CN104859403A - 一种液化燃气冷能空调装置及客车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种液化燃气冷能空调装置及客车，该液化燃气冷能空调装置包括连通燃气储气罐和发动机的燃气输气主管路，液化燃气冷能空调装置包括汽化制冷***，汽化制冷***包括设于燃气输气主管路上的空浴汽化器，液化燃气冷能空调装置还包括用于和空浴汽化器进行热交换的第一送风管路。本发明的液化冷能空调装置在使用时，热气流直接通过汽化制冷进风管路进入汽化装置与液态燃气发生热交换，不仅实现液态燃气的汽化，同时也使热气流降温形成冷气流，这些冷气流再通过汽化制冷出风管路进入车内从而达到制冷的目的，这种制冷方式只经过一次热交换，冷能损耗较小，同时整个装置的结构形式也比较简单，降低了制造成本。

Description

一种液化燃气冷能空调装置及客车
技术领域
    本发明涉及车辆空气处理设备技术领域，尤其涉及一种液化燃气冷能空调装置及客车。
背景技术
随着环境污染和能源危机的日益严重，节能减排已经成为了当今人类社会的主题。尤其在汽车领域，发展节能环保型汽车已经成为了每个汽车厂家的主要研究方向。随着技术的进步和生活质量的提升，汽车空调***已经成为车辆的标配***。传统的车载空调***工作时，由发动机带动压缩机工作，利用冷媒的气化吸热从而产生制冷效果，然而空调***工作时大大增加了燃油的消耗，从而加剧了环境污染，也提高了车辆使用成本，因此，越来越多的整车和零部件厂家开始致力于开发更加节能的空调***和技术。
授权公告号为CN201872573U、授权公告日为2011.06.22的中国实用新型专利公开了一种LNG液化天然气汽车空调制冷***，这种制冷***的燃气输气主管路上串联有液态天然气气化装置即换热器，发动机的循环冷却水管路通入换热器内，从发动机处流到换热器的高温冷却水与液化燃气发生热交换并使燃气气化供给发动机，冷却水降低并回流到发动机处对发动机进行降温，因此该气化装置可以称作冷却水气化装置，此外，空调制冷***的冷却液管路也通入换热器中，在需要空调制冷时，将循环冷却水管路上阀门关闭使冷却水不再经过换热器，而启动冷却液管路上的水泵使冷却液流经换热器，这样液态燃气与冷却液发生热交换并使冷却液降温，低温的冷却液吸收空气中的热量而达到制冷的目的。
这种空调制冷***虽然利用液化燃气来与空调***的冷却液进行热交换实现了一定的节能减排的目的，但是，这种通过液化燃气与冷却液之间发生一次热交换之后再通过冷却液与空气发生热交换而实现降温的过程中，两级能量传递过程导致冷能的损耗，并没有充分直接的完全利用液化燃气的冷能，还是造成了一定的冷能浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液化燃气冷能空调装置，用以解决现有技术进行多次能量交换而造成能量浪费的问题；同时，本发明还提供了一种使用该液化燃气冷能空调装置的客车。
本发明的液化燃气冷能空调装置采用如下技术方案：一种液化燃气冷能空调装置，包括连通燃气储气罐和发动机的燃气输气主管路，所述液化燃气冷能空调装置包括汽化制冷***，所述汽化制冷***包括设于燃气输气主管路上通过第一输气管路连接的用于使液态燃气汽化的空浴汽化器，所述液化燃气冷能空调装置还包括用于和空浴汽化器进行热交换的第一送风管路，所述第一送风管路具有用于供车内和/或车外的热气流进入的汽化制冷进风管路以及用于供从所述汽化制冷进风管路进入的热气流在和空浴汽化器内的液态燃气进行热交换而形成冷气流后排入车内的汽化制冷出风管路。
所述液化燃气冷能空调装置还包括传统制冷***，所述传统制冷***包括换热装置，换热装置连通有冷媒循环回路，所述液化燃气冷能空调装置还包括用于和换热装置进行热交换的第二送风管路，所述第二送风管路具有用于供车内和/或车外的热气流进入的制冷***进风管路以及用于供从所述制冷***进风管路进入的热气流在和换热装置内的冷媒进行热交换而形成冷气流后排入车内的制冷***出风管路，所述制冷***进风管路和汽化制冷进风管路相连通，所述制冷***出风管路和汽化制冷出风管路相连通。
