本發(fā)明涉及一種絕對不會對大氣空間泄漏制冷劑分子的全密封型制冷劑液泵結(jié)構(gòu)及其在高層樓房制冷系統(tǒng)中讓制冷劑蒸發(fā)吸熱制冷(依靠制冷劑相變的潛熱直接制冷)來取代水介質(zhì)輸送冷能吸熱制冷(依靠水介質(zhì)非相變的顯熱間接送冷)的大幅度節(jié)能的應(yīng)用方法，即制冷系統(tǒng)相關(guān)部件及其管路的設(shè)置連接方法。

背景技術(shù)：

目前，在高層或超高層建筑的制冷空調(diào)系統(tǒng)中，由于制冷系統(tǒng)中壓縮機(jī)所形成的壓力難以將低壓液態(tài)制冷劑壓送上去，通常依靠水及其配套的水泵等設(shè)備構(gòu)成的二次冷量傳遞冷媒介質(zhì)配送裝置協(xié)助完成冷量的輸送。

——由于液泵的泄漏問題沒有解決，采用水泵時(shí)水的泄漏量再大，基本上不會影響到該制冷系統(tǒng)的使用成本，盡管增加了讓水作為中間過渡介質(zhì)協(xié)助傳遞冷量這個(gè)中間環(huán)節(jié)，于整個(gè)制冷系統(tǒng)的節(jié)能不利，然而，現(xiàn)實(shí)已經(jīng)證明了這還是可以承受的；而采用制冷劑泵時(shí)，它泄漏的是非常昂貴的空調(diào)高溫制冷用途的制冷劑，所引起的使用成本的劇增是人們難以承受的，盡管此舉(采用制冷劑液泵)可以讓制冷劑在蒸發(fā)器中通過直接的蒸發(fā)吸熱對房間的空氣進(jìn)行冷卻(減少了一個(gè)水的冷量傳遞中間環(huán)節(jié))，有利于節(jié)能，然而，它帶來的好處與制冷劑泄漏帶來的害處相比較，是弊大于利，因此，現(xiàn)在仍然維持著請水介質(zhì)來協(xié)助高層樓房的冷量與熱量的二次“顯熱”性質(zhì)的輸能傳遞。

目前，高層冷庫的低溫制冷系統(tǒng)中首先成功地采用了常規(guī)的氨泵(制冷劑可以從泵體內(nèi)部泄漏到大氣空間中)為主體的氨制冷劑加壓配送裝置，實(shí)現(xiàn)了高層低溫庫房中的制冷劑在蒸發(fā)器中直接蒸發(fā)制冷的過程；其不足是：氨制冷劑液體從氨泵內(nèi)部往大氣空間的泄漏量較大，經(jīng)常性地定期對制冷系統(tǒng)補(bǔ)充氨制冷劑是在所難免的，盡管如此，還是利大于弊，因?yàn)榘敝评鋭┑某杀緲O低，況且，低于0℃的地方不能使用水作為介質(zhì)；如果將制冷劑氨水(每公斤約0.2元)改為氟利昂F12(每公斤大于50元)或它的同性質(zhì)代用品，這勢必會成近幾百倍地提高冷庫的日常運(yùn)行成本；為此，采用氟利昂或它的同性質(zhì)代用品作為制冷劑的低溫冷庫絕大多數(shù)都是小型單層(此時(shí)不需要制冷劑液泵)的，而中、大型高層冷庫中由于采用了氨泵供液，其使用的制冷劑必然是氨液。

一般來說，對于液泵的泄漏問題，國標(biāo)(主要是針對水而言)的要求是允許泄漏，但是，不允許泄漏超標(biāo)；然而，對于制冷劑泵來說，符合上述國標(biāo)要求的水泵，仍然不能充當(dāng)符合使用昂貴的非氨類的諸如氟利昂制冷劑(取代被禁用的氟利昂的制冷劑價(jià)格更高)的日常使用要求。

