专利名称：近似等温压缩工况汽车制冷空调的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车空调制冷技术，特别涉及一种大幅度减少汽车空调中的制冷压缩机的无效机械负荷、有效提高其制冷效率的工艺方法与装置。
背景技术：
现有的汽车空调采用蒸气压缩式循环制冷技术，在空调中的制冷压缩机排热不畅的情况下，对制冷工质蒸气进行绝热压缩。现有的汽车，尤其是轿车，在天气炎热的季节启动空调制冷时，在确保空间容积很小的车厢内维持舒适、凉爽的较低气温的工况下，其耗油量通常增加百分之二十以上；更为严重的是，许多小排量轿车，在上坡与加速行进时，因开启制冷空调占用发动机的驱动动率过大，使发动机不堪重负，导致被迫关闭制冷空调。其主要原因在于现有汽车空调中的制冷压缩机排热不畅，其机体产生过高的积温，由此诱发机体温度越高、制冷压缩机所承受的机械负荷越大，机械负荷越大、其机体温度越高的恶性制冷循环工况。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的近似等温压缩工况汽车制冷空调的工艺方法及装置，大幅度减少现有汽车制冷空调的驱动功率与耗油量，显著提高制冷效率，确保各类汽车能够全天候、全时段、低成本启用车载空调制冷。本发明的技术方案如下:一种近似等温压缩工况汽车制冷空调工艺方法，其蒸气压缩式制冷循环是，液态制冷工质蒸发汽化，从车内空气中吸收热量作为其汽化潜热，产生制冷效果，所生成的蒸气经设置在汽车前桥的制冷压缩机压缩成较高压的高温蒸气，通过设置在汽车前端的冷凝器向外界排热降温冷却，冷凝成液态工质，`节流后液态工质进一步冷却，然后再次吸热蒸发制冷，使车内温度到达并维持在设定温度；系统由蒸气压缩式制冷循环与负责向车外排放制冷压缩机机体热量的载冷剂液体流动循环联合构成，将制冷压缩机机体浸泡在液态载冷剂中，循环流动的液态载冷剂将制冷压缩机机体上的热量及时带走，并排向车外；由此克服了由于制冷压缩机机体温度过高、制冷工质蒸气在进入制冷压缩机压腔的过程中由低温饱和蒸气迅速变成高温过热蒸气的缺点；由此克服了因机体温度过高，制冷工质蒸气进入制冷压缩机的压腔后，在被压缩的过程中，其蒸气因从机体大量吸热而产生体积增大、从而导致制冷压缩机所承受的无效机械负荷大幅度提升、制冷效率极为低下的缺点；系统将制冷压缩机的绝热压缩工况改变为近似等温压缩工况，使制冷压缩机的机体温度恒定在有利于汽车制冷空调进入良性制冷循环的温度区间内。—种近似等温压缩工况汽车制冷空调装置，它包括设置在汽车前桥的由汽车发动机驱动的制冷压缩机，与其连接的设置在汽车前桥最前方位置的冷凝器，在冷凝器的另一端通过高压管连接的节流器，与节流器通过输液器连接的蒸发器，蒸发器的另一端通过回气管与制冷压缩机连接，形同闭合的蒸气压缩式制冷循环，其内充注制冷工质；它还包括设置在汽车前桥范围内的保温换热液罐，制冷压缩机机体外壳散热片，制冷压缩机机体热量散发器，设置在远离前桥高热区域部位的载冷剂储箱，电动载冷剂液泵；所述制冷压缩机设置在保温换热液罐内；所述制冷压缩机机体外壳散热片与制冷压缩机机体外壳连体制作；载冷剂储箱的一端通过管道与电动载冷剂液泵的进口连接，电动载冷剂液泵的出口与保温换热液罐的下端连接，保温换热液罐的上端出口通过管道与制冷压缩机机体热量散发器的进口连接，制冷压缩机机体热量散发器的出口通过管道与载冷剂储箱连接，由此形成闭合的负责向车外排放制冷压缩机机体热量的载冷剂液体流动循环，内注能够输送热量的载冷剂。所述制冷压缩机机体热量散发器可以设置在汽车正前方位置，也可以设置在汽车上方顶棚位置，还可以将其贴合在汽车的金属外壳内侧。本发明由蒸气压缩式制冷循环与负责向车外排放制冷压缩机机体热量的载冷剂液体流动循环联合构成，将现有汽车空调中的制冷压缩机浸泡在液态载冷剂中，将制冷压缩机机体上的高温积温热量以及从压缩气体中传导而来的热量及时转移到车外，由此确保制冷工质蒸气进入制冷压缩机机体压腔时，能够不再由低温饱和蒸气迅速变成高温过热蒸气，不再因为制冷压缩机高温机体的影响，产生出机体越热机械负荷越大，机械负荷越大、机体越热的恶性循环制冷工况，并由上述恶性循环工况改变成为具有正常制冷效率的良性制冷循环工况；由此实现大幅度减少汽车空调的制冷成本与油耗，确保各类汽车能够全天候、全时段、低成本地启用车载制冷空调。
