CN114904300B - 一种自密封的除气器装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自密封的除气器装置，包括除气器本体，所述除气器本体具有过滤腔、缓流腔、浮子腔与排气腔，其中上述各腔室焊接并构成自密封除气器本体；过滤腔用于对进入除气器本体内的冷却液过滤清洁，过滤腔包括过滤腔壳体、多孔滤芯、中心开口孔板、过滤网A与紧固螺钉；缓流腔用于实现气液分离和流体阻力调节；浮子腔用于实现对液自密封和对气畅通；排气腔与浮子腔接通，气体进入浮子腔时，通过阶梯浮子与浮子腔壳体间的间隙进入排气腔，以实现对气畅通。本发明解决现有除气器技术中缺少自密封模块、过滤模块引发的漏液技术问题，不仅满足了液冷***的除气需求，而且能够对液体自密封。
Description
技术领域
本发明涉及雷达散热领域，具体为一种自密封的除气器装置。
背景技术
液冷***广泛应用于数据中心、新体制雷达、电网仿真中心、气候变化应对***、大容量电力装备等领域，满足其高热流密度条件下的散热需求。为保证稳定的冷却能力，减轻管道腐蚀，液冷***采用除气器或者排气阀排出***混杂气体。
荷兰Spirotech公司公开了一种商用除气器，利用浮子联动排气装置启闭，缺点有两个，一是非定心、非自密封的浮子易受液体侧向力矩作用，即当液体灌入集气腔时反而作用于浮子，拉开排气装置，造成漏液。二是除气器本身无过滤模块，液冷***实际运行中经常出现杂质、泡沫等卡在密封垫和排气口间，密封垫无法复位，造成漏液。
现有技术中：一种排气阀（公开号：CN111911487A）公开了一种排气阀，解决了外界气体进入***的问题，不足之处是缺少自密封模块和过滤模块，易发生液体灌入排气口或杂质卡住排气小球，造成漏液；一种自动排气阀（公开号：CN111895164A）公开了一种自动排气阀，解决了阀芯运动不受***工作压力影响的问题，不足之处是缺少自密封模块和过滤模块，易发生液体灌入排气通道或杂质卡住阀芯浮筒，造成漏液。
因此，提供一种自密封、容杂质能力强的除气器是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自密封的除气器装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自密封的除气器装置，包括除气器本体，所述除气器本体具有过滤腔、缓流腔、浮子腔与排气腔，其中上述各腔室依次焊接并构成自密封除气器本体。
优选的，过滤腔用于对进入除气器本体内的冷却液过滤清洁，过滤腔包括过滤腔壳体、多孔滤芯、中心开口孔板、过滤网A与紧固螺钉，其中中心开口孔板设有两层且其通过紧固螺钉螺接固定在过滤腔壳体内端面，过滤网A焊装于中心开口孔板的中心开口处，多孔滤芯呈柱状且其装于两层中心开口孔板之间。
优选的，所述缓流腔用于实现气液分离和流体阻力调节，缓流腔由缓流腔壳体、中心阻流柱、环形阻流网、中心密封孔板与过滤网B组成，其中缓流腔壳体左侧端与过滤腔壳体接通，缓流腔壳体内侧中心装有中心阻流柱，且该中心阻流柱外侧设有环形阻流网；所述中心密封孔板设有多个且其呈环状分布于缓流腔壳体内侧，中心密封孔板的开孔内侧装有过滤网B。
优选的，所述浮子腔用于实现对液自密封和对气畅通，浮子腔由浮子腔壳体、中心开口限位孔板与中心杆连阶梯浮子构成，其中中心开口限位孔板设有两层，两层中心开口限位孔板平行焊接在浮子腔壳体内表面并形成浮子运动空间腔；所述中心杆连阶梯浮子密度高于气体，低于冷却液，中心杆连阶梯浮子包括中心杆体以及装于中心杆体中部的阶梯浮子，中心杆体穿过两层中心开口限位孔板的中心限位孔，中心杆体的底面与缓流腔内的中心密封孔板上表面接触。
