CN111829384B - 一种基于磁力自驱动实现稳定换热的换热管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于磁力自驱动实现稳定换热的换热管，包括换热内通管，换热内通管外部的表面且位于外限制翅片输入端的位置均匀固定连接有换热外翅片，换热内通管外部的正面且位于换热外翅片之间的位置均匀固定连连接有换热凹槽，换热内通管的内部表面且靠近输入端的位置固定连接有分散换热机构，换热内通管的内部且位于分散换热机构输出端的位置固定连接有螺旋内换热片，换热内通管内部且位于分散换热机构输入端的位置固定连接有扇片驱动机构，本发明涉及换热管技术领域。该基于磁力自驱动实现稳定换热的换热管，达到了延长换热介质停留时间，保证换热介质对热量的充分吸收，提升单位体积中换热介质的热交换利用率的目的。

Description

一种基于磁力自驱动实现稳定换热的换热管

技术领域

本发明涉及换热管技术领域，具体为一种基于磁力自驱动实现稳定换热的换热管。

背景技术

换热管是换热器的元件之一，置于筒体之内，用于两介质之间热量的交换。具有很高的导热性和良好的等温性。它是一种能快速将热能从一点传至另一点的装置,而且几乎没有热损耗,因此它被称作传热超导体,其导热系数为铜的数千倍。

如中国发明公开号为：CN109798787A的一种换热管，包括由铝制成的外管、由铜制成的中间管和内管，且所述的中间管套设在内管上，所述的外管套设在中间管上，且所述的内管、中间管和外管的中心线位于同一条直线上，所述的内管的内腔和外管与中间管形成的腔体的水流方向相同，所述的中间管与内管形成的腔体与内管的内腔的水流方向相反，结构简单，设有的换热管道能够同时进入热水和冷水，并且在从不同的方向进入，能够使进入到管道中的热量得到充分的换热，同时保证了热量在换热的过程中不会发生损失，有效的提高了换热的速率，同时避免了在换热过程中，热量被浪费。

又如中国发明公开号为：CN106949771A的一种换热管和一种换热器。换热管包括：第一主体部分，第一表面以及设置在第一表面上的第一突起；以及第二主体部分，具有第二表面。第一主体部分和第二主体部分通过沿与换热管的轴向方向大致垂直并且大致沿着第一表面或第二表面的预定方向彼此相对移动而从第一状态达到第二状态，在第一状态，第一主体部分的第一表面上的第一突起的朝向第二表面的第一突起表面与第二主体部分的第二表面在预定方向上相互错开，而在第二状态，第一主体部分的第一表面上的第一突起的第一突起表面与第二主体部分的第二表面在预定方向上相互对准。由此，解决了常规机械胀接无法胀接小规格换热管的问题。

现有的换热管不能增加外散热介质在外部管壁的流动性，尤其对于液态介质，其介质间的换热效率低，并且介质在传统的换热管内的流速快，每个单位体积的介质换热量低，从而换热质量低，对介质的消耗成本大。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于磁力自驱动实现稳定换热的换热管，解决了传统换热管不能增加外散热介质在外部管壁的流动性，其介质间的换热效率低，并且换热质量低，对介质的消耗成本大的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于磁力自驱动实现稳定换热的换热管，包括换热内通管，所述换热内通管的输出端固定连接有安装法兰，所述换热内通管靠近输出端的位置固定连接有外限制翅片，所述外限制翅片的内部延伸至换热内通管的内部，所述外限制翅片的内部位于换热内通管外侧位置设置有限制轨道，所述换热内通管外部的表面且位于外限制翅片输入端的位置均匀固定连接有换热外翅片，所述换热内通管外部的正面且位于换热外翅片之间的位置均匀固定连连接有换热凹槽，所述换热凹槽背面一端延伸至换热内通管的内部，所述换热内通管的内部表面且靠近输入端的位置固定连接有分散换热机构，所述换热内通管的内部且位于分散换热机构输出端的位置固定连接有螺旋内换热片，所述换热内通管内部且位于分散换热机构输入端的位置固定连接有扇片驱动机构。

