TW319821B - - Google Patents

Description

^19821 A7 B7__ 五、發明説明（Ο 本發明像有開於一熱交換設備，罾如一由迴路冷卻塔 、一蒸發式冷凝器或一溼空氣冷卻器〇本發明尤有蘭於 一非常輕便、堆疊組合分立的直接與間接蒸發式熱交換 區段，其中有一可提昇性能且逸出直接區段伊始均溫之 蒸發性氣體越過間接區段散佈〇和其它類似尺寸及可商 購之間接蒸發式熱交換設備相比，由於本發明熱交換設 備有兩値熱交換區段共用的掲特加壓空氣入口區，因此 有每單位尺寸及成本的較大熱交換能力β此入口區於内 部，將進入各在熱交換區段間之氣流切割俾提昇性功能 之均溫液體可以提供各區段雙重惟分立之空氣流動路徑 ，越過間接熱交換區段散佈〇 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 根據本發明，較乾之周遒空氣可由一風扇吹人間接區 段上端及直接區段下端間經特別設計的空氣入口區。由 於此區内之空氣由風扇（加強進風糸統）加懕，空氣會在 設備中經由諸通道自行散佈，向上進入直接區段並向下 進入間接區段於此同時，一蒸發性液體（通常為水）在 均溫下越過直接1段頂端散佈，在此處與逆流之氣流接 栋.進行此二介質之熱童及質置交換β蒸發性液體在直 接匾段下降時，令此區段處於有較低之均溫。由空氣入 口區略降後，此液體本身即越過間接區段頂端散佈再向 下流經一糸列迴路，此迴铬以平行方式與相對應氣流組 成間接區段。間接區段之迴道導通一如下将詳述，固可 加熱，惟最好經冷卻之内部液流β 本發明作閉迴路冷卻塔、或蒸發式冷凝器使用時，熱 本紙張尺度適'用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210Χ297公釐〉 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 A7 B7__ 五、發明説明（2 ) 由内部流體間接轉移到溼化並圍繞迴路外側表面之蒸發 性液體4由迺路内液體所釋出之部份熱能轉移至氣流. 或加一種可感測氣流以及可增加此氣體熱含量（焓）之潛 熱，而剩餘之熱能作為一種可感測之能量來儲存，結果 導致蒸發性液體之升溫〇這種熱的蒸發性液體自間接 區段排入集水槽，再向上抽出越過直接蒸發式熱交換 區段重新分佈乂而後，存於蒸發性液體内之顯熱能量會 在直接蒸發式熱交換區段中轉換至通遇的第二及分立之 氣流。熱轉移是由一痏熱及顯熱經由裝置之同部份從落 下之蒸發性液體轉至向上之氣流來逹成。 本發明作為一溼空氣冷卻器使用畤，直接與間接之蒸 發式熱交換1段除朝相反方向熱轉換外，完金如以上説 明進行β間接熱交換區段迴路中之液流不如上所述釋熱， 而自氣流吸熱，因而冷卻氣流《此流程與前面所詳迷用 於Μ發性液體冷卻器及冷凝器之流程相反》 發明酋Sl. 閉迴路蒸發式熱交換器可大致分為三種： (1) 顯熱熱交換器-直接蒸發式熱交換糸統，其中來 自此交換器之一流體你引入一直接蒸發式熱交換器中； (2) 獨立間接蒸發式熱交換器；及 (3) 組合式直接及間接熱交換器β 連接至分立冷卻塔之管殼式冷郤劑冷凝器或顯熱交 換器偽第一種熱交換器範例，它們代表一般使用蒸發式 冷卻的熱交換方法的最常用類型。所諝"Coil Sheds"的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > Λ4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •衣 訂 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（3 ) 1 1 I 産 品 也 颶 此 類 1 具 有 位 於 不 通 風 線 圈 區 段 (顯熱交換 1 1 1 器 )上之- -冷卻塔（直接蒸發式熱交換器 )。 1 1 第 二 種 之 代 表 為 獨 立 式 間 接 蒸 發 式 熱 交 換 器 * 但 不 如 請 1 f 先 1 第 _- 種 那 麽 常 用 〇 大 多 數 蒸 發 式 冷 凝 器 及 m 發 式 液 體 冷 閱 讀 1 I 卻 器 颶 此 型 0 市 售 産 品 有 氣 體 及 蒸 發 液 流 逆 流 交 流 及 背 1 I 之 1 I 順 流 型 式 > 而 以 逆 流 最 普 及 Q 注 意 1 | 第 三 種 為 組 合 式 直 接 與 間 接 蒸 發 式 熱 交 換 器 〇 此 種 最 事 項 再 填 寫 1 1 a 少 用 到 0 本 發 明 屬 於 第 三 種 且 有 風 扇 及 加 強 引 風 之 設 計 X 本 I » 其 中 風 扇 設 在 乾 氣 流 入 口 Ο 先 前 此 類 産 品 有 産 品 排 風 頁 1 I 端 之 引 風 扇 f 風 會 被 引 到 每 一 熱 交 換 區 » 因 比 風 扇 會 面 1 對 有 高 溼 度 之 氣 體 C 與 加 強 送 風 扇 面 的 乾 氣 流 倩 U 不 同 1 Ί » 因 此 為 一 缺 黏 〇 1 訂 此 外 ，必須指明的是， 送 風 及 加 強 出 風 設 計 偽 在 正 氣 m 1 下 進 行 而 引 風 設 計 則 在 負 壓 下 進 行 〇 此 技 m 人 士 一 眼 1 I 即 可 看 出 在 正 壓 下 而 不 在 負 壓 下 操 作 的 優 點 0 因 此 1 本 1 發 明 採 用 第 三 種 型 式 以 改 善 出 風 型 設 計 1 並 可 改 良 使 用 1 I 離 心 扇 之 冷 卻 塔 的 修 整 能 力 〇 | 更 具 體 來 説 本 發 明 葆 有 蘭 於 一 種 在 單 一 設 備 内 的 直 1 1 1 接 與 間 接 蒸 發 式 熱 交 換 器 特 別 組 合 * 此 ao 早 一 設 備 使 用 囑 1 1 經 安 裝 在 俾 進 入 之 空 氣 無 過 多 溼 氣 、 水 滴 及 霧 之 送 風 1 I 加 強 出 風 扇 組 合 9 而 且 在 相 對 於 周 遭 環 境 氣 m 為 正 壓 狀 1 1 況 下 操 作 〇 | 此 外 • 亦 提 供 一 特 殊 設 計 f 使 空 氣 進 入 設 備 的 二 區 之 1 間 〇 最 後 » 本 設 備 之 設 計 提 供 一 方 法 * 以 逹 到 間 接 與 直 1 1 I 5 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Λ4規格（2丨0'乂297公釐） A7 S19821 B7 五、發明説明u ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 接蒸發式冷卻區段之最大熱交換效率，因此，較現行将 風扇置於空氣入口之設計而言，本發明更具成本效益〇 在一直接蒸發式熱交換器中，一周遭氣流與蒸發性液 流會彼此緊密接觭，在直接接觸過程中，兩流會由蒸發 作用而交換熱畺與質量。蒸發性液體通常為水。在間接 蒸發式熱交換器中，有三種流體.卽一氣流（主入口空 氣源之部份），一蒸發液流及封閉位在熱交換迺路或管 路内之流體 經封閉之流體首先和一在迺路外倒流動之 蒸發性氣體薄層交換顯熱β由於蒸發性液體未與管中流 體直接接觸，因此此法為”間接”交換，蒸發性氣體與氣 流在接觭後會交換熱量與質童，但不會自流體趿熱及放 熱^例如，如果蒸發性液體自管内流體吸熱，它會以顯 熱及潛熱之形式將熱轉給氣流（增加氣流之焓），剩下之 熱童會增加液體溫度β在出口及人口處之蒸發液體溫度 差稱為”洒水溫度範圍’、其值愈大.熱交換力愈強。 雖然本發明用作一蒸發式冷凝器，但除了一熱的冷凍 劑偽在均熱下冷凍凝結外，本發明與前述泡路流體冷凍 設置相同。為了便於迴路内冷凝劑排出，現為一冷凍氣 醻之迺路内流體通常與迴路内液體之顯熱冷卻流向相反。 