立式流力冷卻塔的製作方法

2023-05-27 18:32:51 1

專利名稱：立式流力冷卻塔的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種免用馬達風扇之冷卻水塔，特別是指一種方形或圓形立式流力冷卻塔。
本申請人曾經申請一種水平噴流式冷卻塔，在直管上開設狹縫形徑向開口，開口之開度可調整；將已加熱之壓力液體引入直管內，並由該狹縫形徑向開口水平噴出，噴出之流體成連續水幕狀高速流體進入擴散器內；在擴散器前端連續幕狀高速流體造成負壓作用，可大量吸入外界冷卻空氣，使水流及氣流在擴散器內充分混合而相互接觸，進行熱交換；擴散器尾端之轉向板將水平的混合流體轉向朝上，經除水器分離後之熱空氣快速排出，液體則向下掉落至集液盤，由一泵將冷液體泵出以循環冷卻。這種水平式之結構，所佔空間較大，水平噴出之液體熱交換之效果不是很好，而且是一次冷卻之方式，熱空氣之排放口較小，排放效果差，相對延緩冷卻空氣之導入。
本實用新型之目的在於提供一種免用冷卻風扇，以流動能配合擴散器吸入外界冷卻空氣進行二次熱交換之立體冷卻塔。
本實用新型的技術方案是在塔體頂端設一空氣排放口，下方周側為冷空氣入口，該入口內設有數片斜向安裝的導向葉片，噴流管橫置於塔體內中間處，徑向上端面設上凸緣，其上間隔開設有數個開口，每一開口嵌置一V型噴嘴，噴流管徑向下端面設加強噴流管強度之下凸緣，擴散器置於噴流管上方，其結構為下段為漸縮部，中段為喉部，上段為漸闊部，熱液體通過噴嘴經擴散器喉部噴出進行熱交換，除水器置於空氣排放口前，內部做成曲折式通道，散熱器置於噴流管下方，空氣入口上方，可對熱液體進行二次熱交換，集液盤置於塔體底面處，下設一消除冷液滴水聲之消音氈。本實用新型還可採用多個冷卻塔之並聯形式組合。
為了進一步了解本實用新型之特徵及技術內容，請詳細參閱以下有關本實用新型之詳細說明與附圖


圖1為本實用新型之長方體型正視部分剖面圖；圖2為本實用新型之長方體型側視圖；圖2A為本實用新型之長方體型中的噴流管部分側視圖；圖3為本實用新型之圓柱體型圖；圖3A為本實用新型之圓柱體型剖視圖；圖4為本實用新型中之噴流管部分上視圖；圖5為本實用新型圖4之A-A剖視圖；圖6為本實用新型並聯組合結構正視部分剖面圖。
請參閱
圖1與圖2，為本實用新型立式長方體型流力冷卻塔10兩腔式結構，以下以單腔來說明，熱液體40由塔體一側中間處之液體入口11導經橫置之噴流管20，將熱液體40向上以連續幕狀高速流體41噴出，使流體41噴入擴散器30喉部上方，造成擴散器30喉部下方負壓，由塔體1下方空氣入口13吸入大量之外界冷卻空氣43形成空氣流向上流動，使同向流動之空氣流與流體41在擴散器30內做液氣態混合及接觸，進行熱交換。熱空氣45向上經除水器18做液氣分離除水後，熱空氣45由塔頂空氣排放口19快速排出；分離之冷卻液體42落下，冷卻液體42於下降途中不斷與流入的冷卻空氣43進行熱交換之再次冷卻，直到離開擴散器30，再進入散熱器15進行二次散熱後落下，冷卻液體經消音氈51消除水聲與濾除雜物後，流入塔體底面集液盤50，再利用一泵由液體出口12抽出循環應用。
冷卻塔10具有一塔體1，由不生鏽可回收塑性材料或鍍鋅鋼板製成之結構體，塔體1除塔頂之熱空氣排放口19與近下端周側之冷卻空氣入口13外，是不漏水且具水密性效果，空氣入口13通常由百葉式葉片所組成，利用斜向內向下之葉片14形成導風板導入冷卻空氣43，亦可防止異物進入。在塔體1之空氣入口13內上方設有一散熱器15，為裝置片狀之散熱材，具有二次散熱之功效。
