一种除垢结构及蒸发式冷却器机组的制作方法

1.本发明涉及冷却机组技术领域，尤其是涉及一种除垢结构及蒸发式冷却器机组。


背景技术：

2.蒸发式冷却器机组主要应用于数据中心机房的环境温度控制，主要包括外壳、喷淋装置、冷凝器、集水槽、室内风机、室外风机以及压缩机制冷系统等等。喷淋装置、集水槽及冷凝器均置于外壳内，喷淋装置喷淋冷凝器，以实现对冷凝器的换热降温，集水槽设置在冷凝器的下方，用于收集喷淋装置喷洒的液体。
3.由于液体中含有钙、镁等，因此，蒸发式冷却器机组长期使用后会在冷凝器的盘管上产生水垢，导致冷凝器的散热效率降低。
4.因此，如何去除冷凝器上的水垢是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的第一个目的是提供一种除垢结构，能够去除冷凝器上的水垢。
6.本发明的第二个目的是提供一种蒸发式冷却器机组。
7.为了实现上述第一个目的，本发明提供了如下方案：
8.一种除垢结构，应用于蒸发式冷却器机组，所述蒸发式冷却器机组包括外壳和冷凝器，所述冷凝器置于所述外壳内，所述除垢结构包括超声波发生器及与所述超声波发生器电连接的换能头；
9.所述换能头安装在所述外壳内，且所述换能头的振动方向与喷洒至所述换能头上的液体的流动方向平行，以空化所述液体去除所述外壳内的冷凝器上的水垢。
10.在一个具体的实施方案中，所述换能头置于所述冷凝器的下方，且位于所述蒸发式冷却器机组的集水槽的上方，所述集水槽置于所述外壳内，且位于所述冷凝器的下方；
11.和/或
12.所述换能头置于所述冷凝器的上方，且位于所述蒸发式冷却器机组的喷淋装置的下方，所述喷淋装置置于所述外壳内，且位于所述冷凝器的上方；
13.和/或
14.所述换能头置于所述冷凝器的相邻盘管之间的空隙处；
15.和/或
16.所述换能头安装在所述蒸发式冷却器机组的喷淋装置的喷淋头的出口处；
17.和/或
18.所述换能头置于所述集水槽内。
19.在另一个具体的实施方案中，所述换能头包括换能板，所述换能板上开设有多个排水通孔。
20.在另一个具体的实施方案中，所述换能头还包括设置在所述换能板上的多个凸起，所述凸起设置在所述换能板上与所述液体的流动方向相对的端面上；
21.和/或
22.所述换能板上开设有多个凹坑，所述凹坑开设在所述换能板上与所述液体的流动方向相对的端面上。
23.在另一个具体的实施方案中，所述凸起位于所述液体的流道的正下方，且每个所述凸起至少对应1个所述流道；
24.和/或
25.所述凹坑位于所述液体的流道的正下方，且每个所述凹坑至少对应1个所述流道。
26.在另一个具体的实施方案中，所述凸起包括支撑杆及球体；
27.所述支撑杆的第一端与所述换能板连接，所述支撑杆的第二端连接所述球体。
28.在另一个具体的实施方案中，所述换能板的两侧分别固定有转轴，所述转轴可转动安装在所述外壳上；
29.所述换能板能够转动至与所述蒸发式冷却器机组的喷淋装置的喷洒方向垂直或者平行。
30.在另一个具体的实施方案中，所述除垢结构还包括安装在所述外壳上的锁止装置，所述锁止装置用于限制所述转轴转动。
31.在另一个具体的实施方案中，所述锁止装置包括伸缩杆和伸缩驱动件；
32.所述转轴上开设有与所述伸缩杆插接的插接孔，所述伸缩驱动件的固定部固定在所述外壳上，所述伸缩驱动件的驱动部与所述伸缩杆连接，用于驱动所述伸缩杆插接到或者移动出所述插接孔。
33.在另一个具体的实施方案中，所述除垢结构还包括旋转驱动件和传动组件；
34.所述旋转驱动件的输出端与所述传动组件的输入端连接，所述传动组件的输出端与所述转轴可传动连接。
35.在另一个具体的实施方案中，所述换能头的个数为多个，且沿着垂直液体的流动方向间隔设置。
36.在另一个具体的实施方案中，所述换能头位于所述液体的流道的正下方，且每个所述换能头至少对应1个所述流道。
37.在另一个具体的实施方案中，所述换能头为圆柱头或者方形头。
38.根据本发明的各个实施方案可以根据需要任意组合，这些组合之后所得的实施方案也在本发明范围内，是本发明具体实施方式的一部分。
39.本发明公开的除垢结构，使用时，将换能头安装在外壳内，并将换能头的振动方向平行于喷洒至换能头上的液体的流动方向，启动超声波发生器，液体与换能头碰撞，空化产生细小的冲击波，将冷凝器上的垢类击碎，使得垢类从冷凝器上脱落。
