TWM458538U - 冷卻水塔之外置式水輪機 - Google Patents

Description

冷卻水塔之外置式水輪機

本創作關於一種水輪機，尤指一種可驅動冷卻水塔之散熱用之風扇旋轉之外置式水輪機。

冷卻水塔為一種廣泛應用於化工、鋼鐵、紡織、電力、製藥及大樓建築物之設備，其主要用途為冷卻使用於上述領域的冷卻水。冷卻水塔呈中空殼體而內部具有一容室，於水塔底部設置有一集水器，水塔中設置有散熱結構，水塔頂端為開放狀且設置有一大型之抽風機，水塔之側壁面上設有通風口。冷卻水被使用降溫後即吸收熱能為溫度高的熱水，熱水經由輸水系統輸送至冷卻水塔之頂端處並朝向下方噴灑，熱水經由塔內空氣及位於下方之散熱結構將其降溫後，經由集水器集收於水塔下方處，再經由輸水系統而可被循環用於冷卻用途，抽風機將水塔內部高溫空氣抽出，外界之冷空氣經由通風口循環流入水塔內，令水塔內部溫度維持在低溫的狀態。

一般而言，用於冷卻水塔之抽風機係以馬達驅動，馬達隨著待轉動物體的重量及速度之增加，所需之功率及耗電量亦隨之增加，由於用於冷卻水塔之抽風機的扇葉體積相當大且具有一定重量，因此用於該抽風機之馬達存在有耗能的問題，且需要定期檢修以維持其運轉時之穩 定度，但冷卻水塔的體積大，作業人員需攀爬至水塔上方進行檢修，不僅費時且具有相當高的運作成本，而馬達運轉時產生之噪音亦為備受詬病之缺點。

有鑒於現有技術的冷卻水塔之冷卻風扇以馬達予以驅動，其具有耗電、噪音及運作成本高昂等缺點，本創作設計有一種冷卻水塔之外置式水輪機，其可達到節能、運轉安靜及低運作成本之創作目的。

為達到預定之創作目的，本創作之外置式水輪機所運用的技術手段包含有：設置一殼體，殼體上分別設置一進水口及一出水口，於殼體中可轉動地設置有一水葉輪，水葉輪之中心處連接設有一帶動軸，該帶動軸延伸至殼體外。

所述之冷卻水塔之外置式水輪機，其中該水輪機為臥式，其中該水輪機的帶動軸為縱向設置。

所述之冷卻水塔之外置式水輪機，其中該水輪機為立式，該帶動軸為橫向設置。

藉由上述技術手段的運用，本創作之水輪機可充分運用被加壓過後的高壓熱水所提供之動能，用以驅動冷卻水塔之抽風扇旋轉抽風，而達到不須利用馬達驅動抽風扇之目的，如此可避免馬達驅動時所帶來之耗能、噪音及高運作成本等缺點，達到節能、安靜及較低之運作成本等功效，亦具有較佳的耐用性，避免使用須通電之馬達後可適用在具有較高危險性之領域，例如油槽等，因此可帶來更高的經濟效益，由於該水輪機係設置在該抽風裝置及 冷卻水塔的外側，因此安裝及維護上也較為方便，本創作之優點歸納如下：

