專利名稱：無水輸熱型超高層建筑制熱空調系統及其采用的氣體加壓配送裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及超高層建筑(例如幾十層甚至超百層)的制熱空調系統或冷暖空調工程系統中的制熱空調系統部分所涉及的無需中間水介質輸送熱量的技術及其采用的氣態流體加壓配送裝置。
背景技術：
目前的高層建筑工程，特別是超高層建筑工程中的冷暖空調系統設計方案，采用水(存在易于在水管壁產生水垢與清理水垢困難的問題)作為冷媒介質對末端設備(例 風機盤管和水冷暖風柜等)傳遞冷量或熱量被認為是最佳的技術手段。這是因為僅僅依靠冷暖空調系統中由壓縮機造成的高低壓差之力度難以直接驅動制冷劑克服重重管道阻力進入超高層建筑中進行房間空調。因此，通常采用水作為中間冷媒介質及其與水配套的水泵和水與制冷劑熱交換設施共同來完成將冷暖空調系統制取的冷量或熱量配送到需要空調的層中去。CN 100473912C專利技術中提出了一種利于節能的在高層樓房中無需水媒體二次傳遞冷、熱量的冷暖空調系統及其使用方法，即讓冷暖空調系統蒸發器中的液態制冷劑通過在蒸發器中直接蒸發來冷卻高層房間中(樓房層次可以不受限制——該樓房層次與制冷劑液泵揚程有關而與液態制冷劑的蒸發壓力無關)空氣的制冷空調技術；在需要制熱時， 采用的是讓冷暖空調系統中的冷凝壓力促使氣態制冷劑進入高層樓房來直接溫暖有限高層房間中空氣的制熱空調技術。——如果僅僅依靠上述冷凝壓力促使氣態制冷劑來滿足不太高的樓房制熱需求，問題不是很大，然而，在超高層樓房中讓氣態制冷劑直接對空氣實施制熱空調，很可能會顯得“力不從心”。
發明內容
本發明之目的在無水介質制熱空調系統的前提下，解決上述“力不從心”的技術完善問題。為了實現上述的本發明之目的，擬采用以下的技術本發明包括依循環次序連接在管道中的蒸發器、節流器、冷凝器與壓縮機四大制冷基本部件，以及充注在其中適合于空調工況的制冷劑；其特征在于在制熱空調系統中增加了位于壓縮機的排氣口與冷凝器之間且為氣態制冷劑服務的額外接力或加力的且以氣泵為主體的氣體加壓配送裝置。本發明采用的上述氣體加壓配送裝置(適合于大中型機型)在結構上包括在結構上包括氣泵(含驅動電機)與以立體形式包圍該氣泵的全密封型金屬密封外殼，在該金屬密封外殼上設置了與該氣泵的進、出氣口連接的對外的進氣接口與對外的排氣接口，而且，該氣泵的吸氣口是對著伸進該金屬密封外殼腔內中管道的管口位置，并且，該氣泵的吸氣口與上述的管道的管口位置之間存在直線間隙距離。
—所述的氣態流體加壓配送裝置所涉及的接縫處與連管處均采用不可拆卸的焊接工藝實施結合的。上述的設置目的在于允許高成本的氣態制冷劑從運行的氣泵中向外泄漏(氣態制冷劑的泄漏量再大也是被限制在上述金屬密封外殼的內腔當中)，但不能允許泄漏的該高成本的氣態制冷劑再通過金屬密封外殼(只有金屬焊接才能夠形成對制冷劑分子的防線——最終會被氣泵的進氣口吸入)向大氣空間繼續泄漏。本發明的最主要的特點在于由于本發明在制熱空調系統中引入了對氣態制冷劑的氣體加壓配送裝置，在省略了水這個熱量傳遞的中間介質(永遠不再會有在水管系統中結水垢與清除該水垢的麻煩——水垢影響傳熱量)的前提下，通過在制熱空調系統中增加額外的氣態制冷劑的接力或加力技術舉措來確保讓氣態制冷劑能夠直接對房間內的空氣進行制熱空調。——其顯然的前提是允許氣態制冷劑從運行中的氣泵中向外泄漏，但不能允許泄漏的該氣態可以向大氣空間泄漏。
圖示意了作為本發明的制熱空調系統中的管路連接狀況。1 蒸發器；2 節流器；3 冷凝器；4 壓縮機；5 用于蒸發器的冷風機；6 用于冷凝器的熱風機(熱風將直接進入房間進行采暖空調)；G 制熱空調系統中各個元器件之間的連接管道；K 干燥過濾器；D 為氣態制冷劑服務的氣體加壓配送裝置；a 氣泵；b 金屬密封外殼；c:壓縮機的進氣口 ；d:壓縮機的排氣口 ；e:氣泵吸氣口 ；s:氣泵吸氣口與伸進金屬密封外殼內腔管道的管口位置二者之間的直線間隙距離。
