CN2856872Y - 发动机用溴化锂双效吸收式直热空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型为发动机用溴化锂双效吸收式直热空调器，属于各种以发动机为驱动的各种车辆的空调制冷节能技术装置，它是由高压发生器、低压发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液泵、冷剂泵等主要设备及其它附属设备焊接而成，本实用新型需要解决的技术问题是鉴于目前汽车等发动机热效率低及大量发动机高温废热无端浪费且污染环境的状态，结合目前已成熟的溴化锂双效吸收技术而制成的新型节能型空调制冷装置，其主要是利用发动机高温废热气作为热源，以双效溴化锂吸收技术为基础的高效直热式节能型空调装置，它可以用来取代现行以蒸气压缩方式消耗发动机较大功率的空调制冷机。

Description

发动机用溴化锂双效吸收式直热空调器

技术领域

本实用新型涉及一种以汽车等发动机产生的高温废气为热源，以溴化锂吸收制冷为基础的发动机用溴化锂双效吸收式直热空调器。

背景技术

目前汽车空调装置是以汽车发动机输出动力为基础，以气体压缩制冷为基础的空调制冷装置，其制冷工质多为R₁₂、R₂₂、R_134a等，其发动机功率消耗在8％～20％之间。其它吸收式汽车空调装置有以发动机冷却水为热源的空调装置；或以废气为热源但不为溴化锂或双效吸收方式或直热方式为基础的空调装置。当前汽车用空调装置多为气体压缩式空调装置，其在工作状态时，一方面必须消耗汽车发动机输出功率的8％～20％，降低了汽车动力性和机械操控性能，另一方面汽车发动机在工作状态时产生的大量高温废热气的排放又使大量的有效热能被浪费掉给环境带来污染和危害。

实用新型内容

本实用新型的目的是充分利用汽车等发动机高温废气所具有的热能，降低汽车等空调装置的动力消耗，节省汽车等燃料同时为汽车等用户提供，高效迅速、舒适经济的发动机用溴化锂双效吸收式直热空调器。

为实现上述之目的，本实用新型采取以下的技术方案：发动机用溴化锂双效吸收式直热空调器，主要是由高压发生器、低压发生器、冷凝器、节流阀、蒸发器、冷剂泵、吸收器、溶液泵、低温热交换器、高温热交换器、能量调节旁通阀、排气三通器、汽车尾气过滤器、发动机和车厢间组成，发动机排气管连通能量调节旁通阀，能量调节旁通阀输出端与高压发生器输入端连接，能量调节旁通阀另一输出端与排气三通阀输入端连通，溶液泵输出端通过低温热交换器和高温热交换器并联或串联高压发生器和低压发生器的溶液进口端，高压发生器的冷剂蒸发输出端连接低压发生器的输入端，低压发生器和高压发生器的冷剂蒸气输出端连接冷凝器输入端，冷凝器的输出端通过节流阀连接蒸发器的输入端，冷剂泵连接蒸发器的喷淋管，蒸发器内的冷媒换热管与车厢连通循环，蒸发器内的冷却水输出端连接吸收器的输入端，高压发生器和低压发生器的浓溴化锂溶液输出端分别经高温热交换器和低温热交换器后连接吸收器溶液输入端。

所述的能量调节旁通阀为以空调负荷及发生器温度控制的废气热量输入控制阀。

高压发生器和低压发生器为沉浸与喷淋相结合的管壳式换热器。

冷凝器和蒸发器为管翅式换热器。

本实用新型主要技术创新点在于本实用新型汽车空调装置是以开发利用汽车发动机产生的高温废热气为热源的直接驱动式的溴化锂的双效的吸收式的空调制冷装置。本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型与现有汽车空调装置相比较具有充分利用汽车等发动机高温废气废热的功能，能使汽车等发动机燃油的50％以上的排热量被转化成空调的有用能。

2、可增加汽车等的动力输出能力，现有汽车等空调一般需消耗发动机输出功率的8％～20％，而采用本实用新型可使其空调动力输出消耗下降70％以上。

3、不使用CFC、环境安全、安静、振动小、运转部件少。

4、双效直热式制冷效率高，制冷量充足、迅速。

附图说明：

图1为本实用新型***原理图(并联机型)。

图2为本实用新型并联机型简易流程图

图3为本实用新型串联机型简易流程图

具体实施方式

本实用新型的工作原理是利用水在高真空容器中具有低温蒸发(4℃左右)吸取热量及溴化锂浓溶液具有极强吸收低温水蒸汽的能力为基础的制冷循环装置，其主要工作流程如图2、3所示，本实用新型可按汽车工况需要选择其所需要的流程。本说明对图2并联流程方案加以详细说明，图3串联方案流程从略只给出示图。

