一种超临界流体强化传热结构

技术领域

本发明涉及超临界流体传热技术领域，更具体的说是一种超临界流体强化传热结构。

背景技术

超临界流体是指温度、压力高于其临界状态的流体，如超临界二氧化碳、超临界水等，超临界流体具有大密度、大导热系数、低粘度、低表面张力的特点，其流动和传热性能均优于常规流体，已被广泛应用于动力工程、航天工程等高新技术领域；

现有的超临界流体传热结构体积较为笨重，在运输或者使用时需要使用大量的人力来安装，同时当内部零部件长期使用损坏时，不方便后续的维修更换，从而降低了设备便利性，传统的传热结构在对超临界流体进行传热时，往往需要消耗大量的冷却流体，从而提高了传热成本，同时在冷却流体长期使用时，冷却流体内部富含的一定杂质容易堆积在传热结构内部，长期使用容易影响传热效率。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种超临界流体强化传热结构，现有的超临界流体传热结构体积较为笨重，在运输或者使用时需要使用大量的人力来安装，同时当内部零部件长期使用损坏时，不方便后续的维修更换，从而降低了设备便利性，传统的传热结构在对超临界流体进行传热时，往往需要消耗大量的冷却流体，从而提高了传热成本，同时在冷却流体长期使用时，冷却流体内部富含的一定杂质容易堆积在传热结构内部，长期使用容易影响传热效率。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，更具体的说是一种超临界流体强化传热结构，包括管壳一和管壳二，所述管壳一的左侧和所述管壳二的右侧均螺纹连接有管盖，两个所述管盖的相背侧均固定连接有连接管，所述管壳二的外侧壁左侧转动连接有密封机构，所述密封机构的外侧壁上方固定连接有卡合机构，所述管壳二的内部右方固定连接有清洁机构，所述管壳一和管壳二的内部均设置有超临界流体管，两个所述超临界流体管的相背端均与两个所述连接管之间相连通，所述管壳二的上表面右方固定连接有进风管，所述管壳一的下表面左方固定连接有排风管，所述管壳一的右侧和位于所述管壳一内部所述超临界流体管的右侧均固定连接有插接口，所述管壳一的下表面右方固定连接有连接杆一，所述连接杆一的底端固定连接有卡合块。

更进一步的，所述密封机构包括密封圆环，所述密封圆环的内部下表面一体成形有贯穿式的插接横槽，所述密封圆环的内侧壁一体成形有贯穿式的环形槽，所述环形槽与所述插接横槽之间相连通，所述密封圆环的内部且位于所述环形槽的后方一体成形有气腔一，所述环形槽的内部滑动连接有滑动板一，所述滑动板一的后表面固定连接有环形杆，所述环形杆远离所述滑动板一的一端延伸至所述气腔一的内部，且固定连接有活塞板一，所述活塞板一的后表面与所述气腔一之间固定连接有复位弹簧一，所述密封圆环的内部且位于所述气腔一的右方对称一体成形有密封腔体，两个所述密封腔体的内部均滑动连接有活塞板二，两个所述活塞板二的相对侧均固定连接有连接杆二，两个所述连接杆二的相对侧均延伸至两个所述密封腔体的外侧，且均固定连接有密封圈，所述气腔一分别与两个所述密封腔体之间相连通。

更进一步的，所述卡合机构包括卡合箱，所述卡合箱的前表面一体成形有T形槽，所述卡合箱的内部左侧和右侧均固定连接有固定箱，两个所述固定箱的相对侧均开设有挤压槽，两个所述挤压槽的内部均滑动连接有滑动板二，两个所述滑动板二的相对侧均固定连接有斜形块，所述卡合块的左侧和右侧均开设有插接槽，两个所述斜形块的相对侧分别延伸至两个所述插接槽的内部，两个所述滑动板二的相背侧均固定连接有控制杆，两个所述控制杆的外侧壁且位于两个所述滑动板二的相背侧和两个所述挤压槽之间均固定连接有复位弹簧二。

更进一步的，所述卡合箱的左侧和右侧均开设有凹槽一，两个所述凹槽一的内部均设置有控制圆盘，两个所述控制圆盘的相背侧均固定连接有拉手，两个所述控制圆盘的相对侧分别与两个所述控制杆的相背端之间固定连接。

