[發明專利]一種基于尾氣廢熱的蓄能型汽車空調制冷裝置

在審

• 申請號: 201710544885.5
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN107328136A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 楊啟容;王德昌;鄭藝華;楊凱
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: F25B17/00
• 分類號: F25B17/00;F25B27/02
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司37241
• 代理人: 郝團代

技術領域

本發明涉及制冷設備或系統領域，特別是一種基于尾氣廢熱的蓄能型汽車空調制冷裝置。

背景技術

隨著此前幾年汽車行業的飛速發展，汽車尤其是轎車的普及率越來越高，汽車空調作為 提高汽車乘坐舒適性的一種重要部件，已經被廣大汽車制造企業以及消費者所認可，變得不 可或缺。另外，隨著我國汽車工業的發展，汽車能耗與日俱增，汽車節能問題也越來越受關 注。節能環保新興企業不僅在我國而且在全球未來的發展前景都是好的，有巨大發展空間， 而且應該是人類經濟發展必然趨勢。未來，一方面將更多地發展以信息產業為基礎的高科技 產業，另一方面傳統企業也將改進生產方式，提高能源利用率。國家已將節能環保產業作為 發展綠色經濟、低碳經濟、循環經濟的主要支撐，而汽車空調作為高耗能產品更是成為了節 能研究的重中之重。

目前，研究較多的余熱制冷形式主要包括：

(1)利用發動機冷卻水余熱和廢氣余熱驅動溴化鋰吸收式空調，通過計算表明所需換熱 面積小，制冷效果良好，完全可以滿足汽車空調負荷要求，但吸收式制冷系統復雜，造價高， 且不適于在運動狀態下、顛簸的汽車中使用，因此其推廣應用受限；

(2)余熱與太陽能驅動汽車空調系統采用化學壓縮制冷，但因借助了太陽輻射能使得整 套系統受氣象因素限制較大，不能連續平穩運行，不是利用低品位發動機余熱的好途徑；

(3)基于蓄能器原理的汽車尾氣余熱利用系統，利用雙循環特殊蓄能器，回收汽車尾氣 余熱，將其轉化為液壓能作為汽車啟動和制動的動力源。但由于設備的熱損失、熱氣渦輪的 的機械損失、液壓回路的液壓油泄露、液壓馬達機械損失等，使得理論設計回收尾氣余熱的 有效效率為9.85％。

發明內容

本發明的目的在于降低汽車空調的耗能，提供一種結構簡單、無運動部件、熱效率高、 運行穩定、不消耗常規能源的空調制冷方法，尤其是一種基于尾氣廢熱的蓄能型汽車空調制 冷裝置。

實現上述目的本發明的技術方案為，一種基于尾氣廢熱的蓄能型汽車空調制冷裝置，包 括主消聲器、副消聲器、換向器Ⅱ、電動調節閥和制冷工質回路，還包括主加熱吸附床回路、 輔助加熱吸附床回路和冷卻吸附床回路。

所述副消聲器通過熱管換熱器Ⅰ與相變蓄熱器相連，主消聲器通過熱管換熱器Ⅱ與蓄熱 水箱相連，副消聲器和主消聲器相連；所述主消聲器內設有熱管蒸發段，蓄熱水箱內設有冷 凝段。

所述副消聲器內設有熱管蒸發段，相變式蓄熱器內設有冷凝段且其工質是固液相變的蓄 熱材料。所述熱管蒸發段加三層橫向環形肋片。

所述主加熱吸附床回路包括蓄熱水箱、循環水泵Ⅰ、三通閥和第二組吸附床，所述蓄熱 水箱、循環水泵Ⅰ、三通閥和第二組吸附床依次通過管路循環連接。

所述輔助加熱吸附床回路包括相變蓄熱器、電動調節閥Ⅰ、三通閥、第一組吸附床、散 熱器、冷卻水箱和循環水泵Ⅱ，所述相變蓄熱器、電動調節閥Ⅰ、三通閥、第一組吸附床、 散熱器、冷卻水箱和循環水泵Ⅱ依次通過管路循環連接。

所述冷卻吸附床回路包括冷卻水箱、循環水泵Ⅲ、電動調節閥Ⅲ第一組吸附床、循環水 泵Ⅰ、散熱器，所述冷卻水箱、循環水泵Ⅲ、電動調節閥Ⅲ、第一組吸附床、循環水泵Ⅰ、 散熱器依次通過管路循環連接。

所述制冷工質回路包括第一組吸附床、冷凝器、節流閥、蒸發器、第二組吸附床、傳質 通道和管路，所述第一組吸附床、冷凝器、節流閥、蒸發器、第二組吸附床、傳質通道依次 通過管路循環連接；所述制冷工質回路還包括換向器Ⅰ，所述換向器Ⅰ包括四個電磁閥，換 向器Ⅰ的兩端分別連接第一組吸附床和第二組吸附床，另外兩端連接冷凝器和蒸發器。

所述換向器Ⅱ包括四個電磁閥，所述換向器Ⅱ的兩端分別連接第一組吸附床和第二組吸 附床，另外兩端連接蓄熱水箱和散熱器。

電動調節閥Ⅱ的一端連接循環水泵Ⅲ，另一端連接第二組吸附床。

優選的，所述蓄熱水箱、相變式蓄熱器、第一組吸附床、第二組吸附床和導管的外側均 設有保溫材料。

利用本發明的技術方案制作的一種基于尾氣廢熱的蓄能型汽車空調制冷裝置，與現有技 術相比，其裝置結構簡單，原理可靠，無運動部件，運行穩定，熱效率高，不消耗常規能源， 成本低，有效提高了燃料利用率和發動機性能，汽車節能減排效果十分顯著；既適合小型家 用汽車，也適合大型客、貨車安裝使用。

附圖說明

圖1是本發明所述一種基于尾氣廢熱的蓄能型汽車空調制冷裝置的框圖。