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    制冷机
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    摘要
    申请专利号:

    CN200680002292.6

    申请日:

    2006.01.03

    公开号:

    CN101228403A

    公开日:

    2008.07.23

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情: 发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):F25D 17/06公开日:20080723|||实质审查的生效|||公开
    IPC分类号: F25D17/06 主分类号: F25D17/06
    申请人: 格林桑塔艾雷有限责任公司
    发明人: S·沙利文
    地址: 美国明尼苏达
    优先权: 2005.1.13 US 60/644,220; 2005.8.5 US 11/198,617
    专利代理机构: 永新专利商标代理有限公司 代理人: 王 琼
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN200680002292.6

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2011.05.25|||2008.09.17|||2008.07.23

    法律状态类型:

    发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    一种制冷机,包括设置有通道的气体流发生器,所述通道提供环形入口室和气流室之间的连通,因此在入口室内,压力下的气体通过所述通道流入气流室。能量传递管具有在管的一端与气流室连通的圆柱形内部空间,并且节流阀安装在能量传递管内的相反端。当压力超过大约100psig的气体提供到入口室时,频率范围在大约1kHz-大约20kHz之间的声音音调自发地在能量传递管内产生。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种制冷机,包括:
    用于接收压力下气体流的入口装置,所述入口装置具有在外部限定入口室的圆柱形内表面,
    与入口装置同轴设置的气体流发生器,并且该气体流发生器具有在内部限定入口室的圆柱形外表面和具有限定气流室的圆柱形内表面,气体流发生器形成有通道,所述通道提供入口室和气流室之间的连通,因此在入口室内压力下的气体通过通道流入气流室,
    具有第一和第二相反端的能量传递管,所述能量传递管在其第一端连接到入口组件,并且具有与气流室连通的圆柱形内部空间,
    在所述能量传递管内在其第二端安装的节流阀,所述节流阀包括挡板部分,所述挡板部分基本上阻塞能量传递管的圆柱形内部空间,并且在与管相邻的位置形成至少一个孔,用于允许气体从能量传递管的内部空间离开,节流阀沿着能量传递管纵向可移动,用于能量传递管有效长度的可选择性调整,
    并且其中形成在气体流发生器中的每个通道具有内部部分、外部部分和弯曲的中间部分,所述内部部分以第一锐角相对于所述内部圆柱形表面倾斜,所述外部部分以第二锐角相对于所述圆柱形外表面倾斜,所述弯曲的中间部分连接所述外部部分和内部部分,
    并且形成在气体流发生器中的每个通道的内部部分位于一平面内,所述平面以4°-30°的角度范围相对于垂直于能量传递管中心轴的平面倾斜,并且其中制冷机被构造成当压力超过大约100psig的气体供应到入口室时,频率范围在大约1kHz和大约20kHz之间的声音音调自发地在能量传递管内产生。

    2.  如权利要求1所述的制冷机,其特征在于,制冷机设置成在基本上所述能量传递管的整个长度上声音的音调在能量传递管内自发地产生。

    3.  如权利要求1所述的制冷机,其特征在于,第二锐角在20°-50°的范围中。

    4.  如权利要求3所述的制冷机,其特征在于,第二锐角在38°-42°的范围中。

    5.  如权利要求1所述的制冷机,其特征在于,还包括消声管,所述能量传递管穿过该消声管延伸。

    6.  如权利要求1所述的制冷机,其特征在于,气体流发生器具有冷却气体出口孔,并且制冷机还包括连接到冷却气体出口孔的冷却气体扩散器,用于将由冷却气体出口孔提供的冷却气体与相对温暖的气体混合。

