利用尾氣餘熱的吸收式汽車空調裝置的製作方法
2023-07-28 17:58:16 3
專利名稱：利用尾氣餘熱的吸收式汽車空調裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種利用尾氣餘熱的吸收式汽車空調裝置，屬於空調製冷技術領域。
背景技術：
現代汽車空調主要是以氟裡昂為製冷消耗機械功的蒸汽壓縮式循環的制冷機組。氟裡昂不僅破壞大氣臭氧層，還在一定程度上加劇溫室效應的發生。而且，汽車發動機的實用效率一般為35％～40％左右，約佔發熱量1/2以上的能量被發動機循環冷卻水及排氣帶走。為了解決氟裡昂製冷劑帶來的環境問題，以及回收和利用發動機餘熱從而降低能耗提高燃料的利用率，使得研究利用餘熱的吸收式汽車空調成為熱門課題。在已有技術中，專利申請號02145214.8「一種內燃機餘熱吸收式製冷裝置及其應用」，公布了一種利用發動機的冷卻腔作為發生器的溴化鋰或氨水吸收式製冷裝置，避免了使用對大氣有汙染的氟裡昂作為製冷劑，而且不需要冷卻水系統，然而，這種方案建立在改變發動機等汽車關鍵部件的基礎上，實施較為複雜，並且製冷系統一旦出現故障，就會影響到汽車動力系統的運行；專利申請號200510100910.8「一種利用尾氣餘熱的氨水吸收式製冷裝置」，給出了一套利用尾氣餘熱的氨水吸收式製冷裝置，採用餘熱採集器直接作為發生器，尾氣餘熱利用率較高，並且為了提高效率採用了精餾器等裝置，但該系統運行壓力較高，製冷裝置的結構較為複雜，維護困難，而且安裝空間受到限制。
實用新型內容為此，本實用新型要解決的技術問題在於提供了一種利用尾氣餘熱的溴化鋰吸收式汽車空調裝置，利用尾氣餘熱採集器回收排氣餘熱來驅動溴化鋰吸收式製冷系統，採用適合汽車工況的新型發生器、蒸發器和吸收器，不需對吸收器等冷卻的冷卻水系統，裝置簡單易行，從而克服上述現有技術之不足。
本實用新型主要包括吸收器、發生器、蒸發器、冷凝器、溶液泵、冷卻管道、尾氣排氣管水加熱器、以溴化鋰為吸收劑，以水為製冷劑。蒸發器、冷凝器和吸收器組裝在一個底盤上，置於車頂上；冷凝器和吸收器列於底盤前端，置於車頂前端，利用車輛行駛的迎面風對其進行冷凝和冷卻。並在冷凝器和吸收器處均安裝風扇，在低速行駛和停車時強化換熱。蒸發器安裝在底盤後部，用風扇強制向駕駛室送冷風。
所述尾氣排氣管水加熱器主要由兩塊可動夾套水加熱器組成，包裹在排氣筒外面，為活動式連接，其間附設帶楔形片的活塞汽缸組件，汽缸同汽車的壓縮空氣系統連接，在尾氣餘熱採集器上設進水口、出水口，出水口處設放感溫器，感溫器通過活塞汽缸組件控制可動夾套水加熱器與排氣管之間的接觸，以保證出水口處的水溫。
所述發生器為高效套管式結構，由套筒、噴淋管、套管、套筒外腔及盤管組成，盤管環繞在套筒外腔內，噴淋管及套管布置於套筒內部。稀溶液從套筒外腔中的盤管進入套筒內的套管的內管中，匯流到噴淋管進行噴淋；熱水進入套筒 內的套管管間。
所述蒸發器或吸收器為板翅式水平放置換熱器，克服了常規的管內降膜蒸發和吸收的型式由於汽車顛簸振動很大而使液態降膜難以維持的缺點，實現了風冷的傳熱方式，由封頭、翅片、平板通道、水槽及擋板組成，翅片間布置平板通道，平板通道兩頭分別間隔布置水槽和擋板，由封頭密封。
本實用新型的有益效果在於，和現有的利用餘熱的吸收式汽車空調裝置相比，採用適合汽車工況的新型發生器、蒸發器和吸收器，採用風冷方式，不需冷卻水系統，而且尾氣餘熱採集器簡單易行，不改變汽車主要零部件，整個裝置結構簡單，節能環保。
圖1是一種汽車尾氣排氣管水加熱器結構示意圖；圖2是一種熱水加熱套管發生器結構示意圖；圖3是一種蒸發器或吸收器結構示意圖。
圖4是圖3中的I放大圖。
圖1中1、進出水管口，2、夾套水加熱器，3、排氣筒，4、電磁閥，5、彈簧，6、汽缸，7、楔形片，8、卡頭；圖2中9、稀溶液入口管，10、水蒸氣出口管，11、噴淋管，12、熱水進口管，13、凝水出口管，14、套筒外腔，15、套管，16、盤管，17、套筒，18、濃溶液出口管；圖3中19、封頭，20、翅片，21、通道，22、水槽；圖4中23、擋板。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述汽車尾氣排氣管水加熱器是在排氣筒3外面附設兩塊可動夾套水加熱器2，由活動式連結結構和彈簧5連接。由於夾套與排氣筒3接觸，其中水被加熱。