节油机动车溴化锂制冷供热机组的制作方法

文档序号:3963355阅读:416来源:国知局
专利名称:节油机动车溴化锂制冷供热机组的制作方法
技术领域
本发明属于一种用于机动车辆空调的溴化锂吸收式制冷供热机组。
与发明相关的现有技术本发明参考了中国建筑工业出版社出版的《制冷工程设计手册》第七章溴化锂吸收式制冷机,参考了湖南科学技术出版社出版的唐艺编著的《中外汽车发动机修理工艺》一书,参考了福建科学技术出版社出版的王升玉,芮天胜编著的《汽车空调使用维修240问》一书,参考了中国建筑出版社出版的陆耀庆主编的《实用供热空调设计手册》一书。
以水为制冷剂的溴化锂吸收式制冷机问世以来,至今已有四十多年历史。由于溴化锂吸收式制冷机具有许多独特的优点,所以发展很快。我国近十年已有数十家工业企业生产该种制冷机,比较有名的、产品质量好的、生产上规模的生产厂有,长沙远大空调有限公司、江苏双良空调有限公司、大连三洋制冷有限公司等,国外许多著名空调制冷公司也生产该种制冷机。
溴化锂吸收式制冷机的工作原理是基于溴化锂水溶液具有在常温下(特别是在温度较低时),强烈地吸收水蒸汽,而在高温下,则又能将其所吸收的水分释放出来;同时,水在真空状态下蒸发时(例如在7毫米汞柱时),具有较低的蒸发温度这些特性之上的。
为了让水在压力很低的蒸发器中,连续不断地蒸发吸热,制出低温水,必须要不断地补充被蒸发掉的水。同时为了要维持蒸发器中一定的压力,就要不断地拿走蒸发时所形成的水蒸汽。用溴化锂水溶液吸收水蒸汽的特性,便能让它在吸收器中,将蒸发器中形成的水蒸气吸收掉。因吸收了水蒸气而变稀的溴化锂溶液,在发生器中受到高温水或蒸汽(或其他形式的热能)的加热,溴化锂溶液中的水分,又重新气化出来(由于水的沸点较溴化锂的沸点低的多)。该水蒸汽进入冷凝器,在冷凝器中,通过冷却水的冷却,放出汽化潜热而凝结成水。这样形成的冷剂水,通过节流装置,又进入蒸发器中,再次蒸发吸热。如此周而复始,就能达到制冷的目的。
溴化锂吸收式制冷机的型式结构,使用较为普遍的有单筒、双筒和三筒等型式。还有在特殊情况下采用的多筒和立式结构。
所谓单筒就是将发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器等四部分均放置在同一个筒体内。
双筒一般是容量偏大或大容量的机器采用这种结构型式,从结构上讲,就是将发生器和冷凝器,蒸发器和吸收器,分别置于两个彼此分开、上下重叠的筒体之内。这样就自然地省去了两者之间的高温隔层,而其余结构则与单筒结构无大差异。
所谓三筒就是在双筒的结构上,又将发生器与冷凝器分别放置在两个筒体之内,加上蒸发器一吸收器筒体,共计三个筒,所以叫做三筒型式。
单筒式的结构为管壳式结构。各换热器管用涨管或焊接的方法与相应的管板连接。考虑到发生器和冷凝器部分的工作压力高于蒸发器和吸收器部分,以及发生器部分的温度也较蒸发器高,故采用高温隔层将筒体分为高、低压两舱。上部为发生器、冷凝器,下部为蒸发器、吸收器。高温隔层采用真空绝热或隔层中填充绝热材料的方法,以防止发生器、冷凝器的热量传给蒸发器、吸收器。蒸发器的冷剂水盘亦采用上述同样的绝热方法,以防止吸收器的热量传给蒸发器的冷剂水。发生器与冷凝器之间,蒸发器与吸收器之间,均设有档水板,以防止发生器中的溴化锂液滴随气流进入冷凝器中,引起冷剂水的污染;以及防止冷剂液滴从蒸发器随气流进入吸收器,影响机器性能。
陆地上用的机器,发生器一般采用沉浸式,就是管簇内通以加热介质,而管簇则沉浸于溴化锂溶液中,进行鼓泡扰动传热。在蒸发器中,由于压力很低,水静压头对蒸发沸腾过程影响较大,故采用了载冷剂走管内,冷剂水喷淋于管簇外表面的喷淋与膜状蒸发换热方式。为了强化质热交换,吸收器同蒸发器一样,也是喷淋式的。
在蒸发器、吸收器的下部泵的入口处,均设置了液囊,并在液囊内装有防止涡旋产生的导流装置,以改善泵的吸入状态,防止泵在运行中发生汽蚀。
溴化锂吸收式制冷机是在真空状态下运行的,不凝性气体的存在会严重影响机器的性能和加剧溴化锂溶液对机器的腐蚀,必需将不凝性气体抽除。试验证明,不凝性气体一般云集于吸收器下部,故在吸收器筒体内管簇下部的液面之上,设有抽气排管,连通抽气装置,用于开车前抽真空及运行中抽除外部泄入的和机器内产生的不凝性气体(例如氢)。由于抽气时气体中必然夹杂有冷剂水蒸汽,故设有冷剂水蒸汽与不凝性气体的分离装置。若用机械真空泵的话,为防止真空泵油进入系统,设有阻油塞。
输送溶液和冷剂水的泵,采用带有液体自润滑的屏蔽泵。
冷剂水从高压到低压的节流装置,采用U型管式、小孔式或其他型式的装置。
用以回收热量提高经济效果的溶液热交换器,有管壳式的,也有用板式的。
舰船一般采用三筒结构型式。考虑舰船在行驶中的倾斜、摇摆、冲击、振动,所以在发生器上采用了喷淋的热交换器,使之尽量不存在液面,防止溴化锂溶液由于倾斜、摇摆等原因,进入冷凝器而引起污染。这就是采用三筒式的主要原因。在水盘、液囊等蓄积液体的部分,均采取了与舰船行驶中相宜的结构,防止舰船在行驶中猛烈的纵倾或横摇时,引起污染或倒灌,破坏机器的运转。
目前,空调制冷专业厂生产和销售的溴化锂吸收式制冷机,大多数制冷量都在349KW(30×104Kcal/h)以上,个别厂家生产70KW(6×104Kcal/h)的制冷设备,没有用于机动车辆空调的小型溴化锂吸收式制冷机。
机动车辆空调,现在使用的都是压缩式制冷装置,它主要由四部分组成用于压缩制冷剂的压缩机及其动力源(发动机);被压缩的制冷剂达到高温状态之后,使之冷却并液化的冷凝器;进一步使制冷剂形成低压,低温,雾状的膨胀阀;使制冷剂气化的蒸发器。机动车辆空调使用的这种压缩式制冷机,需要发动机专门为其提供动力,机动车辆为此需要额外消耗燃油。
目前世界各类汽车空调,按送风装置可以分成隐蔽型、非隐敝型和管道风口型三种型式。隐敝型是把冷、暖风装置组合在一起,隐蔽装设在车头内,冷、暖风风口安装在车厢内前机板两侧;非隐蔽型多采用单独的蒸发器,明装在仪表开关板下侧和车厢后顶部;管道风口型是通过一些风道,把冷、暖风输送到汽车各部位。
小轿车的空调送风装置是隐蔽型的,它由进风罩、鼓风机、暖风散热器、通风管路和蒸发器等组成,设置在前机板内两侧。小轿车的空调冷凝器设置在车头内迎风面,它比空调送风装置安装位置低。
小型客车的蒸发器风口有单风口和双风口两种。单风口的蒸发器风口,绝大部分安置在仪表板下侧;双风口的蒸发器风口,其中一个风口安装在仪表板下侧,另一个风口安装在车厢后顶部。该种车的空调冷凝器设置在车头内,其主冷凝器设置在车头迎风面,辅助冷凝器设置在车头底面,它们都比空调送风装置安装位置低。
中型客车的空调冷风,用风道先送到风口,再吹到驾乘人员身上。它分三种情况,第一种情况是空调主冷凝器、辅助冷凝器及空调送风装置的前蒸发器,均设置在车头内,只有后蒸发器及其空调送风装置,设置在车厢内顶部;第二种情况是空调冷凝器设置在车厢后部侧面,空调送风装置设置在车厢后底部,用风道将冷风送到车厢顶部,再吹到驾乘人员身上;第三种情况是空调冷凝器设置在车厢中部侧面,空调送风装置设置在车厢后顶部。
