冷卻水塔的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種冷卻水塔，其包括塔體、多個(gè)散熱材、灑水單元、集水單元、多個(gè)導(dǎo)風(fēng)葉片與風(fēng)扇單元。塔體具有出風(fēng)口與至少一入風(fēng)口，其中出風(fēng)口連通至少一入風(fēng)口。散熱材配置于塔體內(nèi)且位于出風(fēng)口與至少一入風(fēng)口之間。灑水單元的冷卻水噴灑路徑由冰水主機(jī)至散熱材。集水單元用以收集從散熱材滴落的冷卻水且輸送其至冰水主機(jī)。導(dǎo)風(fēng)葉片配置于塔體內(nèi)且位于至少一入風(fēng)口及散熱材之間。風(fēng)扇單元連接至塔體，以驅(qū)動(dòng)氣流從至少一入風(fēng)口進(jìn)入塔體，并流經(jīng)導(dǎo)風(fēng)葉片及散熱材，而從出風(fēng)口排出塔體，其中任兩相鄰的導(dǎo)風(fēng)葉片形成流道，且各流道的寬度呈漸縮或漸擴(kuò)。
【專利說明】冷卻水塔

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種冷卻水塔，且特別是涉及一種散熱效率較佳的冷卻水塔。

【背景技術(shù)】
[0002]大型空調(diào)系統(tǒng)是各類廠房不可或缺的重要設(shè)備。大型空調(diào)系統(tǒng)包括冰水主機(jī)與冷卻水塔，其中冰水主機(jī)的冷卻水通過冷卻水塔進(jìn)行降溫后，且降溫冷卻水再由冷卻水塔輸送至冰水主機(jī)以進(jìn)行致冷。然而，當(dāng)降溫冷卻水從冷卻水塔進(jìn)入至冰水主機(jī)的溫度過高時(shí)，冰水主機(jī)將較耗費(fèi)較多壓縮功且會(huì)增加冰水主機(jī)的耗電量。此外，當(dāng)環(huán)境溫度過高時(shí),亦會(huì)提高降溫冷卻水的溫度，并進(jìn)一步提高冰水主機(jī)的負(fù)荷而導(dǎo)致冰水主機(jī)當(dāng)機(jī)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種冷卻水塔，其能夠提高冷卻水的散熱效率。
[0004]為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型的冷卻水塔包括塔體、多個(gè)散熱材、灑水單元、集水單元、多個(gè)導(dǎo)風(fēng)葉片與風(fēng)扇單元。塔體具有出風(fēng)口與至少一入風(fēng)口，其中出風(fēng)口連通至少一入風(fēng)口。散熱材配置于塔體內(nèi)且位于出風(fēng)口與至少一入風(fēng)口之間。灑水單元連接塔體與冰水主機(jī)，且灑水單元的冷卻水噴灑路徑由冰水主機(jī)至散熱材。集水單元連接塔體與冰水主機(jī)，用以收集從散熱材滴落的冷卻水且輸送其至冰水主機(jī)。導(dǎo)風(fēng)葉片配置于塔體內(nèi)且位于至少一入風(fēng)口及散熱材之間。風(fēng)扇單元連接至塔體，以驅(qū)動(dòng)氣流從至少一入風(fēng)口進(jìn)入塔體，并流經(jīng)導(dǎo)風(fēng)葉片及散熱材，而從出風(fēng)口排出塔體，其中任兩相鄰的導(dǎo)風(fēng)葉片形成流道，且各流道的寬度呈漸縮或漸擴(kuò)。
[0005]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，上述的氣流從至少一入風(fēng)口在第一方向上進(jìn)入塔體，而出風(fēng)口在垂直于第一方向的一第二方向上排出塔體，并且各流道的寬度在第一方向上呈漸縮或漸擴(kuò)。
[0006]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，上述的導(dǎo)風(fēng)葉片樞設(shè)至塔體，以調(diào)整導(dǎo)風(fēng)葉片相對(duì)于第一方向的傾斜程度。
[0007]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，上述的各流道具有第一端與第二端。第一端鄰近至少一入風(fēng)口，且第二端遠(yuǎn)離至少一入風(fēng)口。