經濟部中夬標準局員工消費合作社印策 本發明作為溼氣冷卻器而使用在迺路中之起 始冷卻單相流體或蒸發冷凍劑時，熱交換流程與前述流 醱冷卻或冷凝應用相同，但熱流向相反；來自氣流的熱 釋放至内部流體β此應用模式之用途會産生離開設備之 飽和冷氣流《此冷氣流可作多種冷卻蓮用^ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2】0X297公釐） B7 五、發明説明（5 ) 由於水及其加熱溫度範圍對設備熱交換能力會産生很 大影鬱，過去技藝著重供應定溫之蒸發性液體至間接部 份頂端，以達最大熱交換效率。因此，間接匾段在直接 區段上之配置傜一較桂選擇，下面討論有於肋瞭解本發明 與過去技藝之不同β 在習知之直接舆間接蒸發式熱交換器組合（美國專利 4 ,112, 027, 4 ,683, 101 及 3, 141,308 號），掲露使用一交 流之蒸發式直接區段於間接區段上〇自"惟”至”度”因交 流空氣水平向内流動，且因其自向下流的水吸熱而飽合 ,水之溫度梯度會在直接區段内造成不均之熱交換，這 表示直接熱交換區段之最内部份會與已加熱之氣流熱交 換，因此會與下降蒸發液體作不均勻熱交換，而使得沿 直接區段之縱向底排之蒸發性液體溫度不均勻β如美國 專利4, 6 8 3,1 0 1所發現，流出的水其亙直接熱交換區段 之溫度梯度為6 ° - 1 0 Τ ^更重要的是，直接區段正在間 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 接區段上時，不均溫度之水藉重力向下排出而直接落至 包括有一間接Μ段之下設迴路〇事實上，水溫梯度一直 被保持而後傳人間接區段，在間接區段内迺路與迴路間 産生不均勻熱交換。此技蕤人士咸知梯度所造成的不均 匀熱轉移會全面導致冷卻塔熱效能不佳。由於液體凝結 會在不均負載迴路中亦卽，在遇到最冷氣流之迺路中堵 塞，此不均勻熱轉移亦代表蒸發式凝結應用中過程中操 作效能不彰《因此，在迴路中的凝铸液會限制可凝結表 面。美國專利4,683, 101嘗試_由具體改變間接熱交換 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2iOx297公釐） 五、發明説明（6) 迴路之方位及迺路中内部流體方向，俥迴路中欲冷卻之 最熱流體與梯度中冷卻水之最熱溫度交換，以解決此問 題《但此發明無法解決溫度梯度本身形成之問題，因此 它忽略了梯度在間接熱交換區段内對熱交換能力之影逛β 在由發明被授權人所擁有申請中案件08/678,629號 的閉迴路流體冷卻塔中，發現在間接蒸發式熱交換區段 上分配一起始均勻溫度之蒸發性液體，會使該區段有均 勻之熱交換。此發明體認到，由於蒸發性液體在間接區 段執行大部份的熱交換功能，故水溫梯度須消除俾熱交 換能力增至最大。復認知，如果空氣與蒸發性液體彼此 同向流勤，並舆流體逆向流動，熱交換效率會提高β 惟，上述申請案配置之一缺點在於，排送溼氣流時用 軸向或螺旋漿風扇，即會影繼冷卻塔高度及尺寸。如用 镙旋漿風扇，則冷卻塔高度自然有結構及成本問題β此 外，這些設計必須自大區段現場安裝，而它們卻不易由 諸如跨馬輅（over-the-road)卡車之傳統裝置來蓮送。 經濟部中央標準局—工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 表面上，本發明與前逑申請案之熱交換器惟一根本上 的不同為本發明傺一種強制式（forced)換氣設計，而前 述申請案則傜一種誘發式（induced)換氣設計。惟在操 作上，直接蒸發式區段像一種對流式（counterflow)梯形 液體一氣體流動槪念，而習知之應用則著重於交流式 (crossflow)式直接蒸發式區段設計。最後，本發明之 設計將直接區段置於間接區段之上，以待別設計之氣體 入口空間介於此二區段之間，這種設計迥然不同於前述 -8 — 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） 319821 A7 B7__ 五、發明説明（7 ) 申謓案所掲露的槪念* 本發明由於提供一用在設備之間接區段，即如後述之 諸上昇區段（upconing sections)之均溫蒸發性液體. 故可克服上述直接區段在間接區段上設計之缺點* 太發明槪論- 本發明之一目的在於提供一軽便設計之正整力熱交換 器，在操作上具有來自間接及直接熱交換區段之潁熱舆 蒸發熱交換現象之優點。本發明另一目的為提供熱交換 器，在間接與直接區段之間附設有共用加鼷氣栓*以盡 畺減小兩區段之間的必需空間。本發明又另一目的是提供 一種使用一強制換氣風扇之熱交換器，可避免過度溼氣 及水滴之影镨，盡最大可能提高均勻氣體分佈，以使水 及氣道在熱交換器内任一垂直點分別有均勻溫度梯度。 匾式之簡簞說_盟_ _1為本發明透視圖，其使用安裝於末端的送風離心 扇，此扇併設需有較小氣體體積之短直接及間接蒸發匾 段； 圖2為圖1較佳實施例之槲視圄； 圖3是本發明之另一實施例，其在塔倒有一對並排配 置之送風離心扇，以諏節大於上述實施例之氣體容量； 圖4是本發明内部透視圖，強調較大氣體容量所需之 進氣口區域； 圖5是圖4實施例之整體外觀透視圖。 圖6是包含有間接熱交換匾段之個別迺路之侧視圈； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作杜印裝 A7 _B7_ 五、發明説明（3 ) 圖7是間接熱交換區段之前視圖； 圖8是包含有直接熱交換區段填充捆束之艏別填充板 片侧視圖； 圖9是本發明在進氣口之剖面圔，具有一誘發式換氣 推進扇，沿結構榭壁疊設之諸熱交換區段，一垂直排氣 栓及一附加有楔形之進氣口； 圖1G是本發明在進氣口之剖面圖，具有一誘發式換氣 推進扇、聚在結構中央之諸熱交換區，雙重而垂直之排 氣栓及一具附加有雙重楔形之進氣口； 圖U為較佳實施例之檔板控制条統，可防止較佳實施 例冬天結冰； 圖12為較佳實施例之噴溫水控制集統t可防止較佳實 施例冬天結冰： 圖13是另一防止冬天結冰之噴溫水糸統，具有分立之 輔肋打水幫浦。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如第1圖所示之本發明熱交換設備10此業所周知傺一 種閉迴路式冷卻塔β設備10有一封入結構，包括一含多 迴路間接蒸發式流體冷卻區50之封入結構、一直接蒸發 式熱交換器90、一最低蒸發液體貯槽30,及經設備10向 下噴蒸發性液體之最高分配器36。風扇24將單一氣流送 到塔唯一之進氣口 100,再送至入口區120,在其中分成 兩道氣流。第一及第二道氣流分別向上及向下進入直接 及間接熱交換匾90及50。風扇24為一強制式換氣離心扇 ,裔馬逹25驅動，且如圖所示兩者皆安裝於設備1〇外部 -1 0 -本紙張尺度適用肀®固家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） 319821 A7 B7 五、發明説明（9 ) β外部安裝意指不痛潮濕琛境下的馬 逹外殼，且整艏風扇組件不會在操作上暴S於可能含有 水滴之潮濕氣流 如上所述，設備i〇在熱交換方面有多種應^[,且各種 應用均使用與上逑相同之元件，雖則這些元件的操作在 各類型應用之間略有不同β例如設備10可用來冷卻諸如 在外部供應之閉迴路条統之水單相顯熱流體，或是可用 來減熱及冷凝亦供自外部閉迴路条統之諸如冷凍氣體之 多相顯熱及潛熱流體最後，熱交換設備10也可作為溼 氣冷卻器，排至通道15之氣體會送至外部作為供礦業操 作用之新鮮冷氣供應。 如後述清楚顯示，具有上述組件之實體塔結構可以不 同方式予以配置，其中，固應注意，所掲露任一實施例 除只有在最後熱交換容量有所不同外均以實質上相同之 方式來執行操作，惟，設備U並非輳格限於第1圖所示 « 之配置，凡此，由各實施例之更詳盡說明，將可更深入 瞭解ο 根據圖1所示本發明之一實施例，熱交換設備lfl所包括 之封入結構一大致呈方形，具有一大體上開口之上蓋12 ，一底座18、一前壁16, —後壁14、一第一側壁20及一 第二側壁22。倒壁20、22及後壁14用鐵Η、玻璃纖維及 塑膠等實心板片製成，它們如前壁16及上蓋12皆有抗蝕 待性《前壁16在頂部近直接熱交換區段9 0處大體上為實 心，且在底部有開口 17。開口 17有由底座18及壁16之邊 綠19界定之垂直範圍，且由潔移去除器48覆蓋。