[发明专利]带轴向冷热切换机构的涡流管以及带有该涡流管的换热系统

说明书

技术领域

本发明属于制冷领域，具体是涉及一种带轴向冷热切换机构的涡流管以及带有该涡流管的换热系统。

背景技术

社会发展，工业进步，为了获得高性能的工业用件，提高加工精度是工业生产中的一个重要问题。工件的加工中会产生大量的热，这些热的产生不利于提高工件的加工精度。为了减少此种发热所造成的影响，人们纷纷想出了各种方式在工件被加工时进行冷却。例如，车床加工切削零件时，部分零件需要使用冷却液进行降温，从而减小由于切屑发热对零件精度的影响。但是，冷却液在受热蒸发的同时，会将一部分的有害物质带入空气，会对周围施工人员带来人体健康的损害。另外，随着人们生活水平的提高，在炎热的夏季，人们需要在一种凉爽的环境生活，在寒冷的冬季，则需要温暖舒适的场所进行工作。普通制冷方式采用压缩机来进行制冷，将蒸发器产生的冷量供入房间，冬季来临时，将冷凝器产生的热量供入房间，从而满足需要。但是，传统的压缩机制冷系统使用氢氟烃等工质，部分工质泄漏时，会污染大气，破坏臭氧层，不利于长久的使用。涡流管是一种结构简单的制冷制热装置，因为其能够迅速制冷与制热，因而受到相关研究学者的广泛关注。涡流管中的工质可以为空气等自然气体，在满足制冷制热需要的同时，并不会对环境造成伤害。

目前，国内外主要针对涡流管结构和性能进行了大量的改进，例如，中国发明专利申请号200810066874.1公开了一种涡流管，包括：同轴分布并以此连接的热涡流管、涡壳、压缩帽以及冷流管接头；还包括装设在所述涡壳内的涡流器，以及所述涡壳的外径端面相连接的进气嘴，所述涡壳与所述压缩帽活动连接。由于涡壳和压缩帽为活动连接，可以将涡壳和压缩帽拆开，方便清洗涡流管内部和更换内部零件，不用更换整个涡流管，节约了生产成本。中国实用新型专利号为CN2687583Y公开了一种涡流管，它包括有：一个本体，一个控制阀，一个马达，以及一涡轮，其中所述本体内部中空且形成一容室，所述本体上设有一入口，一冷气口，以及一长管，所述长管的一端与所述容室连通，而另一端设置有一热气出口，所述控制阀设置在所述热气出口处。该实用新型提供的涡流管可独立操作，其结构简洁轻巧，使用时极为便利。

这些专利主要针对涡流管的性能提高，并未重视涡流管的运行问题，如果用户在需要制冷的地方，一段时间后需要制热需求，那么，就需要通过变换安装涡流管的位置，或者在涡流管外部管道中增加切换阀来满足需要，这样不仅增加操作复杂程度，不利于普通用户进行操作，又增加了设备的整体成本。

发明内容

本发明提供了一种带轴向冷热切换机构的涡流管，通过调节机构可方便根据实际需要切换涡流管两端的进出口状态，实现冷热出口转换。

一种带轴向冷热切换机构的涡流管，包括涡流室，涡流室两侧分别带有第一出气口和第二出气口；所述涡流室中带有相互连通的第一工作腔和第二工作腔，第一工作腔和第二工作腔的腔壁上分别设有第一进气口和第二进气口，且第一工作腔和第二工作腔中分别设有与各自进气口相对应的第一涡旋分离器和第二涡旋分离器；每个涡旋分离器都具有流体通道以及与流体通道垂直设置的涡流喷射通道；所述涡流室外部设有沿涡流室轴向滑动用于选择性开放所述第一进气口或第二进气口的密封件；所述涡流室内设有与所述密封件联动以调节涡流室内冷热流体流向的调节机构。

所述密封件滑动的设置在涡流室外部，该密封件具有两个工作位，分别使第一进气口和第二进气口中的一者开放。

为便于布置，同时实现协作运作，作为优选，所述调节机构为分别设置在第一工作腔和第二工作腔内的两个子调节机构，每个子调节机构包括：截流板，设置在对应涡旋分离器的流体通道的出气口附近，该截流板与对应涡旋分离器的流体通道的出气口之间留有过流间隙，截流板中心设有与对应涡旋分离器的流体通道的出气口位置对应的冷流出口，截流板外周设有与所述过流间隙连通的热流出口；阀芯，用于调节对应截流板的冷流出口开放状态；传动件，用于拨动所述阀芯沿涡流室轴向运动，该传动件与所述密封件联动。

所述传动件可选用多种结构，为便于调节，作为优选，所述传动件包括：与所述密封件相对固定的齿条，该齿条的带齿部分延伸至对应的工作腔内；固定在对应工作腔内的支架；转接在所述支架上，与所述齿条啮合的传动齿轮，所述阀芯带有与该传动齿轮相应的啮合齿，且阀芯与密封件在涡流室轴线方向具有相反的运动方向，所述阀芯运动时开、闭截流板的冷流出口，所述齿条同步的闭、开截流板的热流出口。