顯然，解決上述問題的前提是：必須解決液泵，即制冷劑液泵的泄漏問題，其次，還有一個(gè)就是接下來的采用了制冷劑液泵之后在制冷系統(tǒng)中的技術(shù)可靠性問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明之目的：

從其結(jié)構(gòu)上解決制冷劑液泵的泄漏問題入手，同時(shí)又采用了技術(shù)上絕對可靠的輔助舉措來實(shí)現(xiàn)在高層樓房中直接利用制冷劑在蒸發(fā)器中進(jìn)行蒸發(fā)制冷的全過程。

本發(fā)明的關(guān)鍵在于：

利用絕對不會泄漏的制冷劑液泵以及又以絕對可靠的安裝格局(方法)來實(shí)現(xiàn)上述的本發(fā)明之目的。

本發(fā)明的特點(diǎn)：

一.由于在制冷劑液泵的結(jié)構(gòu)上采用了全密封型金屬密封殼體，這就為徹底解決了高效率液泵對外界空間泄漏制冷劑的問題創(chuàng)造了條件，即進(jìn)而為在高層或超高層樓房制冷空調(diào)系統(tǒng)中省略了水這個(gè)輸能低效率的上述二次冷量傳遞冷媒介質(zhì)也創(chuàng)造了條件。

二.由于安裝時(shí)讓制冷劑液泵的下底部高于配用的低壓儲液桶裝置內(nèi)制冷劑液面的位置，即前后兩者之間的距離存在高度差距，這就為工作中的制冷劑液泵內(nèi)部絕對不會存在制冷劑的積液、并進(jìn)而通過接觸電機(jī)轉(zhuǎn)子最終損壞制冷劑液泵內(nèi)部的拖動電機(jī)創(chuàng)造了條件，即進(jìn)而為絕對確保了制冷劑液泵的正常工作創(chuàng)造了條件。

三.由于能夠存在上述的“一”與“二”兩個(gè)特點(diǎn)(要素)，這就為讓制冷系統(tǒng)能夠成功地實(shí)現(xiàn)：在制冷方式上由直接的“制冷劑通過潛熱制冷”取代現(xiàn)有技術(shù)中由間接的“水介質(zhì)通過顯熱傳遞冷能”創(chuàng)造了條件，即進(jìn)而為可以在制冷空調(diào)系統(tǒng)的使用過程中(在制冷量一定時(shí)：由輸送極大量的水介質(zhì)來完成變更為輸送極少量的制冷劑來完成)實(shí)現(xiàn)30％左右的節(jié)能量又創(chuàng)造了條件。

附圖說明

圖1示意了全密封型制冷劑液泵的結(jié)構(gòu)形式。

圖2示意了全密封型制冷劑液泵與配用的低壓儲液桶裝置而組成的制冷劑加壓配送裝置系統(tǒng)中的相關(guān)管道連接狀態(tài)。

B：制冷劑液泵；D：低壓儲液桶裝置(與中型與大型高層低溫冷庫中所采用的該裝置雷同)；P：低壓儲液桶裝置內(nèi)的制冷劑液面；H：制冷劑液泵下底部高出制冷劑液面之間的高度差距；1：進(jìn)液管；2：泵體(可以位于拖動電機(jī)的下部或上部)；3：氣體壓力平衡管；4：電機(jī)轉(zhuǎn)子；5：定子繞組；6：傳動軸；7：金屬密封殼體；8：出液管；9：壓縮機(jī)；10：冷凝器；11：節(jié)流閥；12：絕熱層；13：低壓儲液桶殼體；14：液態(tài)制冷劑；15：位于高層樓房制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器。

具體實(shí)施方式

結(jié)合本發(fā)明附圖的示意，為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述之目的，擬采用以下的技術(shù)：

本發(fā)明中的全密封型制冷劑液泵B在高層樓房制冷系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)置方法，即該制冷劑液泵B的安裝方法：

