CN210741173U - 一种冻干机用一体式换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的属于换热器技术领域，具体为一种冻干机用一体式换热器，其包括：箱体、板层、一体式换热器、循环泵、管道、制冷供液管路、制冷回气管路、第一电磁阀、第二电磁阀、第一温度传感器和第二温度传感器，所述箱体内固定安装所述板层，所述板层的两侧分别通过所述管道固定连接所述循环泵和所述一体式换热器，所述一体式换热器包括筒体、毛细管、盘管、出口管路、卡箍、加热棒、入口管路、扰流板、过油孔、盖板和密封圈。该冻干机用一体式换热器,不仅控温滞后小，调温速度快，控温更精确，而且避免冷量和热量的相互抵消，更节能，控温更稳定，拆卸维护更方便。

Description

一种冻干机用一体式换热器

技术领域

本实用新型涉及换热器技术领域，具体为一种冻干机用一体式换热器。

背景技术

冻干机是一种可以将物料冷冻干燥的设备，将物料放置在冻干机箱体内的板层上，板层降温对物料进行预冻，预冻结束后箱体抽真空配合板层升温即可完成物料的升华干燥，由此可见板层的温度控制是完成冻干的关键，现有的冻干机板层控温系统一般由板层、循环泵、加热器、板式换热器、阀门和管道组成。现有的装置为板层提供冷量的板式换热器和提供热量的加热器是分开的，而且检测板层导热油的温度传感器在板式换热器和加热器之外，对板层导热油温度的控制具有滞后性，为了达到目标控制温度，板式换热器和加热器需要交叉启用，造成冷量和热量的相互抵消，浪费能源、能耗高，到达稳定目标温度的时间长。另外，因为板式换热器和加热器独立存在，所以需要更多的管路来连接，管道长度的增加又增加了导热油的用量，增加的导热油又会增加控温的难度并且进一步增加了到达稳定目标温度的时间。

实用新型内容

本部分的目的在于概述本实用新型的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。

鉴于上述和/或现有换热器中存在的问题，提出了本实用新型。

因此，本实用新型的目的是提供一种冻干机用一体式换热器，不仅控温滞后小，调温速度快，控温更精确，而且避免冷量和热量的相互抵消，更节能，控温更稳定，拆卸维护更方便。

为解决上述技术问题，根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了如下技术方案：

一种冻干机用一体式换热器，其包括：箱体、板层、一体式换热器、循环泵、管道、制冷供液管路、制冷回气管路、第一电磁阀、第二电磁阀、第一温度传感器和第二温度传感器，所述箱体内固定安装所述板层，所述板层的两侧分别通过所述管道固定连接所述循环泵和所述一体式换热器，所述一体式换热器包括筒体、毛细管、盘管、出口管路、卡箍、加热棒、入口管路、扰流板、过油孔、盖板和密封圈，所述盖板、所述筒体和中间的所述密封圈通过所述卡箍相互固定连接，两个所述管道的底端分别连通所述出口管路和所述入口管路，所述筒体内固定安装所述盘管和所述扰流板，所述盖板上固定安装三个所述加热棒，所述扰流板上开设三个所述过油孔，所述筒体的底端固定安装所述出口管路，所述盖板上固定安装所述入口管路，所述筒体的外侧固定安装所述毛细管，所述一体式换热器的顶端设置的所述管道上固定安装所述循环泵，所述毛细管的进口和出口分别连通所述制冷供液管路和所述制冷回气管路，所述盘管的进口和出口分别贯穿所述筒体连通所述制冷供液管路和所述制冷回气管路，所述盘管的进口连接的所述制冷供液管路上固定安装所述第一电磁阀，所述毛细管的进口连接的所述制冷供液管路上固定安装所述第二电磁阀，所述板层与所述出口管路一侧的所述管道的连接处固定安装所述第一温度传感器，所述筒体的一侧固定安装所述第二温度传感器，所述第二温度传感器的感应盲管贯穿所述盖板延伸到所述筒体内。

