专利名称：一种开闭式热源塔电磁转换装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种电磁转换装置，尤其是涉及ー种开闭式热源塔电磁转换装置。
背景技术：
目前，在夏季，市场上一般采用开式冷却塔作为室外换热设备；而在冬季，则采用锅炉或溴化锂直燃机、空气源热泵或开式热源塔。随着石油、天然气等原材料价格的上涨，锅炉显得不经济、不合理；空气源热泵存在着换热器表面结霜，需要定期循环除霜，过程耗费能源大；开式热源塔是热源塔的ー种形式，与夏季使用的冷却塔类似，其最大的缺陷在于溶液飘逸量严重，而且污染环境，运行成本高。在夏季，中央空调系统冷凝器段所使用的室外冷却换热设备称为冷却塔，绝大部分为开式系统，在塔内空气与水进行接触，直接换热。这种开式塔有如下特点换热效率高，结构简単、运行费用低。在冬季，针对在蒸发器侧从塔内经换热而进入的换热介质出现易结 冻等问题，开发了新型外部换热设备——热源塔，有开闭式两种。依据冬季室外及室内參数而设计的热源塔，其换热能力在夏季也能满足负荷要求，因而应用范围较广。热源塔的开式结构，像前面所说的内容，即保证换热エ质与空气充分接触，换热量大；然而，闭式结构则让换热エ质在塔内部的螺旋管内循环，空气与换热エ质不直接接触换热，中间有金属管壁的阻隔，因而换热不充分。但是，除基础设计參数外，塔内部流动的换热エ质也有所改变，即在冬季由普通水换为盐类溶液，夏季仍为水。在冬季，开式热源塔内盐溶液会产生严重的飘逸，进而污染环境，而且运行时补充盐溶液也耗费巨大。于是，存在上述诸多难以克服的缺点，在冬季开式结构使用较少；闭式结构由于其自身的结构特点和换热方式，克服了上述缺点，解决了上述液体漂移，以及漂移的液体污染环境等问题。因此，该种特点使得闭式结构在冬季使用优势则更为突出。但是，在夏季，塔内换热エ质为水，水存在本身对环境无污染，且エ质价格便宜。因此，该换热エ质特点很好的解决了开式结构在冬季存在的问题；而且，也很好的发挥了开式结构优势，即水与空气进行接触换热，换热充分，换热量大。于是，开式适用于夏季；闭式适用于冬季。在闭式热源塔塔内结构中，为了将所输送的换热エ质与空气充分换热，其内部采用大量铜管。因此，将闭式热源塔转变为开式吋，塔内存在的铜管可以成为开式结构中“填料”。“填料”的存在有利于使得空气与液体换热表面积增大，増加换热量。于是，转入夏季后，通过转变闭式结构为开式结构，塔内的换热系数依然可以很好。因此，将会非常有效的改变现有热源塔尚不适用于冬季和夏季同时使用的状况，使闭式热源塔更加适用各种季节的需要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供ー种基于闭式热源塔结构的开闭式热源塔电磁转换装置，从而实现原仅在冬季使用的闭式热源塔转变为夏季也能正常使用的开式冷却塔。本发明要解决其技术问题所采用的技术方案是一种开闭式热源塔电磁转换装置，包括壳体、盖板、滑杆、底板、上部电磁线圈、阀内管道、下部电磁线圈，壳体ー侧设有进ロ，壳体上部与下部分别设有出口 I、出口 II ;壳体内侧设有位于进口下方的档板，下部电磁线圈设于壳体内侧下部；上部电磁线圈设于下部电磁线圈上方，上部电磁线圈、下电磁线圈均与阀内管道外侧固连，盖板与滑杆顶端固连，滑杆穿过上部电磁线圈与底板固连，盖板、滑杆、底板固连为一整体，上部电磁线圈下表面、下部电磁线圈上表面、壳体内侧以及阀内管道外侧构成一密闭空腔；所述密闭空腔被底板分隔为上下两个空腔；底板与壳体内侧以及阀内管道外侧之间采用滑动方式接触，在底板的上部边缘处设有延伸段。进一歩，所述盖板上表面和下表面均设有ー层密封海绵，用于密实出口管ロ。