    7.  如权利要求1所述的制冷机,其特征在于,包括能量传递管设置在其中的外壳和风扇,所述风扇用于引导空气流与热传递管进行热交换。

    8.  如权利要求1所述的制冷机,其特征在于,所述频率在从大约1kHz到大约12kHz的范围中。

    9.  如权利要求1所述的制冷机,其特征在于,所述频率在从大约1kHz到大约4kHz的范围中。

    10.  如权利要求1所述的制冷机,其中所述频率的范围在大约1.5kHz到大约4kHz之间。

    11.  一种产生冷却空气流的方法,包括:
    提供一种制冷机,所述制冷机包括用于接收压力下气体流的入口装置,所述入口装置具有在外部限定入口室的圆柱形内表面,与入口装置同轴设置的气体流发生器,并且该气体流发生器具有在内部限定入口室的圆柱形外表面,和具有限定气流室的圆柱形内表面,气体流发生器形成有通道,所述通道提供入口室和气流室之间的连通,因此在入口室内的压力下的气体通过通道流入气流室,能量传递管具有第一和第二相反端,所述能量传递管在其第一端连接到入口组件,并且具有与气流室连通的圆柱形内部空间,节流阀安装在所述能量传递管内的第二端,所述节流阀包括挡板部分,所述挡板部分基本上阻塞能量传递管的圆柱形内部空间,并且在与所述管相邻的位置形成至少一个孔,用于允许气体从能量传递管的内部空间离开,节流阀沿着能量传递管纵向可移动,用于能量传递管有效长度的可选择性调整,其中设置在气体流发生器中的每个通道具有内部部分、外部部分和弯曲的中间部分,所述内部部分以第一锐角相对于所述内部圆柱形表面倾斜,所述外部部分以第二锐角相对于所述圆柱形外表面倾斜,所述弯曲的中间部分连接所述外部部分和内部部分,并且设置在气体流发生器中的每个通道的内部部分位于一平面内,所述平面以4°-30°的角度范围相对于垂直于能量传递管中心轴的平面倾斜,
    并且其中所述方法包括:在压力超过大约100psig时,将制冷机压缩气体供应到入口室,
    制冷机设置成频率范围在大约1kHz和大约20kHz之间的声音音调自发地在能量传递管内产生。

