CN101806557B - 热交换清洗系统 - Google Patents

Abstract

本发明是一种热交换清洗系统，其主要设有一集球器、一驱动装置、一冷凝器、一收集器以及复数个清洁球，所述的集球器设有数个进水孔以及出水孔，所述的驱动装置与集球器相连接且设有一出水管、一进水管以及一泵，所述的冷凝器与集球器相连接且设有一入口、一出口以及数条铜管，所述的收集器与冷凝器以及集球器相连接且设有一入口端、一出口端、一进入管以及一排出管，而各清洁球是容设在集球器中，且各清洁球的外表面是凸设有复数个清洁块，以构成一可清洗水垢、提高热交换效率、节省能源以及方便切换使用的热交换清洗系统。

Description

热交换清洗系统

技术领域

本发明涉及一种清理系统，尤指一种可用于清洗热交换器的清理系统，其概隶属于热交换器清理的技术领域范畴。

背景技术

一般热交换器主要是用于空调或冷却等系统，以吸收、交换冷媒或高温流体中的热量，达到降低冷媒或高温流体温度的效果，以让空调或冷却系统得以持续运作，现有热交换器大致上可分为气冷式以及水冷式两种，其主要凭借一呈连续往复弯曲的管体、一壳管式热交换器或一平板式的热交换器等，令冷媒或高温流体通过管体时通过热媒介的传导特性，将冷媒或高温流体所含的热量，经由传递介质传递至冷空气或冷水中，如此达到降低冷媒或高温流体温度的效果，而常用的传递介质是水和空气，其中使用空气当传递介质的即为空气冷却式热交换器，而使用水当传递介质的即为水冷却式的热交换器；

现有水冷却式热交换器在运作时，是在热交换器的入口端以及出口端间设有一冷凝器，所述的冷凝器设有数条供冷却水流动的铜管，使冷却水经入口端进入热交换器中进行热能的交换，再经由出口端流出热交换器，由于冷却水长时间在冷凝器的铜管内流动着，因此会随着长时间的使用，在铜管的内壁上形成水垢，而随着水垢生成的厚度，会隔绝冷却水与冷媒或高温流体间的热交换作用，导致散热不良以及热交换效能降低等不良状况，进而徒增能量的浪费以及消耗，诚有加以改进之处。

发明内容

为了改善上述现有水冷式热交换器，容易因产生水垢而影响热交换效率以及耗费能源等的缺失以及不足，本发明的主要目的在于提供一种可对于水冷式热交换器进行清洗的热交换清洗系统。

基于上述目的，本发明所运用的技术手段是在于提供一热交换清洗系统，其主要设有一集球器、一驱动装置、一冷凝器、一收集器以及复数个清洁球，其中：

所述的集球器在顶部设有一置入口、在底部的中心处设有一滤网，并在侧边贯穿设有数个进水孔，且在侧边以及底部分别设有一出水孔；

所述的驱动装置与集球器相连接且设有一进水管、一出水管以及一泵，所述的进水管的一端与集球器位于底部的出水孔相连接，而另一端与泵相连接，所述的出水管的一端与泵相连接，而另一端与集球器相连接；

所述的冷凝器与集球器相连接且设有一入口、一出口以及数条介于入口以及出口间并排的铜管，所述的冷凝器在入口处设有一与集球器位于侧边的出水孔相连接的入水管以及一与驱动装置进水管相通的出水管；

所述的收集器与冷凝器以及集球器相连接且设有一入口端、一出口端、一进入管以及一排出管，所述的收集器入口端与冷凝器出口相连接，而出口端是径向设在靠近收集器入口端的外壁面，而进入管以及排出管是分别与收集器异于入口端的端部的外壁面相连接，所述的进入管不与收集器相连的一端与集球器以及驱动装置的出水管相连接，而排出管不与收集器相连的一端设有两分别与驱动装置出水管以及集球器相连接的分支管；以及

各清洁球是经置入口而容设在集球器中，且各清洁球的外表面是凸设有复数个清洁块。

较佳地，所述的集球器设有三个进水孔，其分别为第一进水孔、第二进水孔以及第三进水孔，所述的驱动装置出水管的另一端与集球器第一进水孔相连接，而所述的收集器进入管不与收集器相连的一端与集球器第三进水孔相连接，而收集器排出管其中一分支管与集球器第二进水孔相连接。