40.此外，由于换能头的振动头振动方向平行于喷洒至换能头上的液体的流动方向，因此，利用液体的方向性，减小了换能头与液体流垂直方向上的径向分量，减小能量损失，借助液体分子的连续性，最大化的向更远的地方传递，实现了换能头振动传递碰撞的效果最大化。
41.为了实现上述第二个目的，本发明提供了如下方案：
42.一种蒸发式冷却器机组，其特征在于，包括外壳、冷凝器、喷淋装置、集水槽及如上述中任意一项所述的除垢结构；
43.所述冷凝器、所述喷淋装置、所述集水槽及所述除垢结构均安装在所述外壳内，且所述喷淋装置位于所述冷凝器的上方，所述集水槽位于所述冷凝器的下方。
44.由于本发明提供的蒸发式冷却器机组包括上述任意一项中的除垢结构，因此，除垢结构所包含的有益效果均是本发明公开的蒸发式冷却器机组所包含的。
附图说明
45.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
46.图1为本发明一种实施例提供的换能头的俯视剖视结构示意图；
47.图2为本发明另一种实施例提供的换能头的俯视结构示意图；
48.图3为图2的左视剖视结构示意图；
49.图4为本发明又一种实施例提供的换能头的俯视结构示意图；
50.图5为图4的左视剖视结构示意图；
51.图6为本发明一种实施例提供的除垢结构包括多个换能头时的俯视结构示意图；
52.图7为本发明另一种实施例提供的除垢结构包括多个换能头时的俯视结构示意图；
53.图8为本发明一种实施例提供的蒸发式冷却器机组的主视结构示意图；
54.图9为本发明另一种实施例提供的蒸发式冷却器机组的主视结构示意图；
55.图10为本发明又一种实施例提供的蒸发式冷却器机组的主视结构示意图。
56.其中，图1-图10中：
57.除垢结构100、蒸发式冷却器机组1000、外壳200、冷凝器300、超声波发生器101、换能头102、集水槽400、喷淋装置500、流道501、换能板102a、排水通孔102a-1、凸起102a-2、凹坑102a-3、支撑杆102a-2a、球体102a-2b。
具体实施方式
58.下面将结合本发明实施例中的附图1-图10，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本发明可以以多种不同的形式来实现，并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下具体实施方式的目的是便于对本发明公开内容更清楚透彻的理解，其中下方等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。
59.可以理解，这里所用的术语仅是为了描述特定实施例，并非要限制本发明。在这里使用时，除非上下文另有明确表述，否则单数形式“一”和
“”
也旨在包括复数形式。进一步地，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”表明特征、整体、步骤、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、元件、组件和/或其组合的存在或增加。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然描述乃以说明本发明的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
60.如图1-图7所示，本发明提供了一种除垢结构100，应用于蒸发式冷却器机组1000。蒸发式冷却器机组1000包括外壳200和冷凝器300，冷凝器300置于外壳200内，如图8-图10
所示。
61.除垢结构100包括超声波发生器101和换能头102，超声波发生器101与换能头102电连接。超声波发生器101设置在外壳200外。
62.换能头102安装在外壳200内，且换能头102的振动方向与喷洒至换能头102上的液体的流动方向平行，以空化液体去除外壳200内的冷凝器300上的水垢。具体地，换能头102的振动方向沿着液体的正向或者逆向。
63.需要说明的是，液体可以是冷凝器300上方的喷淋装置500喷出的液体，也可以是单独外接水管喷出的液体等。
64.本发明公开的除垢结构100，使用时，将换能头102安装在外壳200内，并将换能头102的振动方向平行于喷洒至换能头102上的液体的流动方向，启动超声波发生器101，液体与换能头102碰撞，空化产生细小的冲击波，将冷凝器300上的垢类击碎，使得垢类从冷凝器300上脱落。