    说明书

    说明书制冷机
    技术领域
    本发明涉及一种制冷机。
    背景技术
    参见图1,涡流管装置10接收通过径向入口12到环形室14的压缩气体供应,该环形室14围绕涡流发生器16。由合成树脂材料制成的涡流发生器具有环形壁18,该壁18形成有多个直孔20,所述直孔20横卧在垂直于环形壁中心轴的共同平面上。典型地,根据空气的体积和压力设置有6-12个孔??椎某叽缫惨览涤诳掌奶寤脱沽?。涡流管的目的是使室内的空气压力尽可能小地下降,而在通过该室后使旋转速度最大化??椎闹嵊胛辛鞣⑸鞯哪诓吭仓谙嗲?。以相对高的压力进入环形室14的气体通过孔20进入圆柱形涡流室24,该涡流室24由涡流发生器的内部圆柱形表面限定。涡流室在一个轴端通过相对大的圆形开口的方式与管28的内部空间相通,并且在其相反的轴端通过具有基本较小的圆形开口30的壁限定。管28在其相反端部分封闭,该相反端具有与管周边相邻的孔34并且在其中部封闭???4可以设置成形成于节流阀(图中未示出)内的通道,该通道螺旋进入管28的端部。部分气体通过管28的通道和在管远端的孔34离开涡流室24,并且部分气体能够通过圆形开口30从涡流室中离开。因为气体以高速切向地进入涡流室,所以气体流制造的涡流旋转在涡流室内达到大约1,000,000rpm的高速,并且在这个涡流中气体的最小阻力通道是通过更大的圆形开口。由于进入涡流室24中气体微粒的高速,微粒从涡流室进入管28,并且朝向管的相反端运动。部分气体能够通过孔34离开,而不能离开的气体必须通过管28流回并且通过涡流发生器和通过开口30离开。因为到达管远端的气体微粒实质上具有角动量,所以可以保持朝向涡流发生器流回的涡流流体,并且从涡流发生器在外部涡流流体内产生内部涡流。因为内部涡流的半径明显小于外部涡流的半径,因此内部涡流最初以基本上比外部涡流更高的角速度旋转。然而,最后内部涡流和外部涡流之间的摩擦导致内部涡流的角速度降低,因此两股涡流以相同的角速度旋转并且在角速度上不再有区别。既然内部涡流的半径比外部涡流的半径小,那么内部涡流内的微粒的线速度就比外部涡流微粒的线速度小。其结果是,当内部涡流减到外部涡流的角速度时,能量从内部涡流的微粒传递到外部涡流的微粒,并且通过孔34离开的气体流比入口气体温度更高,并且通过开口30离开的气体流比入口气体的温度更低。
    已经发现涡流管装置的一些商业应用,例如,在局部冷却中,但是作为制冷机使用仍有局限,因为只有相对少部分的气体通过开口30离开。
    一种商业上可应用的涡流管装置公布的性能数据显示:如果在120psig下,提供温度为85°F并且相对湿度为55%的入口空气,并且被排出到室外压力(0psig),那么涡流管装置提供从制冷出口35°F、22cfm的空气并且消耗7460瓦特。因此,性能系数为0.14。
    发明内容
    根据本发明的第一方面,提供一种制冷机,所述制冷机包括用于接收压力下气体流的入口装置,所述入口装置具有在外部限定入口室的圆柱形内表面,与入口装置同轴设置的气体流发生器,并且所述气体流发生器具有在内部限定入口室的圆柱形外表面和具有限定气流室的圆柱形内表面,气体流发生器设置有通道,所述通道提供入口室和气流室之间的连通,因此在入口室内压力下的气体通过通道流入气流室,具有第一和第二相反端的能量传递管,所述能量传递管在其第一端连接到入口组件,并且具有与气流室连通的圆柱形内部空间,在所述能量传递管内第二端安装的节流阀,所述节流阀包括挡板部分,所述挡板部分基本上阻塞能量传递管的圆柱形内部空间,并且在与管相邻的位置设置至少一个孔,用于允许气体从能量传递管的内部空间离开,节流阀沿着能量传递管纵向可移动,用于能量传递管有效长度的可选择性调整,并且其中设置在气体流发生器中的每个通道具有内部部分、外部部分和弯曲的中间部分,所述内部部分以第一锐角相对于所述内部圆柱形表面倾斜,所述外部部分以第二锐角相对于所述圆柱形外表面倾斜,所述弯曲的中间部分连接所述外部部分和内部部分,并且设置在气体流发生器中每个通道的内部部分在一平面内,所述平面以4°-30°的角度范围相对于垂直于能量传递管中心轴的平面倾斜,并且其中制冷机设置成:当压力超过大约100psig的气体供应到入口室时,频率范围在1kHz-20kHz之间的声音音调自发地在能量传递管内产生。