[0008]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，上述的各流道在第一端的寬度與在第二端的寬度的比例為1:10ο
[0009]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，上述的導(dǎo)風(fēng)葉片的排列方式呈鋸齒狀。
[0010]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，上述的塔體還具有過渡空間。過渡空間位于至少一入風(fēng)口與散熱材之間，且導(dǎo)風(fēng)葉片配置于過渡空間內(nèi)。
[0011]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，上述的各散熱材具有多個(gè)孔洞，且冷卻水散布于孔洞內(nèi)。
[0012]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，上述的各該散熱材的孔洞率低于50%。
[0013]基于上述，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，冷卻水塔通過導(dǎo)風(fēng)葉片所形成的漸縮或漸擴(kuò)流道，使得氣流均勻地流入散熱材內(nèi)并與其內(nèi)的冷卻水充分接觸。由此，能有效地帶走冷卻水的熱，使冷卻水塔具有較佳散熱效率，以降低冰水主機(jī)當(dāng)機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)。
[0014]為讓本實(shí)用新型的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附的附圖作詳細(xì)說明如下。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的一實(shí)施例的一種冷卻塔的立體圖；
[0016]圖2為圖1的冷卻水塔的部分構(gòu)件的仰視示意圖；
[0017]圖3為圖1的散熱材的立體圖；
[0018]圖4為圖3的A部局部放大圖。
[0019]符號(hào)說明
[0020]10:墻面
[0021]100:冷卻水塔
[0022]110:塔體
[0023]112:出風(fēng)口
[0024]114:入風(fēng)口
[0025]116:過渡空間
[0026]120:散熱材
[0027]122:孔洞
[0028]130:灑水單元
[0029]132:進(jìn)水管
[0030]134:噴嘴
[0031]140:集水單元
[0032]142:集水槽
[0033]144:出水管
[0034]150:導(dǎo)風(fēng)葉片
[0035]152:流道
[0036]152a:第一端
[0037]152b:第二端
[0038]160:風(fēng)扇單元
[0039]162:抽取風(fēng)扇
[0040]162a:軸心
[0041]164:馬達(dá)
[0042]166:減速器
[0043]168:導(dǎo)風(fēng)罩
[0044]Cl:冷卻水
[0045]Dl:第一方向
[0046]D2:第二方向
[0047]Fl:氣流

【具體實(shí)施方式】
[0048]圖1是依照本實(shí)用新型的一實(shí)施例的一種冷卻塔的立體圖。圖2是圖1的冷卻水塔的部分構(gòu)件的仰視示意圖。請(qǐng)參考圖1與圖2，在本實(shí)施例中，冷卻水塔100適于連接冰水主機(jī)(未繪示)以減低冰水主機(jī)的負(fù)荷并降低冰水主機(jī)當(dāng)機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)。冷卻水塔100包括塔體110、多個(gè)散熱材120、灑水單元130、集水單元140、多個(gè)導(dǎo)風(fēng)葉片150與風(fēng)扇單元160。需說明的是，為使視圖清楚，圖1的冷卻水塔100以局部剖視表示，且為使視圖簡(jiǎn)潔，圖2僅繪示冷卻水塔100的部分構(gòu)件。
