CN115516267A - 冷却塔及包括其的冷却器系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冷却塔，其特征在于，包括：壳体，形成供气区域、排气区域以及热交换区域；供气口，与所述供气区域连通，并形成于所述壳体；排气口，与所述排气区域连通，并形成于所述壳体；热交换器，配置在所述热交换区域；以及送风发电单元，向所述供气区域和所述排气区域提供流动力，并在外力的作用下发电，所述送风发电单元包括：送风风扇；旋转轴，具有供所述送风风扇结合的第一结合部和第二结合部；以及发电机马达，使所述旋转轴旋转或利用所述旋转轴的旋转来发电。

Description

冷却塔及包括其的冷却器系统

技术领域

本发明涉及冷却塔及包括其的冷却器系统。尤其，涉及一种能够在不运转时期产生能量的冷却塔。

背景技术

通常，冷却器系统是向冷水需求处供应冷水的系统，其特征在于，通过在制冷系统中循环的制冷剂与在冷水需求处和制冷系统之间循环的冷水之间进行热交换来冷却冷水。这种冷却器系统是一种大容量设施，可以设置在规模较大的建筑物等中。

专利文献1中公开了一种压缩机、冷凝器、蒸发器、通过在蒸发器400中膨胀的制冷剂与冷水之间的热交换来冷却冷水的冷却塔。

在现有的空调设备和冷冻冷藏装置等中运行的制冷机或工业热交换器涉及到要去除的废热，为了去除该废热，需要利用冷却介质将废热排放到大气中。

通常，利用送风风扇的强制流通空气来冷却废热的冷却塔可以包括蒸发冷却式冷却塔、空气冷却式冷却塔(冷凝器)、室外机(Outdoor unit)。

冷却方式分为空气冷却式冷却和蒸发式冷却，前者通过使温度低于待冷却流体的大气中的空气强制流动来进行显热冷却，后者利用基于冷却水和空气的接触的蒸发潜热来进行冷却，蒸发冷却方式的冷却塔因其具有比其他任何冷却装置都大的冷却效果且更经济而被广泛使用。

然而，在现有的冷却塔的情况下，存在像韩国这样的北半球地区只能在夏季运转冷却塔而在春季、秋季、冬季无法使用的运用效率低的问题。

<现有技术文献>

(专利文献0001)日本专利公开2006-83923号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明所要解决的课题在于，提供一种在夏季以外的季节不运转冷却塔期间，作为产生能量的装置进行再利用的冷却塔。

本发明的另一课题在于，提供一种在不大幅改变现有的冷却塔的结构的情况下，能够同时在冷却塔实现冷却冷水的功能和发电的功能的冷却塔。

本发明的又一课题在于，提供一种能够通过在冷却塔冷却冷水时和发电时调整送风风扇的位置和角度来有效地冷却冷水和有效地发电的冷却塔。

本发明的课题不限于以上提及的课题，本领域技术人员可以通过以下的记载来清楚地理解未提及的其他课题。

解决问题的技术方案

为了达成上述课题，本发明的特征在于，向热交换器提供空气的流动力的送风风扇在冷却塔运转时位于壳体的内部，而在冷却塔不运转时位于壳体的外部。

另外，本发明的特征在于，使送风风扇的叶片角度在壳体的内部和外部不同。

具体而言，本发明的特征在于，包括：壳体，形成供气区域、排气区域以及热交换区域；供气口，与所述供气区域连通，形成于所述壳体；排气口，与所述排气区域连通，形成于所述壳体；热交换器，配置在所述热交换区域；以及送风发电单元，向所述供气区域和所述排气区域提供流动力，并在外力的作用下发电，所述送风发电单元包括：送风风扇；旋转轴，具有供所述送风风扇结合的第一结合部和第二结合部；以及发电机马达，使所述旋转轴旋转或利用所述旋转轴的旋转来发电。

所述第一结合部可以位于所述壳体的内部，所述第二结合部可以位于所述壳体的外部。

所述第二结合部可以位于比所述第一结合部更高的位置。

所述旋转轴可以与上下方向平行地配置。

所述旋转轴的一部分可以位于所述壳体的内部，所述旋转轴的另一部分可以位于所述壳体的外部。

所述第一结合部和所述第二结合部可以分别包括供所述送风风扇结合的结合槽。

所述第一结合部和所述第二结合部可以分别包括供贯穿所述送风风扇的风扇紧固构件结合的结合槽。

所述发电机马达可以与所述旋转轴轴结合。

另外，本发明还可以包括：第一皮带轮，与所述发电机马达轴结合；第二皮带轮，与所述旋转轴轴结合；以及皮带，与所述第一皮带轮和所述第二皮带轮结合并在所述第一皮带轮和所述第二皮带轮之间传递旋转力。

所述第一皮带轮和所述第二皮带轮的高度可以高于所述第一结合部和所述第二结合部。

所述第一皮带轮和所述第二皮带轮的高度可以高于所述第一结合部且低于所述第二结合部。

所述第一结合部可以位于所述壳体的内部，所述第一皮带轮、所述第二皮带轮以及所述第二结合部可以位于所述壳体的外部。

所述送风风扇可以在所述热交换器中需要热交换时与所述第一结合部结合，而在所述热交换器中不需要热交换时与所述第二结合部结合。

所述送风风扇可以包括：毂，与所述旋转轴的所述第一结合部和所述第二结合部选择性地结合，具有复数个销结合部；复数个叶片，产生流动力；以及紧固销，与各个叶片的一端连接，并与所述销结合部结合。

所述紧固销可以沿以所述紧固销的长度方向为轴的圆周具有至少四个面，所述销结合部可以是具有与所述紧固销对应的面数的槽。

在所述送风风扇与所述第二结合部结合时，各个所述叶片的水平面积可以小于各个所述叶片的垂直面积。

所述送风风扇可以包括：毂，与所述旋转轴的所述第一结合部和所述第二结合部选择性地结合；以及复数个叶片，与所述毂结合并产生流动力。

所述送风风扇还可以包括风扇紧固构件，其贯穿所述毂而紧固于所述第一结合部或所述第二结合部。

所述毂还可以包括沿以与旋转轴交叉的方向为任意轴的圆周彼此隔开排列的复数个插入槽，各个所述叶片还可以包括至少两个插入销，至少两个所述插入销隔开与所述插入槽定义的圆周的直径相同的间隔距离并插入到所述插入槽。

另外，本发明可以包括：壳体，形成热交换区域；热交换器，配置在所述热交换区域；以及送风发电单元，向所述热交换区域提供流动力，并在外力的作用下发电，所述送风发电单元可以包括：送风风扇；旋转轴，具有供所述送风风扇结合的第一结合部和第二结合部；以及发电机马达，使所述旋转轴旋转或利用所述旋转轴的旋转来发电。

其他实施例的具体内容包括在详细说明和附图中。

发明效果

根据本发明的磁轴承和压缩机，具有如下一种或一种以上的效果。

第一、在本发明中，冷却塔在夏季冷却制冷剂，在其他季节发电，因此具有能够在夏季对室内进行制冷，在其他季节供应室内使用的电的优点。

第二、在本发明中，由于冷却塔在夏季以外的时期不搁置在室外，而作为发电的设施使用，因此具有提高冷却塔的利用率和在除夏季以外的季节利用室外丰富的风力资源的优点。

第三、在本发明中，通过实现为能够使送风风扇移动到冷却塔的内部和外部，并且能够调整送风风扇的叶片角度，从而具有在不降低冷却制冷剂的效率的情况下提高发电效率的优点。

第四、在本发明中，通过追加简单的构成，能够使冷却塔同时实现制冷剂的冷却和发电，因此具有能够在降低制造成本的同时提高冷却塔的耐久性的优点。

本发明的效果不限于以上提及的效果，本领域技术人员可以通过权利要求的记载来清楚地理解未提及的其他效果。

附图说明

图1示出了本发明一实施例的冷却器系统。

图2示出了本发明一实施例的压缩机的结构。

图3是示出与控制部连接的构成之间的关系的框图。

图4是示出本发明一实施例的冷却塔的图。

图5a是将图4的送风风扇和旋转轴分解的图。

图5b是示出图5a的送风风扇和旋转轴结合的状态的图。

图5c是示出图5a中的送风风扇和旋转轴结合的另一状态的图。

图6a是将图4的叶片和毂分解的图。

图6b是示出图6a的叶片与毂结合的一例的图。

图6c是示出图6a的叶片与毂结合的另一例的图。

图7a是将本发明另一实施例的叶片和毂分解的图。

图7b是示出图7a的叶片与毂结合的一例的图。

图7c是示出图7a的叶片与毂结合的另一例的图。

图8是示出本发明另一实施例的冷却塔的图。

图9是示出本发明又一实施例的冷却塔的图。

具体实施方式

参照结合附图在后述中详细说明的实施例，本发明的优点和特征以及实现这些的方法将变得明确。但是，本发明不限于以下公开的实施例，还可以以不同的各种形式实现，提供本实施例只是为了使本发明的公开完全，并向本发明所属技术领域的普通技术人员完全告知发明的范畴，本发明仅由权利要求的范围定义。在整个说明书中，同一附图标记是指同一构成要素。

空间上的相对术语“下面(below)”、“下方(beneath)”、“下部(lower)”、“上面(above)”、“上部(upper)”等可以为了便于描述如图所示的一个构成要素与另一个构成要素之间的相互关系而使用。空间上的相对术语应被理解为除了附图中示出的方向以外，还包括使用时或动作时的构成要素的不同方向的术语。例如，在颠倒附图中示出的构成要素的情况下，被描述为其他构成要素的“下面(below)”、“下方(beneath)”的构成要素可以放置在其他构成要素的“上面(above)”。因此，示例性的术语“下面”可以均包括下面和上面的方向。构成要素也可以在其他方向上定向，由此空间上的相对术语可以根据定向来解释。

本说明书中使用的术语是用于说明实施例的，而非旨在限定本发明。在本说明书中，除非上下文另有明确规定，否则单数表达包括复数表达。说明书中使用的“包括(comprises)”和/或“包含(comprising)”并不排除所提及的构成要素、步骤和/或动作存在或追加一个以上的其他构成要素、步骤和/或动作。

除非另有其他定义，本说明书中使用的所有术语(包括技术和科学术语)可以以本发明所属技术领域的普通技术人员能够共同理解的含义使用。另外，除非另有特别定义，否则在常用的词典中定义的术语不应被理想地或过度解释。

在附图中，为了便于说明和清晰，各个构成要素的厚度或大小被夸大、省略或示意性地示出。另外，各个构成要素的大小和面积并不完全反映实际大小或面积。

以下，参照附图说明本发明的优选实施例如下。

以下，将参照用于说明压缩机的附图通过本发明的实施例对本发明进行说明。

图1示出了设置有本发明的压缩机100的冷却器系统。另一方面，本发明一实施例的压缩机100不仅可以作为冷却器系统的一部分发挥作用，而且还可以包括在空气调节器中，并且可以包括在压缩气体状态的物质的任何设备中。

参照图1，本发明一实施例的冷却器系统1包括：压缩机100，形成为压缩制冷剂；冷凝器200，使在压缩机100中压缩的制冷剂与冷却水进行热交换而使制冷剂冷凝；膨胀器300，使在冷凝器200中冷凝的制冷剂膨胀；以及蒸发器400，形成为使在膨胀器300中膨胀的制冷剂与冷水进行热交换，从而在使制冷剂蒸发的同时冷却冷水。

另外，本发明一实施例的冷却器系统1还包括：冷却水单元600，通过在冷凝器200中压缩的制冷剂和冷却水之间的热交换来加热冷却水；以及冷却塔500，通过在蒸发器400中膨胀的制冷剂和冷水之间的热交换来冷却冷水。

冷凝器200提供使在压缩机100中压缩的高压的制冷剂与从冷却水单元600流入的冷却水进行热交换的场所。高压的制冷剂通过与冷却水的热交换被冷凝。

冷凝器200可以构成为壳管式的热交换器。具体而言，在压缩机100中压缩的高压的制冷剂通过吐出流路150流入到相当于冷凝器200的内部空间的冷凝空间230。另外，冷凝空间230的内部包括冷却水流路210，从冷却水单元600流入的冷却水可以流过所述冷却水流路210。

冷却水流路210由供冷却水从冷却水单元600流入的冷却水流入流路211、和向冷却水单元600排出冷却水的冷却水吐出流路212构成。流入到冷却水流入流路211的冷却水在冷凝空间230的内部与制冷剂进行热交换，然后经由设置在冷凝器200的内部的一端或外部的冷却水连接流路240流入到冷却水吐出流路212。

冷却水单元600和冷凝器200以冷却水管220为媒介连接。冷却水管220可以由橡胶等材料制成，从而不仅用作供冷却水在冷却水单元600和冷凝器200之间流动的通路，而且防止冷却水向外部泄漏。

冷却水管220由与冷却水流入流路211连接的冷却水流入管221、和与冷却水吐出流路212连接的冷却水吐出管222构成。参照冷却水的整体流动，在冷却水单元600与空气或液体进行热交换后的冷却水通过冷却水流入管221流入到冷凝器200的内部。流入到冷凝器200的内部的冷却水依次经过设置在冷凝器200的内部的冷却水流入流路211、冷却水连接流路240、冷却水吐出流路212并与流入到冷凝器200的内部的制冷剂进行热交换，然后再次经由冷却水吐出管222流入到冷却水单元600。

另一方面，在冷凝器200通过热交换吸收制冷剂的热量的冷却水可以在冷却水单元600进行空气冷却。冷却水单元600由本体部630、冷却水流入管610以及冷却水吐出管620构成，所述冷却水流入管610是通过冷却水吐出管222流入吸收了热量的冷却水的入口，所述冷却水吐出管620是排出在冷却水单元600的内部经过冷却后的冷却水的出口。

冷却水单元600可以利用空气来冷却流入到本体部630的内部的冷却水。具体而言，本体部630由空气吐出口631和空气吸入口632构成，所述空气吐出口631设置有产生空气的流动的风扇，用于吐出空气，所述空气吸入口632相当于使空气流入到本体部630的内部的入口。

热交换后从空气吐出口631吐出的空气可以用于制热。热交换后的制冷剂在冷凝器200被冷凝并积聚在冷凝空间230的下部。积聚的制冷剂流入到设置在冷凝空间230的内部的制冷剂箱250后流向膨胀器300。

制冷剂通过制冷剂流入口251流入到制冷剂箱250，流入的制冷剂吐出到蒸发器连接流路260。蒸发器连接流路260包括蒸发器连接流路流入口261，蒸发器连接流路流入口261可以位于制冷剂箱250的下部。

蒸发器400包括蒸发空间430，在膨胀器300中膨胀的制冷剂与冷水之间的热交换在所述蒸发空间430进行。蒸发器连接流路260中的通过膨胀器300的制冷剂与设置在蒸发器400的内部的制冷剂喷射装置450连接，并穿过设置于制冷剂喷射装置450的制冷剂喷射孔451而被均匀地喷到蒸发器400的内部。

另外，在蒸发器400的内部设置有冷水流路410，所述冷水流路410包括：冷水流入流路411，使冷水流入到蒸发器400的内部；以及冷水吐出流路412，将冷水吐出到蒸发器400的外部。

冷水通过设置在蒸发器400的外部的与冷却塔500连通的冷水管420流入或吐出。冷水管420由冷水流入管421和冷水吐出管422构成，所述冷水流入管421是使冷却塔500内部的冷水流向蒸发器400的通路，所述冷水吐出管422是使在蒸发器400中经过热交换的冷水流向冷却塔500的通路。即，冷水流入管421与冷水流入流路411连通，冷水吐出管422与冷水吐出流路412连通。

参照冷水的流动，经由冷却塔500、冷水流入管421、冷水流入流路411通过设置在蒸发器400的内部的一端或蒸发器400的外部的冷水连接流路440后，经由冷水吐出流路412、冷水吐出管422再次流入到冷却塔500。

冷却塔500利用制冷剂冷却冷水。被冷却的冷水可以在冷却塔500内吸收空气的热量，以实现室内制冷。冷却塔500包括与冷水流入管421连通的冷水吐出管520和与冷水吐出管422连通的冷水流入管510。在蒸发器400中经过热交换后的制冷剂通过压缩机100的连接流路460再次流入到压缩机100。

图2示出了本发明一实施例的压缩机100(又名，涡轮压缩机)。

图2的压缩机100包括：一个以上的叶轮120，沿轴向Ax吸入制冷剂并在离心方向上进行压缩；旋转轴110，连接有叶轮120和使叶轮120旋转的马达130；轴承部140，包括以能够在空中旋转的方式支撑旋转轴110的复数个磁轴承10和支撑磁轴承10的轴承座142；振动测量传感器72，检测与旋转轴110之间的距离；以及止推轴承160，限制旋转轴110在轴向Ax上的振动。另外，本发明的压缩机100还可以包括测量吐出流路150的振动频率的振动测量传感器72。

叶轮120通常形成为一段或两段，但是形成为多段也无妨。叶轮120由旋转轴110带动旋转，并通过旋转在离心方向上压缩沿轴向Ax流入的制冷剂，从而发挥使制冷剂变为高压的作用。

马达130也可以具有如下结构，即具有与旋转轴110分开的旋转轴110，并通过皮带(未图示)将旋转力传递到旋转轴110。但是，在本发明的一实施例的情况下，马达130由定子(未图示)和转子112构成并使旋转轴110旋转。

旋转轴110与叶轮120和马达130连接。旋转轴110沿图2的左右方向延伸。以下，旋转轴110的轴向Ax是指左右方向。旋转轴110优选包含金属，以能够在磁轴承10和止推轴承160的磁力作用下移动。

旋转轴110优选在垂直于轴向Ax的面具有预定的面积，以防止旋转轴110因止推轴承160而在轴向Ax(左右方向)上的振动。具体而言，旋转轴110还可以包括旋转轴110翼111，其提供足够的磁力，使得旋转轴110能够在止推轴承160的磁力作用下移动。旋转轴110翼111可以在垂直于轴向Ax的面上具有比旋转轴110的截面面积大的面积。旋转轴110翼111可以沿旋转轴110的径向延伸形成。

止推轴承160由导体构成并缠绕有线圈。止推轴承160利用流经所缠绕的线圈的电流来发挥与磁铁相同的作用。止推轴承160设置为与沿旋转轴110的旋转半径方向延伸设置的旋转轴110翼111相邻。

磁轴承10在与旋转轴110的轴向交叉的径向上支撑旋转轴110。磁轴承10由导体构成并缠绕有线圈。磁轴承10利用流经所缠绕的线圈的电流来发挥与磁铁相同的作用。

磁轴承10使旋转轴110能够在悬浮于空中的状态下无摩擦地旋转。为此，磁轴承10需要以旋转轴110为中心设置有至少三个以上的线圈，各个线圈需要设置成以旋转轴110为中心达到均衡。

旋转轴110将在由各个线圈产生的磁力的作用下悬浮于空中。由于旋转轴110悬浮于空中旋转，因此与现有技术中设置轴承的以往发明不同，将减少因摩擦而损失的能量。

另一方面，压缩机100还可以包括支撑磁轴承10的轴承座142。

参照制冷剂的流动，通过压缩机100的连接流路460流入到压缩机100的内部的制冷剂在叶轮120的作用下沿圆周方向被压缩，然后被吐出到吐出流路150。压缩机100的连接流路460与压缩机100连接，使得制冷剂能够沿垂直于叶轮120的旋转方向的方向流入。

止推轴承160限制旋转轴110因轴向Ax上的振动而移动，并且防止旋转轴110在发生浪涌时向叶轮120方向移动并与压缩机100的其他构成碰撞。

具体而言，止推轴承160由第一止推轴承161和第二止推轴承162构成，并且配置成在旋转轴110的轴向Ax上围绕旋转轴110翼111。即，在旋转轴110的轴向Ax上依次配置第一止推轴承161、旋转轴110翼111、第二止推轴承162。

更具体而言，第二止推轴承162位于比第一止推轴承161更靠近叶轮120的位置，第一止推轴承161位于比第二止推轴承更远离叶轮120的位置，旋转轴110的至少一部分位于第一止推轴承161和第二止推轴承162之间。优选地，旋转轴110翼111位于第一止推轴承161和第二止推轴承162之间。

因此，第一止推轴承161和第二止推轴承162通过与具有较大面积的旋转轴110翼111之间的磁力的运转，而具有能够使旋转轴110在旋转轴110方向上的振动最小化的效果。

振动测量传感器72测量旋转轴110的轴向Ax(左右方向)上的运动。当然，振动测量传感器72可以测量旋转轴110的上下方向(与轴向Ax正交的方向)上的运动。当然，振动测量传感器72可以包括复数个振动测量传感器72。

例如，振动测量传感器72由测量旋转轴110的上下方向运动的第一间隙传感器710和测量旋转轴110的左右方向运动的第二间隙传感器720构成。第二间隙传感器720可以配置成在轴向Ax上与旋转轴110的轴向Ax上的一端隔开。

吐出流路150吐出被叶轮压缩的制冷剂。振动测量传感器72测量吐出流路150的振动频率，并向控制部700或存储部740提供振动频率值。振动测量传感器72可以与吐出流路150相邻地设置。振动测量传感器72利用加速度计测量吐出流路150的振动或采用其他各种方法来测量吐出流路150的振动。

由于在发生浪涌的情况下，压缩机100已造成损坏，因此在本发明中，在发生压缩机100的浪涌之前预先对其进行掌握，并在发生浪涌之前的步骤中预防浪涌。

如果检测吐出流路150的振动频率，则具有相比于检测旋转轴110的振动更有利于测量并便于设备的追加设置的优点。

参照图3，本发明还可以包括基于由振动测量传感器72测量的振动频率来执行避免浪涌运转的控制部700。

控制部700控制振动测量传感器72以及放大施加到磁轴承10、马达130以及止推轴承160的电流的大小的功率放大器730。

可以通过控制功率放大器730来调整施加到磁轴承10、马达130以及止推轴承160的电流的大小，并且可以利用振动测量传感器72根据电流的大小变化来掌握旋转轴110的位置变化。

由振动测量传感器72测得的值存储于存储部740。参考位置(C0)、正常位置范围(-C1～+C1)、偏心位置等数据可以预先存储于存储部740。在以后判断浪涌发生条件时，可以通过比较测得的值和存储于存储部740的值来判断是否执行避免浪涌运转。

具体而言，在判断为振动频率超出正常振动频率范围的情况下，控制部700执行避免浪涌运转。

压缩机100中发生的浪涌大部分是因流动分离生长发生的旋转失速而导致的。由于磁性轴承控制轴的位置，因此可以在不影响系统的极部的时间段内使轴晃动，并且，只要逆变器产品能够在发生旋转失速之前以控制压缩机100的转数的方式控制流动分离，就能够在避免浪涌的同时运转。

由于流动分离在阻挡制冷剂流路的方向上生长，因此只要分析吐出流路150的振动成分，就可以通过BPF(Blade Passing Frequency，叶片通过频率)值的变化来确认流动分离是否生长。在本发明中，通过观测和控制流动分离的生长来消除流动分离，从而避免浪涌。BPF可以定义为叶片翼数量和当前马达130的运转频率的乘积。

在此，正常振动频率可以是通过实验确定的值。作为另一例，在吐出流路150的振动频率低于BPF值的情况下，控制部700可以判断为超出了正常振动频率范围。作为又一例，在吐出流路150的振动频率低于BPF值的状态持续了预定时间的情况下，控制部700可以判断为超出了正常振动频率范围。

以下，对通过在蒸发器400中膨胀的制冷剂和冷水之间的热交换来冷却冷水的冷却塔500进行详细说明。

本发明的特征在于，为了解决冷却塔500在除了夏季以外的季节不运转并搁置在室外的问题，而在不运转期间将冷却塔500再利用为将风能转换为电能的装置。

参照图4，本发明一实施例的冷却塔500包括：壳体530，形成供气区域S10、排气区域S20以及热交换区域S30；供气口502，与供气区域S10连通，并形成于壳体530；排气口504，与排气区域S20连通，并形成于壳体530；热交换部，配置在热交换区域S30；以及送风发电单元530，向供气区域S10和排气区域S20提供流动力并在外力的作用下发电。

本发明的冷却塔500优选为对向流型吸入通风式，但不限于此。

壳体530形成供气区域S10、排气区域S20以及热交换区域S30。即，壳体530在其内部形成供气区域S10、排气区域S20以及热交换区域S30。壳体530通常为圆筒形状。

在壳体530形成有供气口502和排气口504。供气口502是供外部空气从外部流入到壳体530的内部的空间。供气口502与供气区域S10连通。供气口502优选为在壳体530的侧部沿壳体530的圆周形成的孔。在供气口502还可以设置有供气百叶窗203。

排气口504与排气区域S20连通。排气口504优选为形成在壳体530的上部的孔。在排气口504可以设置有排气吐出部505。排气吐出部505可以引导通过排气口504排出的空气，并提供用于设置送风风扇540的空间。当然，排气吐出部505也可以根据实施例而省略。

供气口502和排气口504可以在水平方向上设置在同一高度，但是排气口504优选设置在比供气口502更高的位置。通过供气流入的冷的外部空气在壳体530的内部被加热，从而通过对流自然地上升并由排气口504排出，因此能够减轻送风风扇540的负担。

在供气区域S10和排气区域S20之间配置有热交换区域S30。即，可以将供气区域S10和排气区域S20之前的壳体530的内部空间定义为热交换区域S30。在热交换区域S30配置有热交换器。

热交换器可以包括各种方式的热交换器。具体而言，热交换器可以包括：对向流型热交换部506，由填充材料形成；喷水部508，由喷水主管(未标记)、复数个分支管(未标记)以及复数个喷水喷嘴(未标记)构成，所述喷水主管(未标记)配置在热交换部506的上部向热交换部506喷射冷却水，并设置有引导高温的冷却水的冷却流体流入口511，复数个所述分支管(未标记)与喷水主管(未标记)结合，复数个所述喷水喷嘴(未标记)与分支管(未标记)结合；以及消音器507，设置在喷水部508的上部。

在壳体530可以形成有设置在热交换部506的下部的集水槽515、和与集水槽215连接并使经冷却的冷却水流出的冷却流体流出口512。

送风发电单元530向供气区域S10和排气区域S20提供流动力并在外力的作用下发电。

送风发电单元530可以包括：送风风扇540；旋转轴532，结合有送风风扇540；发电机马达538，使旋转轴532旋转或利用旋转轴532的旋转来发电。

如果旋转轴532在外力的作用下旋转，则发电机马达538可以产生电能，如果发电机马达538被供电，则可以使旋转轴532旋转。发电机马达538可以包括MG马达。

发电机马达538和送风风扇540可以轴结合，或者可以利用额外的轴来通过皮带535结合。

图4的实施例例示了，发电机马达538和送风风扇540具有不同的轴并通过皮带535传递旋转力的结构。

具体而言，送风发电单元530还可以包括：第一皮带轮536，与发电机马达538轴结合；第二皮带轮534，与旋转轴532轴结合；以及皮带535，结合于第一皮带轮536和第二皮带轮534，在第一皮带轮536和第二皮带轮534之间传递旋转力。第一皮带轮536与发电机马达538的驱动轴537轴结合。驱动轴537和旋转轴532可以与垂直方向平行地配置。

第一皮带轮536、第二皮带轮534以及第二结合部532b可以位于壳体530的外部。旋转轴532的一部分可以位于壳体530的内部，旋转轴532的另一部分可以位于壳体530的外部。送风风扇540可以位于壳体530的内部。

参照图5，旋转轴532具有供送风风扇540结合的结合部，并且在上下方向上平行地配置。旋转轴532的一部分位于壳体530的内部，旋转轴532的另一部分位于壳体530的外部。这是因为，如果旋转轴532在上下方向上配置，则在冷却塔500的不运转期间，能够通过使送风风扇540的位置尽可能高来最大程度地利用风能。

旋转轴532以能够旋转的方式与壳体530结合。具体而言，旋转轴532可以由从壳体530延伸的臂531支撑。当然，轴承505可以与臂531结合，旋转轴532可以与轴承505结合。

旋转轴532形成有供送风风扇540结合的第一结合部532a和第二结合部532b。第一结合部532a和第二结合部532b可以多样地变形。例如，第一结合部532a和第二结合部532b可以是供送风风扇540的毂542结合的结构，或者可以是供送风风扇540的叶片541直接结合的结构。

具体而言，第一结合部532a和第二结合部532b可以是供送风风扇540结合的结合槽。结合槽可以是供送风风扇540的毂542或各个叶片541过盈配合的空间。

作为又一例，第一结合部532a和第二结合部532b可以包括供贯穿送风风扇540的风扇紧固构件539结合的结合槽。此时，在结合槽的内部可以形成有螺纹槽。

第一结合部532a是在冷却塔500冷却制冷剂时供送风风扇540结合的部位，第二结合部532b是在冷却塔500将风能转换为电能时供送风风扇540结合的部位。

第一结合部532a可以位于壳体530的内部，第二结合部532b可以位于壳体530的外部。第一结合部532a可以配置在排气口504内，或者可以位于排气吐出部505内。

第二结合部532b可以位于比第一结合部532a更高的位置。第二结合部532b优选在排气口504的上部位于与排气口504垂直地重叠的位置。

第一皮带轮536和第二皮带轮534的高度可以高于第一结合部532a和第二结合部532b。

如果第一结合部532a位于壳体530的内部，第一皮带轮536、第二皮带轮534以及第二结合部532b位于壳体530的外部，则不改变现有的冷却塔500的结构，因此具有冷却塔500的流动力、冷却性能、送风风扇540的尺寸等不改变的优点。

送风风扇540在热交换器中需要热交换时与第一结合部532a结合，在热交换器中不需要热交换时与第二结合部532b结合。

具体而言，如图5b所示，送风风扇540在热交换器中需要热交换时与第一结合部532a结合。如图5c所示，送风风扇540在热交换器中不需要热交换时(需要电能时)与第二结合部532b结合。

送风风扇540可以包括：毂542，与旋转轴532的第一结合部532a和第二结合部532b选择性地结合；以及复数个叶片541，结合于毂542产生流动力。

毂542与旋转轴532轴结合，并且具有比旋转轴532更大的直径。各个叶片541沿毂542的圆周配置。叶片541以旋转轴532为中心旋转，从而在轴向上产生流动力。

另外，送风风扇540还可以包括贯穿毂542e而紧固于第一结合部532a或第二结合部532b的风扇紧固构件539。

由于在移动送风风扇540的位置时，仅通过解除毂542的结合后再次结合即可，因此上述的结构具有比将各个叶片541直接结合于旋转轴532更便利的优点。

由于形成为只要改变送风风扇540的垂直位置，叶片541就能在平行于旋转轴532的上下方向上提供流动力，因此可能会降低利用风能发电的效率。

即，由于在冷却塔500的上部沿水平方向吹风的概率高于沿上下方向吹风的概率，因此，即使送风风扇540向第二结合部532b移动也可能降低发电效率。

以下，参照图6说明用于改善上述问题的送风风扇540的结构。当然，在本发明中，除了图6的送风风扇540的结构以外的构成可以是图4、8及9中的任意一个。

参照图6a，送风风扇540B包括：毂542，与旋转轴532的第一结合部532a和第二结合部532b选择性地结合，具有复数个销结合部543；复数个叶片541，产生流动力；以及紧固销544，与各个叶片541的一端连接，并与销结合部543结合。

销结合部543可以是从毂542的圆周面向中心轴向凹陷的槽或孔。销结合部543可以沿与垂直于旋转轴532的水平面平行的方向延伸。销结合部543可以沿以朝旋转轴532的方向为轴的圆周具有至少四个面。上述四个面的宽度和长度可以全部相同。即，从垂直于旋转轴532的方向的侧方观察时，销结合部543的四边形的槽呈沿与旋转轴532垂直交叉的方向延伸的形状。当然，销结合部543也可以具有四个以上的面。即，销结合部543可以定义为具有与紧固销544对应的面数的槽。

紧固销544可以具有与销结合部543对应的面数。紧固销544可以沿以紧固销544的长度方向为轴的圆周具有至少四个面。紧固销544可以形成为与叶片541的长度方向平行。

如果紧固销544和销结合部543具有四边形，则在紧固销544与销结合部543结合时，可以调整结合角度，并且容易将翼的角度转换到水平和垂直方向。

当送风风扇540与第二结合部532b结合时，各个叶片541的水平面积小于各个叶片541的垂直面积。在此，水平面积是指从水平方向观察叶片541时的面积，垂直面积是指从上部方向或下部方向观察叶片541时的面积。

即，在图6b中，当送风风扇540与第一结合部532a结合时，连接各个叶片541的前缘和后缘的翼面与水平方向形成的角度可以小于翼面与垂直方向形成的角度。

虽然未图示，紧固销544和销结合部543可以通过螺钉等夹持器(未图示)固定。

如图6c所示，当送风风扇540与第二结合部532b结合时，连接各个叶片541的前缘和后缘的翼面与水平方向形成的角度可以大于翼面与垂直方向形成的角度。

参照图7说明能够更精确地调整叶片541的角度的送风风扇540的结构。当然，在本发明中，除了图7的送风风扇540的结构以外的构成可以是图4、8及9中的任意一个。

参照图7a，送风风扇540C包括：毂542，与旋转轴532的第一结合部532a和第二结合部532b选择性地结合，具有复数个销结合部543；以及复数个叶片541，产生流动力。

毂542还可以包括复数个插入槽549，各个叶片541可以包括插入于插入槽549的至少两个销。

复数个插入槽549可以在毂542沿以与旋转轴532交叉的方向为任意轴的圆周彼此隔开排列。复数个插入槽549在以与旋转轴532在垂直方向上交叉的任意轴为中心的圆轨道上以相同的间距(Pitch)排列在毂542的圆周面。以同一轴为中心排列的复数个插入槽549可以定义为一个插入槽组545。复数个插入槽组545a、545b、545c可以沿毂542的圆周面排列。

至少两个插入销形成在各个叶片541的一端。两个插入销以与插入槽549所定义的圆周的直径相同的间隔距离隔开，并插入到插入槽549。即，两个插入销可以通过调节叶片541的角度来与插入槽组545结合。

即，在图7b中，当送风风扇540与第一结合部532a结合时，连接各个叶片541的前缘和后缘的翼面与水平方向形成的角度可以小于翼面与垂直方向形成的角度。

如图7c所示，当送风风扇540与第二结合部532b结合时，连接各个叶片541的前缘和后缘的翼面与水平方向形成的角度可以大于翼面与垂直方向形成的角度。

以下，参照图8对改变连接发电机马达538和送风风扇540的皮带535的位置的结构进行说明。当然，在本发明中，除了图8的第一皮带轮536和第二皮带轮534的位置以外的构成可以是图4至图7中的任意一个。

参照图8，第一皮带轮536和第二皮带轮534的高度可以高于第一结合部532a且低于第二结合部532b。第一皮带轮536和第二皮带轮534没有配置成从旋转轴532偏向一侧，因此能够减少动力传递中发生的振动和能量损失。

