CN104374139B - 一种节能高效水冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能高效水冷却系统，其包括冷却塔、送水管道、回水管道、出水管道、冷却水泵、至少两个水冷器，冷却塔的塔体包括下塔体、上塔体、进气栅格板、中空竖管、卷状金属冷却器、水质过滤器，中空竖管下端部与下塔体下端部的回水管嘴连接，中空竖管上端部的活动管头装设至少四个喷淋管，喷淋管的喷淋孔开口方向与通过相应喷淋管轴线的竖直平面之间的夹角为锐角，容置腔上开口处的风扇固定架装设冷却风扇；各水冷器分别装设送水支管、回水支管，各送水支管分别与送水管道连接，各回水支管分别与回水管道连接，各水冷器的送水距离与回水距离成反比。通过上述结构设计，本发明具有结构设计新颖且能稳定均匀为各水冷器供水的优点。

Description

一种节能高效水冷却系统

技术领域

本发明涉及水冷系统技术领域，尤其涉及一种节能高效水冷却系统。

背景技术

对于建筑物的中央空调或者注塑模具水冷系统而言，为及时快速地对中央空调的水冷散热器或者注塑模具进行冷却，中央空调以及注塑模具一般都配置有相应的水冷系统。

现时的水冷系统都是采用单对流并联方式对设备进行水冷却处理，不管系统大小，其冷却量利用率只有30%，剩余的70%是浪费的；另外，对于现有的水冷系统而言，因冷却系统一组的来回水管连接多台需要冷却水的设备，需要调整前段几台可以达到所需的冷却效果，而后段需要冷却水的设备由于水压降低、流量变小而达不到所需要的冷却效果；一旦设备的冷却效果变差，会使需要冷却的设备的效率降低，例如空调15匹变成5匹，注塑机15台只有5台可以正常生产，其余的达不到所需要的冷却效果，浪费电费、生产量、时间70%且设备容易损坏。故而，当设备的冷却效果变差时，这就会造成能耗增加、冷却效果变差，也会使得需要冷却的设备效率降低、能耗增加，且还会降低设备的使用寿命并増加设备的维护费用。

为保证设备的冷却效果，很多水冷系统也采用单对单的独立冷却系统，虽然可以达到所需要的冷却效果，但是制造成本高且能耗也高，浪费资源且维护费用也高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种节能高效水冷却系统，该节能高效水冷却系统设计新颖且能够稳定自适应均匀地为各水冷器供水，无需调整每个水冷器的冷却流量，即能够有效地保证各水冷器的冷却效果，省电节能、延长水冷器使用寿命并减少维护费用。

为达上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。

一种节能高效水冷却系统，包括有冷却塔以及至少两个间隔布置的水冷器，冷却塔包括有塔体，塔体包括有下塔体以及装设于下塔体上端侧的上塔体，上塔体的下端边缘部与下塔体的上端边缘部间隔布置，下塔体的芯部成型有开口朝上的储水腔，上塔体的芯部成型有上下完全贯穿的容置腔，上塔体与下塔体之间装设有呈镂空状的进气栅格板，进气栅格板的上端边缘部与上塔体的下端边缘部连接，进气栅格板的下端边缘部与下塔体的上端边缘部连接；

冷却塔还包括有呈中空状且竖向布置的中空竖管，中空竖管的下端部伸入至下塔体的储水腔内且装设于下塔体的储水腔底部，中空竖管的上端部朝上延伸至上塔体的容置腔内，下塔体的下端部装设有与中空竖管下端部连通的回水管嘴，中空竖管的上端部可相对转动地装设有活动管头，活动管头装设有至少四个呈圆周环状均匀间隔分布且沿着径向延伸的喷淋管，各喷淋管通过活动管头分别与中空竖管连通，各喷淋管分别开设有沿着相应的喷淋管的长度方向均匀间隔布置的喷淋孔，各喷淋孔的开口方向与通过相应喷淋管轴线的竖直平面之间的夹角为锐角，上塔体的容置腔上开口处装设有风扇固定架，风扇固定架装设有朝上送风的冷却风扇；