下面结合附图对本发明做详细描述。
附图是一种近似等温压缩工况汽车制冷空调的工艺方法及其装置结构的示意图。参看附图，本发明的系统是由蒸气压缩式制冷循环与负责向车外排放制冷压缩机机体热量的载冷剂液体流动循环联合构成。其蒸气压缩式制冷循环利用现有技术，让液态制冷工质蒸发汽化，从车内空气中吸收热量作为其汽化潜热，产生制冷效果，所生成的蒸气经设置在汽车前桥高温区的制冷压缩机压缩成较高压的高温蒸气，通过设置在汽车前端的冷凝器向外界排热降温冷却，冷凝成液态工质，节流后液态工质进一步冷却，然后再次吸热蒸发制冷，使车内温度达到并维持在设定的较低温度；本发明所述的近似等温压缩工况汽车制冷空调工艺方法的特点是，系统是由蒸气压缩式制冷循环与负责向车外排放制冷压缩机机体热量的载冷剂液体流动循环联合构成，将制冷压缩机机体浸泡在液态载冷剂中，循环流动的液态载冷剂将制冷压缩机机体上所携有的热量及时带走，并排向车外。由此克服了由于制冷压缩机机体温度过高，制冷工质蒸气在进入制冷压缩机压腔的过程中，由低温饱和蒸气迅速变成高温过热蒸气的缺点；由此克服了因制冷压缩机机体温度过高，制冷工质蒸气进入制冷压缩机压腔后，在被压缩的过程中，其蒸气因从机体大量吸热而产生体积增大，导致制冷压缩机所承受的无效机械负荷大幅度提升、制冷效率极为低下的缺点。系统将制冷压缩机的绝热压缩工况改变为近似等温压缩工况，使制冷压缩机的机体温度恒定在有利于汽车制冷空调进入良性制冷循环工况的温度区间内。
本发明所述的近似等温压缩工况汽车制冷空调装置应用上述近似等温压缩工况汽车制冷空调工艺方法来加以实施。按附图所示，一种近似等温压缩工况汽车制冷空调装置包括设置在汽车前桥的由汽车发动机驱动的制冷压缩机1，与其连接的设置在汽车前桥最前方位置的冷凝器2，在冷凝器2的另一端通过高压管连接的节流器3，与节流器3通过输液管连接的蒸发器4，蒸发器4的另一端通过回气管与制冷压缩机I连接，形同蒸气压缩式制冷循环，内注制冷工质。它还包括设置在汽车前桥范围内的保温换热液罐5，制冷压缩机I设置在保温换热液罐5之内，与制冷压缩机I的机体壳体连接制作的制冷压缩机机体外壳散热片6，其进液口与保温换热液罐上端通过管道连接的制冷压缩机机体热量散发器7，其进液口通过管道与制冷压缩机机体热量散发器7的出液口连接的载冷剂储箱8，其进液口通过管道与载冷剂储箱8的出液口连接的电动载冷剂液泵9 ;电动载冷剂液泵9的出液口经管道与保温换热液罐5的下端进液口连接，由此形成负责向车外排放制冷压缩机机体热量的载冷剂液体流动循环；内注载冷剂，及时向车外排放制冷压缩机机体热量。
具体实施例方式本发明所述的近似等温压缩工况汽车制冷空调装置的具体实施方式
与使用操作程序如下:1、往由制冷压缩机1、冷凝器2、节流器3、蒸发器4串联组成的蒸气压缩式制冷循环系统内充注制冷工质。2、往由保温换热液罐5、制冷压缩机机体热量散发器7、载冷剂储箱8、电动载冷剂液泵9串联组成的负责向车外排放制冷压缩机机体热量的载冷剂液体流动循环系统内充注液态载冷剂。3、启动电动载冷剂液泵9，将载冷剂储箱8内的常温液态载冷剂泵入保温换热液罐5下端,常温液态载冷剂在保温换热液罐5内与制冷压缩机I的机体外壳及机体外壳散热片6进行热量交换，常温液 态载冷剂从机体外壳及其散热片6吸收制冷压缩机I机体热量，升温后从保温换热液罐5的上端流出，然后经管道流入制冷压缩机I机体热量散发器7，升温后的液态载冷剂在制冷压缩机I机体热量散发器7内与自然常温空气换热，将其热量散发给与其产生相对运动的常温空气，由此再度成为常温载冷剂，再经其出液口流入载冷剂储箱8，再从载冷剂储箱8的出液口流入电动载冷剂液泵9，加压后再进入保温换热液罐5下端，由此形成负责向车外排放制冷压缩机机体热量的载冷剂液体流动循环，由此保障制冷压缩机I机体温度恒定在能够让汽车制冷空调维持正常制冷效率的设定温度区间内。4、启动制冷压缩机1，蒸发器4内的制冷工质蒸气饱和蒸气，以较低的温度与较高的质量密度进入制冷压缩机I的压腔内，在被压缩的过程中，由较低的机械负荷所转换产生出来的较少热量，大部分由不断排出的较高压与较高温的制冷工质蒸气携带进入冷凝器2，少部分传导给制冷压缩机I的机体。