专利名称：一种紧凑型汽车余热吸附空调的制作方法
技术领域：
本实用新型属于暖通空调技术领域，特别涉及一种紧凑型汽车余热吸附空调。
背景技术：
汽车空调主要使用蒸汽压缩式空调系统，一般要消耗8% -12%的汽车发动机动力，其中压缩机占80% -85%，风机占15% _20%，这不仅增加了油耗，而且可能引起水箱过热，影响了汽车动力性能。而且在运动的汽车中氟利昂制冷机容易泄漏，对环境造成了巨大的破坏。汽车余热吸附空调利用汽车余热进行制冷，一方面节约了能源，另一方面减少了温室气体的排放和氟利昂的泄漏，因此越来越受到关注。在汽车余热空调的应用中有人提议在大客车上采用溴化锂吸收式制冷机，但是系统较复杂，而且吸收式系统不太适合于振动的场合。相对而言，固体吸附式制冷系统中运动部件较少，甚至可以不含运动件，而且抗振动和倾覆能力较强，比较适合应用在机动车上。而且在固体吸附式制冷系统中，冷凝温度和吸附温度可以根据外部热源和吸附工质对的情况适当抬高，因此可以在系统中安排风冷， 而不必像吸收式制冷系统那样担心出现结晶问题。但是吸附制冷的缺点也是很明显的，主要是制冷过程不像蒸汽压缩式制冷那样过程连续，而且为了保证吸附剂顺利吸附、解析，需要对吸附床间歇加热和冷却，因此其制冷系数比较小。制约汽车吸附式空调进一步发展的主要瓶颈有两个一是缺乏吸附性能优越的吸附剂；二是在汽车有限的空间中需要采用换热效果更好、结构更加紧凑的换热器。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术存在的技术问题，提供一种紧凑型汽车余热吸附空调，主要从两个方面入手，一是采用高性能的吸附剂，二是采用高性能的换热器。为实现以上目的，本实用新型采取了以下的技术方案一种紧凑型汽车余热吸附空调，包括进出口直接连接发动机的吸附床，一端连接在吸附床进口、另一端连接在平行流换热器上的冷凝器，以及设置在冷凝器下方的蒸发器，蒸发器与冻冷水管道连接。采用平行流换热器作为吸附床。平行流换热器具有换热面积大、换热高效、结构紧凑的优点，其对吸附剂的装填量大，换热效果好，装填方便，封装容易。采用平行流换热器作为冷凝器。换热系数高，使空调系统更加小型化。所述吸附空调采用两个腔室，每个腔室都包括一套吸附床、一个冷凝器和一个蒸发器。此种布置使系统操作容易，减小了真空阀的设置以及阀门之间的切换。所述吸附空调采用氯化钙和硅胶进行复合的高性能复合吸附剂。提高了系统的 COP 和 SCP。本实用新型采用高效复合吸附剂和水作为吸附工质对，采用的高效复合吸附剂为硅胶和氯化钙复合吸附剂，通过浸渍干燥的方法进行制备。硅胶的孔径为8-lOnm，颗粒直径为l_2mm，氯化钙溶液的浓度为50%。先制备高性能复合吸附剂，把8-lOnm的硅胶浸渍在50%的氯化钙溶液中，通过浸渍、水洗、烘干得到氯化钙复合吸附剂。复合吸附剂中氯化钙的质量含量达到34. 5%，其平衡吸附量达到0. 8g/g，利用该复合吸附剂能显著提高系统的COP和SCP，有利于系统的小型化。然后把复合吸附剂填充在平行流换热器中，并用钢丝网包裹好。由于平行流换热器具有换热面积大、换热高效、结构紧凑的优点，采用平行流换热器作为吸附空调的冷凝器，能够提高换热性能，减小吸附空调的体积，使吸附空调装置更加紧凑化。把作为吸附床的平行流换热器直接连接到发动机的冷却水系统中，吸附床作为汽车的冷却水箱对汽车的循环水进行冷却，这样可以不再安装汽车水箱。另一方面，汽车循环水为汽车吸附空调提供热源，实现了对汽车余热的利用。由于系统运行在负压条件下，为了提高系统的稳定性和降低系统的成本，设计一套无真空阀门的结构，把吸附床、冷凝器、蒸发器设计在一个真空腔中，系统由两个一样的真空腔实现连续制冷。冷凝器通过水管连接到系统外面的一个平行流换热器上，该平行流换热器内部循环介质为水，采用风冷。吸附空调系统采用复合吸附剂和平行流换热器，提高了系统的传热传质性能和能量密度。所研制的利用汽车余热的小型化汽车吸附空调样机，COP达到0.5， SCP 达到 200W/kg。本实用新型与现有技术相比，具有如下优点本实用新型公开了一种紧凑型汽车余热吸附空调。该吸附空调采用高性能复合吸附剂，提高了系统的COP和SCP。利用平行流换热器作为吸附床，平行流换热器属于微通道换热器，具有换热面积大、换热高效、结构紧凑的优点，提高了吸附空调的能量密度。同时采用平行流换热器作为吸附空调的冷凝器，换热系数高，使空调系统更加小型化。