    根据本发明的第二方面,提供一种产生冷却空气流的方法,所述方法包括提供一种制冷机,所述制冷机包括用于接收压力下气体流的入口装置,所述入口装置具有在外部限定入口室的圆柱形内表面,与入口装置同轴设置的气体流发生器,并且该气体流发生器具有在内部限定入口室的圆柱形外表面和具有限定气流室的圆柱形内表面,气体流发生器设置有通道,所述通道提供入口室和气流室之间的连通,因此在入口室内的压力下的气体通过通道流入气流室,能量传递管具有第一和第二相反端,所述能量传递管在其第一端连接到入口组件,并且具有与气流室连通的圆柱形内部空间,节流阀安装在所述能量传递管内的第二端,所述节流阀包括挡板部分,所述挡板部分充分阻塞能量传递管的圆柱形内部空间,并且在邻接所述管的位置设置至少一个孔,用于允许气体从能量传递管的内部空间离开,节流阀沿着能量传递管纵向可移动,用于能量传递管有效长度的可选择性调整,其中设置在气体流发生器中的每个通道具有内部部分、外部部分和弯曲的中间部分,所述内部部分以第一锐角相对于所述内部圆柱形表面倾斜,所述外部部分以第二锐角相对于所述圆柱形外表面倾斜,所述弯曲的中间部分连接所述外部部分和内部部分,并且设置在气体流发生器中的每个通道的内部部分位于一平面内,所述平面以4°-30°的角度范围相对于垂直于能量传递管中心轴的平面倾斜,并且其中所述方法包括:将制冷机压缩气体以超过大约100psig的压力供应到入口室,制冷机设置成频率范围在1kHz-20kHz之间的声音音调自发地在能量传递管内产生。
    附图说明
    为了更好地理解本发明,并且显示本发明如何实施,现在通过实施例以及附图的方式提供参考,其中
    图1是传统涡流管的剖面图,
    图2是配置有本发明实施例的制冷机的计算机机箱的部分剖面正视图,
    图3是制冷机部分剖面的放大视图,
    图4是形成制冷机部件的能量传递管的剖面图,
    图5是图4中线8-8的剖面图,
    图6是图2中示出的计算机机箱内安装的冷却空气扩散器的部分剖面图,
    图7是图6中线7-7的剖面图,和
    图8是图6中线8-8的剖面图。
    在下面的详细描述中,本发明具体实施例制冷机的运行中,提到的供应气体为空气。然而,值得推荐的是也可以使用其他的气体作为供应气体,并且空气仅仅通过示例的方式提出。
    具体实施方式
    图2描述了包括传统主板64的计算机机箱60。微处理器68安装在插座(图中未示出)中,该插座附在主板上。散热器72(图6和图8)与微处理器68进行热传导接触。
    本发明的实施例中,计算机机箱装配有制冷机92。制冷机92包括本体96(图5),该本体96通过管100连接到压缩空气源(图中未示出)。本体96限定圆柱形室104。压缩空气通过通道106进入室104,所述通道106相对于室104的半径倾斜,并且包括均匀直径的孔,所述孔向外扩张地进入室104。在本发明的实际实施例中,扩张件由锥形接续器提供,并且圆柱形室104的直径是0.645英寸?;导庸の?5°burr的锥形接续器与通道的圆柱形部分同轴。
    空气流发生器108位于圆柱形室104内??掌鞣⑸?08包括环形部分109,该环形部分109具有与室104的圆柱形内表面径向间隔设置、并且限定内部圆柱形室110的外部表面?;沸尾糠?09形成有内部法兰113和从法兰113突出的延伸管111?;沸尾糠?09设置有在室104和110之间连通的通道112??掌鞣⑸?08通过模制结构120保持在本体96内的位置,该模制结构120具有外部法兰122和环形凸起124,所述法兰122将结构120置于室104的中心,所述凸起124配合在室110中。模制结构120包括设置有通道的延伸管126,所述通道从最小的直径向外扩张,所述最小的直径比空气流发生器延伸管的直径小。延伸管126突出进入本体96的出口管128。出口管128通过消声器130和管131连接到外壳76的入口室80(图2、6和7)。在本发明的实施例中,空气流发生器的外部直径是0.475英寸,并且相应地具有径向延伸或深度为0.085英寸的环形室设置在空气流发生器的环形部分109的外部表面和本体96的内部表面之间。本体96的内部表面加工有具有深度大约为0.002英寸的凹槽(图中未示出)。