优选的，所述换热内通管内部的输入端位置固定连接有传输挡片，所述传输挡片的表面均匀开设有滤孔。对换热介质中的杂质进行过滤，避免杂质对管道的堵塞，同时方便工人清理杂质。

优选的，所述限制轨道的内部滑动连接有传动滑块，所述传动滑块的外侧一端固定连接有外传动支杆，所述外传动支杆的底部表面均匀固定连接有驱动搅拌片，所述驱动搅拌片与换热外翅片之间的位置对应设置。

优选的，所述外传动支杆靠近输入端的底部固定连接有传动辅助块，所述传动辅助块的底部固定连接有弧形磁性块，所述弧形磁性块与扇片驱动机构对应设置。

优选的，所述分散换热机构包括内换热片，所述内换热片的外侧与换热内通管固定连接，所述内换热片内测的中间位置开设有内换热槽，所述内换热片的外侧均匀开设有外换热槽。达到换热介质的分区换热，实现换热介质的局部快速换热。

优选的，所述换热凹槽位于换热内通管内部的一端与外换热槽内部对应设置。

优选的，所述扇片驱动机构包括轴承支杆，所述轴承支杆的一侧与换热内通管固定连接，所述轴承支杆位于换热内通管内部的中心位置转动连接有传动连轴，所述传动连轴位于换热内通管输出端的一端均匀固定连接有支撑叶片。

优选的，所述支撑叶片的中间位置均固定连接有传动扇片，所述支撑叶片的外侧一端均固定连接有驱动磁铁块，所述驱动磁铁块与弧形磁性块对应设置。起到缓解换热介质流速的作用，延长换热介质停留时间，保证换热介质对热量的充分吸收，提升单位体积中换热介质的热交换利用率。

工作原理：将安装法兰与输出设备连接，换热介质从换热内通管的输入端通入，外部的散热物质处于换热内通管的外部，并且对换热外翅片位置进行加热，换热介质通过传输挡片，滤孔将换热介质的杂质过滤，然后换热介质与扇片驱动机构接触，流动的换热介质挤压传动扇片，从而支撑叶片以传动连轴位轴心转动，同时驱动磁铁块也跟随转动，驱动磁铁块与弧形磁性块为同性磁极，从而磁性斥力推送外传动支杆以换热内通管为圆心转动，实现驱动搅拌片在换热外翅片之间的位置圆周运动，可将换热外翅片表面的杂质清除，对于液体散热物质，同时起到增加流动的作用，实现散热物质释放热量均匀性；换热介质流入分散换热机构内部时，换热介质分流分别进入内换热槽和外换热槽，内换热片与换热外翅片直接接触，进入内换热槽内部的换热介质可以充分吸收热量；通过分散换热机构的换热介质流入螺旋内换热片，在螺旋内换热片环装螺旋限制下，带动换热介质旋转流动，延长换热介质流动行程，增加换热介质在换热内通管内部停留时间，从而提升换热介质吸收热量值，提高热量转换的效率。

(三)有益效果

本发明提供了一种基于磁力自驱动实现稳定换热的换热管。具备以下有益效果：

(1)、该基于磁力自驱动实现稳定换热的换热管，传输挡片和滤孔，对换热介质中的杂质进行过滤，避免杂质对管道的堵塞，同时方便工人清理杂质。

(2)、该基于磁力自驱动实现稳定换热的换热管，换热凹槽向内换热内通管凹陷，换热凹槽向内的表面积增加，从而增加换热介质的热量传输面积，加快换热效率。

(3)、该基于磁力自驱动实现稳定换热的换热管，内换热片与换热外翅片直接接触，进入内换热槽内部的换热介质可以充分吸收热量，达到换热介质的分区换热，实现换热介质的局部快速换热。

(4)、该基于磁力自驱动实现稳定换热的换热管，传动扇片和支撑叶片，实现换热介质带动扇片转动，同时起到缓解换热介质流速的作用，延长换热介质停留时间，保证换热介质对热量的充分吸收，提升单位体积中换热介质的热交换利用率的目的。