燃气输气主管路上还通过第二输气管路与空浴汽化器并联有水浴汽化器，所述水浴汽化器连通有循环冷却水管路，所述第一输气管路和第二输气管路上分别设有控制管路开断的第一控制阀和第二控制阀。
燃气输气主管路上还在发动机的前侧连通有稳压装置。
制冷管路进风管路和汽化制冷进风管路上分别设有抽风机。
本发明的客车采用如下技术方案：一种客车，包括液化燃气冷能空调装置，所述液化燃气冷能空调装置包括连通燃气储气罐和发动机的燃气输气主管路，所述液化燃气冷能空调装置包括汽化制冷***，所述汽化制冷***包括设于燃气输气主管路上通过第一输气管路连接的用于使液态燃气汽化的空浴汽化器，空浴汽化器连通有用于供车内和/或车外的热气流进入的汽化制冷进风管路以及用于供从所述汽化制冷进风管路进入的热气流在和空浴汽化器内的液态燃气进行热交换而形成冷气流后排入车内的汽化制冷出风管路。
所述液化燃气冷能空调装置还包括传统制冷***，所述传统制冷***包括换热装置，换热装置连通有冷媒循环回路，换热装置还连通有用于供车内和/或车外的热气流进入的制冷***进风管路以及用于供从所述制冷***进风管路进入的热气流在和换热装置内的冷媒进行热交换而形成冷气流后排入车内的制冷***出风管路，所述制冷***进风管路和汽化制冷进风管路相连通，所述制冷***出风管路和汽化制冷出风管路相连通。 
燃气输气主管路上还通过第二输气管路与空浴汽化器并联有水浴汽化器，所述水浴汽化器连通有循环冷却水管路，所述第一输气管路和第二输气管路上分别设有控制管路开断的第一控制阀和第二控制阀。
燃气输气主管路上还在发动机的前侧连通有稳压装置。
制冷管路进风管路和汽化制冷进风管路上分别设有抽风机。
本发明的液化燃气冷能空调装置的空浴汽化器连通有用于供车内和/或车外的热气流进入的汽化制冷进风管路以及用于供从所述汽化制冷进风管路进入的热气流在和空浴汽化器内的液态燃气进行热交换而形成冷气流后排入车内的汽化制冷出风管路，在使用时，热气流直接通过汽化制冷进风管路进入汽化装置与液态燃气发生热交换，不仅实现液态燃气的汽化，同时也使热气流降温形成冷气流，这些冷气流再通过汽化制冷出风管路进入车内从而达到制冷的目的，这种制冷方式只经过一次热交换，冷能损耗较小，同时整个装置的结构形式也比较简单，降低了制造成本。
进一步地，液化燃气冷能空调装置还包括传统制冷***，在汽化制冷***出现泄漏或损坏而需要维修时，通过传统制冷***依然能够实现对车内的制冷，或者在车内温度特别高而急需迅速制冷降温时，可以同时由传统制冷***和汽化制冷***实现制冷，同时，制冷***进风管路和汽化制冷进风管路相连通，制冷***出风管路和汽化制冷出风管路相连通，这样又节省了管路投入资金。
进一步地，燃气输气主管路上还通过第二输气管路与空浴汽化器并联有水浴汽化器，水浴汽化器连通有循环冷却水管路，第一管路和第二管路上分别设有控制管路开断的第一控制阀和第二控制阀，这样在不需要制冷时，可以通过控制第一、第二控制阀实现空浴汽化器和水浴汽化器的切换，使用方便灵活。
附图说明
图1为本发明的客车实施例一的供气管路的示意图；
图2为本发明的液化燃气冷能空调装置实施例一的结构简图。
附图标号：1、储气罐；2、水浴汽化器；3、空浴汽化器；4、稳压罐；50、过流阀；521、第一控制阀；522、第二控制阀；531、第一稳压阀；532、第二稳压阀；54、调压阀；6、发动机；7、传统空调***；70、冷媒循环回路；71、换热装置；10、传统制冷管路；11、汽化制冷进风管路；12、汽化制冷出风管路；13、传统制冷进风管路；14、传统制冷出风管路；101、车内进气口；102、车外进气口；103、车内出气口；20、抽风机；A、冷却水流向；B、空气流向；C燃气流向。
具体实施方式