    能量传递管132具有设置在室104内的外部法兰,并且与空气流发生器108配合??掌鞣⑸鞯难由旃?11配合进入能量传递管132。绝缘管134旋转进入本体96并且固定能量传递管132,空气流发生器108和模制结构120相对于本体96在合适的位置。绝缘管134通过与绝缘管连接的消声器139朝向空气开放。
    在其相反端,能量传递管134设置有节流阀136,该节流阀136与连接到管132端部的配合件螺旋接合。节流阀136是中空的,并且通过径向开口138和纵向凹槽140,限定与能量传递管132内部连通的内部空间。凹槽140的位置设置成只有靠近管132壁的空气能够通过节流阀136从管132离开,并且因此通过绝缘管134和消声器139排到大气中。
    参见图5,可以看出空气流发生器108内的通道112不是直的,而是弯曲的,因此内部端通道的中心轴相对于外部端通道的中心轴的角度大约为2-4°。
    通道112的入口利用30°的圆锥工具形成,该圆锥工具开始基本上与发生器的外部圆周表面的半径对准,并且接着沿着空气流发生器的外围倾斜或偏转,以延伸入口。因此,入口的下游(相对于环形室内空气流动的方向)表面相对较陡,而上游表面设置有从空气流发生器的圆周表面更平滑的过渡,以从环形室到通道112提升空气流。由于它们形成的方式,相对于空气流发生器的外围拉长了入口,该入口具有的长度(圆周尺寸)为0.045英寸并且宽度(平行于空气流发生器的中心轴线)为0.030英寸。通道具有均匀的锥形内径。锥形入口的上游内部表面到通道112(相对于环形室内空气流动的方向)与空气流发生器的外圆周之间的角度为大约38°+/-2°,并且通道112在其内部端的中心轴线相对于限定室110表面的角度为大约40°+/-2°。
    参见图4,每个通道112处于一个平面内,该平面相对于垂直于室110中心轴线的平面倾斜的角度范围为4°-30°,优选为7°。
    空气流发生器优选由金属合金制成,并且弯曲的通道112由失蜡模制法制成。然而,空气流发生器也可以由其他材料制成,例如合成树脂材料,并且弯曲的通道112也可以由其他的方法制造,例如喷射模制法。
    为了清晰,图5仅仅示出了6个通道112,但是我们发现通道的数量可以是4-8个。在本发明优选的实施例中,具有6个通道。
    为了清晰,通道112的尺寸已经在图中放大。在优选的实施例中,通道的直径是0.022英寸。通道的尺寸将依赖于希望的空气流发生器运行特性。在另外的模型中,已经使用过直径到0.0625英寸的通道。
    在制冷机的运行中,压缩机在环境温度下通过管100将压缩空气传递到通道106,并且压缩空气进入室104,并且在室104内产生旋转流。既然通道106向室104的半径倾斜,在那里通道通入室104,室104内的空气流按照图5所示的逆时针方向旋转??掌邮?04通过通道112流入室110,并且产生流经延伸管111和能量传递管132的旋转外部流。一些外部流空气通过凹槽140和节流阀136的通道138离开,并且通过消声器139流入大气中,但是相对大部分的空气通过管132以旋转内部流返回,并且通过延伸管126和出口管128离开。通过出口管128离开能量传递管的空气流比通过压缩机供应到制冷机的流入空气更冷,而通过绝缘管134和消声器139离开的空气流比流入空气更热。
    制冷机包括设置有风扇146的外壳144,所述风扇146制造了通过外壳的空气流。因为在本优选实施例中,消声器130的外表面温度典型为-15°F,所以通过风扇提供到计算机机箱内部的空气流用于充分地冷却计算机机箱的内部。另外,通过外壳144的空气流冷却绝缘管的外部表面,并且因此冷却能量传递管。
    参见图2、6和7,散热器72安装在具有入口室80的外壳74内。通过管131的冷却空气通过喷嘴154排入入口室。防止从喷嘴154排出的冷却空气作为窄的高速流体通过外壳74是很重要的,因为这会导致散热器内很大的温度梯度。入口室80具有室外空气入口开口84,并且外壳74设置有排风扇88,该排风扇传送的空气(在室外空气压力)体积比喷嘴154提供的冷却空气(膨胀到室外压力)体积大很多。因此,大量体积的室外空气通过入口开口84引入室80。室80包括肋结构150,通过入口开口84进入室80的室外空气相对于所述肋结构150冲击,并且进入室80的室外空气流因此分散覆盖在入口室的整个横截面区域。而且,喷嘴154引导由制冷机92提供的冷却空气,通过管131到达安装在金属十字轴162上的圆盘或钮扣158上。