專利名稱：余熱驅(qū)動型車載空調(diào)及飲水機組裝系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及到汽車余熱的綜合開發(fā)利用，及熱驅(qū)動的氨吸收式制冷和擴散——吸收式制冷兩套系統(tǒng)的有機組合體，其中兩套系統(tǒng)相輔相成地組裝成不可分割的一整套系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著人類環(huán)保意識的日益增強和國家的大力提倡，環(huán)保產(chǎn)品的開發(fā)力度和推廣速度也日益加大、加快?，F(xiàn)行的汽車空調(diào)面對要淘汰污染大氣層的氟利昂的困窘而倍受關(guān)注，以發(fā)動機余熱為能源驅(qū)動的環(huán)保型汽車空調(diào)也在醞釀之中，由專利局公開的信息當中就能發(fā)現(xiàn)不少設(shè)計方案，可是，還沒有能真正實施并成功推廣的。原因之一就是這些方案設(shè)計不夠成熟，或者說，就某一種方案而言存在不足或缺陷，從而妨礙了實施和推廣。例如，公告號為1223369的發(fā)明設(shè)計就存在系統(tǒng)要在震動的環(huán)境中長時間保持真空的難題，還有為防止LiBr結(jié)晶而復(fù)雜的控制問題，這些問題在運行和震動的汽車上有限的空間里是沒辦法解決好的。再如一些氨—水擴散式制冷系統(tǒng)用于空調(diào)，雖然據(jù)有無機械運動無噪音無污染的優(yōu)點，但是也有致命的缺點不能快速調(diào)節(jié)制冷量以應(yīng)對快速變化的熱負荷，還有，其蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度不能有效地控制在空調(diào)工況所要求的蒸發(fā)溫度范圍以內(nèi)，針對汽車空調(diào)的具體情況和高檔消費品的特點，所以此類系統(tǒng)不是理想的選擇。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所提供的一整套系統(tǒng)，徹底解決了上述難題。與溴化鋰制冷系統(tǒng)相比，它不存在結(jié)晶的問題和保持系統(tǒng)真空的問題，由此節(jié)省了寶貴空間和大量成本；而與氨—水擴散式制冷系統(tǒng)相比，不但能方便，快捷自如地控制和調(diào)節(jié)制冷量，以保證在熱負荷變化的情況下保證車內(nèi)溫度不變，而且，其蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度可以調(diào)節(jié)以更適合空調(diào)工況，和滿足不同消費者對空調(diào)工況特別是蒸發(fā)溫度不同層次的要求，而獲得不同品質(zhì)的空調(diào)風，以滿足用戶個性化的要求，此功能也是本系統(tǒng)區(qū)別于其他空調(diào)系統(tǒng)的特征，是獨有的功能和優(yōu)點。另外，本設(shè)計方案還增設(shè)一套低溫制冷系統(tǒng)，可形成-18度的低溫可作為冷藏箱使用，可根據(jù)不同類型的用戶選擇使用， 當用戶沒有低溫需求時而只是飲水機就不必安裝致低溫的擴散器管道、而只把蒸發(fā)器10作為飲水機的冰水蒸發(fā)器，同時在選裝用飲水機的熱水器。
