[发明专利]轴流式压气式的空调设备

说明书

技术领域

本发明涉及中央空调设备，具体是指轴流式压气式的空调设备。

背景技术

在传统的空调设备中的热交换器和冷凝器均采用传统的毛细管结流的蒸发器和冷凝器，由于这种毛细血管构成的器件中的毛细血管的排布为弯曲设置，因此当冷媒流经这些毛细血管时，其管路的阻力大，因此冷媒在吸热或者放热时受热不均匀，因此能源浪费严重，因此能耗极大。

另外，传统的空调设备中的压缩机制冷制热时，因冷媒的特性，压缩机的能效比很低，以离心机为例，其能效比最高为1:6。因此采用传统的压缩机制冷制热时，极其浪费能源。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能效比高的、并且能轴流式压气式的空调设备。

本发明的实现方案如下：轴流式压气式的空调设备，包括压气装置，所述压气装置为轴流式压气机或者空压机。

通过观察长期以来采集的实验数据，我们发现现有的中央空调中的压缩气体（压缩冷媒）的设备基本上采用活塞式压气机来实现气体增压。而在飞机和其他大型运输工具中，一般利用动力式压气机来实现气体增压，例如燃气轮机中的轴流式压气机便是，它是靠高速旋转的叶片对气体作功来实现气流的压缩增压的。要使气体增压，就是使单位容积内气体的分子数目增加，或让在气流中气体的分子彼此之间的距离靠近，就可以达到提高气体压力的目的。而传统的中央空调中的中央空调中的能效是很低的，能源的有效利用只达到16%，最多达到20%。而轴流式压气机是利用高速旋转的动叶对气体作功，把转动轴上的机械能转化为气流的动能和压力能 ，让气流增压，故通常又把它们称为叶片式压气机。它们的特点：供气压力相对来说低一些 ，但供气量却比较大，而且是连续稳定的。轴流式压气机的空气流量可以做得很大，而且多级轴流式压气机的效率又比较高，一般为 84%～89%，因此 在近代大功率燃气轮机中，都毫无例外地采用多级轴流式压气机来压缩气体。由于现在的中央空调的设计基本在室内，因此现有的轴流式压气机不能适应现有的中央空调设计，而为了增加其能效比，本发明根据现有的轴流式压气机作出相应的设计，将其应用在中央空调系统中，以增加整个中央空调的能效比。因此本发明包括上述轴流式压气机或者空压机  。

为了适应中央空调的设计，一般传统的轴流式压气机采用燃气产生动能，即设计技术难度系数高而成本投入也是巨大的，为此，本发明对现有的轴流式压气机做了如下改造：

轴流压气机包括转子和静子，转子主要由转轴和安装在转轴上的工作叶片构成，其中转轴与驱动电机连接并在驱动电机的驱动下转动，静子主要由外壳体和安装在外壳体上的静置叶片构成，静置叶片位于相邻工作叶片之间，一排转子叶片和一排静子叶片组成一级增压级。

所述增压级的数目为3-5。

一般的轴流式压气机采用20级左右的增压级，因此其成本投入巨大，且占地面积也是特别大的，而本发明即采用3-5个数目的增压级即可满足压缩气体的需求。而且本发明采用电机的驱动方式来驱动转轴旋转，这样其能效比能更高，电能能更好的转化为转轴转动的动能，且技术要求相对来说低。电机一般采用变频驱动的方式，可根据后期的调节来调节轴流式压气的运转速度。

为了适应轴流式压缩机的进气方式，本发明还包括沿建筑物高度方向设置的过气直段管A，所述压气装置位于过气直段管A内，过气直段管A的一端开口、另一端封闭。这样轴流式压缩机即放置在过气直段管A内，其过气直段管A内的气体可直上到达轴流式压气机的进气口，中间不需要再设置其他驱动气体流动的装置，如驱动风机。

所述过气直段管A的封闭端与压气装置之间设置有蒸发器，蒸发器与压气装置之间设置有喷淋器，压气装置的进气口位于蒸发器的正上方。

本发明将压气装置的进气口位于蒸发器的正上方，例如轴流式压气机放置在蒸发器的正上方，且他们都是位于过气直段管A中，这样冷媒在蒸发器处蒸发后，随着过气直段管A的路径直流向上，中间没有任何阻力，可实现高效的上升速度，能快速的将冷媒气送达到轴流式压气机处。

根据上述结构描述，现在具体的说明本发明的工作过程：首先，使用喷淋器将喷淋器中的液态冷媒喷出，使得液态冷媒转变为细微的冷媒颗粒，冷媒颗粒此时位于蒸发器的上方，在重力的作用下，向着蒸发器的方向流动，流经蒸发器表面后，由于蒸发器内部的蒸发通道和冷媒颗粒进行热交换，冷媒颗粒吸收热量，冷媒颗粒变为气态冷媒，此时气态冷媒沿着背向底面的方向移动，即朝着轴流式压气机的方向流动。由于气态冷媒的流动方向为直线（只受过气直段管A的左右限制），因此可达到上升过程无阻力的效果，直达轴流式压缩机的进气口处。最后在轴流式压缩机的压缩下，进行下级的冷凝处理。