进ー步，所述底板宜为ー金属板；金属板的厚度满足压缩弹簧的弾力空间需要，金属板的厚度优选为2cm。进ー步，所述底板上设有对称布置的圆形孔洞，圆形孔洞数量优选为六个，各圆形孔洞中均安装有压缩弹簧、金属薄片，金属薄片通过压缩弹簧紧压在圆形孔洞的孔ロ处，且金属薄片直径小于圆形孔洞口径6-8mm，圆形孔洞的上端孔ロ处和下端孔ロ处均设有2-5_长的凸缘，朝向径向，分别用于将金属薄片紧压于凸缘处以密封住孔洞ロ，和用于将压缩弹簧固定于孔洞内。对于底板上的各圆形孔洞，一半圆形孔洞中，金属薄片设于圆形孔洞下部，位于压缩弹簧下方，构成弹簧垫片组I ;另一半圆形孔洞中，金属薄片设于圆形孔洞上部，位于压缩弹簧上方，构成弹簧垫片组II，弹簧垫片组I和弹簧垫片组II间隔分布。进ー步,所述底板的上部边缘处的延伸段高为2-4cm,优选3cm。当电磁转换装置有上部出口 I需要开启时，下部电磁线圈通电，上部电磁线圈不通电，通电后的下部电磁线圈产生的电磁力大于压缩弹簧所产生的弹カ以及底板、滑杆和盖板的重量之差；底板、滑杆和盖板的整体向下滑动，当盖板通过密封海绵压紧壳体下部出ロ II吋，电源随即被切断；此时，弹簧垫片组I的压缩弹簧所产生的弾力不小于底板、滑杆和盖板的整体重力之和，仍能够维持该装置目前状态。被输送的换热エ质经进ロ进入阀内，由于下部出口 II是处于被关闭状态，所以换热エ质从上部出口 I流出，且盖板上部还受到流入阀内的换热エ质的液体压カ作用，将壳体下部出口 II密封的更加严实，更有利于维持该阀目前的状态。反之，需要开启壳体下部出口 II时，关闭上部出口 I时，即进ロ与下部出ロ II连通，盖板上部的密封海绵亦压紧上部出口 I处，对出口 I实现密封。在冬季使用时，现有闭式热源塔是塔内管道走换热盐溶液，而管外壁则通入大量空气。因此，两种介质在管壁处进行间接换热，盐溶液将所得换热量带入蒸发器ー侧继续与制冷剂进行间接换热。这种结构不同于开式，可以避免盐类溶液的大量飘逸、避免污染环境；同时，对塔内铜管内外表面进行翅化，有利于强化传热且降低管壁结霜温度。当进入夏季后，将本发明之电磁转换装置的进ロ与闭式热源塔输入管段连接，出ロ I接入已有的闭式循环中，出口 II接入带有喷嘴的喷淋系统中。因此，在现有闭式热源塔循环系统中，该转换装置将会有效且合理改变换热介质的出口位置，从而达到将单独闭式塔改造为闭开示结合的两用塔。既可在冬季使用，也在作为开式“冷却塔”，在夏季继续使用；同时，塔内换热エ质可由盐溶液换成水，这样，溶液飘逸以及污染环境也就不存在了。使用本发明，能够在通电后迅速开启或关闭相应管道ロ，产生开式或闭式循环；当阀出口处与盖板结合时，密封严实，不混入其他液体；当某一出口开启时，滑杆、盖板以及底板紧贴在阀另ー出口处，不影响管道输送液体。此时，可将闭式循环转变用于夏季开式循环。本发明可迅速改变入口流道，且维持时间长，不失位，维持过程中不耗费能源。由此，利用本发明，可将仅适用于冬季使用的闭式热源塔，在夏季转作开式“冷却塔”使用，从而有利于提升换热效率，降低能耗。本发明结构简单、紧凑，操作自动化程度高，适用范围广，使用寿命长。
