本发明涉及一种流体热换装置,具体涉及一种双层螺旋翅片式热交换装置。
背景技术:
热交换设备是将两种或多种温差较大的流体导流至换热芯体中进行热量传递的设备,流体在换热芯体中不会发生混合,单纯地对流体进行热交换,各流体经过换热芯体的行程越长、热交换的接触面积越大,其换热率越高。
目前市面上的热交换设备多为垂直瓦楞双风路芯体装置和螺旋管式芯体装置;在成品设备的体积一定的情况下,垂直瓦楞双风路芯体的换热行程相对较短,严重影响换热效率;螺旋管式芯体虽然可以延长换热行程,但由于其受管径和管形的影响,流体的流量受限,且导热管之间接触面较小,接触不均衡,大大地影响了流体的换热效率。
技术实现要素:
本发明意在提供一种有效提高流体换热效率的双层翅片式热交换装置。
为达到以上目的,提供如下方案:一种双层螺旋翅片式热交换装置,包括热交换芯体、第一连接组件、第二连接组件和增压导流组件,所述热交换芯体与增压导流组件通过第一连接组件、第二连接组件连接,所述热交换芯体包括外壳、第一螺旋翅片、第二螺旋翅片、第一挡片、第二挡片和中心轴,所述第一螺旋翅片套设在中心轴上且两者为固定连接,所述第二螺旋翅片套设在中心轴上且两者为固定连接,所述第一螺旋翅片与第二螺旋翅片之间的间距始终保持恒定使得两者形成双螺旋结构,所述第一螺旋翅片的一端的端部设有第一挡片且第一挡片固定在第一螺旋翅片与第二螺旋翅片之间,所述第二螺旋翅片远离第一挡片的一端端部设有第二挡片且所述第二挡片固定在第一螺旋翅片与第二螺旋翅片之间,所述外壳套设在第一螺旋翅片和第二螺旋翅片外,使得第一螺旋翅片与第二螺旋翅片将外壳的内部空间分隔成两条互不相通的通路,所述外壳靠近第一挡片的一端的端部设有第一进风口,外壳靠近第二挡片的一端的端部设有第二进风口,外壳的侧壁上设有第一出风口和第二出风口,所述第一出风口设置在外壳靠近第一挡片的一端且第一出风口的设置位置与第一挡片的位置协调配合,第一出风口与第一进风口相通,所述第二出风口设置在外壳靠近第二挡片的一端且第二出风口的设置位置与第二挡片的位置协调配合,第二出风口与第二进风口相通。
其中,第一螺旋翅片和第二螺旋翅片在外壳内形成双螺旋结构,进而将外壳内的空间分隔形成两条互不相通的螺旋状气路,其中一条气路的两端分别与第一出风口和第一进风口连通,使得第一出风口与第一进风口导通;另一条气路的两端分别与第二出风口和第二进风口连通,使得第二出风口与第二进风口导通;第一挡片和第二挡片用于将两条气路分离封堵,使得两条气路之间不相通,亦可将第一螺旋翅片设有第一挡片的一端端部直接焊接在第二螺旋翅片上、将第二螺旋翅片设有第二挡片的一端直接焊接在第一螺旋翅片上,以焊接的形式代替第一挡片和第二挡片;中心轴用于安装第一螺旋翅片和第二螺旋翅片。
进一步,所述第一螺旋翅片与第二螺旋翅片相同。
其中,两翅片相同,可保证两翅片在外壳内形成两条相同气路,保证两条气路之间所容纳的流体量相同。
进一步,所述增压导流组件包括安装板以及固定在安装板上的双头电机、第一增压机、第二增压机,所述双头电机一端的输出轴与第一增压机连接,双头电机另一端的输出轴与第二增压机连接。
进一步,所述第一连接组件与第二连接组件结构相同。
其中,两连接组件相同,便于生产制造以及后期维护维修。
进一步,所述第一连接组件的一端与热交换芯体的第一出风口连接,第一连接组件的另一端与第一增压机的进料端连接,第一连接组件包括第一增压机接头、第一连接管和第一出风口接头,所述第一增压机接头与第一出风口接头通过第一连接管连接,所述第一增压机接头安装在安装板上且第一增压机接头的安装位置与第一增压机的安装位置协调配合,使得第一增压机接头与第一增压机的进料端连通,所述第一出风口接头安装在外壳上的第一出风口处,使得第一出风口与第一增压机的进料端通过第一连接组件连通。
其中,第一连接组件用于连接和连通第一出风口与第一增压机,第一增压机接头与第一增压机的进料端导通,第一出风口接头与第一出风口导通,第一连接管用于将第一增压机接头和第一出风口接头导通,第一连接管可以为固定长度的硬质管道,亦可为软管,可根据实际的使用场所设定。