在散熱器15之上方接設有擴散器30，而其交界處設有一噴流管20，噴流管20徑向外表之上端面設有寬大之上凸緣21(如圖5)，在上凸緣21間隔開設有數個開口22(如圖4)，於每一開口22嵌置有一V形噴嘴23(如圖5)，使流入之熱液體40僅能由各噴嘴23噴出；噴流管20一端為開口端24，緊迫壓入一法蘭25中(如圖2A)，並利用數個螺釘將法蘭25固接在塔體1之側壁上，能利用法蘭25向外接導管以引入熱液體；噴流管20另一端為閉口端26，利用一封塞27過盈配合，封塞27以外端面中間之凸柱27(1)穿出對向側壁，再以一螺帽28旋入27(1)上，先把噴流管20一端與法蘭25接合後，將噴流管20插入塔體1內，再使噴流管20另一端與接合；噴流管20徑向外表之下端面設有下凸緣29，以加強噴流管20本身強度。
擴散器30包括下段之漸窄部31及中段之喉部32及上段之漸闊部33，在喉部32內之高速流體41，因經噴流嘴21將流體之壓力能轉變成運動能，壓力驟降使擴散器30下段形成負壓區，對外界冷卻空氣43形成強力噴射引入；在中段喉部32冷卻空氣43和高速流體41之液滴相互接觸，造成液氣態混合；並在上段漸闊部33冷卻空氣43與霧狀液滴形成液氣態之混合流體，其運動能因截面積漸增，逐漸變成壓力能，因此具有很高之混合冷卻效果，並對混合流體具有升壓作用，同時提高熱空氣45之排出壓力。完全應用熱空氣自然上升原理與流體流動產生升壓作用等自然現象，達成本實用新型之功用，不需如習知設置抽風機與馬達等機械元件。
該混合液氣態流體中之熱空氣45經於塔體1頂端之除水器18將空氣中所含之液體分離後，再直接由空氣排放口19快速排出，除水器18由具曲折通道之板件組成，使隨熱空氣45排出之液體飛散損失降至0.1％以下；另混合液體中之冷液體42已強弩之末，也受到除水器18分離而自然落下，途中並與不斷流入之冷卻空氣43進行再次冷卻後，離開擴散器30，落入散熱器15中與散熱材進行二次冷卻之散熱，產生冷卻效果之冷卻液流入於塔體1底面之集液盤50。
圖3為本實用新型之立式圓柱體型流力冷卻塔結構。冷卻塔60為單腔式結構，大部分主要構件都與長方體型相同，只是塔體60、噴流管63、擴散器61為圓形，其中噴流管63為環狀，進水端經過法蘭後先以直管部接入塔中，再與塔心形成一環圈部，噴嘴之設置方式與上述相同，只有擴散器61由平行之設置方式改成如頸狀之設置，液體之噴出，氣體之引流，過程完全相同，其中之擴散器為利用點焊方式或鎖接之方式固定於塔體之內面。
如圖6為一種大型之並聯式冷卻塔結構。冷卻塔70由數個冷卻腔(前述之單一組冷卻塔)10並聯而成。每一冷卻腔10內部均具有噴流管20、擴散器30、除水器18、散熱器15、空氣入口13及空氣排放口19，液體循環系統包括有進液總管74、排液總管76、消音氈71、集液盤77。該進液總管74將熱液體40分送至各噴流管20內；熱交換後之熱空氣45由各空氣排入口19快速排出，冷液體42集入集液盤77內，由大型循環泵經排液總管76抽出供工業上之應用。於是本實用新型可以一個單獨使用，多個分別使用，多個共同使用，更能配合目前各種冷卻水塔使用。也能利用本實用新型於環境中之加溼或加溫。
以下舉出本實用新型實驗平均數據，以30冷卻噸型(如