更进一步的，所述管壳一和所述管壳二的内部上方和下方均一体成行有气腔二，多个所述气腔二的内部均滑动连接有活塞板三，所述管壳一和所述管壳二的相对侧上方和下方均开设有凹槽二，多个所述活塞板三靠近多个所述凹槽二的一侧均固定连接有挤压杆，多个所述挤压杆远离多个所述活塞板三的一端均延伸至所述管壳一和所述管壳二的外侧，且均固定连接有挤压板，多个所述活塞板三远离多个所述挤压杆的一端分别与多个所述气腔二之间固定连接有复位弹簧三，所述管壳一和所述管壳二的内侧壁上方和下方均固定连接有气压圆筒，多个所述气压圆筒的内部均滑动连接有活塞圆盘，多个所述活塞圆盘靠近两个所述超临界流体管的一侧均固定连接有支撑杆一，多个所述支撑杆一靠近两个所述超临界流体管的一端均延伸至多个所述气压圆筒的外侧，两个所述超临界流体管的外侧壁上方和下方均开设有支撑槽，多个所述气腔二分别与多个所述气压圆筒之间相连通。

更进一步的，所述进风管的内部上方设置有驱动电机，所述驱动电机的左侧和右侧均与所述进风管的内部之间固定连接有支撑杆二，所述驱动电机的输出轴底端固定连接有转动杆，所述转动杆的外侧壁且位于所述进风管的内部固定连接有风扇，所述转动杆的底端与所述管壳二的内部下表面之间通过转轴转动连接，所述转动杆的外侧壁且位于所述管壳二的内部固定连接有锥齿轮一，位于所述管壳二的内部的所述超临界流体管外侧壁转动连接空心圆管，所述空心圆管的外侧壁固定连接有锥齿轮二，所述锥齿轮二和所述锥齿轮一之间啮合连接，所述空心圆管的左侧延伸至所述清洁机构的内部。

更进一步的，所述清洁机构包括清洁圆盘，所述清洁圆盘的内部左侧和右侧均一体成形有多个贯穿式的通风孔，所述清洁圆盘的内部下方一体成形有贯穿式的落灰口，位于所述清洁圆盘内部左侧的多个通风孔右侧均固定连接有过滤网，多个所述空心圆管的外侧壁上方和下方且位于所述清洁圆盘的内部均固定连接有清洁毛刷，所述落灰口的内部左侧和右侧均一体成形有气腔三，两个所述气腔三的内部均滑动连接有活塞板四，两个所述活塞板四的相对侧均固定连接有半圆板，所述清洁圆盘的内部上方固定连接有气压箱，所述气压箱的内部固定连接有活塞板五，所述活塞板五的上表面与所述气压箱之间固定连接有多个复位弹簧四，所述活塞板五的下表面固定连接有齿条板，所述齿条板的底端延伸至所述气压箱的下方，所述空心圆管的外侧壁且位于两个所述清洁毛刷的右方固定连接有传动齿轮，所述齿条板的内部下方一体成形有挤压腔体，所述挤压腔体的内部滑动连接有滑动板三，所述滑动板三的前表面固定连接有齿条块，所述齿条块的前端延伸至所述挤压腔体的外侧，所述滑动板三的后表面与所述挤压腔体之间固定连接有复位弹簧五，所述气压箱分别与两个所述气腔三之间相连通，所述管壳二的下方且位于清洁圆盘的下方固定连接有收集箱，所述收集箱的内部设置有收集抽屉，所述收集抽屉的右侧延伸至所述收集箱的右方。

更进一步的，两个所述超临界流体管的内部均固定连接有限流环。

更进一步的，所述进风管和所述排风管的外侧壁均螺纹连接有密封盖板。

本发明一种超临界流体强化传热结构的有益效果为：

通过转动设置的密封圆环可以使卡合块固定在卡合机构的内部，同时通过挤压滑动板一带动两个密封圈夹持固定在管壳一和管壳二的接口处，有效的提高了管壳一和管壳二对接的密封性；

