冷卻設備的均壓配管裝置的製作方法

2023-04-27 02:50:56 3

專利名稱：冷卻設備的均壓配管裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型有關於一種冷卻設備，尤指一種應用於冷卻多部具高溫製程負載機臺 的設備，使各部機臺設備上的冷卻裝置可於進水及出水時，流量及水壓可平均分配，使其達 到良好的冷卻降溫效果的冷卻設備的均壓配管裝置。
背景技術：
在工業上，許多機臺具備高溫製程，因此需於高溫製程後進行冷卻降溫，一般而 言，大多是於機臺內設置一熱交換器，並以一冷卻設備並利用管路配置來連通各熱交換器， 通過水介質流入各熱交換器中，以進行熱交換作用，供機臺進行冷卻降溫。如圖1所示，一冷卻設備1連接相互連通的一出水管2及一進水管3，該出水管2 及進水管3間設有數個熱交換器4，其中，出水管2與進水管3，以及該熱交換器4的配置與 排列方式是會隨機臺位置而有所不同；該出水管2上設有一泵5，以使冷卻設備1內部循環 水6經出水管2排出，並依序流入各熱交換器4中進行熱交換，藉助循環水6帶走熱交換器 4中的熱能，當熱交換產生後，使得機臺溫度降低，而循環水6則溫度升高，並將回到冷卻設 備1中經由蒸發部份水量而進行散熱冷卻，以備重複進行上述的循環。藉助循環水6的持續流動，該出水管2與該等熱交換器4 (如圖中4a、4b、4c、4d所 示)及進水管3間形成數個水流路徑，然而，因先後自該冷卻設備1內排出的循環水6會依 序流入各熱交換器4內，使得最先流入熱交換器4a的循環水6會先經進水管3流回冷卻設 備1，如圖中水流路徑A所示；反之亦然，如圖中水流路徑D所示，由此可見，各水流路徑的 距離皆為不同；因此，循環水6於路徑最短者，水壓為最大，反之，路徑最長者，水壓為最小， 導致各水流路徑的水壓分布不均，使得熱交換器4於水壓過大時，容易產生爆管的情形，而 水壓過小則會造成循環水6無法通過的情形，並容易使得熱交換器4的銅管內部於熱交換 過程中，產生水垢堆積堵塞，而降低其熱轉換效率，並使得熱轉換器必須經常取出以進行清 洗；由於上述的原因，使得熱交換器4無法達到有效冷卻降溫。

實用新型內容綜合上開先前技術的缺點，大致上包括現有冷卻設備於管路配置上，循環水的水 壓無法平均分布於各水流路徑，導致冷卻降溫效果不佳；且容易使得熱交換器的銅管內部 產生水垢堆積堵塞，而降低其熱轉換效率；而鑑於解決上述缺點，本實用新型提出一種冷卻 設備的均壓配管裝置。本實用新型目的之一，是在於藉助該配管裝置的管路配置設計，可使各水流路徑 的距離約略相等，故當該循環水的流量及流速穩定時，其於各水流路徑上的水壓即可呈平 均分布，以使各冷卻裝置達到良好的冷卻降溫效果。本實用新型目的之二，是在於因各水流路徑中具適當水壓及水流量，因此可避免 冷卻裝置的銅管內部於熱交換過程中，產生水垢堆積堵塞，藉以確保其進行有效冷卻的目 的，且亦可降低冷卻裝置的清洗頻率。[0008]本實用新型目的之三，是在於出水管及進水管上各設一泵，以供配合循環水所需 的水流量及水壓大小，來選擇單一使用或同時使用，藉此，無需採用的較大馬力數的泵，當 水流量及水壓較大時，將該二泵同時開啟即可，而當水流量及水壓不大時，僅需開啟位於出 水管上的泵，以達到節能的目的。本實用新型目的之四，是在於出水管及進水管間設有相連通的一調節管，該調節 管內至少設有一調節閥，用以調節該循環水的水流量，當水流量及水壓較大時，將該調節閥 開啟，使部分的循環水可經調節管流回至冷卻設備內，避免各水流路徑產生水壓過大的情 形。本實用新型為一種冷卻設備的均壓配管裝置，該配管裝置設於一冷卻設備及數個 冷卻裝置間，該等冷卻裝置分別設於一具高溫製程負載的機臺內，借該冷卻設備內的循環 水於該冷卻設備及該冷卻裝置間進行熱交換，以達到冷卻降溫的目的者；其特徵在於該 配管裝置包含相連通的一出水管及一進水管，以分別連接於各冷卻裝置的一進水口及一出 水口，該出水管及該進水管間至少設有一泵，使出水管與該等冷卻裝置及進水管間形成數 個水流路徑，且各水流路徑的距離約略相等；藉此，當該循環水的流量及流速穩定時，並配 合各水流路徑為約略等距的設計，以使循環水於各水流路徑上的水壓呈平均分布，以提供 各冷卻裝置產生良好的冷卻效果。本實用新型的有益效果在於，藉助上述裝置可實現前述目的，並且當該循環水的 流量及流速穩定時，並配合各水流路徑為約略等距的設計，以使循環水於各水流路徑上的 水壓呈平均分布，以提供各冷卻裝置產生良好的冷卻效果。