大型客车的空调,现在大多数由专门配置的发动机带动,并且组成空调机组,机组安装在车厢中部,或安装在车厢后部,其空调冷凝器设置在车厢侧面,空调送风装置设置在车厢底部,用风道将冷风送到车厢顶部,再吹到驾乘人员身上。另外,对于车身较长的大型客车,在北方外界温度很低的冬季,车厢冷负荷很大,仅靠客车发动机产生的废热,用于车厢采暖,难以取得令人满意的效果。所以近年来,大客车上采用了一种综合预热式暖风装置,它是在发动机冷却水管路上,并联一支装有燃烧式预热器的管路,并且在该管路上,装一水泵,当水温升到或降到某一值时,预热器会自动中断或重新进行工作。
国产货车大多数都没有空调,只有暖风装置,暖风装置方式与小型客车相同。进口高档货车设置有空调,空调装置方式与小型客车单风口空调方式相同。四、发明目的在机动车辆上,发动机传出的废热,通过冷却水套传给冷却液,冷却液再通过散热器将它散发到大气环境。冷却液的正常工作温度在80~90℃之间,常年使用的特制防冻液工作温度在90~105℃,刚好适用溴化锂吸收式制冷机对热源的要求。
本发明的目的就是将溴化锂吸收式制冷技术,应用到机动车辆空调上,利用机动车发动机的废热进行制冷,机动车发动机只需为制冷机提供很小的动力,就能满足机动车辆空调制冷的需要,这样,发动机只额外消耗很少燃料,就能实现机动车辆空调制冷,节省燃料,节约能源,减少燃料燃烧产物对地球大气层造成的温室效应。
另外,机动车辆空调目前使用的压缩式制冷机,制冷剂是氟里昂,而氟里昂对地球大气臭氧层有破坏作用,危害人类生存。国际机构已制定出法规,限期停止制造、使用氟里昂。溴化锂吸收式制冷机是以水为制冷剂,以溴化锂溶液为吸收剂,这种工质具有无嗅、无味、无毒、无烧伤、无爆炸等特性,是一种对人体无危害、对地球大气臭氧层也无破坏的、良好的制冷工质。在机动车辆空调制冷中,使用水和溴化锂溶液,代替氟里昂进行制冷,可以更好地保护大气臭氧层。五、发明的技术解决方案本发明目的有两个,一是节省机动车辆空调用燃料;二是用水和溴化锂溶液,代替氟里昂制冷,保护地球大气臭氧层。
实现第二个发明目的的技术解决方案,是在机动车辆上,用溴化锂吸收式制冷机,代替氟里昂压缩式制冷机。
而实现第一个目的,本发明的技术解决方案,主要有下面三个构思(1)利用发动机废热制冷或供热;(2)少用发动机动力或用电作动力;(3)减轻发明装置自身重量。
实现第一个发明目的的技术解决方案,具体如下
1.利用发动机废热制冷或供热本发明利用发动机废热制冷的方式是从发动机冷却水套,引出一支管,或者将发动机冷却水套通至水暖加热器的原供水管,接至制冷机组发生器中的溴化锂溶液喷淋头。在这支管上,装设一只热水控制阀,控制其运行。夏季空调时,该阀门开启,春秋过渡季节,该阀门关闭。该机组利用机动车发动机的循环冷却水泵,兼作制冷机组的热源水循环泵和发生泵,用水和溴化锂溶液,作为机动车发动机循环冷却水系统、机动车采暖供热系统、溴化锂吸收式制冷系统及冷凝器、吸收器循环冷却水系统的循环介质,利用机动车发动机气缸冷却水套传输的废热作为热源,将机动车发动机冷却水套引出的溴化锂溶液,直接在发生器中喷淋,发生水蒸汽。并且该机组利用溴化锂吸收式制冷机的蒸发器,直接作为机动车辆空调用空气热交换器。该机组蒸发器,是由热管管簇组成,该热管管簇上、下端均有集管,并且在上集管接出一支输汽管,接至吸收器,在下集管接出一支U型水封管,接自冷凝器底部出液管,由风机输送空调风,与热管管簇内冷剂水进行强制换热。该机组夏季空调运行时,将机动车发动机冷却水套引出的溴化锂溶液,直接在发生器中喷淋,发生水蒸汽。发生水蒸汽进入冷凝器,在冷凝器中凝结成冷剂水,冷剂水经过U型水封管,进入蒸发器,在蒸发器中,通过热管管簇,吸取空调空间空气的热量,气化蒸发,气化水蒸汽经过输汽管,流入吸收器,被吸收器中喷淋的溴化锂溶液吸收,吸收了水蒸汽的溴化锂溶液,从吸收器出液管流出,被机动车发动机的循环冷却水泵,送回到机动车发动机冷却水套,重新加热,循环运行。同时,蒸发器热管管簇外侧的空气,在蒸发器中失去热量,温度降低,被风机送到机动车车厢内进行空调降温。另外,该机组冷凝器、吸收器的循环冷却水系统,也采用溴化锂溶液作为循环液,另设一个冷凝器、吸收器循环冷却水泵,该冷凝器、吸收器循环冷却水泵,兼作吸收器溴化锂浓溶液回流喷淋系统的吸收器溶液回流泵,将该循环冷却水系统内的溴化锂溶液,经风冷散热器冷却降温后,直接在吸收器中喷淋,吸收蒸发器产生的冷剂水蒸汽,同时带走吸收热,吸收了水蒸汽的溴化锂溶液,从吸收器另一个出液管流出,进入冷凝器冷却盘管内,冷凝发生器产生的水蒸汽,然后从冷凝器冷却盘管流出,与发生器出液管流出的溴化锂溶液混合,混合后的溶液,由冷凝器、吸收器循环冷却水泵,再次送到风冷散热器冷却降温,循环运行。该风冷散热器安装在车头迎风面,或者其他利于与空气热交换的地方,直接与大气接触,用风机与空气进行强制换热,将热量散放到大气环境中。
这里需要指出,在吸收器中吸收了水蒸汽的溴化锂溶液,从吸收器出液管流回到机动车发动机冷却水套这个中间,有两种运行方式。
(1)对于发动机循环冷却水散热量远远大手机组发生器所需加热量时,其运行方式是,将制冷机组吸收器的溴化锂溶液出液管,直接接至发动机循环冷却水泵进水管,使吸收器引出的、用于发生器中喷淋的溴化锂溶液,直接被机动车发动机的循环冷却水泵,送回到机动车发动机冷却水套加热。
(2)对于发动机循环冷却水散热量与机组发生器所需加热量相比,两者相差不大时,其运行方式是,将制冷机组吸收器的溴化锂溶液出液管,先接至水-水热交换器,然后再接至发动机循环冷却水泵进水管。在水-水热交换器里,该溴化锂溶液与发生器出液管流出的溴化锂溶液进行热交换后,再回到机动车发动机冷却水套加热。对于发动机循环冷却水散热量小于或相当于机组发生器所需加热量的机动车辆,可以将发动机水冷散热器取消,开启热水流量控制阀,由冷凝器、吸收器循环冷却水系统的风冷散热器、或机动车辆供热系统的采暖散热器,分季节承担发动机冷却水套散热量的排放。
上述由吸收器引出、最后接入发生器中喷淋的溴化锂吸收式制冷系统,与机动车发动机循环冷却水系统并联,在春秋过渡季节不需要喷淋发生水蒸汽时,只需将该系统热水控制阀关闭即可。
本发明利用发动机废热供热的方式有以下两种(1)利用机动车发动机循环冷却水直接进行采暖。该供暖热水系统,与机动车溴化锂吸收式制冷系统融为一体,制冷供热共用一个系统,其夏季冷却空气用的蒸发器和冬季加热空气用的散热器,使用同一组零部件,并且也采用溴化锂溶液,作为供暖热水系统的循环液,由该系统供水管上的热水控制阀,控制其运行。冬季供暖时,该阀门开启,春秋过渡季节,该阀门关闭。该机组冬季采暖运行时,将机动车发动机冷却水套引出的溴化锂溶液,直接在发生器中喷淋,使发生器内喷淋的溴化锂溶液,充满整个发生器和冷凝器,不产生气化水蒸汽,溴化锂溶液经过U型水封管,直接进入蒸发器,在蒸发器中,通过热管管簇,将热量散发给空调空间的空气,然后经过输汽管,进入吸收器,并且从吸收器出液管流出,被机动车发动机循环冷却水泵,送回到机动车发动机冷却水套,重新吸取热量,循环运行。同时,蒸发器热管管簇外侧的空气,在蒸发器中获得热量,温度升高,被风机送到机动车车厢内进行采暖。另外,该溴化锂吸收式制冷供热机组冬季采暖运行时,该机组冷凝器、吸收器的循环冷却水系统及其机组循环冷却水泵不运行。
