CN213657610U - 热交换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种热交换装置，属于热交换设备的技术领域。该热交换装置包括换热通道、换热介质、介质推动件和驱动组件。换热通道为首尾相连的封闭通道，且换热通道分别经过冷端和热端。换热介质和介质推动件位于换热通道内，且介质推动件能推动换热介质沿换热通道移动。驱动组件包含动力源和驱动件，驱动件受动力源带动沿着换热通道外部移动。介质推动件与驱动件磁性连接，且介质推动件在驱动件带动下沿着换热通道移动。该热交换装置避免换热介质与驱动组件直接接触，防止驱动组件被换热介质腐蚀。并且驱动件沿换热通道外部移动，并利用磁力牵引介质推动件推动换热介质在换热通道内移动，解决了现有磁环推动结构复杂，控制难度大的技术问题。

Description

热交换装置

技术领域

本实用新型涉及热交换设备的技术领域，尤其涉及一种热交换装置。

背景技术

热交换装置是利用热量由高温物体向低温物体传导的原理，将热端的热量向冷端转移，进而实现对加速热端制冷和/或对冷端进行加热。传统的热交换装置是将一种流体的热量传给另一种流体的装置。主要分为混合式和表面式两种。混合式热交换装置中的传热过程是通过热流体与冷流体的直接混合。混合式凝汽器就是混合热交换装置的一种。表面式热交换装置中热量由一种流体通过固体壁传给另一种流体。

现有技术中热交换装置中流体的驱动分为泵体驱动和磁环推动。具体的，采用泵体驱动流体的热交换装置，泵体会被用户热交换的流体腐蚀。利用磁环推动流动的热交换装置需要沿着流体管道铺设多个磁环，且需要根据流体流速控制各个磁环的磁极方向，结构复杂，控制难度大。

实用新型内容

本实用新型公开一种热交换装置，以解决现有技术中磁环推动热交换流体流动的热交换装置结构复杂，控制难度大的技术问题。

为了解决上述问题，本实用新型采用下述技术方案：

一种热交换装置，包括换热通道、换热介质、介质推动件和驱动组件，换热通道为首尾相连的封闭通道，且所述换热通道分别经过冷端和热端；换热介质和介质推动件位于换热通道内，且介质推动件能推动换热介质沿着换热通道移动；驱动组件包含动力源和驱动件，所述驱动件受动力源带动沿着换热通道外移动；介质推动件与驱动件磁性连接，且介质推动件在驱动件的牵引下沿着换热通道移动。

本实用新型采用的技术方案能够达到以下有益效果：

本实用新型实施例公开的热交换装置中，驱动件与介质推动件磁性连接，进而使得驱动件能够在间隔换热通道壁的情况下驱动介质推动件沿着换热通道移动，进而带动换热通道内的换热介质，避免换热介质与驱动组件直接接触，防止驱动组件被换热介质腐蚀。并且驱动件在动力源的带动下沿换热通道外部移动，进而无需在换热通道外部设置多个磁环，以及控制磁环磁场方向的控制单元，解决了现有磁环推动结构复杂，控制难度大的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例公开的热交换装置的示意图；

图2为本实用新型实施例公开的热交换装置的剖面示意图；

图3为图2中的局部放大图。

附图标记说明：

100-换热通道；

200-介质推动件；

300-驱动组件；

310-动力源；320-驱动件；330-联动杆；331-第一连杆；332-第二连杆；

400-冷端；

500-热端；

600-安装平台；

610-限位槽。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

以下结合附图，详细说明本实用新型各个实施例公开的技术方案。

参照图1至图3，本实用新型一种实施例公开的热交换装置，包括换热通道100、换热介质、介质推动件200和驱动组件300。换热通道100为首尾相连的封闭通道，换热介质和介质推动件200位于换热通道100内，且介质推动件200能推动换热介质沿着换热通道100移动。换热通道100首尾相连，进而使得换热通道100内的换热介质能够在介质推动件200的推动下，沿着换热通道100循环流动，无需补充新的换热介质。换热介质的一个目的是作为一种媒介，将热端500的热量转移至冷端400。换热介质有很多，例如：水、换热油等。

进一步的，换热通道100分别经过冷端400和热端500。当换热介质移动至热端500时，换热介质与热端500发生热交换，进而使得热端500的热量传输至换热介质，即换热介质在经过热端500后，自身所携带的热量增加。换热介质在介质推动件200的推动下继续运动，进而使得换热介质由热端500移动至冷端400。进入冷端400的换热介质与冷端400发生热传递，使得换热介质自身携带热量减小。由于换热通道为首尾相连的封闭通道，进而换热介质在介质推动件的推动下，由热端500移动至冷端400，并由冷端400移动至热端500，进而实现了热端500与冷端400之间的热交换。

热端500即为热量输出端，冷端400即冷量输出端。具体的，热交换装置用于对目标物散热降温时，目标物即为热端500，提供冷量的一端即为冷端400。当热交换装置用于对目标物加热时，目标物即为冷端400，提供热量的一端即为热端500。因此，本实用新型所述的热交换装置既可以用于对目标物散热，还可以用于对目标物加热。

