CN112665444A - 一种纯机械式换热温度控制机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纯机械式换热温度控制机构，涉及热交换器领域，旨在解决现有的热换设备不适宜在易燃易爆场合使用的问题，其技术方案要点是：包括换热设备本体，换热设备本体的一端设置有冷流入口和热流出口，换热设备本体的另一端设置有热流入口和冷流出口，热流入口设置有用于控制热流进入的阀门，冷流出口内固定连接有控制气囊组件，控制气囊组件包括承压件以及设置在其内部的柔性受热气囊，柔性受热气囊上贯穿承压件的顶部设置有驱动杆，驱动杆远离控制气囊组件的一端贯穿冷流出口与阀门的输入端固定连接。本发明利用气体热胀冷缩的特性实现纯机械式的控制驱动，当流体流量不稳定时，可以对温度变化进行自动补偿。
Description
技术领域
本发明涉及热交换器领域，更具体地说，它涉及一种纯机械式换热温度控制机构。
背景技术
热交换器一般应用于温度较高的场合，如涂装烘干设备、高洁净度的草药烘干、织物烘干、电气柜等，现有的热交换器，通常中间用隔板做隔离，分为交换室和外部空气区域，热交换器内部的风机吸入交换室内部的热空气，热交换器外部的风机吸入外部冷空气，热空气和冷空气各自通过热交换器内置翅片(铝箔)传热给铜管，铜管内部氟利昂在气态下冷热交换达到交换的效果。
然而现有的热换设备自动温控***基本都是采用电控***控制，在易燃易爆场合使用电控***，存在一定的危险性。
因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种纯机械式换热温度控制机构，利用气体热胀冷缩的特性实现纯机械式的控制驱动，当流体流量不稳定时，可以对温度变化进行自动补偿。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种纯机械式换热温度控制机构，包括换热设备本体，所述换热设备本体的一端设置有冷流入口和热流出口，所述换热设备本体的另一端设置有热流入口和冷流出口，所述热流入口设置有用于控制热流进入的阀门，所述冷流出口内固定连接有控制气囊组件，所述控制气囊组件包括承压件以及设置在其内部的柔性受热气囊，所述柔性受热气囊上贯穿承压件的顶部设置有驱动杆，所述承压件和所述柔性受热气囊之间设置有包覆在驱动杆***的预紧力调节组件，所述驱动杆远离控制气囊组件的一端贯穿冷流出口与阀门的输入端固定连接，所述柔性受热气囊上贯穿承压件底部设置有气囊初始气压调节组件。
通过采用上述技术方案，冷流出口温度不断升高时，气囊受热膨胀，驱动杆顶出，将热流入口阀门逐渐关闭，减小热流入口流量，从而限制冷流出口温度的上升，当冷流出口温度降低时，驱动杆杆收回，热流入口阀门打开，热流流量加大，使得冷流出口温度上升，利用气体热胀冷缩的特性实现了控制驱动，从而实现在换热流体流量不稳定的热换场合对出口温度进行纯机械式的自动补偿。
本发明进一步设置为：所述预紧力调节组件包括预紧力调节螺栓和预紧力弹簧，所述承压件上开设有螺纹孔，所述预紧力调节螺栓螺纹连接在螺纹孔内，所述预紧力弹簧设置在柔性受热气囊和预紧力调节螺栓之间。
通过采用上述技术方案，当冷流出口温度需要较高时，将预紧力调节螺栓向下拧入时，预紧力弹簧被压缩，柔性受热气囊在弹簧作用力下向下移动，此时当冷流出口温度升高到较大值时才能将驱动杆顶出，从而将热流入口阀门逐渐关闭，反之将预紧力调节螺栓向上拧出即可使得冷流出口温度保持较低的温度。
本发明进一步设置为：所述预紧力调节螺栓的中心轴线处开设有升降槽，所述驱动杆滑动连接在升降槽内，所述驱动杆远离升降槽的一端穿过预紧力弹簧的螺旋线中心与柔性受热气囊固定连接。
