CN113044416A - 一种可以加快散热的罐体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可以加快散热的罐体，包括壳体，壳体上部开设有送料口，壳体外壁上绕有螺旋状的盘管，壳体内沿竖直方向设置有多根可活动的冷凝管，相邻两根冷凝管通过连接软管顺次连接从而形成内部冷凝管路，内部冷凝管路的两端分别与冷凝装置的入口和出口连接，壳体内还装有温度传感器，该罐体还包括控制器，温度传感器与控制器连接，冷凝装置和驱动电机连接并受控于控制器。该罐体通过在壳体内设置冷凝管以及在壳体外设置盘管，实现了对液体物料以及壳体的同时冷却降温，冷却效率更高，可以有效加快罐体的散热，在短时间内降低罐内温度。

Description

一种可以加快散热的罐体

技术领域

本发明涉及一种罐体，更具体地说，它涉及一种可以加快散热的罐体。

背景技术

在工业生产中，常常会用到罐体来存储液体物料。由于罐体的体积巨大，所以很多罐体是直接暴露于户外的。在夏季的高温环境中，太阳暴晒会使罐体迅速发热，造成罐内液体温度升高，罐内温度有时能达到50-60℃。长时间的高温环境可能会使液体物料的稳定性降低，产生副产物，影响到物料的品质；且会导致物料挥发损耗。

为对罐体降温，现有的罐体会在罐内设置冷凝盘管。这种冷却方式散热效率低下，很难在较短时间内降低罐内温度，有待改进。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种可以加快散热的罐体，其具有更高效的散热性能。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种可以加快散热的罐体，包括壳体，壳体上部开设有送料口，所述壳体外壁上绕有螺旋状的盘管，所述盘管的两端分别与冷凝装置的入口和出口连接，所述壳体顶部装有驱动电机，所述壳体内沿竖直方向设置有转轴和多根冷凝管，相邻两根冷凝管通过连接软管顺次连接从而形成内部冷凝管路，所述内部冷凝管路的两端分别与冷凝装置的入口和出口连接，所述转轴的上端与驱动电机的输出轴同轴连接，所述转轴的下端与壳体的底部转动连接，所述多根冷凝管环绕分布在转轴的外侧，所述冷凝管的上端和下端均设置有水平的导向盘和驱动盘，所述导向盘与壳体连接固定，所述导向盘的中心设置有轴孔，所述转轴从轴孔穿过，所述导向盘上沿其周向均匀设置有多个导向槽，所述导向槽沿导向盘的径向设置，所述转轴与驱动盘同轴固定，所述驱动盘上沿其周向等角度地设置有多个圆弧形的滑槽，所述滑槽两端的连线与驱动盘的径向之间存在夹角，所述冷凝管活动穿过导向槽和滑槽，所述壳体内还装有温度传感器，该罐体还包括控制器，所述温度传感器与控制器连接，所述冷凝装置和驱动电机连接并受控于控制器。

作为优选方案：所述壳体内从上往下间隔设置有多个中空的冷凝环，相邻的冷凝环之间通过输送软管连通，最上层的冷凝环通过输送软管与冷凝装置的出口连接，最下层的冷凝环通过输送软管与冷凝装置的入口连接，所述壳体内并位于冷凝环的外侧设置有多根竖直的导向杆，所述导向杆上活动套设有滑环，所述冷凝环上套有拉环，所述拉环与冷凝环固定，所述拉环与滑环连接固定，所述冷凝环的外侧还设置有多根竖直的缆绳，各个套环与缆绳连接固定，所述缆绳的从壳体的顶部穿出，所述壳体顶部装有卷扬机，所述缆绳卷绕在卷扬机上，所述卷扬机连接并受控于控制器，所述壳体内还装有用于检测液面高度的距离传感器，所述距离传感器与控制器连接。

作为优选方案：所述冷凝管上套有导热的套管，所述套管的两侧沿竖直方向对称地固定有一对形状为弧形且导热的软板，所述软板朝转轴弯曲且软板具有弹性，所述套管上的两块软板的端部的水平连线与转轴的径向垂直。

