CN113551553A - 一种变流量散水结构及应用该结构的冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变流量散水结构及应用该结构的冷却装置，涉及冷却塔领域，包括一落水管，所述落水管的出水端设置有若干用于分散水流的桨叶，所述桨叶的叶片且位于所述落水管的出水端的正下方开设有缺口，所述缺口供部分水流竖向通过。本发明具有水流散布效果好、冷却性能佳且流量变化较大时也能均匀布水、高效降温的效果。

Description

一种变流量散水结构及应用该结构的冷却装置

技术领域

本发明涉及冷却塔领域，尤其是涉及一种变流量散水结构及应用该结构的冷却装置。

背景技术

冷却塔是用水作为循环冷却剂，从一系统中吸收热量排放至大气中，以降低水温的装置。

一般的冷却塔内会设置填料层，通过管道将热水输送到填料层上，使得热水落到填料层上之后散布落下，同时冷却塔塔体顶部会设置风机，在填料层所在的冷却塔塔体侧壁会设置进风口，通过风机，将外部冷空气吸入并穿过填料层，穿过填料层的空气再从冷却塔塔体顶部送出，冷空气在经过填料层的过程时与水进行热质交换，带走睡的热量，使水冷却，最终使得热水经过填料层之后温度大大降低，达到冷却的目的。且冬季外界温度低，与空气的热交换效果好，因此同等的冷却量在冬季使用热水的量相较于夏季会减少。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：热水通过管道落到填料层，经填料层的作用一边往下流一边一步步散开，而水流需要散开之后才能与冷空气充分接触，充分接触之后导致热水的实际冷却面积大大增加，且当冬季流量减少时，部分填料可能未被水流接触而充分利用，从而大大降低了冷却效果。

发明内容

第一方面，为了提高冷却效果，本发明提供一种变流量散水结构。

本发明提供的一种变流量散水结构采用如下的技术方案：

一种变流量散水结构，包括一落水管，所述落水管的出水端设置有若干用于分散水流的桨叶，所述桨叶的叶片且位于所述落水管的出水端的正下方开设有缺口，所述缺口供部分水流竖向通过。

通过采用上述技术方案，当水流从落水管的出水端流下之后，冲到桨叶上，桨叶将水流分散，同时缺口的设置也可供水流直接落下，且从桨叶边缘冲下的水，由于重力因素，部分会先冲到相邻的桨叶侧壁，再次碰撞溅射，大大提高了水流的分布面积，提高了水流的分布均匀性，从而提高了散水效果，且使得即使在冬季水流较小时，由于初始分布的增加，提高了填料能够被水流流经的概率，提高了填料的利用率，提高了对水流的冷却速度，提高了冷却效率和效果。

可选的，所述落水管转动安装有一转套，所述桨叶周向间隔安装在所述转套的外壁，所述桨叶上表面靠近所述转套一端的高度高于其远离所述转套一端的高度，位于以所述转套的转动中心为圆心的同一圆周上的所述桨叶的两边上点的高度从所述缺口所在的所述桨叶一边到所述桨叶另一边呈逐渐升高设置，当水流冲到所述桨叶上时，所述转套在所述桨叶的带动下转动。

由于冬季运行需要的冷却水流量较小，静止的桨叶会带来水洒开面积较小，使得填料区水分布的不均，带来冷却效率和速度急剧下降。

通过采用上述技术方案，桨叶朝向落水管一面的弯曲设置，使得在受到水流冲击时，会产生水平分力，促使转套转动，使得桨叶旋转运动起来，将水流进一步散开，使得即使冬季水流较小时，也能够把水散开，使水洒开的面积更大，提高了对水流流量变化的适应性；当桨叶运动起来之后，从缺口落下的水接触到缺口边缘时，也会被散开，扩大了从缺口落下的水的散布面积。