较佳地，所述的驱动装置在出水管以及进水管的两端间各设有一电磁阀，所述的冷凝器是在入水管上设有两个手动阀，在冷凝器的出水管上设有两个手动阀以及一电磁阀，且所述的收集器在进入管上设有两个手动阀以及两个电磁阀，在排出管上设有两个手动阀以及两个电磁阀。

较佳地，位于集球器侧边的进水孔与出水孔与集球器的外表面呈一切角的型态，使集球器内的冷却水形成一旋转的水流，且所述的集球器的所有出水孔设在低位处，而集球器的进水孔设置在集球器的高位处，让冷却水经进水孔进入集球器后能顺势地由出水孔流出，进而造成水流呈一顺时针旋转，以增加冷却水的流动性。

较佳地，所述的收集器在靠近入口端处的内壁面环设有数片斜向排列的扰流叶片，以使进入收集器中的冷却水产生一旋转水流。

较佳地，所述的收集器设有四片排列设置的扰流叶片，以使进入收集器中的冷却水产生一旋转水流。

较佳地，各清洁球在外表面设有一偏心片，使清洁球在冷却水中移动时会产生偏心转动的现象。

较佳地，各清洁球的比重是大于或等于冷却水的比重。

较佳地，所述的收集器在异于入口端的一侧设有一向下呈渐缩状的内表面。

较佳地，所述的收集器的排出管在与驱动装置出水管相连接的分支管上设有一文氏管。

较佳地，所述的集球器在顶部置入口处设有一玻璃视窗，以提供使用者观看集球器的内部情况。

较佳地，所述的集球器在各进水孔以及出水孔处各设有一逆止阀，使冷却水只能单向流动。

较佳地，所述的集球器是一中空的金属制圆柱体。

较佳地，各清洁球是一由橡胶所制成的球体。

较佳地，各清洁块是一锥状的结构。

较佳地，各清洁块是一半球形的结构。

实施上述技术手段以后，本发明热交换清洗系统可获得的优点以及功效至少包含有：

一、清洁效果：本发明热交换清洁系统，是可利用清洁球在冷凝器各铜管内流动的方式，凭借清洁球与铜管内璧面相互磨擦的方式，进而将铜管内壁面的水垢去除。

二、提高效能：凭借本发明热交换清洁系统对于铜管进行水垢清理的方式，可有效地提高冷凝器的热交换效率，不仅可让冷凝器保持较佳的热交换效率，且可有效节省不必要的能源浪费。

三、切换使用：本发明热交换清洁系统是可根据使用者的需要，切换成一单循环或一双循环的清洁方式，进而有效地对于铜管内的水垢进行清除。

附图说明

图1是本发明热交换清洗系统的管路连接示意图；

图2是本发明热交换清洗系统集球器俯视示意图；

图3是本发明热交换清洗系统收集器外观立体图；

图4是本发明热交换清洗系统清洁球外观立体图；

图5是本发明热交换清洗系统另一清洁球外观立体图；

图6是本发明热交换清洗系统单循环清洁的操作示意图；

图7是本发明热交换清洗系统双循环清洁的送球操作示意图；

图8是本发明热交换清洗系统双循环清洁的收球操作示意图。

附图标记说明：10-集球器；11-置入口；12-玻璃视窗；13-滤网；14-第一进水孔；15-第二进水孔；16-第三进水孔；17-出水孔；18-出水孔；20-驱动装置；21-出水管；22-进水管；23-泵；24-电磁阀；25-电磁阀；30-冷凝器；31-入口；32-出口；33-铜管；34-入水管；35-出水管；36-手动阀；37-手动阀；38-电磁阀；40-收集器；41-入口端；411-扰流叶片；412-内表面；42-出口端；43-进入管；44-排出管；441-分支管；442-文氏管；45-手动阀；46-电磁阀；47-电磁阀；48-手动阀；491-电磁阀；492-电磁阀；50-清洁球；51-清洁块；51A-清洁块；52-偏心片。