一.制冷劑液泵B在結(jié)構(gòu)上包括：

泵體2和由電機(jī)轉(zhuǎn)子4與定子繞組5構(gòu)成的拖動電機(jī)，上述泵體2和由電機(jī)轉(zhuǎn)子4與定子繞組5構(gòu)成的拖動電機(jī)是被密閉在一個(gè)密封殼體7中的；

二.制冷劑液泵B在設(shè)置上需要滿足以下的條件：

構(gòu)成制冷劑液泵(B)的密封殼體(7)的下底部位置高于：配用的低壓儲液桶裝置(D)內(nèi)的制冷劑液面(P)的高度；

三.涉及構(gòu)成制冷劑液泵B的密封殼體7與低壓儲液桶裝置D兩者之間的管連方法：

由氣體壓力平衡管3連接密封殼體7內(nèi)的上部空間與低壓儲液桶裝置D內(nèi)的上部空間；

由液體壓力平衡管3’連接密封殼體7內(nèi)的下底部空間與低壓儲液桶裝置D內(nèi)的下底部盛有液態(tài)制冷劑的位置；

由低壓進(jìn)液管1連接密封殼體7內(nèi)的泵體2進(jìn)口處與低壓儲液桶裝置D內(nèi)的下底部盛有液態(tài)制冷劑的位置；

由高壓出液管8連接在制冷系統(tǒng)中蒸發(fā)器15的進(jìn)口端位置。

所述的密封殼體7是指由金屬形成的與外界空氣完全隔絕的且通過金屬焊接工藝實(shí)施縫隙焊接的金屬密閉容器。

本發(fā)明在具體實(shí)施中涉及的相關(guān)問題說明如下：

一.通過制冷系統(tǒng)冷凝器10后變?yōu)楦邏阂簯B(tài)制冷劑，在經(jīng)過了節(jié)流閥11降壓進(jìn)入低壓儲液桶裝置D儲存后，由于該裝置D外包絕熱層，低壓液態(tài)制冷劑不會在這個(gè)中間過度容器中吸熱蒸發(fā)，只有當(dāng)它被制冷劑液泵B泵入高層樓房蒸發(fā)器10之后，才會通過與外界的熱交換進(jìn)行正常的吸熱沸騰直接進(jìn)行的蒸發(fā)制冷工作，即形成直接對樓房內(nèi)部制冷的過程。

圖1中示意的關(guān)鍵部位(部件)是本發(fā)明制冷劑液泵B的結(jié)構(gòu)中，存在一圈由全密封型金屬密封殼體7形成的阻止制冷劑分子對外界大氣空間泄漏的一道立體防線，該立體防線不能夠由常規(guī)的高分子塑料或橡膠構(gòu)成，以下會專題說明該問題。

圖2中示意的低壓儲液桶裝置D內(nèi)的制冷劑液面P是本發(fā)明中的一個(gè)關(guān)鍵，它會隨著樓房中的制冷負(fù)荷發(fā)生有限的變化，當(dāng)制冷負(fù)荷較小時(shí)，比方說樓房中每個(gè)房間不一定都需要制冷，制冷劑液面P的位置會偏高一些，而當(dāng)制冷負(fù)荷較大時(shí)，比方說樓房中每個(gè)房間都需要制冷，制冷劑液面P的位置會偏高一些，為此：

在設(shè)置制冷劑液泵B的高度位置時(shí)，不宜太高，其下底部應(yīng)該高出該制冷劑液面P的位置偏大一些為妥(最好以實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)為準(zhǔn))，例如：至少使得前述兩者的高度差距H足夠大，稍大于5公分或10公分即可。

二.由于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中存在構(gòu)成制冷劑液泵B的金屬密封殼體7，就制止了泵體2內(nèi)部的高壓液態(tài)制冷劑從傳動軸6的軸封處強(qiáng)行泄漏(滲漏)后進(jìn)入大氣空間所造成浪費(fèi)的可能性：

