Вихревая труба

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 25 В 9/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4731002/23 (22) 22.08.89 (46).07.02.93. Бюл. М 5 . (71) Южный научно-исследовательский проектно-конструкторский институт морского флота (72) В.А.Бухман, Г,Е.Гладков, В.А.Каневский, . С.Л.Каминский и П,M,Ñóíãóðîâ (73) Южный йаучно-исследовательский инс., титут морского флота (56) Патент США

М 2737028, кл. 62-5, 1956. (54) ВИХРЕВАЯ ТРУБА (57) Изобретение относится к средствам регулирования температурных параметров воздуха. Целью изобретения является повышение точности регулирования температуры подаваемого воздуха. Для этого в вихревой трубке, имеющей штуцер подвода сжатого воздуха 5, штуцера отбора горячего

„„5U 1794233 АЗ воздуха 8 и холодного воздуха 2, запорный орган регулирующего клапана 7 установлен в горячем конце трубы посредством резьбы, имеет коническую контактирующую поверх- . ность, взаимодействующую с конической посадочной поверхностью седла 9. Штуцер

2 отбора холодного воздуха совмещен с холодным концом вихревой трубы. Второй регулирующий клапан выполнен в виде наворачивающегося на штуцер 2 или 8 колпачка 13, на донышке которого размещен запорный элемент 15 с конической поверхностью. Контактирующие с запорным элементом 15 внутренние поверхности штуцеров 2 или 8 выполнены коническими, у донышка колпачка 13 выполнены отверстия 14, сообщающие внутреннюю полосгь трубы с атмосферой. Штуцер 8 отбора горячего воздуха сообщен с полостью горячего конца трубы через клапан 7. 2 ил.

1794233

15

25

35

50

Изобретение относится к средствам регулирования температурных параметров воздуха и может быть использовано для подачи воздуха индивидуальному потребителю — оператором абразивно-струйных аппаратов, маляров и рабочих других специальностей. работающих в зонах, отрицательно влияющих на дыхание человека, В известной системе регулирования температуры воздуха, принятом в качестве прототипа, источником поступления лобового воздуха служит воздухозабортное отверстие (штуцер подвода сжатого воздуха), сообщающееся с вихревой трубкой, разделяющей лобовой воздух на два имеющих разную температуру потока. и имеющей на горячем и холодном концах дроссели (регулирующие клапаны) с коническими контактирующими поверхностями запорного органа для регулирования объема сбрасы. ваемого воздуха.

На вихревой трубке имеются отводы (штуцера) для отбора холодного и горячего потоков, которые через регулирующее устройство подаются в замкнутое пространство.

Недостатками известного устройства регулирования температуры является то, что сброс и отбор холодного и горячего потока воздуха раздельны, что для регулирования темйературы имеется отдельная система. При такой конструкции либо диапазон регулируемых температур ничтожен, либо габариты велики, следовательно устройство большого веса и повышенной стоимости, Область применения устройства также ограничена.

Цель изобретения — повышение точности регулирования температуры.

Для достижения цели s вихревой трубе . содержащей горячий и холодный концы с регулирующими клапанами, имеющими конические контактирующие поверхности, запорного органа, штуцер для подвода сжатого воздуха и штуцера для отбора горячего, холодного воздуха, согласно изобретению горячий. конец трубы заглушен посредством запорного органа, регулирующего клапана, установленного внутри этого конца с возможностью продольного перемещения вдоль его оси посредством резьбового соединения и взаимодействующего с седлом этого регулирующего клапана выполненным с конической посадкой поверхностью, штуцер отбора холодного воздуха совмещен с холодным концом, другой регулирующий клапан выполнен в виде наворачивающегося на штуцер отбора холодного или штуцер отбора горячего воздуха колпачка, нэ донышке которого размещен запорный элемент, с конической поверхностью. при этом контактирующие с запорным элементом внутренние поверхности штуцеров выполнены коническими, у донышка колпачка выполнены отверстия, сообщающие внутреннюю полость трубы с атмосферой, а штуцер отбора горячего воздуха сообщен с полостью горячего конца трубы через регулирующий клапан горячего конца трубы.

На фиг.1 изображена вихревая труба при отборе горячего воздуха, продольный разрез; на фиг.2 — то же, при отборе холодного воздуха.