(2)利用溴化锂吸收式制冷供热机组发生器内喷淋溴化锂溶液产生的气化水蒸汽,进行低压蒸汽采暖。这种采暖方式的供热系统,基本上仍使用上面所述的溴化锂吸收式制冷供热机组的制冷系统,只是在蒸发器下集管,再接出两个分支管。其中一支是输汽管,由冷凝器顶部,接至蒸发器下集管,并且在该管上装设一个阀门,冬季采暖时,该阀门开启,春夏秋季不采暖时,该阀门关闭;另一支是U型水封管,由蒸发器下集管,接至吸收器,并且在该管上也装设一个阀门,冬季采暖时,该阀门开启,春夏秋季不采暖时,该阀门关闭。另外,在冷凝器的螺旋冷却盘管进、出管上,连接一旁通管及三通阀,通过调节三通阀,控制冷却水流向;夏季空调时,让冷却水经过冷凝器的螺旋冷却盘管,不经过旁通管,冷凝发生器产生的水蒸汽;冬季采暖时,让冷却水经过旁通管,而不经过冷凝器的螺旋冷却盘管,不冷凝发生器产生的水蒸汽。该溴化锂吸收式制冷供热机组冬季采暖运行时,发生器内喷淋溴化锂溶液产生的气化水蒸汽,在冷凝器中不凝结,经过冷凝器顶部的输汽管,直接进入蒸发器的下集管,在蒸发器中,通过热管管簇,将热量散发给空调空间的空气,同时凝结成水,该凝结水通过蒸发器下集管连接吸收器的U型水封管,进入吸收器,在吸收器中与喷淋的溴化锂溶液混合,混合后的溶液从吸收器出液管流出,被机动车发动机循环冷却水泵,送回到机动车发动机冷却水套,重新吸取热量,循环运行。同时,蒸发器热管管簇外侧的空气,在蒸发器中获得热量,温度升高,被风机送到机动车车厢内进行采暖。
2.少用发动机动力或用电作动力溴化锂吸收式制冷机一般有六个独立的工质循环系统需要提供循环动力(1)发生器热源水循环系统;(2)冷凝器、吸收器循环冷却水系统(冷凝器、吸收器也可以各自分别设置冷却水系统);(3)蒸发器载冷剂循环系统;(4)蒸发器冷剂水循环喷淋系统;(5)吸收器溴化锂浓溶液回流喷淋系统;(6)吸收器溴化锂稀溶液回送发生器系统。
上述六个循环系统,除发生器热源水循环系统仍然由发动机循环冷却水泵提供动力以外,其余五个循环系统,均需另外配置循环动力。
查《制冷工程设计手册》得知,如果设溴化锂稀溶液回送发生器系统的发生泵的流量为Vfbm3/h,则其它四个系统工质循环流量,与发生泵流量之间的关系分别如下(1)冷剂泵流量 Vzb=1.08Vfbm3/h;(2)吸收器溶液回流泵流量Vxb=4.12Vfbm3/h;(3)载冷剂泵流量Vzlb=11.91Vfbm3/h;(4)循环冷却水泵流量Vsb=17.95Vfbm3/h。
从上面流量之间的关系可以看出,发生泵流量、冷剂泵流量及吸收器溶液回流泵流量,三者之和才是载冷剂泵流量的二分之一,是循环冷却水泵流量的三分之一,换句话说,载冷剂泵流量与循环冷却水泵流量之和是其它三个泵流量之和的五倍,差距很大。由此可以看出,要想少用发动机动力,需使冷凝器、吸收器的循环冷却水系统和蒸发器的载冷剂循环系统,少用或不用发动机的动力。另外,Vfb<Vzb<Vxb<Vzlb<Vsb,并且机动车发动机的循环冷却水泵流量大于热源水循环泵流量和发生泵流量,所以,本发明所述的溴化锂吸收式制冷供热机组,利用机动车发动机的循环冷却水泵,兼作热源水循环泵和吸收器溴化锂稀溶液回送发生器的发生泵,用冷凝器、吸收器循环冷却水泵,兼作吸收器溴化锂浓溶液回流喷淋泵,可以减少发动机的动力消耗。
本发明所述的溴化锂吸收式制冷供热机组,是从发动机冷却水套,引出一支管,或者将发动机冷却水套通至水暖加热器的原供水管,接至制冷机组发生器中的溴化锂溶液喷淋头。并且用溴化锂溶液,作为发动机循环冷却水系统的循环液,利用机动车发动机的循环冷却水泵,兼作制冷机组发生器热源水循环系统的热源水循环泵和吸收器溴化锂稀溶液回送发生系统的发生泵,将机动车发动机冷却水套引出的溴化锂溶液,直接在发生器中喷淋,发生水蒸汽。另外,在吸收器中吸收了水蒸汽的溴化锂溶液,从吸收器出液管流出,被机动车发动机的循环冷却水泵,送回到机动车发动机冷却水套,重新加热,循环运行。这种利用机动车发动机的循环冷却水泵,兼作制冷机组的热源水循环泵,并且利用机动车发动机的循环冷却水泵,兼作吸收器溴化锂稀溶液回送发生器的发生泵,它省去了热源水循环泵和发生泵,并且减少了发动机的动力消耗。
本发明所述的溴化锂吸收式制冷供热机组,是将溴化锂吸收式制冷机的蒸发器,直接作为机动车辆空调用空气热交换器。该机组采用热管换热管簇组成机组蒸发器,该热管管簇上、下端均有集管,并且在上集管接出一支输汽管,接至吸收器,在下集管接出一支U型水封管,接自冷凝器底部出液管,由风机输送空调风,与热管管簇内冷剂水进行强制换热。该机组使冷凝器流出的冷剂水,经过U型水封管,进入蒸发器,在蒸发器中直接吸取空调空间空气的热量,气化蒸发。气化水蒸汽直接流入吸收器,被吸收器中喷淋的溴化锂溶液吸收。这种制冷系统省去了蒸发器载冷剂循环系统和蒸发器冷剂水循环喷淋系统,省去了蒸发器载冷剂循环泵和冷剂水循环喷淋泵,减少了发动机的动力消耗。
对于本发明所述的热水型溴化锂吸收式制冷供热机组,该机组冷凝器、吸收器的循环冷却水系统,也采用溴化锂溶液作为循环液,另设一个冷凝器、吸收器循环冷却水泵。该冷凝器、吸收器循环冷却水泵,通过发动机带动一组皮带盘及离合器,带动其运行,并且控制其启停。该冷凝器、吸收器循环冷却水泵,兼作吸收器溴化锂浓溶液回流喷淋泵,将该循环冷却水系统内的溴化锂溶液,经风冷散热器冷却降温后,直接在吸收器中喷淋,吸收蒸发器产生的冷剂水蒸汽,同时带走吸收热。吸收了水蒸汽的溴化锂溶液,从吸收器另一个出液管流出,进入冷凝器冷却盘管内,冷凝发生器产生的水蒸汽,然后从冷凝器冷却盘管流出,与发生器出液管流出的溴化锂溶液混合。混合后的溶液,由冷凝器、吸收器循环冷却水泵,再次送到风冷散热器冷却降温,循环运行。这种循环冷却水系统,省去了吸收器溴化锂浓溶液回流喷淋系统,省去了吸收器溶液回流泵,减少了发动机的动力消耗。
上面叙述了溴化锂吸收式制冷机组六个独立的工质循环系统,在本发明所述的热水型溴化锂吸收式制冷供热机组中,只需两个循环水泵,便可以完成其工质循环任务,其中一个是机动车发动机的循环冷却水泵,另一个是冷凝器、吸收器循环冷却水泵,并且机动车发动机的循环冷却水泵,是机动车辆原有的,而冷凝器、吸收器循环冷却水泵,可以利用机动车辆原来带动制冷压缩机运行的一组皮带盘及离合器,带动其运行,并且控制其启停。如果机动车辆原来没有设置带动制冷压缩机运行的一组皮带盘及其离合器,则需要另外设置一组皮带盘及离合器,带动冷凝器、吸收器循环冷却水泵运行。
另外,本发明所述的热水型溴化锂吸收式制冷供热机组,是在真空状态下运行的,不凝性气体的存在会严重影响机器的性能和加剧溴化锂溶液对机器的腐蚀,必需将不凝性气体抽除。故在吸收器及蒸发器的系统管道上,设有抽气排管,连通真空泵,用于开车前抽真空及运行中抽除外部泄入的和机器内部产生的不凝性气体(例如氢)。该真空泵,用发动机作动力,通过一组离合器,带动和控制其运行;或者该真空泵,用电作动力,带动其运行。该真空泵,也可以利用机动车辆发动机原来带动冷却风扇运行的一组离合器,带动其运行,并且控制其启停。冷却风扇改用蓄电池带动其运行。
本发明所述的热水型溴化锂吸收式制冷供热机组的风机或风扇,均用蓄电池带动其运行。
