[发明专利]蒸汽直排式空调冷水机组

说明书

本发明属空调制冷技术领域。

目前，在商用中央空调领域，空调系统的冷源主要有二大类，第一类来自蒸汽压缩式制冷机，第二类来自吸收式制冷机。

蒸汽压缩式制冷机可细分为往复式、回转式、和离心式三小类制冷压缩机。其典型的代表为往复式制冷压缩机、螺杆式压缩机、离心式压缩机。但其基本的制冷原理是相同的。

其基本的制冷原理如下：●  氟利昂(或其替代品)的低压蒸汽在压缩机中被压缩成高温高压的

氟利昂蒸汽；●  高温高压的氟利昂蒸汽进入一个冷凝器(冷凝器为热交换装置，一

般采用水冷式，也可采用风冷式，通过冷凝器，氟利昂被冷却。)，

在冷凝器内，高温高压的氟利昂蒸汽被冷却成低温氟利昂液体；●  氟利昂液体进入一个节流装置(节流装置使氟利昂液体流经的管路

截面积急剧收缩)；●  接着，氟利昂液体进入蒸发器；蒸发器是一个热交换装置，蒸发器

有二个独立的腔体，其中，一个腔体中的介质为氟利昂，在该腔体

内氟利昂液体流经横截面积急剧扩张的管路时快速汽化，故称为蒸

发器；同时，空调系统的冷冻水(“冷冻水”也叫“冷媒水”，本

说明书统一称为“冷冻水”)进入蒸发器的另一个腔体，在蒸发器

内，冷冻水与氟利昂汽化过程进行热交换，氟利昂液体快速汽化为

氟利昂低压蒸汽，并吸收冷冻水的热量，使冷冻水降温。然后，低

压氟利昂蒸汽再一次进入压缩机，重复新一轮的制冷循环。降温后

的冷冻水被用作空调系统的冷源。

另外，在蒸发器内被冷却后的冷冻水，经空调管系被泵入需要制冷的空间内的空调末端，将冷量传递给需要制冷的空间后，流回到蒸发器，重复新一轮的冷冻水循环。

不同形式的制冷压缩机，其制冷原理是相同的，其主要的差别在压缩氟利昂蒸汽的压缩方式不同，以及制冷的效率不同。

吸收式制冷机的典型形式为溴化锂吸收式冷温水机组，其制冷原理如下：●  蒸发室是一个热交换装置，蒸发器有二个独立的腔体，其中，一个腔

体中的介质为冷剂水，在该腔体内创造一个6mmHg的真空环境，让

冷剂水从顶部喷淋下来，水会在4℃时大量蒸发，故称为蒸发室；同

时，空调系统的冷冻水进入蒸发器的另一个腔体，在蒸发器内，冷冻

水与冷剂水汽化过程进行热交换(冷剂水吸收冷冻水的热量后汽化，

冷冻水则被冷剂水汽化过程冷却)。降温后的冷冻水被用作空调系统

的冷源。●  吸收室也是一个热交换装置，吸收室有二个腔体，其中的一个腔体与

蒸发室相联，蒸发室内的水蒸气进入与蒸发室联通的吸收室，被从吸

收室顶部喷淋下来的溴化锂浓溶液吸收，故称为吸收室；吸收室的另

一个腔体内为冷却水，溴化锂吸收水蒸气产生的热量被传递给冷却水

系统，溴化锂溶液不断地吸收蒸发室内产生的水蒸气以维持蒸发室的

真空环境；同时，浓溶液吸收水蒸气后变成稀溶液。●  稀溶液被泵入高温发生器内加温并浓缩成浓溶液，浓溶液重新流入吸

收室开始再一次的喷淋，重复新一轮的溴化锂溶液的循环；同时，稀

溶液浓缩过程产生的水蒸汽进入冷凝器，并被冷凝器内的冷却水冷凝

成冷剂水后，重新流入蒸发室开始再一次的喷淋，重复新一轮的冷剂

水循环。

另外，冷冻水在蒸发室内被冷却后，经空调管系泵入需要制冷的空间内的空调末端，将冷量传递给需要制冷的空间后，流回到蒸发室，重复新一轮的冷冻水循环。

本专利技术—蒸汽直排式空调冷水机组的目的是为中央空调系统提供冷源。

本专利技术—蒸汽直排式空调冷水机组采用了创新的制冷技术，其原理如下：

制作一个上下二端密封、上下两端由布置在圆周的外缘区域的叶片连接起来的、中央部位空心的园柱型叶轮；让叶轮高速旋转；高速旋转叶轮的离心力将在叶轮中心部位制造并维持一个动态的高真空环境，将冷冻水导入叶轮的中心部位并喷淋，高真空环境使冷冻水大量低温蒸发(真空度在7.5mmHg时，水会在7℃大量蒸发)，并吸收冷冻水未蒸发部分的热量，从而使冷冻水未蒸发部分降温(在此过程中，冷冻水一部分被蒸发，其余部分被降温)，蒸发产生的水蒸汽被高速旋转的叶轮排到大气中，以维持叶轮中央的动态真空环境。降温后的冷冻水被从叶轮内导出并被用作空调系统的冷源。

下面为该专利技术的具体实现方案：参见说明书附图

图1：蒸汽直排式空调冷水机组纵向剖面图

图2：蒸汽直排式空调冷水机组水平剖面图