具體方寒如圖所示把發(fā)動機水箱改換成換熱器1作為本系統(tǒng)的發(fā)生器，由發(fā)動機循環(huán)水通過盤管2給發(fā)生器里的工質(zhì)—氨水溶液加熱，產(chǎn)生氨蒸汽、溫度在90度左右。在發(fā)生器的蒸汽出口3的上方設(shè)有飲水機熱水加熱器4，當蒸汽由此通過時一邊給熱水加熱一邊得到精餾，能保證熱水溫度85°-96℃的范圍以內(nèi)，能滿足沏茶要求等。經(jīng)過精餾提純后純度較高的蒸汽經(jīng)過電磁閥17進入冷凝器5冷凝為氨液進入儲液器8。然后，氨液經(jīng)過熱電彭脹閥19降壓節(jié)流后進入空調(diào)蒸發(fā)器9蒸發(fā)制冷實現(xiàn)空調(diào)的目的。另一路，氨液經(jīng)過熱電閥18后進入蒸發(fā)器10內(nèi)蒸發(fā)制冷為飲水機提供冷水，而蒸發(fā)后的氣體由吸收器11吸收。當車內(nèi)選裝冷藏箱而不裝飲水機時，則選10為冷藏箱蒸發(fā)器。根據(jù)冷藏箱的低溫要求，特設(shè)計安裝了氨氫擴散系統(tǒng)如圖所示儲氫器27，氫氣收集器25及其相應(yīng)的連接管道系統(tǒng)。25安裝于吸收器11的最高處，以便把所有溶于溶液里的氫通過吸收器時被收集到儲氫器27里。另外，通過熱電閥18降壓膨脹后的液氨其中一部分沸騰產(chǎn)生的蒸汽擴散到氫氣中，而另一部分液氨繼續(xù)向氫氣中擴散蒸發(fā)，從而吸收熱量產(chǎn)生了-18℃低溫，根據(jù)需要可以產(chǎn)生更低的溫度。
與其他系統(tǒng)相比，本系統(tǒng)最大的優(yōu)點是更能充分地開發(fā)利用余熱，產(chǎn)生出更多的有價值的冷量和熱量為用戶提供更豐富的冷源和熱源，提高了余熱的利用率；第二大優(yōu)點是它能夠有效地控制發(fā)動機循環(huán)水溫度在最佳范圍以內(nèi)，保證發(fā)動機在最佳狀態(tài)下運行；第三它有很強的市場適應(yīng)能力，可根據(jù)客戶的不同需要而選裝不同的系統(tǒng)，所以能得到更廣泛應(yīng)用和推廣這也是其優(yōu)點之一。


下面是附圖和結(jié)合附圖對本系統(tǒng)的具體說明附圖1是系統(tǒng)總圖，附圖2是熱控阻氣閥26的分解圖。
具體實施方式
本實用新型是通過以下方式實施的經(jīng)過發(fā)生器1加熱蒸發(fā)后的稀溶液由導(dǎo)管分別導(dǎo)入冷卻器6和7冷卻降溫，由7冷卻后的液體進入液體引射器12，最后經(jīng)過12的升壓管升壓進入儲液器13，而12的相對低壓一端與吸收器11底部連接，以便把11所行成的濃溶液抽走，而保持住11的低壓。儲液器13里混合后的濃溶液由氨泵14升壓后泵入發(fā)生器1完成一個循環(huán)；經(jīng)冷卻器6的稀溶液在經(jīng)節(jié)流閥20降壓后由噴淋管24在吸收器11中一次性噴淋，成細霧狀以利于提高吸收效果。
吸收器11之內(nèi)的盤管23是降溫用盤管，它是由儲氨器8引出管經(jīng)熱電閥21節(jié)流提供制冷劑制冷降溫的，它首先吸收由噴淋到其外壁的液體吸收周圍氨氣而產(chǎn)生的熱量。另外，通過微電腦控制閥21的開度可調(diào)節(jié)吸收器11的溫度從而調(diào)節(jié)了11的壓力亦即9和10的蒸發(fā)壓力，所以說，蒸發(fā)器9和10的蒸發(fā)溫度可以有效地控制和調(diào)節(jié)，可以選擇不同的蒸發(fā)溫度和不同品質(zhì)的空調(diào)風以滿足用戶的個性化的要求。當泵14運行平衡不變時，通過調(diào)節(jié)11的壓力也同樣調(diào)節(jié)其后的儲液器13的壓力進而調(diào)節(jié)發(fā)生器1的壓力。當發(fā)生器1壓力改變時亦即改變了1的飽和狀態(tài)的溫度，通過換熱盤管2就可以調(diào)節(jié)循環(huán)水的溫度。以保證發(fā)動機冷卻循環(huán)水溫度在安全范圍以內(nèi)最好保持在最佳溫度80℃-90℃以內(nèi)。同樣，在空調(diào)和冰箱都關(guān)閉時，為保持循環(huán)水溫度不變，這時微電腦就開通旁通熱電閥22的電源。與22匹配的熱敏電阻裝于發(fā)動機循環(huán)水的出口處，感測循環(huán)水的溫度，它根據(jù)循環(huán)水溫度來控制熱電閥22的開度。