65.此外，由于换能头102的振动头振动方向平行于喷洒至换能头102上的液体的流动方向，因此，利用液体的方向性，减小了换能头102与液体流垂直方向上的径向分量，减小能量损失，借助液体分子的连续性，最大化的向更远的地方传递，实现了换能头102振动传递碰撞的效果最大化。
66.在一些实施例中，换能头102置于冷凝器300的下方，且位于蒸发式冷却器机组1000的集水槽400的上方，利用水落下的势能与换能头102发生液体分子间的碰撞，使其加速沿流向传递，并加速空化，产生细小的冲击波，将垢类击碎并脱落，集水槽400置于外壳200内，且位于冷凝器300的下方，如图8所示；和/或，换能头102置于冷凝器300的上方，且位于蒸发式冷却器机组1000的喷淋装置500的下方，利用喷淋装置500喷头喷出的液体的压力与换能头102发生液体分子之间的碰撞，使其加速沿流向传递，并加速空化，产生细小的冲击波，将垢类击碎并脱落，空化后的细小冲击波不仅能够去除冷凝器300上的垢类，还能清除喷淋装置500的喷淋头上的垢类，喷淋装置500置于外壳200内，且位于冷凝器300的上方，如图9所示；和/或换能头102置于冷凝器300的相邻盘管之间的空隙处，如图10所示；和/或换能头102置于集水槽400内，如图10所示；和/或换能头102安装在蒸发式冷却器机组1000的喷淋装置500的喷淋头的出口处，利用喷淋装置500的水泵的机械能转变为液体的势能，使其与换能头102加速碰撞，促进空化，产生细小的冲击波，将垢类击碎并脱落。
67.需要说明的是，上述公开的换能头102的布置位置仅是本发明的一个具体实施方式，在实际应用中，也可以设置换能头102在其它位置处。
68.在一些实施例中，如图1所示，换能头102包括换能板102a，换能板102a上开设有多个排水通孔102a-1，使得液流能够穿过排水通孔102a-1进入下方的集水槽400内。
69.需要说明的是，换能板102a为一体成型的板，形状不限，可以是方形板或者圆形板等规则形状的板，也可以是异形板等不规则形状的板，具体依据需要进行设定。
70.进一步地，如图2和图3所示，本发明公开了换能头102还包括设置在换能板102a上的多个凸起102a-2，凸起102a-2设置在换能板102a上与液体的流动方向相对的端面上。凸起102a-2的设置能够对液体产生回弹或者反弹，进一步提高了对液体产生的冲击力，加强了液体空化后产生的冲击波的能量。
71.进一步地，本发明公开了凸起102a-2位于液体的流道501的正下方，进一步提高了
凸起102a-2对液体产生的冲击力。具体地，每个凸起102a-2至少对应1个流道501，凸起102a-2和流道501一一对应，或者，每个凸起102a-2对应2个或者2个以上的流道501。
72.需要说明的是，流道501是指液体喷洒到换能板102a上的液流通道，以液体为喷淋装置500喷出的液体为例，则流道501指的是喷淋装置500上的各个喷淋头喷出的液流；当液体为管道喷出的液体时，则流道501是指管道的出口喷向换能板102a的液流。
73.更进一步地，如图3所示，本发明公开了凸起102a-2包括支撑杆102a-2a及球体102a-2b，支撑杆102a-2a的第一端与换能板102a连接，支撑杆102a-2a的第二端连接球体102a-2b。
74.具体地，支撑杆102a-2a与球体102a-2b一体成型连接或者焊接，具体连接方式不限，球体102a-2b可以是空心球体102a-2b，也可以是实心球体102a-2b。支撑杆102a-2a的杆径小于球体102a-2b的杆径，便于球体102a-2b振动。可以理解地，凸起102a-2的上述结构仅是本发明的一个具体实施方式，在实际应用中，也可以设置凸起102a-2为圆柱凸起102a-2、圆弧凸起102a-2或者锥形凸起102a-2等。
75.在一些实施例中，如图4和图5所示，换能板102a上开设有多个凹坑102a-3，凹坑102a-3开设在换能板102a上与液体的流动方向相对的端面上。需要说明的是，可以单独在换能板102a上开设凹坑102a-3或者设置凸起102a-2，也可以同时在换能板102a上开设凹坑102a-3。
76.凹坑102a-3的设置能够使流下的液体的能量聚集再反射，提高了对液体产生的冲击力，加强了液体空化后产生的冲击波的能量。