可选的，所述桨叶朝向所述落水管一面且远离所述缺口的另一边设置有侧缘。

通过采用上述技术方案，侧缘的设置，起到对落到桨叶上的水流的汇聚并引导的作用，使得水流发散的更加远；且侧缘能够承受来自水流冲击的分力，能够让转套转动更快、桨叶运动的更快，进一步提高散步效果；同时，侧缘可以提高对从桨叶落下的水阻挡高度，降低水流从一片桨叶落下之后再冲上相邻的桨叶上的概率，且能延长水流在桨叶侧壁流动的时间，对水流更好的引导，再次提高了水流的散布分散效果。

可选的，所述缺口所在的所述桨叶一边的弧度小于所述侧缘所在的所述桨叶一边的弧度，且所述缺口与所述转套连接一边的弧度在所述桨叶的两边的弧度之间。

通过采用上述技术方案，桨叶上的水流从缺口所在的一边落下，冲击到相邻桨叶的侧缘上，侧缘与桨叶的侧壁共同形成一道阻水面，由于阻水面的弧度大于缺口所在桨叶的一边的弧度，因此阻水面的长度大于缺口所在桨叶一边的长度，且阻水面形成的散发面更大，使得对水的引导路径更长，对水的散发面更广，进一步提高了散水效果。

可选的，所述侧缘的一端与所述转套连接，另一端在所述缺口与所述转套连接一边的延长线和所述侧缘所在的所述桨叶一边的交点处。

通过采用上述技术方案，侧缘在桨叶远离转套一端并未设置，使得水流可以从该部分的桨叶上直接散落，并可与被侧缘引导的水流交错冲击，两股水流交错冲击之后，能够形成水雾或者水滴，细化水流，提高散步密集度，且与空气更充分的接触，提高冷却效果。

可选的，所述落水管设置有支架，所述支架设置有一与所述落水管同轴的安装杆，所述安装杆朝向所述落水管一端呈半球状设置，位于所述落水管出水区域的所述支架朝向所述落水管一面呈弧形设置；所述安装杆位于所述落水管的出水端的下方，所述转套转动套设在所述安装杆上，且所述安装杆设置有与所述转套连接且用于限位的限位组件。

通过采用上述技术方案，安装杆的半球状和弧形设置减少对水的阻力，减少水流冲到桨叶上的冲击力被减弱的程度，使得水流经过桨叶之后散布的更远更快。限位组件用于将转套限制在安装杆上，使得转套稳定的转动。

可选的，所述限位组件包括两根对称安装在所述安装杆远离所述落水管一端且截面为半圆形的半轴，两个所述半轴连接在所述安装杆的一端拼合形成一圆形，两个所述半轴可形变且两个所述半轴远离所述安装杆一端具有相互远离的趋势；

两个所述半轴形成转轴，所述转套转动套设在转轴上且所述转套的内径小于所述安装杆的截面直径，两个所述半轴套设有卡箍，所述卡箍使两所述半轴抵紧拼合；

在所述半轴远离所述安装杆一端还设置有用于限位的卡块，所述转套的内径可挤过拼合在一起的两个所述卡块并套设在转轴上，所述卡箍位于所述卡块和所述转套之间，两个所述卡块的拼合面位于所述卡箍的外环和内环之间。

通过采用上述技术方案，两个半轴形成供转套转动的转轴，卡箍的设置用于将两个半轴夹紧拼合，使得两个半轴与转套之间顺畅发生相对转动，同时卡箍抵接在半球块上，一方面减少了转套与半球块之间的摩擦力，另一方面给转套提供较大的平面，使得转套转动的稳定性更高，减少桨叶因受水的冲击力而是转套转动歪斜的概率。

可选的，所述安装杆远离所述落水管一端同轴开设有插槽，所述安装杆侧壁开设有贯穿的锁定孔，所述锁定孔穿过所述插槽；

所述限位组件包括同轴插接在所述插槽且突出所述安装杆的插轴、安装在所述插轴位于所述插槽外一端的半圆球块，所述半圆球块的平面朝向所述插轴，所述插轴开设有与所述锁定孔孔径相同的穿孔，所述插轴突出所述安装杆外的长度等于所述转套的轴线长度，且所述转套转动套设在所述插轴上，所述锁定孔和所述穿孔插接设置有锁定杆。

