一種水量及水溫可控的lng汽車空調(diào)交換器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種水量及水溫可控的LNG汽車空調(diào)交換器，多個(gè)兩端密封的腔體并列組合成為一個(gè)整體，每個(gè)腔體內(nèi)的管道貫穿延伸出腔體的兩端成為管一、管二，腔體的兩端分別設(shè)有口一、口二，腔體一的管二和口一分別為出水口和進(jìn)氣口；腔體一和腔體二的連接方式為，腔體一的管一和腔體二的口一串聯(lián)，腔體一的口二和腔體二的管一串聯(lián)；腔體三的管二和腔體二的管一串聯(lián)，腔體三的口一和腔體二的口二串聯(lián)，其余的口一和口二對(duì)應(yīng)連接，管一和管二對(duì)應(yīng)連接，最末端的口二為進(jìn)水口，管一為出氣口；在腔體二的端面另設(shè)有分口一。LNG液態(tài)天然氣進(jìn)入即可對(duì)低溫-150℃的LNG液態(tài)天然氣進(jìn)行冷量回收，通過(guò)內(nèi)部循環(huán)水進(jìn)行熱交換，循環(huán)水經(jīng)水泵循環(huán)，流經(jīng)交換器后隨即制冷。
【專利說(shuō)明】-種水量及水溫可控的LNG汽車空調(diào)交換器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及LNG液態(tài)天然氣氣化時(shí)所釋放的冷量進(jìn)行回收利用，支持空調(diào)達(dá)到制 冷目的，用于能量交換的交換器，具體是一種水量及水溫可控的LNG汽車空調(diào)交換器。

【背景技術(shù)】
[0002] LNG產(chǎn)業(yè)是從20世紀(jì)80年代開始，由于兩次石油危機(jī)和更多天然氣資源的發(fā)現(xiàn)， 使人們認(rèn)識(shí)到天然氣是比石油更清潔更高效的能源。而巨大的資源消耗和環(huán)境污染問(wèn)題也 逐漸被人們所關(guān)注，因此天然氣資源的利用得到迅速發(fā)展。
[0003] LNG液化天燃?xì)馄嚳照{(diào)系統(tǒng)中關(guān)鍵部件是冷量回收熱交換器。目前，在天燃?xì)鈿?化時(shí)所釋放的冷量進(jìn)行回收時(shí)，熱交換器不能有效的回收冷能，使能量損失或熱交換器結(jié) 冰失效，使得LNG液化天燃?xì)馄嚳照{(diào)難以實(shí)現(xiàn)制冷目的。
[0004] 申請(qǐng)?zhí)枺?01320594970. X申請(qǐng)日：2013-09-26, 一種新型LNG汽車空調(diào)冷量回收 換熱器，在腔體一內(nèi)依次設(shè)有三層腔體，其中在內(nèi)的每個(gè)腔體的外面設(shè)有螺旋通道，在外兩 層的螺旋通道內(nèi)配合設(shè)有LNG氣管，其中最內(nèi)層的腔體內(nèi)作為L(zhǎng)NG蒸發(fā)氣室，并設(shè)有一根多 孔噴射管；LNG氣管從端蓋二穿出成LNG出氣管，并和內(nèi)腔體螺旋通道的LNG氣管串連，最 后串連至多孔噴射管，并從最內(nèi)層腔體的另一端的端蓋一穿出成LNG進(jìn)氣管；端蓋一、二和 腔體一以及腔體一內(nèi)的三層腔體螺旋通道形成一個(gè)串聯(lián)式的回水管路，其中端蓋一外設(shè)有 出水管，端蓋二外設(shè)有進(jìn)水管；形成氣/液及冷媒分為三層進(jìn)行三級(jí)換熱，解決了大溫差換 熱損失問(wèn)題；其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，是LNG液化天燃?xì)馄嚳照{(diào)冷量回收的重要部件。該 產(chǎn)品裝配環(huán)節(jié)要求較高，需要相對(duì)較高的技術(shù)。有權(quán) 申請(qǐng)?zhí)枺?01320014820. 7申請(qǐng)日：2013-01-11本實(shí)用新型是LNG汽車空調(diào)冷量回收 換熱器，是鑄鋁本體的端面上均勻設(shè)有多個(gè)貫通孔，中間的貫通孔作為L(zhǎng)NG蒸發(fā)氣室，該貫 通孔內(nèi)一端設(shè)有進(jìn)氣管，進(jìn)氣管在該貫通孔內(nèi)均布設(shè)有多個(gè)小孔作為噴射管；該貫通孔的 另一端引出換熱管并從其它的貫通孔內(nèi)相互串聯(lián)并在最外層伸出；換熱管是U型成螺旋型 LNG換熱管，其材質(zhì)是銅制的或者鋁制的。