冰水换热装置的制作方法

本申请涉及换热装置的领域，尤其是涉及一种冰水换热装置。

背景技术：

果汁是一种人们喜欢的饮品，果汁通常是通过榨汁机构对水果进行榨汁，然后添加一些其他的配料制成。工业生产果汁通常需要对生产的果汁进行高温消毒，然后对消毒后的果汁进行降温，冰水换热装置是一种常用的降温设备。

如图1所示，一种换热装置，包括降温罐7，降温罐7内绕有螺旋状的换热管71，换热管71的两端穿设出降温罐7的侧壁，且降温罐7的顶端固定连接有进水冷管72，降温罐7的底端固定连接有出水冷管73。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有果汁在经过换热管71从降温罐7内降温时，果汁在降温罐7中的存留时间过短，降温换热效果较差的缺陷。

技术实现要素：

为了增加果汁在换热罐中的存留时间，增强降温换热的效果，本申请提供一种冰水换热装置。

本申请提供的一种冰水换热装置采用如下的技术方案：

一种冰水换热装置，包括换热罐，所述换热罐包括外罐和位于外罐内的內罐，所述內罐的上表面与外罐的上表面固定连接，所述外罐的内壁绕有换热外管，所述换热外管的一端穿设出外罐的侧壁，所述换热外管的另一端朝向內罐，所述內罐的内壁绕有换热内管，所述换热内管的一端穿过內罐的侧壁并穿设出外罐的侧壁，所述换热内管的另一端与换热外管靠近內罐的一端固定连通，所述內罐和外罐内均设有冷水。

通过采用上述技术方案，果汁进行降温时，果汁从换热外管的一端进入，然后果汁从换热外管经过外罐中的冷水进行降温，然后果汁从换热外管从换热内管的一端进入到內罐中，然后由內罐中的冷水对换热内管中的果汁进行换热降温，然后从换热内管的另一端排出。能够增加果汁在换热罐中的存留时间，增强降温换热的效果。

可选的，所述外罐内转动连接有位于內罐下方的主叶轮，所述外罐的下表面设有用于驱动主叶轮转动的驱动机构。

通过采用上述技术方案，驱动机构带动主叶轮转动，主叶轮能够对外罐中的冷水进行搅拌，使换热外管能够能够更好的与外罐中的冷水进行热交换，进而增强换热效果。

可选的，所述內罐内转动连接有副叶轮，所述副叶轮位于內罐的顶端，所述內罐的上表面固定连接有主进水管，所述主进水管的一端穿设內罐的上表面并延伸至內罐内，所述主进水管的另一端穿设出外罐的上表面，所述主进水管朝向副叶轮的转动叶片。

通过采用上述技术方案，冷水从主进水管进入到內罐时，冷水喷洒到副叶轮的转动叶片上，进而带动副叶轮转动，副叶轮转动带动內罐中冷水转动，使冷水在內罐中螺旋下落，增长冷水在內罐中的存留时间，使换热内管能够能够更好的与内罐中的冷水进行热交换，进一步增强换热效果。

可选的，所述內罐的外壁罩设有隔热罩，所述隔热罩与內罐之间形成隔热腔，所述隔热罩位于內罐和外罐之间。

通过采用上述技术方案，隔热罩能够尽可能的对內罐和外罐中的热量进行隔挡，进而保证內罐中的冷水对果汁的进一步冷却降温的效果，减小內罐和外罐之间传热的可能性，进而保证换热效果。

可选的，所述隔热罩的外壁固定连接有进气管，所述进气管的一端穿设隔热罩的外壁并延伸至隔热腔中，所述进气管的另一端穿设出外罐的侧壁，所述隔热罩的外壁固定连接有出气管，所述出气管的一端穿设隔热罩的外壁并延伸至隔热腔中，所述出气管的另一端穿设出外罐的侧壁，所述进气管远离隔热腔的一端固定连接有制冷机。

通过采用上述技术方案，制冷机将冷空气从进气管送入到隔热腔中，进而隔热腔中的冷空气对內罐和外罐内的冷水进行降温，进而保证內罐和外罐中冷水的温度较低，进而保证对果汁的降温换热效果。

可选的，所述外罐的顶端固定连接有排气管，所述排气管的一端延伸至外罐内，所述外罐的上表面固定连接有铰接座，所述铰接座上铰接有铰接杆，所述排气管的顶端放置有金属球，所述金属球的直径大于排气管的直径，所述金属球与铰接杆远离铰接座的一端固定连接。

通过采用上述技术方案，换热外管于外罐中的冷水进行热交换时，冷水吸热蒸发，蒸汽将金属球向上顶起，然后蒸汽从排气管排出，进而保证外罐的气压稳定，减小因外罐内气压过大导致爆炸的可能性，从而保证工作的安全性。