具体实施方式

为能详细了解本发明的技术特征以及实用功效，并可依照说明书的内容来实施，兹进一步以如图式所示的较佳实施例，详细说明如后：

请参看图1至图5所示本发明热交换清洗系统，其主要设有一集球器10、一驱动装置20、一冷凝器30、一收集器40以及复数个清洁球50，其中：

所述的集球器10是一中空的金属制圆柱体，所述的集球器10在顶部设有一置入口11，较佳地，所述的集球器10在顶部置入口11处设有一玻璃视窗12，以提供使用者观看集球器10的内部情况，所述的集球器10在底部的中心处设有一不锈钢滤网13，所述的集球器10在侧边贯穿设有数个进水孔14，15，16，较佳地，所述的集球器10设有三个进水孔14，15，16，其分别为第一进水孔14、第二进水孔15以及第三进水孔16，所述的集球器10另在侧边以及底部分别设有一出水孔17，18；

较佳地，位于集球器10侧边的进水孔14，15，16以及出水孔17与集球器10的外表面呈一切角的型态，使集球器10内的冷却水形成一旋转的水流，较佳地，所述的集球器10在各进水孔14，15，16以及出水孔17，18处各设有一逆止阀(图未示)，使冷却水只能单向流动，另集球器10的所有出水孔17，18设在低位处，而集球器的进水孔14，15，16设置在集球器10的高位处，让冷却水经进水孔14，15，16进入集球器10后能顺势地由出水孔17，18流出，进而造成水流呈一顺时针旋转，以增加冷却水的流动性；

所述的驱动装置20与集球器10相连接且设有一进水管21、一出水管22以及一泵23，其中所述的进水管21的一端与集球器10位于底部的出水孔18相连接，而进水管21的另一端与泵23相连接，出水管22的一端与泵23相连接，而另一端与集球器10第一进水孔14相连接，另驱动装置20在进水管21以及出水管22的两端间各设有一电磁阀24，25；

所述的冷凝器30与集球器10相连接且设有一入口31、一出口32以及数条介于入口31以及出口32间并排的铜管33，其中所述的冷凝器30在入口31处设有一与集球器10位于侧边的出水孔17相连接的入水管34以及一与驱动装置20进水管21相通的出水管35，所述的冷凝器30在入水管34上设有两个手动阀36，在出水管35上设有两个手动阀37以及一电磁阀38，其中所述的冷凝器30在靠近手动阀37的出水管35设置有一过滤网(图未示)，以避免进入冷凝器30中的清洁球50，由出水管35回流至集球器10中；

所述的收集器40与冷凝器30以及集球器10相连接且设有一入口端41、一出口端42、一进入管43以及一排出管44，其中所述的收集器40的入口端41与冷凝器30出口32相连接，较佳地，所述的收集器40在靠近入口端41处的内壁面环设有数片斜向排列的扰流叶片411，以使进入收集器40中的冷却水产生一旋转水流，较佳地，所述的收集器40设有四片排列设置的扰流叶片411，而出口端42径向设在靠近收集器40入口端41的外壁面且与一冷却水塔(图未示)相连接，所述的收集器40在异于入口端41的一侧设有一向下呈渐缩状的内表面412，而进入管43以及排出管44是分别与收集器40靠近圆锥状内表面412的外壁面相连接，其中所述的进入管43异于收集器40的一端与集球器10第三进水孔16以及驱动装置20的出水管22相连接，且收集器40在进入管43上设有两个手动阀45以及两个电磁阀46，47，而排出管44异于收集器40的一端设有两分别与驱动装置20出水管22以及集球器10第二进水孔15相连接的分支管441，其中排出管44在与驱动装置20出水管22相连接的分支管441上设有一文氏管442，另收集器40在排出管44上设有两个手动阀48以及两个电磁阀491，492；以及

各清洁球50是经由置入口而容设在集球器10中，并随着冷却水在冷凝器30以及收集器40间移动，其中各清洁球50的外表面是凸设有复数个清洁块51，51A，较佳地，各清洁块51，51A是可如图3以及图4所示为一锥状或一半球形的结构，较佳地，各清洁球50是一由橡胶所制成的球体，另各清洁球50在外表面设有一偏心片52，使清洁球50在冷却水中移动时会产生偏心转动的现象，较佳地，各清洁球50的比重大于或等于冷却水的比重。