上塔体的容置腔内于喷淋管的正下方嵌装有卷状金属冷却器，卷状金属冷却器包括有水平横向布置的金属冷却板，金属冷却板的边缘部与上塔体的容置腔内壁连接，金属冷却板开设有上下完全贯穿且呈均匀间隔分布的过水孔，金属冷却板的上端侧装设有至少两个从内至外依次层叠布置且呈波浪状的导流金属圈，各导流金属圈分别搭设于金属冷却板的上表面，下塔体的储水腔上端部嵌装有水质过滤器；

该节能高效水冷却系统还包括有送水管道、回水管道以及出水管道，送水管道与出水管道之间装设有冷却水泵，出水管道的一端部装设于下塔体的下端部且与储水腔连通，出水管道的另一端部与冷却水泵的进水口连接，送水管道的一端部与冷却水泵的出水口连接，回水管道的一端部与回水管嘴连接，各水冷器分别装设有与相应的水冷器进水口连接的送水支管以及与相应的水冷器出水口连接的回水支管，各送水支管分别与送水管道连接，各回水支管分别与回水管道连接；送水距离越短的水冷器，该水冷器的回水距离越长；送水距离越长的水冷器，该水冷器的回水距离越短。

其中，各所述送水支管以及各所述回水支管分别装设有水量调节阀。

其中，所述出水管道也装设有水量调节阀。

其中，所述冷却塔配装有自动冲洗装置，自动冲洗装置包括有嵌装于所述上塔体的容置腔内且位于所述卷状金属冷却器上端侧的上冲洗盘管、嵌装于所述下塔体的储水腔内且位于所述水质过滤器下端侧的下冲洗盘管，上冲洗盘管、下冲洗盘管分别呈螺旋盘状，上冲洗盘管开设有朝下开口的上冲洗孔，下冲洗盘管开设有朝上开口的下冲洗孔，上冲洗盘管、下冲洗盘管的进水口分别通过冲洗输水管道与所述冷却水泵的出水口连接，冲洗输水管道（103）装设有常闭式电磁阀（104）。

其中，所述出水管道装设有过滤器。

本发明的有益效果为：本发明所述的一种节能高效水冷却系统，其包括冷却塔、送水管道、回水管道、出水管道、冷却水泵、至少两个水冷器，冷却塔的塔体包括下塔体、上塔体、进气栅格板、中空竖管、卷状金属冷却器、水质过滤器，下塔体芯部成型储水腔，上塔体芯部成型容置腔，中空竖管下端部伸入至下塔体储水腔内，下塔体下端部装设与中空竖管下端部连通的回水管嘴，中空竖管上端部装设活动管头，活动管头装设至少四个喷淋管，各喷淋管分别开设喷淋孔，各喷淋孔的开口方向与通过相应喷淋管轴线的竖直平面之间的夹角为锐角，上塔体容置腔上开口处装设风扇固定架，风扇固定架装设冷却风扇；出水管道、冷却水泵、送水管道依次连接，各水冷器分别装设送水支管、回水支管，各送水支管分别与送水管道连接，各回水支管分别与回水管道连接；送水距离越短的水冷器，该水冷器的回水距离越长；送水距离越长的水冷器，该水冷器的回水距离越短。通过上述结构设计，本发明具有结构设计新颖且能够稳定均匀地为各水冷器供水的优点，且能够有效地保证各水冷器的冷却效果，省电节能、延长水冷器使用寿命并减少维护费用。

附图说明

下面利用附图来对本发明进行进一步的说明，但是附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明另一种实施方式的结构示意图。