通过采用上述技术方案，安装时，先将转套套设到插轴上，再将插轴插入到插槽中，然后将锁定杆先一部分按入到锁定孔的部分，接着转动半圆球块，直至锁定杆可以继续插入只穿孔中，最后将锁定杆完全插入，即完成安装，此时转套被半圆球块支撑，在水流的冲击下，即可绕插轴转动。

第二方面，本发明提供一种冷却装置。

本发明提供的一种冷却装置采用如下的技术方案：

一种冷却装置，包括塔体，所述塔体设置有填料腔，所述填料腔设置有储水板，所述储水板与所述填料腔形成储水区，所述储水板下方的所述填料腔设置有填料层；所述储水板上方的所述塔体设置有供水管，所述储水板安装有多个连通管，所述连通管贯穿所述储水板，且所述连通管突出于所述储水板下表面，第一方面中的散水结构安装在所述连通管。

通过采用上述技术方案，热水经供水管输送到储水区，再经连通管从储水区流到散水结构，散水结构将热水散布扩散再落到填料上，冷空气对水流进行冷却降温，同时也对填料之间的热空气和热水蒸发的热气进行热量的吸收并带走。散水结构的设置大大增加了热水初始接触填料层的分布面，提高了热水与冷空气的接触时间，大大提高了冷却效果。

可选的，所述连通管延伸突出到储水区，在所述储水板上方的所述连通管侧壁开设有细条形进水孔。

通过采用上述技术方案，在储水区可能会有沉淀物，通过进水孔的设置，当储水区的水较少时，也能通过进水孔落下，且可将沉淀物挡住，降低杂物进入连通管的可能性，且当连通管顶部被杂物挡住时，可以水可以从进水孔流下，降低连通管因杂物堵塞而断流的可能性高。

综上所述，本发明通过散水结构的设置，提高了初始水流的分散程度和分布范围，大大提高了冬季水流量较小时水流的分散面积，当经过散水结构的水落到填料上后，延长了与冷空气的接触时间，提高了冷却装置的冷却效果。

附图说明

图1是散水结构中实施例1的立体结构示意图。

图2是散水结构中实施例1的爆炸图，图中半轴展示的是被卡箍卡紧的状态。

图3是散水结构中实施例2的爆炸图。

图4是冷却装置的立体结构示意图，图中将部分塔体剖切。

图5是冷却装置中连通管和落水管的爆炸图。

附图标记说明：

1、落水管；11、抵紧环；2、支架；21、固定块；22、支杆；23、安装杆；231、插槽；232、锁定孔；31、转套；32、桨叶；321、缺口；322、侧缘；323、交错口；33、限位组件；331、半轴；332、卡块；333、卡箍；334、插轴；335、半圆球块；336、锁定杆；337、穿孔；4、塔体；41、网板；42、储水板；43、填料层；44、供水管；5、连通管；51、进水孔；52、压环。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本发明作进一步详细说明。

本申请公开一种变流量散水结构。

实施例1

一种变流量散水结构，参照图1，包括一塑料制成的落水管1，落水管1的两端分别为进水端和出水端，在落水管1的外壁设置有支架2，支架2包括固定块21和支杆22，固定块21一体成型设置在落水管1的出水端的外壁，支杆22一端一体成型连接在固定块21，且支杆22远离固定块21一端位于出水方向的落水管1中心线上，且支杆22与落水管1的横截面呈45°。

参照图1，在支杆22远离固定块21一端一体设置有安装杆23，安装杆23的横截面呈圆形，且安装杆23的轴向与落水管1的轴向共线；考虑到安装杆23和支杆22的阻力，安装杆23靠近落水管1有一端的端面呈半圆状，且支杆22朝向落水管1的一面呈圆弧状，以降低对水的阻力。