进一步,所述第二连接组件的一端与热交换芯体的第二出风口连接,第二连接组件的另一端与第二增压机的进料端连接,第二连接组件包括第二增压机接头、第二连接管和第二出风口接头,所述第二增压机接头与第二出风口接头通过第二连接管连接,所述第二增压机接头安装在安装板上且第二增压机接头的安装位置与第二增压机的安装位置协调配合,使得第二增压机接头与第二增压机的进料端连通,所述第二出风口接头安装在外壳上的第二出风口处,使得第二出风口与第二增压机的进料端通过第二连接组件连通。
其中,第二连接组件用于连接和连通第二出风口与第二增压机,第二增压机接头与第二增压机的进料端导通,第二出风口接头与第二出风口导通,第二连接管用于将第二增压机接头和第二出风口接头导通,第二连接管可以为固定长度的硬质管道,亦可为软管,可根据实际的使用场所设定。
本发明的工作原理及优点在于:本双层螺旋翅片式热交换装置通过第一螺旋翅片和第二螺旋翅片在外壳内形成互不相通的两路螺旋通道,流体可在两路通道内相向流动,热交换芯体在一定长度内的工作行程数倍延长,使得热交换接触面积最大化,有效增强流体之间的热交换效率;同时,由于流体是通过接触两翅片表面进行热交换,且两翅片为螺旋薄片状,流体在两路螺旋通道内被旋转,令流体物质与两翅片表面充分接触,使得流体之间的热交换效率显著提升。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的主视图;
图3为本发明的热交换芯体的立体图;
图4为本发明的热交换芯体的结构示意图;
图5为本发明的第一螺旋翅片和第二螺旋翅片的装配结构示意图
图6为本发明的第一连接组件的结构示意图;
图7为本发明的第二连接组件的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明。
说明书附图中的附图标记包括:
1.热交换芯体,11.外壳,12.第一出风口,13.第二出风口,14.第一螺旋翅片,15.第二螺旋翅片,16.第一挡片,17.第二挡片,18.第一进风口,19.第二进风口,110.中心轴,21.双头电机,22.第一增压机,23.第二增压机,3.安装板,4.第一连接组件,41.第一增压机接头,42.第一连接管,43.第一出风口接头,5.第二连接组件,51.第二增压机接头,52.第二连接管,53.第二出风口接头。
下面结合附图和实施例对本发明的结构作进一步说明。
如图3至图5所示,一种双层螺旋翅片式热交换装置,包括热交换芯体1、第一连接组件4、第二连接组件5和增压导流组件,所述热交换芯体1与增压导流组件通过第一连接组件4、第二连接组件5连接,所述热交换芯体1包括外壳11、第一螺旋翅片14、第二螺旋翅片15、第一挡片16、第二挡片17和中心轴110,所述第一螺旋翅片14套设在中心轴110上且两者为固定连接,所述第二螺旋翅片15套设在中心轴110上且两者为固定连接,所述第一螺旋翅片14与第二螺旋翅片15之间的间距始终保持恒定使得两者形成双螺旋结构,所述第一螺旋翅片14的一端的端部设有第一挡片16且第一挡片16固定在第一螺旋翅片14与第二螺旋翅片15之间,所述第二螺旋翅片15远离第一挡片16的一端端部设有第二挡片17且所述第二挡片17固定在第一螺旋翅片14与第二螺旋翅片15之间,所述外壳11套设在第一螺旋翅片14和第二螺旋翅片15外,使得第一螺旋翅片14与第二螺旋翅片15将外壳11的内部空间分隔成两条互不相通的通路,所述外壳11靠近第一挡片16的一端的端部设有第一进风口18,外壳11靠近第二挡片17的一端的端部设有第二进风口19,外壳11的侧壁上设有第一出风口12和第二出风口13,所述第一出风口12设置在外壳11靠近第一挡片16的一端且第一出风口12的设置位置与第一挡片16的位置协调配合,第一出风口12与第一进风口18相通,所述第二出风口13设置在外壳11靠近第二挡片17的一端且第二出风口13的设置位置与第二挡片17的位置协调配合,第二出风口13与第二进风口19相通。
如图5所示,所述第一螺旋翅片与第二螺旋翅片相同。
如图1和图2所示,所述增压导流组件包括安装板3以及固定在安装板3上的双头电机21、第一增压机22、第二增压机23,所述双头电机21一端的输出轴与第一增压机22连接,双头电机21另一端的输出轴与第二增压机23连接。
如图6和图7,所述第一连接组件4与第二连接组件5结构相同。