图3为本发明的冷却塔的结构示意图。

图4为本发明的卷状金属冷却器的俯视结构示意图。

在图1至图4中包括有：

1——冷却塔 11——下塔体

111——储水腔 12——上塔体

121——容置腔 13——进气栅格板

14——中空竖管 15——回水管嘴

161——活动管头 162——喷淋管

1621——喷淋孔 171——风扇固定架

172——冷却风扇 18——卷状金属冷却器

181——金属冷却板 182——过水孔

183——导流金属圈 19——水质过滤器

2——水冷器 3——送水管道

4——回水管道 5——出水管道

6——冷却水泵 7——送水支管

8——回水支管 9——水量调节阀

101——上冲洗盘管 1011——上冲洗孔

102——下冲洗盘管 1021——下冲洗孔

103——冲洗输水管道 104——常闭式电磁阀

110——常开式电磁阀 120——流量压力调节阀

130——电控式高压保护装置。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本发明进行说明。

如图1至图4所示，一种节能高效水冷却系统，包括有冷却塔1以及至少两个间隔布置的水冷器2，冷却塔1包括有塔体，塔体包括有下塔体11以及装设于下塔体11上端侧的上塔体12，上塔体12的下端边缘部与下塔体11的上端边缘部间隔布置，下塔体11的芯部成型有开口朝上的储水腔111，上塔体12的芯部成型有上下完全贯穿的容置腔121，上塔体12与下塔体11之间装设有呈镂空状的进气栅格板13，进气栅格板13的上端边缘部与上塔体12的下端边缘部连接，进气栅格板13的下端边缘部与下塔体11的上端边缘部连接。

进一步的，冷却塔1还包括有呈中空状且竖向布置的中空竖管14，中空竖管14的下端部伸入至下塔体11的储水腔111内且装设于下塔体11的储水腔111底部，中空竖管14的上端部朝上延伸至上塔体12的容置腔121内，下塔体11的下端部装设有与中空竖管14下端部连通的回水管嘴15，中空竖管14的上端部可相对转动地装设有活动管头161，活动管头161装设有至少四个呈圆周环状均匀间隔分布且沿着径向延伸的喷淋管162，各喷淋管162通过活动管头161分别与中空竖管14连通，各喷淋管162分别开设有沿着相应的喷淋管162的长度方向均匀间隔布置的喷淋孔1621，各喷淋孔1621的开口方向与通过相应喷淋管162轴线的竖直平面之间的夹角为锐角，上塔体12的容置腔121上开口处装设有风扇固定架171，风扇固定架171装设有朝上送风的冷却风扇172。

更进一步的，上塔体12的容置腔121内于喷淋管162的正下方嵌装有卷状金属冷却器18，卷状金属冷却器18包括有水平横向布置的金属冷却板181，金属冷却板181的边缘部与上塔体12的容置腔121内壁连接，金属冷却板181开设有上下完全贯穿且呈均匀间隔分布的过水孔182，金属冷却板181的上端侧装设有至少两个从内至外依次层叠布置且呈波浪状的导流金属圈183，各导流金属圈183分别搭设于金属冷却板181的上表面，下塔体11的储水腔111上端部嵌装有水质过滤器19。

另外，该节能高效水冷却系统还包括有送水管道3、回水管道4以及出水管道5，送水管道3与出水管道5之间装设有冷却水泵6，出水管道5的一端部装设于下塔体11的下端部且与储水腔111连通，出水管道5的另一端部与冷却水泵6的进水口连接，送水管道3的一端部与冷却水泵6的出水口连接，回水管道4的一端部与回水管嘴15连接，各水冷器2分别装设有与相应的水冷器2进水口连接的送水支管7以及与相应的水冷器2出水口连接的回水支管8，各送水支管7分别与送水管道3连接，各回水支管8分别与回水管道4连接；送水距离越短的水冷器2，该水冷器2的回水距离越长；送水距离越长的水冷器2，该水冷器2的回水距离越短。