由于換熱管在鑄鋁本體內(nèi)的串聯(lián)，使得LNG蒸發(fā) 并通過(guò)鑄鋁本體吸收冷量,起到自然使用LNG的化學(xué)功能，使其成為空調(diào)部件的主要組成 部分，以冷卻液作為冷媒介質(zhì)與LNG液化天燃?xì)膺M(jìn)行逆向流動(dòng)換熱，使冷媒逐步降溫后用 于汽車空調(diào)駕駛室制冷及其它制冷器制冷。該結(jié)構(gòu)制造成本較高，不僅要防止鑄鋁本體的 漏氣現(xiàn)象，也防止端面管子焊接的漏氣問(wèn)題，如果鑄鋁本體的一個(gè)地方漏氣那么整個(gè)報(bào)廢， 所以成本較高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對(duì)這種情況，開發(fā)了一種水量及水溫可控的LNG汽車空調(diào)交換器，目的 是將LNG氣化時(shí)的冷量進(jìn)行回收利用，用于匹配空調(diào)系統(tǒng)，對(duì)汽車駕駛室降溫，避免由于背 景技術(shù)不足而照成的影響。
[0006] 為此本發(fā)明的技術(shù)方案為，包括多個(gè)兩端密封的腔體，多個(gè)腔體并列組合成為一 個(gè)整體，其中腔體一外被多個(gè)腔體包圍，每個(gè)腔體內(nèi)設(shè)有管道，管道貫穿延伸出腔體的兩端 成為管一、管二，腔體的兩端分別設(shè)有口一、口二，腔體一的管二和口一分別為出水口和進(jìn) 氣口；腔體一和腔體二的連接方式為，腔體一的管一和腔體二的口一串聯(lián)，腔體一的口二 和腔體二的管一串聯(lián)；腔體三的管二和腔體二的管一串聯(lián)，腔體三的口一和腔體二的口二 串聯(lián)，其余的口一和口二對(duì)應(yīng)連接，管一和管二對(duì)應(yīng)連接；最末端腔體的口二為進(jìn)水口，管 一為出氣口。
[0007] 對(duì)上述方案的改進(jìn)在于：所述管道在腔體內(nèi)為扁平管或者波紋管或者在直管上加 有散熱片。
[0008] 對(duì)上述方案的改進(jìn)在于：所述腔體為五個(gè)，中間為腔體一，圍繞四周的四個(gè)腔體 二、腔體三、腔體四、腔體五。
[0009] 對(duì)上述方案的改進(jìn)在于：腔體一的截面為正方形，腔體二、腔體三、腔體四、腔體 五的截面為長(zhǎng)方形，四個(gè)長(zhǎng)方形的腔體和一個(gè)正方形相互圍成一個(gè)截面為正方形的整體結(jié) 構(gòu)。
[0010] 對(duì)上述方案的改進(jìn)在于：所述的腔體二、腔體三、腔體四、腔體五內(nèi)的管道為多根 并聯(lián)設(shè)置。
[0011] 對(duì)上述方案的改進(jìn)在于：腔體二的口二在腔體的側(cè)面設(shè)置，并對(duì)應(yīng)腔體三側(cè)面的 口一，腔體三側(cè)面的口二對(duì)應(yīng)腔體四側(cè)面的口一，腔體四側(cè)面的口二對(duì)應(yīng)腔體五側(cè)面的口 一，腔體五的口二從端面穿出作為進(jìn)水管，腔體五的管一再接出氣口。
[0012] 對(duì)上述方案的改進(jìn)在于：在腔體二的端面另設(shè)有分口一。
[0013] 有益效果： 本發(fā)明提供的一種水量及水溫可控的LNG汽車空調(diào)交換器，該交換器便于安裝在機(jī)動(dòng) 車上，與空調(diào)系統(tǒng)匹配使用。LNG液態(tài)天然氣進(jìn)入交換器后，交換器即可對(duì)低溫-150°C的 LNG液態(tài)天然氣進(jìn)行冷量回收，通過(guò)內(nèi)部循環(huán)水進(jìn)行熱交換，循環(huán)水經(jīng)水泵循環(huán)，流經(jīng)交換 器后隨即制冷；該交換器可擴(kuò)展到更多的應(yīng)用領(lǐng)域，如配備或使用LNG液態(tài)天然氣作為燃 料的各類汽車、船舶等，也可作為輔助制冷或制熱的各類場(chǎng)合。
[0014] 在使用時(shí)，從腔體一的口 一進(jìn)氣，腔體一的管二出水，使腔體一充滿氣體形成極冷 腔室，腔體二的管一進(jìn)氣，腔體二的口一出水再依次連接，腔體五的口二從端面穿出進(jìn)水、 管一出氣，使進(jìn)氣和出水為逆向，有助于冷卻，同時(shí)冷卻水為防凍液，可以最低在-40°c也不 會(huì)結(jié)冰。
