专利名称：制冷系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及制冷技术，特别涉及一种利用高压氮气的制冷系统。
背景技术：
汽车空调制冷系统是实现对车厢内空气进行制冷的装置，它可以为乘员在高温的外界环境中提供舒适的乘车环境，降低驾驶员的疲劳强度，提高行车安全。传统的汽车空调系统由压缩机、冷凝器、储液干燥瓶、膨胀阀、蒸发器以及鼓风机等组成，其通过压缩机促进系统的循环。传统空调制冷系统采用R134a作为制冷剂进行制冷，R134a作为使用最广泛的中低温环保制冷剂，由于其良好的综合性能，使其成为一种非常有效和安全的CFC-12的替代 品，主要应用于在使用R12制冷剂的多数领域，其完全不破坏臭氧层，是当前世界绝大多数国家认可并推荐使用的环保制冷剂，也是目前主流的环保制冷剂，广泛用于新制冷空调设备上的初装和维修过程中的再添加。在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题传统的空调系统从汽车发动机获取能量，这在一定程度上就削减了发动机的动力，从而降低了整车的动力性，增加了燃油消耗量。并且，在存在着氟利昂蒸汽的情况下，遇到明火会有剧毒的光气产生，若出现制冷剂泄漏，不但使车内达不到应有的制冷效果，还会对环境和人体造成极大的危害。同时，Rl34a作为HFC类制冷剂，有较高的GWP (Global Warming Potential，全球变暖潜能值)，容易引起温室效应。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种制冷系统。所述技术方案如下所述制冷系统包括氮气罐，其内盛放液态氮或固态氮；减压升温模块，与所述氮气罐相连，对由所述氮气罐排出的液态氮或固态氮进行减压以及升温；蒸发器，与所述减压升温模块相连，对由所述减压升温模块处理后的液态氮进行蒸发。本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是采用高压低温的液态氮或固态氮经过减压和升温处理，达到需要的温度范围，再经过蒸发器的蒸发，满足用户舒适温度要求；该系统整体结构简单，可用于夏季环境中汽车空调系统的制冷，高压氮气作为冷源，无需从汽车发动机获取动力用于空调制冷系统，有效提高了整车的动力性以及燃油经济性；采用氮气为制冷剂，消除了 R134a等传统制冷剂对环境的污染，有效的实现了绿色制冷系统。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本发明实施例的制冷系统的结构示意图。其中，1.氮气罐,2.第一稳压减压阀,3.第一加热模块,4.第一压力表,5.第一温度传感器，6.第二稳压减压阀，7.第二加热模块，8.第二压力表，9.第二温度传感器，10.第三稳压减压阀，11.蒸发器，12.鼓风机。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。本实施例所提供的制冷系统利用高压氮气作为冷源进行制冷，其制冷方式是将高 压低温的液态氮或固态氮经过稳压减压以及温度控制处理，形成高温低压的液态氮，在蒸发器中进行热交换，吸收热量，再将冷量排出，从而达到降低周围空气温度的目的。图I示出了本实施例制冷系统的结构示意图，参照图示，该制冷系统包括氮气罐1，其内盛放液态氮或固态氮；减压升温模块，与所述氮气罐I相连，对由所述氮气罐I排出的液态氮或固态氮进行减压以及升温；蒸发器11，与所述减压升温模块相连，对由所述减压升温模块处理后的液态氮进行蒸发。其中，所述减压升温模块包括两个顺次串联的控压控温单元，第一控压控温单元包括与氮气罐I相连的第一稳压减压阀2以及与第一稳压减压阀2相连的第一容器(图中未标示)，第一容器用于容置经第一稳压减压阀2减压处理之后通入其内的液态氮或固态氮，第一容器内设置第一加热模块3,以对进入容器内的液态氮或固态氮加热；第一容器内还设置有第一压力表4和第一温度传感器5，用于测量第一容器内的压力和温度，使该过程的控压控温达到预设需求。第二控压控温单元包括与第一容器相连的第二稳压减压阀6，与第二稳压减压阀6相连的第二容器(图中未标不)，第二容器内同样设置有第二加热模块7、第二压力表8和第二温度传感器9。第二控压控温单元的作用与第一控压控温单元的作用相同，进一步对高压低温的液态氮或固态氮进行减压升温处理。本实施例中通过设置两组控压控温单元以实现由第二容器排出的氮气为不低于-20°C的液态氮，进一步通过第三稳压减压阀10进行减压处理，可送入蒸发器11，由位于蒸发器11 一侧的鼓风机12将冷量吹出，降低周围空气温度。控压控温单元的数量不局限于两个，可以为一个或多于两个，其具体数量根据氮气罐I内液态氮或固态氮的压力、温度以及最终要得到的氮气的压力和温度来设定。