在本发明工作过程中，在冷却水泵6的驱动作用下，下塔体11的储水腔111内的水依次经由出水管道5、冷却水泵6而送入至送水管道3，送水管道3内的水再经由各送水支管7而进入至各水冷器2内，进入至各水冷器2内的水再经由各回水支管8而集中回流至回水管道4内，回水管道4内的水依次经由回水管嘴15、中空竖管14、活动管头161而通入至各喷淋管162内，由于各喷淋孔1621的开口方向与通过相应喷淋管162轴线的竖直平面之间的夹角为锐角，当各喷淋孔1621喷出水流时，水流反作用于喷淋管162并使得喷淋管162、活动管头161相对中空竖管14转动，即喷淋管162将水旋转喷洒于上塔体12的容置腔121内；在喷淋管162喷洒水的过程中，冷却风扇172动作并朝上送风，此时，外界空气经由进气栅格板13而通入至上塔体12的容置腔121内，上塔体12的容置腔121内的气流朝上移动，气流带走喷淋管162所喷洒的水所携带的热量并对水进行降温冷却处理；经气流降温冷却处理后的水落下并重新积聚于下塔体11的储水腔111内，且循环通入至水冷器2内并对安装水冷器2的设备进行冷却处理。

其中，在喷淋管162所喷出的水流下落至下塔体11的储水腔111内的过程中，水流会依次经过卷状金属冷却器18以及水质过滤器19；在此过程中，水流喷洒至导流金属圈183的表面且沿着导流金属圈183的壁面往下滑落，沿着导流金属圈183的壁面往下滑落的水流最终经由金属冷却板181的过水孔182而从卷状金属冷却器18流出；由于组成卷状金属冷却器18的金属冷却板181以及导流金属圈183分别采用金属材料制备而成，在气流从下往上通过卷状金属冷却器18的过程中，金属冷却板181以及导流金属圈183能够起到分散水流的作用，进而使得水流能够充分地与气流接触；另外，金属冷却板181以及导流金属圈183能够有效地进行导热，在水流接触金属冷却板181以及导流金属圈183时，金属冷却板181以及导流金属圈183会吸收水流中的部分热量，且将导流金属圈183设计成波浪状结构，这样可以进一步地增大导流金属圈183与水流的接触面积以及增大水流与气流的接触面积；故而，本发明的卷状金属冷却器18进一步地对水流进行降温冷却处理。需进一步指出，如图1至图3所示，本发明的上塔体12的容置腔121内仅安装有一个卷状金属冷却器18，当然，在实际的使用过程中，根据散热效果的需要，也可以层叠安装两个或者两个以上的卷状金属冷却器18。

另外，本发明的水质过滤器19用于对落于下塔体11的储水腔111内的水流进行过滤处理；其中，本发明的水质过滤器19可以为石英砂过滤器、过滤棉过滤器等。

需进一步解释，由于各喷淋孔1621的开口方向与通过相应喷淋管162轴线的竖直平面之间的夹角为锐角，该结构设计能够使得喷淋管162在喷洒水时自动转动，即能够有效地增大向上气流与水之间的接触面积，进而提高气流对水的冷却降温效果。

需进一步指出，由于送水距离越短的水冷器2，该水冷器2的回水距离越长；且送水距离越长的水冷器2，该水冷器2的回水距离越短；在本发明工作过程中，对于送水距离越短的水冷器2而言，由于回水距离越长，即回水压力较大；对于送水距离越远的水冷器2而言，由于回水距离越短，即回水压力较小。通过采用上述送水管路、回水管路布局设计，本发明能够有效地保证各水冷器2所通入的水量基本保持一致，即能够稳定均匀地为各水冷器2供水并有效地保证各安装水冷器2的设备均匀制冷。

其中，本发明的水冷器2可以为中央空调的水冷散热器，也可以为安装于注塑模具内的水冷管道或者安装于压铸机的压铸模具内的水冷管道。另外，本发明配装有相应的智能电控制装置，即本发明可通过智能电控制装置来对冷却水泵6以及冷却风扇172进行控制。另外，本发明的水冷器2可以有效地取代现有环保空调所实用的水帘式水冷器，且多个水冷器2可供多台环保空调使用，简化了环保空调的结构并节省了维护费用，省水省电，且能够有效地减少室内空气中的水分并使得室内空气清爽。