本发明的客车的实施例一：包括液化燃气冷能空调装置，该液化燃气冷能空调装置主要包括两部分制冷***，第一为汽化制冷***，第二位传统制冷***，其中汽化制冷***主要是利用液化燃气在输送至发动机的过程中需要汽化吸热的原理，通过利用液化燃气释放的冷能来实现制冷，如图1所示为客车供气管路的示意图，液化燃气储气罐1能够通过燃气输气主管路将燃气输送至发动机6处燃烧并提供给发动机动能，燃气输气主管路包括并联设置的第一输气管路和第二输气管路，第一输气管路上连接有空浴汽化器即空浴汽化器3，第二输气管路上连接有水浴汽化器即水浴汽化器2，储气罐1通过第二输气管路依次连接水浴汽化器2和发动机6，通过第一输气管路依次连接空浴汽化器3和发动机6，其中，第一输气管路和第二输气管路上分别在空余汽化器3和水浴气化器2的前侧设有控制输气管路开断的第一控制阀521和第二控制阀522，本实施例中，第一、第二控制阀均为电磁阀，第一输气管路和第二输气管路上分别在空浴汽化器3和水浴汽化器2的后侧设有稳定被汽化器汽化之后的气态燃气气压的稳压装置，本实施例中，稳压装置为第一稳压阀531和第二稳压阀532以及第一、第二输气管路和发动机之间连接的稳压罐4，当然在其他实施例中，可以仅仅使用稳压阀或稳压罐。第一、第二输气管路和储气罐1之间连接有过流阀50，第一、第二输气管路和发动机6之间还连接有调压阀54。
液化燃气冷能空调装置包括的汽化制冷***主要是利用空浴汽化器3处液化燃气在汽化时释放的冷能来进行制冷，而传统制冷***则是利用冷媒由液态变为气态释放冷能，如图2所示，液化燃气冷能空调装置包括并联设置的汽化制冷管路和传统制冷管路，其中汽化制冷管路包括用于与空浴汽化器内的液化燃气进行热交换的第一送风管路，第一送风管路具有位于空余汽化器3前侧的汽化制冷进风管路11和位于空浴汽化器3后侧的汽化制冷出风管路12，汽化制冷进风管路11上设有用于向空浴汽化器3输送热气流的抽风机20，汽化制冷进风管路分别与和车体内部连通的车内进气口101、和车体外部连通的车外进气口102连通，在抽风机20的作用下能够将车体内部和/或车体外部的热气流送到空浴汽化器3处与空浴汽化器3内部的液化燃气发生热交换，并使液化燃气汽化吸热，热气流降温形成冷气流，汽化制冷出风管路12与和车体内部连通的车内出气口103连通，冷气流通过车内出气口103输送到车体内部，其中，车外进气口处设有送风控制阀，通过送风控制阀能够将车外进气口开启或关闭，控制热气流的来源；传统制冷***包括传统制冷管路10，传统制冷管路10内设有换热装置71，换热装置71连通有冷媒循环回路70，冷媒循环回路70上连接传统空调***7，传统制冷***还包括用于和冷媒进行热交换的第二送风管路，第二送风管路包括位于换热装置71前侧的传统制冷进风管路13和位于换热装置71后侧的传统制冷出风管路14，传统制冷进风管路13上也设有抽风机而用于向换热装置71方向抽风，传统制冷进风管路也分别连通车内进气口101和车外进气口102，在抽风机的作用下能够将车体内部和车体外部的热气流送到换热装置71处与换热装置71内部的液态冷媒发生热交换，并使液态冷媒汽化吸热，热气流降温形成冷气流，传统制冷出风管路14与车内出气口103连通，冷气流通过车内出气口103输送到车体内部，本实施例中，换热装置71为蒸发器，车内出气口103有两个方向，可以同时将冷气流通到乘客舱和驾驶舱。
本发明的液化燃气冷能空调装置有两种工作模式，第一种工作模式是在不需要空调制冷时，第一控制阀521关闭，第二控制阀522打开，发动机冷却***的冷却水循环回路中的高温冷却水输送至水浴汽化器2处，通过冷却水的高温将水浴汽化器2内的液化燃气汽化，高温冷却水降温并循环流回发动机处对发动机降温，被汽化的液化燃气通过第二输气管路输送至发动机处燃烧；第二种工作模式是指空调需要制冷的情况，第一控制阀521打开，第二控制阀522关闭，液化燃气通过第一输气管路经过空浴汽化器3输送至发动机，此时，汽化制冷进风管路11上的抽风机20工作将热气流送到空浴汽化器3处与空浴汽化器3内的液化燃气进行换热，液化燃气吸热汽化并被输送至发动机处燃烧，热气流降温而形成冷气流，并通过汽化制冷出风管路12输送至车内实现制冷，这样就不需要传统的空调***工作制冷，降低了燃气或燃油或者电能的消耗，而在车内温度非常高，需要对车内快速降温时，又可以同时开启汽化制冷进风管路和传统制冷进风管路上的抽风机，同时使用传统空调***7和汽化制冷***进行制冷，可以实现车内的快速降温，当然，在汽化制冷***出现故障、汽化制冷管路出现泄漏破损时，可以采用传统空调***进行制冷，不至于出现车内无法制冷的情况。