驱动组件300包含动力源310和驱动件320，驱动件320受动力源310带动沿着换热通道100外移动。介质推动件200与驱动件320磁性连接，且介质推动件200在驱动件320的牵引下沿着换热通道100移动。驱动件320设置在换热通道100的外部，能够避免驱动件320与换热介质直接接触，防止驱动件320受到换热介质的腐蚀。具体的，驱动件320沿着换热通道100外部移动，一方面可以通过控制驱动件320的速率调节介质推动件200的速率，另一方面，可以通过单个驱动件320便对介质推动件200进行牵引，达到简化热交换装置结构，降低简化热交换装置控制难度的目的。

当换热通道100水平设置时，可选的，驱动件320位于介质推动件200的正上方，以通过驱动件320与介质推动件200之间的磁力克服介质推动件200的部分或者是全部重力，进而降低介质推动件200与换热通道100之间的摩擦力。

动力源310与驱动件320传动连接，且动力源310能带动驱动件320沿着预定轨迹运动。

动力源310与驱动件320传动连接的方式有很多，例如可以通过齿轮、曲柄、传动杆等。可选的，驱动组件300还包括联动杆330，联动杆330的一端与驱动件320连接，联动杆330的另一端与动力源310传动连接，且动力源310通过联动杆330带动驱动件320沿着换热通道100外移动。

一种可选的实施方式中，驱动件320与换热通道100之间设置有间隙，即驱动件320不与换热通道100接触，进而能够避免驱动件320与换热通道100之间产生阻碍驱动件320移动的摩擦阻力，同时还能防止驱动件320和换热通道100相互磨损。

另一种可选的实施方式中，驱动件320与换热通道100的表面滑动配合，以使驱动件320能够沿着换热通道100表面移动。驱动件320与换热通道100的表面滑动配合，以使换热通道100能支撑驱动件320，进而避免驱动件320与动力源310之间传动连接结构受到驱动件320自身重力的影响。进一步的，换热通道100可以设置为限定驱动件320的移动轨迹，以保证驱动件320的移动轨迹与介质推动件200运动轨迹相同。具体的，驱动件320上可以设置有与换热通道100相适配的槽或孔，利用换热通道100与该槽或孔的内壁相互作用，达到限定驱动件320移动轨迹的目的。

需要说明的是，利用换热通道100限定驱动件320的移动轨迹只是实现驱动件320沿换热通道100外部移动的一种可选实施方式，还可以利用除换热通道100以外的其他部件实现驱动件320移动轨迹的限定，例如，可以通过介质推动件200与驱动件320之间的磁力限定驱动件320的移动轨迹，还可以通过动力源310与驱动件320之间的传动件限定驱动件320的移动轨迹。

当换热通道100为圆形时，可以将联动杆330转动的圆心设置在换热通道100对应的圆心处，驱动件320设置在与联动杆330转动圆心为换热通道100半径大小的位置，即可实现驱动件320的运动轨迹与换热通道100重合。

当换热通道100不为圆形时，换热通道100上不同位置距离联动杆330转动的圆心的距离可能存在差异，进而需要根据驱动件320的位置调整驱动件320与联动杆330转动的圆心之间距离的大小。一种可选实施例中，联动杆330可以设置为伸缩结构。联动杆330的一个目的是带动驱动件320沿着换热通道100外部移动。联动杆330设置为伸缩结构的一个目的是为了调节驱动件320与联动杆330转动的圆心之间距离大小。为此，上述伸缩结构是指驱动件320与联动杆330转动的圆心之间距离的变大或变小，并不仅指联动杆330自身结构长短的伸长或缩小。

一种可选实施方式中，联动杆330可以设置为沿着自身长度方向伸长或缩短的伸缩结构。可选的，联动杆330包括第一连杆331和第二连杆332，第一连杆331套设在第二连杆332上，且第一连杆331能沿着第二连杆332的长度方向滑动。进一步可选的，第一连杆331的第一端与驱动件320连接，第一连杆331的第二端套设在第二连杆332的第一端，第二连杆332的第二端与动力源310连接。第一连杆331套设在第二连杆332上，进而可以通过第一连杆331在沿第二连杆332滑动调节第一连杆331套设在第二连杆332上的长度，进而实现联动杆330自身长度的调节，以达到调节驱动件320与联动杆330转动的圆心之间距离大小的目的。

另一种可选实施方式中，驱动件320与联动杆330滑动配合，且驱动件320能沿着联动杆330的长度方向移动，即驱动件320可以通过在联动杆330上滑动调节驱动件320联动杆330转动的圆心之间距离大小。

一种进一步可选实施方式中，联动杆330可以通过驱动件320与介质推动件200之间的磁力拉伸或缩短。参照图2和图3，当介质推动件200距离联动杆330转动圆心的距离增加或缩短时，介质推动件200与驱动件320在介质推动件200转动半径方向上的距离增加，进而使得介质推动件200与驱动件320之间产生的磁力具有介质推动件200转动半径方向上的分力。由于介质推动件200受到换热通道100的支撑，故而使得介质推动件200再其转动半径的方向不具备向驱动件320主动靠近的运动趋势。而驱动件320在介质推动件200转动半径方向上的分力的作用下向介质推动件200靠近，并拉伸或压缩联动杆330。

