[發明專利]一種利用燃料式發動機熱能制冷制熱的空調裝置

無效

• 申請號: 01133270.0
• 申請日: 2001-09-19
• 公開（公告）號: CN1339366A
• 公開（公告）日: 2002-03-13
• 發明（設計）人: 黃軍華
• 申請（專利權）人: 黃軍華
• 主分類號: B60H1/32
• 分類號: B60H1/32;B60H1/14
• 代理公司: 海南省專利事務所
• 代理人: 陳輝

本發明是一種廣泛用于內燃機行業的液體熱分離膨脹法進行制冷制熱的空調裝置。

以往一般的汽車空調設備中所采用的制冷方式為壓縮制冷劑式空調，一般采用制冷劑為氟利昂，或其它化學制冷劑和壓縮機配套使用，這樣的制冷設備存在著自身無法克服的缺點：1、能耗大、噪音大；2、制冷劑泄漏會造成環境污染；3、成本高；4、故障率高安裝維修難度高；5、生產工藝復雜；6、較大程度的占用發動機動力使發動機的動力下降，從而使發動機的使用壽命縮短。以上諸多的敝端無疑要對現有的空調技術進行改革我們的液體膨脹制冷制熱裝置也因此應運而生。

本裝置的發明目的在于充分利用各類燃料式發動機的自身熱能和發動機尾氣排放的熱能進行制冷制熱，提供一種應用于由各種燃料式發動機做成的交通運輸工具上的無壓縮機、無化學制冷劑而用普通水作為制冷劑的，制冷制熱式空調。它是一種既環保又節能亦保護發動機的新型制冷裝置。

本裝置的目的是這樣實現的：

本裝置的主要工作原理為：1、本在裝置制冷時，關閉制熱閥打開制冷閥。把從內燃機排出的高溫熱廢氣通過高溫分離器，同時又將內燃機的高溫冷卻水通過低溫分離器。對鹽類水溶液進行熱分離，使鹽類水溶液中的水分子受熱蒸發產生高溫水蒸氣，使溶液濃度增大。以上所述分離器內的溶液與內燃機的廢氣和冷卻水是通過一層金屬隔離開的，而高溫水蒸氣通過冷凝器冷凝變為液體水，液體水經過制冷閥進入流量控制閥后進入膨脹器中，吸收冷卻介質的熱量時體積膨脹而制冷。在膨脹器中產生的水蒸汽經管道進入回收器，被由從低溫分離器出來的溶液與高溫分離器出來的溶液混合成的中間溶液吸收。中間溶液吸收了制冷劑水蒸氣而成為稀溶液，又被加壓泵送回高溫分離器和低溫分離器，如此不斷循環，連續制取冷量。2、本裝置制熱時，關閉制冷閥打開制熱閥，把從內燃機排出的高溫熱廢氣通過高溫分離器，同時又將內燃機的高溫冷卻水通過低溫分離器。對鹽類水溶液進行熱分離，使鹽類水溶液中的水分子受熱蒸發產生高溫水蒸氣。高溫水蒸汽順管道進入膨脹器對被加熱的介質進行加熱，經放熱后的水蒸汽和水被從低溫分離器出來的溶液與高溫分離器出來的溶液混合成的中間溶液吸收成為稀溶液，稀溶液又被加壓泵送回高溫分離器和低溫分離器，進行再次循環。

采用本裝置具有以下優點：1、制冷、制熱效率高；2、制冷劑采用的是普通水不需要壓縮機和氟化碳一類的化學制冷劑；3、生產工藝簡單；4、可靠度高；5、不占用發動機動力；6、由其對發動機散熱具有良好改善從而無形中提高了發動機的動力和使用壽命；7、其性能穩定，不易損壞，且維修極其簡單。

下面結合附圖對本裝置的較佳實施例作進一步的說明：

例圖為本裝置的工作原理圖；

本裝置制冷時關閉制熱閥(10)打開制冷閥(9)，把從發動機排出的高溫熱廢氣(2)進入高溫分離器(6)，對高溫分離器(6)內的鹽類溶液(1)進行加熱，被吸收熱量后的廢氣從廢氣排出口(3)排出，被加熱的溶液(1)產生出大量的熱蒸氣，經防恍浮板(5)順管道進入冷凝器(7)，防恍浮板(5)被軌道(4)所控制，使其只能上下運動，從而保持液面的穩定性。在此同時又將內燃機的高溫冷卻水(20)通過進入低溫分離器(19)對低溫分離器(19)內的鹽類溶液(1)進行加熱，被吸收熱量后的內燃機冷卻水(20)從冷卻水出口(21)排出進入內燃機水箱。被加熱的溶液(1)也產生出大量的熱蒸氣，又經防恍浮板(5)順管道進入冷凝器(7)防恍浮板(5)被軌道(4)所控制，使其也只能上下運動從而保持液面的穩定性。進入冷凝器(7)的熱蒸氣被風扇(8)將熱量排出冷凝為水，水又經制冷閥(9)流入流量控制閥(11)進入液體膨脹器(12)進行膨脹吸熱，水在膨脹器內是負壓下被膨脹，被吸熱的介質被風扇(13)帶出，經過膨脹后的水蒸汽通過管道至回收器(14)，被膨脹后的水蒸汽與中溶液出口(15)噴出的中溶液結合成為稀溶液，在結合過程中產生的熱量被風扇(16)帶走，稀溶液又被加壓泵(17)壓入熱交換器(18)進行熱交換，熱交換后的稀溶液又被加壓泵(17)的壓力分別送入高分離器(6)和低壓分離器(19)。被由從高溫分離器(6)和低溫分離器(19)所出來的溶液經熱交換器(18)混合成中溶液。

本裝置制熱時關閉制冷閥(9)，打開制熱閥(10)把從發動機排出的高溫熱廢氣(2)進入高溫分離器(6)，對高溫分離器(6)內的鹽類溶液(1)進行加熱，被吸收熱量后的廢氣從廢氣排出口(3)排出，被加熱的溶液(1)產生出大量的熱蒸氣，經防恍浮板(5)順管道進入制熱閥(10)在此同時又將內燃機的高溫冷卻水(20)進入低溫分離器(19)，對低溫分離器(19)內的鹽類溶液(1)進行加熱，被吸收熱量后的內燃機冷卻水(20)從冷卻水出口(21)排出進入內燃機水箱。被加熱的溶液(1)也產生出大量的熱蒸氣，又經防恍浮板(5)順管道進入制熱閥(10)，防恍浮板(5)被軌道(4)所控制，使其也只能上下運動從而保持液面的穩定性。這兩股熱蒸汽通過制熱閥(10)進入膨脹器(12)大量的熱蒸汽涌入膨脹器與介質進行熱交換。經放熱后的水和水蒸汽通過管道至回收器(14)，回收器中的水和水蒸汽與中溶液出口(15)噴出的中溶液結合成為稀溶液，在結合過程中產生的熱量被風扇(16)帶走，稀溶液又被加壓泵(17)壓入熱交換器(18)進行熱交換，熱交換后的稀溶液又被加壓泵(17)的壓力分別送入高分離器(6)和低壓分離器(19)。被由從高溫分離器(6)和低溫分離器(19)所出來的溶液經熱交換器(18)混合成中溶液，(高溫分離器(6)和低溫分離器(19)外壁均有一層保溫隔熱層以防熱量損失)。以上所述控制過程都由電源(23)經控制電路(22)分別控制各個功能。控制電路和冷凝器是現有技術。