一種利用CNG儲罐壓能的車用空調系統技術方案

本實用新型專利技術提供了一種利用CNG儲罐壓能的車用空調系統，包括用于儲存壓縮天然氣的儲罐，還包括渦流管、第一換熱器、水箱和汽車換熱系統；所述水箱、第一換熱器和汽車換熱系統構成回路；所述渦流管包括進氣口和第一氣體出口；儲罐通過管道與進氣口連通，第一氣體出口處連通有管道；所述第一換熱器與連通在第一氣體出口處的管道接觸。本實用新型專利技術提出一種利用CNG儲罐壓能的車用空調系統，通過利用CNG儲罐壓能的實現了汽車空調問制冷或制熱目的。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
—種利用CNG儲罐壓能的車用空調系統
本技術涉及一種汽車空調系統，具體涉及一種回收利用CNG儲罐壓能的車用空調系統。
技術介紹
汽車是一種快速、便捷的交通工具，與人們的生活聯系越來越緊密。汽車空調系統則是在炎熱或寒冷的環境下創造舒適的車內環境，然而在使用過程中也會因制冷劑泄漏而造成負面的影響。目前，汽車空調主要采用以R134a為制冷劑的蒸汽壓縮制冷循環，壓縮機由發動機連軸系統驅動，這樣不僅消耗汽車發動機的動力，而且容易造成制冷劑的泄漏。壓縮天然氣(Compressed Natural Gas7CNG)的主要成分是甲燒,是天然氣加壓并以氣態形式儲存在容器中。CNG汽車是將25MPa左右壓縮天然氣作為動力源的汽車，目前主要應用于城市公交車和出租車，CNG作為一種理想的車用替代燃料，具有非常廣闊的應用市場。25MPa的CNG儲罐在應用過程中需降壓處理，如果這部分壓力得不到有效利用，勢必會浪費大量的壓力能，造成巨大的經濟損失。 如果能將汽車CNG儲罐的壓能回收，結合渦流管的制冷效應應用于汽車空調系統，則無需配備單獨的壓縮式汽車空調制冷系統，既降低了汽車空調的能耗，又避免了因制冷劑泄漏造成的環境污染。 在專利CN201110089572.8中，公開了一種利用液化天然氣冷量的汽車空調系統，該系統包括:液化天然氣系統、乙二醇溶液系統和汽車發動機冷卻水系統，采用乙二醇溶液作為載冷劑，在乙二醇噴淋罐內采用液化天然氣由底部向上噴入和乙二醇溶液從頂部向下噴射的直接接觸沸騰換熱形式，實現對汽車空調間的溫度調節。其缺點是系統過于復雜；天然氣與乙二醇直接接觸，增加了氣液分離環節，影響天然氣純度；存在乙二醇泄漏隱患；耗電環節較多，運行費用高。目前采用液化天然氣儲罐調節汽車空調間溫度的應用較多，CNG儲罐調節汽車空調間溫度的應用較少。
技術實現思路
本技術提出一種利用CNG儲罐壓能的車用空調系統，通過利用CNG儲罐壓能的實現了汽車空調間制冷或制熱目的。 本技術給出以下技術方案: —種利用CNG儲罐壓能的車用空調系統，包括用于儲存壓縮天然氣的儲罐，其特殊之處在于:還包括渦流管、第一換熱器、水箱和汽車換熱系統； 所述水箱、第一換熱器和汽車換熱系統構成回路； 所述渦流管包括進氣口和第一氣體出口 ； 儲罐通過管道與進氣口連通，第一氣體出口處連通有管道； 所述第一換熱器與連通在第一氣體出口處的管道接觸。 連通在第一氣體出口處的管道為蛇形管道，所述第一換熱器為盤管換熱器。 上述車用空調系統還包括發動機，發動機包括氣缸，連通在第一氣體出口處的管道與氣缸連通。 上述水箱包括進水口和出水口，第一換熱器包括第一進口和第一出口，汽車換熱系統包括換熱進口和換熱出口 ；出水口通過管道與第一進口連通，第一出口通過管道與換熱進口連通，換熱出口與進水口連通。 上述車用空調系統還包括第二換熱器，水箱、第二換熱器和汽車換熱系統構成回路； 所述渦流管還包括第二氣體出口，第二氣體出口處連通有管道； 所述第二換熱器與連通在第二氣體出口處的管道接觸。 連通在第二氣體出口處的管道為蛇形管道，所述第二換熱器為盤管換熱器。 連通在第二氣體出口處的管道與所述氣缸連通。 上述第二換熱器包括第二進口和第二出口，所述出水口通過管道與第二進口連通，第二出口通過管道與所述換熱進口連通，所述換熱出口與所述進水口連通。 上述儲罐上設有安全閥，氣缸與第一氣體出口和第二氣體出口之間的管道上設有泄壓閥，汽車換熱系統是板翅換熱系統。 本技術具有以下技術效果: (I)本技術充分利用CNG儲罐壓能，利用了渦流管的制冷效應，有效地回收了CNG儲氣罐的壓能，將這部分壓能通過渦流管轉化為冷能和熱能，結合第一換熱器、第二換熱器和汽車換熱系統，能夠實現汽車空調間的有效控溫，實現汽車空調間制冷和制熱雙向調節，滿足不同季節的需要。