[發明專利]水冷卻制冷工質的戶式空調方法和裝置

在審

• 申請號: 201410375913.1
• 申請日: 2014-08-01
• 公開（公告）號: CN104566709A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 李曉強;陳月琴
• 申請（專利權）人: 浠水酷濘科技有限公司
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00
• 代理公司: 深圳市睿智專利事務所 44209
• 代理人: 陳鴻蔭

技術領域

本發明涉及不可逆循環的壓縮制冷方法、裝置或系統，特別是涉及空氣調節方法和系統中的房間空調裝置,尤其涉及水冷卻制冷工質的戶式空調方法和裝置。

背景技術

現有技術戶式空調裝置通常是風冷型的分體結構，如圖3所示，包括壓縮機、冷卻系統(翅片管冷凝器和室外風機)、節流毛細管和蒸發系統(翅片管蒸發器和室內風機)；其核心做功部件壓縮機、冷卻系統和節流毛細管通常置于室外，蒸發系統位于室內。其管路中制冷工質，即調節空氣溫度的工作物質，簡稱“工質”，在室外的冷凝器中完成熱交換，就是管路內的工質向外界逸散熱量的過程；所述工質在室內一側則與室內貫流風機驅動的空氣流進行熱交換，即工質從室內空間吸熱，實現制冷過程。簡言之，是室外冷卻系統借助制冷工質，將蒸發系統在室內吸收的熱量以及壓縮機的輸入功轉化的熱量一起轉移至室外的冷卻系統了。家庭常用的戶式風冷型分體空調裝置，須有室外機、室內機和制冷管路系統。現有技術戶式風冷空調裝置，安裝在室外的冷卻系統一般為大功率軸流風機和風冷翅片管冷凝器，而置于室內或掛在墻壁上的蒸發系統中的制冷工質則與流過翅片管蒸發器表面的空氣流進行熱交換，實現環境空氣制冷降溫。

此類裝置的缺陷在于，國家標準工況的理論冷卻溫度永遠大于35℃，而實際的冷卻溫度一般參考美國的ARI工況，冷卻溫度取54.4℃，導致所需壓縮機的輸入功率較大。因此家庭常用的戶式風冷型分體空調裝置的能效比一般在2.8至3.2之間，即使通過改善制造工藝和增大系統匹配，也很難達到國家一級能效比3.6的要求。由于該類空調的普及程度非常高，從而導致能源巨大浪費。

現有技術戶式空調裝置還有一類是蒸氣壓縮式結構，參見圖2,包括壓縮機、冷凝器、節流裝置、蒸發器和制冷管路。該類空調裝置通過其內制冷工質的相變換實現制冷，就是，低壓低溫的液態制冷工質在蒸發器中吸收周圍環境介質（水或空氣）的熱量變為低壓氣體，使蒸發器所在房間的空氣降溫；而吸收了環境介質熱量的低壓氣體經壓縮機增壓后在冷凝器中被冷卻或冷凝，變回高壓液體，然后再經節流裝置節流，變回為低壓低溫液態，重新進入蒸發器吸熱氣化，從而實現連續制冷。蒸氣壓縮式空調，空氣在流經蒸發器的同時，也被凈化、減濕。蒸氣壓縮式空調裝置結構復雜，一般用于大型和超大型建筑物空調。其制冷工質有些含有對大氣臭氧層有破壞作用的成分，正在逐步淘汰，當然也有部分無機化合物天然制冷工質對臭氧層無破壞作用。由于制冷工質是在一定壓力下循環變化的，因此制冷系統的設備和管路均屬于壓力容器和壓力管道，運行中需要嚴格的安全管理和安全監督，因而此類空調裝置并不適合制成戶式供家庭使用。

現有技術戶式空調裝置再有一類是水蒸發式的送濕風降溫設備，是基于水蒸發吸熱和強制通風實現空氣降溫增濕的，通常被稱作空調風扇裝置。所述設備包括濕簾、風機、水泵和水管。其工作原理大致是：水不停地淋灑在或浸濕著多孔的濕簾，干燥的或水汽未飽和的空氣由于風機運轉的低壓頭作用，被迫穿越多孔的濕簾進入空調裝置，空氣與濕簾上的水做熱交換，使空氣降溫、增濕、凈化。水吸收空氣的熱量而蒸發為水霧，空氣失去熱量，溫度降低，水霧滲入空氣使其濕度增加，潛熱量增加，而空氣焓值基本不變；降溫后的濕空氣被風機吹入空調房間，從而實現房間內空氣的降溫、增濕和通風換氣。水蒸發式空調風扇裝置通常適用于工礦企業車間、會議室、餐廳、商場、候車室等需要通風降溫的公共場所，在空氣相對濕度較低的地區效果更好，但其安裝形式受限，同時空氣流通量大，空氣經過空調后的濕度大，而且降溫幅度小，不適合家庭使用。

現有技術戶式空調裝置也有使用中央空調系統的，包括風冷型和水冷型。水冷型中央空調系統包括冷卻水循環系統、冷凍水循環系統和新風系統；風冷型中央空調則還須有通風系統。所述中央空調系統能耗高，結構復雜，不適合做成戶式供家庭應用，也不符合環保的生態生活理念。

實際上，使用中央空調系統的基本上都是大型建筑物，包括辦公樓、賓館和商業貿易中心，但是此類空調系統的運轉方式是吸著式的，同本發明運轉方式是壓縮式的技術方案完全不同，此處就不再贅敘了。

名詞解釋：

ARI：是英文“American?Air-Conditioning?and?Refrigeration?Institute”的縮寫，中文意思是“美國空調與制冷協會”。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于避免上述現有技術的不足之處，而提出一種利用水冷卻制冷工質的戶式空調方法和裝置，可以顯著提高制冷工況的能效比，而且令室內模塊和室外模塊之間的連接管路無須設置保溫外套。