优选的，所述排气腔与浮子腔接通，气体进入浮子腔时，通过阶梯浮子与浮子腔壳体间的间隙进入排气腔，以实现对气畅通，排气腔用于实现定压排气、排气压力调控，排气腔由排气腔壳体、中心开孔排气帽、排气嘴、氟硅橡胶密封垫与预紧弹簧组成；所述排气嘴焊接在排气腔壳体上，排气嘴外表面通过螺纹连接中心开孔排气帽，排气嘴内侧设有预紧弹簧；所述氟硅橡胶密封垫端面抵在排气嘴内端面，预紧弹簧一侧固定在排气帽内表面，另一侧固定在氟硅橡胶密封垫外表面。
优选的，多孔滤芯包括芯壳、滤芯体、盖板与架体结构，所述芯壳为一空心圆柱，芯壳外侧设有通孔，芯壳腔内侧可装有滤芯体，芯壳前端开口处装有盖板；所述架体结构提供芯壳的支撑功能，架体结构包括多个支撑环、连接于相邻两支撑环之间的支撑筋，以及设于支撑环、支撑筋内侧的泡沫刺破网；所述泡沫刺破网包括网体以及设于网体的网孔外的刺针。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的自密封的除气器装置，解决现有除气器技术中缺少自密封模块、过滤模块引发的漏液技术问题，不仅满足了液冷***的除气需求，而且能够对液体自密封，提升了除气过程的可靠性、除气器的维修性和除杂质能力。
附图说明
图1为本发明整体装置的主视图；
图2为本发明整体装置的剖视图；
图3为本发明实施例中过滤腔的左视图；
图4为本发明实施例中过滤腔的剖视图；
图5为本发明实施例中缓流腔的剖视图；
图6为本发明实施例中缓流腔的三维结构图；
图7为本发明实施例中浮子腔的剖视图；
图8为本发明实施例中排气腔的顶视图；
图9为本发明实施例中排气腔的剖视图；
图10为本发明实施例中多孔滤芯的结构示意图；
图11为本发明实施例中常规模式和自密封模式状态示意图。
图中：1、过滤腔；2、缓流腔；3、浮子腔；4、排气腔；5、过滤腔壳体；6、多孔滤芯；601、芯壳；602、滤芯体；603、盖板；604、支撑环；605、支撑筋；606、泡沫刺破网；7、中心开口孔板；8、过滤网A；9、紧固螺钉；10、缓流腔壳体；11、中心阻流柱；12、环形阻流网；13、中心密封孔板；14、过滤网B；15、浮子腔壳体；16、中心开口限位孔板；17、中心杆连阶梯浮子；18、排气腔壳体；19、中心开孔排气帽；20、排气嘴；21、氟硅橡胶密封垫；22、预紧弹簧。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种自密封的除气器装置，包括除气器本体，所述除气器本体具有过滤腔1、缓流腔2、浮子腔3与排气腔4，其中上述各腔室依次焊接并构成自密封除气器本体。
请参阅图3-4，过滤腔1用于对进入除气器本体内的冷却液过滤清洁，过滤腔1包括过滤腔壳体5、多孔滤芯6、中心开口孔板7、过滤网A8与紧固螺钉9，其中中心开口孔板7设有两层且其通过紧固螺钉9螺接固定在过滤腔壳体5内端面，过滤网A8焊装于中心开口孔板7的中心开口处，多孔滤芯6呈柱状且其装于两层中心开口孔板7之间。
在本实施例中，过滤网A8拦截絮状物等杂质，多孔滤芯6吸附泡沫与颗粒物等杂质。
在本实施例中，过滤腔1不仅能实现过滤，提升冷却液清洁度，而且方便定期更换多孔滤芯6。仅需拧出四个紧固螺钉9，拆除一层中心开口孔板7，更换多孔滤芯6，洗刷过滤网A8，去除絮状物等杂质，再安装还原即可。
请参阅图10，在本实施例中，多孔滤芯6包括芯壳601、滤芯体602、盖板603与架体结构，所述芯壳601为一空心圆柱，芯壳601外侧设有通孔，芯壳601腔内侧可装有滤芯体602，芯壳601前端开口处装有盖板603；所述架体结构提供芯壳601的支撑功能，架体结构包括多个支撑环604、连接于相邻两支撑环604之间的支撑筋605，以及设于支撑环604、支撑筋605内侧的泡沫刺破网606；所述泡沫刺破网606包括网体以及设于网体的网孔外的刺针。多孔滤芯6通过其内的滤芯体602吸附泡沫等杂质，为了避免大尺寸泡沫无法被多孔滤芯6吸附，因此通过设置泡沫刺破网606，该泡沫刺破网606能将大尺寸泡沫分隔成小泡沫，并通过刺针将该小泡沫进一步分割，从而实现滤芯体602对泡沫杂质更好的吸附性。
