CN108225047B - 一种搅拌式自动降温装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的搅拌式自动降温装置，包括水箱、循环泵、散热器、热交换盘管、上外管、上内管、旋转外管和旋转内管，上内管位于上外管中，旋转外管位于套筒中，旋转内管位于旋转外管中，旋转外管的下端与热交换盘管的进水口相通，旋转内管的下端与热交换盘管的回水口相通；旋转内管、旋转外管的上端分别插入上内管、上外管之中；旋转外管的外壁上固定有旋转盘。本发明的搅拌式自动降温装置，使得在搅拌电机的带动下，可驱使旋转内外管和热交换盘管一起转动，转动的热交换盘管更有利于冷却水与容器内物质进行充分、高效的热交换，解决了以往固定式热交换盘管换热效率低、冷却效果不佳的问题，有益效果显著，适于应用推广。

Description

一种搅拌式自动降温装置
技术领域
本发明涉及一种降温装置，更具体的说，尤其涉及一种的搅拌式自动降温装置。
背景技术
很多工业容器或设备在工作过程中会产生高温，为了维持容器内恒定的温度和保障设备工作正常，常常需要为容器或设备内部安装降温装置。现有传统的降温装置基本都是采用热交换的原理，通过散热媒介（通常为水）将容器内的热量置换出来，以实现容器内部环境或工作介质的降温。由于现有降温装置的热交换部位均处于固定状态，使得冷却水与容器内工作介质的热交换效率较低，对于一些对温度要求苛刻的工业容器不在适用。
发明内容
本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种搅拌式自动降温装置。
本发明的搅拌式自动降温装置，包括水箱、循环泵、散热器和位于容器内部空腔中的热交换盘管，容器的上端为上盖，水箱固定于上盖上，循环泵的进水口与水箱相通，散热器的出水口与水箱相通；其特征在于：搅拌式自动降温装置还包括上外管、上内管、旋转外管和旋转内管，上内管位于上外管中，上外管的上端与循环泵的出水口相通，上内管的上端穿过上外管的管壁后与散热器的进水口相通；上盖上设置有竖向的套筒，旋转外管位于套筒中，旋转内管位于旋转外管中，旋转外管的下端与热交换盘管的进水口相通，旋转内管的下端穿过旋转外管的管壁后与热交换盘管的回水口相通；旋转内管的上端插入上内管之中，旋转外管的上端插入上外管之中；
所述旋转外管的外壁上固定有旋转盘，旋转盘的下方设置有对其支撑的环形轴承，旋转盘的上表面上固定有环形齿条；所述上盖上固定有搅拌电机，搅拌电机的输出轴上固定有与环形齿条相啮合的齿轮；所述容器上设置于对其内部温度进行测量的温度传感器。
本发明的搅拌式自动降温装置，所述旋转内管与上内管之间的插接处、旋转外管与上外管之间的插接处以及旋转外管与套筒之间均设置有密封圈。
本发明的搅拌式自动降温装置，包括微控制器，散热器上设置有散热风扇，温度传感器与微控制器的输入端相连接，微控制器的输出端与循环泵、散热风扇和搅拌电机的控制端均相连接。
本发明的搅拌式自动降温装置，所述上盖上固定有对搅拌电机、齿轮、环形齿条、旋转盘、环形轴承进行密封的保护罩。
本发明的搅拌式自动降温装置，所述容器的上端和下端分别设置有进料管和出料管。
本发明的有益效果是：本发明的搅拌式自动降温装置，循环泵、散热器与热交换盘管之间设置有上外管、上内管、旋转外管和旋转内管，旋转外管、旋转内管分别插入上外管、上内管中，使得旋转内管、旋转外管和热交换盘管可进行转动，而在转动的同时保持上外管与旋转外管的连通性、上内管与旋转内管的连通性，确保了冷却水的循环流动。通过在旋转外管上固定旋转盘，旋转盘的下方设置有环形轴承，且旋转盘的上表面上固定有与搅拌电机输出轴上的齿轮相啮合的环形齿条，使得在搅拌电机的带动下，可驱使旋转内外管和热交换盘管一起转动，转动的热交换盘管更有利于冷却水与容器内物质进行充分、高效的热交换，解决了以往固定式热交换盘管换热效率低、冷却效果不佳的问题，有益效果显著，适于应用推广。
