專利名稱：內燃機尾氣余熱制冷機組的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種可廣泛應用于以內燃機為動力的設備的制冷、空調裝置，如輪船、機車、汽車等的制冷設備，尤其涉及一種利用內燃機尾氣余熱進行吸附式制冷、空調的內燃機尾氣余熱制冷機組。
背景技術：
隨著世界常規(guī)能源消耗的劇增和地球環(huán)境的日益惡化，使得人們越來越重視能源的節(jié)約和環(huán)境的保護，國際上1985年的《維也納保護臭氧層公約》、1990年的《蒙特利爾議定書》修正案、以及1992年的“哥本哈根修訂案”等國際性公約、法規(guī)的限制，使得氯氟烴(CFCs)和氫氯氟烴(HCFCs)的替代問題日趨緊迫。吸附式制冷技術適應了當今能源和環(huán)境協(xié)調發(fā)展的要求。它可以采用低能量密度的太陽能以及廢熱驅動，不僅對能源的緊張供應起到減緩作用，而且不使用氯氟烴類制冷劑，無CFCs問題，也無溫室效應，是21世紀替代CFCs壓縮式制冷的綠色制冷方法之一。但這技術多年來一直停留在實驗室中試階段，始終未走向產品化市場化。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種不使用氯氟烴類制冷劑，無CFCs問題，也無溫室效應，節(jié)能環(huán)保的內燃機尾氣余熱制冷機組。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，采用的技術方案如下一種內燃機尾氣余熱制冷機組，其特點是它包括熱源采集裝置、發(fā)生器、制冷介質輸送管路、冷卻裝置、換熱裝置及自動控制系統(tǒng)；熱源采集裝置包括尾氣切換裝置、輸煙管、容煙箱及布煙器，輸煙管與內燃機的尾氣排放管相通，兩只容煙箱分別與兩只輸煙管聯(lián)通，兩容煙箱里各裝有一個布煙器；尾氣切換裝置為三只蝶閥，一只在尾氣排放管通路上，位于輸煙管聯(lián)接口的后方，另外兩只蝶閥位于兩只輸煙管通路上，蝶閥的開閉由自動控制系統(tǒng)控制；發(fā)生器為封閉的柱狀體，柱狀的發(fā)生器主體為一合金異型管，合金異型管的內外壁設計有豎向的換熱翅片；發(fā)生器中部為一網(wǎng)狀柱芯，柱芯與發(fā)生器內壁間填充有吸附劑及制冷劑，發(fā)生器上還連接有制冷介質輸送管路；制冷介質輸送管路包括止回閥、調節(jié)閥、制冷劑輸送管、儲液罐、蒸發(fā)器，制冷管路輸送管路由發(fā)生器出發(fā)經(jīng)過止回閥、冷凝器進入儲液罐，然后經(jīng)過調節(jié)閥后進入蒸發(fā)器，在制冷劑經(jīng)換熱裝置吸熱后，制冷劑輸送管最后經(jīng)止回閥與制冷劑輸送管的起始端聯(lián)通；冷卻裝置包括水泵、輸水管路及電磁閥，輸水管路分別位于容煙箱兩側，水泵位于輸水管路的一端，電磁閥位于輸水管路上，它由自動控制系統(tǒng)控制；換熱裝置為風機和冷媒水輸送管路。
在上述方案中，發(fā)生器合金金異型管外壁上的換熱翅片呈順時針方向螺旋，內壁上的換熱翅片逆時針方向螺旋，管束采用符合空氣動力學的梅花形排列。
在上述方案中，制冷劑采用氨，吸附采用氯化鈣。
在上述方案中，對發(fā)生器冷卻的冷卻裝置采用下進、上出溢水式強制冷卻。
在上述方案中，冷卻介質輸送管路所有連接法蘭均采用凹凸槽結構并加裝密封墊片。
在上述方案中，制冷介質輸送管路上的調節(jié)閥為機械式壓力自動控制的節(jié)流調壓閥。
發(fā)明采用內燃機尾氣對發(fā)生器直接加熱方式，使發(fā)生器內的制冷劑、吸附劑絡合物中的制冷劑以氣態(tài)方式脫附出來，經(jīng)冷凝器冷卻變?yōu)橐簯B(tài)進入儲液罐，液態(tài)制冷劑經(jīng)調節(jié)閥氣化進入蒸發(fā)器吸收熱量制冷，蒸發(fā)器通過冷媒介質循環(huán)將冷能輸送到風機，再通過風機交換將冷能送到制冷室，同時將熱帶回蒸發(fā)器。從蒸發(fā)器出來的氣體制冷劑通過止回閥回到另一組發(fā)生器，被發(fā)生器中的吸附劑吸附形成新的制冷劑、吸附劑絡合物，完成制冷周期。
