冷却水塔的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种冷却水塔，其包括塔体、多个散热材、洒水单元、集水单元、多个导风叶片与风扇单元。塔体具有出风口与至少一入风口，其中出风口连通至少一入风口。散热材配置于塔体内且位于出风口与至少一入风口之间。洒水单元的冷却水喷洒路径由冰水主机至散热材。集水单元用以收集从散热材滴落的冷却水且输送其至冰水主机。导风叶片配置于塔体内且位于至少一入风口及散热材之间。风扇单元连接至塔体，以驱动气流从至少一入风口进入塔体，并流经导风叶片及散热材，而从出风口排出塔体，其中任两相邻的导风叶片形成流道，且各流道的宽度呈渐缩或渐扩。
【专利说明】冷却水塔
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种冷却水塔，且特别是涉及一种散热效率较佳的冷却水塔。
【背景技术】
[0002]大型空调系统是各类厂房不可或缺的重要设备。大型空调系统包括冰水主机与冷却水塔，其中冰水主机的冷却水通过冷却水塔进行降温后，且降温冷却水再由冷却水塔输送至冰水主机以进行致冷。然而，当降温冷却水从冷却水塔进入至冰水主机的温度过高时，冰水主机将较耗费较多压缩功且会增加冰水主机的耗电量。此外，当环境温度过高时,亦会提高降温冷却水的温度，并进一步提高冰水主机的负荷而导致冰水主机当机。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种冷却水塔，其能够提高冷却水的散热效率。
[0004]为达上述目的，本实用新型的冷却水塔包括塔体、多个散热材、洒水单元、集水单元、多个导风叶片与风扇单元。塔体具有出风口与至少一入风口，其中出风口连通至少一入风口。散热材配置于塔体内且位于出风口与至少一入风口之间。洒水单元连接塔体与冰水主机，且洒水单元的冷却水喷洒路径由冰水主机至散热材。集水单元连接塔体与冰水主机，用以收集从散热材滴落的冷却水且输送其至冰水主机。导风叶片配置于塔体内且位于至少一入风口及散热材之间。风扇单元连接至塔体，以驱动气流从至少一入风口进入塔体，并流经导风叶片及散热材，而从出风口排出塔体，其中任两相邻的导风叶片形成流道，且各流道的宽度呈渐缩或渐扩。
[0005]在本实用新型的一实施例中，上述的气流从至少一入风口在第一方向上进入塔体，而出风口在垂直于第一方向的一第二方向上排出塔体，并且各流道的宽度在第一方向上呈渐缩或渐扩。
[0006]在本实用新型的一实施例中，上述的导风叶片枢设至塔体，以调整导风叶片相对于第一方向的倾斜程度。
[0007]在本实用新型的一实施例中，上述的各流道具有第一端与第二端。第一端邻近至少一入风口，且第二端远离至少一入风口。
[0008]在本实用新型的一实施例中，上述的各流道在第一端的宽度与在第二端的宽度的比例为1:10ο
[0009]在本实用新型的一实施例中，上述的导风叶片的排列方式呈锯齿状。
[0010]在本实用新型的一实施例中，上述的塔体还具有过渡空间。过渡空间位于至少一入风口与散热材之间，且导风叶片配置于过渡空间内。
[0011]在本实用新型的一实施例中，上述的各散热材具有多个孔洞，且冷却水散布于孔洞内。
[0012]在本实用新型的一实施例中，上述的各该散热材的孔洞率低于50%。
[0013]基于上述，本实用新型的优点在于，冷却水塔通过导风叶片所形成的渐缩或渐扩流道，使得气流均匀地流入散热材内并与其内的冷却水充分接触。由此，能有效地带走冷却水的热，使冷却水塔具有较佳散热效率，以降低冰水主机当机的风险。
[0014]为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的一实施例的一种冷却塔的立体图；
[0016]图2为图1的冷却水塔的部分构件的仰视示意图；
[0017]图3为图1的散热材的立体图；
[0018]图4为图3的A部局部放大图。
[0019]符号说明
[0020]10:墙面
[0021]100:冷却水塔
[0022]110:塔体
[0023]112:出风口
[0024]114:入风口
[0025]116:过渡空间
[0026]120:散热材
[0027]122:孔洞
[0028]130:洒水单元
[0029]132:进水管
[0030]134:喷嘴
[0031]140:集水单元
[0032]142:集水槽
[0033]144:出水管
[0034]150:导风叶片
[0035]152:流道
[0036]152a:第一端
[0037]152b:第二端
[0038]160:风扇单元
[0039]162:抽取风扇
[0040]162a:轴心
[0041]164:马达
[0042]166:减速器
[0043]168:导风罩
[0044]Cl:冷却水
