[發明專利]一種用于冷藏運輸的壓縮協助再生的吸附制冷系統

在審

• 申請號: 202011356793.2
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112629068A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 高鵬;胡皓;魏欣宇;武衛東
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: F25B25/02
• 分類號: F25B25/02;F25B27/02;F25B37/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

本發明涉及一種用于冷藏運輸的壓縮協助再生的吸附制冷系統，包括壓縮機(6)、冷凝器(2)、膨脹閥(3)、和蒸發器(4)，兩個相同的吸附床：吸附床a(101)和吸附床b(102)，冷卻器(5)和四通閥(7)；所述的吸附床a(101)、吸附床b(102)、冷卻器(5)、蒸發器(4)分別與四通閥(7)相連接，冷卻器(5)出口依次連接壓縮機(6)、冷凝器(2)、膨脹閥(3)和蒸發器(4)。與現有技術相比，本發明通過回收發動機缸套水余熱可高效滿足冷藏車冷量需要，降低壓縮機的功耗，顯著提高能效，最終降低冷藏運輸成本和環境污染，實現節能減排。

技術領域

本發明涉及制冷技術領域，尤其是設計一種用于冷藏運輸的壓縮協助再生的 吸附制冷系統。

背景技術

隨著科學與技術的發展和國民生活水平日益提高，在食品保鮮和冷藏環節的要求也更高，而冷藏車對蔬菜的保存和帶動蔬菜銷售至關重要，人們對冷藏車需求旺 盛。目前冷藏車采用的是發動機驅動的蒸氣壓縮式制冷系統。

發動機驅動的蒸氣壓縮制冷。作為一種利用液態制冷劑氣化吸熱的制冷技術， 被廣泛應用于各類制冷系統中。蒸氣壓縮式制冷系統包括蒸發器、壓縮機、冷凝器、 膨脹閥裝置。針對蒸氣壓縮制冷，存在的不足主要有兩點：

(a)高環境溫度和低制冷溫度時，壓縮機壓比高，耗功大，能效(制冷量/ 壓縮機耗功)低；

(b)發動機的燃燒熱只有30％-40％能夠轉化成有效軸功輸出，剩余的燃燒熱 通過發動機缸套水和發動機尾氣的形式直接排放到環境中。為滿足冷藏車廂制冷需 求，傳統制冷系統勢必會增加發動機耗油量及尾氣排放量，造成大氣污染。

余熱驅動的吸附制冷系統。作為一種可以利用低品位熱能驅動的制冷方式，吸 附式制冷因綠色環保型的技術，受到廣泛重視和研究。

經查閱相關文獻發現，高鵬等人公開號為CN104896787A的一種利用發動機 尾氣余熱驅動的兩級吸附制冷裝置，裝置通過高溫鹽吸附床和中溫鹽吸附床的共同 配合，降低加熱解吸溫度，以便使系統能夠發動機低負荷尾氣溫度低時運行，最終 導致該裝置只能間歇制冷，同時尾氣溫度不穩定，從200℃變化到500℃，制冷量 不穩定，不能穩定地滿足冷藏車冷量需求。另外相比于液體，氣體導熱性能差，傳 熱系數小，最終需要更多的換熱面積才能滿足相同的傳熱速率，所以裝置結構需要 占據較大空間。

經查閱相關文獻發現，賴艷華等人公開號為CN102141322A的一種吸附-機械 壓縮耦合制冷及蓄冷系統，其原理是多個吸附床并聯，進行蒸發制冷-吸附過程與 解吸-壓縮-冷凝過程，制冷過程不連續，易受環境影響，導致效率降低，所產生的 制冷量不能穩定滿足冷藏車廂冷量需求。

另外，吸附式制冷雖然環保節能，但其對驅動熱源溫度有苛刻的要求，需要有 較高的熱源溫度才能保證高效穩定的吸附劑解吸反應，低溫制冷時(蒸發溫度小于 -10℃)，驅動熱源溫度應不低于100℃，而發動機缸套水余熱溫度為80-90℃。因 此發動機缸套水余熱驅動的吸附制冷系統不能滿足冷藏車廂所需制冷溫度(0℃至 -18℃)。另外冷藏車在行駛過程中，會有劇烈的震動和顛簸，傳統的吸附制冷系統 也不能滿足。

發明內容

本發明提供一種用于冷藏運輸的壓縮協助再生的吸附制冷系統，以解決現有發動機余熱驅動的吸附制冷系統制冷過程不連續、制冷溫度高，所產生的制冷量不能 穩定滿足冷藏車廂冷量需求的問題；并解決傳統蒸氣壓縮制冷系統能效低的問題。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：一種用于冷藏運輸的壓縮協助再生的吸附制冷系統，包括壓縮機、冷凝器、膨脹閥、和蒸發器，兩個相同的吸附床： 吸附床a和吸附床b，冷卻器和四通閥；所述的吸附床a、吸附床b、冷卻器、蒸 發器分別與四通閥相連接，冷卻器出口依次連接壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發器。

所述的蒸發器與冷卻器之間設有直接連通的管道，并在該管道上設有閥門a。