CN117781741B - 一种用于清洗机的对流式热交换器 - Google Patents

Abstract

本发明适用于热交换器技术领域，提供了一种用于清洗机的对流式热交换器，包括中空壳体，还包括：热流体进管、溶剂进管、热流体出管和溶剂出管，热流体进管与腔体四的顶部连通，热流体出管与腔体五的底部连通；溶剂进管与腔体三靠近腔体五的一端顶部连通，溶剂出管与腔体三靠近腔体四的一端底部连通；换热管，中空壳体内周向分布设有多根换热管，换热管还分别与腔体四和腔体五连通；腔体三内还安装有导流组件；驱动组件，腔体一内安装有驱动组件，驱动组件用于驱动多根换热管沿着腔体三的长度方向往复运动；弹性组件，腔体二内安装有用于对多根换热管进行弹性支撑的弹性组件。本发明换热管能够往复运动，使得换热充分，热利用率高。

Description

一种用于清洗机的对流式热交换器

技术领域

本发明属于热交换器技术领域，尤其涉及一种用于清洗机的对流式热交换器。

背景技术

工业零件清洗机是一种可以根据客户的不同需求选用现有的有机清洗溶剂的清洗机，如美沙克林、碳氢溶剂、氯代烃溶剂、溴代烃溶剂、有机氟化物、乙二醇系溶剂、天然有机物等，这种清洗机降低了对日益匮乏的水资源的依赖，而且减少了清洗废物对环境的污染。

对于有机清洗溶剂的应用，一般通过热交换器（用于使热量从热流体传递到冷流体）换热到一定的温度。申请号：202320674943.7，公开了一种耐腐蚀型热交换器，包括中空外壳和连接外壳，所述中空外壳外表面固定连接有保暖结构，所述中空外壳左端和右端均固定连接有法兰左部的所述连接外壳右端和右端的连接外壳左端均固定连接有法兰，两个所述连接外壳通过法兰与中空外壳固定连接，所述中空外壳左端螺纹连接有过滤结构，所述中空外壳内部左侧和内部右侧均固定连接有固定盘，两个所述固定盘之间固定连接有若干组流水管，所述中空外壳内部固定连接有若干组折流盘，两个所述连接外壳下端均固定连接有支撑腿，能够防止水垢腐蚀内部的水流管同时在冬季保暖，防止能量流失。

上述公开的热交换器依然存在的问题是：流水管为固定式单一结构，致使换热不够充分，浪费能量。因此，针对以上现状，迫切需要开发一种用于清洗机的对流式热交换器，以克服当前实际应用中的不足。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种用于清洗机的对流式热交换器，旨在解决上述背景技术中提到的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种用于清洗机的对流式热交换器，包括中空壳体，所述中空壳体的内侧中部设有腔体三，腔体三的两侧分别设有腔体四和腔体五，腔体四远离腔体三的一侧设有腔体一，腔体五远离腔体三的一侧设有腔体二，还包括：热流体进管、溶剂进管、热流体出管和溶剂出管，所述热流体进管与腔体四的顶部连通，热流体出管与腔体五的底部连通；所述溶剂进管与腔体三靠近腔体五的一端顶部连通，溶剂出管与腔体三靠近腔体四的一端底部连通；换热管，所述中空壳体内周向分布设有多根换热管，换热管的两端分别延伸至腔体一和腔体二内，所述换热管还分别与腔体四和腔体五连通；所述腔体三内还安装有用于使得溶剂呈“S”形流动的导流组件；驱动组件，所述腔体一内安装有驱动组件，驱动组件用于驱动多根所述换热管沿着腔体三的长度方向往复运动；弹性组件，所述腔体二内安装有用于对多根所述换热管进行弹性支撑的弹性组件，且所述弹性组件用于使得多根所述换热管与所述驱动组件弹性抵接。

进一步的技术方案，所述中空壳体内侧依次固定有固定盘一、隔盘一、隔盘二和固定盘二，所述固定盘一远离隔盘一的一侧为腔体一，固定盘一和隔盘一之间为腔体四，隔盘一和隔盘二之间为腔体三，隔盘二和固定盘二之间为腔体五，固定盘二远离隔盘二的一侧为腔体二。

进一步的技术方案，所述换热管周向分布设有六根，且所述换热管与固定盘一、隔盘一、隔盘二和固定盘二均滑动连接；所述换热管的两端均封口，换热管的一端开设有与腔体四连通的热流体进口，换热管的另一端开设有与腔体五连通的热流体出口。

