专利名称：无水输热型超高层建筑制热空调系统及其采用的气体加压配送装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及超高层建筑(例如几十层甚至超百层)的制热空调系统或冷暖空调工程系统中的制热空调系统部分所涉及的无需中间水介质输送热量的技术及其采用的气态流体加压配送装置。
背景技术：
目前的高层建筑工程，特别是超高层建筑工程中的冷暖空调系统设计方案，采用水(存在易于在水管壁产生水垢与清理水垢困难的问题)作为冷媒介质对末端设备(例 风机盘管和水冷暖风柜等)传递冷量或热量被认为是最佳的技术手段。这是因为仅仅依靠冷暖空调系统中由压缩机造成的高低压差之力度难以直接驱动制冷剂克服重重管道阻力进入超高层建筑中进行房间空调。因此，通常采用水作为中间冷媒介质及其与水配套的水泵和水与制冷剂热交换设施共同来完成将冷暖空调系统制取的冷量或热量配送到需要空调的层中去。CN 100473912C专利技术中提出了一种利于节能的在高层楼房中无需水媒体二次传递冷、热量的冷暖空调系统及其使用方法，即让冷暖空调系统蒸发器中的液态制冷剂通过在蒸发器中直接蒸发来冷却高层房间中(楼房层次可以不受限制——该楼房层次与制冷剂液泵扬程有关而与液态制冷剂的蒸发压力无关)空气的制冷空调技术；在需要制热时， 采用的是让冷暖空调系统中的冷凝压力促使气态制冷剂进入高层楼房来直接温暖有限高层房间中空气的制热空调技术。——如果仅仅依靠上述冷凝压力促使气态制冷剂来满足不太高的楼房制热需求，问题不是很大，然而，在超高层楼房中让气态制冷剂直接对空气实施制热空调，很可能会显得“力不从心”。
发明内容
本发明之目的在无水介质制热空调系统的前提下，解决上述“力不从心”的技术完善问题。为了实现上述的本发明之目的，拟采用以下的技术本发明包括依循环次序连接在管道中的蒸发器、节流器、冷凝器与压缩机四大制冷基本部件，以及充注在其中适合于空调工况的制冷剂；其特征在于在制热空调系统中增加了位于压缩机的排气口与冷凝器之间且为气态制冷剂服务的额外接力或加力的且以气泵为主体的气体加压配送装置。本发明采用的上述气体加压配送装置(适合于大中型机型)在结构上包括在结构上包括气泵(含驱动电机)与以立体形式包围该气泵的全密封型金属密封外壳，在该金属密封外壳上设置了与该气泵的进、出气口连接的对外的进气接口与对外的排气接口，而且，该气泵的吸气口是对着伸进该金属密封外壳腔内中管道的管口位置，并且，该气泵的吸气口与上述的管道的管口位置之间存在直线间隙距离。
—所述的气态流体加压配送装置所涉及的接缝处与连管处均采用不可拆卸的焊接工艺实施结合的。上述的设置目的在于允许高成本的气态制冷剂从运行的气泵中向外泄漏(气态制冷剂的泄漏量再大也是被限制在上述金属密封外壳的内腔当中)，但不能允许泄漏的该高成本的气态制冷剂再通过金属密封外壳(只有金属焊接才能够形成对制冷剂分子的防线——最终会被气泵的进气口吸入)向大气空间继续泄漏。本发明的最主要的特点在于由于本发明在制热空调系统中引入了对气态制冷剂的气体加压配送装置，在省略了水这个热量传递的中间介质(永远不再会有在水管系统中结水垢与清除该水垢的麻烦——水垢影响传热量)的前提下，通过在制热空调系统中增加额外的气态制冷剂的接力或加力技术举措来确保让气态制冷剂能够直接对房间内的空气进行制热空调。——其显然的前提是允许气态制冷剂从运行中的气泵中向外泄漏，但不能允许泄漏的该气态可以向大气空间泄漏。
图示意了作为本发明的制热空调系统中的管路连接状况。1 蒸发器；2 节流器；3 冷凝器；4 压缩机；5 用于蒸发器的冷风机；6 用于冷凝器的热风机(热风将直接进入房间进行采暖空调)；G 制热空调系统中各个元器件之间的连接管道；K 干燥过滤器；D 为气态制冷剂服务的气体加压配送装置；a 气泵；b 金属密封外壳；c:压缩机的进气口 ；d:压缩机的排气口 ；e:气泵吸气口 ；s:气泵吸气口与伸进金属密封外壳内腔管道的管口位置二者之间的直线间隙距离。
