涡流管制冷方面的研究应用

关键词：涡流管制冷

涡流管发明初衷就是为了利用廉价的压缩空气产生低温进行制冷应用，而涡流管又有无运动部件，结构简单轻巧，低成本，免维护，寿命长，空气工质来源广泛等优点，使它在制冷领域得到了广泛应用。目前主要用于冷却电子元件，冷却镜头，轴承冷却，切削加工冷却，冷却焊接零件，冷却探头，给采样气体降温，热电偶的冷节点恒温，温度计的测定，材料测试，热膨胀测试，生物冷却，内外科手术空气调节，除冰，便携式制冷器等。

依照涡流管工作原理可把涡流管看做一个节流设备，从而理论上可用于制冷循环中起到节流作用替代节流阀，但这仍处于理论研究阶段，尚无成功实例。因为在制冷循环中，进入节流阀的是高压液体，流出节流阀的是低压液体或气液两相，而涡流管入口要求必须是气体，可以带有一定的湿度，但绝不可以是纯液体，否则涡流管将失去温度分离效应，所以对常规制冷工质的循环用涡流管替代节流阀并不具有可行性。对于空气制冷循环或节流人口是气体时的循环，用涡流管代替节流阀还是具有可行性的。一些文献研究了涡流管在制冷循环中的应用，但有的比较理论化，实现起来非常困难。

实用新型专利提到了采用涡流管的低温供暖热泵空调机和高温空调制冷机。在低温供暖热泵空调机中，涡流管进气管与压缩机排气口相连，热端管经由控制阀与冷凝器的一端相连，冷端管与蒸发器的一端相连，这样由于涡流管有温度分离效应，热气流可达到150℃以上，有利于供暖，冷气流温度与环境温度之间的温差高达25℃，有利于吸收环境介质中的热量。次循环相比普通热泵循环的优点就是它的冷凝温度降低，因此在环境温度不低于15℃的地区仍可以正常供暖，而普通热泵循环只能再环境温度高于一5℃以上工作。

在高温空调制冷机中，涡流管进气管与压缩机排气口相连，热端管与冷凝器的一端相连，冷端管与回热换热器的回热管入口链接，涡流管的作用是使压缩机排气温度进一步提高，从而提高冷凝器与环境的冷凝温差，有利于冷凝器的散热。此循环相比普通制冷循环的优点就是它的蒸发温度升高，因此在环境温度高于43℃的地区仍可以正常制冷，而普通制冷循环只能在环境度与43℃的情况下工作。