附图说明
图1为本发明的搅拌式自动降温装置的结构示意图；
图2为本发明中上内外管与旋转内外管配合部位的放大图；
图3为本发明中控制电路的原理图。
图中：1水箱，2循环泵，3热交换盘管，4散热器，5上外管，6上内管，7旋转外管，8旋转内管，9密封圈，10容器，11上盖，12套筒，13旋转盘，14环形轴承，15搅拌电机，16齿轮，17环形齿条，18散热风扇，19温度传感器，20进料管，21出料管，22保护罩，23微控制器。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，给出了本发明的搅拌式自动降温装置的结构示意图，其由水箱1、循环泵2、热交换盘管3、散热器4、上外管5、上内管6、旋转外管7、旋转内管8、搅拌电机15组成，热交换盘管3位于容器10的内部，实现对容器10内物质的降温作用，水箱1、散热器4和搅拌电机15均固定于容器10的上盖11上，水箱1中存储冷却水，散热器4对热交换后的冷却水进行降温，散热器4上设置有散热风扇18。循环泵2的进水口经管路与水箱1的底部相通，出水口与上外管5的上端相通，以便循环泵2将水箱1中的冷却水抽至上外管5中。所示散热器4的进水口与上内管6的上端相通，出水口与水箱1相通，以便在容器10中完成热交换的冷却水经散热器4的降温后，流回至水箱1中。
所示上内管6位于上外管5之中，由循环泵2抽出的冷却水经上内管6外壁与上外管5内壁之间的环形腔流下，上内管6的上端穿过上外管5的管壁之后与散热器4的进水口相通。如图2所示，给出了本发明中上内外管与旋转内外管配合部位的放大图，所示容器10的上盖11上设置有竖向的套筒12，旋转外管7的中间部位穿过套筒12的内腔，旋转外管7的下端与热交换盘管3的进水口相通，旋转内管8穿过旋转外管7的管壁后与热交换盘管3的回水口相通，以便旋转内管8外壁与旋转外管7内壁之间环形腔中的冷却水流入热交换盘管3中，在热交换盘管3中与容器10内的物质进行充分的热交换后，回流至旋转内管8中。
所示旋转内管8的上端插入上内管6中，旋转外管7的上端插入上外管5中，旋转内管8与上内管6插接部位之间、旋转外管7与上外管5插接部位之间均设置有两道密封圈9，以保证上外管5中的冷却水进入旋转外管7中，旋转内管8中的冷却水进入上内管6中。所示旋转外管7与套筒12之间也设置有两套密封圈9，以保证整个容器10的气密性。
所示旋转外管7的外壁上固定有旋转盘13，旋转盘13下方的上盖11上固定有环形轴承14，由于环形轴承14对旋转盘13的支撑作用，使得旋转外管7、旋转内管8和热交换盘管3在较小驱动力的作用下即可进行转动。旋转盘13的上表面上固定有环形齿条17，搅拌电机15的输出轴上固定有与环形齿条17相啮合的齿轮16，这样，在搅拌电机15的驱动作用下，即可驱使旋转外管7、旋转内管8和热交换盘管3进行转动，冷却水在旋转的热交换盘管3中流动，可实现与容器10中物质进行充分接触，提高了降温性能和降温效率。
所示上盖11上固定有对搅拌电机15、齿轮16、环形齿条17、旋转盘13、环形轴承14进行遮挡的保护罩22，以实现对各部件的保护作用。所示容器10的上端和下端分别设置有进料管20和出料管22，所示容器10上设置有对其内部进行测温的温度传感器19。