開口 17 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作杜印裂 經濟部中央標準局員工消費合作杜印裝 A7 _B7_ 五、發明説明（1〇) 在間接區段段5G之下而由水坑30周緒界定，且與通道15 接通。 間接蒸發熱交換區段亦為方形，由界定内倒51、外側 57、頂惻53及底倒55之多數値別迴路或線圈所組成。間 接區段垂直對準安裝在直接區段90下方，且進氣口 120 介於其間。如第2圖所作最佳顯示，間接區段50亦位於底 座18上，使底倒55和邊緣19共間延伸，而頂侧53與進氣 底倒1 Q 1共同延伸β 組成此區段之多數線圈接受來自外界之待冷卻熱流體 。並由間接潁熱與直接蒸發熱交換組合冷卻。—通常為 冷郤水之蒸發性液體，由分配器3 6向下灌人直接區段90, 並在重力作用下落人間接顯熱交換區段50前，由直接蒸 發式熱交換冷卻。詳見後述，分配器36由管鹾及在直接 區段上之噴頭組成。如上述，一單股周遭空氣會由進氣 口 1 〇 〇進入設備1 〇，再吹入進氣區1 2 0 ,進氣區1 2 0經加魘 可使氣體分成兩道氣流，第一氣流向上流，在直接區段 以蒸發方式冷卻落下之水分，第二氣流向下流經間接區 段，以蒸發方式冷卻已與含有間接熱交換區段内流動之 流體作熱交換之蒸發性液體。送入間接區段之氣流恒流 向間接區段50之頂倒53，並與冷卻水方向平行流動。氣 體及水冷卻介質到達底梅（55卽分開，當時加溫之氣流送 至通道15,由如上所述通常覆有漂移去除器48之塔前壁 開口 17排出〇已加熱之冷卻水會在重回直接區段90之前 受重力作用降至貯槽3ί)0β -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規樁（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（li ) 離開間接區段50及設備10之氣流並不限於只經由前壁 16離開。如後面擬詳述之第4與5圖中之其他實施例所 示，亦可以側壁20、22二者或其中之一内之類似開口（未 國示）排出氣體，或使氣體沿一或二個槭壁向上流。如 後逑更清楚顯示，一較大容量單位之垂直排氣道較佳， 原因在於其具有較高之操作速度舆氣體體積。如第1圖 及第2圖所示，幫浦32將水自貯槽3D經管體34垂直舁至 位於直接熱交換區段90頂部之分配器36,於此處水份會 散佈在組成此匾段之密排板片9 3間。第8圖顯示每一板 Μ 93有一由水平上綠97與一傾斜之非平行下緣94所界定 之表面95，在短槲緣96與長糊緣98之間延伸。多數镇充 板片一般稱為填充捆束，且於此實施例中，捆束懸在冷 卻塔中，其各短侧線96位在後壁14上，俾擴散 (divergent)之下綠94由進氣口 100頂緣103向底端斜落， 因而形成有斜率之邊界及與進氣區12 0之界面。須注意， 镇充板H93定向成使表面95與氣流入口 100平行，且於 某些應用例中，下緣9 4也可與上緣97平行β在所説明之 實施例中，多數平行填充板片93(由側面只可見到一 Η , 一般呈梯形且彼此大致相同β如圖示，所有板HI整餹 縱長延伸，縱長僳壁14及16間距離。圖3顯示另一實施 例，其中填充板片於侧壁20與22間以相同平行方式延伸 β在二實施例任一中，平行配置使介質有均勻密度。熱 水自貯槽30昇起經由分配器36在板片93上均勻分佈。 第一氣流引入直接區段底部，俾以蒸發方式冷卻落在板 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210Χ29?公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ,ιτ 經濟部中央標牟局貝工消費合作社印製 A7 _ B7__ 五、發明説明（12 ) Η上之熱水^»如圖示，第一氣流以逆流方式流至向下噴 之熱水，第一氣流流向對本發明極重要，不如此，直接 區段就不會産生用於間接區段之均溫冷卻水，而如果間 接區段50無法有均勻之迺路間操作，且這將防止設備1〇 經由均勻的迺路對迺輅操作盡其可能擴大間接匾段5(U 紐成瑱充捆束之填入板片自連接至且横亙倒壁20及22 之绳束（beans)懸掛。澠束類似於圖4縣掛間接區段者。 如第8圖所示，每一板H93有一般連绩且呈波狀之槽溝 99亙板Η的整傾垂直範圍，槽溝9 3有肋於熱水敢佈成薄 膜，使其有更多與空氣接觸之表面而蒸發冷卻《板片93 可用聚氣乙烯材料，也可用塑謬製成《如第2圖所示， 第一氣流在由塔10之上蓋12排放前，完全作直接熱交換 區段的1發冷卻用β 如第2圖所示，通常在上蓋12上覆有一条列漂移去除 器“，以盡可能減少通常隨空氣排出之再循環水流失。 第11圖顯示直接在漂移去除器49上可趣擇性安裝風門28 ，俾在冬天操作時調節進入瑱充捆束及塔内之氣流。通 常風門28上可裝有馬逹，使其可部份或完全撤量閉上， 如完全閉上，則會蘭閉經由直接區段來的冷卻水，此時 塔卽視為〃全乾塔"來操作；在冬天時"全乾Μ操作可防止 塔結冰，這在第U圖所示之冷凍倥制条统説明中會再 解釋〃此漂移去除器49由一列密佈之金屬、塑Ρ或木頭 構成、可在收集排氣中之細小水滴時使空氣流經其間。 由漂移去除器49收集之水會由重力落在下面之镇充介質 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨OX297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標隼局貝工消費合作杜印聚 A7 _B7___ 五、發明説明（li ) 内《>同樣地，由漂移去除器4 8在間接區段排氣口 17中收 集之水份也會由重力落在貯槽30中。 第2圖亦顯示基底18具有在間接蒸發熱交換區段50下 的貯槽〇,使經由此匾段落下之受熱冷卻水可被收集， 然後再回到直接熱交換區段9fl再冷卻及使用。如圖示， 幫浦32亦位在基底18上，但在貯槽30及塔設備1〇外，使 其能在無溼氣下工作〇 . 分配器3 6—般位在直接蒸發冷卻區段90之填入捆束上 ，第1圖顯示其具有跨設在塔設備10長度範圍内且與賴 壁20、22及彼此平行之枏同冷卻水分配支脯及40。每 一分配支脚38及40最好由塑膠管製成，且有沿管底部附設 俥可1及直接蒸發熱交換區段90頂侧91均勻分散冷卻水之 等距噴嘴46。視設備1D所需之熱交換量而定•可有1至 5锢水分配支腳，且其間距為3至24呎。通常*亦視塔 之容量而定，每分配器36之噴嘴數可為90-180锢。同樣 的，幫浦3 2尺寸依塔容量而定，使得加壓及連鑌供應之 冷卻水送至噴嘴46,俥亙直接熱交換區段90的整値跨度 形成一細密的水噴灑β如上述，上漂移去除器4 3置於上 蓋12及分配器36之間。如加上風門（圖11),則它們尺寸 要同於上蓋12之長寛，因此這大致對應直接蒸發熱交換 區段9 0之尺寸β如第2圖所得最佳圖示，第一氣流首先 大致正交於上線97而抵達直接熱交換區段90之上線，並 向上與自噴嘴46下來的噴水對流。氣流對流方向會使每 直線呎之请充板Η上之下降水會有最佳熱交換反應，使 -1 5- 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Α4说格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 ___ B7_______ 五、發明説明（I4) 水自熱交換區段90之底倒92離開後，有均匀之溫度。為 了使空氣沿入口區全長均勻分配，且使蒸發液賭均勻冷 卻，填入捆束為梯形。因此，風扇最近處之空氣會以最 短畤間越過捆束，而接近前壁1 6之空氣則會以最長時間 越過最長的填充板片。如果沿後壁14至前壁16方向略有 溫度梯度，板Μ之梯形會與溫度梯度抵消作用。氣髏愈 深入入口區120及填入梱束，為抵補入口空氣溼泡溫度， 填入部份要加長；梯形1域可去除在人口 100上緣m之 死流區，因此可改善人口進氣分佈》 若本發明要加大熱交換能力，如第3及5圖所示，可 在倒邊或底邊並排安裝一對送風離心風扇。