作为优选方案：所述壳体的外部罩有多个喷雾环，所述喷雾环的内壁与壳体之间存在距离，所述喷雾环内设置有环形的输水腔，所述喷雾环的内侧沿其周向装设有多个雾化喷头，所述雾化喷头与输水腔连通，所述输水腔通过输水管与水泵连接，所述水泵连接并受控于控制器；所述喷雾环的内侧还设置有环形的输气腔，所述输气腔的顶部装设有朝上的喷气头，且输气腔的底部装设有朝下的喷气头，所述喷气头与输气腔连通，所述输气腔通过输气管与气泵连接，所述气泵连接并受控于控制器，所述的多个雾化喷头呈双层分布在输气腔的上方和下方。

作为优选方案：各个冷凝环之间的输送软管交错分布在转轴的两侧。

作为优选方案：所述盘管的截面形状为半圆形，且盘管的边缘与壳体密封连接。

作为优选方案：所述冷凝管上套设有第一滑套，所述第一滑套活动装设于导向槽内，所述第一滑套包括方形的第一套体，所述第一套体的顶部和底部均设置有向外凸出的环形阶，所述导向盘位于第一套体上的两组环形阶之间，所述第一套体的环形阶上朝向导向盘的一面上嵌装有边缘滚珠。

作为优选方案：所述冷凝管上还套设有第二滑套，所述第二滑套活动装设于滑槽内，所述第二滑套包括圆形的第二套体，所述第二套体的顶部和底部均设置有向外凸出的环形阶，所述驱动盘位于第二套体上的两组环形阶之间，所述第二套体的外部同轴套设有接触环，所述接触环与第二套体之间嵌装有侧部滚珠。

与现有技术相比，本发明的优点是：该罐体通过在壳体内设置冷凝管以及在壳体外设置盘管，实现了对液体物料以及壳体的同时冷却降温，冷却效率更高，可以有效加快罐体的散热，在短时间内降低罐内温度。

附图说明

图1为实施例一中的罐体的外部结构示意图；

图2为实施例一中的罐体的内部结构示意图；

图3为图2中的A部放大图；

图4为图2中的B部放大图；

图5为实施例一中的导向盘的结构示意图；

图6为实施例一中的驱动盘的结构示意图；

图7为实施例一中的第一滑套的结构示意图；

图8为实施例一中的第二滑套的结构示意图；

图9为实施例二中的罐体的内部结构示意图；

图10为实施例二中软板处于散开状态的俯视图；

图11为实施例二中软板处于聚拢状态的俯视图；

图12为实施例二中软板散开时的液体流向图；

图13为实施例二中软板聚拢时的液体流向图。

附图标记说明:1、壳体；2、支脚；3、送料口；4、驱动电机；5、转轴；6、驱动盘；7、导向盘；8、冷凝管；9、连接软管；10、进料管；11、出料管；12、支撑柱；13、第一滑套；13、第一套体；1302、第一穿孔；1303、边缘滚珠；14、第二滑套；1401、第二套体；1402、第二穿孔；1403、接触环；1404、侧部滚珠；15、盘管；16、喷雾环；17、输水腔；18、雾化喷头；19、输水管；20、输气腔；21、喷气头；22、输气管；23、导向杆；24、冷凝环；25、拉环；26、滑环；27、缆绳；28、连接块；29、滚轮；30、卷扬机；31、导向槽；32、轴孔；33、滑槽；34、距离传感器；35、温度传感器；36、输送软管；37、套管；38、软板；39、连接片。

具体实施方式

实施例一：

参照图1，一种可以加快散热的罐体，包括壳体1，在壳体1底部装有支脚2，壳体1上部开设有送料口3。在壳体1外壁上绕有螺旋状的盘管15，盘管15的两端分别与冷凝装置的入口和出口连接，冷凝装置将冷却液送入盘管15内，冷却液流过盘管15后再回流至冷凝装置，实现冷却液的循环流动。