本发明热交换清洗系统在使用时可分为单循环以及双循环两种清洁方式，其中单循环清洁方式如图6所示，当水垢已在铜管33内璧面生成时，将冷凝器30出水管35、驱动装置20进水管22以及收集器40排出管44设有文氏管442的电磁阀38，25，49开启，同时将驱动装置20出水管21、收集器40进入管43以及排出管44未设有文氏管442的电磁阀24，46，47，492关闭，由冷凝器30入口31导入冷却水，使冷却水经出水管35而流至驱动装置20的泵23处，通过泵23的加压后将冷却水经驱动装置20出水管22以及集球器10第一进水孔14而送至集球器10内部；

当冷却水经由泵23的加压而进入集球器10中，并通过位于集球器10侧边的出水孔17以及冷凝器30两个手动阀36而进入冷凝器30的各铜管33内，由于清洁球50的比重大于或等于冷却水的比重，所以可随机进入冷凝器30各铜管33中，且利用偏心片52的设计，使清洁球50可产生偏心以及旋转的作动，在流动时产生不规则的运动而与铜管33内璧面产生上下碰撞与摩擦的现象进而将水垢去除，其中当清洁球50经各铜管33而流动至收集器40中时，所述的收集器40排出管44设有文氏管442的分支管441处，会依据流体力学中的白努利(Bernoulli)定律，在一个连续固定的流场中，当流体流速增加时，流体的压力会下降，进而产生一低压吸力即产生一负压，使位于收集器40内的清洁球50，经由排出管44两个手动阀48、电磁阀491与冷却水一同回流进入集球器10中；

因此待清洁完毕后，各清洁球50是经由冷凝器30出口32而进入收集器40中，而在收集器40中的清洁球50受到文氏管442的负压吸引，会再经由收集器40排出管44而与冷却水一起进入集球器10中，以形成一单循环的清洁方式，使各清洁球50通过不断地在冷凝器30中循环的方式，可在最短时间内将冷凝器30各铜管33内壁面上的水垢清洁干净，达到提升热交换效率的效果；

另当铜管33内壁面的水垢已去除时，则可如图7以及图8所示选择双循环的清洁方式，本发明热交换清洁系统的双循环清洁方式主要是可分为送球、收球以及系统待机等三个阶段：

在送球时是分别将冷凝器30出水管35与收集器40进入管43靠近集球器10第三进水孔16的电磁阀47开启，并将驱动装置20出水管22、收集器40进入管43远离集球器10第三进水孔16以及排出管44的电磁阀25，46，492关闭，由冷凝器30入口31处导入冷却水并通过泵23的加压，使冷却水经驱动装置20进水管22而进入集球器10的第三进水孔16，其中冷却水在集球器10中因为水流的进出角度以及位置会形成旋转的力量而将设在集球器10中的清洁球50，经集球器10位于侧边的出水孔17以及冷凝器30入水管34而送至冷凝器30入口31，让清洁球50进入冷凝器30各铜管33中进行内璧面的清洁动作；

当清洁完毕时即可执行收球的作动，其是将驱动装置20出水管21、收集器40进入管43远离第三进水孔16以及排出管44未设有文氏管441的电磁阀24，46，492开启，并同时将驱动装置20进水管22、冷凝器30出水管35、收集器40排出管44设有文氏管442以及收集器40进入管43靠近第三进水孔16的电磁阀25，38，491，47关闭，其中经冷凝器30出口32进入收集器40的清洁球50会因集球器40扰流叶片411以及圆锥状内表面412的设计，而集中在集球器40异于入口端41的一侧，此时，所述的驱动装置20的泵23会经集球器10位于底部的出水孔18吸取冷却水，使集球器10内部产生一负压，并驱动装置20可将冷却水经由22以及进入管43两个手动阀45而进入收集器40中，同时凭借集球器10内产生负压的关系，迫使位于收集器40中的清洁球50，沿着收集器40排出管44两个手动阀48以及未设有文氏管442的分支管441而回收到集球器10内，即可将已完成清洁动作的清洁球50从冷凝器30与收集器40回收至集球器10中；

当所有清洁球50回收到集球器10中，将泵23停止运转，可减少耗能，使热交换清洁系统呈一待机状态。

凭借上述的技术手段，本发明热交换清洁系统主要是利用清洁球50在冷凝器30各铜管33内的流动，凭借清洁球50与铜管33内璧面产生磨擦力的方式，进而将铜管33内壁面的水垢去除，可有效地提高冷凝器30的热交换效率，不仅可让冷凝器30保持较佳的热交换效率，且可有效节省不必要的能源浪费，再则，本发明热交换清洁系统是可根据使用者的需要，切换成一单循环或一双循环的清洁方式，有效地对于铜管33内的水垢进行清除。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热交换清洗系统，其特征在于：包括有一集球器、一驱动装置、一冷凝器、一收集器以及复数个清洁球，其中：