為清楚起見 ，第4圖是第5圖裝置之部份横剖面圖，雙重扇已移去 ·、， 以清楚顯示需高流率時之設備10之内部。第4圖及第5 圖所示之實施例和第1-3圖所示者有雙重差異。 首先，進氣口 1 〇 〇及進氣區1 2 0加大，並在實體上大於 間接與直接蒸發區段。這於第4及5圖之實施例中•加 大進氣口 10Q及進氣壓12(1之目的在於限制進氣區120内 有過大空氣速度，俾壓力損失可降到最少。 其次，空氣自間接蒸發區段向下流，因此不會如前述 第1 _ 一般，經由羽狀前壁1 4排出β反而，空氣係在間接 區段下進入通道15再迺轉180度，使其沿塔侧邊垂直排 出，在空氣到逹上蓋12時，就會與自直接蒸發區段排出 之空氣結合。由操作觀點來看，由於在近基底處之高 速氣體會干擾過路者，或有時會干接附近設備或其他鄰 -1 6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（2丨OX297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁 订 B19821 B7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 五、發明説明（U ) > 1 1 I 近 冷 卻 塔 因 此 此 設 計 較 實 際 〇 1 I I 如 上 所 逑 9 第 4 圖 為 本 發 明 較 佳 實施 例内部為淸 晰 起 1 1 見 去 掉 風 扇 組 件 之 立 體 圖 f 如 匾 所 示， 直接與間接 蒸 發 請 1 先 1 熱 交 換 區 段 靠 塔 側 壁 20之 —' 設 置 〇 每一 熱交換區段 之 另 閲 1 I 一 邊 由 具 有 實 心 壁 2 2 7 » 22b及聚管 12 5之待定結構之内 背 1 I 之 1 I 部 分 割 壁 130包圍， 空氣聚管12 5不只是分割壁之一 部 份 注 意 1 I * 也 可 作 為 進 氣 1〇〇之延伸， 以降低流動速度。因此， 事 項 再 填 1 1 在 用 高 容 量 塔 時 無 需 過 多 壓 力 梯 度及 磨擦撗失卽 可 使 乂 本 -r ^ I 大 量 空 氣 逐 漸 進 入 進 氣 區 (1 20}〇 聚管125形狀為楔形 * 頁 1 1 雖 刖 其 形 狀 要 由 入 P 區 及 線 圈 與 填 入平 面區之兩相 m 因 1 1 素 來 決 定 〇 入 Π 匾 最 好 為 填 入 平 面 區之 8 0 - 1 2 0 %。 平 面 1 區 為 與 進 入 氣 流 反 應 及 進 行 熱 交 換 之區 。在本掲露 中 1 1 訂 如 後 述 » 直 接 與 間 接 熱 交 換 區 有 相 同之 平面區，此 因 它 1 們 有 相 同 截 面 C 同 時 參 考 圖 6 及 7, 間接區段平面截面 1 I 實 體 上 為 線 圈 組 件 寬 度 加 上 組 件 長 度〇 由圖可知， 是 在 1 I 線 F、 G間長度或距離 > 乘 上 線 Η . 1間寬度或距離。 1 1 另 一 方 面 * 接 觸 區 對 於 進 入 入 Ρ 區之 空氣速度很 重 要 1 〇 速 度 要 茌 1 0 0 0呎/分之下 0 接 m 區界 定為進氣口 100 \ 1 I 及 聚 管 125之區域組合。 參考圖1 及2、 入口 100區域由 1 1 長 乘 寬 決 定 亦 即 J 及 K 間 距 離 f 乘上 邊緣lfll及103間 1 I 距 離 〇 由 於 聚 管 寬 度 會 持 m 變 尖 9 因此 難以決定其 入 α 1 1 I 區 〇 然 而 依 周 知 之 工 程 原 理 卽 可 在數 學上決定此 區 域 丨 ， 長 度 已 知 為 間 接 區 段 長 度 9 寬 度 剛開 始用圖4中 L 及 1 Η 間 距 離 ) 最 後 代 以 間 接 區 段 頂 端 與間 接區段底端 間 前 1 1 -1 7- 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家榇举（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） A7 _B7__ 五、發明説明（ 壁之垂直距離β因此聚管可使空氣由兩邊而非一邊貫穿 入口區120。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝

塔整傾寬度主要由並排離心扇及導管12 5所需空間決 定。由於直接與間接蒸發區段其寬度上通常設計或小於 塔之寛度，故可用兩交換區段及倒壁22間剩餘空間作為 共用垂直排氣空間離開間接區段50之空氣會先撓過 導管150，再垂直昇起並經由在塔上蓋12上之同組漂移去 除器離開塔設備10，並在塔10設備外與自直接區段排出之 氣體結合。在熱交換設備10内之實心壁2 2 7與2 2 7 Β垂直亙 値別熱交換區段之高度延伸，並沿箸導管邊緣126及127與 導管12 5接合。因此在每一區段内流動之空氣不會自傾別 區段之侧邊排出。在火爐及鍋爐也有類似設計。如圖1〇所 示，第4與5圖設計槪念外之另一可行設計是在塔結構之 邊壁間，並且在直接區段與間接區段中央*而非沿一槭邊 。為了封閉直接區段與間接區段槲违，要用兩俩對稱之 導管125及兩匍對稱分割壁221及22Β。另外也要形成兩 値垂直排氣空藺，每一空間在蓋頂有共用之漂移去除器 。用圖10之中央架構，氣流會液入進氣區120兩邊而非 一邊c·由技術觀點，中央化設計固有其優點，惟，由成 本觀點，在塔内納入兩個分割壁及聚管會更昂貴ο因此 *在這方面傣，用較外壁20或22薄之材料來做分割壁（薄 金屬Η等U 參見第6及7圖，玆將詳述有間接蒸發性線圈匾段50 之單一線圈組件，同時亦須瞭解，本説明可應用於任一 -18-本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > Α4規格（2丨ΟΧ297公釐） 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 A7 _B7__ 五、發明説明（17 ) 實施例β由第6圖倒面圖尤可知，單一線圈組件最好大 致呈長方形之結構，並由一串有蠓曲形狀並在水平方商 密佈之迴路54及56組成 迺路5 4, 5 6有圓頂58及圓底60 ，分別連至頂端流體頭8Q及底端流體頭7G。在此特定瞜 用中，熱交換設備10用來作為流體冷卻設備，底端頭70作 為熱流入口，而頂端頭8Q作為熱流出口 ^須瞭解的是， 視設備10實際應用而定，每一頭端之供應/排出功能可 變更，亦即，如果設備10被用來作為蒸發式冷凝器，熱 氣會在頂端53進入間接區段，此時頂端頭80則作為供應 頭。第6圖亦顯示頭端70及8G為長方形，且通常位在姐 件相同末端。第7圖顯示單一供應管75建至入口 70之倒 表面，使得値別入口管路與管體75垂直。人口管75將要 冷卻之流體供應到頭端70，流體會在迴路中被迫向上流 。流經所有迴路54, 56的均勻流率由於其空氣溫度舆水 溫具有均勻的起始溫度，故對間接熱交換區段的適當操 作與設備lfl的全面效能極為重要β上出口頭80亦有接至 頭端80側表面81之單一出口管85,此與頭端70之倒表面 一致β管體85通常隔設在入口供應管75上，使自間接區 段流出之冷卻流會平行但逆向於流體入口管75流動β 第6圖亦顯示每個迴路54, 56有單一連續長度之線管 ，交由弯曲作業處理，形成U型列Α-Ε。每一列彼此垂 直等距隔開，因而界定_曲形狀。每一列亦實質上有相 同長度，每一列一般有二锢別直線部份62，其在各末端 一致形成有大致呈U形之彎曲或折返部份68。