在壳体1顶部装有驱动电机4。

参照图2和图3，在壳体1内沿竖直方向设置有转轴5和多根冷凝管8，相邻两根冷凝管8通过连接软管9顺次连接从而形成内部冷凝管8路，内部冷凝管8路的首端通过进料管10连接冷凝装置的出口，冷凝管8路的尾端通过出料管11连接冷凝装置的入口。冷凝装置通过进料管10将冷却液送入内部冷凝管8路内，冷却液流过内部冷凝管8路后再回流到冷凝装置，实现冷却液的循环流动。

转轴5的上端与驱动电机4的输出轴同轴连接，转轴5的下端与壳体1的底部转动连接，多根冷凝管8环绕分布在转轴5的外侧，在冷凝管8的上端和下端均设置有水平的导向盘7和驱动盘6。导向盘7通过支撑柱12与壳体1连接固定，

参照图5，在导向盘7的中心设置有轴孔32，转轴5从轴孔32穿过，且转轴5与驱动盘6同轴固定。在导向盘7上沿其周向均匀设置有多个导向槽31，导向槽31沿导向盘7的径向设置。

在驱动盘6上沿其周向等角度地设置有多个圆弧形的滑槽33，滑槽33两端的连线与驱动盘6的径向之间存在夹角。

参照图2，冷凝管8穿过导向盘7上的导向槽31以及驱动盘6上的滑槽33，冷凝管8的外径小于导向槽31和滑槽33的宽度，使得冷凝管8可以在导向槽31和滑槽33内滑行。当驱动盘6顺时针转动时，可以驱动冷凝管8在导向槽31和滑槽33内朝远离转轴5的方向移动；而当驱动盘6逆时针转动时，可以驱动冷凝管8在导向槽31和滑槽33内沿靠近转轴5的方向移动。如此，通过控制驱动电机4正反转就能驱动各根冷凝管8沿导向槽31来回移动。

参照图3，为避免冷凝管8在移动过程中与导向盘7和驱动盘6发生刮擦，本实施例中，在冷凝管8上套设有第一滑套13，第一滑套13活动装设于导向槽31内；另外，在冷凝管8上还套设有第二滑套14，第二滑套14活动装设于滑槽33内。第一滑套13和第二滑套14可以起到阻隔和润滑的作用，可以避免冷凝管8与导向槽31和滑槽33的内壁发生摩擦，既能延缓磨损，又能减小冷凝管8移动时的阻力。

参照图7，本实施例中，第一滑套13包括方形的第一套体1301，第一套体1301内部为第一穿孔1302，冷凝管8穿过第一穿孔1302并与第一套体1301固定。第一套体1301置于导向槽31内且第一套体1301的边长略小于导向槽31的宽度，使得第一套体1301可以在导向槽31内自由滑行。在第一套体1301的顶部和底部均设置有向外凸出的环形阶，导向盘7位于第一套体1301上的两组环形阶之间，如此可以防止第一滑套13从导向槽31脱离。在此基础上，还在第一套体1301的环形阶上，面向导向盘7的一面上嵌装有边缘滚珠1303。边缘滚珠1303可以起到润滑的作用，使第一滑套13可以更加顺畅地在导向槽31内滑行。

参照图8，第二滑套14包括圆形的第二套体1401，第二套体1401内部为第二穿孔1402，冷凝管8穿过第二穿孔1402并与第二套体1401固定。第二套体1401置于滑槽33内，使得第二套体1401可以在滑槽33内自由滑行。在第二套体1401的顶部和底部均设置有向外凸出的环形阶，驱动盘6位于第二套体1401上的两组环形阶之间，如此可以防止第二滑套14从滑槽33脱离。另外，还在第二套体1401的外部同轴套设有接触环1403，接触环1403的外径略小于滑槽33的宽度，在接触环1403与第二套体1401之间嵌装有侧部滚珠1404，如此结构使得接触环1403可以相对于第二套体1401发生转动。当驱动电机4带动驱动盘6转动时，接触环1403贴紧滑槽33的内壁并随着冷凝管8的移动而沿滑槽33滚动，可以大大降低驱动冷凝管8移动的阻力，且能保护冷凝管8，防止其磨损。