3.减轻发明装置自身重量本发明所述的热水型溴化锂吸收式制冷供热机组,是将机动车发动机的循环冷却水系统、机动车的采暖供热系统及溴化锂吸收式制冷系统,融为一体。夏季空调时,使发动机冷却水的散热量,由发动机循环冷却水系统的风冷散热器和溴化锂吸收式制冷机组共同承担;春秋过渡季节不空调时,使发动机冷却水的散热量,由发动机循环冷却水系统的风冷散热器单独承担;冬季采暖时,使发动机冷却水的散热量,由发动机循环冷却水系统的风冷散热器和机动车的采暖供热系统共同承担,这样便可以减少发动机循环冷却水系统散热器的散热面积和重量。对于发动机循环冷却水散热量小于或相当于机组发生器所需加热量的机动车辆,可以将发动机水冷散热器取消,开启热水流量控制阀,由冷凝器、吸收器循环冷却水系统的风冷散热器、或机动车辆供暖热水系统的采暖散热器,分季节承担发动机冷却水套散热量的排放。
本发明所述的热水型溴化锂吸收式制冷供热机组,利用机动车发动机的循环冷却水泵,兼作制冷机组发生器热源水循环系统的热源水循环泵和吸收器溴化锂稀溶液回送发生系统的发生泵,将机动车发动机冷却水套引出的溴化锂溶液,直接在发生器中喷淋,发生水蒸汽。省去了发生器中的加热管簇,省去了热源水循环泵和发生泵,减轻了发明装置自身的重量。
本发明所述的热水型溴化锂吸收式制冷供热机组,是将溴化锂吸收式制冷机的蒸发器,直接作为机动车辆空调用空气热交换器,使冷凝器流出的冷剂水,经过U型水封管,进入蒸发器,在蒸发器中直接吸取空调空间空气的热量,气化蒸发。气化水蒸汽直接流入吸收器,被吸收器中喷淋的溴化锂溶液吸收。这种制冷系统省去了蒸发器载冷剂循环系统和蒸发器冷剂水循环喷淋系统,省去了蒸发器载冷剂循环泵和冷剂水循环喷淋泵,减轻了发明装置自身的重量。
另外,本发明所述的热水型溴化锂吸收式制冷供热机组,其夏季冷却空气用的蒸发器和冬季加热空气用的散热器,使用同一组零部件,相对于机动车辆用压缩式制冷空调和热水采暖,需要蒸发器和散热器两组零部件来讲,省掉了一组零部件。因此,用本发明溴化锂吸收式制冷供热机组,代替机动车辆压缩式制冷系统和热水采暖系统,减轻了机动车辆原有制冷系统和采暖系统的总重量。
本发明所述的热水型溴化锂吸收式制冷供热机组的吸收器,是将冷凝器、吸收器循环冷却水系统内的溴化锂溶液,经风冷散热器冷却降温后,直接在吸收器中喷淋,吸收蒸发器产生的冷剂水蒸汽,同时带走吸收热。这种吸收冷却系统,省去了吸收器内的冷却管簇,减轻了发明装置自身的重量。另外,在吸收器内,也可以设置热交换填料,提高热交换效率。
本发明所述的热水型溴化锂吸收式制冷供热机组的真空泵,也可以不安装在机动车辆上,单独制成一套真空泵机组,外接220V电源。当机动车辆溴化锂吸收式制冷机组需要抽真空时,将真空泵机组接到密封的抽气排管装置上,进行抽真空。抽真空完毕,再将真空泵机组从抽气排管装置上卸下来,把抽气排管重新密封好。这种方式比真空泵安装在机动车辆上麻烦,但可以减轻机动车辆的重量和造价。六、与现有技术相比所具有的优点或积极效果1.与机动车辆现有空调制冷技术相比所具有的优点(1)把溴化锂吸收式制冷技术,应用于机动车辆空调,利用机动车发动机冷却水套的废热,作为溴化锂吸收式制冷机发生器的热源,将机动车发动机的循环冷却水系统、机动车的采暖供热系统及溴化锂吸收式制冷系统,融为一体,与氟里昂制冷系统相比,在几乎不增加机动车辆重量的基础上,节省发动机为机动车辆空调,额外所耗用的燃料,节约能源;(2)在机动车辆空调制冷技术领域内,使用水和溴化锂溶液,代替氟里昂进行制冷,可以避免氟里昂对地球大气臭氧层的破坏。
2.与现有溴化锂吸收式制冷机相比所具有的优点(1)将溴化锂吸收式制冷技术使用到机动车辆上,拓展了溴化锂吸收式制冷机的应用领域,并且使溴化锂吸收式制冷机小型化;(2)将机动车发动机冷却水套引出的溴化锂溶液,直接在发生器中喷淋,发生水蒸汽,省去了发生器中的加热管簇,省去了热源水循环泵和发生泵,增大了溴化锂溶液在低温状态时的水蒸汽发生量,减轻了发明装置自身的重量;(3)将冷凝器的冷却管簇,采用螺旋盘管的型式,环绕在发生器四周,使发生器内喷淋产生的气化水蒸汽,通过发生器顶部开口,进入冷凝器,在冷凝器的螺旋冷却盘管上,凝结成冷剂水,该种发生冷凝器,结构紧凑,体积小,易于加工;(4)将溴化锂吸收式制冷机的蒸发器,直接作为机动车辆空调用空气热交换器,使冷凝器流出的冷剂水,在蒸发器中直接吸取空调空间空气的热量,气化蒸发,并且使气化水蒸汽,直接流入吸收器,被吸收器中喷淋的溴化锂溶液吸收,这种制冷系统,省去了蒸发器载冷剂循环系统和蒸发器冷剂水循环喷淋系统,省去了蒸发器载冷剂循环泵和冷剂水循环喷淋泵,减轻了发明装置自身的重量;(5)将夏季冷却空气用的蒸发器和冬季加热空气用的散热器,使用同一组零部件,夏季它利用发生器内喷淋溴化锂溶液产生的气化水蒸汽,冷凝生成冷剂水,进行空调制冷,冬季它利用发生器内喷淋溴化锂溶液产生的气化水蒸汽,进行低压蒸汽采暖,或者冬季它将发生器内喷淋的溴化锂溶液,经过冷凝器和U型水封管,直接引入蒸发器,在蒸发器中将热量散发给空调空间的空气,这些方式相对于机动车辆用压缩式制冷空调和热水采暖,需要蒸发器和散热器两组零部件来讲,它省掉了一组零部件,减轻了机动车辆原有制冷系统和采暖系统的总重量。
(6)将制冷机组冷凝器、吸收器循环冷却水系统内的溴化锂溶液,经风冷散热器冷却降温后,直接在吸收器中喷淋,吸收蒸发器产生的冷剂水蒸汽,同时带走吸收热,这种吸收冷却系统,省去了吸收器内的冷却管簇,减轻了发明装置自身的重量。
(7)用机动车发动机或蓄电池,为溴化锂吸收式制冷供热机组泵和风机提供动力,拓展了溴化锂吸收式制冷供热机组内部泵的动力供应种类。七、发明的图面说明本发明适用于用各种燃料提供动力的各类机动车辆的空调。但是,机动车辆内的空间有限,空调机组各部件很难布置,要想设计出各类机动车辆都能通用的、体积小、重量轻、结构紧凑的空调机组,难度很大。所以,本说明只给出几种典型的机动车辆应用本发明所述的热水型溴化锂吸收式制冷供热机组的实施方式。


图1至图3,下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。图1是本发明所述的第一种热水型溴化锂吸收式制冷供热机组的原理图,图2是本发明所述的第二种热水型溴化锂吸收式制冷供热机组的原理图,图3是本发明所述的第三种热水型溴化锂吸收式制冷供热机组的原理图。八、发明的实施方式看图1,图1所画的机组,比较适用于发动机循环冷却水散热量,远远大于溴化锂吸收式制冷机组发生器所需加热量的情况,如小轿车空调、小型客车空调、货车驾驶室空调及农用机动车驾驶室空调。
对于小轿车空调来说,该溴化锂吸收式制冷系统的蒸发器[24],安装在小轿车原压缩式制冷系统的蒸发器位置,其送风机[25]的安装位置不变,而发生器[18]、冷凝器[12]、吸收器[9],则安装在蒸发器[24]周围。该冷凝器[12]、吸收器[9]循环冷却水系统的风冷散热器[1]及其风机,安装在小轿车原压缩式制冷系统的冷凝器及其风机的位置。该冷凝器[12]、吸收器[9]循环冷却水泵[3],安装在小轿车原压缩式制冷系统的压缩机位置,由原压缩机传动皮带盘,带动其运行启停。而该溴化锂吸收式制冷系统的发生泵,则利用小轿车发动机循环冷却水泵[5]兼作,用其输送溴化锂溶液。该机组真空泵[4],利用小轿车发动机带动原冷却风扇运行的一组离合器,带动其运行,或者该机组真空泵,用电带动其运行,用其来抽除和维持机组冷凝器[12]、蒸发器[24]和吸收器[9]内的真空度。该机组所用风机,用蓄电池作动力源,带动其运行。有些豪华小轿车,在车厢后面也装有空调送风装置,这类小轿车空调,本发明具体实施方式