少量传导给制冷压缩机I的机体的热量，经保温换热液罐5内的循环流动的液态载冷剂及时带走；较高压、较高温的制冷工质蒸气进入设在汽车前桥最前方的冷凝器2后，经与高速进入的自然常温空气换热，迅速冷凝液化，再经高压管进入节流器3，液态制冷工质从节流器3流出，自动降温后再流入蒸发器4，车内的较热空气进入蒸发器4进行热交换，蒸发器4内的液态制冷工质从进入蒸发器4翅片间的较热空气吸收热量蒸发汽化，产生制冷效果，使进入蒸发器翅片间的较热空气降温变冷，致使车内空气温度达到并维持舒适凉爽的设定温度；蒸发器4内不断生成的低温饱和蒸气经回气管进入制冷压缩机1，再度被压缩，由此形成制冷效率较高的正常蒸气压缩式制冷循环。本发明所述的近似等温压缩工况汽车制冷空调工艺方法及其装置由于大幅度减少了其制冷压缩机的机械负荷，高倍提高了制冷效率，大大节省了汽车制冷空调的制冷供冷成本，确保了各类汽车的制冷空调能够全天候、全时段与低成本启用。本发明在原理、工业和商业上的应用都包含在本发明的权利要求范围内，任何在此基础上的改进技术都取自于本发明的权利 要求。
权利要求
1.一种近似等温压缩工况汽车制冷空调工艺方法，其蒸气压缩式制冷循环是，液态制冷工质蒸发汽化，从车内空气中吸收热量作为其汽化潜热，产生制冷效果，所生成的蒸气经设置在汽车前桥的制冷压缩机压缩成较高压的高温蒸气，通过设置在汽车前端的冷凝器向外界排热降温冷却，冷凝成液态工质，节流后液态工质进一步冷却，然后再次吸热蒸发制冷，使车内温度到达并维持在设定温度； 其特征在于，系统由蒸气压缩式制冷循环与负责向车外排放制冷压缩机机体热量的载冷剂液体流动循环联合构成，将制冷压缩机机体浸泡在液态载冷剂中，循环流动的液态载冷剂将制冷压缩机机体上的热量及时带走，并排向车外；由此克服了由于制冷压缩机机体温度过高、制冷工质蒸气在进入制冷压缩机压腔的过程中由低温饱和蒸气迅速变成高温过热蒸气的缺点；由此克服了因机体温度过高，制冷工质蒸气进入制冷压缩机的压腔后，在被压缩的过程中，其蒸气因从机体大量吸热而产生体积增大、从而导致制冷压缩机所承受的无效机械负荷大幅度提升、制冷效率极为低下的缺点；系统将制冷压缩机的绝热压缩工况改变为近似等温压缩工况，使制冷压缩机的机体温度恒定在有利于汽车制冷空调进入良性制冷循环的温度区间内。
2.一种近似等温压缩工况汽车制冷空调装置，它包括设置在汽车前桥的由汽车发动机驱动的制冷压缩机，与其连接的设置在汽车前桥最前方位置的冷凝器，在冷凝器的另一端通过高压管连接的节流器，与节流器通过输液器连接的蒸发器，蒸发器的另一端通过回气管与制冷压缩机连接，形同闭合的蒸气压缩式制冷循环，其内充注制冷工质； 其特征在于，它还包括设置在汽车前桥范围内的保温换热液罐，制冷压缩机机体外壳散热片，制冷压缩机机体热量散发器，设置在远离前桥高热区域部位的载冷剂储箱，电动载冷剂液泵；所述制冷压缩机设置在保温换热液罐内；所述制冷压缩机机体外壳散热片与制冷压缩机机体外壳连体制作；载冷剂储箱的一端通过管道与电动载冷剂液泵的进口连接，电动载冷剂液泵的出口与保温换热液罐的下端连接，保温换热液罐的上端出口通过管道与制冷压缩机机体热量散发器的进口连接，制冷压缩机机体热量散发器的出口通过管道与载冷剂储箱连接，由此形成闭合的负责向车外排放制冷压缩机机体热量的载冷剂液体流动循环，内注能够输送热量的载冷剂。
3.根据权利要求2所述的制冷压缩机机体热量散发器可以设置在汽车正前方位置，也可以设置在汽车上方顶棚位置，还可以将其贴合在汽车的金属外壳内侧。
全文摘要
本发明涉及一种近似等温压缩工况汽车制冷空调。系统由蒸气压缩式制冷循环与负责排放压缩机机体热量的载冷剂液体流动循环联合构成。系统通过将制冷压缩机机体浸泡在液态载冷剂中排热，及时消除其机体上的高温积热，将现有排热不畅的绝热压缩工况所导致的机体越热、机械负荷越大，负荷越大、机体越热的恶性制冷循环，改变成具有良好制冷效率的良性制冷循环，从而大幅度节省油耗、确保各类汽车空调能够全天候、全时段、低成本启用。
文档编号F25B1/00GK103245117SQ20121002746
公开日2013年8月14日 申请日期2012年2月8日 优先权日2012年2月8日
发明者易元明, 吴大岩 申请人:易元明