参照图2，在壳体1内装有用于测量罐体液体温度的温度传感器35。

该罐体还包括控制器，控制器可以采用PLC控制器，温度传感器35的信号输出端与控制器的采样信号输入端连接，冷凝装置和驱动电机4的控制端口均与控制器的控制信号输出端连接，实现控制器对冷凝装置和电机的启停以及档位的控制。

在初始状态下，冷凝装置和驱动电机4处于关停。该罐体在注入液体物料后，温度传感器35对液体物料的温度进行实时检测并将温度检测信号反馈至控制器。液体物料的温度达到预设温度值时，控制器控制冷凝装置启动，此时盘管15内的冷却液和内部冷凝管8路内的冷却液开始循环流动。从而实现对液体物料以及壳体1的同时冷却降温，冷却效率更高，可以有效加快罐体的散热。

本实施例中，在冷凝装置启动的同时，控制器还控制驱动电机4开始交替正转和反转，从而驱动各根冷凝管8同时靠近或远离转轴5，冷凝管8在移动的过程中可以与壳体1内各个区域的液体物料接触，有利于各个区域液体物料的均匀降温，且能搅动液体物料，使液体物料冷热均匀交融，有利于液体物料的整体快速降温。

在强力档位下，冷凝装置的运行功率以及驱动电机4的转速更高，可以实现对罐体的更快速散热降温。

参照图2和图4，本实施例中还在壳体1内从上往下间隔设置有多个中空的冷凝环24，相邻的冷凝环24之间通过输送软管36连通，最上层的冷凝环24通过输送软管36与冷凝装置的出口连接，最下层的冷凝环24通过输送软管36与冷凝装置的入口连接。冷凝装置将冷却液送入最上层的冷凝环24内，冷却液通过输送软管36逐层流动至下层的冷凝环24内，最后回流至冷凝装置，实现冷却液的循环流动。

本实施例中，各个冷凝环24之间的输送软管36交错分布在转轴5的两侧，如此使得冷却液可以流遍冷凝环24内部，防止冷凝环24内出现冷却液流动不均匀的情况，从而保证冷凝环24的整体制冷效果。

在壳体1内并位于冷凝环24的外侧设置有多根竖直的导向杆23，导向杆23的上端和下端分别与壳体1的顶壁和底壁连接固定。在导向杆23上活动套设有滑环26，滑环26可以沿导向杆23上下滑动。在冷凝环24上套有拉环25，拉环25与冷凝环24固定，且拉环25与滑环26连接固定。在冷凝环24的外侧还设置有多根竖直的缆绳27，各个套环通过连接块28与缆绳27连接固定，缆绳27的从壳体1的顶部穿出，在壳体1顶部装有卷扬机30，缆绳27卷绕在卷扬机30上，卷扬机30连接并受控于控制器。当卷扬机30向上牵引缆绳27时，缆绳27上拉滑环26，从而可以将依次将各个冷凝环24提起；当卷扬机30释放缆绳27时，冷凝环24在重力作用下自然下落。

当冷凝装置启动后，控制器控制卷扬机30交替执行正转和反转，此时各个冷凝环24在壳体1内上升和下降，更有利于各个区域液体物料的均匀降温，且能搅动液体物料，进一步促进液体物料冷热均匀交融，使液体物料更快速散热降温。

另外，冷凝环24的上下运动和冷凝管8的左右运动可以对液体物料的边缘区域和中心区域进行搅动，使液体物料内形成多处涡流，更有利于液体物料热量的均匀分布和液体物料的整体降温。

本实施例中，还在壳体1的顶部装有距离传感器34，距离传感器34的信号输出端与控制器的采样信号输入端连接。在冷凝系统工作的过程中，距离传感器34对壳体1内的液面高度进行实时检测，并将液面高度信号反馈至控制器，控制器根据液面高度来调节卷扬机30的转动圈数，即可以控制冷凝环24上下运动的行程。通过对冷凝环24的上下行程的控制可以使各个冷凝环24始终处于液面以下，避免有冷凝环24上升至液面以上，从而可以发挥冷凝环24的最大制冷效能。