,与下述双风口空调送风装置的小型客车基本相同。
对于小型客车空调来说,单风口空调送风装置的小型客车,本发明具体实施方式
与上述小轿车基本相同。双风口空调送风装置的小型客车,其溴化锂吸收式制冷系统的前蒸发器[24]及其风机[25]、后蒸发器及其风机,安装在小型客车原压缩式制冷系统的前蒸发器及其风机、后蒸发器及其风机的位置。并且前蒸发器[24]及其风机[2],与后蒸发器及其风机并联,而前发生器[18]、前冷凝器[12]、前吸收器[9]和后发生器、后冷凝器、后吸收器,则安装在相应的蒸发器周围。该冷凝器、吸收器循环冷却水系统的主风冷散热器[1]及其风机、辅助风冷散热器及其风机,安装在小型客车原压缩式制冷系统的主冷凝器及其风机、辅助冷凝器及其风机的位置。该主风冷散热器[1]及其风机,与辅助风冷散热器及其风机并联,并且共用一个冷凝器、吸收器循环冷却水泵[3],该冷凝器、吸收器循环冷却水泵[3],安装在小型客车原压缩式制冷系统的压缩机位置,由发动机带动原压缩机运行的传动皮带盘,带动其运行启停。而该溴化锂吸收式制冷系统的发生泵,则利用小型客车发动机循环冷却水泵[5]兼作,用其输送溴化锂溶液。该机组真空泵[4],利用小型客车发动机带动原冷却风扇运行的一组离合器,带动其运行,或者用电带动其运行,用其来抽除和维持机组冷凝器、蒸发器和吸收器内的真空度。该机组所用风机,用蓄电池作动力源,带动其运行。
对于货车驾驶室空调来说,原来设置有空调装置的货车,其溴化锂吸收式制冷供热机组的空调方式,与上述小型客车单风口的空调方式基本相同。原来只有暖风装置,没有设置空调制冷装置的货车,该溴化锂吸收式制冷供热机组的蒸发器[24]及其送风机[25],安装在货车驾驶室内后面,而发生器[18]、冷凝器[12]、吸收器[9],则安装在蒸发器[24]旁边的驾驶室外。该冷凝器[12]、吸收器[9]循环冷却水系统的风冷散热器[1]及其风机,安装在货车驾驶室外、通风好的位置,用风机与空气进行强制换热,将热量散放到大气环境中。该冷凝器[12]、吸收器[9]的循环冷却水泵[3],安装在货车车头内,在发动机传动机构上,设置一套皮带盘,带动其运行,并且在皮带盘上,装设一组电磁离合器,控制其启停。而该溴化锂吸收式制冷系统的发生泵,则利用货车发动机循环冷却水泵[5]兼作,用其输送溴化锂溶液。该机组真空泵[4],利用货车发动机带动原冷却风扇运行的一组离合器,带动其运行。该冷却风扇,改用蓄电池带动其运行。该机组其它风机,也用蓄电池作动力源,带动其运行。该机组真空泵[4],也可以用电带动其运行,用其来抽除和维持机组冷凝器[12]、蒸发器[24]和吸收器[9]内的真空度。
农用机动车驾驶室空调的实施方式,与货车驾驶室空调基本相同。
上述四种车型的溴化锂吸收式制冷系统,都是从发动机冷却水套[7],引出一支管[6],或者将发动机冷却水套[7]通至水暖加热器的原供水管,接至机组发生器[18]中的溴化锂溶液喷淋头。在这支管[6]上,装设一只热水控制阀[8],控制热水流量。并且用水和溴化锂溶液,作为机动车发动机循环冷却水系统、机动车采暖供热系统、溴化锂吸收式制冷系统及冷凝器、吸收器循环冷却水系统的循环介质,利用机动车发动机气缸冷却水套[7]传输的废热作为热源,利用机动车发动机的循环冷却水泵[5],兼作机组的热源水循环泵和发生泵,将机动车发动机冷却水套[7]引出的溴化锂溶液,直接在发生器[18]中喷淋,发生水蒸汽。并且该机组利用溴化锂吸收式制冷系统的蒸发器[24],直接作为机动车辆空调用空气热交换器,用机动车辆空调送风机[25],将空调空气送到机动车车厢内进行空调。该机组蒸发器[24],是由热管管簇组成,该热管管簇上、下端均有集管,并且在上集管[23]接出一支输汽管[22],接至吸收器[9],在下集管[26]接出一支U型水封管[21],接自冷凝器[12]底部出液管,由风机输送空调风,与热管管簇内冷剂水进行强制换热。该机组夏季空调运行时,将机动车发动机冷却水套[7]引出的溴化锂溶液,直接在发生器[18]中喷淋,发生水蒸汽。发生水蒸汽进入冷凝器[12],在冷凝器[12]中凝结成冷剂水,冷剂水经过U型水封管[21],进入蒸发器[24],在蒸发器[24]中,通过热管管簇,吸取空调空间空气的热量,气化蒸发,气化水蒸汽经过输汽管[22],流入吸收器[9],被吸收器[9]中喷淋的溴化锂溶液吸收,吸收了水蒸汽的溴化锂溶液,从吸收器出液管[11]流出,被机动车发动机的循环冷却水泵[5],送回到机动车发动机冷却水套[7],重新加热,循环运行。同时,蒸发器热管管簇外侧的空气,在蒸发器[24]中失去热量,温度降低,被风机[25]送到机动车车厢内进行空调降温。另外,该机组冷凝器[12]、吸收器[9]的循环冷却水系统,也采用溴化锂溶液作为循环液,另设一个冷凝器、吸收器循环冷却水泵[3],该冷凝器、吸收器循环冷却水泵[3],兼作吸收器[9]溴化锂浓溶液回流喷淋系统的吸收器溶液回流泵,将该冷凝器[12]、吸收器[9]循环冷却水系统内的溴化锂溶液,经风冷散热器[1]冷却降温后,直接在吸收器[9]中喷淋,吸收蒸发器[24]产生的冷剂水蒸汽,同时带走吸收热,吸收了水蒸汽的溴化锂溶液,从吸收器[9]另一个出液管[10]流出,进入冷凝器冷却盘管[15]内,冷凝发生器[18]产生的水蒸汽,然后从冷凝器冷却盘管[15]流出,与发生器出液管[19]流出的溴化锂溶液混合,混合后的溶液,由冷凝器、吸收器循环冷却水泵[3],再次送到风冷散热器[1]冷却降温,循环运行。该风冷散热器[1]安装在车头迎风面,或者其他利于与空气热交换的地方,直接与大气接触,用风机与空气进行强制换热,将热量散放到大气环境中。
上述四种车型的供热方式,都是利用机动车发动机循环冷却水直接进行采暖。该供暖热水系统,与机动车溴化锂吸收式制冷系统融为一体,制冷供热共用一个系统,其夏季冷却空气用的蒸发器[24]和冬季加热空气用的散热器,使用同一组零部件,并且也采用溴化锂溶液,作为供暖热水系统的循环液,由该系统供水管[6]上的热水控制阀[8],控制其运行。冬季供暖时,该阀门[8]开启,春秋过渡季节,该阀门[8]关闭。该溴化锂吸收式制冷供热机组冬季采暖运行时,将机动车发动机冷却水套[7]引出的溴化锂溶液,直接在发生器[18]中喷淋,使发生器[18]内喷淋的溴化锂溶液,充满整个发生器[18]和冷凝器[12],不产生气化水蒸汽,溴化锂溶液经过U型水封管[21],直接进入蒸发器[24],在蒸发器[24]中,通过热管管簇,将热量散发给空调空间的空气,然后经过输汽管[22],进入吸收器[9],并且从吸收器出液管[11]流出,被机动车发动机循环冷却水泵[5],送回到机动车发动机冷却水套[7],重新吸取热量,循环运行。同时,蒸发器[24]热管管簇外侧的空气,在蒸发器[24]中获得热量,温度升高,被风机[25]送到机动车车厢内进行采暖。另外,该溴化锂吸收式制冷供热机组冬季采暖运行时,该机组冷凝器[12]、吸收器[9]的循环冷却水系统及其冷凝器、吸收器循环冷却水泵[3]不运行。