Вихревая труба (вихревой кондиционер) содержит трубку 1, холодный конец трубки совмещен со штуцером отбора холодного воздуха 2 с помощью тройника 3, в котором между концом трубки 1 и штуцером

2 размещен завихритель 4. Перпендикулярно к нему размещен штуцер подвода сжатого воздуха 5. На горячем конце трубки

1 установлены с помощью тройника 6 регулирующий клапан 7, перпендикулярно— штуцер отбора горячего воздуха 8. Между коническими контактирующими поверхностями запорного органа 1 регулирующего клапана 7 и его седла 9 может устанавливаться зазор 9. Контргайка 10 предназначена для фиксации положения запорного органа регулирующего клапана 7, который крепится в трубке 1 резьбой, Штуцера отвода "горячего воздуха 8 и отвода холодного воздуха 2 выполнены с одинаковой наружной резьбовой и внутренней конусностью для возможности установки на них ниппеля

11 с накидной гайкой 12 или регулирующего . клапана, выполненного в виде наворачивающегося колпачка 13 с отверстиями для сброса воздуха 14 с запорным элементом

15 и контргайкой 16 для фиксации положения колпачка 13. Поз, 17 — зазор между конуснымй. поверхностями колпачка 13 и штуцеров 2 и 8.

Вихревая труба может работать в двух режимах: режиме подогревателя для подачи, например, под шлем дыхательного аппарата, в холодное время года воздуха комфортной температуры, режиме охладителя для подачи в теплое время года воздуха комфортной температуры, Для работы вихревой трубы в режиме подогревателя колпачка 13 наворачивают на штуцер отбора холодного воздуха 2, Подают сжатый воздух.

Регулирующий клапан 7 поворачивают из крайнего правого положения на 1-1,5 оборота в зависимости от давления сжатого воздуха. Установившийся зазор между коническими поверхностями запорного органа и седла определяет расход подаваемого

1794233 t0

30

35 для дыхания в ограниченном пространстве воздуха (150 — 200 дм /мин по ГОСТУ 12.4064-84, который контролируется с помощью воздушного расходомера — ротаметра), после чего регулирующий клапан 7 стопорят контргайкой 10. Колпачек 13 из крайнего левого положения поворачивают на 5-6 оборотов до получения на штуцере отбора горячего воздуха 8 подогретого потока необходимой конфортности и стопорят контргайкой 16. При этом излишек холодного воздуха сбрасывается по кольцевому зазору 17 через отверстия 14 в атмосферу, Для работы вихревой трубы в режиме охладителя колпачек 13 с контргайкой 16 поворачивают на штуцер отбора горячего воздуха 8, а ниппель 11 с накидкой гайкой

12 устанавливают на штуцере отбора холодного воздуха 2. Поворотом колпачка 13 добиваются получения на штуцере отбора холодного воздуха 2 охлажденного потока необходимой конфортности, стопорят его

Формула изобретения

Вихревая труба. содержащая. горячий и холодный концы с регулирующими клапанами, имеющими конические контактирующие поверхности запорного органа, штуцер подвода сжатого воздуха и штуцер отбора холодного и горячего воздуха, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик за счет повышения точности регулировки температуры, горячий конец трубы заглушен посредством запорного органа регулирующегО клапана, установленного внутри этого конца с воз- 40 можностью продольного перемещения вдоль его оси посредством резьбового соединения и взаимодействующего с седлом этого регулирующего клапана, выполненконтргайкой 16. При этом излишек горячего воздуха сбрасывается через о1верстие . 14 в атмосферу.

Регулировка температуры подаваемого для дыхания в ограниченном пространстве воздуха производится изменением зазора

17. При этом за счет изменения сопротивления потоку сбрасываемого в атмосферу воздуха изменяется разделение потока и температура обоих потоков.

Места установки регулирующих клапанов, расстояние между ними, зазор между коническими поверхностями, on ределя ющие температуру воздуха, уменьшают габариты устройства, позволяют охватить диапазон температур получаемого воздуха от минимальной до максимальной, включая средние температуры. Температура изменяется плавно, без скачков. За счет плавного изменения выходного сечения исключено резко изменение и сопротивление (выхлоп без ударов), ным с конической. посадочной поверхностью, штуцер отбора холодного воздуха со-. вмещен с холодным концом, другой регулирующий клапан выполнен в виде наворачивающегося на штуцер отбора холодного или штуцер отбора горячего воздуха колпачка, на донышке которого размещен запорный элемент с конической поверхностью, при этом контактирующие с запорным элементом внутренние поверхности штуцеров выполнены коническими, у донышка колпачка выполнены отверстия, сообщающие внутреннюю полость трубы с атмосферой, а штуцер отбора горячего воздуха сообщен с полостью горячего конца трубы через регулирующий клапан горячего конца трубы.

1794233

Составитель Н.Ульшина

Редактор Г. Федотов Техред M.Moðãåíòàë Корректор А.Мотыль

Заказ 532 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101