参照图1、图2和图4，本实施例中还在壳体1的外部罩有多个喷雾环16，喷雾环16通过连接片39与壳体1连接固定，喷雾环16的内壁与壳体1之间存在距离。在喷雾环16内设置有环形的输水腔17，在喷雾环16的内侧沿其周向装设有多个雾化喷头18，雾化喷头18与输水腔17连通，输水腔17通过输水管19与水泵连接，水泵连接并受控于控制器。在喷雾环16的内侧还设置有环形的输气腔20，在输气腔20的顶部装设有朝上的喷气头21，且在输气腔20的底部装设有朝下的喷气头21，喷气头21与输气腔20连通，输气腔20通过输气管22与气泵连接，气泵连接并受控于控制器。多个雾化喷头18呈双层分布在输气腔20的上方和下方。

冷凝系统启动后，控制器控制水泵可气泵启动，此时水泵通过输水管19将水送入输水腔17内，水经过雾化喷头18后变为水雾喷出，水雾喷洒在壳体1表面；同时气泵通过输气管22将空气送入输气腔20内，输气腔20内的空气通过喷气头21喷出，空气吹在壳体1表面，使水雾快速蒸发，从而吸收壳体1上的热量，使壳体1快速散热降温。由于输气腔20内的空气是朝上和朝下同时喷出的，可以将水雾向上吹和向下吹，使水雾均匀洒在壳体1的各个部位，有利于壳体1的均匀散热降温。

参照图4，本实施例中，盘管15的截面形状为半圆形，且盘管15的边缘与壳体1密封连接。如此结构使得盘管15与壳体1具有最大的接触面积；且盘管15内的冷却液是直接与壳体1接触的，壳体1上的热量能够直接被冷却液吸收。这样可以使盘管15均有最高的吸热效率。

实施例二：

参照图9，本实施例在实施例一的基础上，还在冷凝管8上套有导热的套管37，在套管37的两侧沿竖直方向对称地固定有一对形状为弧形且导热的软板38，软板38朝转轴5弯曲且软板38具有弹性，套管37上的两块软板38的端部的水平连线与转轴5的径向垂直。本实施例中的套管37和软板38均可以采用不锈钢材料，使两者具有优良的导热性能和结构强度，且使得软板38具有较好的弹性。

参照图10，当各根冷凝管8离得较远时，相邻的冷凝管8上的软板38之间存在距离；参照图11，当冷凝管8相互靠拢后，相邻的冷凝管8上的软板38互相接触并压紧变形。此时所有软板38合围成花瓣状的弹性空间。当冷凝管8继续互相靠拢时，弹性空间继续被挤压。当冷凝管8相互远离时，弹性空间膨胀，随后解体，最后软板38互相远离。

参照图13，在冷凝管8相互靠拢的过程中，冷凝管8与转轴5之间的液体物料从软板38间的空隙处流出；当弹性空间形成后，冷凝管8继续靠拢挤压弹性空间，此时液体物料从弹性空间的顶部和底部流出，液体流动方向如虚线箭头所示。

参照图12，冷凝管8相互远离，弹性空间膨胀后，液体物料被从弹性空间的顶部和底部吸入；而当弹性空间解体后，冷凝管8继续远离，此时液体物料从软板38间的空隙处流向转轴5。