当氮气罐I内为压力相当高、温度相当低的固态氮时，控压控温单元的数量可以相应增加，以避免控压控温单元数量过少时对其结构的要求太高，增加结构设置成本；当氮气罐I内为压力较高、温度较低的液态氮或固液混合氮时，可以采用数量相对较少的控压控温单元。本实施例中，第一加热模块3和第二加热模块7均采用电阻丝加热器，既安全，力口热效率又高。使用本实施例的制冷系统用于汽车制冷时，高压固态氮从氮气罐I输出后经过第一稳压减压阀2的调节，达到24MPa的出口压力，减压后的氮气随即进入第一容器，在其内根据第一压力表4以及第一温度传感器5所测得的压力与温度数值，自动调节第一加热模块3的加热负荷，从而达到调节一次控压控温单元中的高压氮气至稳定温度。经过一次控压控温单 元稳定调节后的高压氮气进入第二稳压减压阀6的减压，使其出口压力变为12MPa，进入第二容器后，同样根据测得的压力与温度信号，自动控制第二加热模块7的加热负荷，直到达到设定的温度值。经过第二次调节的高压氮气再次进入第三稳压减压阀10，通过减压阀的节流作用，将其进入蒸发器11的压力控制为2MPa，经过最终膨胀后的高压氮气变为低压状态，其降低压力时不断吸收周围热量，再通过蒸发器11的热交换功能，使得车内实现制冷的要求。根据上述操作过程，两个控压控温单元中的第一温度传感器5和第二温度传感器9的测量范围选择在-200 200°C之间；第一控压控温单元中的第一压力表4的测量范围选择在O 36Mpa之间；第二控压控温单元中的第二压力表8的测量范围选择在O 12Mpa之间；第一稳压减压阀2的出口压力要保持在24MPa，以保证系统的冷量和温度要求，当系统压力过低时，系统会自动提示用户；第二稳压减压阀6的出口压力要保持在12Mpa，第三稳压减压阀10的出口压力要保持在2Mpa，以最终满足制冷系统的制冷需求。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种制冷系统，其特征在于，包括 氮气罐(I),其内盛放液态氮或固态氮； 减压升温模块，与所述氮气罐(I)相连，对由所述氮气罐(I)排出的液态氮或固态氮进行减压以及升温； 蒸发器(11)，与所述减压升温模块相连，对由所述减压升温模块处理后的液态氮进行蒸发。
2.根据权利要求I所述的制冷系统，其特征在于，所述减压升温模块包括一个或多个顺次串联的控压控温单元，每个控压控温单元包括稳压减压阀，与所述稳压减压阀相连的容器，所述容器内设置加热模块，对进入容器内的液态氮或固态氮加热。
3.根据权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，所述容器内还设置有压力表和温度传感器。
4.根据权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，靠近所述氮气罐(I)的控压控温单元，其稳压减压阀与所述氮气罐(I)相连。
5.根据权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，当串联的控压控温单元为多个时，相邻的两个控压控温单元中，后一个控压控温单元的稳压减压阀与前一个控压控温单元的容器相连。
6.根据权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，靠近所述蒸发器(11)的控压控温单元，其容器与所述蒸发器(11)通过稳压减压阀相连。
7.根据权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，所述加热模块为电阻丝加热器。
8.根据权利要求I所述的制冷系统，其特征在于，还包括鼓风机(12)，设置在所述蒸发器(11) 一侧。
全文摘要
本发明公开了一种制冷系统，属于制冷技术领域。制冷系统包括氮气罐，其内盛放液态氮或固态氮；减压升温模块，与氮气罐相连，对由氮气罐排出的液态氮或固态氮进行减压以及升温；蒸发器，与减压升温模块相连，对由减压升温模块处理后的液态氮进行蒸发。本发明采用高压低温的液态氮或固态氮经过减压和升温处理，达到需要的温度范围，再经过蒸发器的蒸发，满足用户舒适温度要求；该系统整体结构简单，可用于夏季环境中汽车空调系统的制冷，高压氮气作为冷源，无需从汽车发动机获取动力用于空调制冷系统，有效提高了整车的动力性以及燃油经济性；采用氮气为制冷剂，消除了R134a等传统制冷剂对环境的污染，有效的实现了绿色制冷系统。
文档编号F25B49/00GK102878717SQ20121039231
公开日2013年1月16日 申请日期2012年10月16日 优先权日2012年10月16日
发明者刘学松, 张莹莹, 周秀龙 申请人:奇瑞汽车股份有限公司