参照图2，安装杆23安装有转套31和多个桨叶32，且通过一限位组件33固定，桨叶32用于分散水流，具体结构如下：限位组件33包括两根半轴331、两个卡块332和一个卡箍333，卡箍333由不锈钢制成。两根半轴331的横截面均为半圆，两根半轴331对称一体安装在安装杆23远离落水管1一端的端面，且两个半轴331连接在安装杆23的一端拼合形成一整圆，同时，两个半轴331远离安装杆23的一端具有相互远离的趋势，因此在自然状态下，两个半轴331远离安装杆23的一端分开。

参照图2，两个卡块332呈四分之一球体状，每个卡块332对应一个半轴331，卡块332的其中一平面端一体连接在半轴331远离安装杆23一端，卡块332另一平面端与半轴331的平面端齐平，且两个半轴331拼合时，两个卡块332也拼合形成一半球。

参照图2，卡箍333卡入套设在两个半轴331上，且位于靠近卡块332一端，且当卡箍333套设到两个半轴331上时，两个半轴331在卡箍333的夹紧力的作用下拼合，两个半轴331拼合形成转轴。同时，两个卡块332的拼合面位于卡箍333的外环和内环之间，使得卡箍333能够被卡块332限制。

参照图2，转套31的内径可挤过拼合在一起的两个卡块332，转套31挤过卡块332之后转动套设在转轴，转套31的内径略大于转轴的直径，使得转套31能够在两个转轴稳定转动且不易倾斜。且卡箍333位于转套31和卡块332之间，半轴331的长度略大于卡箍333的厚度和转套31的长度，使得转套31转动稳定。

参照图2，桨叶32有多个，本实施例中采用6个，6个桨叶32一体设置在的转套31的外壁，且6个桨叶32沿转套31的轴线周向均匀间隔设置，6个桨叶32背离落水管1的一面均在同一平面。

参照图2，桨叶32与转套31连接的一端的一边开设有缺口321，缺口321与转套31相连的一边呈弧形，缺口321的设置可使水平直接落下，使得桨叶32下方也能够有水流。缺口321所在的桨叶32一边的弧度小于桨叶32另一边的弧度，且缺口321与转套31连接一边的弧度在桨叶32的两边的弧度之间。

参照图2，为了使桨叶32在水流的冲击下转动，并对水流进行导向，进行了如下设置：桨叶32朝向落水管1一面且靠近转套31一端的高度高于其远离转套31一端的高度，同时，位于以转套31的转动中心为圆心的同一圆周上的桨叶32的两边上的点的高度从缺口321所在的桨叶32一边到桨叶32另一边呈逐渐升高设置，如此设置，使得水流冲击桨叶32之后，根据水平分力，会带动桨叶32运动。

参照图2，为了提高桨叶32上的水流散布效果，在桨叶32朝向落水管1一面且远离缺口321的另一边沿边缘一体设置有侧缘322，侧缘322的一端与转套31一体连接，侧缘322的另一端在缺口321与转套31连接一边的延长线和侧缘322所在的桨叶32一边的交点处，即侧边并未完全布置在桨叶32远离缺口321的一边，而是在桨叶32远离转套31的一端有空缺，该空缺处形成水流的交错口323。

参照图2，侧缘322的设置起到对水流的引导效果，使得水流聚集加速并在桨叶32末端散开，且部分桨叶32上的水流会冲击到与缺口321相邻的桨叶32的侧缘322，并在侧缘322的导向作用下，水流能够更为扩散；同时，从交错口323直接冲下的水流和经侧缘322引导到交错口323的水流会形成混合冲撞，能够使部分水流形成水雾或者水滴，细化水流，提高散步密集度。

本申请实施例1一种变流量散水结构的实施原理为：

安装时，将两个卡块332按合，将转套31挤过两个卡块332套到两个半轴331上，在将卡箍333卡到两个半轴331上，使得两个半轴331并拢，即完成安装。

使用时，水流从落水管1的进水端进入，并从出水端流下，冲击到桨叶32上，带动桨叶32转动，部分水直接从缺口321落下，部分水从桨叶32之间落下，剩余的水经侧缘322、桨叶32的曲面的作用，从各个方向散布出去，水流从桨叶32落下时，形成较大的散落面。