如图1所示：对发动机排气支管及总管做保温处理使其热量集中至能量调节旁通阀11前，能量调节旁通阀11为以空调负荷及发生器温度控制的废气热量输入控制阀，能量调节旁通阀11的主要功能是按汽车发动机的五种工况调节发生器各模块工作回路使其正常运转，并且高效迅速产生冷剂蒸气。能量调节旁通阀11后是按溴化锂双效原理结合汽车排气废热工况及相关工艺技术条件制作的双效直热式溴化锂吸收式制冷主机***，它主要是由高压发生器1、低压发生器2、冷凝器3、节流阀4、蒸发器5、冷剂泵6、吸收器7、溶液泵8、低温热交换器9、高温热交换器10、能量调节旁通阀11、排气三通器12、汽车尾气过滤器13、发动机14和车厢间15组成，发动机14排气管连通能量调节旁通阀11，能量调节旁通阀11输出端与高压发生器1输入端连接，能量调节旁通阀11另一输出端与排气三通器12输入端连通，高压发生器1是管壳式换热器，采用不锈钢整体焊接而成，关键换热部件为铜镍合金管簇，换热方式采用沉浸与喷淋相结合方式进行。溶液泵8输出端通过低温热交换器9和高温热交换器10并联或串联高压发生器1和低压发生器2的溶液进口端，高压发生器1和低压发生器2的浓溴化锂溶液输出端分别经高温热交换器10和低温热交换器9后连接吸收器7溶液输入端。高温烟气经高效换热管族给由溶液泵8泵入的64％的稀溶液加热使其部分水份蒸发而浓缩至58％左右的浓溶液后回流至吸收器7内吸收由蒸发器5内形成的冷剂水蒸气。高压发生器1在真空条件下(约10kpa)冷剂蒸气经冷剂管导入低压发生器2，冷剂管与高、低压发生器采用焊接方式连接，低压发生器2为一管壳式换热器，壳体为不锈钢焊接，内管簇为不锈钢或铜镍合金管簇，换热方式为沉浸与喷淋相结合方式进行。高压发生器1的冷剂蒸发输出端连接低压发生器2的输入端，低压发生器2和高压发生器1的冷剂蒸气输出端连接冷凝器3输入端，冷凝器3的输出端通过节流阀4连接蒸发器5的输入端，冷剂泵6连接蒸发器5的喷淋管，蒸发器5内的冷媒换热管与车厢间15连通循环，蒸发器5内的冷剂水蒸汽输出端连接吸收器7的输入端。由高压发生器1、低压发生器2产生的冷剂蒸汽进入冷凝器3，在冷凝器3内冷凝为冷剂水，经节流阀4节流后流入蒸发器5，在蒸发器5内经冷剂循环泵循环喷淋吸取由车厢间15传来的热负荷，同时使车厢间15冷却达到制冷的目的，冷凝器3及蒸发器5均为管壳式或翅管式换热器，由不锈钢及铜镍合金管焊热而成，节流阀4为不锈钢制成。冷剂泵6用于对冷剂水进行喷淋循环，吸收器7由不锈钢和铜镍合金经焊接而成的管壳式换热器，溶液泵8为双回路溴化锂溶液泵主要是将稀溶液输出至高压发生器1、低压发生器2，同时另一回路对浓溶液进行喷淋以吸收由蒸发器5产生的冷剂蒸汽，进而使浓溶液稀释，稀释后溶液经溶液泵8输送至高压发生器1和低压发生器2，进行蒸发(浓缩)产生冷剂蒸汽从而实现制冷之循环。低温和高温热交换器9、10主要是对由吸收器7泵出来的稀溶液进行预热，同时利用机组自身余热以提高机组整体热效率，其为不锈钢和铜镍管焊接而成的管壳式(或套管式)换热器。