[0049]塔體110具有出風(fēng)口 112與多個(gè)入風(fēng)口 114，其中出風(fēng)口 112連通至各入風(fēng)口 114。此外，本實(shí)施例的塔體110例如為矩形體，且氣流Fl可由矩型體的四側(cè)面進(jìn)入入風(fēng)口 114，然而本實(shí)用新型不以此為限，在其他實(shí)施例中，塔體110可為其他形狀之結(jié)構(gòu)(例如為圓柱體)，且入風(fēng)口 114可配設(shè)一個(gè)或多個(gè)。
[0050]散熱材120配置于塔體110內(nèi)且位于出風(fēng)口 112與入風(fēng)口 114之間。灑水單元130連接塔體110與冰水主機(jī)，且灑水單元130冷卻水Cl噴灑路徑由冰水主機(jī)至散熱材120。另夕卜，本實(shí)施例的灑水單元130包括進(jìn)水管132以及與其相連接的多個(gè)噴嘴134，其中進(jìn)水管132連接至冰水主機(jī)，且冰水主機(jī)經(jīng)過熱交換的冷卻水Cl通過噴嘴134配灑在散熱材120上。
[0051]集水單元140連接塔體110與冰水主機(jī)，并用以收集從散熱材120滴落的冷卻水Cl并將所滴落的冷卻水Cl輸送至冰水主機(jī)。此外,本實(shí)施例的集水單元140包括集水槽142與出水管144，其中集水槽142配置于塔體110內(nèi)且位于散熱材120的下方，且出水管144連接集水槽142與冰水主機(jī)。
[0052]導(dǎo)風(fēng)葉片150配置于塔體110內(nèi)且位于各入風(fēng)口 114及散熱材120之間。風(fēng)扇單元160連接至塔體110，以驅(qū)動(dòng)氣流Fl從各入風(fēng)口 114進(jìn)入塔體110，并流經(jīng)導(dǎo)風(fēng)葉片150及散熱材120，而從出風(fēng)口 112排出塔體110，其中任兩相鄰的導(dǎo)風(fēng)葉片150形成流道152，且各流道152的寬度呈漸縮或漸擴(kuò)。
[0053]詳細(xì)地說，本實(shí)施例的導(dǎo)風(fēng)葉片150的排列方式可呈鋸齒狀，使得任兩相鄰的流道152之一的寬度呈漸縮且任兩相鄰的流道152的另一的寬度呈漸擴(kuò)。在氣流Fl通過風(fēng)扇單元160驅(qū)動(dòng)從各入風(fēng)口 114進(jìn)入后，由于漸縮的流道152加速氣流Fl流動(dòng)，且漸擴(kuò)的流道152減緩氣流Fl流動(dòng)，因此氣流Fl的流動(dòng)狀態(tài)呈現(xiàn)紊流狀態(tài)。由此，通過導(dǎo)風(fēng)葉片150的流道152的氣流Fl能平緩地流向散熱材120，使氣流Fl均勻流入散熱材120內(nèi)并與其內(nèi)的冷卻水Cl充分接觸，以有效地帶走冷卻水Cl的熱，且氣流Fl經(jīng)由出風(fēng)口 112排出塔體110外。此外，經(jīng)過降溫的冷卻水Cl自散熱材120滴落至集水槽142，并經(jīng)由出水管144輸出至冰水主機(jī)，以讓冰水主機(jī)再行熱交換。由此方式，冷卻水塔100具有較佳的散熱效率，以減少冰水主機(jī)的負(fù)荷并降低冰水主機(jī)當(dāng)機(jī)的機(jī)率。
[0054]本實(shí)施例的塔體110還具有一過渡空間116。過渡空間116位于這些入風(fēng)口 114與散熱材120之間，且導(dǎo)風(fēng)葉片150配置于過渡空間116內(nèi)。由此配置，可增加氣流Fl的Z流動(dòng)距離，使氣流Fl平緩地進(jìn)入散熱材120內(nèi)，以有效帶走冷卻水Cl的熱。