上述四种车型的制冷供热系统,接通全部管道,充注溴化锂溶液,抽真空后,便可以运行了。
春秋过渡季节,不需要空调时,关闭热水流量控制阀[8]。发动机循环冷却水泵[5],将发动机冷却水套[7]内升温后的循环液,输送到发动机水冷散热器[2],在此把热量排放到大气环境中。
看图2,图2所画的机组,比较适用于发动机循环冷却水散热量,与机组发生器所需加热量相比,两者相差不大时的情况,如中型客车空调和大型客车空调。
对于中型客车空调来说,它分三种情况。第一种情况是当中型客车空调的主冷凝器、辅助冷凝器及空调送风装置的前蒸发器,均设置在车头内,只有后蒸发器及其空调送风装置,设置在车厢内顶部时,这种车型的溴化锂吸收式制冷供热机组的实施方式,与上述小型客车基本相同,只是在车头内,另外设置一个水-水热交换器[20]。第二种情况是当中型客车空调的冷凝器,设置在车厢后部侧面,空调送风装置,设置在车厢后底部,用风道将冷风送到车厢顶部,再吹到驾乘人员身上时,这种车型的溴化锂吸收式制冷供热机组的实施方式,是将溴化锂吸收式制冷系统的蒸发器[24],安装在中型客车车厢的后底部、原压缩式制冷系统的蒸发器位置,其送风机[25]安装位置不变,而发生器[18]、冷凝器[12]、吸收器[9],则安装在蒸发器[24]周围。该冷凝器[12]、吸收器[9]循环冷却水系统的风冷散热器[1]及其风机,安装在中型客车车厢后部侧面、原压缩式制冷系统的冷凝器及其风机的位置。该冷凝器、吸收器的循环冷却水泵[3],安装在中型客车原压缩式制冷系统的压缩机位置,由原压缩机传动皮带盘,带动其运行启停。而该溴化锂吸收式制冷系统的发生泵,则利用中型客车发动机循环冷却水泵[5]兼作,用其输送溴化锂溶液。并且在车头内,另外设置一个水-水热交换器[20]。该机组真空泵[4],利用中型客车发动机带动原冷却风扇运行的一组离合器,带动其运行,或者该机组真空泵[4],用电带动其运行,用其来抽除和维持机组冷凝器[12]、蒸发器[24]和吸收器[9]内的真空度。该机组风机,用蓄电池作动力源,带动其运行。第三种情况是当中型客车空调的冷凝器,设置在车厢中部侧面,空调送风装置,设置在车厢后顶部,这种车型的溴化锂吸收式制冷供热机组的实施方式,与上述机组基本相同。它是将溴化锂吸收式制冷系统的蒸发器[24],安装在中型客车车厢的后顶部、原压缩式制冷系统的蒸发器位置,其送风机[25]安装位置不变,而发生器[18]、冷凝器[12]、吸收器[9],则安装在蒸发器[24]周围。该冷凝器[12]、吸收器[9]循环冷却水系统的风冷散热器[1]及其风机,安装在中型客车车厢中部侧面、原压缩式制冷系统冷凝器及其风机的位置。该冷凝器、吸收器循环冷却水泵[3],安装在中型客车原压缩式制冷系统的压缩机位置,由原压缩机传动皮带盘,带动其运行启停。而该溴化锂吸收式制冷系统的发生泵,则利用中型客车发动机循环冷却水泵[5]兼作,用其输送溴化锂溶液。并且在车头内,另外设置一个水-水热交换器[20]。该机组真空泵[4],利用中型客车发动机带动原冷却风扇运行的一组离合器,带动其运行,或者该机组真空泵[4],用电带动其运行,用其来抽除和维持机组冷凝器[12]、蒸发器[24]和吸收器[9]内的真空度。该机组风机,用蓄电池作动力源,带动其运行。
对于大型客车空调来说,在满足大型客车空调冷暖负荷需要的基础上,去掉客车原空调专用发动机。如果客车采暖负荷不够,保留燃烧式预热器。这种车型的溴化锂吸收式制冷供热机组的实施方式,与上述中型客车的第二种、第三种情况基本相同。
上述两种车型的溴化锂吸收式制冷系统,都是从发动机冷却水套[7],引出一支管[6],或者将发动机冷却水套[7]通至水暖加热器的原供水管,接至机组发生器[18]中的溴化锂溶液喷淋头。在这支管[6]上,装设一只热水控制阀[8],控制热水流量。并且用水和溴化锂溶液,作为机动车发动机循环冷却水系统、机动车采暖供热系统、溴化锂吸收式制冷系统及冷凝器、吸收器循环冷却水系统的循环介质,利用机动车发动机气缸冷却水套[7]传输的废热作为热源,利用机动车发动机的循环冷却水泵[5],兼作机组的热源水循环泵和发生泵,将机动车发动机冷却水套[7]引出的溴化锂溶液,直接在发生器[18]中喷淋,发生水蒸汽。并且该机组利用溴化锂吸收式制冷系统的蒸发器[24],直接作为机动车辆空调用空气热交换器,用机动车辆空调送风机[25],将空调空气送到机动车车厢内进行空调。该机组蒸发器[24],是由热管管簇组成,该热管管簇上、下端均有集管,并且在上集管[23]接出一支输汽管[22],接至吸收器[9],在下集管[26]接出一支U型水封管[21],接自冷凝器[12]底部出液管,由风机[25]输送空调风,与热管管簇内冷剂水进行强制换热。该机组夏季空调运行时,将机动车发动机冷却水套[7]引出的溴化锂溶液,直接在发生器[18]中喷淋,发生水蒸汽。发生水蒸汽进入冷凝器[12],在冷凝器[12]中凝结成冷剂水,冷剂水经过U型水封管[21],进入蒸发器[24],在蒸发器[24]中,通过热管管簇,吸取空调空间空气的热量,气化蒸发,气化水蒸汽经过输汽管[22],流入吸收器[9],被吸收器[9]中喷淋的溴化锂溶液吸收,吸收了水蒸汽的溴化锂溶液,从吸收器出液管[11]流出,先经过水—水热交换器[20],然后再流入发动机循环冷却水泵[5]进水管。在水-水热交换器[20]里,该溴化锂溶液与发生器出液管[19]流出的溴化锂溶液进行热交换,然后,被机动车发动机的循环冷却水泵[5],送回到机动车发动机冷却水套[7],重新加热,循环运行。同时,蒸发器[24]热管管簇外侧的空气,在蒸发器[24]中失去热量,温度降低,被风机[25]送到机动车车厢内进行空调降温。另外,该机组冷凝器[12]、吸收器[9]的循环冷却水系统,也采用溴化锂溶液作为循环液,另设一个冷凝器、吸收器循环冷却水泵[3],该冷凝器、吸收器循环冷却水泵[3],兼作吸收器[9]溴化锂浓溶液回流喷淋系统的吸收器溶液回流泵,将该冷凝器[12]、吸收器[9]循环冷却水系统内的溴化锂溶液,经风冷散热器[1]冷却降温后,直接在吸收器[9]中喷淋,吸收蒸发器[24]产生的冷剂水蒸汽,同时带走吸收热,吸收了水蒸汽的溴化锂溶液,从吸收器[9]另一个出液管[10]流出,进入冷凝器冷却盘管[15]内,冷凝发生器[18]产生的水蒸汽,然后从冷凝器冷却盘管[15]流出,与发生器出液管[19]流出的溴化锂溶液混合,混合后的溶液,由冷凝器、吸收器循环冷却水泵[3],再次送到风冷散热器[1]冷却降温,循环运行。该风冷散热器[1]安装在车头迎风面,或者其他利于与空气热交换的地方,直接与大气接触,用风机与空气进行强制换热,将热量散放到大气环境中。