进一步的技术方案，所述导流组件包括于腔体三内均匀分布设置的多个导流盘，导流盘的外圈与中空壳体内壁固定连接，导流盘还与换热管滑动连接；所述导流盘对应于中上部的两根换热管或中下部的两根换热管处还开设有流动口，相邻两个所述导流盘上开设的流动口位置不同，最靠近所述溶剂进管的一个导流盘上开设的流动口对应于中下部的两根换热管处，最靠近所述溶剂出管的一个导流盘上开设的流动口对应于中上部的两根换热管处。

进一步的技术方案，所述流动口采用圆形状，与所述流动口对应的换热管上还周向分布固定有多条导热条，导热条的外端与流动口的内壁间隙设置，导热条的内端延伸至换热管内腔中，所述导热条垂直于换热管的表面设置，在所述换热管往复运动时，所述导热条始终不与所述流动口分离。

进一步的技术方案，所述导热条为“S”形状。

进一步的技术方案，所述驱动组件包括电机、传动轴、伸缩缸一和圆盘，所述中空壳体的一端固定有电机，电机的输出端固定有传动轴，传动轴延伸至腔体一内，传动轴远离电机的一端铰接设有圆盘，所述圆盘的外侧还铰接设有伸缩缸一，伸缩缸一的另一端铰接于传动轴上。

进一步的技术方案，所述换热管靠近圆盘的一端一体成型设有球头。

进一步的技术方案，所述弹性组件包括弹簧，所述换热管远离圆盘的一端固定有弹簧，弹簧的另一端与中空壳体的内端部固定连接，弹簧用于对所述换热管进行弹性支撑，且所述弹簧还用于使得所述换热管端部的球头与所述圆盘弹性抵接。

进一步的技术方案，所述热流体进口上还安装有过滤网，所述固定盘一的中部固定有伸缩缸二，伸缩缸二的输出端固定有刮污网板，所述刮污网板的直径小于中空壳体的内径或与中空壳体的内径相同，所述刮污网板还与换热管滑动连接，所述中空壳体的底部还设有与腔体四连通的集污管。

本发明实施例提供的一种用于清洗机的对流式热交换器，通过热流体进管、溶剂进管、热流体出管和溶剂出管的安装限定，可使得热流体和溶剂形成对流，并借助导流组件使得溶剂呈“S”形流动，延长热流体和溶剂的接触时间，使得热交换更加充分；加热后的溶剂从溶剂出管排出流入到清洗仓中，从而利用适宜温度的溶剂对待清洗零件进行高效清洗。

此外，通过腔体四和腔体五作为热流体传输的媒介，能够适应换热管的活动，即通过驱动组件驱动多根换热管沿着腔体三的长度方向往复运动，且利用弹性组件使得多根换热管与驱动组件弹性抵接，从而实现换热管的往复运动，利于热流体和溶剂进一步的充分换热，提升热利用率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的用于清洗机的对流式热交换器的结构示意图；

图2为图1的局部剖视结构示意图；

图3为图2中A部分的放大结构示意图；

图4为图2中I-I向的截面结构示意图；

图5为图4中B部分的放大结构示意图。

图中：1-电机，2-中空壳体，3-热流体进管，4-溶剂进管，5-热流体出管，6-溶剂出管，7-集污管，8-腔体一，9-传动轴，10-伸缩缸一，11-圆盘，12-球头，13-腔体二，14-弹簧，15-固定盘一，16-固定盘二，17-隔盘一，18-隔盘二，19-热流体进口，20-热流体出口，21-换热管，22-导流盘，23-腔体三，24-腔体四，25-腔体五，26-伸缩缸二，27-刮污网板，28-流动口，29-导热条。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

如图1-图3所示，为本发明一个实施例提供的一种用于清洗机的对流式热交换器，对于清洗机不作限定，常规具有清洗仓即可，不作限定和赘述。

本发明的主要目的是将经过该对流式热交换器换热后的溶剂加入到清洗仓中进行工业清洗。

本发明的对流式热交换器包括中空壳体2，所述中空壳体2的内侧中部设有腔体三23，腔体三23的两侧分别设有腔体四24和腔体五25，腔体四24远离腔体三23的一侧设有腔体一8，腔体五25远离腔体三23的一侧设有腔体二13，还包括：

热流体进管3、溶剂进管4、热流体出管5和溶剂出管6，所述热流体进管3与腔体四24的顶部连通，热流体出管5与腔体五25的底部连通；所述溶剂进管4与腔体三23靠近腔体五25的一端顶部连通，溶剂出管6与腔体三23靠近腔体四24的一端底部连通；

