[发明专利]涡流水冷制冷系统

说明书

本发明的涡流水冷制冷系统包括涡流制冷机，涡流制冷机包括冷气管和热气管，涡流水冷制冷系统还包括制冷机冷却装置、冷凝器、气体混合室和用于控制制冷系统启停的温控装置，制冷机冷却装置设置在涡流制冷机的外部，且设有入水口和出水口，入水口和出水口分别设置在热气管的两端，其中，出水口位于热气管的出气端，热气管的出气端与冷凝器连接，冷凝器和冷气管与气体混合室连接，气体混合室包括降噪音装置。经过该制冷系统处理的气体具有适宜的温度、湿度，且能作为新鲜空气提供给恒温恒湿系统。

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，尤其涉及一种涡流水冷制冷系统。

背景技术

涡流制冷机是一种借助涡流管的作用使高速气流产生旋涡，分离出冷、热两股气流，利用冷气流而获得制冷的设备。

如图1所示，传统的涡流管主要由喷嘴1′、涡流室2′、分离孔板3′、冷气管41′、热气管42′和控制阀5′组成。喷嘴1′沿涡流室2′切向布置，引导高压气流沿切线方向进入涡流室2′。孔板3′在涡流室2′与冷气管41′之间，控制阀5′安装在热气管42′的出口处。

上述传统的涡流制冷机直接用于矿井下制冷时存在一些问题。首先，冷气和热气在涡流管内发生高低温中和，降低了制冷效果，浪费压缩空气，并且压缩空气也无法作为适宜的新鲜空气给井下的恒温恒湿系统提供所需的呼吸用气源；其次，高压气体经过涡流制冷后，理想效率在7公斤压力下，冷气端温度可以达到-40～-58℃，热气端温度可以达到158℃，这种高效率状态下的高压气体直接用作新鲜空气会发生冻伤或者烫伤的危险，如果为了避免这种危险而降低压力或者调高制冷温度，则会影响涡流管的制冷效率，造成巨大浪费；最后，压缩气体被释放时会产生刺耳噪音，影响人体的身心健康。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明旨在提出一种涡流水冷制冷系统，经过该制冷系统处理后的压缩空气，温度可控、湿度可调，且无噪音，可以作为新鲜空气提供给井下的工作人员。

为实现上述目的，本发明的涡流水冷制冷系统包括涡流制冷机，涡流制冷机包括冷气管和热气管，涡流水冷制冷系统还包括制冷机冷却装置、冷凝器、气体混合室和用于控制制冷系统启停的温控装置，制冷机冷却装置设置在涡流制冷机的外部，且设有入水口和出水口，入水口和出水口分别设置在热气管的两端，其中，出水口位于热气管的出气端，热气管的出气端与冷凝器连接，冷凝器和冷气管与气体混合室连接，气体混合室包括降噪音装置。

进一步地，制冷机冷却装置为管状，套装在热气管的外部。

进一步地，冷凝器包括内管和外管，内管与热气管的出气端连接，外管设有入水口和出水口。

进一步地，涡流水冷制冷系统还包括冷却水汇集渠，制冷机冷却装置的出水口和冷凝器的外管出水口与冷却水汇集渠连接。

进一步地，气体混合室内设置管道和隔板，管道和隔板将气体混合室的内部隔成扩张室，形成降噪装置。

进一步地，管道上开有若干通气孔。

进一步地，冷气管的出口温度为0.4～0.6℃，热气管的出口温度为65～75℃。

本发明的涡流水冷制冷机在传统涡流制冷机的基础上增加制冷机冷却装置、冷凝器，对涡流制冷机分离出的热气流进行冷却和除湿，避免了现有技术中涡流管的冷气流和热气流发生热传递而导致降温效果不佳。本发明还采用了气体混合室，使得冷气流和降温除湿后的热气流混合并降噪，这样的设计一方面有效地利用了压缩空气，避免了冷气流和热气流直接排出，容易导致冻伤或者烫伤，另一方面混合后的气体能作为新鲜空气提供给井下恒温恒湿系统的工作人员。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步描写和阐述。

图1是传统的涡流制冷机的示意图。