圖1為現有冷卻設備的配管裝置示意圖。圖2為本實用新型應用於冷卻設備的使用狀態配置圖。圖3為本實用新型調節閥呈關閉狀態的動作示意圖。圖4為本實用新型調節閥呈開啟狀態的動作示意圖。。其中配管裝置10出水管11埠111、121連接管112進水管12調節管13泵 14、15調節閥16壓力表16具體實施方式
為便於說明本實用新型於上述新型內容一欄中所表示的中心思想，茲以具體實施 例表達。實施例中各種不同物件是按適於說明的比例、尺寸、變形量或位移量而描繪，而非
冷卻設備20 散熱風扇21 集水槽22 冷卻裝置30 進水口 31 出水口 32 循環水40按實際元件的比例予以繪製，合先敘明。且以下的說明中，類似的元件是以相同的編號來表示。如圖2所示，本實用新型為一種冷卻設備的均壓配管裝置，該配管裝置10供配合 一冷卻設備20使用，用以同時供數個具高溫製程負載的機臺進行冷卻降溫的作業；各機臺 內設有一冷卻裝置30 ；該配管裝置10設於該冷卻設備20及該等冷卻裝置30間。該冷卻設備20可為一般現有的冷卻水塔，也或其它型態的冷卻設備，而圖式中該 冷卻設備20以冷卻水塔為例僅為便於說明本實用新型而已，本實用新型主要技術內容可 實現於各式冷卻設備，並不限於圖例所示的型式；該冷卻設備20內部主要包括一散熱風扇 21及一集水槽22，該散熱風扇21設於該冷卻設備20近頂部處，該集水槽22供儲存適當容 量的循環水40。如圖2及圖3所示，該配管裝置10包含一出水管11及一進水管12，該出水管11 及該進水管12分別具有一埠 111、121供連通於該冷卻設備20內部；各冷卻裝置30為一 熱交換器，各冷卻裝置30具有一進水口 31及一出水口 32，其中，各進水口 31依序由該出水 管11的埠往末端方向設置，而各相對應的各出水口 32依序由該進水管12的末端往埠 方向設置；該出水管11及該進水管12分別於近埠 111、121處設有一泵14、15，以提供抽 水及揚水的功用。藉此，該出水管11與該等冷卻裝置20及進水管12間呈一循環迴路，並形成數個 水流路徑，各水流路徑分別為進水路徑及出水路徑的加總，進水路徑即指該出水管11的端 口 111至各冷卻裝置30的進水口 31的距離，而出水路徑即指該進水口 31至各進水管12 的埠 121的距離；通過該配管裝置10的管路配置設計，使得水流路徑中進水路徑愈短者， 出水路徑愈長，如水流路徑A所示；反之亦然，如水流路徑D所示，因此可使各水流路徑的距 離約略相等，以使各水流路徑的水壓可呈平均分布。該出水管11及該進水管12間設有相連通的一調節管13，該調節管13 —端設於出 水管11距離埠 111最近的進水口 31鄰近處，另一端設於進水管12距離末端最近的出水 口 32鄰近處；該調節管13內至少設有一調節閥16，用以調節該循環水40的水流量，而該 調節閥16的調節方式可為自動或手動；且該調節閥16上連接設有一壓力表161，以顯示該 循環水40的壓力值。該出水管11與進水管12，以及該冷卻裝置30需配合機臺位置而設置，因此其可為 各種不同的配置方式；例如圖式中，該出水管11在末端轉折延伸設有一連接管112，在本實 施例中，該連接管112平行於進水管12並向進水口方向延伸，該連接管112內水流方向也 與進水管12相同，該連接管112連通於調節管13，而該等冷卻裝置30呈一列狀排列於出水 管11及連接管112間，以使各水流路徑的距離約略相等；然而，圖式中其配置與排列方式僅 為便於簡化說明本實用新型而已，並不限於圖例所示，僅能達到本實用新型的目的者皆可 作為其實現方式。明了上述結構後，以下針對本實用新型的動作及原理作一詳細說明如圖3所示，當該等冷卻裝置30的設置數量不多，因所需的水流量及水壓並不大， 此時，僅需開啟位於該出水管11上的泵14，並調節該調節閥16至關閉狀態；借該泵14的 運作，以將該集水槽22內的循環水40排出，並依序流入最近至最遠的冷卻裝置30內(如 圖中30a、30b、30c、30d所示)，將熱能帶出，使得各機臺可於高溫製程中借熱交換的過程中達到冷卻降溫，而經出水口 32流出的循環水40溫度即會升高，並流回至冷卻設備20內快 速降溫冷卻，借該散熱風扇21所吸入的冷空氣來與帶有熱能的循環水40進行熱交換，以進 行散熱冷卻，待其回復至冷卻溫度，即可進行下一次循環。