[0045]Dl:第一方向
[0046]D2:第二方向
[0047]Fl:气流
【具体实施方式】
[0048]图1是依照本实用新型的一实施例的一种冷却塔的立体图。图2是图1的冷却水塔的部分构件的仰视示意图。请参考图1与图2，在本实施例中，冷却水塔100适于连接冰水主机(未绘示)以减低冰水主机的负荷并降低冰水主机当机的风险。冷却水塔100包括塔体110、多个散热材120、洒水单元130、集水单元140、多个导风叶片150与风扇单元160。需说明的是，为使视图清楚，图1的冷却水塔100以局部剖视表示，且为使视图简洁，图2仅绘示冷却水塔100的部分构件。
[0049]塔体110具有出风口 112与多个入风口 114，其中出风口 112连通至各入风口 114。此外，本实施例的塔体110例如为矩形体，且气流Fl可由矩型体的四侧面进入入风口 114，然而本实用新型不以此为限，在其他实施例中，塔体110可为其他形状之结构(例如为圆柱体)，且入风口 114可配设一个或多个。
[0050]散热材120配置于塔体110内且位于出风口 112与入风口 114之间。洒水单元130连接塔体110与冰水主机，且洒水单元130冷却水Cl喷洒路径由冰水主机至散热材120。另夕卜，本实施例的洒水单元130包括进水管132以及与其相连接的多个喷嘴134，其中进水管132连接至冰水主机，且冰水主机经过热交换的冷却水Cl通过喷嘴134配洒在散热材120上。
[0051]集水单元140连接塔体110与冰水主机，并用以收集从散热材120滴落的冷却水Cl并将所滴落的冷却水Cl输送至冰水主机。此外,本实施例的集水单元140包括集水槽142与出水管144，其中集水槽142配置于塔体110内且位于散热材120的下方，且出水管144连接集水槽142与冰水主机。
[0052]导风叶片150配置于塔体110内且位于各入风口 114及散热材120之间。风扇单元160连接至塔体110，以驱动气流Fl从各入风口 114进入塔体110，并流经导风叶片150及散热材120，而从出风口 112排出塔体110，其中任两相邻的导风叶片150形成流道152，且各流道152的宽度呈渐缩或渐扩。
[0053]详细地说，本实施例的导风叶片150的排列方式可呈锯齿状，使得任两相邻的流道152之一的宽度呈渐缩且任两相邻的流道152的另一的宽度呈渐扩。在气流Fl通过风扇单元160驱动从各入风口 114进入后，由于渐缩的流道152加速气流Fl流动，且渐扩的流道152减缓气流Fl流动，因此气流Fl的流动状态呈现紊流状态。由此，通过导风叶片150的流道152的气流Fl能平缓地流向散热材120，使气流Fl均匀流入散热材120内并与其内的冷却水Cl充分接触，以有效地带走冷却水Cl的热，且气流Fl经由出风口 112排出塔体110外。此外，经过降温的冷却水Cl自散热材120滴落至集水槽142，并经由出水管144输出至冰水主机，以让冰水主机再行热交换。由此方式，冷却水塔100具有较佳的散热效率，以减少冰水主机的负荷并降低冰水主机当机的机率。
[0054]本实施例的塔体110还具有一过渡空间116。过渡空间116位于这些入风口 114与散热材120之间，且导风叶片150配置于过渡空间116内。由此配置，可增加气流Fl的Z流动距离，使气流Fl平缓地进入散热材120内，以有效带走冷却水Cl的热。
[0055]本实施例的风扇单元160包括抽取风扇162、马达164与减速器166。抽取风扇162电连接马达164，且减速器166电连接马达164。马达164用以驱动抽取风扇162绕其轴心162a旋转，以让气流Fl自各入风口 114吸入并由出风口 112排出。此外，当风扇单元160需调整气流Fl的进风量时，减速器166控制马达164以调整抽取风扇162的转速。另夕卜，风扇单元160还包括一导风罩168，配置于洒水单元130的上方且用以导引气流Fl排出至出风口 112。
[0056]本实施例的气流Fl从各入风口 114在第一方向Dl上进入塔体110，而出风口 112在垂直于第一方向Dl的第二方向D2上排出塔体110，并且各流道152的宽度在第一方向Dl上呈渐缩或渐扩，其中本实施例的第二方向D2与抽取风扇162的轴心162a的延伸方向平行。
[0057]此外，为了因应冷却水塔100受限于摆放空间可能造成气流Fl产生进气不均的问题，而导致气流Fl无法与散热材120内的冷却水Cl充分接触，本实施例的导风叶片150枢设至塔体110，以调整导风叶片150相对于第一方向Dl的倾斜。进一步地说，当冷却水塔100的一侧靠近墙面10时，枢设于塔体110的该侧的导风叶片150可相对于塔体110枢转并平行于第一方向D1，且该侧的各流道152呈平直。因此，在气流Fl流入靠近墙面10的入风口 114后，气流Fl进入散热材120后仍可与散热材120内的冷却水Cl充分接触，且维持冷却水塔100的散热效率。
