[发明专利]冷却装置

说明书

本发明是一种如权利要求1所述的冷却装置。在采用高压液氧射流切割时，正如在德国专利DE-OS3543657中所知，来自储氧罐的处于沸腾状态的氧通过高压氧泵达到500巴的压力。切割喷咀出口压力通过一个溢流阀调定。在切割过程中，高脉冲将产生很高的切割速度。为了将由于摩擦和压缩过程所产生的热量带走，需要采用冷却剂，例如液氮，对氧进行冷却。为了使高压泵之间的连接管路以及冷却装置和割炬之间的连接管道最短，这里所需要的冷却装置将与整个机组一起装在一个共同的机架上，并随切割机的导向装置一同移动。因此，这一部分设备应该重量轻，并且重心低。

美国专利US-PS2，205，499所述的冷却装置，是将所要冷却的螺旋形液化气管放到一个注入液化气的绝热的容器中。采用这种原理冷却高压液化气管，由于高压管管壁较厚，使得螺旋管的直径很大，这样一来，装螺旋管的容器的直径就会很大，导致容器体积很大。

这样将引起容器中部的冷却剂对冷却不起作用，但却作为“死重量”必须一块运送。这后一个问题可以采取一些方法予以解决，例如采用置换体，但是在这样的解决方案中，结构体积大的问题依然存在。

本发明的基本任务是，制造一种冷却装置，尽可能使它的结构高度降低，且省地方，重量轻。

这项任务在一个按型号分类的冷却装置上采用权利要求1所述的典型特征予以完成。

本发明的进一步有利的改进在后续的权利要求中做了阐述。

通过设计冷却气储存器/冷却管，可使液态冷却剂持续不断地围绕需冷却的液化气管流动，这样，一方面达到最佳冷却效果，另一方面又使结构高度降低，重量减轻，还可利用这种结构的内部空间，例如，高压泵可以安装在那里。

附图是本发明的实施例，下面进行详细的说明。

图1.冷却装置的侧视图;

图2    冷却装置的俯视图;

图3    沿图2中A-A线的剖面图;

图4    沿图2中B-B线的剖面图。

以整体10所标明的冷却装置具有两个绝热的，最好是直立管结构的冷却气储存器11，12，固定在一块底板上。冷却液化气供给装置（图中未画出）和它们的接头13，14相连接，以便提供低沸点的液化冷却气，最好是液氮。在这里采用液面测量以实现稳定的液氮供给。直立管11、12通过一根公共管15连接，这样可以众所周知的方式将成为气态的氮运走。

直立管11、12同时又是真空绝热冷却管16的支架。如图1所示，冷却管16相互平行，以升角a₁（最好是3-30℃）排列。这样做的好处是析出的氮气可以通过浮力输送到直立管11，12中。当冷却管的角度a₁逐段变大时，例如，从a₁＝1°，连续增大到a₂＝10°时，将更为有利。

如图3和图4所示，真空绝热冷却管16装有内波纹管17和外波纹管18。波纹管17和18的端部19真空密闭地连接/封装。在波纹管17和18之间的真空19中有一根用作定位撑杆的塑料螺旋杆。外波纹管18的外面包有用特殊钢编织的覆套21。支架22密封地固定在波纹管端部19上，经此支架将冷却管16连接到直立管11、12上的开口上，比如可采用焊接23连接。

如图2所示，需要冷却的液化气管24将连续不断地（最好是螺旋形地）通过各段冷却管和冷却气储存器11、12。如图3所示，液化气管24穿过冷却气储存器11、12，在储存器11、12里面是不中断的。

液化气管24优先选用高压铜管，通过星形塑料定位撑杆25将它固定在冷却管16内，保持准确定心。这样，就在液化气管24和内波纹管17之间为冷却氮提供了一个环形空间。

上述结构的优点是可以安放长的需要冷却的液化气管，而不必放弃螺旋管内部空间。此外，由于在这种设计中，液氮仅仅是沿着所要冷却的液化气管，因此，可使重量减轻。

由于管子半径较大，结构高度将降低，这对重心是十分有利的。最后还应提及的是本系统扩展简单，各种不同尺寸的设计只需采用几段管子将结构加长或缩短即可毫无困难地实现。

综上所述，本冷却装置非常适用于采用以液氮冷却的液氧切割工件的装置，尤其是冷却装置安装在切割机上，可随切割机一道移动将更为适用。