TWM521167U

TWM521167U - 密閉式冷卻循環系統

Info

Publication number: TWM521167U
Application number: TW105200374U
Authority: TW
Inventors: De-Tong Liao
Original assignee: De-Tong Liao
Priority date: 2016-01-12
Filing date: 2016-01-12
Publication date: 2016-05-01

Description

密閉式冷卻循環系統

本創作係關於一種密閉式冷卻循環系統，特別指一種利用熱交換裝置進行水冷卻且不消耗水資源及無需更換循環水之密閉式冷卻循環系統。

按，現今之冷凍空調系統之冷凝裝置(散熱裝置)最常使用氣冷式散熱系統及水冷式散熱系統，其中如第5圖所示，冷卻水塔3係讓機具(水冷式散熱系統)2所排出之熱水W1(約攝氏38度)流入並進行冷卻，並將熱量排放至大氣中，再將冷卻後的冷水W2(約攝氏33度)再流至該機具2的冷凝器進行熱交換，而該熱水W1與該冷水W2係為循環水。

但由於冷卻水塔的冷卻能力較差，再加上地球暖化逐年嚴重，除了造成全球各地嚴重缺水外，也使大氣的溫度在夏季不斷上升至攝氏40度，甚至到攝氏45度，導致機具需要在高壓的狀態下運轉且耗電量增大，進而減少機具的使用壽命，或者是機具不冷甚至跳機，造成負載側無論是空調、冷凍或一般工業設備無法正常使用、損失嚴重。

然，一般冷卻水塔係為開放式，透過蒸發部分水量、風扇及散熱鰭片以冷卻循環水，但含有蒸發飛濺損失消耗大量的水，故補充水閥31(如第5圖所示)需保持常開狀態以補充水量，以致消耗的水量甚大，以一百噸的冷卻水塔而言，每小時就消耗將近五百公斤的水量，著實浪費水資源。另外，由於冷卻水塔內部環境潮濕或空氣中大量灰塵掉入冷卻水塔，容易生長青苔，且會隨著循環水附著於管路中或零件上產生水垢，導致散熱能力下降、機具電流升高及阻塞管路與零件，進而減少機具的壽命或零件的損壞，更甚者，降低冷凍空調系統的冷房能力，若該冷卻水塔長時間缺乏處理，則容易孳生導致「退伍軍人症」的病菌。

因此，為了避免青苔及病菌的生長，需要定期清洗冷卻水塔將水排放流出，且定期加入化學藥劑進行清洗，不但會造成水資源的浪費，且會同時將清洗冷卻水塔所用的化學藥劑排入排水系統，更對環境造成污染，同時酸性藥劑會嚴重腐蝕該機具的冷凝器銅管，導致銅管破洞，冷卻水會進入冷媒系統使整體機具損壞。

不僅如此，冷卻水塔仍有運作噪音大、需大範圍的安裝空間等缺陷。

緣是，上述現有方式仍有諸多缺失，實非一良善之設計，而亟待加以改良。

本創作之主要目的，在於提供一種密閉式冷卻循環系統，其免用冷卻水塔，而係於熱交換裝置中藉由冷媒將機具所排出之熱水冷卻成冷水，再回流至該機具中，不但可降低冷卻溫度之外，機具運轉所需之電流也會降低，更無需更換用以令該機具降溫之循環水，以達到節省水資源之功效，且該循環水係為封閉式之循環，故亦不會受到汙染，還可避免青苔、病菌等孳生。

本創作之次要目的，在於將一種密閉式冷卻循環系統設置於殼體中，以致佔地成本較低，且便於施工安裝。

因此，為達上述目的，本創作為一種密閉式冷卻循環系統，係透過冷媒將一機具所排出之熱水冷卻成冷水後再回流至該機具中，其包括：一壓縮機、一冷凝器、一毛細管、一熱交換裝置及一冷媒循環管路，該冷媒係沿著該冷媒循環管路依序流至該壓縮機、該冷凝器、該毛細管及該熱交換裝置，且該熱交換裝置透過一進水管路令該機具所排出之熱水流入，並令該熱水與流至該熱交換裝置之冷媒進行熱交換形成冷水後，該熱交換裝置再藉由一出水管路使該冷水回流至該機具，而進行完熱交換之冷媒則流至該壓縮機再次進行循環。