作为本实用新型所述的冻干机用一体式换热器的一种优选方案，其中：所述入口管路伸出所述盖板的部分插入所述筒体内的所述盘管形成的圆筒型空腔内，所述入口管路和所述筒体内的所述盘管形成的圆筒型空腔在同一条轴线上，且轴线与所述筒体的中心轴线重合。

作为本实用新型所述的冻干机用一体式换热器的一种优选方案，其中：所述加热棒在所述盖板上呈圆周均匀分布，所述加热棒为并联的电加热棒。

作为本实用新型所述的冻干机用一体式换热器的一种优选方案，其中：所述第二温度传感器的盲管伸出所述盖板的部分能够插入所述扰流板的下方，所述第二温度传感器的盲管穿过所述扰流板的位置与所述过油孔的位置相互错开。

作为本实用新型所述的冻干机用一体式换热器的一种优选方案，其中：所述过油孔数量与所述加热棒的数量一致，所述过油孔呈圆周均匀分布在所述扰流板上，所述过油孔的位置为所述加热棒的位置轴向交错。

作为本实用新型所述的冻干机用一体式换热器的一种优选方案，其中：所述筒体下部的封头为半球形，所述出口管路插入封头的部分距离所述扰流板的距离为半球半径的1/3。

与现有技术相比：可以将导热油的降温和升温在一个单元内完成，进入一体式换热器的导热油经过控温后会充分混合，由安装在一体式换热器内部出口侧的第二温度传感器控制控温过程，流出一体式换热器的导热油温度与板层的目标温度一致，采用一体式换热器的冻干机所需要的循环管道更短，硅油更少，板层的升温和降温速度更快，达到温度目标温度的时间更短，控温更精确，该冻干机用一体式换热器,不仅控温滞后小，调温速度快，控温更精确，而且避免冷量和热量的相互抵消，更节能，控温更稳定，拆卸维护更方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本实用新型进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型一体式换热器的正视图；

图3为本实用新型一体式换热器俯视的剖视图；

图4为本实用新型一体式换热器正视的剖视图。

图中：100箱体、101板层、102一体式换热器、1筒体、2毛细管、3盘管、 4出口管路、5卡箍、6加热棒、7入口管路、8扰流板、9过油孔、10盖板、11 密封圈、103循环泵、104管道、105制冷供液管路、106制冷回气管路、107第一电磁阀、108第二电磁阀、109第一温度传感器、110第二温度传感器。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施方式的限制。

其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型提供一种冻干机用一体式换热器，不仅控温滞后小，调温速度快，控温更精确，而且避免冷量和热量的相互抵消，更节能，控温更稳定，拆卸维护更方便，请参阅图1、图2、图3和图4，包括：箱体100、板层101、一体式换热器102、循环泵103、管道104、制冷供液管路105、制冷回气管路106、第一电磁阀107、第二电磁阀108、第一温度传感器109和第二温度传感器110；

请再次参阅图1，箱体100用于容纳板层101，提供冻干物料的场所；

请再次参阅图1，箱体100内固定安装板层101，板层101对物料进行预冻；

请再次参阅图1、图2、图3和图4，一体式换热器102包括筒体1、毛细管2、盘管3、出口管路4、卡箍5、加热棒6、入口管路7、扰流板8、过油孔 9、盖板10和密封圈11，板层101的两侧分别通过管道104固定连接一体式换热器102，盖板10、筒体1和中间的密封圈11通过卡箍5相互固定连接，两个管道104的底端分别连通出口管路4和入口管路7，筒体1内固定安装盘管3和扰流板8，盖板10上固定安装三个加热棒6，扰流板8上开设三个过油孔9，筒体1的底端和固定安装出口管路4，盖板10上固定安装入口管路7，筒体1的外侧固定安装毛细管2，具体的，盖板10、筒体1和中间的密封圈11通过卡箍 5相互卡扣连接在一起，筒体1内焊接盘管3和扰流板8，盖板10上螺纹连接三个加热棒6，筒体1的底端焊接出口管路4，盖板10上焊接入口管路7，筒体 1的外侧缠绕连接毛细管2，筒体1用于容纳内部的装置，毛细管2用于提供制冷液流动的通道，便于控温，盘管3用于提供制冷液流动的通道，便于降温，出口管路4用于将导热油排出，卡箍5、盖板10和密封圈11用于配合与筒体1 形成密闭结构，加热棒6用于提升导热油的温度，便于升温，入口管路7用于将换热后的导热油导入筒体1内，扰流板8用于打乱导热油的流动，方便导热油在筒体1内部停留调节温度，过油孔9用于方便导热油穿过扰流板8；