如此，伴随着冷凝管8的来回移动，液体物料也会交替地汇聚至冷凝管8与转轴5之间以及从冷凝管8与转轴5之间的空间流出，从而在壳体1中心区域实现较大范围的液体循环流动，且软板38在移动过程中也能搅动液体物料。这样能进一步促进液体物料的热量均匀扩展以及整体快速散热降温。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种可以加快散热的罐体，包括壳体，壳体上部开设有送料口，其特征是：所述壳体外壁上绕有螺旋状的盘管，所述盘管的两端分别与冷凝装置的入口和出口连接，所述壳体顶部装有驱动电机，所述壳体内沿竖直方向设置有转轴和多根冷凝管，相邻两根冷凝管通过连接软管顺次连接从而形成内部冷凝管路，所述内部冷凝管路的两端分别与冷凝装置的入口和出口连接，所述转轴的上端与驱动电机的输出轴同轴连接，所述转轴的下端与壳体的底部转动连接，所述多根冷凝管环绕分布在转轴的外侧，所述冷凝管的上端和下端均设置有水平的导向盘和驱动盘，所述导向盘与壳体连接固定，所述导向盘的中心设置有轴孔，所述转轴从轴孔穿过，所述导向盘上沿其周向均匀设置有多个导向槽，所述导向槽沿导向盘的径向设置，所述转轴与驱动盘同轴固定，所述驱动盘上沿其周向等角度地设置有多个圆弧形的滑槽，所述滑槽两端的连线与驱动盘的径向之间存在夹角，所述冷凝管活动穿过导向槽和滑槽，所述壳体内还装有温度传感器，该罐体还包括控制器，所述温度传感器与控制器连接，所述冷凝装置和驱动电机连接并受控于控制器。

2.根据权利要求1所述的可以加快散热的罐体，其特征是：所述壳体内从上往下间隔设置有多个中空的冷凝环，相邻的冷凝环之间通过输送软管连通，最上层的冷凝环通过输送软管与冷凝装置的出口连接，最下层的冷凝环通过输送软管与冷凝装置的入口连接，所述壳体内并位于冷凝环的外侧设置有多根竖直的导向杆，所述导向杆上活动套设有滑环，所述冷凝环上套有拉环，所述拉环与冷凝环固定，所述拉环与滑环连接固定，所述冷凝环的外侧还设置有多根竖直的缆绳，各个套环与缆绳连接固定，所述缆绳的从壳体的顶部穿出，所述壳体顶部装有卷扬机，所述缆绳卷绕在卷扬机上，所述卷扬机连接并受控于控制器，所述壳体内还装有用于检测液面高度的距离传感器，所述距离传感器与控制器连接。

3.根据权利要求1所述的可以加快散热的罐体，其特征是：所述冷凝管上套有导热的套管，所述套管的两侧沿竖直方向对称地固定有一对形状为弧形且导热的软板，所述软板朝转轴弯曲且软板具有弹性，所述套管上的两块软板的端部的水平连线与转轴的径向垂直。

4.根据权利要求1所述的可以加快散热的罐体，其特征是：所述壳体的外部罩有多个喷雾环，所述喷雾环的内壁与壳体之间存在距离，所述喷雾环内设置有环形的输水腔，所述喷雾环的内侧沿其周向装设有多个雾化喷头，所述雾化喷头与输水腔连通，所述输水腔通过输水管与水泵连接，所述水泵连接并受控于控制器；所述喷雾环的内侧还设置有环形的输气腔，所述输气腔的顶部装设有朝上的喷气头，且输气腔的底部装设有朝下的喷气头，所述喷气头与输气腔连通，所述输气腔通过输气管与气泵连接，所述气泵连接并受控于控制器，所述的多个雾化喷头呈双层分布在输气腔的上方和下方。

5.根据权利要求2所述的可以加快散热的罐体，其特征是：各个冷凝环之间的输送软管交错分布在转轴的两侧。

6.根据权利要求1所述的可以加快散热的罐体，其特征是：所述盘管的截面形状为半圆形，且盘管的边缘与壳体密封连接。

7.根据权利要求1所述的可以加快散热的罐体，其特征是：所述冷凝管上套设有第一滑套，所述第一滑套活动装设于导向槽内，所述第一滑套包括方形的第一套体，所述第一套体的顶部和底部均设置有向外凸出的环形阶，所述导向盘位于第一套体上的两组环形阶之间，所述第一套体的环形阶上朝向导向盘的一面上嵌装有边缘滚珠。

8.根据权利要求1所述的可以加快散热的罐体，其特征是：所述冷凝管上还套设有第二滑套，所述第二滑套活动装设于滑槽内，所述第二滑套包括圆形的第二套体，所述第二套体的顶部和底部均设置有向外凸出的环形阶，所述驱动盘位于第二套体上的两组环形阶之间，所述第二套体的外部同轴套设有接触环，所述接触环与第二套体之间嵌装有侧部滚珠。

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