具体实施例方式由附图的示意本发明在设备配置上，为了省略水这个热量传递的中间介质，解决上述在制热空调系统中仅仅依靠气态制冷剂自己的力量上升到超高层楼房中直接对空气制热的“力不从心”的问题，而增加了为气态制冷剂服务的气体加压配送装置D，额外地为制热空调系统中上述气态制冷剂实施额外地接力或加力性质的技术举措。由于通过本发明的额外地接力或加力举措，实现助力气态制冷剂将自己推向更高的楼层实现正常的由冷凝器中的气态制冷剂直接对房间空气实施制热空调创造了条件，这样势必会有可能增加该制热空调系统中室外蒸发器1中的蒸发压力，即提高室外蒸发器1 中的制冷温度，则对于在室外低温环境条件下的通过蒸发吸热来吸取该低温环境条件下的室外热量是不利的。为了压低该制热空调系统中室外蒸发器1中的蒸发压力，即蒸发温度，应该配合对节流器2的微调(口径调小)，适当地减小液态制冷剂的流量，使得上述蒸发温度降低到原来的标准状态(适合不低于环境温度7°C时的室内制热水平)或认为更合适的程度即可。——蒸发温度越低，越容易吸收低温环境条件下的室外空气热量，然而，吸收的该低温热量将会减少。此外，如果室外环境温度偏低，那么，也可以通过调小节流器2的口径使得上述的蒸发温度也适当地调得偏低一些。然而过低的蒸发温度容易引起室外蒸发器1结霜，于维持正常的室内制热工况是不利的。上述由本发明设计的超高层制热空调系统工作原理是不难理解的，以下再来考证本发明的结构原理，主要是它能够成立的实用性问题显然，气体加压配送装置D中的气泵a工作时，在其高速旋转的轴封处等位置，对外泄漏高成本的气态制冷剂是无法避免的，然而，只要能够回收全部的气态制冷剂，本发明就能够成立了。本发明在结构上能够成立的机理很简单由于构成气体加压配送装置D的气泵a的吸气口 e是敞开在以立体形式包围它的全密封型金属密封外壳b的内腔当中的，压缩机4排气口 d的连接管道G只要伸进该外壳 b即可，没有必要而且也不能与气泵a的吸气口 e接通，目的是让气泵a工作时上述泄漏的少量气态制冷剂(处于相对静止状态)，很容易受到流经管道G进入气泵a的吸气口 e的高速气态制冷剂(形成高速低压区)的吸引，从其直线间隙距离s所形成的缝隙当中进入，混进上述高速气态制冷剂洪流当中。——形成上述泄漏的气态制冷剂被全部回收利用的全过程。综上所述，本发明的关键在结构上除了它包括气泵a与它的外包全密封型金属密封外壳b (其理由已经在先说明过)以外，另一个在结构上的关键就是位于全密封型金属密封外壳b中的该气泵a的吸气口 e应该是有限敞开在该外壳 b内腔中的、并要求该气泵a的吸气口 e对准伸进该内腔中引导高速气态制冷剂流向的管道 G的管口位置，并限定了该“对准”二者之间存在直线间隙距离s (例如2毫米左右)。—— 其目的是让由压缩机4排出而由该气泵a吸入的大量高速气态制冷剂，能够以最简捷的直线运动方式高速地被引导进入气泵a的体内，经过该气泵a提压之后再继续排出。尽管一般取用的设备功率很大，但其漏气量是不大的，否则，气泵a就存在质量问题了，因此，若取2毫米左右的直线间隙距离s就足够了。——上述的直线间隙距离s越小， 高速气流跨越该直线间隙距离s时，其气流截面面积由小到大再由大到小的变化过程中， 所形成的高速气体的“节流”损失就会越小。在大功率机型的高速气流当中，由于这个“节流”问题所引起的能量损失不可低估。显然，当该直线间隙距离s为零时，就成了一根完整的气体输送管子，当然就不存在所谓的“节流”损失问题了。