换热管21，所述中空壳体2内周向分布设有多根换热管21，换热管21的两端分别延伸至腔体一8和腔体二13内，所述换热管21还分别与腔体四24和腔体五25连通；所述腔体三23内还安装有用于使得溶剂呈“S”形流动的导流组件；

驱动组件，所述腔体一8内安装有驱动组件，驱动组件用于驱动多根所述换热管21沿着腔体三23的长度方向往复运动；

弹性组件，所述腔体二13内安装有用于对多根所述换热管21进行弹性支撑的弹性组件，且所述弹性组件用于使得多根所述换热管21与所述驱动组件弹性抵接。

在本发明实施例中，通过热流体进管3、溶剂进管4、热流体出管5和溶剂出管6的安装限定，可使得热流体和溶剂形成对流，并借助导流组件使得溶剂呈“S”形流动，延长热流体和溶剂的接触时间，使得热交换更加充分；加热后的溶剂从溶剂出管6排出流入到清洗仓中，从而利用适宜温度的溶剂对待清洗零件进行高效清洗。此外，通过腔体四24和腔体五25作为热流体传输的媒介，能够适应换热管21的活动，即通过驱动组件驱动多根换热管21沿着腔体三23的长度方向往复运动，且利用弹性组件使得多根换热管21与驱动组件弹性抵接，从而实现换热管21的往复运动，利于热流体和溶剂进一步的充分换热，提升热利用率。

如图2-图5所示，作为本发明的一种优选实施例，所述中空壳体2内侧依次固定有固定盘一15、隔盘一17、隔盘二18和固定盘二16，所述固定盘一15远离隔盘一17的一侧为腔体一8，固定盘一15和隔盘一17之间为腔体四24，隔盘一17和隔盘二18之间为腔体三23，隔盘二18和固定盘二16之间为腔体五25，固定盘二16远离隔盘二18的一侧为腔体二13。

所述换热管21周向分布设有六根，换热管21的截面为圆形状，且所述换热管21与固定盘一15、隔盘一17、隔盘二18和固定盘二16均滑动连接，以此使得换热管21能够往复运动；所述换热管21的两端均封口，换热管21的一端开设有与腔体四24连通的热流体进口19，换热管21的另一端开设有与腔体五25连通的热流体出口20，热流体经过热流体进管3输入到腔体四24内，经过热流体进口19进入到换热管21内腔中流动，最终通过热流体出口20流出到腔体五25内，从而通过热流体出管5排出。

所述导流组件包括于腔体三23内均匀分布设置的多个导流盘22，导流盘22的外圈与中空壳体2内壁固定连接，导流盘22还与换热管21滑动连接；所述导流盘22对应于中上部的两根换热管21或中下部的两根换热管21处还开设有流动口28，流动口28优选采用圆形状，相邻两个所述导流盘22上开设的流动口28位置不同，最靠近所述溶剂进管4的一个导流盘22上开设的流动口28对应于中下部的两根换热管21处，最靠近所述溶剂出管6的一个导流盘22上开设的流动口28对应于中上部的两根换热管21处，以此形成最佳的“S”形流动效果，使得腔体三23空间被充分的利用换热。

进一步的，如图4-图5所示，与所述流动口28对应的换热管21上还周向分布固定有多条导热条29，导热条29垂直于换热管21的表面设置，导热条29的外端与流动口28的内壁间隙设置，导热条29的内端延伸至换热管21内腔中，对于导热条29的长度不作限定，优选在所述换热管21往复运动时，所述导热条29始终不与所述流动口28分离，通过导热条29的设置，进一步提升热流体与溶剂的换热彻底性，且流动口28处溶剂流动速度快且折流，进一步提升热交换的效果。

优选的，所述导热条29为“S”形状，这样在换热管21往复运动时，利用导热条29可对溶剂进一步拨动，提升溶剂和热流体的换热效果。

需要说明的是，对于换热管21和导热条29的材质选择，包括但不限于碳钢、不锈钢、铜、铝、钛、镍、合金等金属材料，以及陶瓷、玻璃钢等非金属材料，根据需要按需选择即可。

如图2所示，作为本发明的一种优选实施例，所述驱动组件包括电机1、传动轴9、伸缩缸一10和圆盘11，所述中空壳体2的一端固定有电机1，电机1的输出端固定有传动轴9，传动轴9延伸至腔体一8内，传动轴9远离电机1的一端铰接设有圆盘11，所述圆盘11的外侧还铰接设有伸缩缸一10，伸缩缸一10的另一端铰接于传动轴9上，通过电机1驱动传动轴9转动，即可带动圆盘11转动，从而利用圆盘11对换热管21传动，通过伸缩缸一10不仅可对圆盘11稳定支撑，还可改变圆盘11的倾斜度，从而改变圆盘11推动换热管21往复运动的幅度，应用灵活。