通过对接管壳一和管壳二时挤压设置的多个挤压板来控制多个支撑杆一延伸至多个支撑槽的内部，从而在管壳一和管壳二完成对接固定时通过多个支撑杆一来对两个超临界流体管进行支持，防止超临界流体长时间在两个超临界流体管内部流动时，两个超临界流体管发生变形弯曲；

通过设置的驱动电机控制风扇转动将新风输送至管壳二的内部，风扇转动时同时控制两个清洁毛刷清洁多个过滤网的外侧，防止过滤网长期使用堵塞，从而造成传热效率降低，当两个清洁毛刷转动清洁多个过滤网的同时会闭合两个半圆板，防止收集抽屉内部的灰尘受到风力的影响重新吹回至清洁圆盘内部，造成过滤网二次污染。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明一种超临界流体强化传热结构的整体横截面正视结构示意图；

图2为本发明一种超临界流体强化传热结构的密封圆环的侧视结构示意图；

图3为本发明一种超临界流体强化传热结构的密封圆环横截面侧视结构示意图；

图4为本发明一种超临界流体强化传热结构的密封圆环横截面侧视结构示意图；

图5为本发明一种超临界流体强化传热结构的清洁圆盘横截面正视结构示意图；

图6为本发明一种超临界流体强化传热结构的齿条板横截面部分侧视结构示意图；

图7为本发明一种超临界流体强化传热结构的卡合箱横截面正视结构示意图；

图8为本发明一种超临界流体强化传热结构的图1中A处的放大结构示意图；

图9为本发明一种超临界流体强化传热结构的图1中B处的放大结构示意图；

图10为本发明一种超临界流体强化传热结构的图5中C处的放大结构示意图。

图中：1、管壳一；2、管壳二；3、管盖；4、连接管；5、密封机构；6、卡合机构；7、清洁机构；8、超临界流体管；9、进风管；10、排风管；11、插接口；12、连接杆一；13、卡合块；14、气腔二；15、活塞板三；16、凹槽二；17、挤压杆；18、挤压板；19、复位弹簧三；20、气压圆筒；21、活塞圆盘；22、支撑杆一；23、支撑槽；24、驱动电机；25、支撑杆二；26、转动杆；27、风扇；28、锥齿轮一；29、空心圆管；30、锥齿轮二；31、限流环；32、密封盖板；501、密封圆环；502、插接横槽；503、环形槽；504、气腔一；505、滑动板一；506、环形杆；507、活塞板一；508、复位弹簧一；509、密封腔体；510、活塞板二；511、连接杆二；512、密封圈；601、卡合箱；602、T形槽；603、固定箱；604、挤压槽；605、滑动板二；606、斜形块；607、插接槽；608、控制杆；609、复位弹簧二；610、凹槽一；611、控制圆盘；612、拉手；701、清洁圆盘；702、通风孔；703、落灰口；704、过滤网；705、清洁毛刷；706、气腔三；707、活塞板四；708、圆板；709、气压箱；710、活塞板五；711、复位弹簧四；712、齿条板；713、传动齿轮；714、挤压腔体；715、滑动板三；716、齿条块；717、复位弹簧五；718、收集箱；719、收集抽屉。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

根据本发明的一个方面，如图1-10所示，提供了一种超临界流体强化传热结构，包括管壳一1和管壳二2，管壳一1的左侧和管壳二2的右侧均螺纹连接有管盖3，两个管盖3的相背侧均固定连接有连接管4，管壳二2的外侧壁左侧转动连接有密封机构5，密封机构5的外侧壁上方固定连接有卡合机构6，管壳二2的内部右方固定连接有清洁机构7，管壳一1和管壳二2的内部均设置有超临界流体管8，两个超临界流体管8的相背端均与两个连接管4之间相连通，管壳二2的上表面右方固定连接有进风管9，管壳一1的下表面左方固定连接有排风管10，管壳一1的右侧和位于管壳一1内部超临界流体管8的右侧均固定连接有插接口11，管壳一1的下表面右方固定连接有连接杆一12，连接杆一12的底端固定连接有卡合块13；