承上所述之密閉式冷卻循環系統，其中該密閉式冷卻循環系統係設置於一具有容置空間之殼體內，且該殼體設有一進水孔及一出水孔，而該進水孔係為該進水管路之末端，該出水孔係為該出水管路之末端。

承上所述之密閉式冷卻循環系統，其中該殼體內更設有一風扇，藉由該風扇將該冷凝器所放出的熱量排出至該殼體之外部。

承上所述之密閉式冷卻循環系統，其中該熱交換裝置係為雙重管式熱交換器且具有一內管及一外管，該內管之兩端分別與該進水管路及該出水管路連接，而該外管之兩端則分別於該壓縮機及該毛細管連接，並且該內管之水流流向與該外管之冷媒流向相反。

承上所述之密閉式冷卻循環系統，其中該內管外部更設有至少一螺旋散熱片。

承上所述之密閉式冷卻循環系統，其中該密閉式冷卻循環系統更具有一儲液器。

承上所述之密閉式冷卻循環系統，其中該熱交換裝置更為殼管式熱交換器或板式熱交換器。

綜上所述，本案不但在空間型態上確屬創新，並能較習用物品增進上述多項功效，應已充分符合新穎性及進步性之法定新型專利要件，爰依法提出申請，懇請貴局核准本件新型專利申請案，以勵創作，至感德便。

1‧‧‧密閉式冷卻循環系統

10‧‧‧殼體

101‧‧‧進水孔

102‧‧‧出水孔

11‧‧‧壓縮機

12‧‧‧冷凝器

13‧‧‧毛細管

14‧‧‧熱交換裝置

141‧‧‧內管

142‧‧‧外管

143‧‧‧螺旋散熱片

15‧‧‧冷媒循環管路

16‧‧‧進水管路

17‧‧‧出水管路

18‧‧‧風扇

19‧‧‧儲液器

2‧‧‧機具

21‧‧‧機具出水管路

22‧‧‧機具進水管路

23‧‧‧循環水泵

24‧‧‧膨脹水箱

25、31‧‧‧補充水閥

3‧‧‧冷卻水塔

W1‧‧‧熱水

W2‧‧‧冷水

C‧‧‧冷媒

第1圖為本創作之密閉式冷卻循環系統之第一示意圖。

第2圖為本創作之密閉式冷卻循環系統之立體圖。

第3圖為本創作之密閉式冷卻循環系統之熱交換裝置之剖面圖。

第4圖為本創作之密閉式冷卻循環系統之第二示意圖。

第5圖為習知利用冷卻水塔進行降溫之示意圖。

請參閱第1圖所示，本創作為一種密閉式冷卻循環系統1，係透過冷媒C將一機具2所排出之熱水W1冷卻成冷水 W2後再回流至該機具2中，其包括：一壓縮機11、一冷凝器12、一毛細管13、一熱交換裝置14及一冷媒循環管路15，該冷媒C係沿著該冷媒循環管路15依序流至該壓縮機11、該冷凝器12、該毛細管13及該熱交換裝置14，且該熱交換裝置14透過一進水管路16令該機具2沿著機具出水管路21所排出之熱水W1流入，並令該熱水W1與流至該熱交換裝置14之冷媒C進行熱交換形成冷水W2後，該熱交換裝置14再藉由一出水管路17使該冷水W2沿著機具進水管路22回流至該機具2，而進行完熱交換之冷媒C則流至該壓縮機11再次進行循環。