动力源310为可以输出圆周运动的动力元件。具体的，动力源310可以为电机。为了能够控制介质推动件200在换热通道100移动速率，动力源310可以设置为变速电机。

驱动件320通过磁力带动介质推动件200在换热通道100内移动的方案有很多。可选的，驱动件320和介质推动件200中，一者为磁铁，另一者为能与磁铁吸附的材质制成，以使驱动件320与介质推动件200能够产生相互吸引的磁力。并且介质推动件200在磁力的牵引下沿着换热通道100移动。具体的，驱动件320可以设置为磁铁，介质推动件200可以设置为能与磁铁吸附的材质制成，例如铁、钴、镍、磁铁等。可选的，为了防止介质推动件200被换热介质腐蚀，介质推动件200外可以设置有防腐层。具体的，防腐层为与换热介质不发生化学反应或者物理溶解的材质制成。另一种可选实施方式，介质推动件200设置为磁铁，驱动件320为能与磁铁吸附的材质制成。

参照图1，介质推动件200可以设置为球形，且介质推动件200的直径不大于换热通道100内孔直径。介质推动件200可以设置为球形设置为球形，一方面，便于减小介质推动件200与换热通道100之间的摩擦力，另一方面便于调节介质推动件200在换热通道100内的运动方向。

驱动件320靠近换热通道100的一侧设置有凹槽，换热通道100内陷于凹槽。在驱动件320上设置凹槽，并将换热通道100内陷于该凹槽，能够增加驱动件320与介质推动件200之间的磁力。具体的，驱动件320可以设置为弧形。

热交换装置还包括安装平台600，安装平台600为其他零部件提供安装基础。具体的，安装平台600上可以设置有限位槽610，限位槽610与换热通道100相适配，且换热通道100部分内嵌于限位槽610。安装平台600上设置限位槽610，能够对换热通道100起到限位作用，并且还可以辅助支撑换热通道100，使得换热通道100能够更大的承受介质推动件200施加的压力。

对于一些特殊环境，由于无法增设过渡金属或者是不能设置金属材料，进而可以将换热通道100设置为非金属管道。具体的，通信领域中，由于设置过多金属会对用于通信的电磁波产生干扰，进而影响通信质量。

本实用新型所述的热交换装置中，换热通道100、驱动件320、联动杆330以及介质推动件200均可以设置为非金属材料制成。进而能够避免热交换装置对通信质量照成影响。

本实用新型上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种热交换装置，其特征在于，包括换热通道(100)、换热介质、介质推动件(200)和驱动组件(300)，所述换热通道(100)为首尾相连的封闭通道，且所述换热通道(100)分别经过冷端(400)和热端(500)；所述换热介质和所述介质推动件(200)位于所述换热通道(100)内，且所述介质推动件(200)能推动所述换热介质沿着所述换热通道(100)移动；

驱动组件(300)包含动力源(310)和驱动件(320)，所述驱动件(320)受所述动力源(310)带动沿着所述换热通道(100)外移动；所述介质推动件(200)与所述驱动件(320)磁性连接，且所述介质推动件(200)在所述驱动件(320)的牵引下沿着所述换热通道(100)移动。

2.根据权利要求1所述的热交换装置，其特征在于，所述驱动组件(300)还包括联动杆(330)，所述联动杆(330)的一端与所述驱动件(320)连接，所述联动杆(330)的另一端与所述动力源(310)传动连接，且所述动力源(310)通过所述联动杆(330)带动所述驱动件(320)沿着所述换热通道(100)移动。

3.根据权利要求2所述的热交换装置，其特征在于，所述联动杆(330)为伸缩结构。

4.根据权利要求3所述的热交换装置，其特征在于，所述联动杆(330)包括第一连杆(331)和第二连杆(332)，所述第一连杆(331)套设在所述第二连杆(332)上，且所述第一连杆(331)能沿着所述第二连杆(332)的长度方向滑动。

5.根据权利要求1所述的热交换装置，其特征在于，所述动力源(310)为电机。

6.根据权利要求1所述的热交换装置，其特征在于，所述驱动件(320)和所述介质推动件(200)中，一者为磁铁，另一者为能与磁铁吸附的材质制成。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的热交换装置，其特征在于，所述介质推动件(200)为球形，且所述介质推动件(200)的直径不大于所述换热通道(100)内孔直径。

8.根据权利要求1至6中任意一项所述的热交换装置，其特征在于，所述驱动件(320)靠近所述换热通道(100)的一侧设置有凹槽，所述换热通道内陷于所述凹槽。

9.根据权利要求1至6中任意一项所述的热交换装置，其特征在于，还包括安装平台(600)，所述安装平台(600)上设置有限位槽(610)，所述限位槽(610)与所述换热通道(100)相适配，且所述换热通道(100)部分内嵌于所述限位槽(610)。

10.根据权利要求1至6中任意一项所述的热交换装置，其特征在于，所述换热通道(100)为非金属管道制成。

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