如图6所示,所述第一连接组件4的一端与热交换芯体1的第一出风口12连接,第一连接组件4的另一端与第一增压机22的进料端连接,第一连接组件4包括第一增压机接头41、第一连接管42和第一出风口接头43,所述第一增压机接头41与第一出风口接头43通过第一连接管42连接,所述第一增压机接头41安装在安装板3上且第一增压机接头41的安装位置与第一增压机22的安装位置协调配合,使得第一增压机接头41与第一增压机22的进料端连通,所述第一出风口接头43安装在外壳11上的第一出风口12处,使得第一出风口12与第一增压机22的进料端通过第一连接组件4连通。
如图7所示,所述第二连接组件5的一端与热交换芯体1的第二出风口13连接,第二连接组件5的另一端与第二增压机23的进料端连接,第二连接组件5包括第二增压机接头51、第二连接管52和第二出风口接头53,所述第二增压机接头51与第二出风口接头53通过第二连接管52连接,所述第二增压机接头51安装在安装板3上且第二增压机接头51的安装位置与第二增压机23的安装位置协调配合,使得第二增压机接头51与第二增压机23的进料端连通,所述第二出风口接头53安装在外壳11上的第二出风口12处,使得第二出风口13与第二增压机23的进料端通过第二连接组件5连通。
具体实施过程如下:
本发明能够对不同温两种度流体之间进行热交换,使得两种经过热交换的流体的温度趋向相同。
本发明工作时,首先启动双头电机21,双头电机21两端的输出轴分别带动第一增压机22和第二增压机23转动;第一螺旋翅片14与第二螺旋翅片15将外壳11的内部空间分隔成两条互不相通的通路,构成热交换芯体1;第一增压机22将第一进风口18处的第一种流体抽进热交换芯体1内的其中一条通路中,第二增压机23将第二种流体抽进热交换芯体1内的另一条通路中,第一种流体与第二种流体在热交换芯体1内呈螺旋状相向流动;在两种流体流动的过程中,温度高的流体会将其热量传导至温度较低的流体中,如第一种流体温度高,则第一种流体将热量传导到至第一螺旋翅片14与第二螺旋翅片15上,第一螺旋翅片14与第二螺旋翅片15再将热量传导至温度较低的第二种流体中,由此对温度不同的两种流体进行热交换;第一挡片16和第二挡片17用于阻挡热交换芯体1内的两种流体,避免两种流体在热交换芯体1内的两条通路中发生混合,中心轴110用于安装和固定两螺旋翅片,。
进行热交换完毕的第一种流体从热交换芯体1中,经过第一出风口12流出,然后依次经过第一连接组件4的第一出风口接头43、第一连接管42、第一增压机接头41,进而进入到安装在安装板3上的第一增压机22中,随后第一增压机22将第一种流体从其机体内排出;同时,进行热交换完毕的第二种流体从热交换芯体1中,经第二出风口13流出,然后依次经过第二连接组件5的第二出风口接头53、第二连接管52、第二增压机接头51,进而进入到安装在安装板3上的第二增压机23中,随后第二增压机23将第二种流体从其机体内排出,完成热交换过程。
本双层螺旋翅片式热交换装置通过第一螺旋翅片14和第二螺旋翅片15在外壳11内形成互不相通的两路螺旋通道,流体可在两路通道内相向流动,热交换芯体1在一定长度内的工作行程数倍延长,使得热交换接触面积最大化,有效增强流体之间的热交换效率;同时,由于流体是通过接触两翅片表面进行热交换,且两翅片为螺旋薄片状,流体在两路螺旋通道内被旋转,令流体物质与两翅片表面充分接触,使得流体之间的热交换效率显著提升。
以上所述仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述,所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识,能够获知该领域中所有的现有技术,并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力,所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下,结合自身能力完善并实施本方案,一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的适用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