依完全相 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS )人4说格（210Χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -5 A7 B7 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印裝 五、發明説明 (ι〇 1 1 1 I 同 方 式 形 成 每 一 列 及 每 一 迴 路 54 * 5 6 * 只 要 迴 路 間 其 他 1 1 I 諸 如 溫 度 及 流 率 之 因 素 等 保 持 定 值 9 交 錯 迴 路 54 » 5 6間 1 1 之 熱 載 也 會 維 持 不 變 〇 如 圖 7 所 示 ， 間 接 熱 交 換 區 段 有 請 i 先 1 5 列 A- E， 但正確列數依各待定應用所需熱轉移表面 閲 讀 1 I 區 域 之 量 而 定 〇 此 可 由 周 知 之 工 程 熱 轉 換 原 理 決 定 9 在 背 面 1 I 之 1 I 此 不 再 赘 逑 〇 A- E每- -列之大致跨設備1 0之前後壁1 6及 注 意 1 I 1 4 間 之 長 度 且 視 總 體 間 接 區 段 50 尺 寸 而 定 * 如 依 容 量 事 項 再 填 寫 1 1 I 等 级 而 定 * 可 能 在 毎 —. 列 末 端 要 有 至 多 兩 値 支 柱 94 > 以 本 冬 防 (b 迴 路 鬆 脫 〇 支 柱 也 可 使 翻 別 迴 路 54 5 6 間 有 適 當 水 頁 1 1 平 管 間 距 〇 適 當 的 垂 直 與 水 平 間 距 可 使 穿 間 接 蒸 發 熱 1 交 換 區 段 内 有 均 匀 熱 轉 移 〇 I I 參 考 第 6 圖 9 顯 然 m 由 將 一 迴 路 人 P 端 60及 —^ 出 Π 1 訂 端 58分 別 插 入 並 附 著 在 每 一 入 Π 頭 70及 出 口 頭 80之 刖 壁 1 7 2 1 82 1 每 一 迴 路 54 56可 分 別 附 在 入 α 頭 70及 出 P 頭 1 I 80 〇 迺 路 固 亦 可 使 用 諸 如 將 管 體 捲 入 頭 端 之 其 他 方 法 t I 惟 在 管 體 / 頭 端 接 處 用 焊 接 較 佳 〇 組 成 間 接 區 段 之 多 數 1 1 迴 路 之 鄰 接 m 路 56在 起 始 迴 路 54下 於 諸 列 之 間 微 錯 開 約 I 半 個 垂 直 間 距 * 使 所 有 迴 路 以 接 近 之 公 差 遴 靠 邊 並 列 54 1 I 而 增 加 空 氣 滲 入 視 設 備 1 0之 熱 交 換 景 而 定 t 個 別 迴 路 1 1 * 56之 數 巨 可 為 每 線 圈 組 件 23 至 56 値 〇 不 管 用 多 少 迴 路 1 I 須 瞭 解 » 個 別 迴 路 間 密 集 排 列 的 公 差 會 有 效 形 成 熱 交 1 1 換 表 商 區 域 之 — 連 缠 或 不 中 斷 之 熱 交 換 表 面 ， 以 與 進 入 1 1 空 氣 及 冷 卻 水 流 接 觸 並 相 互 應 〇 在 此 特 定 發 明 之 操 作 1 Ί 中 1 如 後 述 t 使 各 熱 交 換 區 段 50 盛 9 0以 及 熱 交 換 設 備 10 ( 1 -20- 1 1 i 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐） A7 319821 B7__ 五、發明説明（19 ) 整體有最佳效能之因素為組成間接冷卻區段5 0之鹤別遐 路之實體配置以及其内之流體方向。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 玆說明第1圖設備作為一單相流體冷郤器之連绩操作 ,須瞭解，第3-5鼷之實施例有相同操作《第9及10圄 之實施例如後述，除流經塔之氣流稍作修疋外，其它操 作亦大致相同〇操作時，供鼷管？5將待冷卻之熱流體供 應至位在單線圈間接熱交換區段底側5 5的頭端70。熱流 本身在頭端70内均勻分佈並進入每一附加交錯成對的傾 別迴路5 4 , 5 6，使得流體在整個迴路条列中能均勻地向 經濟部中央標準局貝工消費合作社印装 上流β流體會向上流時，以連缅面形式有效移動，直到 每一界定頂端53首列Α上的導管62囿時與進氣區120來 的第二氣流平均接阀，並面臨自直接區段段30向下.流之 冷卻水的均勻溫度為止。如前逑，風扇24會對進入進氣 區120之周遭空氣加壓，使其以和間接區段頂端53垂直之 角度被迫進入間接區段。同樣地，由宣接蒸發區段90來 的最冷之冷卻水會受重力而越過間接熱交換區段5 0之頂 端53。如前逑，在冷卻水自镇充描束92之底端填充緣98 落下時，其沿直接區段30之縱長為均溫。須指出的是， 如果氣流不是均分成一半，熱交換設備10之全面熱交換力 不會影響太大。這意謂著，即使有60%之入氣量進人直 接區段，熱交換力亦不會有多大改變。但超過比例，效 能刖會有更顯著的改變。一般而言，各穿經直接與間接 區段的每一空氣通道上之壓力損失會決定進氣區氣體分 配比例。原則上應設計成50-50之等分，但實際設計可 -21-本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4*UM 2丨0><297公釐） 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 _ _B7__ 五、發明説明（2〇 ) 不同於此等分以適匾特定的設計需要。 由於整掴迴路条列起始卽經受冷卻水及氣流的均溫， 故在線圈組件中任一垂直或水平位置，迴路内流體的溫 度I整艟迴路条列實質上不變β這意謂著，氣流及水流 在向下流經間接區段時會均匀吸熱，使得迺路中流體能 作迴路與迴路間等流率舆等畺的熱交換。但，這並不是 說，氣流與水流各吸收同畺的熱，因為，已知水實質上 遠比空氣吸收更多的熱，是以水在影繼熱交換效能上， 居較重要角色。此點緖由可披容許的氣流不平均分配在 效能未達成之前予以補強β因此，在間接熱交換區50中 之任何水平或垂直位置處，各冷卻介質以一定比率在迴 路中獨立趿熱。亙間接熱交換區段50之垂直與水平.方向 之均匀效能對提高其熱交換力至極致最為重要。此實施 例之另一特點在於，由於流動方向一致不會如交流型式 形成溫度梯度，故一致的氣體流動型式可提高迴路中熱 交換的最大化與均勻度。第3圖傜對第1圖實施例略作 變更者，由於在側壁22中有兩値風扇24, 24Α，因此可 趿收更多氣流β同時此變更例強調，只要在間接區段中 水流與氣流方向一致，且若冷卻水之均勻起始溫度用在 此區段中，則亦可逹到最大熱交換。由於直接區段90之 填充板Η表商95和進入依風扇對風扇方式擴展（迺路 xtends from fan-to-fan)之進氣口 100之周遭氣體保持 平行，因此蒸發性液體仍可保持均溫乂此圖亦顯示，如 果需要，由間接區段50排出之氣體可垂直排至氣腔150。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) ( 210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

319821 at _ _B7_ 五、發明説明（21 ) 如示於16E， 14E及20E,由擴展前後及邊壁，即可軽易 形成氣腔150。如果有氣腔150，則可去除如圜示沿箸壁 20底端延伸之漂移去除器48。否則，在上蓋12中之漂移 去除器49可延伸蓋過氣腔150。 據眈，即可輕易瞭解整個頂排迴路如何含有最冷的流 體，此流體僳在其到達頂侧時與最冷的進入空氣與水接 觸而被冷卻的。由於水份承擔主要的除熱工作，水與迴 路接觭的最冷卻水，可使其中流體溫度幾乎與水相同。 同向流動之氣流，在任何高度都沒有溫度梯度，且會於 兩介質在間接熱交換區段50向下流時，以蒸發方式冷卻 水，使氣體均溫排出，此特點對用作溼氣冷卻器情形下 的效能最佳化尤其重要。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明一主要待點傜其亦善於利用可貴之空間，只用 一進氣口，無需真正氣腔&為討論方便，一氣腔空間定 義為在冷卻塔内一大且開口之區域，己加熱之空氣在排 出之前進入其中。氣腔空間愈小愈好，氣腔被視為"死 空間"，因為將其附設於較高且較大的塔中會增加可觀 的成本β由於在此項設備中的銷售，成本是很重要的因 素，如果能在最小的實體空間中盡可能擴大每一冷卻區 段之效能及均勻性，將可提供給顢客一槿低的建構成本。 