圖1所示者)，水流量每分鐘390升，壓力每平方公分1公斤下送入37℃之液體，吸入外界溫度25.7℃之空氣冷卻，送出32℃之液體，排出之熱風為35.4℃，空氣排放口中心點平均送出風速為每秒3.7米，四周送出風速為每秒2.5～3.2，平均排出風速為每秒2.86米，總排風量為每分鐘247立方米，較習知之200立方米，高出20％左右，本實用新型二腔式塔體寬120公分、長120公分、高267公分，周側一米處音值小於60dba，與美國之瑪禮公司(NARLEY)、日本巴而帝摩(Ba1timore aircoin company，Inc.)及日本NIHON SPINOLE等冷卻水塔大製造商之目前產品相比較，冷卻性能毫不遜色，本實用新型免用風扇、馬達、變速器等元件，能降低成本，免除其噪音，且塔體所佔用之設置表面積較小，產生之冷卻功效卻過之而無不及，且無維修問題，僅需使用每平方公分1公斤之壓力做噴流水頭，運轉費用較習知便宜。於是本實用新型所提供之立式噴流式流力冷卻塔，其冷卻效率高於習知壓力排風式冷卻塔與水平式噴流式流力冷卻塔，是一相當良好之設計。
權利要求1.一種立式流力冷卻塔，其特徵在於塔體(1)頂端設空氣排放口(19)，下方周側為冷卻空氣(43)入口(13)，噴流管(20)橫置於塔體(1)中間處，徑向上端面設上凸緣(21)，其上間隔開設有數個開口(22)，每一開口嵌置一V型噴嘴(23)，噴流管(20)徑向下端面設下凸緣(29)，擴散器(30)設置在噴水管(20)上方，其下段為漸縮部(31)中段為喉部(32)上段為漸闊部(33)，除水器(18)設於空氣排放口(19)前，內部為曲折式通道，散熱器(15)置於噴流管(20)下方，集液盤(50)置於塔體(1)之底面處，下設一消音氈(71)。
2.根據權利要求1所述的立式流力冷卻塔，其特徵在於塔體(1)為長方體型。
3.根據權利要求1所述的立式流力冷卻塔，其特徵在於塔體(1)為圓柱體型。
4.根據權利要求1所述的立式流力冷卻塔，其特徵在於其空氣入口(13)內設數片斜向安裝的導向葉片(14)。
5.根據權利要求2所述的立式流力冷卻塔，其特徵在於噴流管(20)為直管，一端用法蘭(25)與塔體(1)固接，另一端用封塞(27)固於塔體(1)對側。
6.根據權利要求3所述的立式流力冷卻塔，其特徵在於噴流管(63)為環狀管，與其相接的直管(62)通過法蘭(25)固於塔體(60)上。
7.根據權利要求2、3所述的立式流力冷卻塔，其特徵在於可用二個以上冷卻塔並聯而成。
專利摘要一種立式流力冷卻塔。其特徵在於泵抽入之熱液體(40)經塔體(1)中水平噴流管(20)朝上之徑向開口向上噴出至塔體(1)上半部擴散器(30)後形成連續分散之水幕；擴散器(30)內向上運動熱水滴與由塔體(1)下方吸入之外界冷卻空氣(43)進行液氣態混合及熱交換；熱空氣則由向上經於塔體(1)上端之除水器(18)後直接排出；冷卻後之液體則被除水器(18)分離後，再掉進擴散器(30)中自由落下，其間不斷與冷卻空氣接觸；再進入設於塔體(1)下半中之散熱器(15)再做二次熱交換後，落入塔體(1)底面經消音氈(51)消音與過濾後匯入集液盤(50)，冷卻液體再以泵抽出後做冷卻循環用。本實用新型能免用電風扇、馬達、變速器等元件，能降低成本免除噪音，冷卻性能較好。
文檔編號F28C1/00GK2259604SQ9523819
公開日1997年8月13日 申請日期1995年12月8日 優先權日1995年12月8日
發明者陳家賢, 朱蔣來 申請人:陳家賢, 朱蔣來