图I为本发明ー实施例结构示意 图2为图I所示实施例底板结构示意 图3为图I所示压缩弹簧和金属薄片组装结构示意 图4为图I所示实施例滑杆、盖板以及底板组装结构示意图。
具体实施例方式以下结合附图和实施例对本发明作进ー步说明。參照附图，本实施例包括壳体9、盖板2、滑杆3、底板5、上部电磁线圈6、阀内管道7、下部电磁线圈8,壳体9 ー侧设有进ロ 11-3,用于输入循环エ质,壳体9上部与下部分别设有出口 I 11-1、出口 II 11-2 ;壳体9内侧设有位于进ロ 11-3下方的档板10，下部电磁线圈8设于壳体9内侧下部；上部电磁线圈6设于下部电磁线圈8上方,上部电磁线圈6、下电磁线圈8均通过焊接的方式与阀内管道7外侧固连，盖板2与滑杆3顶端固连，滑杆3穿过上部电磁线圈6与底板5固连，盖板2、滑杆3、底板5固连为一整体，上部电磁线圈6下表面、下部电磁线圈8上表面、壳体9内侧以及阀内管道7外侧构成一密闭空腔4，作为盖板2、滑杆3以及底板5整体的活动空间；所述密闭空腔4被底板5分隔为上下两个空腔；底板5与壳体9内侧以及阀内管道7外侧之间采用滑动方式接触，在底板5的上部边缘处设有高2cm的延伸段5-3，用于密封密闭空腔4被底板5分隔成的上下两个腔体。所述盖板2上表面和下表面均设有ー层密封海绵1，用于密实出口管ロ。所述底板5为ー金属板，金属板的厚度满足压缩弹簧的弾力空间需要，金属板的厚度为2cm (參见图3中e所示)。所述底板5上设有六个对称布置的圆形孔洞，六个圆形孔洞中均安装有金属薄片12、压缩弹簧13，金属薄片12通过压缩弹簧13紧压在圆形孔洞的孔ロ处，且金属薄片直径小于圆形孔洞口径7_，圆形孔洞的上端孔ロ处和下端孔ロ处均设有4_长的凸缘5-4 (參见图3中d所示)，朝向径向，分别用于将金属薄片紧压于凸缘处以密封住孔洞ロ，和用于将压缩弹簧固定于孔洞内。对于底板5上的六个圆形孔洞，其中三个圆形孔洞中，金属薄片设于圆形孔洞下部，位于压缩弹簧13下方，构成弹簧垫片组I 5-1 ;另外三个圆形孔洞中，金属薄片设于圆形孔洞上部，位于压缩弹簧13上方，构成弹簧垫片组II 5-2，弹簧垫片组I 5-1和弹簧垫片组II 5-2间隔分布。所述底板5的上部边缘处的延伸段5-3高为3cm (參见图3中f所示)。滑杆3与底板5的连接处不与压缩弹簧、金属薄片重合或有接触，具体位置如图2所示；底板5上的六个圆形孔洞中的金属薄片与压缩弹簧13的安装过程一致，只是弹簧垫片组I 5-1、弹簧垫片组II 5-2中，金属薄片与压缩弹簧上、下位置安装位置相反。在压缩弹簧13的作用下，金属薄片12可以密封圆形孔洞孔ロ ；当圆形孔洞的孔ロ被金属薄片12密封时，在上部电磁线圈6、下电磁线圈8均不通电的状态下，密闭空腔4内的气体将使得盖板2对出口 I 11-1或出ロ II 11-2起密封作用，盖板2、滑杆3及底板5的整体处于カ平衡状态；当上部电磁线圈6、下电磁线圈8通电时，圆形孔洞孔ロ将不被金属薄片密封，盖板2、滑杆3以及底板5的整体将会产生滑动，影响电磁阀的效果，即产生进ロ11-3与出口 I 11-1连通，或进ロ 11-3与出口 II 11_2连通的两种连接效果。