优选的，所述换热管21靠近圆盘11的一端一体成型设有球头12，提升换热管21与圆盘11抵接的适应性，以及降低摩擦，提升可靠性。

所述弹性组件包括弹簧14，所述换热管21远离圆盘11的一端固定有弹簧14，弹簧14的另一端与中空壳体2的内端部固定连接，弹簧14用于对所述换热管21进行弹性支撑，且所述弹簧14还用于使得所述换热管21端部的球头12与所述圆盘11弹性抵接，达到驱动组件与弹性组件相适应配合的关系。

需要说明的是，通过伸缩缸一10对于圆盘11的倾斜度调节，注意热流体进口19始终位于腔体四24内，且热流体出口20始终位于腔体五25内即可，不进行限定和赘述。

如图2和图3所示，作为本发明的一种优选实施例，所述热流体进口19上还安装有过滤网，所述固定盘一15的中部固定有伸缩缸二26，伸缩缸二26的输出端固定有刮污网板27，所述刮污网板27的直径小于中空壳体2的内径（图3中示出）或与中空壳体2的内径相同，所述刮污网板27还与换热管21滑动连接，所述中空壳体2的底部还设有与腔体四24连通的集污管7，通过伸缩缸二26驱动刮污网板27运动，可通过刮污网板27对过滤网上的杂质刮除，保持过滤网的过滤效率，杂质沉降到腔体四24的底部，而后即可聚集到集污管7内，定期清理排出即可。此外，限定刮污网板27的直径小于中空壳体2的内径时，仅通过刮污网板27对换热管21表面刮污，限定刮污网板27的直径与中空壳体2的内径相同时，利用刮污网板27还可对中空壳体2内壁刮污，但在一定程度上影响杂质向集污管7沉降，按需灵活选用即可。

本发明上述实施例中提供了一种用于清洗机的对流式热交换器，通过热流体进管3、溶剂进管4、热流体出管5和溶剂出管6的安装限定，可使得热流体和溶剂形成对流，并借助导流组件使得溶剂呈“S”形流动，延长热流体和溶剂的接触时间，使得热交换更加充分，具体的：通过导流盘22的设置，以及导流盘22上流动口28的开设，形成最佳的“S”形流动效果，使得腔体三23空间被充分的利用换热；通过导热条29的设置，进一步提升热流体与溶剂的换热彻底性，且流动口28处溶剂流动速度快且折流，进一步提升热交换的效果；加热后的溶剂从溶剂出管6排出流入到清洗仓中，从而利用适宜温度的溶剂对待清洗零件进行高效清洗。

通过腔体四24和腔体五25作为热流体传输的媒介，能够适应换热管21的活动，即通过驱动组件驱动多根换热管21沿着腔体三23的长度方向往复运动，且利用弹性组件使得多根换热管21与驱动组件弹性抵接，从而实现换热管21的往复运动，利于热流体和溶剂进一步的充分换热，提升热利用率，具体的：通过电机1驱动传动轴9转动，即可带动圆盘11转动，从而利用圆盘11对换热管21传动，通过伸缩缸一10不仅可对圆盘11稳定支撑，还可改变圆盘11的倾斜度，从而改变圆盘11推动换热管21往复运动的幅度，应用灵活；通过球头12的设置，提升换热管21与圆盘11抵接的适应性，以及降低摩擦，提升可靠性；设置的弹簧14可对换热管21进行弹性支撑，且弹簧14还用于使得换热管21端部的球头12与圆盘11弹性抵接，达到驱动组件与弹性组件相适应配合的关系。

通过伸缩缸二26驱动刮污网板27运动，可通过刮污网板27对过滤网上的杂质刮除，保持过滤网的过滤效率，杂质沉降到腔体四24的底部，而后即可聚集到集污管7内，定期清理排出即可。

另外，限定刮污网板27的直径小于中空壳体2的内径时，仅通过刮污网板27对换热管21表面刮污，限定刮污网板27的直径与中空壳体2的内径相同时，利用刮污网板27还可对中空壳体2内壁刮污，但在一定程度上影响杂质向集污管7沉降，按需灵活选用即可。