當22開度加大時由發(fā)生器1到儲液器13的壓差自然就縮小了，自然本系統(tǒng)高壓端發(fā)生器1的絕對壓力變小了，其飽和溫度也相應(yīng)的變低了。同樣的道理發(fā)動機循環(huán)水溫度也被相應(yīng)的調(diào)低。為保持循環(huán)水溫度在80℃-90℃范圍內(nèi)，特設(shè)定微電腦開通22的開啟溫度是當空調(diào)、冰箱全關(guān)閉時或冬季供暖關(guān)閉的條件下為86℃，為防止循環(huán)水溫度超出安全限度當溫度超出98℃時無條件開通。本設(shè)計方案的一項重要的原則是保證循環(huán)水溫在理想范圍內(nèi)運行和發(fā)動機在最佳工作狀態(tài)下運轉(zhuǎn)。
為保證發(fā)生器1正常運行，在其上部蒸汽出口處設(shè)有阻液浮球閥3，是為防止混合液進入冷凝器5造成污染而設(shè)的， 原理是當發(fā)動機剛啟動后冷凝器5壓力很低，低于1的壓力，發(fā)生器內(nèi)夜位不斷上升，最后浮球閥3在液體浮力作用下上浮關(guān)閉閥門。隨著溫度的增加發(fā)生器的上部產(chǎn)生了蒸汽，閥3的浮球慢慢脫離液體，浮力越來越小，浮球在自身重力和上下壓力差的共同作用下最后下落打開閥門使氣體排入4又到冷凝器5。另外，當發(fā)生器溫度過高或者熱電閥22開啟時導(dǎo)致液位下降，當液位到下限A點一下時，導(dǎo)汽管15的入口露出液面蒸汽進入管15。在管15中由于蒸汽與液體相比流動阻力和位勢壓差要小的多，所以，蒸汽很快被導(dǎo)入冷卻器7，很快被其中稀溶液吸收。冷卻降溫后流出，發(fā)生器1中液位保持了平衡。隨著系統(tǒng)工況的反復(fù)變化液位回升時，管15的入口被被液面密封，液體填充管15的A端到C處，因為A到B點液體管路距離很短流阻壓差小于A點到B點液位差，所以液體高度不能達到C點被阻止。另外，管15內(nèi)蒸汽段不會縮短，因為靠A點一端在發(fā)生器的正上方熱的液體上升給蒸汽段的氣體加熱并揮發(fā)新蒸汽來補充蒸汽段，來抵消靠近B點一端冷卻降溫被吸收的蒸汽，使蒸汽段保持平衡，保證了A點的濃溶液被阻隔不被抽離。總之保證了發(fā)生器運行得正常。
冬季供暖時微電腦根據(jù)車內(nèi)感溫探頭提供的溫度信息參數(shù)，自動控制本系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)楣┡嫣峁┍渲评浜惋嬘脽崴疇顟B(tài)關(guān)斷熱電閥19的電源，打開電磁閥16。由發(fā)生器產(chǎn)生的熱蒸汽通過閥16進入蒸發(fā)器9，通過空調(diào)風扇直接為車內(nèi)提供暖空氣，提高了蒸發(fā)器利用效率。9就相當于一個散熱器，它的排出口設(shè)有熱控阻汽閥26裝于11的上部。請參考圖2，其內(nèi)部是由粗細兩根記憶合金螺旋簧28連接一個浮子閥30，其上部固定于殼體的上部。浮子閥30的閥座正是游離于殼底座之上的閥體，當溫度在50℃以上時在簧28作用下把底座閥關(guān)上，此時閥26正是一個阻汽輸水閥，保證了散熱器9所產(chǎn)生的冷凝液排出而阻止了氨汽的排出。氨液進入吸收器11后被24的噴淋液稀釋，然后，再一次進入循環(huán)。保證了供暖循環(huán)的正常運行。當空調(diào)開啟時，溫度在50℃以下，浮子閥30的閥座在簧28作用下把底座閥打開，此時，由蒸發(fā)器9蒸發(fā)產(chǎn)生的氨蒸汽順利通過閥26而進入吸收器11，不影響空調(diào)正常運行。
閥17的開和關(guān)由空調(diào)溫控和冰箱溫控的共同控制，當其中一個開啟時就打開，冬季供暖時只受冰箱溫控的控制。為保證發(fā)動機循環(huán)水溫度穩(wěn)定和冬季供暖對循環(huán)水熱量的有效利用，特設(shè)定冷卻風扇在溫度低于80度時開啟而當溫度高于90℃關(guān)閉。