在冬季，需要热源塔采用闭式循环时，将对该电磁转换阀的下部电磁线圈8通电，上部电磁线圈6不通电；通电后的下部电磁线圈8产生磁场,下部电磁线圈8对底板5产生电磁力；电磁力方向向下，吸引底板5，此时电磁力大于弹簧垫片组I 5-1的压缩弹簧所产生的弾力与盖板2、滑杆3、底板5整体的重力之差；因此，在电磁力的作用下，弹簧垫片组I 5-1中金属薄片受到密闭空腔4下部空腔中密闭气体的挤压，向上移动很短距离(始终在圆形孔洞内移动)，密闭空腔4下部空腔中被密闭的气体流入密闭空腔4上部空腔中，从而使得盖板2、滑杆3以及底板5的整体向下滑动；当盖板2下滑至与档板10接触吋，盖板2下表面的密封海绵将出ロ II 11-2密封，盖板2、滑杆3以及底板5的整体停止在该位置；下部电磁线圈8通电随即被停止，此时弹簧垫片组I 5-1中金属薄片受到压缩弹簧的弹カ将大于密闭空气压力，将使得弹簧垫片组I 5-1中金属薄片向下运动密封住圆形孔洞的孔ロ。由此可知，在下部电磁线圈8通电所产生电磁力的作用下，盖板2、滑杆3以及底板5的整体向下运动，实现盖板2下表面的密封海绵对出口 II 11-2的密封，进ロ 11-3与出口
I11-1相通。进ロ 11-3流入的循环エ质可从出口 I 11-1处流出。在本发明之电磁换换装置的作用下，可实现闭式热源塔输送换热エ质进行冬季闭式循环。在夏季，需要进行开式循环时，对该转换装置的上部电磁线圈6进行通电，下部电磁线圈8不通电；通电后的上部电磁线圈6产生磁场,上部电磁线圈6底板5产生电磁力；电磁力方向向上，吸引底板5的电磁力大于盖板2、滑杆3以及底板5整体的重力与弹簧垫片组II 5-2中压缩弹簧的弹力之和；此时，弹簧垫片组II 5-2中压缩弹簧处于被压缩状态紧压着其上部的金属薄片，用于密封住圆形孔洞ロ。因此，在所述电磁力的作用下，弹簧垫片组II 5-2中金属薄片受到密闭空腔4上部空腔中密闭气体的挤压，弹簧垫片组II 5-2中金属薄片则向下移动很短距离(始終在圆形孔洞内移动)，密闭空腔4上部空腔中被密闭的气体流入密闭空腔4下部空腔，从而使得盖板2、滑杆3以及底板5整体向上滑动，最終盖板2上表面的密封海绵对出ロ I 11-1实现密封；此时，盖板2、滑杆3以及底板5整体停止运动；同时，将上部电磁线圈6通电停止，此时，由于弹簧垫片组II 5-2中金属薄片受到压缩弹簧的弹カ将大于密闭空气压力，金属薄片向上运动抵住圆形孔洞孔ロ，对圆形孔洞孔ロ实现密封。此时，弹簧垫片组II 5-2的压缩弹簧紧紧压住孔ロ的金属薄片，所产生的方向向上的弹カ不小于盖板2、滑杆3以及底板5整体的重力。由此可知，在上部电磁线圈6通电所产生电磁力的作用下，盖板2、滑杆3以及底板5整体向上运动，使得盖板2上表面的密封海绵实现对出口 I 11-1的密封，从而进ー步实现进ロ 11-3与出口 II 11-2的连通。当上部电磁线圈6通电被停止时，在底板5的隔绝作用下，弹簧垫片组I 5-1的压缩弹簧紧压着孔洞处的金属薄片，防止密闭空腔4下部空腔中气体流入上部空腔；因此，在密闭空腔4中气体压力作用下，有效防止了盖板2、滑杆3以及底板5整体因重力作用的下滑。此时，从进ロ 11-3流入的换热エ质经阀内管道7从出口 II 11-2流出，流入闭式热源塔进行开式循环。在本发明之电磁换换装置的作用下，可实现闭式热源塔输送换热エ质进行夏季开式循环。、
本发明之电磁换换装置与现有闭式热源塔之间，通过出口 I 11-1接闭式热源塔的闭式循环系统，通过出口 II 11-2接闭式热源塔的开式循环系统，即外置喷淋系统；同吋，也可将本发明之电磁换换装置作为专门部件用于闭式塔安装，使其成为闭式热源塔ー个组成零件。使用本发明，通过改变换热エ质的出口位置，可使得现有闭式热源塔系统实现开 式循环与闭式循环。
权利要求