提高能源利用率，且具有安全高效的特點； (2)本技術利用渦流管制冷效應，實現冷熱分流，結構簡單，無轉動部件，不需要額外提供動力裝置； (3)本技術采用盤管換熱器和板翅換熱系統作為換熱裝置，安全性好且換熱效率聞; (4)本技術調節靈活、工作可靠、易啟動、操作及維護方便、運行費用低； (5)本技術制冷工質可通過水泵和水箱循環利用，耗電量小，不但能避免CNG儲罐壓能的浪費，還能夠解決傳統制冷系統中制冷工質的泄漏問題，在很大程度上提高了能源的綜合利用率，在能源形勢日趨緊張和提倡節約型社會的今天具有非常重要的意義； (6)將壓縮天然氣使用過程中所釋放出的壓能加以利用，可提高能源利用率，帶動制冷行業發展，符合國家節能環保的基本國策，利用渦流管制冷效應，實現對汽車空調間的溫度調節，將拓展CNG汽車的應用前景，有利于CNG汽車業的發展。 【附圖說明】 圖1為本技術的系統流程示意圖。 圖中:1.儲罐；2.安全閥；3.控制閥；4.渦流管；5.第一換熱器；6.第二換熱器；7.開關；8.水泵；9.水箱；10.三通；11.泄壓閥；12.發動機；13.汽車換熱系統。 【具體實施方式】 如圖1所示，本技術提供一種利用CNG儲罐壓能的車用空調系統，包括用于儲存壓縮天然氣的儲罐，還包括渦流管、第一換熱器、水箱和汽車換熱系統；水箱、第一換熱器和汽車換熱系統13構成回路；渦流管包括進氣口和第一氣體出口 ；儲罐通過管道與進氣口連通，第一氣體出口處連通有管道；第一換熱器與連通在第一氣體出口處的管道接觸。 為了使本技術既能制冷，又可制熱，車用空調系統還包括第二換熱器，水箱、第二換熱器和汽車換熱系統構成回路；渦流管還包括第二氣體出口，第二氣體出口處連通有管道；第二換熱器與連通在第二氣體出口處的管道接觸。 為了實現良好的冷熱交換，連通在第一氣體出口處的管道和/或連通在第二氣體出口處的管道均為蛇形管道，第一換熱器為盤管換熱器和/或第二換熱器均為盤管換熱器。 渦流管包括冷氣出口和熱氣出口，第一氣體出口和第二氣體出口一個冷氣出口，另一個為熱氣出口，因此本技術既能制冷，又可制熱。 車用空調系統還包括發動機，發動機包括氣缸，連通在第一氣體出口處的管道和連通在第二氣體出口處的管道均與氣缸連通，進一步利用了 CNG儲罐壓能。 水箱包括進水口和出水口 ；水箱、第一換熱器和汽車換熱系統構成的回路的連接可按照如下方式進行:第一換熱器包括第一進口和第一出口，汽車換熱系統包括換熱進口和換熱出口 ；出水口通過管道與第一進口連通，第一出口通過管道與換熱進口連通，換熱出口與進水口連通；水箱、第二換熱器和汽車換熱系統構成的回路的連接可按照如下方式進行:第二換熱器包括第二進口和第二出口，出水口通過管道與第二進口連通，第二出口通過管道與所述換熱進口連通，換熱出口與進水口連通。 儲罐上設有安全閥，氣缸與第一氣體出口和第二氣體出口之間的管道上設有泄壓閥，汽車換熱系統是板翅換熱系統。 下面結合圖1對本技術的內容作進一步詳細說明。 若第一氣體出口為冷氣出口，第二氣體出口為熱氣出口 ；儲罐I儲有壓力為25MPa的天然氣通過管道與渦流管4連接，儲罐I出口處安設安全閥2和控制閥3，天然氣通過渦流管4會形成冷流和熱流，冷本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用CNG儲罐壓能的車用空調系統，包括用于儲存壓縮天然氣的儲罐，其特征在于：還包括渦流管、第一換熱器、水箱和汽車換熱系統；所述水箱、第一換熱器和汽車換熱系統構成回路；所述渦流管包括進氣口和第一氣體出口；儲罐通過管道與進氣口連通，第一氣體出口處連通有管道；所述第一換熱器與連通在第一氣體出口處的管道接觸。

【技術特征摘要】
1.一種利用CNG儲罐壓能的車用空調系統，包括用于儲存壓縮天然氣的儲罐，其特征在于:還包括渦流管、第一換熱器、水箱和汽車換熱系統； 所述水箱、第一換熱器和汽車換熱系統構成回路； 所述渦流管包括進氣口和第一氣體出口； 儲罐通過管道與進氣口連通，第一氣體出口處連通有管道； 所述第一換熱器與連通在第一氣體出口處的管道接觸。2.根據權利要求1所述的利用CNG儲罐壓能的車用空調系統，其特征在于:連通在第一氣體出口處的管道為蛇形管道，所述第一換熱器為盤管換熱器。3.根據權利要求2所述的利用CNG儲罐壓能的車用空調系統，其特征在于:所述車用空調系統還包括發動機，發動機包括氣缸，連通在第一氣體出口處的管道與氣缸連通。4.根據權利要求3所述的利用CNG儲罐壓能的車用空調系統，其特征在于:所述水箱包括進水口和出水口，第一換熱器包括第一進口和第一出口，汽車換熱系統包括換熱進口和換熱出口 ；出水口通過管道與第一進口連通，第一出口通過管道與換熱進口連通，換熱出口與進水口連通。5.根據...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬礪，張李榮，李貝，王偉峰，艾紹武，向崎，
申請(專利權)人：西安科技大學，
類型：新型
國別省市：陜西;61