1、節能：藉由原先高壓熱水中存在之水壓驅動抽風扇旋轉，節省了馬達所需耗費的電能。

2、可靠：機械式結構之變速器及水輪機之運轉穩定度高且結構簡單，較現有以馬達帶動之抽風扇可具有運轉平穩、維修方便、可杜絕漏電、漏油及燒毀、損壞等故障情形。

3、冷卻效率好：隨著季節的變化，其轉速可隨高壓熱水的壓力增減而改變，使得冷卻水塔的氣水比穩定在最佳狀態。

4、安全：由於機械式結構不須通電即可運轉，可以在需要防爆的環境下安全使用。

5、通用性：可以對所有機械通風類型的冷卻水塔進行新塔設計和舊塔改造，塔型越大，所節省之馬達電能越多，所帶來的經濟效益越大。

6、環保；取消使用馬達帶動後，降低了馬達運轉之噪音所帶來的環境污染。

7、經濟：降低了日常維修管理工作和維修成本。

10‧‧‧抽風裝置

11‧‧‧變速器

110‧‧‧殼體

12‧‧‧抽風扇

120‧‧‧軸心

121‧‧‧扇葉

20‧‧‧水輪機

21‧‧‧殼體

210‧‧‧安裝座

211‧‧‧進水口

212‧‧‧出水口

213‧‧‧水葉輪

215‧‧‧軸承座

216‧‧‧帶動軸

30‧‧‧塔體

300‧‧‧支架

31‧‧‧擋板

32‧‧‧散熱結構

33‧‧‧集水槽

40‧‧‧進水管部

400‧‧‧調節水量閥門

41‧‧‧灑水管部

11A‧‧‧變速器

110A‧‧‧轉軸

111A‧‧‧聯軸器

20A‧‧‧水輪機

216A‧‧‧帶動軸

圖1為本創作及冷卻水塔的結構示意圖。

圖2為本創作及抽風裝置結構示意圖。

圖3為本創作之水輪機之側視示意圖。

圖4為本創作之水輪機之另一側視示意圖。

圖5為本創作及抽風裝置之另一實施例的結構示意圖。

本創作為一種冷卻水塔之外置式水輪機，請參閱圖1及圖2所示，該水輪機20包含有一殼體21，殼體21底部設置有一安裝座210，殼體21上分別設置一進水口211及一出水口212，於殼體21中可轉動地設置有一水葉輪213，請配合參閱圖3所示，該殼體21對應於水葉輪213中央處之一側壁面上設置有一軸承座215，該水葉輪213之中心處連接設有一帶動軸216，該帶動軸216延伸至該殼體21外，該水輪機20係立式擺放，其帶動軸216呈水平狀。

該冷卻水塔包含有一抽風裝置10及一塔體30。

該冷卻水塔包含有一抽風裝置10及一塔體30，該抽風裝置10包含有一變速器11及一抽風扇12。

該變速器11為現有技術，其具有一殼體110，於殼體110中設置有自動變速機構，該自動變速機構具有一動力輸入部及一動力輸出部，於該動力輸入部處以旋轉方式輸入之動力可經由自動變速機構增速或減速，再由動力輸出部予以輸出。該水輪機20之帶動軸216連接該變速器11之動力輸入部。

該抽風扇12具有一軸心120，該軸心120一端處設置有複數扇葉121，該軸心120連接該變速器11之動力輸出部。

請配合參閱圖2所示，該水輪機20包含有一 殼體21，殼體21底部設置有一安裝座210，殼體21上分別設置一進水口211及一出水口212，於殼體21中可轉動地設置有一水葉輪213，請配合參閱圖3所示，該殼體21對應於水葉輪213中央處之一側壁面上設置有一軸承座215，該水葉輪213之中心處連接設有一帶動軸216，該帶動軸216延伸至該殼體21外並連接該變速器11之動力輸入部。該水輪機20係立式擺放，其帶動軸216呈水平狀。

請參閱圖4所示，該塔體30為一立式圓柱形中空殼體且頂端形成開放狀，該塔體30之頂端處設置有一支架300，該塔體30之頂端處且位於支架300下方設置有一擋板31，該塔體30之內部的中段高度位置處設置有一散熱結構32，該散熱結構32為間隔設置之片體，該塔體30之底端內部為一集水槽33，該塔體30之側壁面上設置有通風口。於該塔體30上設置有水路系統，該水路系統包含有一出水管部(圖中未示)、一加壓泵浦(圖中未示)、一進水管部40及一灑水管部41，該出水管部連接該塔體30之集水槽33，該出水管部可將集水槽33中之水輸出至一外界之冷卻循環系統作為冷卻用水，該加壓泵浦具有一進水口及一出水口，該冷卻循環系統連接該進水口，冷卻用水由進水口輸入至該加壓泵浦中，該進水管部40連接該加壓泵浦之出水口，該進水管部40之一端連接至該水輪機20之進水口211，該進水管部40上設置有調節水量閥門400，該灑水管部41之一端連接該水輪機20之出水口212，該灑水管部41上間隔設置有複數灑水裝置410。