1.ー种开闭式热源塔电磁转换装置，其特征在于，包括壳体、盖板、滑杆、底板、上部电磁线圈、阀内管道、下部电磁线圈，壳体ー侧设有进ロ，壳体上部与下部分别设有出口 I、出ロ II ;壳体内侧设有位于进口下方的档板，下部电磁线圈设于壳体内侧下部；上部电磁线圈设于下部电磁线圈上方，上部电磁线圈、下电磁线圈均与阀内管道外侧固连，盖板与滑杆顶端固连，滑杆穿过上部电磁线圈与底板固连，盖板、滑杆、底板固连为一整体，上部电磁线圈下表面、下部电磁线圈上表面、壳体内侧以及阀内管道外侧构成一密闭空腔；所述密闭空腔被底板分隔为上下两个空腔；底板与壳体内侧以及阀内管道外侧之间采用滑动方式接触，在底板的上部边缘处设有延伸段。
2.根据权利要求I所述的开闭式热源塔电磁转换装置，其特征在于，所述盖板上表面和下表面均设有ー层密封海绵。
3.根据权利要求I或2所述的开闭式热源塔电磁转换装置，其特征在于，所述底板为ー金属板。
4.根据权利要求3所述的开闭式热源塔电磁转换装置，其特征在于，所述金属板的厚度为2cm。
5.根据权利要求I或2所述的开闭式热源塔电磁转换装置，其特征在于，所述底板上设有对称布置的圆形孔洞，圆形孔洞数量为六个，各圆形孔洞中均安装有压缩弹簧、金属薄片，金属薄片通过压缩弹簧紧压在圆形孔洞的孔ロ处，且金属薄片直径小于圆形孔洞口径6-8mm,圆形孔洞的上端孔ロ处和下端孔ロ处均设有2_5mm长的凸缘,朝向径向，一半圆形孔洞中，金属薄片设于圆形孔洞下部，位于压缩弹簧下方，构成弹簧垫片组I ;另一半圆形孔洞中，金属薄片设于圆形孔洞上部，位于压缩弹簧上方，构成弹簧垫片组II，弹簧垫片组I和弹簧垫片组II间隔分布。
6.根据权利要求3所述的开闭式热源塔电磁转换装置，其特征在于，所述底板上设有对称布置的圆形孔洞，圆形孔洞数量为六个，各圆形孔洞中均安装有压缩弹簧、金属薄片，金属薄片通过压缩弹簧紧压在圆形孔洞的孔ロ处，且金属薄片直径小于圆形孔洞口径6-8mm,圆形孔洞的上端孔ロ处和下端孔ロ处均设有2_5mm长的凸缘,朝向径向，一半圆形孔洞中，金属薄片设于圆形孔洞下部，位于压缩弹簧下方，构成弹簧垫片组I ;另一半圆形孔洞中，金属薄片设于圆形孔洞上部，位于压缩弹簧上方，构成弹簧垫片组II，弹簧垫片组I和弹簧垫片组II间隔分布。
7.根据权利要求I或2所述的开闭式热源塔电磁转换装置，其特征在于，所述底板的上部边缘处的延伸段高为2-4cm。
8.根据权利要求7所述的开闭式热源塔电磁转换装置，其特征在于，所述底板的上部边缘处的延伸段高为3cm。
全文摘要
一种开闭式热源塔电磁转换装置，包括壳体，壳体一侧设有进口，壳体上部与下部分别设有出口Ⅰ、出口Ⅱ；壳体内侧设有位于进口下方的档板，下部电磁线圈设于壳体内侧下部；上部电磁线圈设于下部电磁线圈上方，上部电磁线圈、下电磁线圈均与阀内管道外侧固连，盖板与滑杆顶端固连，滑杆穿过上部电磁线圈与底板固连，盖板、滑杆、底板固连为一整体，上部电磁线圈下表面、下部电磁线圈上表面、壳体内侧以及阀内管道外侧构成密闭空腔；密闭空腔被底板分隔为上下两个空腔；底板与壳体内侧以及阀内管道外侧之间采用滑动方式接触，底板上部边缘处设有延伸段。本发明结构简单、紧凑，操作自动化程度高，适用范围广，使用寿命长。
文档编号F16K31/06GK102679022SQ20121018703
公开日2012年9月19日 申请日期2012年6月8日 优先权日2012年6月8日
发明者吴丹萍, 成剑林, 李念平, 樊晓佳, 王廷伟, 申小杭, 黄从健 申请人:湖南大学