(5)、该基于磁力自驱动实现稳定换热的换热管，驱动磁铁块和弧形磁性块位同性磁极，支撑叶片的转动，实现外传动支杆在换热内通管外侧的转动，驱动搅拌片对换热外翅片之间的位置圆周运动，可清除表面的杂质，同时带动翅片之间流动性差的散热物质流通，避免散热物质长时间附着在外表面，提升热量转换效率的目的。

(6)、该基于磁力自驱动实现稳定换热的换热管，螺旋内换热片采用内螺纹状结构，换热介质在其内部螺旋流动，增加了换热介质的行程，也实现充分换热，降低换热介质使用成本的目的。

(7)、该基于磁力自驱动实现稳定换热的换热管，外限制翅片的内测延伸至换热内通管内部，从而降低了换热介质出口的大小，减小了单位时间内换热介质流出量，进一步提升热量转换效率的目的。

附图说明

图1为本发明外部横向的立体结构示意图；

图2为本发明外部侧面的立体结构示意图；

图3为本发明换热内通管内部横向的剖视图；

图4为本发明分散换热机构的剖视图；

图5为本发明扇片驱动机构的仰视结构示意图；

图6为本发明扇片驱动机构的俯视结构示意图。

图中：1换热内通管、2安装法兰、3外限制翅片、4限制轨道、5换热外翅片、6换热凹槽、7分散换热机构、701内换热片、702内换热槽、703外换热槽、8螺旋内换热片、9传输挡片、10滤孔、11扇片驱动机构、111轴承支杆、112传动连轴、113支撑叶片、114传动扇片、115驱动磁铁块、12传动滑块、13外传动支杆、14驱动搅拌片、15传动辅助块、16弧形磁性块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1-3所示，本发明提供一种技术方案：一种基于磁力自驱动实现稳定换热的换热管，包括换热内通管1，换热内通管1的输出端固定连接有安装法兰2，换热内通管1靠近输出端的位置固定连接有外限制翅片3，外限制翅片3的内部延伸至换热内通管1的内部，外限制翅片3的内部位于换热内通管1外侧位置设置有限制轨道4，换热内通管1外部的表面且位于外限制翅片3输入端的位置均匀固定连接有换热外翅片5，换热内通管1外部的正面且位于换热外翅片5之间的位置均匀固定连连接有换热凹槽6，换热凹槽6背面一端延伸至换热内通管1的内部，换热内通管1的内部表面且靠近输入端的位置固定连接有分散换热机构7，换热内通管1的内部且位于分散换热机构7输出端的位置固定连接有螺旋内换热片8，换热内通管1内部且位于分散换热机构7输入端的位置固定连接有扇片驱动机构11。

换热内通管1内部的输入端位置固定连接有传输挡片9，传输挡片9的表面均匀开设有滤孔10。对换热介质中的杂质进行过滤，避免杂质对管道的堵塞，同时方便工人清理杂质。

实施例二

如图1-3所示，在实施例一的基础上，本发明提供一种技术方案：一种基于磁力自驱动实现稳定换热的换热管，限制轨道4的内部滑动连接有传动滑块12，传动滑块12的外侧一端固定连接有外传动支杆13，外传动支杆13的底部表面均匀固定连接有驱动搅拌片14，驱动搅拌片14与换热外翅片5之间的位置对应设置。

外传动支杆13靠近输入端的底部固定连接有传动辅助块15，传动辅助块15的底部固定连接有弧形磁性块16，弧形磁性块16与扇片驱动机构11对应设置。

实施例三

如图4所示，在实施例一和实施例二的基础上，本发明提供一种技术方案：一种基于磁力自驱动实现稳定换热的换热管，分散换热机构7包括内换热片701，内换热片701的外侧与换热内通管1固定连接，内换热片701内测的中间位置开设有内换热槽702，内换热片701的外侧均匀开设有外换热槽703。达到换热介质的分区换热，实现换热介质的局部快速换热。