通过采用上述技术方案，结构简单，驱动杆有较好的伸缩效果。
本发明进一步设置为：所述气囊初始气压调节组件包括设置在柔性受热气囊上并与其内部连通的气压调节口，所述气压调节口远离柔性受热气囊的一端伸出至承压件的外侧。
通过采用上述技术方案，气压调节口的设置可以根据需求调节气囊的初始气压以达到所需的工作状态。
本发明进一步设置为：所述冷流出口还包括与热流入口平行设置并与冷流出口固定连接的冷流出口延长部，所述气囊控制组件固定连接在冷流出口延长部的内侧壁上。
通过采用上述技术方案，冷流出口延长部正好位于热流入口的下方，可以方便驱动杆的伸出。
综上所述，本发明具有以下有益效果：通过采用上述技术方案，冷流出口温度不断升高时，气囊受热膨胀，驱动杆顶出，将热流入口阀门逐渐关闭，减小热流入口流量，从而限制冷流出口温度的上升，当冷流出口温度降低时，驱动杆杆收回，热流入口阀门打开，热流流量加大，使得冷流出口温度上升，利用气体热胀冷缩的特性实现了控制驱动，从而实现在换热流体流量不稳定的热换场合对出口温度进行纯机械式的自动补偿。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中控制气囊组件的结构示意图。
图中：1、换热设备本体；11、冷流入口；12、热流出口；13、热流入口； 14、冷流出口；2、控制气囊组件；21、气压调节口；22、柔性受热气囊；23、承压件；24、预紧力弹簧；25、预紧力调节螺栓；26、驱动杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示，一种纯机械式换热温度控制机构，包括换热设备本体1，换热设备本体1的一端设置有冷流入口11和热流出口12，换热设备本体1的另一端设置有热流入口13和冷流出口14，热流入口13固定连接有用于控制热流进入的阀门，冷流出口14内固定连接有控制气囊组件2，控制气囊组件2包括承压件23以及设置在其内部的柔性受热气囊22，柔性受热气囊22上贯穿承压件23的顶部设置有驱动杆26，承压件23和所述柔性受热气囊22之间设置有包覆在驱动杆26***的预紧力调节组件，驱动杆26远离控制气囊组件2的一端贯穿冷流出口14与阀门的输入端固定连接，柔性受热气囊22上贯穿承压件23底部设置有气囊初始气压调节组件，冷流出口14 温度不断升高时，气囊受热膨胀，驱动杆26顶出，将热流入口13阀门逐渐关闭，减小热流入口13流量，从而限制冷流出口14温度的上升，当冷流出口14温度降低时，驱动杆26杆收回，热流入口13阀门打开，热流流量加大，使得冷流出口14温度上升，利用气体热胀冷缩的特性实现了控制驱动，从而实现在换热流体流量不稳定的热换场合对出口温度进行纯机械式的自动补偿。
阀门的类型不限，可以是现有技术中能够实现上述动作的机械式的阀门，本实施例中的阀门可以是一个简单的阀门端盖，其一侧通过铰接轴与热流入口13的上侧铰接，在自身重力作用下，阀门端盖始终会将热流入口13封住，当驱动杆26上升时会将位于热流入口13下侧的阀门端盖顶升，从而可以通过纯机械的方式将阀门端盖逐渐打开。
预紧力调节组件包括预紧力调节螺栓25和预紧力弹簧24，承压件23上开设有螺纹孔，预紧力调节螺栓25螺纹连接在螺纹孔内，预紧力弹簧24设置在柔性受热气囊22和预紧力调节螺栓25之间，当冷流出口14温度需要较高时，将预紧力调节螺栓25向下拧入时，预紧力弹簧24被压缩，柔性受热气囊22在弹簧作用力下向下移动，此时当冷流出口14温度升高到较大值时才能将驱动杆26顶出，从而将热流入口13阀门逐渐关闭，反之将预紧力调节螺栓25向上拧出即可使得冷流出口14温度保持较低的温度。