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型的内容做进一步详细说明。实施例请参阅图1所示，一种紧凑型汽车余热吸附空调，包括进出口直接连接发动机2的吸附床1，一端连接在吸附床1进口、另一端连接在平行流换热器5上的冷凝器3，以及设置在冷凝器3下方的蒸发器6，蒸发器6与冻冷水管道4连接。采用平行流换热器作为吸附床1。采用平行流换热器作为冷凝器3。吸附空调采用两个腔室，每个腔室都包括一套吸附床、一个冷凝器和一个蒸发器。本实施例制作过程(1)高效复合吸附剂的制作A、配置50%浓度的氯化钙溶液；B、将孔径8-lOnm，颗粒直径l_2mm的硅胶在真空环境下浸渍在氯化钙溶液中，浸渍时间为Mh ；C、水洗。将浸渍有氯化钙的硅胶进行快速水洗，洗去表面的氯化钙溶液；D、干燥。通过上述方法制备的复合吸附剂，其氯化钙质量含量达到34. 5%，对水的吸附量可以达到0. 8g/g。(2)吸附剂的装填将干燥后的吸附剂均勻装填在平行流换热器的翅片间，装填结束后，用筛网将吸附剂封装在换热器内。筛网目数为40目。(3)制冷系统的连接吸附空调系统如图1所示。把吸附床、冷凝器、蒸发器设计到一个真空腔体中，吸附床在最上面，冷凝器在腔体侧面，蒸发器在腔体最下面，蒸发器采用翅片管，并采用满液式蒸发，系统有两个一样的真空腔构成来实现连续制冷。(4)系统的运行。吸附床进出口直接连接发动机的循环冷却水，冷凝器也采用平行流换热器样式， 并且冷凝器进出口通过水管连接到系统外面的一个平行流换热器上，系统外面的平行流换热器用自然风进行冷却。A床脱附，B床吸附时，发动机余热为A床提供再生热源，系统外面的平行流换热器中冷却水先流进A床对应的冷凝器，然后流进B床，对B床进行冷却；B床脱附，A床吸附时，发动机余热为B床提供再生热源，系统外面的平行流换热器中冷却水先流进A床对应的冷凝器，然后流进A床，对A床进行冷却。上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
权利要求1.一种紧凑型汽车余热吸附空调，其特征在于包括进出口直接连接发动机O)的吸附床(1)，一端连接在吸附床⑴进口、另一端连接在平行流换热器(5)上的冷凝器(3)，以及设置在冷凝器C3)下方的蒸发器(6)，蒸发器(6)与冻冷水管道(4)连接。
2.如权利要求1所述的紧凑型汽车余热吸附空调，其特征在于采用平行流换热器作为吸附床(1)。
3.如权利要求1所述的紧凑型汽车余热吸附空调，其特征在于采用平行流换热器作为冷凝器⑶。
4.如权利要求1所述的紧凑型汽车余热吸附空调，其特征在于所述吸附空调采用两个腔室，每个腔室都包括一套吸附床、一个冷凝器和一个蒸发器。
专利摘要本实用新型公开了一种紧凑型汽车余热吸附空调，包括进出口直接连接发动机的吸附床，一端连接在吸附床进口、另一端连接在平行流换热器上的冷凝器，以及设置在冷凝器下方的蒸发器，蒸发器与冻冷水管道连接。该吸附空调采用高性能复合吸附剂，提高了系统的COP和SCP。利用平行流换热器作为吸附床，平行流换热器属于微通道换热器，具有换热面积大、换热高效、结构紧凑的优点，提高了吸附空调的能量密度。同时采用平行流换热器作为吸附空调的冷凝器，换热系数高，使空调系统更加小型化。
文档编号F25B27/02GK202229464SQ20112020242
公开日2012年5月23日 申请日期2011年6月15日 优先权日2011年6月15日
发明者卜宪标, 王令宝, 马伟斌 申请人:中国科学院广州能源研究所