上述的強(qiáng)行泄漏現(xiàn)象對于任何泵體2來說都是難以避免的，然而，由于本發(fā)明結(jié)構(gòu)中存在通過焊接工藝形成的金屬密封殼體7并恰好又完全地罩住了從泵體2內(nèi)部外泄的液態(tài)制冷劑，使得上述制冷劑的外泄成為整個(gè)制冷系統(tǒng)內(nèi)部部件的泄漏，又由于金屬分子之間的間隙小于液態(tài)制冷劑分子直徑，被罩住的外泄液態(tài)制冷劑分子是無法繼續(xù)穿越以立體型式罩住它們的由金屬密封殼體7形成的立體防線。

這就如：由自行車車胎或汽車車胎長期(例如：一年)不打氣是不行的一樣，因?yàn)橐韵鹉z為主體的高分子材料本身的分子之間的間隙就大于空氣的分子直徑，只是空氣分子穿越橡膠類高分子材料的分子之間間隙的速率不快而已。

——顯然：本發(fā)明中通過金屬焊接方式形成的全密封型(針對物質(zhì)分子的量級而言)金屬密封殼體7的結(jié)構(gòu)，是造成本發(fā)明中全密封型制冷劑液泵B在制冷系統(tǒng)中能夠可靠工作的第一個(gè)關(guān)鍵要素。

三.上述的本發(fā)明結(jié)構(gòu)中通過氣體壓力平衡管3和液體壓力平衡管3’一對管道與低壓儲液桶裝置D的相關(guān)部位相連舉措，其目的在于：一旦構(gòu)成全密封型制冷劑液泵B的泵體2從其內(nèi)部外泄液態(tài)制冷劑時(shí)，無論其外泄的數(shù)量如何，都會通過在位于該制冷劑液泵B下底部的液體壓力平衡管3’即刻回流到相同壓力的低壓儲液桶裝置D內(nèi)被全部回收，等待以后被再次使用。

——顯然：本發(fā)明中通過在結(jié)構(gòu)安裝上讓上述的氣體壓力平衡管3和液體壓力平衡管3’一對與低壓儲液桶裝置D相連接的管道存在，是造成本發(fā)明中全密封型制冷劑液泵B在制冷系統(tǒng)中能夠可靠工作的第二個(gè)關(guān)鍵要素。

四.關(guān)于全密封型制冷劑液泵B的一次性使用壽命問題：

由于可以考察一下家用冰箱與家用空調(diào)器中使用的壓縮機(jī)，它們的一次性使用壽命一般會超過15年，世界名牌超過30年；它們壞損時(shí)的原因與驅(qū)動水體轉(zhuǎn)動的洗衣機(jī)一樣，完全取決于其中的拖動電機(jī)是否還損，即受到拖動電機(jī)的使用壽命影響極大；本發(fā)明中的全密封型制冷劑液泵B的結(jié)構(gòu)也屬于最簡單的如同上述壓縮機(jī)那樣的不可拆卸的機(jī)電產(chǎn)品，顯然，其一次性使用壽命總是可以使得它超過上述的15年或30年。

綜上所述：

不難看出，形成本發(fā)明中以上的兩個(gè)關(guān)鍵要素，即：絕對地確?！叭芊庑汀币约敖^對地確保“讓從泵體2內(nèi)部外泄的液態(tài)制冷劑全數(shù)在制冷系統(tǒng)內(nèi)部被回收后再利用”是“缺一不可”的，然而又是容易實(shí)現(xiàn)的。——實(shí)施本發(fā)明的全套制冷系統(tǒng)成本與現(xiàn)有技術(shù)相當(dāng)，然而，其日常的運(yùn)行成本卻能夠達(dá)到節(jié)能30％左右的效果(樓房層次越高節(jié)能效果就越大)；若在高層樓房制熱系統(tǒng)中也考慮無水輸能的形式，即形成無水輸能型的高層樓房中央冷暖空調(diào)系統(tǒng)，也應(yīng)該是容易實(shí)現(xiàn)的，而且也不會存在增加對外界空間泄漏制冷劑的問題。