本发明使用时，将管壳一1对准设置的密封机构5内部之后旋转密封机构5，之后卡合块13和设置的卡合机构6之间固定，同时两个超临界流体管8完成对接，通过设置的两个插接口11来确保管壳一1和管壳二2、两个超临界流体管8之间的密封性，通过设置的进风管9来向完成对接的管壳一1和管壳二2的内部进行气体降温，即对超临界流体管8进行降温，从而防止超临界流体温度到达临界值发生爆炸等危险，通过设置的清洁机构7来阻挡外部的灰尘和杂物，防止长期对超临界流体进行传热时，灰尘和污垢堆积粘连在管壳一1和管壳二2的内部，从而造成管道内部变窄，影响传热效率。

在本实施例中，密封机构5包括密封圆环501，密封圆环501的内部下表面一体成形有贯穿式的插接横槽502，密封圆环501的内侧壁一体成形有贯穿式的环形槽503，环形槽503与插接横槽502之间相连通，密封圆环501的内部且位于环形槽503的后方一体成形有气腔一504，环形槽503的内部滑动连接有滑动板一505，滑动板一505的后表面固定连接有环形杆506，环形杆506远离滑动板一505的一端延伸至气腔一504的内部，且固定连接有活塞板一507，活塞板一507的后表面与气腔一504之间固定连接有复位弹簧一508，密封圆环501的内部且位于气腔一504的右方对称一体成形有密封腔体509，两个密封腔体509的内部均滑动连接有活塞板二510，两个活塞板二510的相对侧均固定连接有连接杆二511，两个连接杆二511的相对侧均延伸至两个密封腔体509的外侧，且均固定连接有密封圈512，气腔一504分别与两个密封腔体509之间相连通；

本发明使用时，当在对接固定管壳一1和管壳二2时，管壳一1通过插接口11插至管壳二2的内部，同时连接杆一12沿着插接横槽502对接至环形槽503的内部，之后通过转动密封圆环501，此时卡合块13位于密封圆环501的外侧，当密封圆环501转动到一定位置后，卡合块13会自动与卡合机构6之间固定，从而完成管壳一1和管壳二2之间的固定，同时也完成两个超临界流体管8之间的对接固定，在转动密封圆环501对接管壳一1和管壳二2的同时，通过设置的连接杆一12挤压带动滑动板一505沿着环形槽503的内部滑动，通过滑动板一505带动环形杆506向气腔一504的内部滑动，环形杆506向气腔一504的内部滑动时带动活塞板一507滑动，从而通过活塞板一507的挤压向两个密封腔体509的内部进行增压充气，此时两个活塞板二510带动两个密封圈512相对滑动，从而将两个密封圈512夹持固定在管壳一1和管壳二2的接口处，通过两个密封圈512来确保管壳一1和管壳二2之间的密封性，提高了传热的效率。

在本实施例中，卡合机构6包括卡合箱601，卡合箱601的前表面一体成形有T形槽602，卡合箱601的内部左侧和右侧均固定连接有固定箱603，两个固定箱603的相对侧均开设有挤压槽604，两个挤压槽604的内部均滑动连接有滑动板二605，两个滑动板二605的相对侧均固定连接有斜形块606，卡合块13的左侧和右侧均开设有插接槽607，两个斜形块606的相对侧分别延伸至两个插接槽607的内部，两个滑动板二605的相背侧均固定连接有控制杆608，两个控制杆608的外侧壁且位于两个滑动板二605的相背侧和两个挤压槽604之间均固定连接有复位弹簧二609；

本发明使用时，在转动密封圆环501来对接管壳一1和管壳二2时，通过设置的T形槽602使卡合块13滑动至卡合箱601的内部，两个斜形块606受到卡合块13的挤压向两个挤压槽604的内部滑动，当密封圆环501转动至一定程度后，两个斜形块606通过设置的多个复位弹簧二609的弹力延伸至两个插接槽607的内部，从而完成管壳一1和管壳二2之间的固定。

在本实施例中，卡合箱601的左侧和右侧均开设有凹槽一610，两个凹槽一610的内部均设置有控制圆盘611，两个控制圆盘611的相背侧均固定连接有拉手612，两个控制圆盘611的相对侧分别与两个控制杆608的相背端之间固定连接；