上述两种车型的供热方式,都是利用机动车发动机循环冷却水直接进行采暖。该供暖热水系统,与机动车溴化锂吸收式制冷系统融为一体,制冷供热共用一个系统,其夏季冷却空气用的蒸发器[24]和冬季加热空气用的散热器,使用同一组零部件,并且也采用溴化锂溶液,作为供暖热水系统的循环液,由该系统供水管[6]上的热水控制阀[8],控制其运行。冬季供暖时,该阀门[8]开启,春秋过渡季节,该阀门[8]关闭。该溴化锂吸收式制冷供热机组冬季采暖运行时,将机动车发动机冷却水套[7]引出的溴化锂溶液,直接在发生器[19]中喷淋,使发生器[18]内喷淋的溴化锂溶液,充满整个发生器[18]和冷凝器[12],不产生气化水蒸汽,溴化锂溶液经过U型水封管[21],直接进入蒸发器[24],在蒸发器[24]中,通过热管管簇,将热量散发给空调空间的空气,然后经过输汽管[22],进入吸收器[9],并且从吸收器[9]出液管[11]流出,被机动车发动机循环冷却水泵[5],送回到机动车发动机冷却水套[7],重新吸取热量,循环运行。同时,蒸发器[24]热管管簇外侧的空气,在蒸发器[24]中获得热量,温度升高,被风机[25]送到机动车车厢内进行采暖。另外,该溴化锂吸收式制冷供热机组冬季采暖运行时,该机组冷凝器[12]、吸收器[9]的循环冷却水系统及其循环冷却水泵[3]不运行。
上述两种车型的制冷供热系统,接通全部管道,充注溴化锂溶液,抽真空后,便可以运行了。
春秋过渡季节,不需要空调时,关闭热水流量控制阀[8]。发动机循环冷却水泵[5],将发动机冷却水套[7]内升温后的循环液,输送到发动机水冷散热器[2],在此把热量排放到大气环境中。
对于发动机循环冷却水散热量小于或相当于机组发生器[18]所需加热量的机动车辆,可以将发动机水冷散热器[2]取消,开启热水流量控制阀[8],由冷凝器[12]、吸收器[9]循环冷却水系统的风冷散热器[1]、或机动车辆供暖热水系统的采暖散热器[24],分季节承担发动机冷却水套[7]散热量的排放。
看图3,图3所画的机组,比较适用于发动机循环冷却水散热量,远远大于溴化锂吸收式制冷机组发生器所需加热量的情况,如小轿车空调、小型客车空调、货车驾驶室空调及农用机动车驾驶室空调。它与图1所画的热水型溴化锂吸收式制冷供热机组的区别在于图3所画的机组,冬季利用发生器[18]内喷淋溴化锂溶液产生的气化水蒸汽,进行低压蒸汽采暖。
图3所画的热水型溴化锂吸收式制冷供热机组的实施方式,与图1所画的热水型溴化锂吸收式制冷供热机组的实施方式基本相同。它基本上仍然使用图1所画的溴化锂吸收式制冷供热机组的制冷系统,只是在蒸发器下集管[26]再接出两个分支管,其中一支是输汽管[27],接自冷凝器[12]顶部,并且在该管[27]上装设一个阀门[30],冬季采暖时,该阀门[30]开启,春夏秋季不采暖时,该阀门[30]关闭;另一支是U型水封管[28],接至吸收器[9],并且在该管[28]上也装设一个阀门[29],冬季采暖时,该阀门[29]开启,春夏秋季不采暖时,该阀门[29]关闭。另外,在冷凝器[12]的螺旋冷却盘管[15]进水管[13]、出水管[16]上,连接一旁通管[17]及三通阀[14],通过调节三通阀[14],控制冷却水流向;夏季空调时,让冷却水经过冷凝器的螺旋冷却盘管[15],不经过旁通管[17],冷凝发生器[18]产生的水蒸汽;冬季采暖时,让冷却水经过旁通管[17],而不经过冷凝器的螺旋冷却盘管[15],不冷凝发生器[18]产生的水蒸汽。
该机组夏季制冷运行时,其运行方式与图1所画的热水型溴化锂吸收式制冷供热机组基本相同。
该机组冬季采暖运行时,发生器[18]内喷淋溴化锂溶液产生的气化水蒸汽,在冷凝器[12]中不凝结,经过冷凝器[12]顶部输汽管[27],直接进入蒸发器[24],在蒸发器[24]中,通过热管管簇,将热量散发给空调空间的空气,同时凝结成水,该凝结水通过连接吸收器的U型水封管[28],进入吸收器[9],在吸收器[9]中与溴化锂溶液混合,混合后的溶液从吸收器出液管[11]流出,被机动车发动机循环冷却水泵[5],送回到机动车发动机冷却水套[7],重新吸取热量,循环运行。同时,蒸发器[24]热管管簇外侧的空气,在蒸发器[24]中获得热量,温度升高,被风机[25]送到机动车车厢内进行采暖。
上述制冷供热系统,接通全部管道,充注溴化锂溶液,抽真空后,便可以运行了。
春秋过渡季节,小需要空调时,关闭热水流量控制阀[8]。发动机循环冷却水泵[5],将发动机冷却水套[7]内升温后的循环液,输送到发动机水冷散热器[2],在此把热量排放到大气环境中。
权利要求
1.一种用于机动车辆空调的热水型溴化锂吸收式制冷供热机组,其特征在于该机组将机动车发动机的循环冷却水系统、机动车的采暖供热系统及溴化锂吸收式制冷系统,融为一个系统,其夏季冷却空气用的蒸发器和冬季加热空气用的散热器,使用同一个空气热交换器,并且利用该空气热交换器,直接作为溴化锂吸收式制冷系统的蒸发器,用机动车辆空调送风机,将空调空气送到机动车车厢内进行空调;另外,该机组用水和溴化锂溶液,作为机动车发动机循环冷却水系统、机动车采暖供热系统、溴化锂吸收式制冷系统及冷凝器、吸收器循环冷却水系统的循环介质,利用机动车发动机气缸冷却水套传输的废热作为热源,利用机动车发动机的循环冷却水泵,兼作热源水循环泵和发生泵,利用机动车发动机或蓄电池,作为泵和风机的动力源,并且另外设置一个冷凝器、吸收器循环冷却水泵,一个强制风冷散热器,一个真空泵,该冷凝器、吸收器循环冷却水泵,兼作吸收器溴化锂浓溶液回流喷淋系统的回流泵;机动车辆夏季空调时,将机动车发动机冷却水套引出的溴化锂溶液,直接在发生器中喷淋,发生水蒸汽,该发生水蒸汽进入冷凝器,在冷凝器中凝结成冷剂水,冷剂水经过U型水封管,进入蒸发器,在蒸发器中,通过换热管簇,吸取空调空间空气的热量,气化蒸发,气化水蒸汽经过输汽管,流入吸收器,被吸收器中喷淋的溴化锂溶液吸收,吸收了水蒸汽的溴化锂溶液,一部分从吸收器一个出液管流出,被机动车发动机的循环冷却水泵,送回到机动车发动机冷却水套,重新吸热升温,然后再次送往发生器中喷淋,发生水蒸汽,而另一部分吸收了水蒸汽的溴化锂溶液,从吸收器另一个出液管流出,进入冷凝器冷却盘管内,冷凝发生器产生的水蒸汽,然后从冷凝器冷却盘管流出,与发生器出液管流出的溴化锂浓溶液混合,混合后的溶液,由冷凝器、吸收器循环冷却水泵,送到强制风冷散热器冷却降温,然后再次送到吸收器中直接喷淋,吸收蒸发器产生的冷剂水蒸汽,同时带走吸收热;机动车辆冬季采暖时,将机动车发动机冷却水套引出的溴化锂溶液,直接在发生器中喷淋,使发生器内喷淋的溴化锂溶液,充满整个发生器和冷凝器,不产生气化水蒸汽,溴化锂溶液经过U型水封管,直接进入蒸发器,在蒸发器中,通过换热管簇,将热量散发给空调空间的空气,然后经过输汽管,进入吸收器,再从吸收器出液管流出,被机动车发动机循环冷却水泵,送回到机动车发动机冷却水套,重新吸取热量,循环运行;另外,该机组冬季采暖运行时,冷凝器、吸收器循环冷却水系统及其循环冷却水泵不运行。