所述的集球器在顶部设有一置入口、在底部的中心处设有一滤网，并在侧边贯穿设有数个进水孔，且在侧边以及底部分别设有一出水孔；

所述的驱动装置与集球器相连接且设有一进水管、一出水管以及一泵，所述的进水管的一端与集球器位于底部的出水孔相连接，而另一端与泵相连接，所述的出水管的一端与泵相连接，而另一端与集球器相连接；

所述的冷凝器与集球器相连接且设有一入口、一出口以及数条介于入口以及出口间并排的铜管，所述的冷凝器在入口处设有一与集球器位于侧边的出水孔相连接的入水管以及一与驱动装置进水管相通的出水管；

所述的收集器与冷凝器以及集球器相连接且设有一入口端、一出口端、一进入管以及一排出管，所述的收集器入口端与冷凝器出口相连接，而出口端是径向设在靠近收集器入口端的外壁面，而进入管以及排出管分别与收集器异于入口端的端部的外壁面相连接，所述的进入管不与收集器相连的一端与集球器以及驱动装置的出水管相连接，而排出管不与收集器相连的一端设有两分别与驱动装置出水管以及集球器相连接的分支管；以及

各清洁球经置入口而容设在集球器中，且各清洁球的外表面凸设有复数个清洁块。

2.根据权利要求1所述的热交换清洗系统，其特征在于：所述的集球器设有三个进水孔，其分别为第一进水孔、第二进水孔以及第三进水孔，所述的驱动装置出水管的另一端与集球器第一进水孔相连接，而所述的收集器进入管不与收集器相连的一端与集球器第三进水孔相连接，而收集器排出管其中一分支管与集球器第二进水孔相连接。

3.根据权利要求1或2所述的热交换清洗系统，其特征在于：所述的驱动装置在出水管以及进水管的两端间各设有一电磁阀，所述的冷凝器是在入水管上设有两个手动阀，在冷凝器的出水管上设有两个手动阀以及一电磁阀，且所述的收集器在进入管上设有两个手动阀以及两个电磁阀，在排出管上设有两个手动阀以及两个电磁阀。

4.根据权利要求3所述的热交换清洗系统，其特征在于：位于集球器侧边的进水孔与出水孔与集球器的外表面呈一切角的型态，使集球器内的冷却水形成一旋转的水流，且所述的集球器的所有出水孔设在低位处，而集球器的进水孔设置在集球器的高位处，让冷却水经进水孔进入集球器后能顺势地由出水孔流出，进而造成水流呈一顺时针旋转，以增加冷却水的流动性。

5.根据权利要求4所述的热交换清洗系统，其特征在于：所述的收集器在靠近入口端处的内壁面环设有数片斜向排列的扰流叶片，以使进入收集器中的冷却水产生一旋转水流。

6.根据权利要求5所述的热交换清洗系统，其特征在于：各清洁球在外表面设有一偏心片，使清洁球在冷却水中移动时会产生偏心转动的现象。

7.根据权利要求6所述的热交换清洗系统，其特征在于：各清洁球的比重是大于或等于冷却水的比重。

8.根据权利要求7所述的热交换清洗系统，其特征在于：所述的收集器在异于入口端的一侧设有一向下呈渐缩状的内表面，且所述的收集器的排出管在与驱动装置出水管相连接的分支管上设有一文氏管，而所述的集球器在顶部置入口处设有一玻璃视窗，以提供使用者观看集球器的内部情况，所述的集球器另在各进水孔以及出水孔处各设有一逆止阀，使冷却水只能单向流动。

9.根据权利要求8所述的热交换清洗系统，其特征在于：所述的集球器是一中空的金属制圆柱体，而各清洁球是一由橡胶所制成的球体，且各清洁块是一锥状的结构。

10.根据权利要求8所述的热交换清洗系统，其特征在于：所述的集球器是一中空的金属制圆柱体，而各清洁球是一由橡胶所制成的球体，各清洁块是一半球形的结构。

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