请参阅图5-6，缓流腔2用于实现气液分离和流体阻力调节，缓流腔2由缓流腔壳体10、中心阻流柱11、环形阻流网12、中心密封孔板13与过滤网B14组成，其中缓流腔壳体10左侧端与过滤腔壳体5接通，缓流腔壳体10内侧中心装有中心阻流柱11，且该中心阻流柱11外侧设有环形阻流网12；所述中心密封孔板13设有多个且其呈环状分布于缓流腔壳体10内侧，多个中心密封孔板13的开孔内侧装有过滤网B14。
在本实施例中，缓流腔2是利用多个缓流组件将冷却液分割，使其流速降低，其中缓流组件包括两层环形阻流网12、中心阻流柱11以及缓流腔壳体10本身，两层环形阻流网12将冷却液中的大气泡分割成小气泡，中心阻流柱11与缓流腔壳体10构成绕流区，由于流速降低的惯性作用和绕流的离心作用，较轻的小气泡从冷却液内析出，初步分层的冷却液和混杂气体流经中心密封孔板13的过滤网B14，流速再降低，流动更为平缓。
请参阅图7，浮子腔3用于实现对液自密封和对气畅通，浮子腔3由浮子腔壳体15、中心开口限位孔板16与中心杆连阶梯浮子17构成，其中中心开口限位孔板16设有两层，两层中心开口限位孔板16平行焊接在浮子腔壳体15内表面并形成浮子运动空间腔；所述中心杆连阶梯浮子17密度高于气体，低于冷却液，中心杆连阶梯浮子17包括中心杆体以及装于中心杆体中部的阶梯浮子，中心杆体穿过两层中心开口限位孔板16的中心限位孔，中心杆体的底面与缓流腔2内的中心密封孔板13上表面接触。
请参阅图8-9，浮子腔3与排气腔4接通，气体进入浮子腔3时，通过中心杆连阶梯浮子17与浮子腔壳体15间的间隙进入排气腔4，以实现对气畅通，排气腔4用于实现定压排气、排气压力调控，排气腔4由排气腔壳体18、中心开孔排气帽19、排气嘴20、氟硅橡胶密封垫21与预紧弹簧22组成；所述排气嘴20焊接在排气腔壳体18上，排气嘴20外表面通过螺纹连接中心开孔排气帽19，排气嘴20内侧设有预紧弹簧22；所述氟硅橡胶密封垫21端面抵在排气嘴20内端面，预紧弹簧22一侧固定在中心开孔排气帽19内表面，另一侧固定在氟硅橡胶密封垫21外表面。
在本实施例中，氟硅橡胶密封垫21、预紧弹簧22、中心开孔排气帽19、排气嘴20结构可实现定压排气、排气压力调控和排气嘴维保；通过拧转中心开孔排气帽19，可调节预紧弹簧22压缩量来改变排气压力。即使过滤腔1失效，冷却液杂质卡在氟硅橡胶密封垫21和排气嘴20接触面间，也可拧开中心开孔排气帽19，拉出预紧弹簧22和氟硅橡胶密封垫21，清除杂质，从而提升了除气器的维修性和容杂质能力。
请参阅图11，在本实施例中，本发明装置具有两种工作模式：常规模式和自密封模式。当液冷***运行背压较高时，液体灌入浮子腔3，除气器从常规模式自动切换成自密封模式。
常规模式下，携带气泡和杂质的冷却液先流入过滤腔1，中心开口孔板7处的过滤网A8拦截絮状物等杂质，多孔滤芯6吸附了泡沫、管道内壁冲刷金属颗粒物等杂质，清洁度改善的冷却液进入缓流腔2，流速降低，两层环形阻流网12将冷却液中的大气泡分割成小气泡，中心阻流柱11与缓流腔壳体10构成绕流区，由于流速降低的惯性作用和绕流的离心作用，较轻的小气泡从冷却液内析出，初步分层的冷却液和混杂气体流经中心密封孔板13的过滤网B14，流速再降低，流动更为平缓，气液进一步分层，进入浮子腔3；两层中心开口限位孔板16焊接在浮子腔壳体15的内表面，形成中心杆连阶梯浮子17的运动空间腔，阶梯浮子的中心杆通过两层中心开口限位孔板16的中心限位孔，中心杆底面与缓流腔2内的中心密封孔板13的上表面接触，由于中心杆连阶梯浮子17的密度高于气体，低于冷却液，被分离的上层气体进入浮子腔3时，阶梯浮子所受浮力不足以推动浮子轴向上升，气体通过阶梯浮子与浮子腔壳体15间的间隙进入排气腔4，实现对气畅通；最后气体不断聚集在排气腔4的排气腔壳体18内，压强增加，推挤排气嘴20中的氟硅橡胶密封垫21，预紧弹簧22被压缩，气体从中心开孔排气帽19的中心开孔排出，此后腔内气体压强降低，预紧弹簧22恢复，氟硅橡胶密封垫21复位，完成一次排气过程。