换热凹槽6位于换热内通管1内部的一端与外换热槽703内部对应设置。

实施例四

如图5和6所示，在实施例一、实施例二和实施例三的基础上，本发明提供一种技术方案：一种基于磁力自驱动实现稳定换热的换热管，扇片驱动机构11包括轴承支杆111，轴承支杆111的一侧与换热内通管1固定连接，轴承支杆111位于换热内通管1内部的中心位置转动连接有传动连轴112，传动连轴112位于换热内通管1输出端的一端均匀固定连接有支撑叶片113。

支撑叶片113的中间位置均固定连接有传动扇片114，支撑叶片113的外侧一端均固定连接有驱动磁铁块115，驱动磁铁块115与弧形磁性块16对应设置。起到缓解换热介质流速的作用，延长换热介质停留时间，保证换热介质对热量的充分吸收，提升单位体积中换热介质的热交换利用率。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种基于磁力自驱动实现稳定换热的换热管，包括换热内通管(1)，其特征在于：所述换热内通管(1)的输出端固定连接有安装法兰(2)，所述换热内通管(1)靠近输出端的位置固定连接有外限制翅片(3)，所述外限制翅片(3)的内部延伸至换热内通管(1)的内部，所述外限制翅片(3)的内部位于换热内通管(1)外侧位置设置有限制轨道(4)，所述换热内通管(1)外部的表面且位于外限制翅片(3)输入端的位置均匀固定连接有换热外翅片(5)，所述换热内通管(1)外部的正面且位于换热外翅片(5)之间的位置均匀固定连接有换热凹槽(6)，所述换热凹槽(6)背面一端延伸至换热内通管(1)的内部，所述换热内通管(1)的内部表面且靠近输入端的位置固定连接有分散换热机构(7)，所述换热内通管(1)的内部且位于分散换热机构(7)输出端的位置固定连接有螺旋内换热片(8)，所述换热内通管(1)内部且位于分散换热机构(7)输入端的位置固定连接有扇片驱动机构(11)；

所述限制轨道(4)的内部滑动连接有传动滑块(12)，所述传动滑块(12)的外侧一端固定连接有外传动支杆(13)，所述外传动支杆(13)的底部表面均匀固定连接有驱动搅拌片(14)，所述驱动搅拌片(14)与换热外翅片(5)之间的位置对应设置；

所述外传动支杆(13)靠近输入端的底部固定连接有传动辅助块(15)，所述传动辅助块(15)的底部固定连接有弧形磁性块(16)，所述弧形磁性块(16)与扇片驱动机构(11)对应设置；

所述扇片驱动机构(11)包括轴承支杆(111)，所述轴承支杆(111)的一侧与换热内通管(1)固定连接，所述轴承支杆(111)位于换热内通管(1)内部的中心位置转动连接有传动连轴(112)，所述传动连轴(112)位于换热内通管(1)输出端的一端均匀固定连接有支撑叶片(113)；

所述支撑叶片(113)的中间位置均固定连接有传动扇片(114)，所述支撑叶片(113)的外侧一端均固定连接有驱动磁铁块(115)，所述驱动磁铁块(115)与弧形磁性块(16)对应设置。

2.根据权利要求1所述的一种基于磁力自驱动实现稳定换热的换热管，其特征在于：所述换热内通管(1)内部的输入端位置固定连接有传输挡片(9)，所述传输挡片(9)的表面均匀开设有滤孔(10)。

3.根据权利要求1所述的一种基于磁力自驱动实现稳定换热的换热管，其特征在于：所述分散换热机构(7)包括内换热片(701)，所述内换热片(701)的外侧与换热内通管(1)固定连接，所述内换热片(701)内测的中间位置开设有内换热槽(702)，所述内换热片(701)的外侧均匀开设有外换热槽(703)。

4.根据权利要求3所述的一种基于磁力自驱动实现稳定换热的换热管，其特征在于：所述换热凹槽(6)位于换热内通管(1)内部的一端与外换热槽(703)内部对应设置。

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