汽車廢氣暖冷兩用空調機制造技術

本發明專利技術公開了一種汽車廢氣冷暖兩用空調機，用于汽車車內溫度調節。它包括溴化鋰吸收式制冷系統、廢氣加熱系統、溫控系統、冬用熱水夏用冷水系統、冷卻水系統和水位報警系統。夏季用汽車廢氣為能源、溴化鋰溶液為吸收劑、水為制冷劑，冷卻水系統散掉熱量制取冷水；冬季以汽車廢氣供冬用熱水系統熱交換制取熱水，把車內氣溫在夏冬兩季控制在２６±５℃之內。因廢能充足，技術成熟，工藝簡單，造價低，體積小，實用性強。（*該技術在2018年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于節能
，尤其屬于冬季利用汽車廢氣的余能采用熱交換技術給汽車自身供暖，夏季利用汽車廢氣采用溴化鋰吸收式制冷技術為自身調溫的廢氣余能利用的節能
目前，少數豪華型大客車和多數小轎車夏季是利用壓縮制冷技術對本身進行空氣調節，壓縮機是利用汽車的轉軸通過皮帶等傳動消耗汽車的有用功率進行制冷工作。大客車在乘人滿員的情況下需要3500大卡的制冷量才能滿足空氣調節的要求，這就要求給壓縮機和風扇1.5千瓦的功率。根據額定負荷下大客車技術參數的計算表明，制冷1.5千瓦功率要消耗燃油總功率的7.5％。也就是說，在同樣動力條件下，大客車增加空調機，燃油量要增加7.5％。按額定負荷下百公里耗油26升計算，百公里要增加油耗2升，顯然成本增加不少，而且如果汽車低于額定負荷下運行，要保持制冷量，壓縮機和汽車的耗油比將大大增加，這就是為什么普通大客車不用壓縮制冷為本車調溫的直接原因。在現有的汽車空調中，汽車負荷低時，司機為壓低這個耗油比將空調關小，這時制冷量又不夠，影響了空調制冷量。本專利技術的目的就是要在不消耗汽車的有用功率即不增加耗油量的情況之下，運用這套設施夏季能制冷冬季能供暖給汽車自身調溫。就是說利用汽車廢氣的余能，夏季采用溴化鋰吸收式冷水機組制冷，冬季在不增加任何設備之下，采用熱交換技術供暖，以達到利用汽車廢氣的余能為大客車創造舒適的乘座條件。理論計算和現有技術都表明，這個目的是不難實現的。先了解如下技術參數大客車時速90公里時，100公里耗油26升；汽車廢氣剛出氣缸時的溫度為600--900℃；汽油的燃燒值為46200焦/克；空氣在100--250℃的比熱為0.245卡/度.克；在α＝1，即汽油剛好完全燃燒的條件下，其燃燒化學方程式為1/4400352162由于氣缸燃燒用的是空氣，所以燃燒400克氧氣的同時將有4倍的氮氣即1400克氮氣進入氣缸，并吸收汽油燃燒的能量。從上面的技術參數和化學方程計算得出結論如下一克分子即1/4克汽油完全燃燒后生成600-900℃的廢氣為1914克；大客車每秒耗油量為4.6克，燃燒后生成廢氣76克；以空氣的初始溫度為50℃，廢氣平均溫度為700℃計算，76克廢氣吸收汽油燃燒時的能量為50千瓦；利用廢氣為空氣調節作功之后若溫度降到375℃，則放出能量為25千瓦，從而我們可以看出制冷量若為3500大卡，僅用1.5千瓦的功率即可完成，每秒需要廢氣4.5克即可實現，僅需極少的一部分。因此廢氣從排氣管靠近排氣歧管處旁路取出作空氣調節之用，促進了廢氣的排放，對汽車的動力性能有好處，而沒有任何不良影響。從而可知，利用汽車廢氣余能對本身進行空氣調節，其能源條件十分充足，汽車即使是慢速行駛甚至在怠速狀態，只要增加廢氣量(三路全部進氣)，也能滿足全負荷制冷的要求，而不受汽車負荷的影響。而且熱交換技術和溴化鋰吸收式制冷技術不復雜且已十分成熟，應用極為廣泛。更重要的是，整機的制造，只是銅管、鋼板、幾臺離心泵，沒有什么貴重器材，造價不高。從理論計算到現用技術以及制造成本，充分說明本專利技術技術成熟，工藝簡單，成本不高，體積不大，廢能充足，制冷穩定，具有很強的實用性。本專利技術由以下六部分組成溴化鋰吸收式制冷系統、廢氣加熱系統、溫控系統、冬用熱水夏用冷水系統、冷卻水系統和水位報警系統。夏季制冷用溴化鋰吸收式冷水機組，以汽車的廢氣為加熱能源，溴化鋰溶液為吸收劑，水為制冷劑制取7-12℃的冷水循環于車內上方的管道之中進行空氣調節。冷卻水系統吸收并由散發制冷劑釋放和工作廢氣釋放出的熱量。冬季僅用廢氣與冷水系統采用熱交換制取熱水，循環于夏天循環冷水的管道之中，進行空氣調節。