若液冷***运行背压较高时，过滤腔1和各型孔板的压损仍无法抵消冷却液的高背压，冷却液灌入浮子腔3，中心杆连阶梯浮子17所受浮力推动浮子轴向上升，直至浮子阶梯面贴合浮子腔壳体15的内端面，实现自密封，此为自密封模式，且冷却液背压越高，浮子与壳体的贴合越紧密。当冷却液中的小气泡分离析出时，取代冷却液的位置，聚集在浮子腔3中，气体浮力不足以支撑中心杆连阶梯浮子17，浮子轴向下沉，打开通道，气体进入排气腔4，完成常规模式下的排气过程。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (2)
1.一种自密封的除气器装置，其特征在于，包括除气器本体，所述除气器本体具有过滤腔（1）、缓流腔（2）、浮子腔（3）与排气腔（4），其中上述各腔室依次焊接并构成自密封除气器本体；
所述过滤腔（1）用于对进入除气器本体内的冷却液过滤清洁，过滤腔（1）包括过滤腔壳体（5）、多孔滤芯（6）、中心开口孔板（7）、过滤网A（8）与紧固螺钉（9），其中中心开口孔板（7）设有两层且其通过紧固螺钉（9）螺接固定在过滤腔壳体（5）内端面，过滤网A（8）焊装于中心开口孔板（7）的中心开口处，多孔滤芯（6）呈柱状且其装于两层中心开口孔板（7）之间；
所述缓流腔（2）用于实现气液分离和流体阻力调节，缓流腔（2）由缓流腔壳体（10）、中心阻流柱（11）、环形阻流网（12）、中心密封孔板（13）与过滤网B（14）组成，其中缓流腔壳体（10）左侧端与过滤腔壳体（5）接通，缓流腔壳体（10）内侧中心装有中心阻流柱（11），且该中心阻流柱（11）外侧设有环形阻流网（12）；所述中心密封孔板（13）设有多个且其呈环状分布于缓流腔壳体（10）内侧，多个中心密封孔板（13）的开孔内侧装有过滤网B（14）；
所述浮子腔（3）用于实现对液自密封和对气畅通，浮子腔（3）由浮子腔壳体（15）、中心开口限位孔板（16）与中心杆连阶梯浮子（17）构成，其中中心开口限位孔板（16）设有两层，两层中心开口限位孔板（16）平行焊接在浮子腔壳体（15）内表面并形成浮子运动空间腔；所述中心杆连阶梯浮子（17）密度高于气体，低于冷却液，中心杆连阶梯浮子（17）包括中心杆体以及装于中心杆体中部的阶梯浮子，中心杆体穿过两层中心开口限位孔板（16）的中心限位孔，中心杆体的底面与缓流腔（2）内的中心密封孔板（13）上表面接触；
浮子腔（3）与排气腔（4）接通，气体进入浮子腔（3）时，通过中心杆连阶梯浮子（17）与浮子腔壳体（15）间的间隙进入排气腔（4），以实现对气畅通，排气腔（4）用于实现定压排气、排气压力调控，排气腔（4）由排气腔壳体（18）、中心开孔排气帽（19）、排气嘴（20）、氟硅橡胶密封垫（21）与预紧弹簧（22）组成；所述排气嘴（20）焊接在排气腔壳体（18）上，排气嘴（20）外表面通过螺纹连接中心开孔排气帽（19），排气嘴（20）内侧设有预紧弹簧（22）；所述氟硅橡胶密封垫（21）端面抵在排气嘴（20）内端面，预紧弹簧（22）一侧固定在中心开孔排气帽（19）内表面，另一侧固定在氟硅橡胶密封垫（21）外表面。
2.根据权利要求1所述的一种自密封的除气器装置，其特征在于：所述多孔滤芯（6）包括芯壳（601）、滤芯体（602）、盖板（603）与架体结构，所述芯壳（601）为一空心圆柱，芯壳（601）外侧设有通孔，芯壳（601）腔内侧可装有滤芯体（602），芯壳（601）前端开口处装有盖板（603）；所述架体结构提供芯壳（601）的支撑功能，架体结构包括多个支撑环（604）、连接于相邻两支撑环（604）之间的支撑筋（605），以及设于支撑环（604）、支撑筋（605）内侧的泡沫刺破网（606）；所述泡沫刺破网（606）包括网体以及设于网体的网孔外的刺针。
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