CN113970261B - 一种冷却路径调节式喷淋冷却器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冷却路径调节式喷淋冷却器，包括调节机构；本发明增设了调节机构以及将迂回形冷却管进行活动拆分设计，通过驱动螺杆旋转驱动横向移动筒横向移动，进而带动横向浮动U形管横向滑动，如此使得滑动管端部通过密封环体滑动连接于上U形管的下端和下U形管的上端内部，当滑动管向外侧移动，如此增加了冷却路径，使得待冷却的液体行程增加，冷却效果提高，如此根据实际需求进行灵活调节。
Description
技术领域
本发明涉及一种冷却路径调节式喷淋冷却器。
背景技术
冷却器是一种热交换设备，可以实现快速的冷却降温，广泛用于石油、动力、食品及其他许多工业部门的通用设备，用于冷却流体，在生产中占有重要地位，目前的冷却器有间壁式冷却器、喷淋式冷却器、夹套式冷却器等等多种多样，现有的喷淋冷却器一般是将冷却水通过喷淋的方式经过迂回的冷却管，使得迂回的冷却管内的液体得到冷却，然后如此方式一般是开放式的喷淋结构，浪费水资源，而且水槽的溢满限制了冷却的时间周期，由于冷却水经过冷却管后附带了热量，所以对于再次重新循环利用时冷却效果不理想，如此使得冷却水的循环利用存在技术壁垒，不能对冷却水进行很好的循环利用，另外需要实现冷却程度的可调性。
发明内容
针对上述现有技术的不足之处，本发明解决的问题为：提供一种冷却效果可调、冷却水可快速冷却循环利用的冷却路径调节式喷淋冷却器。
为解决上述问题，本发明采取的技术方案如下：
一种冷却路径调节式喷淋冷却器，包括冷却仓体、迂回形冷却管、散热组件、引风机构、调节机构；所述冷却仓体的内部下方设有封闭隔板，封闭隔板将冷却仓体内部分隔呈上端的冷却腔体和下端的引风腔体；所述冷却腔体的一侧设有入液管，冷却腔体的另一侧设有排液管，冷却腔体的上端中间设有喷淋头；所述排液管外端与喷淋头连接；所述迂回形冷却管安装于冷却腔体的内部；所述迂回形冷却管的上端和下端分别延伸至冷却仓体的外部；所述散热组件包括通风盘、纵置散热管、穿接入风管；所述通风盘安装于冷却腔体的内部下方；所述通风盘的内部设有通风空腔；所述通风盘的四周外侧均匀安装多个穿接入风管，穿接入风管的内端均与通风空腔连通；所述穿接入风管的外端分别穿接并延伸至冷却仓体的外部；所述通风盘的下端垂直安装多个纵置散热管，纵置散热管的上端与通风盘的通风空腔连通设置；所述纵置散热管的下端穿接并延伸至引风腔体的内部；所述通风盘上设有多个纵向分布的通水孔；所述通水孔与通风盘的通风空腔封闭设置；所述引风机构安装于引风腔体内部，引风机构将外部空气从穿接入风管吸入，空气经过通风盘的通风空腔后向下输送至多个纵置散热管内，空气从纵置散热管进入引风腔体内并向外部排出；所述迂回形冷却管包括上U形管、下U形管、横向浮动U形管；所述上U形管和下U形管分别上下分布；所述横向浮动U形管横向滑动连接于上U形管和下U形管的一侧之间；所述上U形管的下端和下U形管的上端均设有滑动通道；所述横向浮动U形管的两端分别设有滑动管，滑动管的端部四周设有环形槽，环形槽内设有密封环体，滑动管端部通过密封环体滑动连接于上U形管的下端和下U形管的上端内部；所述调节机构包括横向移动筒、驱动螺杆、移动柱、导向筒；所述横向浮动U形管的外侧中间安装横向移动筒，横向浮动U形管的外侧上下分别安装移动柱；所述冷却仓体的内侧壁上下分别安装一个导向筒，导向筒之间旋转卡接安装一个驱动螺杆；所述横向移动筒的外端内部与驱动螺杆螺纹旋接，移动柱的外端滑动穿接于导向筒内；所述驱动螺杆旋转驱动横向浮动U形管横向滑动。
进一步，还包括浮动式搅动机构；所述浮动式搅动机构包括伸缩管、弹性密封环体、浮动板、驱动电机、转动轴、驱动内螺纹筒、浮动螺纹柱；所述纵置散热管分离呈上部的定位散热管和下部的浮动散热管；所述上部的定位散热管和下部的浮动散热管之间分别通过伸缩管连接；所述定位散热管的上端连接于通风盘的下侧并与通风空腔连通；所述浮动散热管的下端滑动穿接于封闭隔板上，浮动散热管的四周外侧与封闭隔板上端通过弹性密封环体密封连接；所述浮动板上下滑动卡接于引风腔体内，多个浮动散热管的下端分别固定穿接于浮动板上；所述浮动板的一端延伸至引风腔体的外侧，浮动板的一端底部安装浮动螺纹柱，浮动螺纹柱的底部螺纹旋接驱动内螺纹筒，驱动内螺纹筒的底部安装转动轴，转动轴的下端连接驱动电机；所述驱动电机安装于冷却仓体的外侧壁上；所述驱动电机控制转动轴周期性正反旋转。
进一步，所述浮动板的一端设有滑动穿接板，浮动板的另一端设有卡接滑动杆；所述引风腔体的两侧分别设有穿接卡槽和卡接滑槽；所述浮动板一端的滑动穿接板滑动卡接于穿接卡槽上，滑动穿接板的外端穿过穿接卡槽并延伸至引风腔体的外侧，浮动板通过一端的滑动穿接板的下侧连接浮动螺纹柱；所述浮动板另一端的卡接滑动杆上下滑动卡接于卡接滑槽上。
进一步，所述伸缩管由耐高温波纹管制成；所述弹性密封环体由橡胶材料制成。
进一步，所述引风机构包括引风电机、引风转轴、引风叶片；所述引风电机安装于引风腔体的内部下方；所述引风电机上端安装引风转轴；所述引风转轴的上端四周均匀安装引风叶片；所述引风叶片位于纵置散热管的下方。
进一步，所述通水孔的下端与纵置散热管的上端在通风盘上相间错开分布。
进一步，所述引风腔体的底部四周均匀开设多个排气口。
进一步，所述通风盘和纵置散热管由铝合金材料制成。
进一步，所述排液管的外端通过连接管道连接于喷淋头的上端外部；所述排液管上设有循环动力泵。
本发明的有益效果如下：
1.本发明增设了调节机构以及将迂回形冷却管进行活动拆分设计，通过驱动螺杆旋转驱动横向移动筒横向移动，进而带动横向浮动U形管横向滑动，如此使得滑动管端部通过密封环体滑动连接于上U形管的下端和下U形管的上端内部，当滑动管向外侧移动，如此增加了冷却路径，使得待冷却的液体行程增加，冷却效果提高，如此根据实际需求进行灵活调节。
2.本发明首先通过冷却腔体一侧的入液管通入冷却水，然后通过排液管输送至喷淋头进行向下喷淋，使得迂回形冷却管内的液体进行冷却，冷却后的冷却水吸收热量后向下接触通风盘，首选通过通风盘进行冷却，然后冷却水从通风盘的通水孔向下流动接触多个纵置散热管，通过纵置散热管进行二次散热，本发明通过引风机构将外部空气从穿接入风管吸入，空气经过通风盘的通风空腔后向下输送至多个纵置散热管内，空气从纵置散热管进入引风腔体内并向外部排出，如此使得通风盘和纵置散热管吸收的冷却水的热量进行快速排出，提高冷却水的冷却，当冷却水冷却好后再次通过排液管输送至喷淋头进行向下二次喷淋，如此反复利用。
3.本发明为了进一步提高冷却水的冷却效果，增设了浮动式搅动机构，将多个纵置散热管设计呈分段式的浮动结构，将浮动散热管的下端统一集成固定于浮动板上，如此通过驱动电机往复驱动转动轴正反转，进而带动驱动内螺纹筒周期性正反旋转，从而带动浮动螺纹柱上下浮动，从而带动浮动板上下浮动，如此带动封闭隔板上端的冷却水进行搅动，实现冷却水与浮动散热管的散热面积，极大的提高了散热效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明散热组件、引风机构、浮动式搅动机构的结构示意图。
图3为本发明散热组件的仰视结构示意图。
图4为本发明散热组件的局部放大结构示意图。
图5为本发明浮动式搅动机构的放大结构示意图。
图6为本发明调节机构和横向浮动U形管的结构示意图。
图7为本发明滑动管、环形槽、密封环体的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明内容作进一步详细说明。
如图1至7所示，一种冷却路径调节式喷淋冷却器，包括冷却仓体1、迂回形冷却管2、散热组件3、引风机构5、调节机构6；所述冷却仓体1的内部下方设有封闭隔板11，封闭隔板11将冷却仓体内部分隔呈上端的冷却腔体12和下端的引风腔体13；所述冷却腔体12的一侧设有入液管14，冷却腔体12的另一侧设有排液管15，冷却腔体12的上端中间设有喷淋头16；所述排液管15外端与喷淋头16连接；所述迂回形冷却管2安装于冷却腔体12的内部；所述迂回形冷却管2的上端和下端分别延伸至冷却仓体1的外部；所述散热组件3包括通风盘31、纵置散热管33、穿接入风管32；所述通风盘31安装于冷却腔体12的内部下方；所述通风盘31的内部设有通风空腔311；所述通风盘31的四周外侧均匀安装多个穿接入风管32，穿接入风管32的内端均与通风空腔311连通；所述穿接入风管32的外端分别穿接并延伸至冷却仓体1的外部；所述通风盘31的下端垂直安装多个纵置散热管33，纵置散热管33的上端与通风盘31的通风空腔311连通设置；所述纵置散热管33的下端穿接并延伸至引风腔体13的内部；所述通风盘31上设有多个纵向分布的通水孔312；所述通水孔312与通风盘31的通风空腔312封闭设置；所述引风机构5安装于引风腔体13内部，引风机构5将外部空气从穿接入风管32吸入，空气经过通风盘31的通风空腔311后向下输送至多个纵置散热管33内，空气从纵置散热管33进入引风腔体13内并向外部排出；冷却仓体1的上端两侧设有通气管；所述迂回形冷却管2包括上U形管21、下U形管22、横向浮动U形管23；所述上U形管21和下U形管22分别上下分布；所述横向浮动U形管23横向滑动连接于上U形管21和下U形管22的一侧之间；所述上U形管21的下端和下U形管22的上端均设有滑动通道24；所述横向浮动U形管23的两端分别设有滑动管231，滑动管231的端部四周设有环形槽232，环形槽232内设有密封环体233，滑动管231端部通过密封环体233滑动连接于上U形管21的下端和下U形管22的上端内部；所述调节机构6包括横向移动筒64、驱动螺杆63、移动柱61、导向筒62；所述横向浮动U形管23的外侧中间安装横向移动筒64，横向浮动U形管23的外侧上下分别安装移动柱61；所述冷却仓体1的内侧壁上下分别安装一个导向筒62，导向筒62之间旋转卡接安装一个驱动螺杆63，驱动螺杆63的外端延伸至冷却仓体1的外部；所述横向移动筒64的外端内部与驱动螺杆63螺纹旋接，移动柱61的外端滑动穿接于导向筒62内；所述驱动螺杆63旋转驱动横向浮动U形管23横向滑动。
如图1至7所示，为进一步提高散热效果，还包括浮动式搅动机构4；所述浮动式搅动机构4包括伸缩管42、弹性密封环体43、浮动板45、驱动电机41、转动轴44、驱动内螺纹筒46、浮动螺纹柱47；所述纵置散热管33分离呈上部的定位散热管331和下部的浮动散热管332；所述上部的定位散热管331和下部的浮动散热管332之间分别通过伸缩管42连接；所述定位散热管331的上端连接于通风盘31的下侧并与通风空腔311连通；所述浮动散热管332的下端滑动穿接于封闭隔板11上，浮动散热管332的四周外侧与封闭隔板11上端通过弹性密封环体43密封连接；所述浮动板45上下滑动卡接于引风腔体13内，多个浮动散热管332的下端分别固定穿接于浮动板45上；所述浮动板45的一端延伸至引风腔体13的外侧，浮动板45的一端底部安装浮动螺纹柱47，浮动螺纹柱47的底部螺纹旋接驱动内螺纹筒46，驱动内螺纹筒46的底部安装转动轴44，转动轴44的下端连接驱动电机41；所述驱动电机41安装于冷却仓体1的外侧壁上；所述驱动电机41控制转动轴44周期性正反旋转。
如图1至7所示，进一步，所述浮动板45的一端设有滑动穿接板452，浮动板45的另一端设有卡接滑动杆451；所述引风腔体13的两侧分别设有穿接卡槽132和卡接滑槽131；所述浮动板45一端的滑动穿接板452滑动卡接于穿接卡槽132上，滑动穿接板452的外端穿过穿接卡槽132并延伸至引风腔体13的外侧，浮动板45通过一端的滑动穿接板452的下侧连接浮动螺纹柱47；所述浮动板45另一端的卡接滑动杆451上下滑动卡接于卡接滑槽131上。进一步，所述伸缩管42由耐高温波纹管制成；所述弹性密封环体43由橡胶材料制成。进一步，所述引风机构5包括引风电机51、引风转轴52、引风叶片53；所述引风电机51安装于引风腔体13的内部下方；所述引风电机51上端安装引风转轴52；所述引风转轴52的上端四周均匀安装引风叶片53；所述引风叶片53位于纵置散热管33的下方。进一步，所述通水孔312的下端与纵置散热管33的上端在通风盘31上相间错开分布。进一步，所述引风腔体13的底部四周均匀开设多个排气口131。进一步，所述通风盘31和纵置散热管33由铝合金材料制成。进一步，所述排液管15的外端通过连接管道152连接于喷淋头16的上端外部；所述排液管15上设有循环动力泵151。
本发明增设了调节机构6以及将迂回形冷却管2进行活动拆分设计，通过驱动螺杆63旋转驱动横向移动筒64横向移动，进而带动横向浮动U形管23横向滑动，如此使得滑动管231端部通过密封环体233滑动连接于上U形管21的下端和下U形管22的上端内部，当滑动管231向外侧移动，如此增加了冷却路径，使得待冷却的液体行程增加，冷却效果提高，如此根据实际需求进行灵活调节。
本发明首先通过冷却腔体12一侧的入液管14通入冷却水，然后通过排液管15输送至喷淋头16进行向下喷淋，使得迂回形冷却管2内的液体进行冷却，冷却后的冷却水吸收热量后向下接触通风盘31，首选通过通风盘31进行冷却，然后冷却水从通风盘31的通水孔312向下流动接触多个纵置散热管33，通过纵置散热管33进行二次散热，本发明通过引风机构5将外部空气从穿接入风管32吸入，空气经过通风盘31的通风空腔311后向下输送至多个纵置散热管33内，空气从纵置散热管33进入引风腔体13内并向外部排出，如此使得通风盘31和纵置散热管33吸收的冷却水的热量进行快速排出，提高冷却水的冷却，当冷却水冷却好后再次通过排液管15输送至喷淋头16进行向下二次喷淋，如此反复利用。
本发明为了进一步提高冷却水的冷却效果，增设了浮动式搅动机构4，将多个纵置散热管33设计呈分段式的浮动结构，将浮动散热管332的下端统一集成固定于浮动板45上，如此通过驱动电机41往复驱动转动轴44正反转，进而带动驱动内螺纹筒46周期性正反旋转，从而带动浮动螺纹柱47上下浮动，从而带动浮动板45上下浮动，如此带动封闭隔板11上端的冷却水进行搅动，增加冷却水与浮动散热管33的散热面积，极大的提高了散热效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种冷却路径调节式喷淋冷却器，其特征在于，包括冷却仓体、迂回形冷却管、散热组件、引风机构、调节机构；所述冷却仓体的内部下方设有封闭隔板，封闭隔板将冷却仓体内部分隔呈上端的冷却腔体和下端的引风腔体；所述冷却腔体的一侧设有入液管，冷却腔体的另一侧设有排液管，冷却腔体的上端中间设有喷淋头；所述排液管外端与喷淋头连接；所述迂回形冷却管安装于冷却腔体的内部；所述迂回形冷却管的上端和下端分别延伸至冷却仓体的外部；所述散热组件包括通风盘、纵置散热管、穿接入风管；所述通风盘安装于冷却腔体的内部下方；所述通风盘的内部设有通风空腔；所述通风盘的四周外侧均匀安装多个穿接入风管，穿接入风管的内端均与通风空腔连通；所述穿接入风管的外端分别穿接并延伸至冷却仓体的外部；所述通风盘的下端垂直安装多个纵置散热管，纵置散热管的上端与通风盘的通风空腔连通设置；所述纵置散热管的下端穿接并延伸至引风腔体的内部；所述通风盘上设有多个纵向分布的通水孔；所述通水孔与通风盘的通风空腔封闭设置；所述引风机构安装于引风腔体内部，引风机构将外部空气从穿接入风管吸入，空气经过通风盘的通风空腔后向下输送至多个纵置散热管内，空气从纵置散热管进入引风腔体内并向外部排出；所述迂回形冷却管包括上U形管、下U形管、横向浮动U形管；所述上U形管和下U形管分别上下分布；所述横向浮动U形管横向滑动连接于上U形管和下U形管的一侧之间；所述上U形管的下端和下U形管的上端均设有滑动通道；所述横向浮动U形管的两端分别设有滑动管，滑动管的端部四周设有环形槽，环形槽内设有密封环体，滑动管端部通过密封环体滑动连接于上U形管的下端和下U形管的上端内部；所述调节机构包括横向移动筒、驱动螺杆、移动柱、导向筒；所述横向浮动U形管的外侧中间安装横向移动筒，横向浮动U形管的外侧上下分别安装移动柱；所述冷却仓体的内侧壁上下分别安装一个导向筒，导向筒之间旋转卡接安装一个驱动螺杆；所述横向移动筒的外端内部与驱动螺杆螺纹旋接，移动柱的外端滑动穿接于导向筒内；所述驱动螺杆旋转驱动横向浮动U形管横向滑动；还包括浮动式搅动机构；所述浮动式搅动机构包括伸缩管、弹性密封环体、浮动板、驱动电机、转动轴、驱动内螺纹筒、浮动螺纹柱；所述纵置散热管分离呈上部的定位散热管和下部的浮动散热管；所述上部的定位散热管和下部的浮动散热管之间分别通过伸缩管连接；所述定位散热管的上端连接于通风盘的下侧并与通风空腔连通；所述浮动散热管的下端滑动穿接于封闭隔板上，浮动散热管的四周外侧与封闭隔板上端通过弹性密封环体密封连接；所述浮动板上下滑动卡接于引风腔体内，多个浮动散热管的下端分别固定穿接于浮动板上；所述浮动板的一端延伸至引风腔体的外侧，浮动板的一端底部安装浮动螺纹柱，浮动螺纹柱的底部螺纹旋接驱动内螺纹筒，驱动内螺纹筒的底部安装转动轴，转动轴的下端连接驱动电机；所述驱动电机安装于冷却仓体的外侧壁上；所述驱动电机控制转动轴周期性正反旋转。
2.根据权利要求1所述的冷却路径调节式喷淋冷却器，其特征在于，所述浮动板的一端设有滑动穿接板，浮动板的另一端设有卡接滑动杆；所述引风腔体的两侧分别设有穿接卡槽和卡接滑槽；所述浮动板一端的滑动穿接板滑动卡接于穿接卡槽上，滑动穿接板的外端穿过穿接卡槽并延伸至引风腔体的外侧，浮动板通过一端的滑动穿接板的下侧连接浮动螺纹柱；所述浮动板另一端的卡接滑动杆上下滑动卡接于卡接滑槽上。
3.根据权利要求1所述的冷却路径调节式喷淋冷却器，其特征在于，所述伸缩管由耐高温波纹管制成；所述弹性密封环体由橡胶材料制成。
4.根据权利要求1所述的冷却路径调节式喷淋冷却器，其特征在于，所述引风机构包括引风电机、引风转轴、引风叶片；所述引风电机安装于引风腔体的内部下方；所述引风电机上端安装引风转轴；所述引风转轴的上端四周均匀安装引风叶片；所述引风叶片位于纵置散热管的下方。
5.根据权利要求1所述的冷却路径调节式喷淋冷却器，其特征在于，所述通水孔的下端与纵置散热管的上端在通风盘上相间错开分布。
6.根据权利要求1所述的冷却路径调节式喷淋冷却器，其特征在于，所述引风腔体的底部四周均匀开设多个排气口。
7.根据权利要求1所述的冷却路径调节式喷淋冷却器，其特征在于，所述通风盘和纵置散热管由铝合金材料制成。
8.根据权利要求1所述的冷却路径调节式喷淋冷却器，其特征在于，所述排液管的外端通过连接管道连接于喷淋头的上端外部；所述排液管上设有循环动力泵。
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