兩夾套中間還附設了一個帶楔形片的活塞汽缸組件，將汽車的壓縮空氣系統同汽缸6連接，用壓縮空氣推動活塞帶動楔形片7在兩卡頭8之間移動，以控制兩塊夾套水加熱器2與排氣簡3之間的距離。在夾套水加熱器2的出水管口1處安裝感溫器，感溫器輸出信號控制電磁閥4，從而保證進入發生器中的水溫在一定範圍內。當水溫太高時，感溫器輸出信號，電磁閥4打開，汽缸6中活塞推動楔形片7移動，張開夾套水加熱器2，使其與排氣筒3脫離，減少加熱以降低水溫；當水溫降低到下限時，楔形片7退出，由於彈簧5的作用，兩塊夾套水加熱器2與排氣筒3緊密接觸，強化加熱，出水管口的水溫升高，從而保證進入發生器中的水溫基本恆定。
發生器為高效套管式結構，溴化鋰稀溶液從入口管9進入環繞在套筒外腔14中的盤管16，被高溫套筒17加熱升溫後從下端進入套筒內的套管15的內管中，和從熱水進口管12進入套管15管間的熱水進行逆流換熱，匯流到噴淋管11進行噴淋，濃溶液流到套筒17底部從出口管13流出，水蒸氣上升到套筒17頂部從出口管10逸出；而套管15管間中的熱水從下端進入套簡外腔14內，進一步和盤管16中的稀溶液換熱，積累到一定量後連續從凝水出口管13流出。
蒸發器或吸收器為板翅式水平放置換熱器，到達克服了常規的管內降膜蒸發和吸收的型式由於汽車顛簸振動很大而使液態降膜難以維持的目的，以蒸發器為例說明流程。來自冷凝器的冷劑水從上端入口進入蒸發器，由於水槽18的作用，冷劑水進入水平通道17中，通道另一端設有擋板19利於保證在各級水平通道中均有一定量的冷劑水形成液態降膜，加上汽車顛簸振動，從而使冷劑水通過翅片16充分與外界空氣換熱得以蒸發，冷蒸汽在封頭15與通道中充滿，從下端的出口處逸出。
從吸收器出來的溴化鋰稀溶液經溶液泵提升，通過溶液熱交換器被來自套管發生器的高溫濃溶液加熱升溫後，進入套管發生器被熱水加熱濃縮成濃溶液，濃溶液在壓差作用下流經溶液熱交換器，向來自吸收器的稀溶液放熱後，進入吸收器，吸收蒸發器出來的冷劑蒸汽稀釋成稀溶液，同時向外界釋放溶液的吸收熱，完成溴化鋰溶液的循環。在套管發生器中，稀溶液在套筒外腔和套管內被加熱，匯流到噴淋管進行噴淋，濃溶液流到套筒底部，蒸發出來的水蒸氣上升到套筒頂部逸出，進入冷凝器，向外界放熱並凝結成冷劑水，在壓差作用下沿管道進入蒸發器，在蒸發器的平板通道中冷劑水通過翅片充分與外界換熱蒸發，水蒸氣沿管道進入吸收器，在吸收器的通道中被充分吸收，在此冷劑水被併入上述的溴化鋰溶液循環迴路，完成冷劑水的循環。
權利要求1.一種利用尾氣餘熱的吸收式汽車空調裝置，主要包括吸收器、發生器、蒸發器、冷凝器、溶液泵、冷卻管道、尾氣排氣管水加熱器，其特徵在於在汽車排氣筒設有尾氣餘熱採集器，尾氣餘熱採集器通過管道連到發生器內的加熱器。
2.由權利要求1所述的利用尾氣餘熱的吸收式汽車空調裝置，其特徵在於所述尾氣排氣管水加熱器的構成為，在排氣筒處設置有水加熱器，其間附設帶楔形片的活塞汽缸組件。
3.由權利要求1所述的利用尾氣餘熱的吸收式汽車空調裝置，其特徵在於所述發生器的構成為，發生器為套管式結構，由套筒、噴淋管、套管、套筒外腔及盤管組成，盤管環繞在套筒外腔內，噴淋管及套管布置於套筒內部。
4.由權利要求1所述的利用尾氣餘熱的吸收式汽車空調裝置，其特徵在於所述蒸發器或吸收器的構成為，為板翅式換熱器，由封頭、翅片、平板通道、水槽及擋板組成，翅片間布置平板通道，平板通道兩頭分別間隔布置水槽和擋板，由封頭密封。
5.由權利要求1所述的利用尾氣餘熱的吸收式汽車空調裝置，其特徵在於所述冷凝器處安裝風扇。
6.由權利要求1所述的利用尾氣餘熱的吸收式汽車空調裝置，其特徵在於所述吸收器處安裝風扇。
7.由權利要求1所述的利用尾氣餘熱的吸收式汽車空調裝置，其特徵在於所述蒸發器處安裝風扇。
專利摘要一種利用尾氣餘熱的吸收式汽車空調裝置，主要包括吸收器、發生器、蒸發器、冷凝器、溶液泵、冷卻管道、尾氣排氣管水加熱器、以溴化鋰為吸收劑，以水為製冷劑。在排氣筒處設尾氣排氣管水加熱器，出水口水溫穩定，作為溴化鋰吸收式循環中發生器的驅動熱源。發生器為高效套管式結構。蒸發器及吸收器為板翅式水平放置換熱器，採取風冷換熱方式，不需冷卻水系統。整個裝置結構簡單實用，節能環保。
文檔編號F25B27/02GK2924426SQ20062009761
公開日2007年7月18日 申請日期2006年7月4日 優先權日2006年7月4日
發明者劉合心 申請人:劉合心