综合上述情况可知，通过上述结构设计，本发明具有结构设计新颖且能够稳定均匀地为各水冷器2供水的优点，且能够有效地保证各水冷器的冷却效果，省电节能、延长水冷器使用寿命并减少维护费用。

作为优选的实施方式，如图1和图2所示，各送水支管7以及各回水支管8分别装设有水量调节阀9；另外，出水管道5也装设有水量调节阀9。在本发明工作过程中，工作人员可通过水量调节阀9来对通入至水冷器2内的水量进行调节。

作为优选的实施方式，如图1至图3所示，冷却塔1配装有自动冲洗装置，自动冲洗装置包括有嵌装于上塔体12的容置腔121内且位于卷状金属冷却器18上端侧的上冲洗盘管101、嵌装于下塔体11的储水腔111内且位于水质过滤器19下端侧的下冲洗盘管102，上冲洗盘管101、下冲洗盘管102分别呈螺旋盘状，上冲洗盘管101开设有朝下开口的上冲洗孔1011，下冲洗盘管102开设有朝上开口的下冲洗孔1021，上冲洗盘管101、下冲洗盘管102的进水口分别通过冲洗输水管道103与冷却水泵6的出水口连接，冲洗输水管道103装设有常闭式电磁阀104；其中，常闭式电磁阀104与智能电控装置电连接。

当卷状金属冷却器18或者水质过滤器19存在污垢或者杂物粉尘积累过多时，工作人员可开启冲洗输水管道103上的常闭式电磁阀104，此时，冷却水泵6的出水口所喷出的高压水流经由冲洗输水管道103而通入至上冲洗盘管101以及下冲洗盘管102内，其中，进入至上冲洗盘管101内的高压水流经由上冲洗孔1011朝下喷出并冲洗卷状金属冷却器18所积累的污垢，进入至下冲洗盘管102内的高压水流经由下冲洗孔1021朝上对准水质过滤器19喷出，进而将水质过滤器19所积累的粉尘杂物冲洗掉。另外，本发明的送水管道3于冲洗输水管道103的连接处后端侧安装有常开式电磁阀110,常开式电磁阀110与智能电控装置电连接，当常闭式电磁阀104开启时，常开式电磁阀110关闭，进而保证在自动冲洗装置启动时污水不会流入至水冷器2内。

作为优选的实施方式，出水管道5装设有过滤器；其中，过滤器用于对进入至水冷器2内的水进行过滤处理。

另外，本发明还可以于送水管道3与回水管道4之间安装一流量压力调节阀120，流量压力调节阀120的一端部与送水管道3的末端连接，流量压力调节阀120的另一端部与回水管道4的所有回水支管8汇流部分连接；其中，当送水管道3压力过大时，工作人员可开启流量压力调节阀120来进行泄压。需进一步指出，本发明还可以送水管道3靠近冷却水泵6的出水口位置安装一电控式高压保护装置130，且该电控式高压保护装置130与智能电控装置电连接，当冷却水泵6的出水口压力过大时，通过智能电控装置自动控制电控式高压保护装置130关闭冷却水泵6，以防止冷却水泵6所排出的高压水流进入至各水冷器2中。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种节能高效水冷却系统，其特征在于：包括有冷却塔（1）以及至少两个间隔布置的水冷器（2），冷却塔（1）包括有塔体，塔体包括有下塔体（11）以及装设于下塔体（11）上端侧的上塔体（12），上塔体（12）的下端边缘部与下塔体（11）的上端边缘部间隔布置，下塔体（11）的芯部成型有开口朝上的储水腔（111），上塔体（12）的芯部成型有上下完全贯穿的容置腔（121），上塔体（12）与下塔体（11）之间装设有呈镂空状的进气栅格板（13），进气栅格板（13）的上端边缘部与上塔体（12）的下端边缘部连接，进气栅格板（13）的下端边缘部与下塔体（11）的上端边缘部连接；