[0015] 管道在腔體內(nèi)為扁平管或者波紋管或者在直管上加有散熱片，有助于增加冷卻水 或者氣體之間的接觸面積。
[0016] 五個(gè)腔體的圍繞和并聯(lián)式設(shè)計(jì)有助于組合的體積和安裝方便。同時(shí)多個(gè)腔體的組 合還方便了拆卸和維護(hù)，當(dāng)其中一個(gè)損壞時(shí)，可以僅僅更換即可，而不用整體破壞，大大節(jié) 約了成本。
[0017] 腔體一的截面為正方形，腔體二、腔體三、腔體四、腔體五的截面為長(zhǎng)方形，四個(gè)長(zhǎng) 方形的腔體和一個(gè)正方形相互圍成一個(gè)截面為正方形的整體結(jié)構(gòu)，有助于組合的體積和安 裝方便。
[0018] 所述的腔體二、腔體三、腔體四、腔體五內(nèi)的管道為多根并聯(lián)設(shè)置，是為了保證氣 管的多根增加與冷卻水的接觸面積。
[0019] 腔體二的口二在腔體的側(cè)邊設(shè)置，并對(duì)應(yīng)腔體三的口一，腔體三的口二對(duì)應(yīng)腔體 四的口一，腔體四的口二對(duì)應(yīng)腔體五的口一，腔體五的口二從端面穿出。是為了安裝的緊湊 和連接的方便，不會(huì)額外增加外連接，利用自身的結(jié)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)單方便。
[0020] 腔體二的端面另設(shè)有分口一。是為了減少冷卻水的循環(huán)距離，有利于控制水量及 水溫，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)在怠速期間和全工作狀態(tài)期間需要的LNG氣體流量不同，同時(shí)也會(huì)造成 水溫的差異，所以縮短冷卻水的循環(huán)距離有利于控制水量及水溫。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021] 圖1是本發(fā)明的展開示意圖。
[0022] 圖2是腔體一的軸測(cè)示意圖。
[0023] 圖3-1是腔體二、三、四、五的軸測(cè)圖中口一、口二在端面開口的示意圖。
[0024] 圖3-2是腔體二、三、四、五的軸測(cè)圖中口一、口二在側(cè)面開口的示意圖。
[0025] 圖4是本發(fā)明的正面剖視圖。
[0026] 圖中1是管二，2是管一，3是口一，4是口二，5是分口一，6是腔體一，7是腔體二、 8是腔體三、9是腔體四、10是腔體五分別，11是管道。

【具體實(shí)施方式】
[0027] 本發(fā)明如圖1、2、3、4所示。
[0028] 一種水量及水溫可控的LNG汽車空調(diào)交換器，包括多個(gè)兩端密封的腔體，多個(gè)腔 體并列組合成為一個(gè)整體，其中腔體一 6外被多個(gè)腔體包圍，每個(gè)腔體內(nèi)設(shè)有管道11，管道 11貫穿延伸出腔體的兩端成為管一 2、管二1，腔體的兩端分別設(shè)有口一 3、口二4,腔體一 6 的管二1和口一 3分別為出水口和進(jìn)氣口；腔體一 6和腔體二7的連接方式為，腔體一 6 的管一 2和腔體二7的口一 3串聯(lián)，腔體一 6的口二4和腔體二7的管一 1串聯(lián)；腔體三8 的管二1和腔體二7的管一 2串聯(lián)，腔體三8的口一 3和腔體二7的口二4串聯(lián)，其余的口 一 3和口二4對(duì)應(yīng)連接，管一 2和管二1對(duì)應(yīng)連接。最末端腔體的口二4為進(jìn)水口，管一 2 為出氣口。
[0029] 管道11在腔體內(nèi)為扁平管或者波紋管或者在直管上加有散熱片。
[0030] 腔體為五個(gè)，中間為腔體一 6,圍繞四周的四個(gè)腔體二7、腔體三8、腔體四9、腔體 五10。
[0031] 腔體一 6的截面為正方形，腔體二7、腔體三8、腔體四9、腔體五10的截面為長(zhǎng)方 形，四個(gè)長(zhǎng)方形的腔體和一個(gè)正方形相互圍成一個(gè)正方形的整體結(jié)構(gòu)。
[0032] 腔體二7、腔體三8、腔體四9、腔體五10的管道為多根并聯(lián)設(shè)置。