钮扣158在面对喷嘴154的表面上具有半球形的凹槽。当冷却空气流从喷嘴冲击钮扣时,冷却空气流被封闭,并且凹槽的曲率部分地使冷却空气流反向,结果,冷却空气流在室80内与室外空气混合。产生的混合空气被风扇引导流动,以与散热器72进行对流热交换,并且因此被加热。因为混合发生在室80内,因此冲击在散热器上的空气流具有充分均匀的温度。另外,室外空气在外壳的侧面通过空气入口槽76进入外壳74,并且通过室80与进入外壳74的空气混合。室外空气与喷嘴154提供的冷却空气的完全混合提供了空气流,该空气流制造了从散热器热传递的均匀比率,并且提供了从CPU到散热器良好的热传递。
    风扇88将温暖的空气排入计算机壳体,在该计算机壳体空气被传统的风扇(图中未示出)排出。
    钮扣158必须由这样的材料制成,该材料能够忍受温度从-260°F到260°F范围的重复循环。我们发现一些陶瓷材料很合适。一种合适的矿物材料是黑蛋白石。
    计算机机箱(具有主板和处理器)作为试验台用于测量制冷机的性能,因为有可能非常精确地确定热负荷,所述热负荷由散热器发出到由制冷机提供的冷却空气流。
    通过在大多数运行条件下大量的试验,已经发现参见图2-5描述的制冷机相对于图1所示的涡流管装置具有好得多的性能。例如,当压缩空气在110psig、温度为85°F和相对湿度为55%被提供、在室外压力为28.9in.Hg下被排出、并且节流阀136设置成通过节流阀的出口流接近0.3cfm时,供应到散热器流体在室外压力下为40cfm并且温度为34°F,和压缩机的电源消耗仅为750W。在这种情况下,性能系数为2.53。提供到散热器的冷却空气温度将当然依赖于室外温度。冷却空气流的温度也依赖于由喷嘴154提供的空气流温度。
    优良性能的获得追溯到从通道112进入室110的开口附近声音振动的出现。我们也发现,如果声音振动存在于基本上热传递管的整个长度上,而不是声音的音调仅在进入室110的通道112的开口上,那么性能更好。室110内和热传递管内声音振动的出现已经通过将探针通过冷却空气出口插入管内来检测。
    在上述实际的执行过程中,使用在流率4.2cfm、压力110psig下提供的压缩空气产生频率为2.177kHz的声音音调。本体96的内部表面内的凹槽将空气流引导进入通道112,但是不会明显影响声音音调的频率。
    影响声音振动是否在热传递管中产生的变量包括:环形槽的径向长度;空气入口通道106相对于空气流发生器内通道112的方向;圆锥的深度和角度,通道106通过所述圆锥开口进入室104;通道112的圆锥的深度和角度;通道112的数量、长度和方向;通道112的入口和通道112的出口之间的角度差;空气流发生器的内部和外部直径;以及通道112和垂直于空气流发生器中心轴线平面之间的角度(典型为7°)。
    使用具有不同体积的环形室的相同的空气流发生器做一些试验。通过在本体96内部形成环形槽或通道来调整环形室的体积。因此,在钻孔出本体的内部到法兰122的外部直径(在优选实施例中为0.555英寸)后,在本体96的内表面加工环形槽,因此环形槽可以位于法兰122和能量传递管的外部法兰之间。在环形室的外表面加工创造外围凹槽的槽。不同试验的特点在于空气流发生器的直径D相对于槽的深度的比率是变化的。在每种情况下,测量沿着空气通道五个点的压力。十个这些试验的结果在下面的表格A和表格B中示出。其中由1-10表示的纵栏分别包含十个试验的观测。
    表A
      1  2  3  4  5  比率  10.555  8.636  7.307  13.571  15.833  供给压力  120  120  120  120  120  室  101  99  97  104  107  外部流体的  中点  40  39  38  43  44  热空气出口  20  18  18  20  20  冷空气出口  20  18  18  20  20  频率(kHz)  2.177  1.857  1.682  2.780  3.540  整个长度?  Y  N  Y  N  N  冷却空气  流?  Y  Y  Y  Y  Y
    表B