并联机组具有高效节能可较大范围利用高温热源的技术特点以下为其主要流程原理：

溴化锂稀溶液一部分进入高压发生器1，被高温热气加热沸腾，蒸发出其适量吸收的水分，被蒸发的蒸汽形式进入低压发生器2管，加热另一部分溴化锂稀溶液使其沸腾蒸发也放出适量水量，而后分别进入冷凝器3冷凝。

低压发生器2内产生的水蒸气进入冷凝器3被冷凝器冷却管内的冷却介质冷凝，与高压发生器1冷凝形成的冷剂水汇合后经节流阀(管)4进入蒸发器5管簇内。

冷媒介质经蒸发器5管族，被由冷剂泵6喷淋于管外的冷剂水喷淋蒸发并被吸取热量而冷却。冷剂蒸汽进入吸收器7被喷淋于吸收器7管外的浓溴化锂水溶液吸收，冷媒介质中的热量通过冷剂蒸汽传到吸收器7，被吸收器7管内的介质带入大气(或外界)而达到制冷目的。

吸收器7里的溴化锂浓溶液吸收了水份变稀并失去了再吸收的能力，于是被溶液泵送到了发生器1、2去被加热浓缩，经两个发生器1、2加热浓缩后的浓溶液返回吸收器7被喷淋，吸收从蒸发器5过来的冷剂蒸气，吸收后的溴化锂稀溶液被溶液泵分别送入高、低压发生器1、2开始再一次新的溶液和制冷循环。

通常为提高机组效率和性能，高压发生器1内的高温浓溴化锂溶液经高温热交换器10与溶液泵8出的低温稀溶液进行热交换，使低温稀溶液再次预热，使高温浓溶液初步预冷。低压发生器2的热溴化锂浓溶液与高温热交换器10排出的初冷浓溶液混合后进入低温热交换器9与初出泵的稀溶液进行热交换使浓溶液进一步预冷，使泵出的稀溶液被初次预热，这种相互之间的热交换使溶液循环效率进一步提高。

在双效溴化锂吸收式直热主机中除按其流程和原理进行工作和循环外，还必须给机组提供必要的真空环境压力和防腐、安全运行措施，这包括必要的抽真空装置(真空泵)、抽排不凝性气体的抽气装置及相关的自控和安全防范措施和装置，这些技术已为成熟技术，本实用新型说明中不做详述。

Claims (4)

1、发动机用溴化锂双效吸收式直热空调器，主要是由高压发生器(1)、低压发生器(2)、冷凝器(3)、节流阀(4)、蒸发器(5)、冷剂泵(6)、吸收器(7)、溶液泵(8)、低温热交换器(9)、高温热交换器(10)、能量调节旁通阀(11)、排气三通器(12)、汽车尾气过滤器(13)、发动机(14)和车厢间(15)组成，其特征是：发动机(14)排气管连通能量调节旁通阀(11)，能量调节旁通阀(11)输出端与高压发生器(1)输入端连接，能量调节旁通阀(11)另一输出端与排气三通阀输入端连通，溶液泵(8)输出端通过低温热交换器(9)和高温热交换器(10)并联或串联高压发生器(1)和低压发生器(2)的溶液进口端，高压发生器(1)的冷剂蒸发输出端连接低压发生器(2)的输入端，低压发生器(2)和高压发生器(1)的冷剂蒸气连接冷凝器(3)输入端，冷凝器(3)的输出端通过节流阀(4)连接蒸发器(5)的输入端，冷剂泵(6)连接蒸发器(5)的喷淋管，蒸发器(5)内的冷媒换热管与车厢(15)连通循环，蒸发器(5)内的冷剂水蒸汽输出端连接吸收器(7)的输入端，高压发生器(1)和低压发生器(2)的浓溴化锂溶液输出端分别经高温热交换器(10)和低温热交换器(9)后连接吸收器(7)溶液输入端。

2、如权利要求1所述的发动机用溴化锂双效吸收式直热空调器，其特征在于：所述的能量调节旁通阀(11)为以空调负荷及发生器温度控制的废气热量输入控制阀。

3、如权利要求1所述的发动机用溴化锂双效吸收式直热空调器，，其特征在于：高压发生器(1)和低压发生器(2)为沉浸与喷淋相结合的管壳式换热器。

4、如权利要求1所述的发动机用溴化锂双效吸收式直热空调器，其特征在于：冷凝器(3)和蒸发器(5)为管翅式换热器。

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