[0033] 腔體二7的口二4在腔體的側(cè)面設(shè)置，并對(duì)應(yīng)腔體三側(cè)面的口一 3,腔體三8側(cè)面 的口二4對(duì)應(yīng)腔體四9側(cè)面的口一 3，腔體四9側(cè)面的口二4對(duì)應(yīng)腔體五10側(cè)面的口一 3， 腔體五10的口二4從端面穿出，腔體五的管一 2再接出氣口。
[0034] 在腔體三8的端面另設(shè)有分口一 5。
[0035] 交換器外殼采用保溫材料進(jìn)行保溫。
[0036] 使用方式 在使用時(shí)，從腔體一 6的口一 3進(jìn)氣，腔體一 6的管二1出水，使腔體一 6充滿氣體形 成極冷腔室，腔體二7的管二1進(jìn)氣，腔體二7的口一 3出水再依次連接使進(jìn)氣和出水為逆 向，有助于冷卻，同時(shí)冷卻水為防凍液，可以最低在_40°C也不會(huì)結(jié)冰。
[0037] 管道11在腔體內(nèi)為扁平管或者波紋管或者在直管上加有散熱片，有助于增加冷 卻水或者氣體之間的接觸面積。
[0038] 五個(gè)腔體的圍繞和并聯(lián)式設(shè)計(jì)有助于組合的體積和安裝方便。
[0039] 腔體一 6的截面為正方形，腔體二7、腔體三8、腔體四9、腔體五10的截面為長(zhǎng)方 形，四個(gè)長(zhǎng)方形的腔體和一個(gè)正方形相互圍成一個(gè)正方形的整體結(jié)構(gòu)，有助于組合的體積 和安裝方便，而且圍繞有利于各個(gè)腔體的相互接觸，使其制冷效果更好。
[0040] 腔體二7、腔體三8、腔體四9、腔體五10內(nèi)的管道11為多根并聯(lián)設(shè)置，是為了保證 氣管的多根增加與冷卻水的接觸面積。
[0041] 腔體二7的口二4在腔體的側(cè)邊設(shè)置，并對(duì)應(yīng)腔體三的口一 3,腔體三8的口二4 對(duì)應(yīng)腔體四9的口一 3,腔體五10的口二4從端面穿出進(jìn)水、管一 2出氣，是為了安裝的緊 湊和連接的方便，不會(huì)額外增加外連接，利用自身的結(jié)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)單方便。
[0042] 腔體三8的端面另設(shè)有分口一 5。是為了減少冷卻水的循環(huán)距離，有利于控制水量 及水溫，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)在怠速期間和全工作狀態(tài)期間需要的LNG氣體流量不同，同時(shí)也會(huì)造 成水溫的差異，所以縮短冷卻水的循環(huán)距離有利于控制水量及水溫。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在全工作狀 態(tài)時(shí)關(guān)閉該口一，即可實(shí)現(xiàn)水量的全方位運(yùn)行，也就達(dá)到了換熱器運(yùn)行的溫度，從而實(shí)現(xiàn)水 量和水溫的可控性。
[0043] 交換器工作原理： 腔體的循環(huán)氣路及水路的連接，形成氣路和水路相互獨(dú)立的閉式循環(huán)管路。
[0044] 管道11被腔體二7、腔體三8、腔體四9、腔體五10的循環(huán)水包裹，經(jīng)水泵不斷循 環(huán)；低溫LNG液態(tài)天然氣經(jīng)四組管道11依次通過(guò)時(shí)，每組管道11內(nèi)的LNG冷量被充滿四個(gè) 腔體內(nèi)的循環(huán)水吸收，進(jìn)行充分換熱，循環(huán)水隨即被冷卻后經(jīng)水泵輸送至汽車駕駛室內(nèi)的 蒸發(fā)器。
[0045] 當(dāng)水量及水溫需要控制時(shí)，循環(huán)水管路經(jīng)外圍電磁閥切換使用分口一 5,進(jìn)水口由 原全腔進(jìn)水口切換至分腔進(jìn)水口，交換器內(nèi)參與循環(huán)的原四個(gè)水腔即變?yōu)閮蓚€(gè)水腔進(jìn)行循 環(huán)，原水量變?yōu)榭偹康囊话?，隨著水量的減少，交換的水溫也隨之發(fā)生變化，達(dá)到水溫控 制的目的。