以下，参照图9对发电机马达538和送风风扇540直接轴结合的结构进行说明。当然，在本发明中，除了图9中说明的构成以外的构成可以是图4至图7中的任意一个。

参照图9，发电机马达538与旋转轴532轴结合。图9的实施例具有能够省略皮带轮和皮带535的优点。

以上，对本发明的优选实施例进行了图示和说明，但是本发明不限于上述的特定实施例，在不脱离权利要求所要求保护的本发明的主旨的情况下，可以由本发明所述技术领域的普通技术人员进行各种变形实施，并且这些变形实施不应脱离本发明的技术思想或前景来理解。

Claims (20)

1.一种冷却塔，其中，包括：

壳体，形成供气区域、排气区域以及热交换区域；

供气口，与所述供气区域连通，并形成于所述壳体；

排气口，与所述排气区域连通，并形成于所述壳体；

热交换器，配置在所述热交换区域；以及

送风发电单元，向所述供气区域和所述排气区域提供流动力，并在外力的作用下发电，

所述送风发电单元包括：

送风风扇；

旋转轴，具有供所述送风风扇结合的第一结合部和第二结合部；以及

发电机马达，使所述旋转轴旋转或利用所述旋转轴的旋转来发电。

2.根据权利要求1所述的冷却塔，其中，

所述第一结合部位于所述壳体的内部，

所述第二结合部位于所述壳体的外部。

3.根据权利要求2所述的冷却塔，其中，

所述第二结合部位于比所述第一结合部更高的位置。

4.根据权利要求1所述的冷却塔，其中，

所述旋转轴与上下方向平行地配置。

5.根据权利要求1所述的冷却塔，其中，

所述旋转轴的一部分位于所述壳体的内部，所述旋转轴的另一部分位于所述壳体的外部。

6.根据权利要求1所述的冷却塔，其中，

所述第一结合部和所述第二结合部包括供所述送风风扇结合的结合槽。

7.根据权利要求1所述的冷却塔，其中，

所述第一结合部和所述第二结合部包括供贯穿所述送风风扇的风扇紧固构件结合的结合槽。

8.根据权利要求1所述的冷却塔，其中，

所述发电机马达与所述旋转轴轴结合。

9.根据权利要求1所述的冷却塔，其中，还包括：

第一皮带轮，与所述发电机马达轴结合；

第二皮带轮，与所述旋转轴轴结合；以及

皮带，与所述第一皮带轮和所述第二皮带轮结合，在所述第一皮带轮和所述第二皮带轮之间传递旋转力。

10.根据权利要求9所述的冷却塔，其中，

所述第一皮带轮和所述第二皮带轮的高度高于所述第一结合部和所述第二结合部的高度。

11.根据权利要求9所述的冷却塔，其中，

所述第一皮带轮和所述第二皮带轮的高度高于所述第一结合部的高度且低于所述第二结合部的高度。

12.根据权利要求1所述的冷却塔，其中，

所述第一结合部位于所述壳体的内部，所述第一皮带轮、所述第二皮带轮以及所述第二结合部位于所述壳体的外部。

13.根据权利要求1所述的冷却塔，其中，

所述送风风扇在所述热交换器中需要热交换时与所述第一结合部结合，而在所述热交换器中不需要热交换时与所述第二结合部结合。

14.根据权利要求1所述的冷却塔，其中，

所述送风风扇包括：

毂，与所述旋转轴的所述第一结合部和所述第二结合部选择性地结合，具有复数个销结合部；

复数个叶片，产生流动力；以及

紧固销，与各个叶片的一端连接，并与所述销结合部结合。

15.根据权利要求14所述的冷却塔，其中，

所述紧固销沿以所述紧固销的长度方向为轴的圆周具有至少四个面，

所述销结合部是具有与所述紧固销对应的面数的槽。

16.根据权利要求14所述的冷却塔，其中，

在所述送风风扇与所述第二结合部结合时，各个所述叶片的水平面积小于各个所述叶片的垂直面积。

17.根据权利要求1所述的冷却塔，其中，

所述送风风扇包括：

毂，与所述旋转轴的所述第一结合部和所述第二结合部选择性地结合；以及

复数个叶片，与所述毂结合而产生流动力。

18.根据权利要求17所述的冷却塔，其中，

所述送风风扇还包括风扇紧固构件，所述风扇紧固构件贯穿所述毂而紧固于所述第一结合部或所述第二结合部。

19.根据权利要求17所述的冷却塔，其中，

所述毂还包括复数个插入槽，复数个所述插入槽沿以与旋转轴交叉的方向为任意轴的圆周彼此隔开排列，

各个所述叶片还包括至少两个插入销，至少两个所述插入销隔开与所述插入槽定义的圆周的直径相同的间隔距离并插入到所述插入槽。

20.一种冷却塔，其中，包括：

壳体，形成热交换区域；

热交换器，配置在所述热交换区域；以及

送风发电单元，向所述热交换区域提供流动力，并在外力的作用下发电，

所述送风发电单元包括：

送风风扇；

旋转轴，具有供所述送风风扇结合的第一结合部和第二结合部；以及

发电机马达，使所述旋转轴旋转或利用所述旋转轴的旋转来发电。

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