由於各水流路徑的距離約略相等，故當該循環水40的流量及流速穩定時，水壓可 呈平均分布；而為提高均壓的效果，各進水口 31的口徑截面積為相等，且各出水口 32的口 徑截面積也為相等；藉此，可避免冷卻裝置30因水壓不均而容易造成爆管或循環水40無法 通過及銅管內部堆積水垢的情形，以確保各冷卻裝置30達到良好的冷卻降溫效果。如圖4所示，當該等冷卻裝置30的設置數量較多，因所需的水流量及水壓較大，此 時，即可將位於出水管11及進水管12上的泵14、15同時開啟，以提高循環水40的動力，並 調節該調節閥16至開啟狀態，使得部分的循環水40會經調節管13流回至冷卻設備20內， 避免各水流路徑產生水壓過大的情形。藉助出水管11及進水管12上該二泵14、15的設置，可配合循環水40所需的水流 量及水壓大小，來選擇單一使用或同時使用，藉此，無需採用的較大馬力數的泵，當水流量 及水壓較大時，將該二泵14、15同時開啟即可，而當水流量及水壓不大時，僅需開啟位於出 水管11上的泵14，以達到節能的目的。為配合較多數量的冷卻裝置30使用，以提高冷卻效果，可將該冷卻設備20以大容 量的一封閉式儲水池(圖未示)實現之，以提高該循環水40於封閉式儲水池內的流動時間 及距離，使其產生較佳的冷卻效果；另一方面，可於儲水池外觀上增添造型上的美觀設計， 使其除具有冷卻循環水的功能外，也可作為造景的功用，藉以發揮更大的效益。雖本實用新型是以數個最佳實施例作說明，但精於此技藝者能在不脫離本實用新 型精神與範疇下作各種不同形式的改變。以上所舉實施例僅用以說明本實用新型而已，非 用以限制本實用新型的範圍。舉凡不違本實用新型精神所從事的種種修改或變化，俱屬本 實用新型申請專利範圍。
權利要求1.一種冷卻設備的均壓配管裝置，該配管裝置設於一個冷卻設備及數個冷卻裝置間， 該等冷卻裝置分別設於一個具高溫製程負載的機臺內，借該冷卻設備內的循環水於該冷卻 設備及該冷卻裝置間進行熱交換；其特徵在於該配管裝置包含相連通的一個出水管及一個進水管，以分別連接於各冷卻裝置的進水 口及出水口，該出水管及該進水管間至少設有一個泵，該出水管與該等冷卻裝置及進水管 間形成數個水流路徑，各水流路徑的距離相等；藉此，循環水於各水流路徑上的水壓為平均 分布。
2.如權利要求1所述的冷卻設備的均壓配管裝置，其特徵在於，該出水管及該進水管 分別具有一個供連通於該冷卻設備的埠。
3.如權利要求2所述的冷卻設備的均壓配管裝置，其特徵在於，該泵設置數量為兩個， 分別設於該出水管及該進水管的近埠處。
4.如權利要求2所述的冷卻設備的均壓配管裝置，其特徵在於，各冷卻裝置的進水口 依序由該出水管的埠往末端方向設置，而各相對應的出水口依序由該進水管的末端往端 口方向設置。
5.如權利要求1所述的冷卻設備的均壓配管裝置，其特徵在於，該出水管及該進水管 間設有相連通的一個調節管，該調節管一端設於出水管距離埠最近的進水口鄰近處，另 一端設於進水管距離末端最近的出水口鄰近處。
6.如權利要求5所述的冷卻設備的均壓配管裝置，其特徵在於，該調節管內至少設有 一個用以調節該循環水的水流量的調節閥。
7.如權利要求1所述的冷卻設備的均壓配管裝置，其特徵在於，各進水口的口徑截面 積相等。
8.如權利要求1所述的冷卻設備的均壓配管裝置，其特徵在於，各出水口的口徑截面 積相等。
9.如權利要求1-9任一項所述的冷卻設備的均壓配管裝置，其特徵在於，該出水管在 末端轉折延伸設有一個連接管，該連接管平行於進水管並向該冷卻設備的進水口方向延 伸，該連接管內水流方向也與進水管相同，各冷卻裝置的進水口依序設置於該連接管。
專利摘要本實用新型為一種冷卻設備的均壓配管裝置，設於一冷卻設備及數個冷卻裝置間；其特徵在於該配管裝置包含相連通的一出水管及一進水管，以分別連接於各冷卻裝置的一進水口及一出水口，該出水管及該進水管間至少設有一泵，使出水管與該等冷卻裝置及進水管間形成數個水流路徑，且各水流路徑的距離約略相等；藉此，當該循環水的流量及流速穩定時，並配合各水流路徑為約略等距的設計，以使循環水於各水流路徑上的水壓呈平均分布，以提供各冷卻裝置產生良好的冷卻效果。
文檔編號G12B15/02GK201859660SQ201020567099
公開日2011年6月8日 申請日期2010年10月19日 優先權日2010年10月19日
發明者李水壽 申請人:李水壽