[0055]本實(shí)施例的風(fēng)扇單元160包括抽取風(fēng)扇162、馬達(dá)164與減速器166。抽取風(fēng)扇162電連接馬達(dá)164，且減速器166電連接馬達(dá)164。馬達(dá)164用以驅(qū)動(dòng)抽取風(fēng)扇162繞其軸心162a旋轉(zhuǎn)，以讓氣流Fl自各入風(fēng)口 114吸入并由出風(fēng)口 112排出。此外，當(dāng)風(fēng)扇單元160需調(diào)整氣流Fl的進(jìn)風(fēng)量時(shí)，減速器166控制馬達(dá)164以調(diào)整抽取風(fēng)扇162的轉(zhuǎn)速。另夕卜，風(fēng)扇單元160還包括一導(dǎo)風(fēng)罩168，配置于灑水單元130的上方且用以導(dǎo)引氣流Fl排出至出風(fēng)口 112。
[0056]本實(shí)施例的氣流Fl從各入風(fēng)口 114在第一方向Dl上進(jìn)入塔體110，而出風(fēng)口 112在垂直于第一方向Dl的第二方向D2上排出塔體110，并且各流道152的寬度在第一方向Dl上呈漸縮或漸擴(kuò)，其中本實(shí)施例的第二方向D2與抽取風(fēng)扇162的軸心162a的延伸方向平行。
[0057]此外，為了因應(yīng)冷卻水塔100受限于擺放空間可能造成氣流Fl產(chǎn)生進(jìn)氣不均的問題，而導(dǎo)致氣流Fl無法與散熱材120內(nèi)的冷卻水Cl充分接觸，本實(shí)施例的導(dǎo)風(fēng)葉片150樞設(shè)至塔體110，以調(diào)整導(dǎo)風(fēng)葉片150相對(duì)于第一方向Dl的傾斜。進(jìn)一步地說，當(dāng)冷卻水塔100的一側(cè)靠近墻面10時(shí)，樞設(shè)于塔體110的該側(cè)的導(dǎo)風(fēng)葉片150可相對(duì)于塔體110樞轉(zhuǎn)并平行于第一方向D1，且該側(cè)的各流道152呈平直。因此，在氣流Fl流入靠近墻面10的入風(fēng)口 114后，氣流Fl進(jìn)入散熱材120后仍可與散熱材120內(nèi)的冷卻水Cl充分接觸，且維持冷卻水塔100的散熱效率。
[0058]承上述，本實(shí)施例的各流道152具有第一端152a與第二端152b，其中第一端152a鄰近對(duì)應(yīng)的入風(fēng)口 114，且第二端152b遠(yuǎn)離對(duì)應(yīng)的入風(fēng)口 114。當(dāng)導(dǎo)風(fēng)葉片150相對(duì)于塔體110樞轉(zhuǎn)時(shí)，可調(diào)整各流道152在第一端152a的寬度與在第二端152b的寬度的比例，其中此比例為1:10。
[0059]圖3是圖1的散熱材的立體圖。圖4是圖3的A部局部放大圖。請(qǐng)參考圖3與圖4，本實(shí)施例的散熱材120為蜂巢狀成型且具V型斜紋的結(jié)構(gòu)，且散熱材120的材質(zhì)例如為聚氯乙烯(PVC)。此外，各散熱材120具有多個(gè)孔洞122，且冷卻水Cl (標(biāo)示于圖1)散布于這些孔洞122內(nèi)。具體來說，通過各散熱材120配設(shè)多個(gè)孔洞122以及冷卻水Cl的表面張力，可使冷卻水Cl附著至這些孔洞122，因此冷卻水Cl停留于散熱材120內(nèi)的時(shí)間能被增力口。由此，以提高散熱材120的保水率，并增加冷卻水塔100 (請(qǐng)參考圖1)的散熱效率。
[0060]此外，散熱材120的每單一孔洞面積的含水量的重量應(yīng)不得高于環(huán)境溫度下的表面張力。以下為方程式(I)。
[0061 ] σ >A (m2) X d (m) X 水密度 1000 (kg/m3) X 9.8 (m2/s) /D (I)
[0062]其中，σ為表面張力系數(shù)(單位長(zhǎng)度的伸展力)、d為散熱材120的厚度、D為孔洞122的直徑。若以環(huán)境溫度35°C為例，σ為0.07N/m,且d為0.002m,孔洞122的直徑D如下所示方程式(2)。
[0063]0.07> (D/2)2 X Ji X 0.002 X 100 X 9.8/D (2)
[0064]D<0.0045m (4.5mm)
[0065]其中，本實(shí)施例的各散熱材120的孔洞122的直徑例如為4.5mm。
[0066]此外，為了使各散熱材120具有極佳的保水率以及同時(shí)兼顧其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，本實(shí)施例的各散熱材120的孔洞率低于50%，當(dāng)每一個(gè)孔洞面積是固定的，孔洞率的計(jì)算方式如下:
[0067]孔洞率％ =(孔洞數(shù)量*孔洞面積/散熱材面積)*100%
[0068]綜上所述，本實(shí)用新型的冷卻水塔通過鄰近于入風(fēng)口的導(dǎo)風(fēng)葉片所形成的漸縮或漸擴(kuò)的流道，使得氣流可平緩地流入散熱材內(nèi)，以與散熱材內(nèi)的冷卻水充分接觸。因此，可有效地帶走冷卻水的熱并經(jīng)由出風(fēng)口排出塔體外。據(jù)此，冷卻水塔具有較佳的散熱效率，以減少冰水主機(jī)的負(fù)荷并降低冰水主機(jī)當(dāng)機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)。此外，當(dāng)導(dǎo)風(fēng)葉片樞設(shè)至塔體時(shí)，調(diào)整導(dǎo)風(fēng)葉片的傾斜程度，可維持冷卻水塔的散熱效率。再者，當(dāng)各散熱材具有孔洞時(shí)，可增加冷卻水停留于散熱材內(nèi)的時(shí)間，以提高冷卻水塔的散熱效率。
【權(quán)利要求】
1.一種冷卻水塔，其特征在于，該冷卻水塔包括: 塔體，具有出風(fēng)口與至少一入風(fēng)口，其中該出風(fēng)口連通該至少一入風(fēng)口 ； 多個(gè)散熱材，配置于該塔體內(nèi)且位于該出風(fēng)口與該至少一入風(fēng)口之間； 灑水單元，連接該塔體與冰水主機(jī)，該灑水單元的冷卻水噴灑路徑由該冰水主機(jī)至該些散熱材； 集水單元，連接該塔體與該冰水主機(jī)，用以收集從該散熱材滴落的該冷卻水且輸送其至該冰水主機(jī)； 多個(gè)導(dǎo)風(fēng)葉片，配置于該塔體內(nèi)且位于該至少一入風(fēng)口及該些散熱材之間；以及 風(fēng)扇單元，連接至該塔體，以驅(qū)動(dòng)氣流從該至少一入風(fēng)口進(jìn)入該塔體，并流經(jīng)該些導(dǎo)風(fēng)葉片及該些散熱材，而從該出風(fēng)口排出該塔體，其中任兩相鄰的該些導(dǎo)風(fēng)葉片形成流道，且各該流道的寬度呈漸縮或漸擴(kuò)。
2.如權(quán)利要求1所述的冷卻水塔，其特征在于，該氣流從該至少一入風(fēng)口在第一方向上進(jìn)入該塔體，而從該出風(fēng)口在垂直于該第一方向的第二方向上排出該塔體，并且各該流道的寬度在該第一方向上呈漸縮或漸擴(kuò)。
3.如權(quán)利要求2所述的冷卻水塔，其特征在于，該些導(dǎo)風(fēng)葉片樞設(shè)至該塔體，以調(diào)整該些導(dǎo)風(fēng)葉片相對(duì)于該第一方向的傾斜程度。
4.如權(quán)利要求1所述的冷卻水塔，其特征在于，各該流道具有第一端與第二端，該第一端鄰近該至少一入風(fēng)口，且該第二端遠(yuǎn)離該至少一入風(fēng)口。
5.如權(quán)利要求4所述的冷卻水塔，其特征在于，各該流道在該第一端的寬度與在該第二端的寬度的比例為1:10。
6.如權(quán)利要求1所述的冷卻水塔，其特征在于，該些導(dǎo)風(fēng)葉片的排列方式呈鋸齒狀。
7.如權(quán)利要求1所述的冷卻水塔，其特征在于，該塔體還具有過渡空間，該過渡空間位于該至少一入風(fēng)口與該些散熱材之間，且該些導(dǎo)風(fēng)葉片配置于該過渡空間內(nèi)。
8.如權(quán)利要求1所述的冷卻水塔，其特征在于，各該散熱材具有多個(gè)孔洞，且該冷卻水散布于該些孔洞內(nèi)。
9.如權(quán)利要求8所述的冷卻水塔，其特征在于，各該散熱材的孔洞率低于50%。
【文檔編號(hào)】F28F25/12GK204142026SQ201420464786
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年8月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月18日
【發(fā)明者】廖本衛(wèi), 林豪杰, 黃賢銘 申請(qǐng)人:欣興電子股份有限公司