該冷卻水塔在使用時，塔體30中所儲存的冷 卻用水經由出水管部輸送至外界的冷卻循環系統，冷卻用水被使用吸熱後其溫度上升形成熱水，被該加壓泵浦加壓輸入進水管部40中，高壓熱水經由進水管部40輸入該水輪機20中，高壓熱水在流動時由於具有高水壓，因此可推動水葉輪213旋轉，水葉輪213經由帶動軸216帶動變速器11運作，進而驅動該抽風扇12旋轉，工作人員可藉由調整進水管部40之調節水量閥門400而調整進水管部40中單位時間的流速，進而調整該抽風扇12之轉速。高壓熱水再由水輪機20之出水口212輸入至灑水管部41中，進而由該等灑水裝置410將其朝向下方噴灑於散熱結構32上，高壓熱水經由與塔體30內部空氣之熱對流及散熱結構32之輔助散熱後，其溫度降低並蓄積於集水槽33中，塔體30內部空氣與高壓熱水進行熱對流後，空氣之溫度亦隨之提升，抽風扇12可轉動將塔體30內部高溫空氣排出塔體30外，外界之常溫冷空氣再由塔體30上之通風口循環流入塔體30中，藉此維持塔體30中具有常溫之空氣可供冷卻使用。

本創作藉上述技術手段的運用，可充分運用被加壓過後的高壓熱水所提供之動能，用以驅動抽風扇12旋轉抽風，本創作不須利用馬達驅動抽風扇12，可避免馬達驅動時所帶來之耗能、噪音及高運作成本，達到節能、安靜及較低之運作成本，機械式結構之水輪機20及抽風扇12可具有較佳的耐用性，安裝及維護上亦較為方便，而避免使用須通電之馬達後亦可適用在具有較高危險性之領域，例如油槽等，因此可帶來更高的經濟效益。

請參閱圖5所示，為本創作之外置式水輪機的另一實施例，為上述實施例的再設計，其中該變速器11A之動力輸入部具有一轉軸110A，該水輪機20A為臥式，其帶動軸216A呈直立設置，該帶動軸216A與轉軸110A呈垂直角度，帶動軸216A與轉軸110A之間以一聯軸器111A相互連接，使帶動軸216A及轉軸110A能夠經由聯軸器111A而同步旋轉，因此可達到與上述實施例相同之功效。

以上所述僅是本創作的較佳實施例而已，並非對本創作做任何形式上的限制，雖然本創作已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本創作，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本創作技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本創作技術方案的內容，依據本創作的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本創作技術方案的範圍內

10‧‧‧抽風裝置

11‧‧‧變速器

110‧‧‧殼體

12‧‧‧抽風扇

120‧‧‧軸心

121‧‧‧扇葉

20‧‧‧水輪機

21‧‧‧殼體

210‧‧‧安裝座

211‧‧‧進水口

212‧‧‧出水口

216‧‧‧帶動軸

40‧‧‧進水管部

400‧‧‧調節水量閥門

41‧‧‧灑水管部

Claims (3)

1. 一種冷卻水塔之外置式水輪機，其包含有一殼體，殼體上分別設置一進水口及一出水口，於殼體中可轉動地設置有一水葉輪，水葉輪之中心處連接設有一帶動軸，該帶動軸延伸至殼體外。
2. 如請求項1所述之冷卻水塔之外置式水輪機，其中該水輪機為臥式，其中該水輪機的帶動軸為縱向設置。
3. 如請求項2所述之冷卻水塔之外置式水輪機，其中該水輪機為立式，該帶動軸為橫向設置。