      6  7  8  9  10  比率  23.75  11.875  9.500  6.785  14.843  供给压力  120  120  120  120  120  室  115  103  99  90  105  外部流体的  中点  60  47  42  35  43.5  热空气出口  20  20  18  16  18  冷空气出口  20  20  17  16  17  频率(kHz)  无  无  1.985  无  3.25  整个长度?  N/A  N/A  Y  N/A  Y  冷却空气  流?  小  小  Y  小  Y
    在每个表格中,第一横排的比率表示每个试验中,空气流发生器的直径D相对于槽的深度R的比率。下一横排表示供给压力(单位为psig),并且下四横排表示沿着如图4所示的空气流体通道四个点的压力(单位为psig)。选定的频率行表示能量传递管内声探针点观测到的声音音调的频率,所述声探针点在图4中通过探针标记,所述探针通过冷却空气出口插入和放置在管的轴线上。整个长度?的行表示音调是否在能量传递管的整个长度上被感应。音调是否在能量传递管的整个长度上被感应是根据探针的观测来确定的,所述探针插入到沿着能量传递管大约一半的位置并且插入到几乎与节流阀一样远的位置。冷却空气流的行表示是否在冷却空气出口监测冷空气流。当音调沿着能量传递管的整个长度上存在时,冷空气流的温度充分地低。
    使用由OTC出售的静态压力探针测量压力。使用ExtechMode1407790倍频带声音分析器(2米型)和Norsonic Mode1110实时测声计来进行频率的测量。
    试验也显示,如果制冷机根据试验1、3、8或10限定的条件运行,并且声音振动受到抑制,例如:在明显不同的频率下通过将振动结合到能量传递管的内部,那么离开冷空气出口的空气温度实质上几乎马上升高到入口空气温度。外壳144和绝缘管134用于将能量传递管132从声音振动中隔离,该声音振动可能在计算机机箱内产生,例如通过磁盘驱动电机产生,否则,该声音振动也许结合到能量传递管并且抑制管内的声音振动,从而降低制冷机的性能。
    由于空气流中扰动的能量优先在一些频率的范围内放大,因此声音振动在能量传递管中自发地产生,所述范围是气体流率和能量传递管物理结构的特性。通过调整节流阀,能量传递管在更宽频率的范围内被转变为较窄的范围。
    可以从试验6、7和9中看出,即使没有观测到声音的音调,由于内部空气流的角速度损失,内部空气流和外部空气流之间的热传递仍然能够产生小股的冷却空气流。
    有利于产生声音振动的制冷机的特点包括:通道112的构造和通道112相对于空气流发生器中心轴的定向。其他有利于产生声音振动的特点包括:环形室104相对大的径向长度和入口通道106相对于室104的定向。因此在涡流管装置的例子中,被充分考虑的是将涡流发生器构造成进入涡流室的空气与涡流室相切,而不考虑空气流发生器上游的流动条件。在附图描述的制冷机的例子中,从空气流发生器到能量传递管132流动的过渡没有涡流管装置例子中的陡,并且选择室104的入口和室104本身的构造,以使能量传递管中外部空气流的扰动最小化。
    除了用于对能量传递管进行调音之外,节流阀有助于通过下面的方式提高能量传递管的性能:确保外部流最热的部分被消除并且不会与内部流的冷却空气混合。
    值得严重关注的是:如图2-8所述的制冷机没有与如图1所述的涡流管以相同的原理运行。这可以从优良的性能和下面的事实变得很明显:室内的空气流以比涡流管装置的涡流室内的涡流速度充分低的速度旋转(与大约1,000,000rpm相比,小于750,000rpm)。而且对传统涡流管装置实施的试验,以产生冷却空气流的方式运行,显示没有声音振动,如试验1-5所示。
    值得推荐的是,本发明并不局限于已经描述的特定实施例,并且这里在不脱离附加权利要求以及等同物限定的本发明的范围内,可以进行多种变形。例如,尽管表中示出的试验显示声音音调的频率在1.5kHz-4kHz的范围内,但是在本发明其他的实施例中,可以观测到低至1kHz和高至20kHz的频率。除非上下文另外有表示,否则权利要求中引用的元件实施例的编号成为一个或多个实施例的引用,要求至少元件实施例的固定编号,但是并不打算从权利要求的范围内排除具有比固定元件更多实施例的结构或方法。

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