实施例2

一种变流量散水结构，参照图3，与实施例1的区别在于：安装杆23远离落水管1一端同轴开设有插槽231，安装杆23侧壁开设有贯穿的锁定孔232，锁定孔232穿过插槽231。限位组件33包括插轴334、半圆球块335和锁定杆336，插轴334与插槽231插接配合，半圆球块335一体安装在插槽231一端，远离半圆球块335的插轴334一端则插入到插槽231中。在插轴334开设有穿孔337，穿孔337的直径与锁定孔232的直径相同，且当插轴334插入插槽231时，穿孔337可与锁定孔232同轴，锁定杆336过盈插接在穿孔337和锁定孔232，将插轴334固定在插槽231。

转套31套设在插轴334上，且转套31可在插轴334上转动。插轴334露出插槽231的长度略大于转套31的长度，使得转套31可以稳定转动。

本申请实施例2一种变流量散水结构的实施原理为：

安装时，先装转套31套设到插轴334上，再将插轴334插入到插槽231中，接着将锁定杆336的部分插入到锁定孔232中，再转动转轴，直至锁定杆336可插入到穿孔337中，最后将锁定杆336完全插入，即完成安装。

本申请还公开一种冷却装置。

一种冷却装置，参照图4，包括塔体4，塔体4设置有填料腔，填料腔靠近塔体4中间一侧为可通气的网板41，与网板41相对的填料腔侧壁开设有进气孔，供外部空气进入。填料腔靠近塔体4上端固定设置有呈水平的储水板42，储水板42与填料腔侧壁形成储水区，储水板42下方的填料腔沿竖向设置有多层填料层43。

参照图4和图5，储水板42上方的塔体4设置有供水管44，热水从供水管44通入到储水区，储水板42插接安装有多个连通管5，连通管5侧壁一体设置有压环52，连通管5贯穿储水板42，压环52紧密压实在储水板42上表面，且连通管5突出于储水板42下表面，上述实施例1和实施例2中的散水结构安装在连通管5突出储水板42一端，具体为：落水管1远离支架2一端一体设置有抵紧环11，落水管1螺纹安装在连通管5突出储水板42下表面的一端上，且当落水管1拧紧时，抵紧环11抵紧在储水板42的下表面，且压环52抵紧储水板42上表面。散水结构的设置起到对水流的散布作用，水流经散布之后落到填料层43上。

参照图5，另外，为了降低出现杂物进入连通管5或堵住连通管5的情况，将连通管5延伸突出到储水区中，降低落在储水板42上的固体进入连通管5的概率，且在储水板42上方的连通管5侧壁开设有细条形的进水孔51，进水孔51也可起到过滤的效果，同时也可使水流进入。

本申请一种冷却装置的实施原理为：

安装时，现将连通管5插到储水板42上，再将落水管1拧紧到连通管5穿过一端，即完成安装。

以上均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变流量散水结构，包括一落水管（1），其特征在于：所述落水管（1）的出水端设置有若干用于分散水流的桨叶（32），所述桨叶（32）的叶片且位于所述落水管（1）的出水端的正下方开设有缺口（321），所述缺口（321）供部分水流竖向通过。

2.根据权利要求1所述的一种变流量散水结构，其特征在于：所述落水管（1）转动安装有一转套（31），所述桨叶（32）周向间隔安装在所述转套（31）的外壁，所述桨叶（32）上表面靠近所述转套（31）一端的高度高于其远离所述转套（31）一端的高度，位于以所述转套（31）的转动中心为圆心的同一圆周上的所述桨叶（32）的两边上点的高度从所述缺口（321）所在的所述桨叶（32）一边到所述桨叶（32）另一边呈逐渐升高设置，当水流冲到所述桨叶（32）上时，所述转套（31）在所述桨叶（32）的带动下转动。