预紧力调节螺栓25的中心轴线处开设有升降槽，所述驱动杆26滑动连接在升降槽内，所述驱动杆26远离升降槽的一端穿过预紧力弹簧24的螺旋线中心与柔性受热气囊22固定连接，结构简单，使得驱动杆26有较好的伸缩效果。
气囊初始气压调节组件包括设置在柔性受热气囊22上并与其内部连通的气压调节口21，气压调节口21远离柔性受热气囊22的一端伸出至承压件 23的外侧，气压调节口21的设置可以根据需求调节气囊的初始气压以达到所需的工作状态。
冷流出口14还包括与热流入口13平行设置并与冷流出口14固定连接的冷流出口14延长部，气囊控制组件固定连接在冷流出口14延长部的内侧壁上，冷流出口14延长部正好位于热流入口13的下方，可以方便驱动杆26 的伸出以驱动设置在热流入口13处的阀门工作。
工作原理：冷流出口14温度不断升高时，气囊受热膨胀，驱动杆26顶出，将热流入口13阀门逐渐关闭，减小热流入口13流量，从而限制冷流出口14温度的上升，当冷流出口14温度降低时，驱动杆26杆收回，热流入口13阀门打开，热流流量加大，使得冷流出口14温度上升，利用气体热胀冷缩的特性实现了控制驱动，从而实现在换热流体流量不稳定的热换场合对出口温度进行纯机械式的自动补偿。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种纯机械式换热温度控制机构，包括换热设备本体(1)，所述换热设备本体(1)的一端设置有冷流入口(11)和热流出口(12)，所述换热设备本体(1)的另一端设置有热流入口(13)和冷流出口(14)，其特征在于：所述热流入口(13)设置有用于控制热流进入的阀门，所述冷流出口(14)内固定连接有控制气囊组件(2)，所述控制气囊组件(2)包括承压件(23)以及设置在其内部的柔性受热气囊(22)，所述柔性受热气囊(22)上贯穿承压件(23)的顶部设置有驱动杆(26)，所述承压件(23)和所述柔性受热气囊(22)之间设置有包覆在驱动杆(26)***的预紧力调节组件，所述驱动杆(26)远离控制气囊组件(2)的一端贯穿冷流出口(14)与阀门的输入端固定连接，所述柔性受热气囊(22)上贯穿承压件(23)底部设置有气囊初始气压调节组件。
2.根据权利要求1所述的一种纯机械式换热温度控制机构，其特征在于：所述预紧力调节组件包括预紧力调节螺栓(25)和预紧力弹簧(24)，所述承压件(23)上开设有螺纹孔，所述预紧力调节螺栓(25)螺纹连接在螺纹孔内，所述预紧力弹簧(24)设置在柔性受热气囊(22)和预紧力调节螺栓(25)之间。
3.根据权利要求2所述的一种纯机械式换热温度控制机构，其特征在于：所述预紧力调节螺栓(25)的中心轴线处开设有升降槽，所述驱动杆(26)滑动连接在升降槽内，所述驱动杆(26)远离升降槽的一端穿过预紧力弹簧(24)的螺旋线中心与柔性受热气囊(22)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种纯机械式换热温度控制机构，其特征在于：所述气囊初始气压调节组件包括设置在柔性受热气囊(22)上并与其内部连通的气压调节口(21)，所述气压调节口(21)远离柔性受热气囊(22)的一端伸出至承压件(23)的外侧。
5.根据权利要求1所述的一种纯机械式换热温度控制机构，其特征在于：所述冷流出口(14)还包括与热流入口(13)平行设置并与冷流出口(14)固定连接的冷流出口(14)延长部，所述气囊控制组件固定连接在冷流出口(14)延长部的内侧壁上。
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