具體實施例方式由附圖的示意本發明在設備配置上，為了省略水這個熱量傳遞的中間介質，解決上述在制熱空調系統中僅僅依靠氣態制冷劑自己的力量上升到超高層樓房中直接對空氣制熱的“力不從心”的問題，而增加了為氣態制冷劑服務的氣體加壓配送裝置D，額外地為制熱空調系統中上述氣態制冷劑實施額外地接力或加力性質的技術舉措。由于通過本發明的額外地接力或加力舉措，實現助力氣態制冷劑將自己推向更高的樓層實現正常的由冷凝器中的氣態制冷劑直接對房間空氣實施制熱空調創造了條件，這樣勢必會有可能增加該制熱空調系統中室外蒸發器1中的蒸發壓力，即提高室外蒸發器1 中的制冷溫度，則對于在室外低溫環境條件下的通過蒸發吸熱來吸取該低溫環境條件下的室外熱量是不利的。為了壓低該制熱空調系統中室外蒸發器1中的蒸發壓力，即蒸發溫度，應該配合對節流器2的微調(口徑調小)，適當地減小液態制冷劑的流量，使得上述蒸發溫度降低到原來的標準狀態(適合不低于環境溫度7°C時的室內制熱水平)或認為更合適的程度即可。——蒸發溫度越低，越容易吸收低溫環境條件下的室外空氣熱量，然而，吸收的該低溫熱量將會減少。此外，如果室外環境溫度偏低，那么，也可以通過調小節流器2的口徑使得上述的蒸發溫度也適當地調得偏低一些。然而過低的蒸發溫度容易引起室外蒸發器1結霜，于維持正常的室內制熱工況是不利的。上述由本發明設計的超高層制熱空調系統工作原理是不難理解的，以下再來考證本發明的結構原理，主要是它能夠成立的實用性問題顯然，氣體加壓配送裝置D中的氣泵a工作時，在其高速旋轉的軸封處等位置，對外泄漏高成本的氣態制冷劑是無法避免的，然而，只要能夠回收全部的氣態制冷劑，本發明就能夠成立了。本發明在結構上能夠成立的機理很簡單由于構成氣體加壓配送裝置D的氣泵a的吸氣口 e是敞開在以立體形式包圍它的全密封型金屬密封外殼b的內腔當中的，壓縮機4排氣口 d的連接管道G只要伸進該外殼 b即可，沒有必要而且也不能與氣泵a的吸氣口 e接通，目的是讓氣泵a工作時上述泄漏的少量氣態制冷劑(處于相對靜止狀態)，很容易受到流經管道G進入氣泵a的吸氣口 e的高速氣態制冷劑(形成高速低壓區)的吸引，從其直線間隙距離s所形成的縫隙當中進入，混進上述高速氣態制冷劑洪流當中。——形成上述泄漏的氣態制冷劑被全部回收利用的全過程。綜上所述，本發明的關鍵在結構上除了它包括氣泵a與它的外包全密封型金屬密封外殼b (其理由已經在先說明過)以外，另一個在結構上的關鍵就是位于全密封型金屬密封外殼b中的該氣泵a的吸氣口 e應該是有限敞開在該外殼 b內腔中的、并要求該氣泵a的吸氣口 e對準伸進該內腔中引導高速氣態制冷劑流向的管道 G的管口位置，并限定了該“對準”二者之間存在直線間隙距離s (例如2毫米左右)。—— 其目的是讓由壓縮機4排出而由該氣泵a吸入的大量高速氣態制冷劑，能夠以最簡捷的直線運動方式高速地被引導進入氣泵a的體內，經過該氣泵a提壓之后再繼續排出。盡管一般取用的設備功率很大，但其漏氣量是不大的，否則，氣泵a就存在質量問題了，因此，若取2毫米左右的直線間隙距離s就足夠了。——上述的直線間隙距離s越小， 高速氣流跨越該直線間隙距離s時，其氣流截面面積由小到大再由大到小的變化過程中， 所形成的高速氣體的“節流”損失就會越小。在大功率機型的高速氣流當中，由于這個“節流”問題所引起的能量損失不可低估。顯然，當該直線間隙距離s為零時，就成了一根完整的氣體輸送管子，當然就不存在所謂的“節流”損失問題了。本發明的結構涉及到的這個“節流”損失問題，尤其在大中型高速氣態流體設備的設計當中是個不容許忽視的大問題，而超高層建筑的制熱空調系統一般就屬于大中型工程設備了。