2.一种用于机动车辆空调的热水型溴化锂吸收式制冷供热机组,其特征在于该机组将机动车发动机的循环冷却水系统、机动车的采暖供热系统及溴化锂吸收式制冷系统,融为一个系统,其夏季冷却空气用的蒸发器和冬季加热空气用的散热器,使用同一个空气热交换器,并且利用该空气热交换器,直接作为溴化锂吸收式制冷系统的蒸发器,用机动车辆空调送风机,将空调空气送到机动车车厢内进行空调;另外,该机组用水和溴化锂溶液,作为机动车发动机循环冷却水系统、机动车采暖供热系统、溴化锂吸收式制冷系统及冷凝器、吸收器循环冷却水系统的循环介质,利用机动车发动机气缸冷却水套传输的废热作为热源,利用机动车发动机的循环冷却水泵,兼作热源水循环泵和发生泵,利用机动车发动机或蓄电池,作为泵和风机的动力源,并且另外设置一个冷凝器、吸收器循环冷却水泵,一个强制风冷散热器,一个水一水热交换器,一个真空泵,该冷凝器、吸收器循环冷却水泵,兼作吸收器溴化锂浓溶液回流喷淋系统的回流泵;机动车辆夏季空调时,将机动车发动机冷却水套引出的溴化锂溶液,直接在发生器中喷淋,发生水蒸汽,该发生水蒸汽进入冷凝器,在冷凝器中凝结成冷剂水,冷剂水经过U型水封管,进入蒸发器,在蒸发器中,通过换热管簇,吸取空调空间空气的热量,气化蒸发,气化水蒸汽经过输汽管,流入吸收器,被吸收器中喷淋的溴化锂溶液吸收,吸收了水蒸汽的溴化锂溶液,一部分从吸收器一个出液管流出,进入水-水热交换器,在水-水热交换器里,与发生器出液管流出的溴化锂溶液进行热交换后,被机动车发动机的循环冷却水泵,送回到机动车发动机冷却水套,重新吸热升温,然后再次送往发生器中喷淋,发生水蒸汽,而另一部分吸收了水蒸汽的溴化锂溶液,从吸收器另一个出液管流出,进入冷凝器冷却盘管内,冷凝发生器产生的水蒸汽,然后从冷凝器冷却盘管流出,与发生器出液管流出的、经过水-水热交换器换热后的溴化锂浓溶液混合,混合后的溶液,由冷凝器、吸收器循环冷却水泵,送到强制风冷散热器冷却降温,然后再次送到吸收器中直接喷淋,吸收蒸发器产生的冷剂水蒸汽,同时带走吸收热;机动车辆冬季采暖时,将机动车发动机冷却水套引出的溴化锂溶液,直接在发生器中喷淋,使发生器内喷淋的溴化锂溶液,充满整个发生器和冷凝器,不产生气化水蒸汽,溴化锂溶液经过U型水封管,直接进入蒸发器,在蒸发器中,通过换热管簇,将热量散发给空调空间的空气,然后经过输汽管,进入吸收器,然后从吸收器出液管流出,被机动车发动机循环冷却水泵,送回到机动车发动机冷却水套,重新吸取热量,循环运行;另外,该机组冬季采暖运行时,冷凝器、吸收器循环冷却水系统及其循环冷却水泵不运行。
3.一种用于机动车辆空调的热水型溴化锂吸收式制冷供热机组,其特征在于该机组将机动车发动机的循环冷却水系统、机动车的采暖供热系统及溴化锂吸收式制冷系统,融为一个系统,其夏季冷却空气用的蒸发器和冬季加热空气用的散热器,使用同一个空气热交换器,并且利用该空气热交换器,直接作为溴化锂吸收式制冷系统的蒸发器,用机动车辆空调送风机,将空调空气送到机动车车厢内进行空调;另外,该机组用水和溴化锂溶液,作为机动车发动机循环冷却水系统、机动车采暖供热系统、溴化锂吸收式制冷系统及冷凝器、吸收器循环冷却水系统的循环介质,利用机动车发动机气缸冷却水套传输的废热作为热源,利用机动车发动机的循环冷却水泵,兼作热源水循环泵和发生泵,利用机动车发动机或蓄电池,作为泵和风机的动力源,并且另外设置一个冷凝器、吸收器循环冷却水泵,一个强制风冷散热器,一个真空泵,该冷凝器、吸收器循环冷却水泵,兼作吸收器溴化锂浓溶液回流喷淋系统的回流泵;机动车辆夏季空调时,将机动车发动机冷却水套引出的溴化锂溶液,直接在发生器中喷淋,发生水蒸汽,该发生水蒸汽进入冷凝器,在冷凝器中凝结成冷剂水,冷剂水经过U型水封管,进入蒸发器,在蒸发器中,通过换热管簇,吸取空调空间空气的热量,气化蒸发,气化水蒸汽经过输汽管,流入吸收器,被吸收器中喷淋的溴化锂溶液吸收,吸收了水蒸汽的溴化锂溶液,一部分从吸收器一个出液管流出,被机动车发动机的循环冷却水泵,送回到机动车发动机冷却水套,重新吸热升温,然后再次送往发生器中喷淋,发生水蒸汽,而另一部分吸收了水蒸汽的溴化锂溶液,从吸收器另一个出液管流出,进入冷凝器冷却盘管内,冷凝发生器产生的水蒸汽,然后从冷凝器冷却盘管流出,与发生器出液管流出的溴化锂浓溶液混合,混合后的溶液,由冷凝器、吸收器循环冷却水泵,送到强制风冷散热器冷却降温,然后再次送到吸收器中直接喷淋,吸收蒸发器产生的冷剂水蒸汽,同时带走吸收热;机动车辆冬季采暖时,将机动车发动机冷却水套引出的溴化锂溶液,直接在发生器中喷淋,发生水蒸汽,该发生水蒸汽进入冷凝器,在冷凝器中不凝结,经过冷凝器顶部的输汽管,直接进入蒸发器,在蒸发器中,通过换热管簇,将热量散发给空调空间的空气,同时凝结成水,该凝结水通过连接吸收器的U型水封管,进入吸收器,在吸收器中与溴化锂溶液混合,混合后的溶液从吸收器出液管流出,被机动车发动机循环冷却水泵,送回到机动车发动机冷却水套,重新吸取热量,循环运行。
4.根据权利要求1至3所述的热水型溴化锂吸收式制冷供热机组,其特征在于该机组冷凝器的冷却管簇,采用螺旋盘管的型式,环绕在发生器四周,发生器内喷淋产生的气化水蒸汽,通过发生器顶部开口,进入冷凝器,在冷凝器的螺旋冷却盘管上,凝结成冷剂水。
5.根据权利要求3所述的热水型溴化锂吸收式制冷供热机组,其特征在于在该机组冷凝器的螺旋冷却盘管进、出管上,连接一旁通管及三通阀,通过调节三通阀,控制冷却水流向;夏季空调时,让冷却水经过冷凝器的螺旋冷却盘管,不经过旁通管,冷凝发生器产生的水蒸汽;冬季采暖时,让冷却水经过旁通管,而不经过冷凝器的螺旋冷却盘管,不冷凝发生器产生的水蒸汽。
6.根据权利要求1至3所述的热水型溴化锂吸收式制冷供热机组,其特征在于该机组蒸发器,是由热管管簇组成,该热管管簇上、下端均有集管,并且在冷凝器底部,接出一支U型水封管,接至蒸发器热管管簇下集管,在蒸发器热管管簇上集管,接出一支输汽管,接至吸收器上部,由机动车辆空调送风机,输送空调空气,与热管管簇内介质,进行强制换热。
7.根据权利要求3所述的热水型溴化锂吸收式制冷供热机组,其特征在于该机组蒸发器下集管,再接出两个分支管,其中一支是输汽管,由冷凝器顶部,接至蒸发器下集管,并且在该管上装设一个阀门,冬季采暖时,该阀门开启,春夏秋季不采暖时,该阀门关闭;另一支是U型水封管,由蒸发器下集管,接至吸收器,并且在该管上也装设一个阀门,冬季采暖时,该阀门开启,春夏秋季不采暖时,该阀门关闭。
8.根据权利要求1至3所述的热水型溴化锂吸收式制冷供热机组,其特征在于该机组冷凝器、吸收器循环冷却水泵,通过发动机带动一组皮带盘及离合器,带动其运行,并且控制其启停。
9.根据权利要求1至3所述的热水型溴化锂吸收式制冷供热机组,其特征在于该机组真空泵,用发动机或电作动力,通过一组离合器,带动和控制其运行,用其来抽除和维持机组冷凝器、蒸发器和吸收器内的真空度。
全文摘要
本发明公开了一组可用于小轿车、面包车、客车、货车等各类机动车辆空调的溴化锂吸收式制冷供热机组,它使用水和溴化锂溶液,代替氟里昂进行制冷,并且利用机动车发动机冷却水套的废热,作为发生器的热源,将机动车发动机的循环冷却水系统、机动车的采暖供热系统及溴化锂吸收式制冷系统,融为一体,与氟里昂制冷系统相比,在几乎不增加机动车辆重量的基础上,节省空调燃料耗量,节约能源,同时避免氟里昂对地球大气臭氧层的破坏。
文档编号B60H1/00GK1239042SQ99115708
公开日1999年12月22日 申请日期1999年1月14日 优先权日1999年1月14日
发明者刘甄 申请人:刘甄
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