[0058]承上述，本实施例的各流道152具有第一端152a与第二端152b，其中第一端152a邻近对应的入风口 114，且第二端152b远离对应的入风口 114。当导风叶片150相对于塔体110枢转时，可调整各流道152在第一端152a的宽度与在第二端152b的宽度的比例，其中此比例为1:10。
[0059]图3是图1的散热材的立体图。图4是图3的A部局部放大图。请参考图3与图4，本实施例的散热材120为蜂巢状成型且具V型斜纹的结构，且散热材120的材质例如为聚氯乙烯(PVC)。此外，各散热材120具有多个孔洞122，且冷却水Cl (标示于图1)散布于这些孔洞122内。具体来说，通过各散热材120配设多个孔洞122以及冷却水Cl的表面张力，可使冷却水Cl附着至这些孔洞122，因此冷却水Cl停留于散热材120内的时间能被增力口。由此，以提高散热材120的保水率，并增加冷却水塔100 (请参考图1)的散热效率。
[0060]此外，散热材120的每单一孔洞面积的含水量的重量应不得高于环境温度下的表面张力。以下为方程式(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为表面张力系数(单位长度的伸展力)、d为散热材120的厚度、D为孔洞122的直径。若以环境温度35°C为例，σ为0.07N/m,且d为0.002m,孔洞122的直径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，本实施例的各散热材120的孔洞122的直径例如为4.5mm。
[0066]此外，为了使各散热材120具有极佳的保水率以及同时兼顾其结构强度，本实施例的各散热材120的孔洞率低于50%，当每一个孔洞面积是固定的，孔洞率的计算方式如下:
[0067]孔洞率％ =(孔洞数量*孔洞面积/散热材面积)*100%
[0068]综上所述，本实用新型的冷却水塔通过邻近于入风口的导风叶片所形成的渐缩或渐扩的流道，使得气流可平缓地流入散热材内，以与散热材内的冷却水充分接触。因此，可有效地带走冷却水的热并经由出风口排出塔体外。据此，冷却水塔具有较佳的散热效率，以减少冰水主机的负荷并降低冰水主机当机的风险。此外，当导风叶片枢设至塔体时，调整导风叶片的倾斜程度，可维持冷却水塔的散热效率。再者，当各散热材具有孔洞时，可增加冷却水停留于散热材内的时间，以提高冷却水塔的散热效率。
【权利要求】
1.一种冷却水塔，其特征在于，该冷却水塔包括: 塔体，具有出风口与至少一入风口，其中该出风口连通该至少一入风口 ； 多个散热材，配置于该塔体内且位于该出风口与该至少一入风口之间； 洒水单元，连接该塔体与冰水主机，该洒水单元的冷却水喷洒路径由该冰水主机至该些散热材； 集水单元，连接该塔体与该冰水主机，用以收集从该散热材滴落的该冷却水且输送其至该冰水主机； 多个导风叶片，配置于该塔体内且位于该至少一入风口及该些散热材之间；以及 风扇单元，连接至该塔体，以驱动气流从该至少一入风口进入该塔体，并流经该些导风叶片及该些散热材，而从该出风口排出该塔体，其中任两相邻的该些导风叶片形成流道，且各该流道的宽度呈渐缩或渐扩。
2.如权利要求1所述的冷却水塔，其特征在于，该气流从该至少一入风口在第一方向上进入该塔体，而从该出风口在垂直于该第一方向的第二方向上排出该塔体，并且各该流道的宽度在该第一方向上呈渐缩或渐扩。
3.如权利要求2所述的冷却水塔，其特征在于，该些导风叶片枢设至该塔体，以调整该些导风叶片相对于该第一方向的倾斜程度。
4.如权利要求1所述的冷却水塔，其特征在于，各该流道具有第一端与第二端，该第一端邻近该至少一入风口，且该第二端远离该至少一入风口。
5.如权利要求4所述的冷却水塔，其特征在于，各该流道在该第一端的宽度与在该第二端的宽度的比例为1:10。
6.如权利要求1所述的冷却水塔，其特征在于，该些导风叶片的排列方式呈锯齿状。
7.如权利要求1所述的冷却水塔，其特征在于，该塔体还具有过渡空间，该过渡空间位于该至少一入风口与该些散热材之间，且该些导风叶片配置于该过渡空间内。
8.如权利要求1所述的冷却水塔，其特征在于，各该散热材具有多个孔洞，且该冷却水散布于该些孔洞内。
9.如权利要求8所述的冷却水塔，其特征在于，各该散热材的孔洞率低于50%。
【文档编号】F28F25/12GK204142026SQ201420464786
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年8月18日 优先权日:2014年8月18日
【发明者】廖本卫, 林豪杰, 黄贤铭 申请人:欣兴电子股份有限公司