為了完成上述的這個“允許氣態制冷劑泄漏但又能夠將其回收再利用的過程”除了上述的設備配置以外，采用能夠從物質分子結構的層面來絕對制止制冷劑泄漏的金屬密封外殼b，以及采用金屬焊接工藝進行拼縫處理與管路連接的方式是必不可少的技術舉措； 以下的事實充分地說明了這一點金屬分子之間的間隙小于制冷劑分子的外徑。——制冷劑絕對無法穿透金屬，這就是為什么必須采用金屬焊接手段的緣故它可以形成對氣態或液態非金屬分子的全密封立體防線。非金屬橡皮分子之間的間隙大于制冷劑分子的外徑。——制冷劑可以穿透橡皮， 但速度不快。——自行車幾個月不打氣就不能使用了就充分地說明了這個問題。
再光滑的金屬平面都是有粗糙度的，它們二者之間再緊密的接觸也是無法制止制冷劑分子從中通過的，除非焊接。—此外，這里值得一提的問題是上述CN100473912C專利技術中的制冷劑液泵的結構形式應該參照本發明的結構形式予以改進，以實現既允許該制冷劑液泵泄漏高成本的液態制冷劑，而絕對不允許泄漏的該高成本的液態制冷劑進入大氣空間。否則，造成制冷劑的浪費將會大幅度地降低上述CN 100473912C專利技術與本發明技術二者結合之后形成“全新冷暖空調系統”(盡管已經省略了作為冷、熱量中間傳遞介質的水及其相關的附屬設施)的“性價比”。在整個中央空調系統當中，要做到其中的制冷劑絕對不泄漏是不可能的，然而，作為設計者來說，應該向著上述“制冷劑絕對不泄漏”的方向努力，能夠做到一點就算一點，積少就能成多，本發明的設計就是本著這個原則行事的例如，本發明中的關鍵部件“為氣態制冷劑服務的A型氣體加壓配送裝置D”就屬于一個在正常運行過程當中絕對不會向大氣空間泄漏制冷劑的全密封型部件。本發明中采用的氣體加壓配送裝置最適用于大、中型機型的結構形式，即漏氣量不易于控制或減小的大、中型機型。
權利要求
1.一種無水輸熱型超高層建筑制熱空調系統，它包括依循環次序連接在管道(G)中的蒸發器(1)、節流器O)、冷凝器(3)、與壓縮機四大制冷基本部件，以及充注在其中適合于空調工況的制冷劑；其特征在于在制熱空調系統中增加了位于壓縮機(4)的排氣口(d)與冷凝器(3)之間且為氣態制冷劑服務的額外接力或加力的氣體加壓配送裝置(D)。
2.一種氣體加壓配送裝置，其特征在于在結構上包括氣泵(a)與以立體形式包圍該氣泵(a)的全密封型金屬密封外殼(b)，在該金屬密封外殼(b)上設置了與該氣泵(a)的進、出氣口連接的對外的進氣接口與對外的排氣接口，而且，該氣泵(a)的吸氣口(e)是對著伸進該金屬密封外殼(b)腔內中管道(G) 的管口位置，并且，該氣泵(a)的吸氣口(e)與上述的管道(G)的管口位置之間存在直線間隙距離(s)；所述的A型氣體加壓配送裝置(D)所涉及的接縫處與連管處均采用不可拆卸的焊接工藝實施結合的。
全文摘要
一種無水輸熱型超高層建筑制熱空調系統及其采用的氣體加壓配送裝置，它是通過在制熱空調系統中的壓縮機(4)與冷凝器(3)之間增加了為制冷劑服務的氣態流體加壓配送裝置(D)實現的，該裝置(D)在結構上主要是包括了氣泵(a)與以立體形式包圍該氣泵(a)的全密封型金屬密封外殼(b)，該裝置(D)的關鍵特點在于讓該氣泵(a)的進氣口(e)有限地敞開在該金屬密封外殼(b)的腔內當中；它為省略水的介入，完善無水輸熱型超高層建筑制熱空調系統的實施創造了條件，即為讓冷凝器(3)中的氣態制冷劑直接對超高層樓房中的空氣實施制熱空調創造了條件。
文檔編號F25B41/00GK102183105SQ20111006111
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月4日 優先權日2011年3月4日
發明者梁嘉麟 申請人:梁嘉麟