3.根据权利要求2所述的一种变流量散水结构，其特征在于：所述桨叶（32）朝向所述落水管（1）一面且远离所述缺口（321）的另一边设置有侧缘（322）。

4.根据权利要求3所述的一种变流量散水结构，其特征在于：所述缺口（321）所在的所述桨叶（32）一边的弧度小于所述侧缘（322）所在的所述桨叶（32）一边的弧度，且所述缺口（321）与所述转套（31）连接一边的弧度在所述桨叶（32）的两边的弧度之间。

5.根据权利要求4所述的一种变流量散水结构，其特征在于：所述侧缘（322）的一端与所述转套（31）连接，另一端在所述缺口（321）与所述转套（31）连接一边的延长线和所述侧缘（322）所在的所述桨叶（32）一边的交点处。

6.根据权利要求2所述的一种变流量散水结构，其特征在于：所述落水管（1）设置有支架（2），所述支架（2）设置有一与所述落水管（1）同轴的安装杆（23），所述安装杆（23）朝向所述落水管（1）一端呈半球状设置，位于所述落水管（1）出水区域的所述支架（2）朝向所述落水管（1）一面呈弧形设置；所述安装杆（23）位于所述落水管（1）的出水端的下方，所述转套（31）转动套设在所述安装杆（23）上，且所述安装杆（23）设置有与所述转套（31）连接且用于限位的限位组件（33）。

7.根据权利要求6所述的一种变流量散水结构，其特征在于：所述限位组件（33）包括两根对称安装在所述安装杆（23）远离所述落水管（1）一端且截面为半圆形的半轴（331），两个所述半轴（331）连接在所述安装杆（23）的一端拼合形成一圆形，两个所述半轴（331）可形变且两个所述半轴（331）远离所述安装杆（23）一端具有相互远离的趋势；

两个所述半轴（331）形成转轴，所述转套（31）转动套设在转轴上且所述转套（31）的内径小于所述安装杆（23）的截面直径，两个所述半轴（331）套设有卡箍（333），所述卡箍（333）使两所述半轴（331）抵紧拼合；

在所述半轴（331）远离所述安装杆（23）一端还设置有用于限位的卡块（332），所述转套（31）的内径可挤过拼合在一起的两个所述卡块（332）并套设在转轴上，所述卡箍（333）位于所述卡块（332）和所述转套（31）之间，两个所述卡块（332）的拼合面位于所述卡箍（333）的外环和内环之间。

8.根据权利要求6所述的一种变流量散水结构，其特征在于：所述安装杆（23）远离所述落水管（1）一端同轴开设有插槽（231），所述安装杆（23）侧壁开设有贯穿的锁定孔（232），所述锁定孔（232）穿过所述插槽（231）；

所述限位组件（33）包括同轴插接在所述插槽（231）且突出所述安装杆（23）的插轴（334）、安装在所述插轴（334）位于所述插槽（231）外一端的半圆球块（335），所述半圆球块（335）的平面朝向所述插轴（334），所述插轴（334）开设有与所述锁定孔（232）孔径相同的穿孔（337），所述插轴（334）突出所述安装杆（23）外的长度等于所述转套（31）的轴线长度，且所述转套（31）转动套设在所述插轴（334）上，所述锁定孔（232）和所述穿孔（337）插接设置有锁定杆（336）。

9.一种冷却装置，包括塔体（4），所述塔体（4）设置有填料腔，所述填料腔设置有储水板（42），所述储水板（42）与所述填料腔形成储水区，所述储水板（42）下方的所述填料腔设置有填料层（43），其特征在于：所述储水板（42）上方的所述塔体（4）设置有供水管（44），所述储水板（42）安装有多个连通管（5），所述连通管（5）贯穿所述储水板（42），且所述连通管（5）突出于所述储水板（42）下表面，权利要求1-8中任意一项所述的散水结构安装在所述连通管（5）。

10.根据权利要求9所述的一种冷却装置，其特征在于：所述连通管（5）延伸突出到储水区，在所述储水板（42）上方的所述连通管（5）侧壁开设有细条形进水孔（51）。

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