本发明使用时，通过同时拉动两侧的拉手612来使两个控制圆盘611拉出两个凹槽一610的内部，从而两个控制圆盘611通过两个控制杆608带动两个斜形块606收回至两个挤压槽604的内部，即可取消卡合块13和卡合箱601之间的固定，继而即可完成对管壳一1和管壳二2之间的拆卸，方便对管壳一1和管壳二2内部进行快速维修和更换，松开两个拉手612后，通过设置的两个复位弹簧二609的回弹使两个控制圆盘611重新回收至两个凹槽一610的内部，从而方便下次快速安装使用。

在本实施例中，管壳一1和管壳二2的内部上方和下方均一体成行有气腔二14，多个气腔二14的内部均滑动连接有活塞板三15，管壳一1和管壳二2的相对侧上方和下方均开设有凹槽二16，多个活塞板三15靠近多个凹槽二16的一侧均固定连接有挤压杆17，多个挤压杆17远离多个活塞板三15的一端均延伸至管壳一1和管壳二2的外侧，且均固定连接有挤压板18，多个活塞板三15远离多个挤压杆17的一端分别与多个气腔二14之间固定连接有复位弹簧三19，管壳一1和管壳二2的内侧壁上方和下方均固定连接有气压圆筒20，多个气压圆筒20的内部均滑动连接有活塞圆盘21，多个活塞圆盘21靠近两个超临界流体管8的一侧均固定连接有支撑杆一22，多个支撑杆一22靠近两个超临界流体管8的一端均延伸至多个气压圆筒20的外侧，两个超临界流体管8的外侧壁上方和下方均开设有支撑槽23，多个气腔二14分别与多个气压圆筒20之间相连通；

本发明使用时，当管壳一1和管壳二2在对接固定时，多个挤压板18受到挤压均延伸至多个凹槽二16的内部，多个挤压板18通过多个挤压杆17带动多个活塞板三15在多个气腔二14的内部滑动，从而通过多个活塞板三15的挤压向多个气压圆筒20的内部进行增压充气，多个活塞圆盘21受到挤压带动多个支撑杆一22延伸至多个支撑槽23的内部，从而在管壳一1和管壳二2完成固定的同时通过多个支撑杆一22来对两个超临界流体管8进行支持，防止超临界流体长时间在两个超临界流体管8内部流动时，两个超临界流体管8发生变形弯曲。

在本实施例中，进风管9的内部上方设置有驱动电机24，驱动电机24的左侧和右侧均与进风管9的内部之间固定连接有支撑杆二25，驱动电机24的输出轴底端固定连接有转动杆26，转动杆26的外侧壁且位于进风管9的内部固定连接有风扇27，转动杆26的底端与管壳二2的内部下表面之间通过转轴转动连接，转动杆26的外侧壁且位于管壳二2的内部固定连接有锥齿轮一28，位于管壳二2的内部的超临界流体管8外侧壁转动连接空心圆管29，空心圆管29的外侧壁固定连接有锥齿轮二30，锥齿轮二30和锥齿轮一28之间啮合连接，空心圆管29的左侧延伸至清洁机构7的内部；

本发明使用时，当管壳一1和管壳二2对接固定完毕后，通过启动设置的驱动电机24来带动转动杆26转动，通过转动杆26来带动风扇27转动，从而将新风吸至管壳一1和管壳二2的内部，通过新风对两个超临界流体管8内部流通的超临界流体进行降温，从而降低能源的消耗，减少传热的成本，当转动杆26带动风扇27转动的同时也会带动锥齿轮一28转动，锥齿轮一28通过设置的锥齿轮二30带动空心圆管29转动，从而通过空心圆管29来控制清洁机构7内部对灰尘的清洁。