此外，对于电机1和伸缩缸一10的控制采用现有技术中公开的PLC控制器即可，电机1可以采用伺服电机或步进电机等，伸缩缸一10采用电动伸缩缸即可，优选电机1驱动传动轴9往复转动，这样伸缩缸一10的供电连接容易实施，各部件的型号及电路连接不作具体限定，在实际应用时可灵活设置。

涉及到的电路、电子元器件和模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无须赘言，本发明保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种用于清洗机的对流式热交换器，包括中空壳体；

所述中空壳体的内侧中部设有腔体三，腔体三的两侧分别设有腔体四和腔体五，腔体四远离腔体三的一侧设有腔体一，腔体五远离腔体三的一侧设有腔体二，其特征在于，还包括：

热流体进管、溶剂进管、热流体出管和溶剂出管，所述热流体进管与腔体四的顶部连通，热流体出管与腔体五的底部连通；所述溶剂进管与腔体三靠近腔体五的一端顶部连通，溶剂出管与腔体三靠近腔体四的一端底部连通；

换热管，所述中空壳体内周向分布设有多根换热管，换热管的两端分别延伸至腔体一和腔体二内，所述换热管还分别与腔体四和腔体五连通；所述腔体三内还安装有用于使得溶剂呈“S”形流动的导流组件；

驱动组件，所述腔体一内安装有驱动组件，驱动组件用于驱动多根所述换热管沿着腔体三的长度方向往复运动；

弹性组件，所述腔体二内安装有用于对多根所述换热管进行弹性支撑的弹性组件，且所述弹性组件用于使得多根所述换热管与所述驱动组件弹性抵接；

所述中空壳体内侧依次固定有固定盘一、隔盘一、隔盘二和固定盘二；

所述固定盘一远离隔盘一的一侧为腔体一，固定盘一和隔盘一之间为腔体四，隔盘一和隔盘二之间为腔体三，隔盘二和固定盘二之间为腔体五，固定盘二远离隔盘二的一侧为腔体二；

所述换热管周向分布设有六根，且所述换热管与固定盘一、隔盘一、隔盘二和固定盘二均滑动连接；

所述换热管的两端均封口，换热管的一端开设有与腔体四连通的热流体进口，换热管的另一端开设有与腔体五连通的热流体出口；

所述导流组件包括于腔体三内均匀分布设置的多个导流盘，导流盘的外圈与中空壳体内壁固定连接，导流盘还与换热管滑动连接；

所述导流盘对应于中上部的两根换热管或中下部的两根换热管处还开设有流动口，相邻两个所述导流盘上开设的流动口位置不同，最靠近所述溶剂进管的一个导流盘上开设的流动口对应于中下部的两根换热管处，最靠近所述溶剂出管的一个导流盘上开设的流动口对应于中上部的两根换热管处。

2.根据权利要求1所述的用于清洗机的对流式热交换器，其特征在于，所述流动口采用圆形状，与所述流动口对应的换热管上还周向分布固定有多条导热条，导热条的外端与流动口的内壁间隙设置，导热条的内端延伸至换热管内腔中，导热条垂直于换热管的表面设置；

在所述换热管往复运动时，所述导热条始终不与所述流动口分离。

3.根据权利要求2所述的用于清洗机的对流式热交换器，其特征在于，所述导热条为“S”形状。

4.根据权利要求1-3任一项所述的用于清洗机的对流式热交换器，其特征在于，所述驱动组件包括电机、传动轴、伸缩缸一和圆盘；

所述中空壳体的一端固定有电机，电机的输出端固定有传动轴，传动轴延伸至腔体一内，传动轴远离电机的一端铰接设有圆盘；

所述圆盘的外侧还铰接设有伸缩缸一，伸缩缸一的另一端铰接于传动轴上。

5.根据权利要求4所述的用于清洗机的对流式热交换器，其特征在于，所述换热管靠近圆盘的一端一体成型设有球头。

6.根据权利要求5所述的用于清洗机的对流式热交换器，其特征在于，所述弹性组件包括弹簧；

所述换热管远离圆盘的一端固定有弹簧，弹簧的另一端与中空壳体的内端部固定连接；

所述弹簧用于对所述换热管进行弹性支撑，且所述弹簧还用于使得所述换热管端部的球头与所述圆盘弹性抵接。

7.根据权利要求2或3所述的用于清洗机的对流式热交换器，其特征在于，所述热流体进口上还安装有过滤网；

所述固定盘一的中部固定有伸缩缸二，伸缩缸二的输出端固定有刮污网板，所述刮污网板的直径小于中空壳体的内径或与中空壳体的内径相同，所述刮污网板还与换热管滑动连接；

所述中空壳体的底部还设有与腔体四连通的集污管。