专利名称:车、船用节能空调装置的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及一种车(船)用空调装置,特别涉及一种利用车(船)排气余热或冷却系统余热的空调装置。
现有的车(船)用空调装置大量使用蒸汽压缩式制冷系统。该制冷系统利用工质在低压下的蒸发吸热过程来制取冷量,制冷装置包括制冷压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器等主要设备。制冷系统所需的动力常取自内燃机的输出轴或电动机,用来驱动制冷压缩机、冷却风扇(冷却水泵)、冷风机(冷媒泵)等,其中制冷压缩机的轴功率占有较大的比例。(张祉祐主编,《制冷原理与设备》,机械工业出版社,1987年1月版)。
为了节能,也有采用溴化锂吸收式制冷装置,但该吸收式制冷装置结构复杂,结构尺寸大,一次性投资高。
现有车辆、船舶使用的发动机运转时,与高温燃气相接触的零部件受到了强烈的加热,常常需要冷却才能维持发动机的正常工作。冷却系统所带走的热量,约占总能量的20%左右,如对汽油机Q=(0·85-1·10)Ne;对柴油机,Q=(0·50-0·78)Ne,其中,Q是冷却系统所带走的热量,Ne是发动机的功率。而且这部分能量往往全部排入大气环境而白白浪费掉。(杨连生主编,《内燃机设计》,中国农业机械出版社)。
另外,发动机的排气温度较高,也带走了大量热能。
本实用新型的目的旨在根据吸收一喷射复合循环制冷原理,提出一种车(船)用节能空调装置,该装置有效地利用发动机冷却系统的热能或排气热能或两者同时利用为动力,利用制冷工质在低压下的蒸发吸热过程来制取冷量,具有结构简单、可靠性高、节能的特点。
本实用新型由一个吸收循环和喷射循环组成。为了减少吸收循环的泵耗,利用射流泵实现对制冷蒸汽的压缩,以提高吸收器的压力及喷射器的吸入蒸汽的压力,又利用回热器提高水泵出口浓溶液的温度,降低射流泵的工作液体(稀溶液)的温度。整个装置仅包括循环泵一个动设备。
由此可见,本实用新型具有以下特点1、整个装置的热力系数比基本吸收循环的热力系数大,是基本吸收循环的(1+U)倍,其中U是喷射器的喷射系数。
2、动力循环泵耗与蒸气压缩式机械功耗相比较小。
3、冷却风扇(冷却水泵)的功率可由发动机的冷却风扇(冷却水泵)的功率减小得到部分补偿,所以整个装置的机械功耗大为减少。
该装置可利用的工质对有氨一硫氰酸钠、氟利昂21-四甘醇渗二甲醚及氟利昂22-四甘醇渗二甲醚等。
图1是本实用新型的结构原理图。
以下结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作详细的说明。
本实用新型包括一蒸气发生器,蒸汽发生器1内配置有可和发动机的水冷却管或排气管相连通的换热管8,蒸气发生器1的蒸气出口通过管道与喷射器2的喷嘴相连通,喷射器2的吸入室与吸收器10的气相连接管相通,喷射器2的扩压端经管道与冷凝器4的入口相连通,冷凝器4的出口经管道与蒸发器6的进口侧的节流阀5相连通,蒸气发生器1内的稀溶液由管道经过回热器9与射流泵3的入口相连通,射流泵3的吸入室由管道与蒸发器6的出口相连通,射流泵3的出口由管道与吸收器10的入口相连通,吸收器10的浓溶液出口由管道与循环泵7的入口相通,循环泵7的出口由管道经回热器9与蒸气发生器1的浓溶液入口相通。
换热管8中通过发动机冷却系统的冷却水或发动机的排气,加热并产生工作蒸气,同时溶液的浓度不断降低成为稀溶液,工作蒸气进入喷射器2吸入并压缩来自吸收器10的制冷剂蒸气,两者混合后进入冷凝器4,冷凝器4内的冷凝液经管道及节流阀5节流后进入蒸发器6,在其中吸热蒸发以制取冷量。蒸气发生器1内的稀溶液经回热器9冷却后进入射流泵3吸入蒸发器6内的冷蒸气,混合并压缩,然后进入吸收器10成为浓溶液,该浓溶液由循环泵7经过回热器9加热后送回蒸气发生器1,如此不断循环。
本实用新型也可以用于其它低焓余热场合。
根据车(船)发动机的运行条件,本实用新型可有不同的实施方案,下面仅以三种方案说明其装置的特点。
对于汽车,汽车发动机的冷却系统常采用水冷却系统,冷却水出口温度80°-90°,最低为70°,可采用如下方案蒸汽发生器1采用车用发动机的冷却水或排气进入换热管8产生工作蒸汽,冷凝器4采用强制空冷冷凝器,蒸发器6采用直接蒸发表面式空气冷却器。
对于船舶,水源相对充分,可采用如下方案蒸汽发生器1采用船舶发动机的冷却水或排气,进入换热管8产生工作蒸汽,冷凝器4采用水冷冷凝器,蒸发器6采用干式蒸发器。
对于战车,常采用风冷系统,可采用如下方案蒸汽发生器1利用战车发动机的排气进入换热管产生工作蒸汽,冷凝器4采用强制空冷冷凝器,蒸发器6采用直接蒸发表面式空气冷却器。
权利要求车、船用节能空调装置,包括一蒸汽发生器(1),本实用新型的特征是蒸汽发生器(1)内配置有可和发动机的水冷却管或排气管相连通的换热管(8),蒸汽发生器(1)的出口通过管道与主喷射器(2)的喷嘴相连通,喷射器(2)与吸收器(10)的气相连接管相通,喷射器(2)的扩压端经管道与冷凝器(4)的入口相连通,冷凝器(4)内的冷凝液出口与蒸发器(6)的进口侧的节流阀(5)相通。蒸气发生器(1)内的稀溶液由管道经回热器(9)与射流泵(3)的入口相通,射流泵(3)的吸入室与蒸发器(6)的出口相通。射流泵(3)的出口与吸收器(10)的入口相通,吸收器(10)内的浓溶液由管道经循环泵(7)及回热器(9)后进入蒸气发生器(1)。
专利摘要一种车(船)用节能空调装置,包括一蒸汽发生器,蒸汽发生器内配置有可和发动机的水冷却管或排气管相连通的换热管,喷射器、冷凝器、节流阀、蒸发器、射流泵、吸收器、循环泵以及回热器,具有热力系数高,结构简单、可靠、节能的特点。
本实用新型也可用于其它低焓余热场合。
文档编号B60H1/02GK2177621SQ9323569
公开日1994年9月21日 申请日期1993年12月23日 优先权日1993年12月23日
发明者顾兆林, 郁永章, 钱承耀 申请人:西安交通大学