УЛИТКА ДЛЯ ВИХРЕВОЙ ТРУБЫ Российский патент 2005 года по МПК F25B9/04 

Изобретение относится к области создания холодильной техники, работающей на использовании свойств расширяющегося газового потока, в частности на использовании свойств вращающегося газового потока в вихревых трубах.

Известна улитка для вихревой трубы, размещенная в кожухе и содержащая корпус с внутренней спиральной поверхностью, образующая которой выполнена по спирали Архимеда [1, с.8].

Несмотря на достаточно высокую эффективность такой конструкции, технология ее изготовления очень сложна и требует применения специального оборудования - электроискровых станков с числовым программным управлением. Кроме того, такая улитка требует кропотливой ручной доводки (полировки) внутренней спиральной поверхности. Из-за этого такая улитка становится очень дорогой.

Это является недостатком.

Техническим результатом изобретения является уменьшение указанного недостатка.

Технический результат достигается тем, что корпус выполняется из трубы, а внутренняя спиральная поверхность образуется за счет двух или трех пересекающихся надрезов и отгиба образовавшейся полосы.

Фиг.1...7 поясняют предлагаемую конструкцию.

Улитка состоит из корпуса, выполненного из цилиндрической трубы 1, в которой выполнены поперечный δ₁ и продольный δ₂ пересекающиеся надрезы, причем таких надрезов может быть два (фиг.1 и 3) или три (фиг.2 и 4). Направление надрезов может определяться образующей цилиндрической трубы (параллельно, перпендикулярно) или они могут быть расположены под углом α к ней. В последнем случае такие надрезы будут расположены по винтовой линии (фиг.3 и 4). Образовавшаяся полоса 2 шириной h отогнута на величину b наружу в сторону от трубы. Именно эти величины h и b определяют площадь проходного сечения F_c улитки и могут быть вычислены по известным формулам [1, с.60]. При этом внутренний диаметр заготовки-трубы становится основным диаметром D_o (фиг.1) вихревой трубы.

Надрезы можно выполнить непосредственно в стенке камеры энергообмена вихревой трубы. Это максимально упрощает конструкцию.

Кроме того, один или два надреза можно выполнить по винтовой линии с углом наклона α к осевой линии (фиг.3 и 4). Это облегчает формирование периферийного вихря.

В кожухе 3, имеющем входной патрубок 4, такую улитку лучше всего установить ассиметрично с эксцентриситетом е (фиг.5). При этом O₁ обозначен как центр кожуха, О₂ - центр улитки. Благодаря их смещению относительно друг друга на величину е удается сформировать сходящийся канал, ограниченный точками АВС, в котором происходит интенсивное ускорение потока газа по направлению, обозначенному стрелкой. И в результате в улитку газ входит с скоростью, превосходящей его скорость в патрубке 4, чем и обеспечивается эффективная работа вихревой трубы.

Основная проблема при создании такой конструкции - обеспечение плавного сопряжения полосы 2 (улитки) со стенкой кожуха 3 в точке С. Но эта проблема легко решается пропиливанием паза 5 с внутренней стороны кожуха 3 (фиг.6), в котором размещается передний конец отогнутой полосы 2 (фиг.7).

Таким образом, предложение позволяет резко упростить процесс изготовления улитки и удешевить ее.

Источники информации

1. Меркулов А.П. Вихревой эффект и его применение в технике. М.: Машиностроение, 1969.

Улитка для вихревой трубы размещена в корпусе. Ее корпус выполнен из трубы с отогнутой наружу полосой, образованной двумя или тремя пересекающимися надрезами. Использование изобретения позволит упростить технологию изготовления улитки и уменьшить ее стоимость. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Улитка для вихревой трубы, размещенная в кожухе и содержащая корпус, отличающаяся тем, что корпус выполнен из трубы с отогнутой наружу полосой, образованной двумя или тремя пересекающимися надрезами.2. Улитка по п.1, отличающаяся тем, что полоса плавно сопряжена со стенкой кожуха с образованием спиральной поверхности.3. Улитка для вихревой трубы по п.1, отличающаяся тем, что надрез выполнен в стенке камеры энергообмена.4. Улитка для вихревой трубы по п.1, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один надрез выполнен по винтовой линии.5. Улитка для вихревой трубы по п.1, отличающаяся тем, что корпус эксцентрично (ассиметрично) установлен в кожухе.