可选的，所述內罐的顶端固定连接有支管，所述支管的一端延伸至內罐内，所述支管的另一端与排气管固定连通。

通过采用上述技术方案，支管能够将內罐中的蒸汽输送到排气管中，保证内罐的气压稳定，减小因内罐内气压过大导致爆炸的可能性，从而进一步保证工作的安全性。

可选的，所述外罐的上表面固定连接有拉簧，所述拉簧远离外罐的一端与铰接杆靠近金属球的一端固定连接，所述拉簧处于自然状态时，所述金属球与排气管的上表面抵接。

通过采用上述技术方案，拉簧能够拉动铰接杆使金属球与排气管抵接，保证金属球与排气管之间接触的稳定性，减小金属球远离排气管的可能性，进而减小杂质从排气管进入换热罐的可能性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过內罐、外罐、换热内管和换热外管的设置，能够增加果汁在换热罐中的存留时间，增强降温换热的效果；

2.通过主叶轮、副叶轮、隔热罩和制冷机的设置，主叶轮和副叶轮能够对冷水进行搅动，提高果汁与冷水的换热效果，同时制冷机和隔热罩能够保证冷水的温度较低，进而提高热交换的效率，进一步增强降温换热效果；

3.通过金属球、排气管和支管的设置，能够保证內罐和外罐内气压的稳定，进而保证加工过程的安全性。

附图说明

图1是本申请中相关技术换热装置的整体结构示意图；

图2是本申请实施例的整体结构示意图；

图3是本申请实施例的剖面结构示意图。

附图标记说明：1、换热罐；11、换热总管；2、內罐；21、换热内管；22、副叶轮；23、主进水管；24、主出水管；25、支管；26、竖杆；3、外罐；31、换热外管；32、主叶轮；33、排气管；34、副进水管；35、副出水管；36、转动槽；4、驱动机构；41、电机；42、转动轴；5、隔热罩；51、隔热腔；52、进气管；53、出气管；54、制冷机；6、铰接座；61、铰接杆；62、金属球；63、拉簧；64、转轴；65、铰接口；7、降温罐；71、换热管；72、进水冷管；73、出水冷管。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种冰水换热装置。参照图2，冰水换热装置包括呈圆柱形的换热罐1。换热罐1内设有换热总管11，换热总管11的两端穿设出换热罐1的侧壁，且换热罐1中设有冷水，换热总管11位于冷水中。降温换热过程中，热果汁从换热总管11的一端进入换热总管11内，然后果汁经过换热总管11与换热罐1中的冷水进行热交换，进而对果汁进行降温，降温后的果汁从换热总管11的另一端排出。

参照图2和图3，换热罐1包括外罐3和位于外罐3内的內罐2，內罐2的顶端与外罐3的顶端固定连接。外罐3和内罐均空心圆柱形，且外罐3和内管同轴设置。换热总管包括绕于外罐3内壁的换热外管31和绕于內罐2内壁的换热内管21，且换热内管21的一端与换热外管31的一端固定连通。热果汁从换热外管31的一端进入到换热外管31中，然后冷水对热果汁进行降温，然后果汁从换热外管31进入到换热内管21中，冷水对热果汁进一步降温，然后从换热内管21的另一端排出。增加果汁在换热罐1中的存留时间，增强降温换热的效果。

参照图2和图3，外罐3的侧壁固定连接有副进水管34，副进水管34贯穿外罐3的侧壁并延伸至外罐3内，副进水管34靠近外罐3的顶端。同时外罐3的侧壁固定连接有副出水管35，副出水管35贯穿外罐3的侧壁并延伸至外罐3内，副出水管35靠近外罐3的底端。降温过程中，冷水经过副进水管34进入到外罐3内，然后经过副出水管35排出，进而实现冷水的流动，保证冷水的降温效果。

参照图2和图3，换热外管31呈螺旋状绕于外罐3的内壁上，且换热外管31与外罐3固定连接。外罐3的侧壁开设有通孔，通孔贯穿外罐3的侧壁，换热外管31的一端穿过通孔并延伸至外界，且换热外管31固定连接于通孔内。换热外管31的一端指向內罐2，并与换热内管21固定连接。螺旋状的换热外管31能够延长果汁在外罐3中的存留时间，进而能够更好的对果汁进行降温换热。

参照图2和图3，外罐3的底端开设有转动槽36，转动槽36中转动连接有主叶轮32，且外罐3的下表面设有驱动机构4。换热外管31中的果汁在外罐3中降温时，驱动机构4带动主叶轮32在转动槽36中转动，进而对外罐3中的冷水进行搅拌，进而使冷水受热更加均匀，进而提高冷水与换热外管31的热交换效率，保证对果汁的降温效果。

参照图2和图3，驱动机构4包括固定连接于外罐3下表面的电机41，电机41的输出轴同轴固定连接有转动轴42，转动轴42穿过外罐3的下表面并与外罐3转动连接。转动轴42的顶端延伸至转动槽36内并与主叶轮32固定连接，搅拌过程中，电机41转动带动转动轴42转动，转动轴42带动主叶轮32转动，操作方便省力。

参照图2和图3，外罐3的上表面固定连接有排气管33，排气管33与外罐3的上表面垂直，且排气管33贯穿排气管33的上表面并延伸至外罐3内。冷水与换热外管31进行热交换时，冷水吸热蒸发，蒸汽从排气管33排出，进而能够保证外罐3气压的稳定，减小因外罐3内气压过高导致外罐3爆炸的可能性，保证降温过程中的安全性。