本发明的客车使用液化燃气冷能空调装置利用液化燃气的冷能进行制冷，直接通过热气流与液化燃气进行热交换而实现制冷，充分利用了液化燃气的冷能，最大程度的降低了冷能损耗，同时装置包括汽化制冷***和传统制冷***，且两套***之间能够自由切换，根据不同的情况可以进行自由选择，使用方便灵活。
本发明的客车的实施例二：与实施例一的不同之处在于，换热装置采用汽化器。
本发明的客车的实施例三：与实施例一的不同之处在于，换热装置为换热盘管构成的热交换箱。
本发明的液化燃气冷能空调装置的实施例：如图1-2所示，其具体结构与上述客车实施例中的液化燃气冷能空调装置的结构相同，此处不再赘述。

Claims (10)

1.一种液化燃气冷能空调装置，包括连通燃气储气罐和发动机的燃气输气主管路，其特征在于，所述液化燃气冷能空调装置包括汽化制冷***，所述汽化制冷***包括设于燃气输气主管路上通过第一输气管路连接的用于使液态燃气汽化的空浴汽化器，所述液化燃气冷能空调装置还包括用于和空浴汽化器进行热交换的第一送风管路，所述第一送风管路具有用于供车内和/或车外的热气流进入的汽化制冷进风管路以及用于供从所述汽化制冷进风管路进入的热气流在和空浴汽化器内的液态燃气进行热交换而形成冷气流后排入车内的汽化制冷出风管路。
2.根据权利要求1所述的液化燃气冷能空调装置，其特征在于，所述液化燃气冷能空调装置还包括传统制冷***，所述传统制冷***包括换热装置，换热装置连通有冷媒循环回路，所述液化燃气冷能空调装置还包括用于和换热装置进行热交换的第二送风管路，所述第二送风管路具有用于供车内和/或车外的热气流进入的制冷***进风管路以及用于供从所述制冷***进风管路进入的热气流在和换热装置内的冷媒进行热交换而形成冷气流后排入车内的制冷***出风管路，所述制冷***进风管路和汽化制冷进风管路相连通，所述制冷***出风管路和汽化制冷出风管路相连通。
3.根据权利要求1或2所述的液化燃气冷能空调装置，其特征在于，燃气输气主管路上还通过第二输气管路与空浴汽化器并联有水浴汽化器，所述水浴汽化器连通有循环冷却水管路，所述第一输气管路和第二输气管路上分别设有控制管路开断的第一控制阀和第二控制阀。
4.根据权利要求3所述的液化燃气冷能空调装置，其特征在于，燃气输气主管路上还在发动机的前侧连通有稳压装置。
5.根据权利要求4所述的液化燃气冷能空调装置，其特征在于，制冷管路进风管路和汽化制冷进风管路上分别设有抽风机。
6.一种客车，包括液化燃气冷能空调装置，所述液化燃气冷能空调装置包括连通燃气储气罐和发动机的燃气输气主管路，其特征在于，所述液化燃气冷能空调装置包括汽化制冷***，所述汽化制冷***包括设于燃气输气主管路上通过第一输气管路连接的用于使液态燃气汽化的空浴汽化器，空浴汽化器连通有用于供车内和/或车外的热气流进入的汽化制冷进风管路以及用于供从所述汽化制冷进风管路进入的热气流在和空浴汽化器内的液态燃气进行热交换而形成冷气流后排入车内的汽化制冷出风管路。
7.根据权利要求6所述的客车，其特征在于，所述液化燃气冷能空调装置还包括传统制冷***，所述传统制冷***包括换热装置，换热装置连通有冷媒循环回路，换热装置还连通有用于供车内和/或车外的热气流进入的制冷***进风管路以及用于供从所述制冷***进风管路进入的热气流在和换热装置内的冷媒进行热交换而形成冷气流后排入车内的制冷***出风管路，所述制冷***进风管路和汽化制冷进风管路相连通，所述制冷***出风管路和汽化制冷出风管路相连通。
8.根据权利要求6或7所述的客车，其特征在于，燃气输气主管路上还通过第二输气管路与空浴汽化器并联有水浴汽化器，所述水浴汽化器连通有循环冷却水管路，所述第一输气管路和第二输气管路上分别设有控制管路开断的第一控制阀和第二控制阀。
9.根据权利要求8所述的客车，其特征在于，燃气输气主管路上还在发动机的前侧连通有稳压装置。
10.根据权利要求9所述的客车，其特征在于，制冷管路进风管路和汽化制冷进风管路上分别设有抽风机。
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