兩個容煙箱中的發(fā)生器是輪流工作的，當一個發(fā)生器由內燃機尾氣進行加熱時，由冷卻裝置將冷卻水打入容煙箱中對另一個發(fā)生器實行冷卻降溫；降溫后再由內燃機尾氣進行加熱，同時，第一個發(fā)生器由冷卻裝置進行冷卻降溫，這一切都是自動控制系統(tǒng)通過控制尾氣切換裝置中的蝶閥和冷卻系統(tǒng)中的電磁閥來實現(xiàn)的。
每一個發(fā)生器在受熱導致制冷劑脫附及冷卻導致制冷劑吸附時都會產生壓力，由于止回閥的作用，制冷劑在制冷介質輸送管路中作單向運動。
本發(fā)明采用氨-氯化鈣吸附制冷工質，且制冷劑在管路中自動循環(huán)，其能源僅依靠內燃機尾氣的余熱，不額外消耗燃油或影響內燃機動力，十分節(jié)能。同時，其工作介質對環(huán)境無污染也很環(huán)保。另外，通過自動控制系統(tǒng)控制多發(fā)生器輪流作業(yè)能實現(xiàn)穩(wěn)定的連續(xù)制冷，采用溢水式強制冷卻方式工作周期短、效率高、制冷量大。
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。


圖1為本發(fā)明的結構示意圖。
圖2為圖1中發(fā)生器的結構示意圖。
圖3為圖2中發(fā)生器的合金異型管的剖面圖。
具體實施例方式
在如圖1、圖2、圖3所示的實施例中，一種內燃機尾氣余熱制冷機組，它包括熱源采集裝置、發(fā)生器、制冷介質輸送管路、冷卻裝置、換熱裝置及自動控制系統(tǒng)；熱源采集裝置包括尾氣切換裝置、輸煙管6、容煙箱7及布煙器17，輸煙管6與內燃機的尾氣排放管5相通，兩只容煙箱7分別與兩只輸煙管6聯(lián)通，兩容煙箱7里各裝有一布煙器17，布煙器17使煙氣進入容煙箱后分布均勻；尾氣切換裝置為三只蝶閥9，一只在尾氣排放管5通路上，位于輸煙管聯(lián)接口的后方，控制尾氣排空或延輸煙管進入容煙煙箱，另外兩只蝶閥9位于兩只輸煙管通路上控制兩只容煙箱輪流輸入尾氣，蝶閥的開閉由自動控制系統(tǒng)控制；發(fā)生器8為封閉的柱狀體，柱狀的發(fā)生器主體為一合金異形型管，合金異型管的內外壁設計有豎向的換熱翅片19，發(fā)生器合金金異型管外壁上的換熱翅片呈順時針方向螺旋，內壁上的換熱翅片逆時針方向螺旋，管束采用符合空氣動力學的梅花形排列；發(fā)生器8中部為一網(wǎng)狀柱芯，柱芯與發(fā)生器內壁間填充有吸附劑18及制冷劑，制冷劑采用氨，吸附采用氯化鈣，發(fā)生器8上還連接有制冷介質輸送管路；制冷介質輸送管路包括止回閥、調節(jié)閥14、制冷劑輸送管10、冷凝器15、儲液罐13、蒸發(fā)器12，制冷介質輸送管路由發(fā)生器8出發(fā)經(jīng)過止回閥、冷凝器15進入儲液罐13，然后經(jīng)過機械式壓力自動控制的節(jié)流調壓閥14后進入蒸發(fā)器12，在制冷劑經(jīng)換熱裝置吸熱后，制冷劑輸送管10最后經(jīng)止回閥與制冷介質輸送管路的起始端聯(lián)通，冷卻介質輸送管路所有連接法蘭均采用凹凸槽結構并加裝密封墊片。冷卻裝置包括水泵16、輸水管路1、3及電磁閥2，輸水管路1、3分別位于容煙箱7兩端，水泵16位于輸水管路的一端，電磁閥2、4位于輸水管路1、3上，它由自動控制系統(tǒng)控制；對發(fā)生器冷卻的冷卻裝置采用下進、上出溢水式強制冷卻，由自動控制系統(tǒng)控制電磁閥實現(xiàn)兩個發(fā)生器的交替冷卻，水泵與輸水管路實現(xiàn)冷卻水的循環(huán)。換熱裝置包括風機和冷媒水輸送管路11。自動控制系統(tǒng)由電源模塊、單片機、輸入輸出模塊、執(zhí)行模塊、顯示模塊組成。它主要通過控制三個蝶閥和四個電磁閥便兩組發(fā)生器交替加熱和冷卻，達到連續(xù)制冷的目的。