参照图2和图3，外罐3的上表面固定连接有铰接座6，铰接座6呈长方体形，且铰接座6与排气管33平行。铰接座6的顶端开设有铰接口65，铰接座6上固定连接有位于铰接口65中的转轴64。铰接座6上铰接有铰接杆61，铰接杆61的一端开设有铰接孔，转轴64转动连接于铰接孔中，且铰接杆61的一端位于铰接口65中。铰接杆61远离铰接口65的一端固定连接有金属球62，金属球62位于排气管33的上方，且排气管33的直径小于金属球62的直径。金属球62能够将排气管33的出口遮挡，减小杂质等经过排气管33落入到外罐3内的可能性，当外罐3气压增大，蒸汽将金属球62向上顶起，然后使铰接杆61绕转轴64转动，当气压恢复正常，在重力的作用下，金属球62落下再次将排气管33的出口遮挡。

参照图2和图3，外罐3的上表面固定连接有拉簧63，拉簧63远离外罐3的一端与铰接杆61固定连接，且拉簧63位于铰接杆61靠近金属球62的一端。当金属球62与排气管33脱离时，此时拉簧63伸长，随着外罐3中的压力逐渐恢复到正常状态，拉簧63逐渐恢复到自然状态，进而拉动铰接杆61移动，进而使金属球62靠近排气管33，最终使金属球62与排气杆的顶端抵接，将排气管33堵住，保证连接的稳定性。

参照图2和图3，排气管33的侧壁固定连接有支管25，支管25与排气管33连通。支管25远离排气管33的一端贯穿外罐3的上表面，同时支管25贯穿內罐2的上表面，并延伸至內罐2内。內罐2中的冷水蒸发产生的蒸汽能够从支管25进入到排气管33，然后从排气管33排出，能够保证內罐2内气压的稳定，保证內罐2使用的安全性。

参照图3，换热内管21呈螺旋状固定连接于內罐2的内壁，换热内管21的一端穿设出內罐2的侧壁并延伸至外罐3内，同时换热内管21位于外罐3内的一端与换热外管31位于外罐3内的一端固定，且相互连通。换热内管21的另一端贯穿內罐2的侧壁，延伸至外罐3内，并穿设出外罐3的侧壁延伸至外界。果汁经过换热外管31换热降温后，进入到换热内管21，然后在內罐2内进一步进行降温，进而能够延长果汁的降温换热时间，保证降温换热的效果。

参照图3，內罐2的上表面转动连接有副叶轮22。內罐2的上表面同轴固定连接有竖杆26，副叶轮22与竖杆26同轴转动连接。副叶轮22和竖杆26均位于內罐2内，且內罐2的上表面开设有圆孔，內罐2固定连接有位于圆孔内的主进水管23，主进水管23的一端延伸至內罐2内，并朝向副叶轮22的转动叶片。主进水管23的另一端穿设出外罐3的上表面，且连通外界的水管。降温过程中，冷水从主进水管23进入到內罐2内，然后冷水喷射到副叶轮22的转动叶片上，冷水带动副叶轮22转动，进而副叶轮22对冷水进行搅拌，同时使冷水旋转下落，增加冷水在內罐2内的存留时间，进而能够延长果汁的降温换热时间，进一步保证降温换热的效果。同时內罐2的侧壁固定连接有主出水管24，主出水管24的一端贯穿內罐2的侧壁并延伸至內罐2内，主出水管24的另一端穿设出外罐3的侧壁，进而方便內罐2中的冷水排出。

参照图3，内罐的内壁罩设有隔热罩5，隔热罩5呈圆柱形且与內罐2同轴设置。隔热罩5与內罐2之间形成隔热腔51，换热内管21穿设出隔热罩5的外壁。隔热罩5和隔热空腔能够对外罐3与內罐2进行隔离，进而减小外罐3和内管之间的热传递，进而保证內罐2中冷水的降温效果。

参照图3，隔热罩5的外壁固定连接有进气管52，进气管52的一端贯穿隔热罩5的外壁并延伸至隔热腔51中。同时隔热罩5的外壁固定连接有出气管53，出气管53的一端贯穿隔热罩5的外壁并延伸至隔热腔51中，另一端穿设出外罐3的侧壁。进气管52远离隔热腔51的一端固定连接有制冷机54。降温过程中，制冷机54将冷空气从进气管52送入到隔热腔51中，能够保证外罐3和內罐2中的冷水温度较低，然后冷空气从出气管53排出，进而保证內罐2和外罐3中冷水的热传递效果，进而保证降温效果。

本申请实施例一种冰水换热装置的实施原理为：果汁从换热外管31进入到换热内管21，主叶轮32带动外罐3中的冷水转动，副叶轮22带动內罐2中冷水搅动，同时制冷机54将冷空气从进气管52送入到隔热腔51中，进而对换热外管31和换热内管21中的果汁进行换热降温，降温后的果汁从换热内管21排出。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。