本发明的结构涉及到的这个“节流”损失问题，尤其在大中型高速气态流体设备的设计当中是个不容许忽视的大问题，而超高层建筑的制热空调系统一般就属于大中型工程设备了。为了完成上述的这个“允许气态制冷剂泄漏但又能够将其回收再利用的过程”除了上述的设备配置以外，采用能够从物质分子结构的层面来绝对制止制冷剂泄漏的金属密封外壳b，以及采用金属焊接工艺进行拼缝处理与管路连接的方式是必不可少的技术举措； 以下的事实充分地说明了这一点金属分子之间的间隙小于制冷剂分子的外径。——制冷剂绝对无法穿透金属，这就是为什么必须采用金属焊接手段的缘故它可以形成对气态或液态非金属分子的全密封立体防线。非金属橡皮分子之间的间隙大于制冷剂分子的外径。——制冷剂可以穿透橡皮， 但速度不快。——自行车几个月不打气就不能使用了就充分地说明了这个问题。
再光滑的金属平面都是有粗糙度的，它们二者之间再紧密的接触也是无法制止制冷剂分子从中通过的，除非焊接。—此外，这里值得一提的问题是上述CN100473912C专利技术中的制冷剂液泵的结构形式应该参照本发明的结构形式予以改进，以实现既允许该制冷剂液泵泄漏高成本的液态制冷剂，而绝对不允许泄漏的该高成本的液态制冷剂进入大气空间。否则，造成制冷剂的浪费将会大幅度地降低上述CN 100473912C专利技术与本发明技术二者结合之后形成“全新冷暖空调系统”(尽管已经省略了作为冷、热量中间传递介质的水及其相关的附属设施)的“性价比”。在整个中央空调系统当中，要做到其中的制冷剂绝对不泄漏是不可能的，然而，作为设计者来说，应该向着上述“制冷剂绝对不泄漏”的方向努力，能够做到一点就算一点，积少就能成多，本发明的设计就是本着这个原则行事的例如，本发明中的关键部件“为气态制冷剂服务的A型气体加压配送装置D”就属于一个在正常运行过程当中绝对不会向大气空间泄漏制冷剂的全密封型部件。本发明中采用的气体加压配送装置最适用于大、中型机型的结构形式，即漏气量不易于控制或减小的大、中型机型。
权利要求
1.一种无水输热型超高层建筑制热空调系统，它包括依循环次序连接在管道(G)中的蒸发器(1)、节流器O)、冷凝器(3)、与压缩机四大制冷基本部件，以及充注在其中适合于空调工况的制冷剂；其特征在于在制热空调系统中增加了位于压缩机(4)的排气口(d)与冷凝器(3)之间且为气态制冷剂服务的额外接力或加力的气体加压配送装置(D)。
2.一种气体加压配送装置，其特征在于在结构上包括气泵(a)与以立体形式包围该气泵(a)的全密封型金属密封外壳(b)，在该金属密封外壳(b)上设置了与该气泵(a)的进、出气口连接的对外的进气接口与对外的排气接口，而且，该气泵(a)的吸气口(e)是对着伸进该金属密封外壳(b)腔内中管道(G) 的管口位置，并且，该气泵(a)的吸气口(e)与上述的管道(G)的管口位置之间存在直线间隙距离(s)；所述的A型气体加压配送装置(D)所涉及的接缝处与连管处均采用不可拆卸的焊接工艺实施结合的。
全文摘要
一种无水输热型超高层建筑制热空调系统及其采用的气体加压配送装置，它是通过在制热空调系统中的压缩机(4)与冷凝器(3)之间增加了为制冷剂服务的气态流体加压配送装置(D)实现的，该装置(D)在结构上主要是包括了气泵(a)与以立体形式包围该气泵(a)的全密封型金属密封外壳(b)，该装置(D)的关键特点在于让该气泵(a)的进气口(e)有限地敞开在该金属密封外壳(b)的腔内当中；它为省略水的介入，完善无水输热型超高层建筑制热空调系统的实施创造了条件，即为让冷凝器(3)中的气态制冷剂直接对超高层楼房中的空气实施制热空调创造了条件。
文档编号F25B41/00GK102183105SQ20111006111
公开日2011年9月14日 申请日期2011年3月4日 优先权日2011年3月4日
发明者梁嘉麟 申请人:梁嘉麟