雖然在第4及5圖的高容量塔中需有一垂直窄氣腔150, 惟，值得注意的是，小的單一進氣口使塔1 0較傳統小， 因此氣腔1 5 G之尺寸也可很小β 如第3圖，前述本發明實施例之所有發明特點均維持 本紙張尺度速用中國國家椟準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 _B7_ 五、發明説明（U ) 於此實施例中，則此設計為一高容量設備，需有二風扇 將空氣吹入塔側22〇如圖示，由於使用氣流對流，故仍 自直接區段9 0供應均溫之水份至間接區段5 0 〇且，顯然 氣流及水流也會沿箸間接區段50頂端53與所有迴路接觭 ，使得此實例之功能根本上與第1圖之實施例相同〇此 實施例唯一差異是迴路52, 54及镇充板M92會在邊壁20 ,2 2而非在前後壁1 4 , 1 6間延伸，迺路5 2， 5 4亦垂直或 正交於入口 100。 雖然本發明傜以流體冷卻器用之塔來說明，但對此技 ϋ熟知者應知本發明無需如此限制，如後迷也可作蒸發 式冷凝器及湮氣冷凝器。由於用來作為蒸發式冷凝器或 湮氣冷凝器之設備10之各個組件完全同於作為流體冷凝 器者，故在說明此二類型之一之操作時，使用相同參考 符號與術語。 第1或3圖之實施例作為蒸發式冷凝器用時，除不用 經導管85離開頂端頭8G之冷卻流體，而用導管85來將諸 如熱冷凍劑氣體之超熱蒸氣供_間接熱交換區段中予以 冷郤，β冷卻流程將熱之冷凍劑氣體冷凝而恢復液態以 外，均與設備10作為流醸冷卻器使用時相同。氣體進入 頭端80,供均勻分佈至連至頭端之迴路54及56。如前述 ，進入進入口 100之最冷空氣及由直接區段90流下之最 低溫水會與進入姮路54, 56之最高溫水接觸，因此可最 有效率且最有效果地使用供冷凝氣體所用之各冷卻介質β 如先前在流體冷卻操作中所逑，下降且由蒸發冷凝區段 本紙張尺度適用中國國家椟举（CNS ) Α4規格（2丨Ο X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

^i^82l a7 _______B7__ 五、發明説明（W) 5G加熱之蒸發性水份，會在間接區段由與進氣所作的蒸 發式熱交換予以部份冷郤，然後再由與直接蒸發式熱交 換區段90中之第二氣流所作之直接蒸發式熱交換予以冷 郤。如前述，熱蒸氣流體會在貯槽30中收集，再由幫浦32 重分配至分配器36,而亙直接熱交換區段90再循璟《至 於受熱氣流，如圖4及圖5所示，直接區段氣流會經由 上蓋12而排至外界，間接區段氣流會自前壁16排出，或 是可引入一莖直送氣空間，然後再與來自直接區段之熱 氣一齊排出。 經濟部中央標準局貝工消費合作杜印装 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 設備作為蒸發式冷凝器時，由於效能均勻可確保間 接區段之諸迺路不會有不均勻冷凝，故迴路間效能均勻 益發重要6例如，若最接近間接熱交換區段之内裝，倒51 之迴路遇到比外槲57迴路所遇到更冷之蒸發性液體内裝 迴路會冷凝較大量之1氣〇内裝侧迴路容量增加導致歷 降經由這些迴路增加〇由於每一迺路之出入口連至共同 頭端，1所有迴路之壓降必須相同。因此，流體會在内 裝迴路中逆行向上《back up),而産生平衡流體頭端以 補償迴路中多出之磨擦壓降〇流體逆行向上後，由於可 凝結之線圈表面減少，效能也因而下降β雖然此種操作 於習知冷凝器中極為尋常，惟由於它會減少設備之輪出 率目無法使用ιαο%之可凝結表面，因此並不理想。減 溫氣醱冷凝成流體後，會在下側頭端7D中收集，然後由 導管7 5排出供外界使用。 作為裎氣冷卻器使用時，第一及第二氣流會如前述在 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 24 ) J： 1 1 I 間 接 區 段 同 向 流 動 並 在 直 接 區 段 對 流β然 而 ， 此 時 設 1 1 I 備 10之 的 在 於 將 進 入 間 接 熱 交 換 區 段之溫 氣 流 冷 卻 而 1 1 供 使 用 在 B —- 處 0 此 時 迴 路 % 列 54 56之各迺路竝不裝 請 1 I 先 1 有 待 冷 卻 之 熱 流 體 9 而 是 裝 有 供 白 外 界流程 産 生 之 預 冷 閲 讀 1 f 流 體 〇 由 於 有 此 預 冷 流 體 ♦ 迺 路 亦 可 裝有蒸 發 性 多 相 冷 背 1 I 之 ί 凍 劑 〇 預 冷 流 體 如 前 述 由間接區段5 G之底端 55進人供應 注 意 1 I 頭 端 70並向 上 流 成 一 如 漸 增 溫 流 體 之 連續面 〇 蒸 發 性 流 事 項 再 1 1 I 體 流 過 迴 路 時 ,熱會由共流之預熱氣流加入並移出至迴路 填 % -4 本 1 54及 56内對流之預冷流體 〇 由 於 移 出 之熱超 過 加 入 蒸 發 頁 1 I 性 流 體 者 9 它 在 經 由 直 接 及 間 接 區 段 流下時 溫 度 下 1 降 〇 進 入 間 接 區 段 之 較 熱 氣 流 會 與 迴 路接觸 9 並 由 其 中 1 流 體 冷 卻 同 樣 地 9 在 迴 路 54 56中之預冷流體會自 蒸 1 訂 發 性 流 體 中 吸 熱 ΐ 使 得 流 體 在 到 達 間 接區段 50頂端 53時 1 受 熱 〇 受 熱 流 體 在 經 由彎回管85回到外界流程之前進入 I 1 頂 端 頭 8 0 ί 而 主 氣 流 則 由 開 17離開間接區段 50 〇 此 已 1 I 冷 卻 之 蒸 發 性 流 體 亙 直 接 熱 交 換 區 90分佈， 並 在 那 裡 與 I 1 通 過 之 預 熱 對 流 第 二 氣 流 接 m 熱 交 換。蒸 發 性 流 體 會 | 在 向 下 通 過 直 接 區 段 後 9 實 際 升 溫 〇 而在其 進 人 間 接 熱 1 1 r 交 換 區 段 時 日 被 冷 卻 > 同 時 與 第 二 氣 流熱交 換 〇 已 冷 卻 1 之 第 二 氣 流 由 開 口 1?排出 供 外 界 使 用，例 如 可 用 於 採 1 | 礦 、 蔬 果 冷 凍 氣 渦 析 入 Π 預 冷 作 業 等。 1 1 | 現 在 轉 到 第 9 及 1 0圖 » 圖 示 之 本 發 明另一 實 施 例 帶 有 i 1 前 掲 實 施 例 的 諸 多 特 點 〇 這 兩 傾 實 例 與前述 者 主 要 不 同 1 »| 之 處 在 於 經 設 備 10移動空氣所使用之裝置類型不同 〇 如 1 1 I -2 !6- 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公嫠） A7 ΒΊ_'_ 五、發明説明（25 ) 第2匾所示，風扇24現採用置於上蓋12之螺旋漿扇β 這意指二區段之單一入氣口亦可作進氣風扇操作〇風扇 現在俗置於炎熱及高溼度環境中，因此需要較貴之風扇 。這亦表示入口區120現在是在真空而非正壓下工作。 撇開上迷差異，圖9及10中之塔仍保有以往之組件設置 及氣流水流方向；但空氣現在是經由熱交換區段被推入 (進風）而非推出（送風）。圖10顯示圖9之設計傜使直接 區段舆間接區段在熱交換器10中央，而位於倒壁2G及22 間〇在需極大熱交換鼍時卽探用此種配置^如同前述， 聚管12 5尺寸由熱交換區段實體尺寸決定，但是此點我們 不作進一步討論。我們也不再討論圖3之單一垂直排風 塔與_]〇之雙重垂直排風區之差異，因為它們與排風扇 實旃例之差異僅在於進氣區12G如何受壓。因此，像瞭解 ，第9及10圖設計中之熱交換區段會在負壓下操作β 此外，如圖11、 12及13所示，本發明亦考慮冬天時間 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 再循環蒸發性液體（一般為水）之結凍問題。一般而言， 所有蒸發式熱交換器都有防凍防水功能。由於進入之周 遭氣體偽直接與自直接蒸發式熱交換器離去之最冷水份 接觭，因此本發明可在寒天感知結凍。如果此設置因某 種因素處於間置狀態，則用電或蒸發式加熱器使水坑之 水溫茌冰點之上。 