请再次参阅图1，一体式换热器102的顶端设置的管道104上固定安装循环泵103，具体的，一体式换热器102的顶端设置的管道104上嵌入安装循环泵 103，循环泵103用于控制导热油循环流动；

请再次参阅图1，板层101的两侧均连通管道104，管道104用于提供导热油流动的通道；

请再次参阅图1，毛细管2的进口连通制冷供液管路105，盘管3的进口贯穿筒体1连通制冷供液管路105，制冷供液管路105用于将制冷系统中的制冷液导入毛细管2和盘管3内；

请再次参阅图1，毛细管2的出口连通制冷回气管路106，盘管3的出口贯穿筒体1连通制冷回气管路106，制冷回气管路106用于将制冷后的制冷液导回制冷系统；

请再次参阅图1，盘管3的进口连接的制冷供液管路105上固定安装第一电磁阀107，具体的，盘管3的进口连接的制冷供液管路105上嵌入连接第一电磁阀107，第一电磁阀107用于控制盘管3与制冷供液管路105的连通；

请再次参阅图1，毛细管2的进口连接的制冷供液管路105上固定安装第二电磁阀108，具体的，毛细管2的进口连接的制冷供液管路105上嵌入连接第二电磁阀108，第二电磁阀108用于控制毛细管2与制冷供液管路105的连通；

请再次参阅图1，板层101与出口管路4一侧的管道104的连接处固定安装第一温度传感器109，具体的，板层101与出口管路4一侧的管道104的连接处嵌入连接第一温度传感器109，第一温度传感器109为PT100热电阻，第一温度传感器109用于感知导热油流入板层时的温度；

请再次参阅图1，筒体1的一侧固定安装第二温度传感器110，第二温度传感器110的感应盲管贯穿盖板10延伸到筒体1内，具体的，筒体1的一侧嵌入连接第二温度传感器110，第二温度传感器110为PT100热电阻，第二温度传感器110用于检测导热油换热器内控温完成后的温度；

在具体的使用时，当板层101需要降温时，工作人员操作循环泵103开启，制冷供液管路105上的第一电磁阀107打开，制冷剂进入盘管3，给一体式换热器102内的导热油降温，此时加热棒6关闭。当板层101需要升温时，循环泵 103开启，加热棒6通电开启，制冷供液管路105上的第一电磁阀107、第二电磁阀108关闭。如果板层101需要恒定控温，则根据一体式加热器内部第二温度传感器110和板层101入口第一温度传感器109检测温度的差值调整第二电磁阀108和加热棒6的开关，以期实现板层101的温度恒定，如果调整第二电磁阀108无法将温度控制在允许的范围内，则需要配合第一电磁阀107来实现恒定温度控制。

为了使一体式换热器102实现更好的换热功能：

请再次参阅图1、图2、图3和图4，入口管路7伸出盖板10的部分插入筒体1内的盘管3形成的圆筒型空腔内，入口管路7和筒体1内的盘管3形成的圆筒型空腔在同一条轴线上，且轴线与筒体1的中心轴线重合。

请再次参阅图1、图2、图3和图4，加热棒6在盖板10上呈圆周均匀分布，加热棒6为并联的电加热棒6。

请再次参阅图1、图2、图3和图4，第二温度传感器110的盲管伸出盖板 10的部分能够插入扰流板8的下方，第二温度传感器110的盲管穿过扰流板8 的位置与过油孔9的位置相互错开。