[0046] 本發(fā)明專利具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1. 采用市面上標(biāo)準(zhǔn)型材100X50方鋼及<2 14銅管組合而成，總長(zhǎng)600mm，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 體積小,重量輕，成本低； 2. 加工方式簡(jiǎn)單，可直接按尺寸下料后焊接，無(wú)高精度要求； 3. 接口均采用標(biāo)準(zhǔn)卡套式連接，無(wú)需特殊加工各轉(zhuǎn)接頭，便于安裝； 4. 采用極冷芯腔隔離的方式，保證芯腔內(nèi)冷量集聚不流失； 5. 經(jīng)壓力試驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用測(cè)試，交換器安全可靠，換熱效率高； 6. 功能實(shí)用性強(qiáng)，通過(guò)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)水量及水溫可控； 7. 外殼采用保溫材料進(jìn)行保溫處理，防止冷量的散失，同時(shí)也達(dá)到保護(hù)的目的。
【權(quán)利要求】
1. 一種水量及水溫可控的LNG汽車空調(diào)交換器，包括多個(gè)兩端密封的腔體，多個(gè)腔體 并列組合成為一個(gè)整體，其中腔體一外被多個(gè)腔體包圍，每個(gè)腔體內(nèi)設(shè)有管道，管道貫穿延 伸出腔體的兩端成為管一、管二，腔體的兩端分別設(shè)有口一、口二，腔體一的管二和口一分 別為出水口和進(jìn)氣口；腔體一和腔體二的連接方式為，腔體一的管一和腔體二的口一串聯(lián)， 腔體一的口二和腔體二的管一串聯(lián)；腔體三的管二和腔體二的管一串聯(lián)，腔體三的口一和 腔體二的口二串聯(lián)，其余的口 一和口二對(duì)應(yīng)連接，管一和管二對(duì)應(yīng)連接，最末端腔體的口二 為進(jìn)水口，管一為出氣口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水量及水溫可控的LNG汽車空調(diào)交換器，其特征在于： 所述管道在腔體內(nèi)為扁平管或者波紋管或者在直管上加有散熱片。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水量及水溫可控的LNG汽車空調(diào)交換器，其特征在于： 所述腔體為五個(gè)，中間為腔體一，圍繞四周的四個(gè)腔體二、腔體三、腔體四、腔體五。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種水量及水溫可控的LNG汽車空調(diào)交換器，其特征在 于：腔體一的截面為正方形，腔體二、腔體三、腔體四、腔體五的截面為長(zhǎng)方形，四個(gè)長(zhǎng)方形 的腔體和一個(gè)正方形相互圍成一個(gè)截面正方形的整體結(jié)構(gòu)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種水量及水溫可控的LNG汽車空調(diào)交換器，其特 征在于：所述的腔體二、腔體三、腔體四、腔體五內(nèi)的管道為多根并聯(lián)設(shè)置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種水量及水溫可控的LNG汽車空調(diào)交換器，其特征在 于：腔體二的口二在腔體的側(cè)面設(shè)置，并對(duì)應(yīng)腔體三側(cè)面的口一，腔體三側(cè)面的口二對(duì)應(yīng)腔 體四側(cè)面的口一，腔體四側(cè)面的口二對(duì)應(yīng)腔體五側(cè)面的口一，腔體五的口二從端面穿出作 為進(jìn)水管，腔體五的管一再接出氣口。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種水量及水溫可控的LNG汽車空調(diào)交換器，其特征在于： 在腔體二的端面另設(shè)有分口一。
【文檔編號(hào)】F24F5/00GK104089353SQ201410316790
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月6日
【發(fā)明者】陳衛(wèi)華, 林長(zhǎng)軍, 楊鍵, 彭東紅, 鄭雙喜 申請(qǐng)人:十堰赤霄汽車零部件科技有限公司