1.一种双层螺旋翅片式热交换装置,其特征在于:包括热交换芯体(1)、第一连接组件(4)、第二连接组件(5)和增压导流组件,所述热交换芯体(1)与增压导流组件通过第一连接组件(4)、第二连接组件(5)连接,所述热交换芯体(1)包括外壳(11)、第一螺旋翅片(14)、第二螺旋翅片(15)、第一挡片(16)、第二挡片(17)和中心轴(110),所述第一螺旋翅片(14)套设在中心轴(110)上且两者为固定连接,所述第二螺旋翅片(15)套设在中心轴(110)上且两者为固定连接,所述第一螺旋翅片(14)与第二螺旋翅片(15)之间的间距始终保持恒定使得两者形成双螺旋结构,所述第一螺旋翅片(14)的一端的端部设有第一挡片(16)且第一挡片(16)固定在第一螺旋翅片(14)与第二螺旋翅片(15)之间,所述第二螺旋翅片(15)远离第一挡片(16)的一端端部设有第二挡片(17)且所述第二挡片(17)固定在第一螺旋翅片(14)与第二螺旋翅片(15)之间,所述外壳(11)套设在第一螺旋翅片(14)和第二螺旋翅片(15)外,使得第一螺旋翅片(14)与第二螺旋翅片(15)将外壳(11)的内部空间分隔成两条互不相通的通路,所述外壳(11)靠近第一挡片(16)的一端的端部设有第一进风口(18),外壳(11)靠近第二挡片(17)的一端的端部设有第二进风口(19),外壳(11)的侧壁上设有第一出风口(12)和第二出风口(13),所述第一出风口(12)设置在外壳(11)靠近第一挡片(16)的一端且第一出风口(12)的设置位置与第一挡片(16)的位置协调配合,第一出风口(12)与第一进风口(18)相通,所述第二出风口(13)设置在外壳(11)靠近第二挡片(17)的一端且第二出风口(13)的设置位置与第二挡片(17)的位置协调配合,第二出风口(13)与第二进风口(19)相通。
2.根据权利要求1所述的双层螺旋翅片式热交换装置,其特征在于:所述第一螺旋翅片(14)与第二螺旋翅片(15)相同。
3.根据权利要求1所述的双层螺旋翅片式热交换装置,其特征在于:所述增压导流组件包括安装板(3)以及固定在安装板(3)上的双头电机(21)、第一增压机(22)、第二增压机(23),所述双头电机(21)一端的输出轴与第一增压机(22)连接,双头电机(21)另一端的输出轴与第二增压机(23)连接。
4.根据权利要求1所述的双层螺旋翅片式热交换装置,其特征在于:所述第一连接组件(4)与第二连接组件(5)结构相同。
5.根据权利要求1或4所述的双层螺旋翅片式热交换装置,其特征在于:所述第一连接组件(4)的一端与热交换芯体(1)的第一出风口(12)连接,第一连接组件(4)的另一端与第一增压机(22)的进料端连接,第一连接组件(4)包括第一增压机接头(41)、第一连接管(42)和第一出风口接头(43),所述第一增压机接头(41)与第一出风口接头(43)通过第一连接管(42)连接,所述第一增压机接头(41)安装在安装板(3)上且第一增压机接头(41)的安装位置与第一增压机(22)的安装位置协调配合,使得第一增压机接头(41)与第一增压机(22)的进料端连通,所述第一出风口接头(43)安装在外壳(11)上的第一出风口(12)处,使得第一出风口(12)与第一增压机(22)的进料端通过第一连接组件(4)连通。
6.根据权利要求1或4所述的双层螺旋翅片式热交换装置,其特征在于:所述第二连接组件(5)的一端与热交换芯体(1)的第二出风口(13)连接,第二连接组件(5)的另一端与第二增压机(23)的进料端连接,第二连接组件(5)包括第二增压机接头(51)、第二连接管(52)和第二出风口接头(53),所述第二增压机接头(51)与第二出风口接头(53)通过第二连接管(52)连接,所述第二增压机接头(51)安装在安装板(3)上且第二增压机接头(51)的安装位置与第二增压机(23)的安装位置协调配合,使得第二增压机接头(51)与第二增压机(23)的进料端连通,所述第二出风口接头(53)安装在外壳(11)上的第二出风口(13)处,使得第二出风口(13)与第二增压机(23)的进料端通过第二连接组件(5)连通。
技术总结