请再次参阅图1、图2、图3和图4，过油孔9数量与加热棒6的数量一致，过油孔9呈圆周均匀分布在扰流板8上，过油孔9的位置为加热棒6的位置轴向交错。

请再次参阅图1、图2、图3和图4,筒体1下部的封头为半球形，出口管路 4插入封头的部分距离扰流板8的距离为半球半径的1/3。

虽然在上文中已经参考实施方式对本实用新型进行了描述，然而在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本实用新型所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本实用新型并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (6)

1.一种冻干机用一体式换热器，其特征在于，包括：箱体(100)、板层(101)、一体式换热器(102)、循环泵(103)、管道(104)、制冷供液管路(105)、制冷回气管路(106)、第一电磁阀(107)、第二电磁阀(108)、第一温度传感器(109)和第二温度传感器(110)，所述箱体(100)内固定安装所述板层(101)，所述板层(101)的两侧分别通过所述管道(104)固定连接所述循环泵(103)和所述一体式换热器(102)，所述一体式换热器(102)包括筒体(1)、毛细管(2)、盘管(3)、出口管路(4)、卡箍(5)、加热棒(6)、入口管路(7)、扰流板(8)、过油孔(9)、盖板(10)和密封圈(11)，所述盖板(10)、所述筒体(1)和中间的所述密封圈(11)通过所述卡箍(5)相互固定连接，两个所述管道(104)的底端分别连通所述出口管路(4)和所述入口管路(7)，所述筒体(1)内固定安装所述盘管(3)和所述扰流板(8)，所述盖板(10)上固定安装三个所述加热棒(6)，所述扰流板(8)上开设三个所述过油孔(9)，所述筒体(1)的底端固定安装所述出口管路(4)，所述盖板(10)上固定安装所述入口管路(7)，所述筒体(1)的外侧固定安装所述毛细管(2)，所述一体式换热器(102)的顶端设置的所述管道(104)上固定安装所述循环泵(103)，所述毛细管(2)的进口和出口分别连通所述制冷供液管路(105)和所述制冷回气管路(106)，所述盘管(3)的进口和出口分别贯穿所述筒体(1)连通所述制冷供液管路(105)和所述制冷回气管路(106)，所述盘管(3)的进口连接的所述制冷供液管路(105)上固定安装所述第一电磁阀(107)，所述毛细管(2)的进口连接的所述制冷供液管路(105)上固定安装所述第二电磁阀(108)，所述板层(101)与所述出口管路(4)一侧的所述管道(104)的连接处固定安装所述第一温度传感器(109)，所述筒体(1)的一侧固定安装所述第二温度传感器(110)，所述第二温度传感器(110)的感应盲管贯穿所述盖板(10)延伸到所述筒体(1)内。

2.根据权利要求1所述的一种冻干机用一体式换热器，其特征在于，所述入口管路(7)伸出所述盖板(10)的部分插入所述筒体(1)内的所述盘管(3)形成的圆筒型空腔内，所述入口管路(7)和所述筒体(1)内的所述盘管(3)形成的圆筒型空腔在同一条轴线上，且轴线与所述筒体(1)的中心轴线重合。

3.根据权利要求1所述的一种冻干机用一体式换热器，其特征在于，所述加热棒(6)在所述盖板(10)上呈圆周均匀分布，所述加热棒(6)为并联的电加热棒(6)。

4.根据权利要求1所述的一种冻干机用一体式换热器，其特征在于，所述第二温度传感器(110)的盲管伸出所述盖板(10)的部分能够插入所述扰流板(8)的下方，所述第二温度传感器(110)的盲管穿过所述扰流板(8)的位置与所述过油孔(9)的位置相互错开。

5.根据权利要求1所述的一种冻干机用一体式换热器，其特征在于，所述过油孔(9)数量与所述加热棒(6)的数量一致，所述过油孔(9)呈圆周均匀分布在所述扰流板(8)上，所述过油孔(9)的位置为所述加热棒(6)的位置轴向交错。

6.根据权利要求1所述的一种冻干机用一体式换热器，其特征在于，所述筒体(1)下部的封头为半球形，所述出口管路(4)插入封头的部分距离所述扰流板(8)的距离为半球半径的1/3。

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