77.具体地，凹坑102a-3的形状不限，可以是弧形凹坑102a-3，也可以是方形凹坑102a-3等。
78.进一步地，本发明公开了凹坑102a-3位于液体的流道501的正下方，进一步提高了凹坑102a-3对液体产生的冲击力。每个凹坑102a-3至少对应1个流道501，即凹坑102a-3和流道501一一对应，或者，每个凹坑102a-3对应2个或者2个以上的流道501。
79.需要说明的是，上述公开的换能头102的结构仅是本发明的一个具体实施方式，在实际应用中，也可以设置换能头102包括基架，基架为多个杆材焊接的架体，液体能够穿过基架上的空隙进入集水槽400内。还可以是换能头102还包括多个分支杆，分支杆竖直焊接在基架上，具体地，每个分支杆至少对应1个流道501。
80.在一些实施例中，换能板102a的两侧分别固定有转轴，转轴可转动安装在外壳200上，换能板102a能够通过转轴转动至与蒸发式冷却器机组1000的喷淋装置500的喷洒方向垂直或者平行，使得在不需要除垢时，能够将换能板102a竖直放置，避免影响喷淋冷凝器300的液体进入集水槽400的效率。
81.进一步地，本发明公开了除垢结构100还包括安装在外壳200上的锁止装置，锁止装置用于限制转轴转动，使得换能板102a能够稳定保持在某一状态。
82.具体地，本发明公开了锁止装置包括伸缩杆和伸缩驱动件，转轴上开设有与伸缩杆插接的插接孔，具体地，插接孔的个数为2个，且2个插接孔所成角度为90
°
，以实现换能板102a竖直及水平两个状态的切换。需要说明的是，插接孔的个数不限，可以根据需要进行增减。
83.伸缩驱动件的固定部固定在外壳200上，伸缩驱动件的驱动部与伸缩杆连接，用于
驱动伸缩杆插接到或者移动出插接孔。
84.具体地，伸缩驱动件可以是气缸、液压缸或者电动推杆等。
85.为了便于换能板102a的角度调节，本发明公开了除垢结构100还包括旋转驱动件和传动组件。
86.旋转驱动件的输出端与传动组件的输入端连接，传动组件的输出端与转轴可传动连接。传动组件在需要调节换能板102a的时候与转轴传动连接，在不需要调节换能板102a的时候与转轴脱离。
87.具体地，旋转驱动件可以是电机或者旋转气缸等。
88.传动组件为链轮链条或者齿轮齿条结构，当传动组件为链轮链条结构时，在旋转驱动件的驱动端安装主动链轮，在转轴上安装从动链轮，链条分别与主动链轮及从动链轮啮合传动，且链条通过张紧链轮张紧，张紧链轮通过气缸可移动安装在外壳200上，也可以通过螺钉将张紧链轮固定在外壳200上。
89.在其它一些实施例中，换能头102的个数为多个，且沿着垂直液体的流动方向间隔设置，如图6和图7所示，多个换能头102单独通过安装架安装，也可以固定在同一个安装架上。
90.进一步地，本发明公开了换能头102为圆柱头或者方形头。可以理解地，换能头102为圆柱头或者方形头仅是本发明的一个具体实施方式，在实际应用中，也可以设置换能头102为锥形头等其它形状的结构。
91.更进一步地，本发明公开了换能头102位于液体的流道501的正下方，且每个换能头102至少对应1个流道501。即换能头102与流道501一一对应设置，或者每个换能头102对应至少2个流道501，具体可以根据需要进行增减。
92.如图8-图10所示，本发明第二方面提供了一种间接蒸发式冷却器机组1000，包括外壳200、冷凝器300、喷淋装置500、集水槽400及如上述任意一项实施例中的除垢结构100。
93.冷凝器300、喷淋装置500、集水槽400及除垢结构100均安装在外壳200内，且喷淋装置500位于冷凝器300的上方，集水槽400位于冷凝器300的下方。
94.由于本发明提供的蒸发式冷却器机组1000包括上述任意一项实施例中的除垢结构100，因此，除垢结构100所包含的有益效果均是本发明公开的蒸发式冷却器机组1000所包含的。
95.需要说明的是，本文中的表示方位的词，例如上、下等均是以说明书附图1的方向进行的设定，仅为了表述的方便，并不具有其它特定含义。
96.还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
97.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，
在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。