冷却塔（1）还包括有呈中空状且竖向布置的中空竖管（14），中空竖管（14）的下端部伸入至下塔体（11）的储水腔（111）内且装设于下塔体（11）的储水腔（111）底部，中空竖管（14）的上端部朝上延伸至上塔体（12）的容置腔（121）内，下塔体（11）的下端部装设有与中空竖管（14）下端部连通的回水管嘴（15），中空竖管（14）的上端部可相对转动地装设有活动管头（161），活动管头（161）装设有至少四个呈圆周环状均匀间隔分布且沿着径向延伸的喷淋管（162），各喷淋管（162）通过活动管头（161）分别与中空竖管（14）连通，各喷淋管（162）分别开设有沿着相应的喷淋管（162）的长度方向均匀间隔布置的喷淋孔（1621），各喷淋孔（1621）的开口方向与通过相应喷淋管（162）轴线的竖直平面之间的夹角为锐角，上塔体（12）的容置腔（121）上开口处装设有风扇固定架（171），风扇固定架（171）装设有朝上送风的冷却风扇（172）；

上塔体（12）的容置腔（121）内于喷淋管（162）的正下方嵌装有卷状金属冷却器（18），卷状金属冷却器（18）包括有水平横向布置的金属冷却板（181），金属冷却板（181）的边缘部与上塔体（12）的容置腔（121）内壁连接，金属冷却板（181）开设有上下完全贯穿且呈均匀间隔分布的过水孔（182），金属冷却板（181）的上端侧装设有至少两个从内至外依次层叠布置且呈波浪状的导流金属圈（183），各导流金属圈（183）分别搭设于金属冷却板（181）的上表面，下塔体（11）的储水腔（111）上端部嵌装有水质过滤器（19）；

该节能高效水冷却系统还包括有送水管道（3）、回水管道（4）以及出水管道（5），送水管道（3）与出水管道（5）之间装设有冷却水泵（6），出水管道（5）的一端部装设于下塔体（11）的下端部且与储水腔（111）连通，出水管道（5）的另一端部与冷却水泵（6）的进水口连接，送水管道（3）的一端部与冷却水泵（6）的出水口连接，回水管道（4）的一端部与回水管嘴（15）连接，各水冷器（2）分别装设有与相应的水冷器（2）进水口连接的送水支管（7）以及与相应的水冷器（2）出水口连接的回水支管（8），各送水支管（7）分别与送水管道（3）连接，各回水支管（8）分别与回水管道（4）连接；送水距离越短的水冷器（2），该水冷器（2）的回水距离越长；送水距离越长的水冷器（2），该水冷器（2）的回水距离越短。

2.根据权利要求1所述的一种节能高效水冷却系统，其特征在于：各所述送水支管（7）以及各所述回水支管（8）分别装设有水量调节阀（9）。

3.根据权利要求2所述的一种节能高效水冷却系统，其特征在于：所述出水管道（5）也装设有水量调节阀（9）。

4.根据权利要求3所述的一种节能高效水冷却系统，其特征在于：所述冷却塔（1）配装有自动冲洗装置，自动冲洗装置包括有嵌装于所述上塔体（12）的容置腔（121）内且位于所述卷状金属冷却器（18）上端侧的上冲洗盘管（101）、嵌装于所述下塔体（11）的储水腔（111）内且位于所述水质过滤器（19）下端侧的下冲洗盘管（102），上冲洗盘管（101）、下冲洗盘管（102）分别呈螺旋盘状，上冲洗盘管（101）开设有朝下开口的上冲洗孔（1011），下冲洗盘管（102）开设有朝上开口的下冲洗孔（1021），上冲洗盘管（101）、下冲洗盘管（102）的进水口分别通过冲洗输水管道（103）与所述冷却水泵（6）的出水口连接，冲洗输水管道（103）装设有常闭式电磁阀（104）。

5.根据权利要求4所述的一种节能高效水冷却系统，其特征在于：所述出水管道（5）装设有过滤器。