключателя позволяет увеличить амплитуду колебаний до уровня, достаточного для создания интенсивного движения воздуха на внутренних и наружных поверхностях холодильной головки 5 и охлаждающей рубашки 2.

Помимо выше названных областей применения, предлагаемая вихревая .труба применима в эпизодически дей ствующих термостатах технологического назначения. Ускорение выхода в режим при кратковременных включениях термостата позволяет на 20-253 сократить время цикла охлаждения и, следовательно, обеспечить экономию сжатого воздуха.