在本發(fā)明中發(fā)生器的數(shù)目也可在合理的范圍內采用兩只以上，但這都應視為落入本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種內燃機尾氣余熱制冷機組，其特征在于它包括熱源采集裝置、發(fā)生器(8)、制冷介質輸送管路、冷卻裝置、換熱裝置及自動控制系統(tǒng)；熱源采集裝置包括尾氣切換裝置、輸煙管(6)、容煙箱(7)及布煙器(17)，輸煙管(6)與內燃機的尾氣排放管(5)相通，兩只容煙箱(7)分別與兩只輸煙管(6)聯(lián)通，兩容煙箱(7)里各裝有一布煙器(17)；尾氣切換裝置為三只蝶閥(9)，一只在尾氣排放管通路上，位于輸煙管聯(lián)接口的后方，另外兩只蝶閥位于兩只輸煙管通路上，蝶閥的開閉由自動控制系統(tǒng)控制；發(fā)生器(8)為封閉的柱狀體，柱狀的發(fā)生器主體為一合金異形型管，合金異型管的內外壁設計有豎向的換熱翅片(19)；發(fā)生器中部為一網(wǎng)狀柱芯，柱芯與發(fā)生器內壁間填充有吸附劑(18)及制冷劑，發(fā)生器上還連接有制冷介質輸送管路；制冷介質輸送管路包括止回閥、調節(jié)閥(14)、制冷劑輸送管(10)、冷凝器(15)、儲液罐(13)、蒸發(fā)器(12)，制冷介質輸送管路由發(fā)生器出發(fā)經(jīng)過止回閥、冷凝器(15)進入儲液罐(13)，然后經(jīng)過調節(jié)閥(14)后進入蒸發(fā)器(12)，在制冷劑經(jīng)換熱裝置吸熱后，制冷劑輸送管(10)最后經(jīng)止回閥與制冷介質輸送管路的起始端聯(lián)通；冷卻裝置包括水泵(16)、輸水管路(1、3)及電磁閥(2、4)，水泵(16)位于輸水管路的一端，電磁閥(2、4)位于輸水管路(1、3)上，它由自動控制系統(tǒng)控制；換熱裝置包括風機和冷媒水輸送管路(11)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種內燃機尾氣余熱制冷機組，其特征在于發(fā)生器合金金異型管外壁上的換熱翅片呈順時針方向螺旋，內壁上的換熱翅片逆時針方向螺旋，管束采用符合空氣動力學的梅花形排列。
3.根據(jù)權利要求1或者2所述的一種內燃機尾氣余熱制冷機組，其特征在于制冷劑采用氨，吸附采用氯化鈣。
4.根據(jù)權利要求1或者2所述的一種內燃機尾氣余熱制冷機組，其特征在于對發(fā)生器(8)冷卻的冷卻裝置采用下進、上出溢水式強制冷卻。
5.根據(jù)權利要求1或者2所述的一種內燃機尾氣余熱制冷機組，其特征在于冷卻介質輸送管路所有連接法蘭均采用凹凸槽結構并加裝密封墊片。
6.根據(jù)權利要求3所述的一種內燃機尾氣余熱制冷機組，其特征在于對發(fā)生器冷卻的冷卻裝置采用下進、上出溢水式強制冷卻。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種內燃機尾氣余熱制冷機組，其特征在于冷介質輸送管路上的調節(jié)閥(14)為機械式壓力自動控制的節(jié)流調壓閥。
全文摘要
一種內燃機尾氣余熱制冷機組，它包括熱源采集裝置、發(fā)生器、制冷介質輸送管路、冷卻裝置、換熱裝置及自動控制系統(tǒng)；熱源采集裝置包括尾氣切換裝置、輸煙管、容煙箱及布煙器，柱狀的發(fā)生器主體為一合金異形型管，合金異型管的內外壁設計有豎向的換熱翅片；發(fā)生器中部的柱芯與發(fā)生器內壁間填充有吸附劑及制冷劑；制冷介質輸送管路包括止回閥、調節(jié)閥、制冷介質輸送管路、儲液罐、蒸發(fā)器；冷卻裝置包括水泵、輸水管路及電磁閥；換熱裝置包括風機和冷媒水輸送管路。本機組十分節(jié)能，同時，環(huán)境無污染。另外，能實現(xiàn)穩(wěn)定的連續(xù)制冷，工作周期短、效率高、制冷量大。
文檔編號F25B27/02GK1967092SQ200610002360
公開日2007年5月23日 申請日期2006年1月27日 優(yōu)先權日2006年1月27日
發(fā)明者王瑜, 董西貴 申請人:董占忠