[實用新型]一種利用發(fā)動機廢熱驅(qū)動的空調(diào)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420569158.6
• 申請日: 2014-09-29
• 公開（公告）號: CN204165272U
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王林;段麗平;朱海華;白得坡;郭思宇;王雨;談瑩瑩
• 申請（專利權(quán)）人: 河南科技大學(xué)
• 主分類號: F25B27/02
• 分類號: F25B27/02
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 胡泳棋

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種利用發(fā)動機廢熱驅(qū)動的空調(diào)器，屬于機車制冷/制熱技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展，車輛能耗與日俱增，車輛的節(jié)能減排問題也越來越受關(guān)注。然而，以現(xiàn)有內(nèi)燃機車發(fā)動機的所消耗燃料的利用效率一般為35％～40％左右，約占燃料發(fā)熱量50％以上的能量被發(fā)動機循環(huán)冷卻水及尾氣以余熱形式排放到大氣中，若能回收和利用這部分余熱來驅(qū)動制冷(制熱)系統(tǒng)為機車供冷或供熱，將具有重大節(jié)能環(huán)保意義。

目前機車空調(diào)主要是由發(fā)動機的動力直接驅(qū)動的，這類空調(diào)器增加機車能耗，是不節(jié)能的，還會引起機車行駛時因空調(diào)器工作而出現(xiàn)動力不足等問題。機車空調(diào)器的制冷方式主要以氟利昂為制冷劑消耗機械功(或電能)蒸汽壓縮式循環(huán)實現(xiàn)制冷，并利用另一套換熱系統(tǒng)供熱，也就是說，現(xiàn)有機車供冷或供熱系統(tǒng)是完全獨立的兩套系統(tǒng)。

為了提高能源利用效率，目前常采用發(fā)動機廢熱驅(qū)動吸收制冷和吸附制冷技術(shù)實現(xiàn)制冷模式，然而吸收制冷卻存在機車行駛所出現(xiàn)液面波動導(dǎo)致系統(tǒng)失效問題，同時溶液充灌量和機組體積偏大也給吸收制冷技術(shù)應(yīng)用于機車空調(diào)帶來困難；吸附制冷最大缺點就是占用空間較大致使其在機車上很難走向?qū)嵱没绕溥@兩種技術(shù)往往只能實現(xiàn)制冷模式，尚需解決如何實現(xiàn)供熱問題。

機車發(fā)動機高溫冷卻水進出口水溫分別為70～75℃和80～85℃，所帶走的熱量約占燃料發(fā)熱量的30％左右，而這部分高溫冷卻水的蓄熱量可以滿足機車停車時或怠速時的一部分熱量供給，此外，水的傳熱系數(shù)大，可相對縮小換熱器換熱面積，有利于空調(diào)設(shè)備在機車上的布置。機車的發(fā)動機排氣余熱的特點是排氣溫度高，考慮到排氣中酸性氧化物的露點腐蝕問題，可利用的排氣余熱最低溫度約為130℃，相應(yīng)的可利用熱量約占燃料發(fā)熱量的20％左右。由于廢氣的換熱系數(shù)較小，廢氣余熱回收裝置需要較大的換熱面積，這對空調(diào)設(shè)備的布置不利。而余熱回收裝置還不能增加排氣壓力，以免影響機車發(fā)動機的性能，這就增加了利用機車廢氣余熱的難度。

有一申請?zhí)?01010185338.0，發(fā)明名稱為“吸收式汽輪機功冷混合循環(huán)系統(tǒng)”的實用新型專利，公開了一種吸收式汽輪機功冷混合循環(huán)系統(tǒng)，包括汽輪機，蒸發(fā)器，吸收器和發(fā)生器。該發(fā)明可以利用廢熱發(fā)電作為電力補給，也能提供大量的冷量用于冷卻。但是該發(fā)明只能實現(xiàn)制冷，不能夠?qū)崿F(xiàn)制熱，而且，該發(fā)明中有幾處是要向環(huán)境中放熱，這不但浪費了很大的熱量，沒有充分利用，并且對環(huán)境造成了熱污染。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種利用發(fā)動機廢熱驅(qū)動的空調(diào)器，用以解決現(xiàn)有空調(diào)器不能充分利用熱能和不能實現(xiàn)制冷/制熱兩種功能的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的方案包括：一種利用發(fā)動機廢熱驅(qū)動的空調(diào)器，包括：發(fā)生器1、引射器2、第一調(diào)節(jié)閥3、回?zé)崞?、冷凝器5、預(yù)冷器6、熱交換器8、第二調(diào)節(jié)閥9、第三調(diào)節(jié)閥10、熱管13。熱管13連接發(fā)生器1，發(fā)生器1連接引射器2的輸入端；引射器2的輸出端引出主通路，在主通路上引射器2的輸出端依次連接回?zé)崞?的蒸汽通路、冷凝器5、預(yù)冷器6的液體通路、熱交換器8、第三調(diào)節(jié)閥10、引射器2的輸入端。熱交換器8與第三調(diào)節(jié)閥10之間引出第一支路，第一支路上依次連接有預(yù)冷器6的氣體通路、引射器2的引射流體入口端，第一支路上設(shè)置有第二調(diào)節(jié)閥9。冷凝器5與預(yù)冷器6的液體通路之間引出第二支路，第二支路上依次連接有回?zé)崞?的液體通路、發(fā)生器1的液體入口端，第二支路與主通路的連接處與引射器2之間的主通路上設(shè)置有第一調(diào)節(jié)閥3。

第二支路與主通路的連接處與熱交換器8之間的主通路上設(shè)置有第四調(diào)節(jié)閥7；第四調(diào)節(jié)閥7與熱交換器8之間引出用于與第二支路連接的第三支路，第三支路上設(shè)有第五調(diào)節(jié)閥11；第二支路與第三支路的連接處與發(fā)生器1的液體入口端之間的第二支路上設(shè)置有循環(huán)泵12，第二支路與第三支路的連接處連接循環(huán)泵12的液體吸入端口。

第五調(diào)節(jié)閥11為單向閥，流向為第二支路方向。

本實用新型通過利用吸收熱量用來制冷和放出熱量用來制熱，充分利用了機車的廢熱，節(jié)約了能源，保護了環(huán)境，并實現(xiàn)能量的再次利用。而且，通過設(shè)置調(diào)節(jié)閥，利用調(diào)節(jié)閥的選擇性通斷，借助于裝置內(nèi)的其他器件各自的作用，實現(xiàn)了一個裝置能夠用來制冷和制熱兩個功能，避免了機車同時安裝兩個裝置來實現(xiàn)制冷和制熱，節(jié)約了機車的空間，避免了占用太多的機車空間影響機車運行性能。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細(xì)的說明。