然而，如果此設備在低於32 °F(0°C)外界環境下工作 ，可闬下列方法來控制及避免結冰。最簡易之方法是調 節風扇搛風量〇若搛風景減少，操作中的水溫即增高^ 本紙浪尺度適用中國闺家橾皁（CNS>A4規格（210X297公嫠） A7 B7 五、發明説明（此） 這通常藉可選擇安裝在風扇排出口之調節容量控制風門 (未圖示）且來完成。如果未用控制風門來控制經由直捺 蒸發區段之空氣流量位於設備10頂端而在漂移去除器上 之馬逹之風門2 8，即可撤量閉上以控制僅流經直接區段 之空氣流最。鼷1丨顯示在外界溫度下降時，溫度感測器 200會送訊號至風門馬達210，卽會略撖關上風門28，流 經直接區段90之氣量就會滅少〇在直接區段中之蒸發性 液體（水）之冷卻就大受影蠼。因此.溫水會自直接區段 流出，卽可避免間接區段結冰〇由於冬天環境溫度有助 於塔設備10之整體熱交換力，溫水會不利於熱容量〇如果 有風爵控制風門，也可使用它作為流經直接匾段之氣流控 制。第12圖之另一種方法，溫水會自水槽灑入進氣區120, .,-1 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

以防止冰凍。如上述，冬天時*間接區段熱容量會比冬 天的實際所需大。在此時，可以不必使用直接蒸發區段 而將其關閉，塔即在乾燥下操作。理論上*來自貯槽之 微景再循璟水可送至在間接區段上之第二組噴頭。再循 環幫浦32可經由以戶外烕溫器250控制之三向闕23G供應 水。在進氣口 處之單一噴頭250會自貯槽灑熱水，以 預熱進入進氣厘120内之冷空氣及自直接區段出來之冷 水。這可在進氣區120處産生混合水溫，因此可以預防 在間接匾段及在直接區段底部結冰〇最後，第1 3圖顯 示圖1G概念之另一替代例，其中一分立再循環幫浦32H 用來將來自貯槽30之溫水由相同之噴頭2 6 0供應到進氣 區120。此条統功能與前商剛說明者相同，輔肋幫浦32A -2 8 -本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（27 ) 亦由送訊號至帑浦啓動器27 0之外界感溫器250啓動，啓 動器可開關幫浦3 2 ^須注意，以貯槽溫水來防止冰凍之 方法之使用亦可併入有螺旋漿風扇之任何實例中（第10 及1 1圖）。 上述說明已清楚貝完整描迷本發明。各種變更可在不 悖離以下申請專利範圍所界定之範圍與精神下作成。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2〗0\29<7公釐）

Claims (1)

1. 六、申請專利範圍 1. 一種熱交換方法，俗用於熱交換設備中，包括下列步 驟； 設立一直接蒸發熱交換區段及一和其一體之間接蒸 發熱交換區段，該間接區段將一液流傳導於組成該間接 區段之多數迴路中，而該直接區段包含由多數填充板 Μ Μ成之堉充梱束，每一該镇充板Η有一長邊、一短 瘙及介於其間之表面，每一該熱交換區段有一頂端、 一底端、一内裝側、一外裝側、一’進氣口及一出氣口 ，每一該盲接與間接熱交換區段之内裝刨及外裝糊界 定直接與間接熱交換區段之交換區段寛度，該直接與 間接交換區段寬度相等； 將該直接交換區段置於間接交換區段之上； --r - 在該直接交換區段頂上設立一噴灑蒸發性液體之裝 置，可將蒸發性液體灑在該直接交換區段上； 由該直接交換區段向下將蒸發性液體傳經該間接熱 交換區段之該値別迺路，以使該液體與該迴路中之流 體做間接熱交換； 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 設立至少一裝置，將周遭氣流送入該設備之獨立進 氣口，該獨立進氣口有一水平及垂直範圍，該水平範 圍與該兩熱交換區段之一之寬度相等，該獨立進氣口 與該熱交換區段之共用進氣區接通，該裝置可在該進 氣區溫度下對該氣流加壓； 將進入該進氣區之氣流分成第一氣流及第二氣流， 該入口與該直接區段之底端相通，該第二氣流流入該 -30-本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 319821 ττ、申請專利範圍 經濟部中央標準局負工消費合作社印褽 動該 時 段液 流開間口熱 備 及該 置該 立間 置 區發 向離該出 接 交設一 ，開 安之 設空 安 換蒸 同在在該 ·，直 熱水 ，壁離 含口 含氣 含 交該 體體，開 槽該 掴灑壁倒要 包入 包排 包 接與 液液端離 貯至 兩該前之收 β 步該 步該。步 間流 性性頂在 在送 及至一壁接備一至 一 ，蓋一 該氣 發發段體.，集上 備連、後道設進流 進間上進 與一 蒸蒸區液端牧向 設有板該通該中使 中空該中 口第 該該換性·底體浦 水構底及該開其， 其氣到其 氣該 與與交發段液幫 灑結心壁，離’驟.，排伸 . 進， 體流接蒸區性用 該該實前道其法步行法直延法 該中 氣氣直該換發體 、，之該通助方之平方垂上方 ，，段 二一在與交蒸液 槽中槽及之帑之 Η 面之之向之1-口區 第第口 髏接之性；貯構貯蓋下以項板表項連道項-3 氣接 該該出氣間段發配該結該上段流 1 充片1相通 3 進直 ，，該二在區蒸分閉一蓋該區氣第镇板第道該第 之該 中中，第 口接之新封單裝至接二圍該充圍通由圍 段在 段段換該出間中重構一 、連間第範中馆範該 ，範 區， 區區交，該該槽以結於蓋對該之利段該利與中利 換通，接接熱中-開貯段一閉上一在段專區與專储構專 交相流間直時段換離該區單封口 、一 區請接會請一結謓 接端對該該口區交將將換用區開壁立接申肓流申少該申 間頂體在在出接熱 交 換之後設間如該氣如至在如 i i i ^^1 I - HI 各 ft 1 - ...... I - : (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逋用中國國家棣準（CNS ) Α4現格（210Χ297公嫠） S 8 8 8 ABCD 經濟部中央標準局貝工消費合作社印m 六、申請專利範圍 1 I 該 間 接 區 段 中 該 迴 路 之 方 法 > 使 得 在 該 迴 路 中 流 動 之 1 | 流 艨 會 進 與 進 入 該 進 氣 區 之 周 遭 氣 體 同 向 流 動 〇 1 1 5 .如 申 請 專 利 範 圍 第 1 項 之 方 法 * 其 中 進 — 步 包 含 安 置 請 聞 1 1 將 氣 體 排 出 該 設 備 結 構 外 之 裝 置 的 步 驟 ， 使 得 該 裝 置 i I 之排氣能與镯立之進氣口接通 t 該 裝 置 可 使 進 氣 匾 内 背 1 1 之 氣 流 壓 力 大 於 周 遭 氣 壓 C 之 注 1 1 6-如 Φ 請 專 利 範 圍 第 4 項 之 方 法 * 其 中 進 — 步 包 含 安 置 $ 項 1 I 該 氣 體 排 出 裝 置 於 該 設 備 上 篕 内 的 步 驟 使 得 該 進 氣 再 f * 装 Π 會 啓 開 以 吸 收 來 白 該 設 備 外 界 之 周 遭 氣 體 t 且 該 裝 頁 1 置 與 該 進 氣 區 相 通 1 該 裝 置 之 排 氣 α 與 該 上 蓋 中 之 該 i 開 口 相 連 9 該氣體排出裝置可使在進氣區之氣流歷力 1 小 於 周 遭 氣 壓 0 4 I 订 7 ·如 申 諳 專 利 範 圍 第 1 項 之 方 法 > 其 中 進 一 步 包 含 安 置 1 該 間 接 區 段 中 該 迴 路 之 方 法 > 使 得 在 該 迴 路 中流動之 1 | 流 體 會 沿 平 行 於 該 侧 壁 之 方 向 流 動 〇 1 8 .如 甲 請 專 利 範 圍 第 3 項 之 方 法 » 其 中 進 步 包 含 安 置 1 4 在 該 設 備 結 構 外 的 該 風 扇 裝 置 之 步 驟 該裝置之排氣 | 能 與 獨 立 之 進 氣 Π 接 通 9 該 裝 置 可 使 在 進 氣 區 之 氣 流 1 壓 力 大 於 周 遭 氣 壓 0 1 9 如 申 請 專 利 範 圍 第 8 項 之 方 法 J 其 中 進 — 步 包 含 在 m 1 I 壁 之 一 安 置 該 進 氣 Ρ 之 步 驟 * 使 得 流 入 該 進 氣 口 之 該 1 1 周 遭 氣 流 會 與 該 迴 路 中 之 該 流 體 垂 直 〇 1 〇 .