權(quán)利要求1.一種余熱驅(qū)動型車載空調(diào)及飲水機組裝系統(tǒng)，其發(fā)生器(1)由汽車發(fā)動機余熱余熱驅(qū)動，精餾塔(4)，冷凝器(5)，儲氨器(8)，膨脹閥(18或19)，蒸發(fā)器(9或10)，吸收器(11)，儲液器(13)，氨水泵(14)，順序連接，其特征是低溫冷藏蒸發(fā)器(10)，儲氫器(27)，集氫器(25)所組成的氨氫擴散式制冷系統(tǒng)，與空調(diào)蒸發(fā)器(9)并例聯(lián)接后共用一套氨水吸收系統(tǒng)，其供液膨脹閥(18)前的供液管與空調(diào)膨脹閥(19)前的供液管連接后接在儲氨器(8)的出液管上；其后的輸氣管接于吸收器(23)上，與空調(diào)蒸發(fā)器(9)共用一個吸收器(23)，且集氫器(25)與吸收器(23)設(shè)計為一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱驅(qū)動型車載空調(diào)及飲水機系統(tǒng)，其特征是在冷卻器(7)與儲液器(13)之間設(shè)有一個液體引射器(12)，引射器的負壓管與吸收器(11)底部相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱驅(qū)動型車載空調(diào)及飲水機組裝系統(tǒng)，其特征是在冷卻器(6)和儲液器(13)之間加設(shè)旁通調(diào)節(jié)閥(22)，通過調(diào)節(jié)閥(22)的開度來調(diào)節(jié)發(fā)生器(1)的壓力和溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱驅(qū)動型車載空調(diào)及飲水機組裝系統(tǒng)，其特征是在收器(11)內(nèi)設(shè)有盤管式蒸發(fā)器(23)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱驅(qū)動型車載空調(diào)及飲水機組裝系統(tǒng)，其特征是把發(fā)生器(1)上方的精餾器設(shè)計成熱水器狀，給飲水機的熱水加熱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱驅(qū)動型車載空調(diào)及飲水機組裝系統(tǒng)，其特征是在空調(diào)蒸發(fā)器(9)輸汽管與吸收器連接處設(shè)有熱控阻汽輸水閥(26)，且浮子閥(30)的開啟溫度為＜50℃，浮子閥(30)的關(guān)閉溫度為≥50℃。
專利摘要本實用新型是以發(fā)動機余熱為驅(qū)動的汽車空調(diào)器，是由氨吸收制冷和氨吸收擴散式制冷系統(tǒng)有機地結(jié)合為一體的制冷系統(tǒng)，它不但能作為汽車空調(diào)器，同時還能為冷藏箱提供更低的溫度，另外還裝有熱水器4。本系統(tǒng)是借用循環(huán)水2為發(fā)生器1提供熱源來工作的，由1產(chǎn)生的氨汽經(jīng)4精餾后進入冷凝器5冷凝為氨液，其中一路經(jīng)熱電彭脹閥19降壓后在蒸發(fā)器9內(nèi)蒸發(fā)制冷，另一路經(jīng)18降壓膨脹后進入10內(nèi)邊蒸發(fā)邊向氫氣中擴散產(chǎn)生更低的溫度。蒸發(fā)后的氣體由同一吸收器11吸收。
文檔編號F25B15/04GK2601872SQ0225348
公開日2004年2月4日 申請日期2002年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月3日
發(fā)明者馬占林 申請人:馬占林