[實用新型]汽車空調系統

無效

• 申請號: 201120103610.6
• 申請日: 2011-04-11
• 公開（公告）號: CN202053865U
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 陳曦;任天宇;張華;祁影霞;武衛東;李靜
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: B60H1/32
• 分類號: B60H1/32;F25D3/10
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

技術領域

本實用新型涉及綠色環保汽車和能量高效回收利用的技術領域，特別涉及一種利用液化天然氣冷量的汽車空調系統。

背景技術

汽車空調在給車廂創造了舒適的環境的同時也帶來了很多負面影響。目前，汽車空調多采用R134a蒸汽壓縮式制冷系統，壓縮機由汽車發動機通過連軸系統驅動，?蒸汽壓縮式制冷系統不僅消耗汽車發動機的動力，而且容易造成制冷劑的泄漏。液化天然氣(Liquified?Natural?Gas，簡稱LNG)，主要成分是甲烷，作為一種清潔低污染的汽車代用燃料具有能量存儲密度大，一次充灌連續行駛里程長，而且車載容系統壓力低，重量輕，安全方便等特點。低壓LNG存儲在ll0K的低溫下，其在汽化至常溫過程中將釋放出大量的冷能，如果將LNG的冷能回收利用并用于汽車空調，則無需配備單獨的壓縮式汽車空調制冷系統，節約了汽車空調的耗能，還避免了因制冷劑泄漏造成的環境污染。

中國專利CN1431107公開了一種利用液化天然氣冷量的汽車空調器，其特點是：液化天然氣的冷量通過一系列的換熱系統包括盤管換熱強、套管換熱系統、板翅換熱系統，傳給載冷劑乙二醇，載冷劑通過風冷換熱系統和空氣進行冷量交換，對駕駛室供冷。其缺點是收集LNG冷量的系統太過復雜，同時，它只涉及夏季利用液化天然氣的冷量對汽車空調間供冷系統，沒有將其與冬季汽車空調間的供暖系統聯系起來。

發明內容

基于現有的LNG汽車空調系統存在的問題，本實用新型專利提出一種汽車空調系統，采用乙二醇溶液作為載冷劑，利用天然氣與乙二醇溶液不相容的原理，在乙二醇噴淋罐內采用液化天然氣由底部噴入和乙二醇溶液從頂部向下噴射的直接接觸沸騰換熱形式。乙二醇溶液吸收液化天然氣冷量，液化天然氣在乙二醇噴淋罐內氣化升溫。本汽車空調系統可以實現不同季節的使用工況：在夏季，乙二醇溶液的冷量為汽車空調間內空間供冷；在冬季，乙二醇溶液的冷量首先冷卻汽車發動機的高溫冷卻水，經過汽車發動機高溫冷卻水加熱后的乙二醇溶液再加熱空氣，并為汽車空調間內空間供暖。本汽車空調系統通過對電動三通調節閥的開度調節，可以很好的實現對汽車空調間內部環境的溫度調節，對于LNG冷量的回收是一種創新性思維。

本實用新型的技術方案如下：

一種汽車空調系統，其特點是該汽車空調系統包括：

液化天然氣系統包括LNG儲液罐、第一安全閥、低溫閥、低溫泵和止回閥；

乙二醇溶液系統包括第三電動三通調節閥、乙二醇儲液器、空氣換熱器、乙二醇溶液泵和第二套管式換熱器；

直接接觸沸騰換熱系統包括乙二醇噴淋罐、第二安全閥、第一氣液分離器、第二氣液分離器和天然氣儲氣罐；

汽車發動機冷卻水系統包括電動閥、第一套管式換熱器、汽車發動機、冷卻水箱、冷卻水泵、第一電動三通調節閥、風冷水冷卻器和第二電動三通調節閥；

及其連接部件；

上述部件的連接關系如下：

所述的LNG儲液罐上部設置第一安全閥，該LNG儲液罐通過液化天然氣管道經所述的低溫閥、所述的低溫泵與所述的乙二醇噴淋罐底部相連接，該處的液化天然氣管道伸入所述的乙二醇噴淋罐內；所述的乙二醇噴淋罐頂部設置第二安全閥，該乙二醇噴淋罐的天然氣輸出端通過氣態天然氣管道經所述的第一氣液分離器、天然氣儲氣罐、電動閥與所述的第一套管式換熱器的外管入口相連接，該第一套管式換熱器的外管出口通過氣態天然氣管道與所述的汽車發動機相連接，該汽車發動機的冷卻水出口通過冷卻水管道經所述的冷卻水箱、冷卻水泵與所述的第一電動三通調節閥的輸入端相連接，該第一電動三通調節閥的第一輸出端經所述的風冷水冷卻器與所述的第一套管式換熱器的內管入口相連接，所述的第一套管式換熱器的內管出口與所述的第二電動三通調節閥的第一輸入端相連，該第二電動三通調節閥的輸出端與所述的汽車發動機的冷卻水入口管路相連接，所述的第一電動三通調節閥的第二輸出端通過冷卻水管道與所述的第二套管式換熱器的外管入口相連接，該第二套管式換熱器的外管出口通過冷卻水管道與所述的第二電動三通調節閥的第二輸入端相連接；所述的乙二醇噴淋罐的乙二醇輸出端通過乙二醇管道經第二氣液分離器與所述的第二套管式換熱器的內管入口相連接，該第二套管式換熱器的內管出口通過乙二醇管道與所述的第三電動三通調節閥輸入端相連，該第三電動三通調節閥的第一輸出端經所述的乙二醇儲液器與所述的空氣換熱器輸入端相連，該第三電動三通調節閥的第二輸出端通過乙二醇管道直接與所述的空氣換熱器輸入端相連，該空氣換熱器的出口經所述的乙二醇溶液泵與所述的乙二醇噴淋罐頂部相連接，該處的乙二醇管道伸入所述的乙二醇噴淋罐內。