下面結合附圖對本專利技術作進一步的說明附圖說明圖1為本專利技術的原理圖；如圖1所示原理圖中，溴化鋰吸收式制冷系統是本專利技術的核心，它通過廢氣對高壓發生器3加熱，使溴化鋰溶液中的水份蒸發而變濃作為吸收劑，吸收制冷劑水中的熱量，同時又將這部分熱量和廢氣的熱量交給冷卻水系統帶走散發掉。冷水在車內循環調節空氣。這中間有4個循環，即廢氣循環、冷水循環、冷卻水循環和溴化鋰濃稀溶液的循環。除廢氣靠壓差進行循環外，其余均靠離心泵進行循環。如圖1所示系統圖中廢氣加熱系統，包括廢氣取排支路、高壓發生器3的加熱部分和換熱冷水兩用容器13的加熱部分。夏季制冷將閥門2、18、8、14加盲板堵死，將截斷閥E、F打開，廢氣由排氣主管20的進氣口1經調溫閥組進入高壓發生器3，再從排氣出口19排入排氣主管20的后部，廢氣由壓差循環，這就完成了廢氣對高壓發生器3的加熱過程。此時的換熱、冷水兩用容器13僅作冷水箱，用以確保冷水循環有足夠的冷水。冬季供熱將閥門2、18、8、14打開，E、F加盲板堵死，廢氣通過入口1閥門2、8進入換熱、冷水兩用容器13，再經閥門14、18從廢氣出口19排入排氣主管20的后部。此時的換熱、冷水兩用容器13僅作換熱器用，供給足夠循環用熱水。如圖1原理圖所示，溫控系統包括廢氣取排支路和熱電耦15組成。取排氣過程為大客車6個氣缸，作功后產生600--900℃的廢氣，經排氣支管排到排氣主管20之內，在排氣支管附近，從排氣主管20上引出甲、乙、丙三路支管為高壓發生器3的進氣口1，其管徑各為排氣主管20的1/15，到高壓發生器3的入口處匯成一路進入高壓發生器3。甲、乙、丙三路支管由A、B、C、D閥組控制進入高壓發生器3的進氣量，以實現把車內的氣溫控制在26±5℃范圍之內。控溫過程為車剛發動時，車內溫度高于26℃，此時微機指令閥A、B開，閥C、D閉，高壓發生器3由甲、乙、丙三路進氣，車內溫度開始下降；當車內溫度降到23℃時，熱電耦15的信號由微機判斷后，微機指令閥A關閉，閥C打開，將乙路與高壓發生器3旁路，成甲、丙兩路進氣，若溫度繼續下降，至21℃時，微機指令閥B關閉，閥D打開，只有一路甲進氣。進氣量減少，溴化鋰溶液吸收程度減弱，車內溫度開始上升，當升至23℃時，微機接到熱電耦信號后，指令閥D關閉，閥C打開，成甲、丙兩路進氣，若溫度繼續升高，到26℃時，微機指令閥A打開，閥C關閉，成為甲、乙、丙三路進氣。這樣，通過改變高壓發生器3的進氣路數來調整其進氣量的大小，從而改變溴化鋰溶液的吸收程度，調整制冷量，達到調節車內氣溫的目的。把車內溫度控制在26±5℃的范圍之內。冬季供暖調溫，同樣通過調整進氣路數來控制換熱、冷水兩用容器13的加熱程度，調整熱水溫度，從而達到調整車內氣溫的目的，把車內溫度控制在合適的溫度范圍之內。圖1系統圖中所示冬用熱水夏用冷水系統，包括銅管、冷水泵6、冷水換熱部分9(在溴化鋰吸收式制冷系統內)、換熱、冷水兩用容器13，它完成熱水或冷水在車內的循環，以調整車內的溫度。圖1系統圖中所示冷卻水系統，包括銅管、冷卻水泵7、冷卻水換熱部分5(在溴化鋰吸收式制冷系統內)、冷卻水箱11、散熱器16、電風扇17。它在循環過程中，把制冷劑水中的熱量和廢氣的熱量吸收并經散熱器16和風扇17散發到大氣中，這一步是本專利技術制冷效果好壞的關鍵。不過從汽車氣缸的散熱效果來分析，氣缸工作產生2500℃的高溫工作氣體，有數十千瓦.的熱量由散熱器散發掉以保證氣缸的正常工作，而本專利技術的高壓加熱器3僅僅需用1.5千瓦為其加熱，這點熱量被散熱器16散發掉，確保冷卻水的溫度在32--3本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種汽車廢氣暖冷兩用空調機，由溴化鋰吸收式制冷系統、廢氣加熱系統、溫控系統、冬用熱水夏用冷系統、冷卻水系統和水位報警系統組成，其特征在于：夏季以汽車廢氣為能源，溴化鋰溶液為吸收劑，水為制冷劑，冷卻水散失掉熱量制取冷水；冬季以廢氣為能源供冬用熱水系統換熱器制取熱水，把車內溫度在夏冬兩季均控制在２６±５℃范圍以內。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：成汝峰，張勝濤，馮永新，李躍甫，朱治國，孫元亨，田群英，
申請(專利權)人：成汝峰，朱治國，
類型：發明
國別省市：41[中國|河南]