[發(fā)明專利]利用LNG冷能的冷暖空調(diào)系統(tǒng)及工程機械

有效

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• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103507598B
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發(fā)明（設計）人: 楊洪波;陳克雷;龍也
• 申請（專利權(quán)）人: 上海三一重機有限公司
• 主分類號: B60H1/04
• 分類號: B60H1/04;B60H1/32
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于機械設備制造領域，涉及一種冷暖空調(diào)系統(tǒng)，尤其涉及一種利 用LNG冷能的冷暖空調(diào)系統(tǒng)及工程機械。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)空調(diào)在制冷時，分配部分發(fā)動機功率，由皮帶帶動空調(diào)壓縮機做功， 低壓制冷劑在蒸發(fā)器中汽化吸熱實現(xiàn)制冷的功能，在制熱時，使用發(fā)動機高溫 冷卻水流過加熱器獲得暖氣。由于夏季蒸發(fā)器和冬季供暖加熱器中流動的流體 種類與形態(tài)不同(蒸發(fā)器中流動兩相制冷劑，加熱器中流動冷卻水)，通常是做 成兩個獨立換熱器前后布置，共用一個風扇。

隨著人們對清潔能源利用的逐步重視，使用LNG(液化天然氣)作為燃料 的場所越來越多，目前在城市公交車、長途運輸客車、重型卡車、部分工程機 械上已有成熟的應用。

LNG作為燃料使用時，需要從-162℃的低溫液體加熱汽化到大約55℃ 氣體。使用發(fā)動機冷卻水做熱源，在汽化過程中會釋放大量的冷能。如果利用 這部分冷能調(diào)節(jié)駕駛室溫度，從而取代傳統(tǒng)空調(diào)，不僅能降低傳統(tǒng)空調(diào)對發(fā)動 機的負荷，降低油耗，而且能減少制冷劑的使用和泄漏，實現(xiàn)能量的綜合利用 和環(huán)境保護。

現(xiàn)有的LNG應用技術(shù)中存在的技術(shù)問題主要有：

1，利用LNG冷能裝置結(jié)構(gòu)復雜，搭載在不同主機時通用率低。

2，實現(xiàn)制冷功能時，單純配置使用LNG冷能的利用裝置，在制熱時，仍 需使用加熱器，安裝所有部件所需空間大，部件通用性較差。

3，換熱溫差較大時，傳熱流體媒介如果流量不足，則易凝固，損壞熱交換 器。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明通過采用兩級換熱裝置，以較為簡易的結(jié)構(gòu)利用LNG冷 能，提升LNG冷能利用率，并且結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便。

為達到上述目的，具體技術(shù)方案如下：

一方面，提供一種利用LNG冷能的冷暖空調(diào)系統(tǒng)，包括儲液罐、第一換熱 器、第二換熱器、發(fā)動機、防凍液罐、第一控制閥、第二控制閥、混合罐、散 熱器、控制器、LNG輸送管路、低溫換熱管路、高溫換熱管路和發(fā)動機冷卻液 管路，所述第二換熱器中設有第一管路和第二管路，所述儲液罐、第一換熱器、 第二換熱器的第一管路和發(fā)動機通過LNG輸送管路依次連接并相通，所述防凍 液罐、第一換熱器和混合罐通過低溫換熱管路依次連接并相通，所述防凍液罐、 第二換熱器的第二管路和混合罐通過高溫換熱管路依次連接并相通，所述混合 罐、散熱器和防凍液罐依次連接并相通，所述發(fā)動機和第二換熱器的內(nèi)腔通過 發(fā)動機冷卻液管路連接并相通，所述第一控制閥、第二控制閥分別設于所述低 溫換熱管路、高溫換熱管路中，所述控制器分別與所述第一控制閥、第二控制 閥相連。

優(yōu)選的，還包括分別設于所述第一換熱器和混合罐上的第一溫度傳感器和 第二溫度傳感器，所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器分別與所述控制器相 連。

優(yōu)選的，所述低溫換熱管路、高溫換熱管路中均設有單向閥。

優(yōu)選的，所述第二換熱器(6)設有三個進口和三個出口，所述三個進口分 別與所述LNG輸送管路、高溫換熱管路、發(fā)動機冷卻液管路相通，所述三個出 口分別與所述LNG汽化后輸送NG的LNG輸送管路、高溫換熱管路、發(fā)動機 冷卻液管路相通。

優(yōu)選的，通過所述第一溫度傳感器(4)、第二溫度傳感器(11)監(jiān)控管路 溫度，并反饋信號至所述控制器13，所述控制器13調(diào)節(jié)所述第一控制閥(18) 和第二控制閥(17)內(nèi)冷卻液的流量，實現(xiàn)溫度控制。

優(yōu)選的，所述低溫換熱管路、高溫換熱管路中設有電動泵，所述電動泵與 所述控制器相連。

優(yōu)選的，所述LNG輸送管路中還設有緩沖瓶，所述第二換熱器的第一管路 通過所述緩沖瓶與所述發(fā)動機相連。

另一方面，還提供了一種工程機械，包括如上所述的利用LNG冷能的冷暖 空調(diào)系統(tǒng)。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的技術(shù)方案的優(yōu)點有：

1、綜合利用LNG冷能和發(fā)動機冷卻水實現(xiàn)無級調(diào)節(jié)溫度的功能，調(diào)溫范 圍大，節(jié)省發(fā)動機功率；

2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，使用一塊散熱器即可實現(xiàn)冷暖溫度調(diào)節(jié)， 部件成本低，易于安裝使用；

3、發(fā)動機原需引出兩條高溫冷卻水回路，一條為LNG換熱器加熱汽化 LNG，另一條連接駕駛室空調(diào)，為冬季駕駛室使用空調(diào)提供熱源。本發(fā)明的技 術(shù)方案簡化了管路，只需使用一條高溫冷卻水回路。

附圖說明