在本实施例中，清洁机构7包括清洁圆盘701，清洁圆盘701的内部左侧和右侧均一体成形有多个贯穿式的通风孔702，清洁圆盘701的内部下方一体成形有贯穿式的落灰口703，位于清洁圆盘701内部左侧的多个通风孔702右侧均固定连接有过滤网704，多个空心圆管29的外侧壁上方和下方且位于清洁圆盘701的内部均固定连接有清洁毛刷705，落灰口703的内部左侧和右侧均一体成形有气腔三706，两个气腔三706的内部均滑动连接有活塞板四707，两个活塞板四707的相对侧均固定连接有半圆板708，清洁圆盘701的内部上方固定连接有气压箱709，气压箱709的内部固定连接有活塞板五710，活塞板五710的上表面与气压箱709之间固定连接有多个复位弹簧四711，活塞板五710的下表面固定连接有齿条板712，齿条板712的底端延伸至气压箱709的下方，空心圆管29的外侧壁且位于两个清洁毛刷705的右方固定连接有传动齿轮713，齿条板712的内部下方一体成形有挤压腔体714，挤压腔体714的内部滑动连接有滑动板三715，滑动板三715的前表面固定连接有齿条块716，齿条块716的前端延伸至挤压腔体714的外侧，滑动板三715的后表面与挤压腔体714之间固定连接有复位弹簧五717，气压箱709分别与两个气腔三706之间相连通，管壳二2的下方且位于清洁圆盘701的下方固定连接有收集箱718，收集箱718的内部设置有收集抽屉719，收集抽屉719的右侧延伸至收集箱718的右方；

本发明使用时，当新风通过风扇27吸至管壳二2的内部时，新风通过设置的多个通风孔702流通至管壳一1的内部，同时通过清洁圆盘701内部的多个过滤网704来防止灰尘和污垢进入管壳一1和管壳二2的内部，从而在长期使用时造成污垢粘连导致管壳一1和管壳二2内部变窄，从而影响传热效率，通过风扇27带动空心圆管29进行转动时，通过空心圆管29带动两个清洁毛刷705转动清洁多个过滤网704的外侧，防止长期使用堵塞多个过滤网704，从而造成传热效率降低，当空心圆管29转动带动两个清洁毛刷705进行转动的同时也会带动传动齿轮713转动，通过传动齿轮713带动齿条板712上升，齿条板712上升挤压活塞板五710向气压箱709的内部滑动，从而通过活塞板五710的挤压向两个气腔三706的内部进行充气，两个活塞板四707受到挤压带动两个半圆板708闭合，从而通过两个半圆板708将落灰口703堵塞，当齿条板712上升至一定位置后，传动齿轮713在转动时会一直挤压齿条块716，齿条块716受到挤压向挤压腔体714的内部滑动，当齿条块716与传动齿轮713之间取消啮合后，通过设置的复位弹簧五717的回弹会使齿条块716重新伸至外侧，从而使在对多个过滤网704进行清洁的同时一直闭合落灰口703，防止收集抽屉719内部的灰尘受到风力的影响重新吹回至清洁圆盘701内部，当风扇27停止转动时，通过设置的多个复位弹簧四711的回弹使齿条板712复位，从而将两个半圆板708收回至两个气腔三706的内部，将清理后的灰尘从落灰口703储存在收集抽屉719的内部，方便对其进行集中清理。

在本实施例中，两个超临界流体管8的内部均固定连接有限流环31，通过设置的多个限流环31可以有效的延缓超临界流体的流速，从而提升在超临界流体管8的停留时间，有效的提高了对超临界流体的传热效果。

在本实施例中，进风管9和排风管10的外侧壁均螺纹连接有密封盖板32，通过设置的密封盖板32可以防止在未使用时灰尘通过进风管9和排风管10进入管壳一1和管壳二2的内部。

本装置的工作原理是：本发明使用时，将管壳一1对准设置的密封机构5内部之后旋转密封机构5，之后卡合块13和设置的卡合机构6之间固定，同时两个超临界流体管8完成对接，通过设置的两个插接口11来确保管壳一1和管壳二2、两个超临界流体管8之间的密封性，通过设置的进风管9来向完成对接的管壳一1和管壳二2的内部进行气体降温，即对超临界流体管8进行降温，从而防止超临界流体温度到达临界值发生爆炸等危险，通过设置的清洁机构7来阻挡外部的灰尘和杂物，防止长期对超临界流体进行传热时，灰尘和污垢堆积粘连在管壳一1和管壳二2的内部，从而造成管道内部变窄，影响传热效率。

其中本文中出现的电器元件均为现实中存在的电器元件。

当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。