接著，請參閱第2圖所示，該密閉式冷卻循環系統1係設置於一具有容置空間之殼體10內，且該殼體10設有一進水孔101及一出水孔102，而該進水孔101係為該進水管路16之末端，該出水孔102係為該出水管路17之末端，且該殼體10內更設有一風扇18，並可藉由該風扇18將該冷凝器12所放出的熱量排出至該殼體10之外部，其中該冷凝器12更包括一盤管(圖未示)與至少一散熱鰭片(圖未示)，該盤管係採用銅製管體，並具有至少一彎折部(圖未示)，可在預定長度內增加散熱面積，且將該些散熱鰭片佈設於該盤管外，藉以提升該盤管散熱的效率。

其中，該密閉式冷卻循環系統1更具有一儲液器19，設置於該熱交換裝置14之出口側及該壓縮機11之吸入側之間，而使液態冷媒C滯留在該儲液器19中，並僅將氣態冷媒C吸入該壓縮機11，避免該壓縮機11吸入液態冷媒C導致液壓縮而造成損壞，進而令該壓縮機11增加壽命。

因此，該壓縮機11負責驅動冷媒C在該冷媒循環管路15中循環流動及將冷媒C加壓後轉換形成高溫高壓的氣態冷媒C。接著，高溫高壓的氣態冷媒C經過該冷凝器12時，藉由該盤管外之散熱鰭片進行散熱，令氣態冷媒產生相變化轉換為常溫高壓的液態冷媒C，並透過該風扇18將所放出的熱量排出至該殼體10之外部。之後，當常溫高壓的液態冷媒C通過該毛細管13而降壓降溫後，則形成低壓低溫的液態冷媒C。因此，當低壓低溫的液態冷媒C通過該熱交換裝置14時，冷媒C將會吸收由該機具2所排出之熱水W1之熱能而由液態轉變為氣態，使得該熱水W1降溫形成該冷水W2，再回流至該機具2，而進行熱交換後之冷媒C則流至該壓縮機11再次進行壓縮及循環。

再請參閱第3圖所示，係為本創作之密閉式冷卻循環系統之熱交換裝置之剖面圖，由於該熱交換裝置14係為雙重管式熱交換器且具有一內管141及一外管142，該內管141之兩端分別與第1圖中之進水管路16及出水管路17連接，而該外管142之兩端則分別與第1圖中之壓縮機11及毛細管13連接，並且該內管141之水流流向與該外管142之冷媒流向相反，使得該熱水W1可穩定地與該冷媒C進行熱交換作用形成該冷水W2，更可於該內管141之外部設有至少一螺旋散熱片143，以增加該熱水W1於該內管141中之熱傳導效率。然而，該熱交換裝置14亦可為殼管式熱交換器或板式熱交換器。

最後，請參閱第4圖所示，係為本創作之密閉式冷卻循環系統之第二示意圖，其中於該機具進水管路22更裝設有一循環水泵23，用以將該密閉式冷卻循環系統1所排出之冷水W2導引至該機具2中並加強循環水之循環效果。另外，該機具進水管路22更連接一膨脹水箱24，該膨脹水箱24需設置於該循環水泵23之進水側，當循環水之水壓或水量不足時，需藉由該膨脹水箱24所儲存的水進行補充或維持水壓，其中，該膨脹水箱24更與一補充水閥25連接，以補充該膨脹水箱24之水量。

故本創作確實提供一種密閉式冷卻循環系統，係於熱交換裝置中藉由冷媒將機具所排出之熱水冷卻成冷水，再回流至該機具中，不但可降低冷卻溫度之外，機具運轉所需之電流也會降低，更無需更換用以令該機具降溫之循環水，以達到節省水資源之功效，且該循環水係為封閉式之循環，故亦不會受到汙染，可避免青苔、病菌等孳生。此外，本創作更將一種密閉式冷卻循環系統設置於殼體中，相較於傳統之冷卻水塔佔地成本更低，且施工安裝更為容易。因此，本創作之密閉式冷卻循環系統著實能夠取代傳統之冷卻水塔為機具提供循環水之功用。

綜上所述，僅為本創作之較佳可行實施例，非因此即侷限本創作之專利範圍，舉凡運用本創作說明書及圖式內容所為之等效結構變化，均理同包含於本創作之範圍內，合予陳明。