如申請專利範圍第S 1項之方法， 其中進- -步包含設 J I 立 至 少 個 與 該 通 道 相 連 之 垂 直 排 氣 空 間 ， 該 排 氣 空 1 1 -32- 1 1 1 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標隼局貝工消費合作社印装 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 間在該設備結構中，由該通道向上延伸到該上蓋。 11. 一種熱交換設備，包含； 一封閉結構，該結構具有一開口上蓋、一基底、一 前壁、一後壁、與該前後壁及上蓋亙建之第一及第二 侧壁，該結構包括有一水平範圍之獨立進氣口； 一直接蒸發熱交換區段，在一整體之間接熱交換區 / 段上，每一交換區段有一舆該進氣口相連之共用進氣 區，每一該交換區段具有一頂端、一底端、一内裝餅 、一外裝槭，及空氣進出口，該内裝倒及外裝拥界定 値別交換匾之寛度，各該交換區段寬度彼此大致相等 且等於該進氣口水平範圍，該整體之間接交換區段有 多數個別迴路以在迴路内傳送流體，該直接蒸發熱交 換區段包含由多數填充板Η組成之一填充捆束，每一 該填充板片有一長邊、一短邊及介於其間之表面； 設立至少一裝置，將周遭氣流送入該設備結構之獨 立進氣口，該裝置可在該進氣區溫度下對該氣流加壓 ，將進入該進氣區之氣流分成第一氣流及第二氣流， 該第一氣流向上進入該直接交換區段，而該第二氣流 向下進入該間接交換區段，每一該氣流以蒸發方式與 各該熱交換區段内之蒸發性流體熱交換，該間接熱交換 區段進氣口與該間接區段頂部相連且與該進氣區相通 ，該間接熱交換區段出氣口與該區之該底端相連，該 間接熱交換區段之氣流偽其内之蒸發性流體同向流動 ，該直接熱交換匾段進氣口舆該區底部相連且與該進 -33- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐} (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁 訂 319821 A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局貝工消費合作社印犁 六、申請專利範園 1 1 氣 匾 相 通 而 該 直 接 熱 交 換 區 段 出 氣 口 則 與 該 上 蓋 之 1 1 與 該 區 段 頂 端 相 連 f 該 直 接 熱 交 換 區 段 氣 流 僳 與 其 内 1 1 之 蒸 發 性 流 體 對 流 請 1 I 一 在 該 蒸 發 性 流 體 因 重 力 入 該 間 接 熱 交 換 區 段 之 先 閱 讀 1 1 前 將 該 蒸 發 性 流 體 噴 經 該 間 接 區 段 之 該 多 數 镇 充 板 之 背 1 1 之 1 裝 置 注 意 1 I .__▲ 貯 槽 用 來 在 該 蒸 發 性 液 體 落 下 後 收 集 所 有 該 事 項 1 I 再 1 一 1 蕪 發 性 流 體 f 裝 1 1 — 一 通 道 9 在 該 間 接 區 段 之 下 9 並 在 該 收 集 坑 之 上 f 頁 用 來 接 收 離 開 該 間 接 區 段 之 該 第 二 氣 流 該 通 道 有 肋 1 於 該 第 二 氣 流 流 出 該 設 備 # 9 Ψ 1 I 一 幫 浦 y 用 來 將 該 所 有 經 收 集 之 蒸 發 性 液 體 向 上 泵 1 1 區 訂 送 俾 重 新 分 配 至 該 盲 接 交 換 段 1 12.如申謓專利範圍第1 1項之熱交換設備（ 其中該直接 1 1 與 間 接 熱 交 換 區 段 該 貯 槽 與 該 通 道 傜 在 該 封 閉 結 t 1 I 構 之 内 f 中 該 该 充 板 片 配 置 成 使 流 入 該 進 氣 區 之 該 氣 1 流 與 該 填 充 板 Η 表 面 平 行 Ο K I 13.如申請專利範圍第1 2項之熱交換設備， 其中在該間接 1 1 1 熱 交 換 區 段 内 再 包 括 有 一 頂 端 流 體 頭 端 及 一 底 端 流 體 \ 頭 端 y 各 該 流 體 頭 端 與 底 端 分 別 與 該 間 接 熱 交 換 區 段 1 I 頂 端 與 底 端 相 連 ♦ 每 一 該 流 體 頭 端 有 附 分 別 設 在 各 該 1 1 頭 端 之 相 對 應 側 表 面 上 (之導管彼此垂直相隔叠合）該 1 頂 端 及 底 端 流 體 頭 端 之 該 導 管 使 該 流 體 流 入 及 流 出 該 V I I 頂 端 及 底 端 流 體 頭 端 〇 1 1 -34- 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（2丨0><297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 14. 如申請專利範圍第13項之熱交換設備，其中該多數 迴路有傾別串連之迴路，每一在該串建中之該酒路具 有一出口端及一入口端，該入口端及出口端之一連至 該頂端及底端流體頭端，而該入口端及出口端之另一 則連至其他頂端及底端流體頭端，每一該迴路在該流 體頭端間導通流體。 15. 如申請專利範圍第14項之熱交換設備，其中該流體進 人其中一個該頂端及底端導管，並離開另一頂端及底 端導管，該進出流體會以彼此平行及相反方向流動且 該流體以一自迴路至迴路之大致均勻流率在各迴路内 於諸該流體頭端間流動。 16. 如申請專利範圍第16項之熱交換設備，其中在該間 接熱交換區段内各之該迴路有持缠弯曲形狀之管體， 該彎曲形狀界定一垂直排列及為U形之列，每一列同 長並垂直等距排開，每一該列用ϋ形管達接。 U.如申請專利範圍第16項之熱交換設備，其中在該串 連迴路中之每一其他迴路有約為該U形管間垂直距離 一半之抵補。 18·如申請專利範圍第17項之熱交換設備，其中進一步 包含至少一與該通道相通且在該封閉結構中向上垂直 延伸至該上蓋之垂直氣腔β 1 3 _如申請專利範圍第18項之熱交換設備，其中該個別 管體配置成可使在每一迴路中的流體舆進入進氣區之 周遭氣體同向流動。 -35- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） --------^ .策---^-----訂------f (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 319821 ll D8六、申請專利範圍 20. 如申請專利範圍第19項之熱交換設備，其中該排氣 置是在該封閉結構内，使得該裝置之排氣能與獨立之 進氣口接通，該裝置可使在進氣區之氣流壓力大於周 遭氣壓。 21. 如申請專利範圍第13項之熱交換設備，其中該氣體 排出裝置僳安置在該設備之上蓋内，使得該進氣口會 啓開以吸收來自該設備外界之氣體，且該裝置連至該 進氣區，該裝置之排氣口與該上蓋中之該開口相通， 該裝置可使在進氣區内之氣流壓力小於周遒氣壓β 22. 如申請專利範圍第17項之熱交換設備，其中在該間 接區段内之該迴路之配置可使在其中流動之流醱與該 倒壁平行。 23. 如申請專利啤圍第22項之熱交換設備，其中排氣裝 置偽安置在該封閉結構外，該裝置之排氣能與獨立之 進氣口接通，該裝置可使進氣區内之氣流壓力大於周 遭氣鼷》 2 4\如申請專利範圍第2 3項之熱交換設備，其中該入氣 口是在該倒壁之一上，流至該入氣口之周遭氣流會垂 直於迴路内的該流體〇 25.如申請專利範圍第24項之熱交換設備，其中進一步 包括與該通道接逋之至少一傾垂直氣腔，其在該封閉 結構内由該通路向上延伸到該上蓋β (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂 A -36- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐）