CN201672683U - 一种流体温度调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种流体温度调节装置，包括温度调节部件、两端开口的流体管；所述流体管和温度调节部件通过金属材料浇铸而成为一体。本实用新型具有结构简单、成本低、流体温度调节效率高等优点，可广泛应用在流体的加热或制冷中。

Description

一种流体温度调节装置

技术领域

本实用新型涉及温度调节，特别涉及一种适于流体温度调节的装置。

背景技术

在仪表系统设计中经常要加热流体，早期采用的技术方案是：加热体是直线状的，而流体的流路呈直线状并紧靠所述加热体的外缘。如中国专利CN2445687Y公开了一种电加热器，如图1所示，在本体1上设置有流体通道3以及加热通道21，加热体4装在通道21内，流体管路5连通流体通道3。加热体4加热了本体1，本体1靠着热传导将热量传递给流体通道3内的流体，从而加热了流体。专利CN2408391Y公开了和上述专利类似的技术方案。

由上述专利中的技术可知，流路是直线形的，流体的加热行程较短，加热效率和加热均匀性低。为了克服上述技术问题，松下电器公司的专利WO2005015092公开了一种流体加热装置，如图2所示，在主箱体600内设置直线状电加热管505，而在电加热管505的外缘绕有弹簧515a，流体如水从进口511进入，并流过弹簧之间的螺旋状流路510，最后从排水口512e流出。CN1540261A、CN2718560A公开了和松下专利相似的电加热器。

为了进一步提高流体的加热效率和加热均匀性，Valeo公司提出了另外一种流体加热装置，参见专利WO03064224，如图3、4所示，在本体40的上部开有螺旋状的流路130，下部也开有螺旋状的流路132，流路130、132通过孔134上下连通。在本体40的中部开有孔92、94、96、98，便于将电加热部件安装于所述孔中。在流体加热时，流体通过进口42进入流路130，并由外向内呈螺旋状地流向孔134，通过孔134进入流路132，并由内向外地呈螺旋状地排出出口44。在流体的上述流动过程中，孔92、94、96、98内的加热元件加热了本体40，本体40通过热传导将热量传递给流路130、132中的流体。专利WO2003064936、WO03101798、WO2004051153、WO2004078537、WO2004078538以及WO2005000640公开了类似的加热方案。

Valeo公司提出的方案中，流体的加热效率和加热均匀性都得到了提高，但还有一些不足，如：

1、结构复杂，加工成本高。

需要在本体40上加工出上下两层螺旋状的流路130、132，中间还要加工出孔92、94、96、98，还需要设置上下流路130、132的盖板。

2、流体的加热效率和加热均匀性有待提高

虽然设置了上下两层的螺旋状流路，有助于延长加热长度，但加热元件有限，与流路的间距也较大(受加工技术的限制)，这就限制了流体的加热效率，带来了流体加热速度低、加热时间长等不足。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述不足，本实用新型提供了一种温度调节效率高、结构简单、加工方便、成本低的流体温度调节装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种流体温度调节装置，包括温度调节部件、两端开口的流体管；所述流体管和温度调节部件通过金属材料浇铸而成为一体。

作为优选，所述温度调节部件是温度调节管、或呈板状或片状。

作为优选，所述流体管和温度调节管绞在一起或无规则地交织在一起。

作为优选，所述流体管或/和温度调节管呈螺旋状。

作为优选，所述流体管呈双层螺旋结构，螺旋状的温度调节管嵌入所述双层螺旋结构中。

进一步，温度调节装置还包括测温部件，所述测温部件嵌入浇铸后的金属材料中。

作为优选，所述测温部件随所述流体管和温度调节部件通过金属材料浇铸而成为一体。

进一步，所述温度调节管内设置加热或制冷元件。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、结构简单、成本低

只需提供流体管和温度调节部件(必要时添加加热或制冷元件)并组装，并通过金属浇铸而成，无需其它部件；无需刻槽，加工较为简便。

2、流体温度调节效率和均匀性好

流体管和温度调节部件先期组装，可以是缠绕式结构、或螺旋并嵌入式结构、或无规则的交织在一起，并通过导热性能好的金属材料浇铸为一体，在有限的体积内提高了流路的长度，也提高了流体管和温度调节部件间的热传导效果，从而进一步提高了流体温度调节的效率和均匀性。

附图说明

图1是现有技术中第一种解决方案的结构示意图；

图2是现有技术中第二种解决方案的结构示意图；

图3是现有技术中第三种解决方案的结构示意图；

图4是现有技术中第三种解决方案的另一结构示意图；

图5是实施例1中温度调节装置的结构示意图；

图6是实施例1中流体管和温度调节管组装的结构示意图；

图7是实施例1中流体管和温度调节管组装的另一结构示意图；

图8是实施例1中流体管的结构示意图；

图9是实施例1中温度调节管的结构示意图；

图10是实施例3中流体管和温度调节管组装的结构示意图；

图11是实施例3中流体管和温度调节管组装的另一结构示意图；

图12是实施例4中流体管和温度调节管组装的结构示意图

图13是实施例6中温度调节装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本实用新型做进一步详尽描述。

实施例1：

如图5-9所示，一种流体温度调节装置，用于加热流体，包括流体管11、温度调节部件以及测温部件15，所述流体管11和温度调节部件通过导热性能优异的金属材料13浇铸在一起，并设置在保温隔热层14内。

所述流体管11的两端开口，分别作为进口110和出口111，流体管11采用导热性能好的铜管，并采用双层螺旋结构。

所述温度调节部件采用温度调节管12。温度调节管12采用导热性能好的银管，并采用单层螺旋结构，设置在流体管11的双层螺旋之间。所述测温部件15设置在所述流体管11的内层螺旋结构内。

所述温度调节管12内可设置加热元件或制冷元件，本实施例采用电加热丝。所述金属材料13采用导热性能好且成本较低的铝。

所述温度调节装置在使用时，流体如气体通过流体管的进口110进入双层螺旋状的流路中，并从出口111排出；同时，螺旋状的温度调节管12温度升高，并通过铝材将热量传导给流体管11，进而加热了流体管11内的气体，通过测温部件15监控整个装置的温度。

由上可见，流体管11和温度调节管12采用了螺旋和嵌入的结构，在有限的体积内实现了更长的加热长度，也使流体管11和温度调节管12间距更小，提高了流体的加热效率及加热均匀性。同时，采用的金属材料13更好地将热量从温度调节管11传导到流体，进一步提高了流体的加热效率和加热均匀性。

一种流体温度调节装置的制造方法，包括如下步骤：

a、提供流体管11和温度调节管12；

如图8所示，所述流体管11采用耐腐蚀的不锈钢，是双层螺旋结构；

如图6-9所示，所述温度调节管12采用导热性能好的银，是单层螺旋结构，设置在流体管11的双层螺旋之间，温度调节管12和流体管11的间距较小，温度调节管12内装有电加热丝；

b、将组装好的流体管11和温度调节管12置于模具内，流体管11的两端以及温度调节管12的两端处于模具外；

将熔融的铝水倒入所述模具内，流体管11的两端以及温度调节管12的两端与熔融铝水隔离；

c、待冷却后，流体管11和温度调节管12通过铝的浇铸而成为一体；

将已成一体化的流体管和温度调节管设置在保温隔热层14内；

在铝材上打孔，具体是在流体管的内层螺旋结构内，将测温部件15安装在孔内。

由上述可知，本方法无需在现有的金属材料上刻(钻)出用于流体流通的槽(孔)，也无需在金属材料上打孔安装温度调节部件，整个温度调节装置是通过金属浇铸一次成型，加工简便、加工成本低。

实施例2：

一种流体温度调节装置，用于制冷流体，与实施例1不同的是：

1、温度调节管和流体管都采用耐腐蚀的不锈钢。

2、流体管和温度调节管采用双绞线式的结构，绞在一起的流体管和温度调节管呈螺旋状，从而使流体管和温度调节管的接触更好，进一步提高热传导效果。

3、流体管和温度调节管通过铜水浇铸在一起。

4、温度调节管内不再设置电加热丝，而是不断地流过温度较低的液体，如2℃的水。

一种流体温度调节装置的制造方法，包括如下步骤：

a、提供流体管和温度调节管，都采用不锈钢材料；

流体管和温度调节管采用双绞线式的结构，绞在一起的流体管和温度调节管呈螺旋状，从而使流体管和温度调节管的接触更好，进一步提高热传导效果；

b、将组装好的流体管和温度调节管置于模具内，流体管的两端以及温度调节管的两端处于模具外；

将熔融的铜水倒入所述模具内，流体管的两端以及温度调节管的两端与熔融铜水隔离；

c、待冷却后，流体管和温度调节管通过铜的浇铸而成为一体；

将已成一体化的流体管和温度调节管设置在保温隔热层内；

在铜材上打孔，将测温部件安装在孔内。

实施例3：

一种流体温度调节装置，用于加热洁净的气体，与实施例1不同的是：

1、流体管也采用银，温度调节管采用耐腐蚀的不锈钢。

2、如图10、11所示，流体管51和温度调节管52采用无规则的结构并交织在一起，流体管51和温度调节管52的接触更好，进一步提高热传导效果。

3、流体管和温度调节管通过铜水浇铸在一起。

4、温度调节管内不再设置电加热丝，而是不断地流过水蒸气。

一种流体温度调节装置的制造方法，包括如下步骤：

a、提供流体管和温度调节管，温度调节管采用不锈钢，流体管采用银；

如图10、11所示，流体管51和温度调节管52采用无规则的结构并交织在一起，流体管51和温度调节管52的接触更好，进一步提高热传导效果；

b、将组装好的流体管和温度调节管置于模具内，流体管的两端以及温度调节管的两端处于模具外；

将熔融的铜水倒入所述模具内，流体管的两端以及温度调节管的两端与熔融铜水隔离；

c、待冷却后，流体管和温度调节管通过铜的浇铸而成为一体；

将已成一体化的流体管和温度调节管设置在保温隔热层内；

在铜材上打孔，将测温部件安装在孔内。

实施例4：

一种流体温度调节装置，与实施例1不同的是：

1、如图12所示，流体管31是单层螺旋结构，并和单层螺旋结构的温度调节管32交叉在一起；

2、所述流体管31和温度调节管32都采用不锈钢；

3、流体管31和温度调节管32利用熔融银水浇铸在一起。银的热传导性能最佳。

一种流体温度调节装置的制造方法，与实施例1不同的是：

在步骤a中，如图12所示，流体管31是单层螺旋结构，并和单层螺旋结构的温度调节管32交叉在一起；

在步骤b中，流体管31的两端和温度调节管32的两端都处于模具内，并包裹用于隔离熔融银水的耐火泥，保护流体管31的两端和温度调节管32的两端；将熔融银水倒入模具内。

实施例5：

一种流体温度调节装置，与实施例1不同的是：

1、温度调节管内电热丝的两端从温度调节管的同一端伸出；

2、流体管和温度调节管的材料都采用银。

3、测温部件包括测温元件和保护管，测温元件安装在保护管内，保护管与温度调节管和流体管通过金属浇铸而成为一体。所述保护管采用不锈钢。

一种流体温度调节装置的制造方法，与实施例1不同的是：

在步骤a中，流体管和温度调节管的材料都采用银；

提供测温部件，其包括测温元件和保护管，测温元件安装在保护管内，保护管采用不锈钢；

在步骤b中，流体管的两端、温度调节管和保护管的一端处于模具外；

在步骤c中，流体管的两端、温度调节管和保护管(内部安装有测温元件)的一端(电加热丝伸出的一端)与熔融铝水隔离。

实施例6：

一种流体温度调节装置，如图13所示，与实施例1不同的是：

1、温度调节部件采用板状加热器82，外壳采用不锈钢；流体管81采用盘状，分为两层，分别处于板状加热器82的两侧：流体管81在板状加热器82的一侧是由外向内的环绕，穿过板状加热器82后在其另一侧由内向外环绕。

2、测温部件包括测温元件和保护管，测温元件安装在保护管内，保护管与温度调节管和流体管通过金属浇铸而成为一体。所述保护管采用不锈钢。

一种流体温度调节装置的制造方法，与实施例1不同的是：

在步骤a中，温度调节部件采用板状加热器82，外壳采用不锈钢；流体管81采用盘状，分为两层，分别处于在所述板状加热器82的两侧：流体管81在板状加热器82的一侧是由外向内的环绕，穿过板状加热器82后在其另一侧由内向外环绕；

在步骤c中，保护管、板状加热器82和流体管81通过铝的浇铸而成为一体，之后将测温元件设置在所述保护管内。

上述实施方式不应理解为对本实用新型保护范围的限制。上述实施例中的流体管、温度调节管以及浇铸材料还可以采用别的材料，如合金材料。本实用新型的关键是，将组装好的流体管和温度调节部件通过熔融金属浇铸在一起。在不脱离本实用新型精神的情况下，对本实用新型做出的任何形式的改变均应落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种流体温度调节装置，包括温度调节部件、两端开口的流体管；其特征在于：所述流体管和温度调节部件通过金属材料浇铸而成为一体。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述温度调节部件是温度调节管、或呈板状或片状。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述流体管和温度调节管绞在一起或无规则地交织在一起。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述流体管或/和温度调节管呈螺旋状。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述流体管呈双层螺旋结构，螺旋状的温度调节管嵌入所述双层螺旋结构中。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：还包括测温部件，所述测温部件嵌入浇铸后的金属材料中。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述测温部件随所述流体管和温度调节部件通过金属材料浇铸而成为一体。

8.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述温度调节管内设置加热或制冷元件。

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