Вихревая труба

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 19) (И 25 В 9/02 2щ абашкна. юая ру- сильфо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ С ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(72) А .И.Азаров и Ю .М.Симоненко (71) Одесский технологический институт холодильной промышленности (53) 621.574(088,8)(56) 1, Патент США й 2893214, кл. 62-6, опублик 1959.2, Авторское свидетельство СССР Ю 300726, кл. Р 25 В 9/02, 1969.3. Авторское свидетельство СССР й 567906, кл. Г 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, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью сокращения периода захолаживания, она дополнительно содержит бистабильный струйный переклю чатель, установленный в патрубке вывода холодного потока, а холодная головка выполнена в виде сильфона,Труба по п.1, о т л и с я тем, что охлажда также выполнена в вид5 20 25 ЗО Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в качестве вихревого генераторахолода в портативных транспортныххолодильниках, охладителях питьевойводы и воэдухоохладителях-кондиционерах небольшой производительности.Известны вихревые трубы, содержа-.щие камеру энергетического разделенияс сопловым вводом сжатого воздухав нее и холодный патрубок для выпуска из ее воэдесопловой зоны холодногопотока к охлаждаемому объекту Ц,В большинстве случаев вихревыетрубы используют в качестве рабочеготела .сжатый воздух, отбираемый из заводской, пневмосети, либо от бортовойсистемы транспортного объекта, т,е.питаются воздухом, загрязненным парами и .каплями масла и влаги. Выпускаемый иэ холодного патрубка потокнепригоден по этой причине для подачи непосредственно на охлаждаеиыйобъект в тех случаях, когда не допускается загрязнение или увлажнениеобъекта,По этой причине для исключениязагрязнения объекта на нем устанавливают холодильную головку с введенным в нее холодным патрубком вихревой трубы 12.Недостатком вихревой трубы является конструктивная сложность,Известна также вихревая труба,содержащая камеру энергетическогоразделения с охлаждающей рубашкой, 35сопловыи вводом и патрубком выводахолодного потока, разиещенным вхолодильной головке 3. У этойвихревой трубы холодильная головкавыполнена в виде пакета параллельно расположенных дисков, установленных с зазором относительно патрубка. Между дисками установленыкольцевые прокладки. На участках.между патрубком и прокладками для 45образования лабиринтного канала,сообщенного с полостью охлаждающей рубашки камеры энергетическогоразделения, диски снабжены перфора-,цией 31.50Недостаток этой вихревой трубызаключается в сложности и гроиозд"кости холодильной головки, массакоторой оказывается соизмерииойс массой камеры энергоразделения,, а при достаточно развитом оребрениипревышает последнюю, что нежелатель.но при использовании вихревой трубы 2на 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 достигаетсятем, что вихревая труба, содержащаякамеру энергетического разделенияс охлаждающей рубашкой, сопловымвводом и патрубком вывода холодногопбтока, размещенным е холодильнойголовке, дополнительно содержит бистабильный струйный переключатель,установленный е патрубке выводахолодного потока, а холодильнаяголовка выполнена в виде сильфона.При этом охлаждающая рубашкаможет быть также выполнена в аидесильфона.На чертеже изображена вихреваятруба,Вихревая труба содержит камеру1 энергетического разделения с охлаждающей рубашкой 2, сопловым вводом3 и патрубком 1 вывода холодногопотока, разиещенным в холодильнойголовке 5,а также бистабильный струйный переключатель б; установленныйв патрубке вывода холодного потокаа холодильная головка 5 выполнена в виде сильфона, ОхЛаждающаярубашка 2 также выполнена в видесильфона, Сильфоны могут быть выполнены из латуни или фторопласта,на котором затруднено отложение инея.Бистабильный струйный переключательвключает петлю Коанда 7 й ветви 8 и9, 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 12Выпуск 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; честного разделения, где в процессе вихревого энергообмена периферийные1052800 Составитель Ю .КилимникРедактор Л.Пчелинская Техред Л,11 икеш Корректор А Дэятко Заказ 8836/32 Тираж 530 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035;Москва, %-35, Раушская наб д, 4/5Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,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 петлиКоанда 7, поочередно проходят по ветвям 8 и 9, создавая пульсации в полости 10 холодильной головки 5. Колебания холодильной головки 5 интенси"фицируют процесс теплоотдачи внутрисильфона, особенно, снаружи, междувоздухом в холодильной камере и внеш"ней поверхностью гофр сильфона, Частично подогревшийся при этом потокиэ внутренней полости холодильной головки 5 устремляется в охлаждающуюрубашку 2 камеры 1 энергетическогоразделения и, омывая ее наружную 20стенку, снабженную продольными ребрами, выводится через патрубок 13 вокружаоцую среду. Для усиления колебательных движений сильфонов, образующих хОлодильную головку 5 и Охлаждд 25ющую рубашку 2, используется гибкийэлемент 12, охватывающий впускнойнатрубок 11,Пульсации давления в полости 10холодильной головки .5 порождают ин"тенсивные колебания теплопередающихповерхностей холодильной головки 5и охлаждающей рубашки 2. При этомулучшаются 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 охлаждаю" щей рубашки 2 Помимо выше названных областей применения, предлагаемая вихревая ,труба применима в эпизодически действующих 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.