如图3所示，给出了本发明中控制电路的原理图，微控制器23具有信号采集、数据运算和控制输出的作用，温度传感器19与微控制器23的输入端相连接，以获取容器10内的温度。微控制器23的输出端与循环泵2、散热风扇18和搅拌电机15的控制端均相连接，以便对循环泵2、散热风扇18和搅拌电机15的运行状态进行控制。
本发明的搅拌式自动降温装置的工作过程为：微控制器23经温度传感器19获取容器10中的温度值，当温度超过设定的温度时，且开启循环泵2、搅拌电机15、散热风扇18；循环泵2从水箱1中抽出的冷却水首先进入上外管5中，然后依次流经上内管6与上外管5之间的空腔、旋转内管8与旋转外管7之间的空腔，最后流入热交换盘管3中。同时，在搅拌电机15的带动下，可驱使热交换盘管3进行旋转运动，由于热交换盘管3的旋转运动，使得流经热交换盘管3的冷却水可与容器10中绝大部分物质相接触，大大增加了冷却水对容器10中的冷却效果。经热交换盘管3的回水口流出的冷却水，依次经旋转内管8的内腔、上内管6的内腔流回至散热器4中，在散热器4中实现散热并回路至水箱1中。
在冷却水的循环流动过程中，虽然高温的冷却水在旋转内管8、上内管6中流动，低温的冷却水在其外围流动，导致高低温冷却水之间会进行一定程度的热交换，但不会影响冷却水在热交换盘管3中总体的降温效果。

Claims (5)

1.一种搅拌式自动降温装置，包括水箱（1）、循环泵（2）、散热器（4）和位于容器（10）内部空腔中的热交换盘管（3），容器的上端为上盖（11），水箱固定于上盖上，循环泵的进水口与水箱相通，散热器的出水口与水箱相通；其特征在于：搅拌式自动降温装置还包括上外管（5）、上内管（6）、旋转外管（7）和旋转内管（8），上内管位于上外管中，上外管的上端与循环泵的出水口相通，上内管的上端穿过上外管的管壁后与散热器的进水口相通；上盖上设置有竖向的套筒（12），旋转外管位于套筒中，旋转内管位于旋转外管中，旋转外管的下端与热交换盘管的进水口相通，旋转内管的下端穿过旋转外管的管壁后与热交换盘管的回水口相通；旋转内管的上端插入上内管之中，旋转外管的上端插入上外管之中；
所述旋转外管的外壁上固定有旋转盘（13），旋转盘的下方设置有对其支撑的环形轴承（14），旋转盘的上表面上固定有环形齿条（17）；所述上盖上固定有搅拌电机（15），搅拌电机的输出轴上固定有与环形齿条相啮合的齿轮（16）；所述容器上设置于对其内部温度进行测量的温度传感器（19）。
2.根据权利要求1所述的搅拌式自动降温装置，其特征在于：所述旋转内管（8）与上内管（6）之间的插接处、旋转外管（7）与上外管（5）之间的插接处以及旋转外管与套筒（12）之间均设置有密封圈（9）。
3.根据权利要求1或2所述的搅拌式自动降温装置，其特征在于：包括微控制器（23），散热器上设置有散热风扇（18），温度传感器（19）与微控制器的输入端相连接，微控制器的输出端与循环泵（2）、散热风扇和搅拌电机（15）的控制端均相连接。
4.根据权利要求1或2所述的搅拌式自动降温装置，其特征在于：所述上盖（11）上固定有对搅拌电机（15）、齿轮（16）、环形齿条（17）、旋转盘（13）、环形轴承（14）进行密封的保护罩（22）。
5.根据权利要求1或2所述的搅拌式自动降温装置，其特征在于：所述容器（10）的上端和下端分别设置有进料管（20）和出料管（21）。
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