專利名稱：壓縮機(jī)/熱源混合驅(qū)動(dòng)汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種制冷技術(shù)領(lǐng)域的系統(tǒng)，尤其是一種壓縮機(jī)/熱源混合驅(qū)動(dòng)汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)基本采用的是傳統(tǒng)的蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)，壓縮機(jī)由汽車發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，低壓氣態(tài)制冷劑由壓縮機(jī)壓縮后進(jìn)入冷凝器中冷凝成高壓液態(tài)制冷劑，再經(jīng)過膨脹閥節(jié)流后進(jìn)入蒸發(fā)器蒸發(fā)，從而完成一個(gè)循環(huán)，這種制冷系統(tǒng)動(dòng)力完全來自發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械功，發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械功是燃料燃燒經(jīng)過膨脹做功而獲得的，這種轉(zhuǎn)化工程的效率是非常低的。發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣溫度通常是很高的，汽油機(jī)的排氣溫度為400～550℃，柴油機(jī)的排氣溫度為300～400℃，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于環(huán)境空氣溫度；對(duì)于排量為1.8L的普通轎車，每秒中的排氣量約為60L/s，排氣中的可用能約為10～15kW，因此汽車尾氣中大量的有用能被白白浪費(fèi)掉了，現(xiàn)有的汽車空調(diào)系統(tǒng)是沒法對(duì)廢氣中的有用能進(jìn)行回收的。
經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，為了實(shí)現(xiàn)汽車空調(diào)的節(jié)能，中國專利公開號(hào)為CN1482017，
公開日2004.3.17，名稱兩級(jí)金屬氫化物汽車空調(diào)，該專利采用金屬氫化物的吸附作用對(duì)氫氣進(jìn)行間歇的吸附和解析，從而實(shí)現(xiàn)制冷效果，其中解析所需的動(dòng)力就來自于汽車排氣，將汽車排氣中的熱量轉(zhuǎn)化為汽車空調(diào)所需的冷量，從而實(shí)現(xiàn)了汽車尾氣中有用能的回收。該專利主要包括金屬氫化物高、低溫反應(yīng)器、換熱器、電磁閥、水泵、風(fēng)機(jī)等。高、低溫反應(yīng)器中布置有內(nèi)填金屬氫化物的細(xì)管，在管中心設(shè)有透氫薄膜，每只反應(yīng)器均有收集氫氣的總管。但是該專利制冷過程是間歇的，必須采用兩套裝置才能實(shí)現(xiàn)連續(xù)制冷，而且效率也是較低的，光靠回收廢氣的熱量進(jìn)行的制冷量不足以滿足汽車空調(diào)用，若再采用蒸汽壓縮式制冷來進(jìn)行補(bǔ)充，裝置過于復(fù)雜，而且體積龐大，且金屬氫化物價(jià)格非常昂貴，要想在現(xiàn)有汽車上實(shí)現(xiàn)是不現(xiàn)實(shí)的。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，本發(fā)明提供一種壓縮機(jī)/熱源混合驅(qū)動(dòng)汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)，使其由壓縮機(jī)和汽車廢氣雙重驅(qū)動(dòng)，汽車在使用空調(diào)過程中，廢氣驅(qū)動(dòng)的噴射式制冷始終運(yùn)行，不足的冷量由壓縮機(jī)壓縮制冷劑制冷來進(jìn)行補(bǔ)充，這兩種制冷方法共用一套冷凝器、蒸發(fā)器和膨脹閥。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括發(fā)生罐、換熱器、電磁閥、噴射器、單向閥、壓縮機(jī)、冷凝器、儲(chǔ)液器、膨脹閥、蒸發(fā)器、制冷劑泵、三通閥、溫度傳感器、液位傳感器、第一控制器、第二控制器。壓縮機(jī)采用變排量汽車空調(diào)壓縮機(jī)，可調(diào)節(jié)在不同車速下的制冷量，三通閥位于汽車排氣管道上，三通閥的出口之一與發(fā)生罐內(nèi)的換熱器進(jìn)口相連，用于加熱發(fā)生罐內(nèi)的制冷劑，三通閥的另一出口與發(fā)生罐內(nèi)的換熱器出口管道相連，三通閥的作用是調(diào)節(jié)發(fā)生罐內(nèi)的換熱器的加熱量。從發(fā)生罐內(nèi)出來的制冷劑經(jīng)過電磁閥后與噴射器的主流進(jìn)口相連，噴射器的引射流進(jìn)口與蒸發(fā)器的出口和壓縮機(jī)的進(jìn)口相連，噴射器的出口壓縮機(jī)的出口均裝有單向閥，噴射器的出口壓縮機(jī)的出口經(jīng)過單向閥后均與冷凝器的進(jìn)口相連，冷凝器的出口與儲(chǔ)液器的進(jìn)口相連，儲(chǔ)液器的底部有兩個(gè)出口，其一與膨脹閥的進(jìn)口相連，另一個(gè)出口與制冷劑泵的進(jìn)口相連，制冷劑泵的出口在經(jīng)過單向閥后與發(fā)生罐的進(jìn)口相連，膨脹閥的出口與蒸發(fā)器的進(jìn)口相連，膨脹閥的感溫包敷設(shè)于蒸發(fā)器出口管道上。溫度傳感器設(shè)于發(fā)生罐的內(nèi)壁，將溫度信號(hào)傳到第一控制器，控制三通閥的開度，液位傳感器設(shè)于發(fā)生罐內(nèi)，將液位信號(hào)傳到第二控制器，控制制冷劑泵的轉(zhuǎn)速，傳統(tǒng)汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的控制系統(tǒng)不變。
本發(fā)明采用噴射器的蒸汽噴射來實(shí)現(xiàn)利用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的熱量進(jìn)行制冷，而不是利用氣體的吸附，而且本發(fā)明同時(shí)設(shè)有壓縮機(jī)，可同時(shí)與噴射器一起工作，對(duì)噴射制冷不足的部分進(jìn)行補(bǔ)充。因此，本發(fā)明僅在現(xiàn)有制冷系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加了發(fā)生罐、換熱器、噴射器、制冷劑泵等部件，增加成本很小，可直接使用現(xiàn)有制冷系統(tǒng)制冷劑。
與現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)比，本發(fā)明汽車在使用空調(diào)過程中，廢氣驅(qū)動(dòng)的噴射式制冷始終運(yùn)行，不足的冷量由壓縮機(jī)壓縮制冷劑制冷來進(jìn)行補(bǔ)充，這兩種制冷方法共用一套冷凝器、蒸發(fā)器和膨脹閥，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車排氣熱量的回收利用，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能，對(duì)于普通轎車，與傳統(tǒng)汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)相比，可節(jié)能10％以上，而且增加成本很少。對(duì)于大中型汽車，節(jié)能效果更為顯著，且裝置簡單、可靠。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明包括發(fā)生罐1、電磁閥2、噴射器3、第一單向閥4、第二單向閥5、壓縮機(jī)6、冷凝器7、儲(chǔ)液器8、膨脹閥9、蒸發(fā)器10、制冷劑泵11、第三單向閥12、三通閥13、換熱器14、膨脹閥感溫包15、溫度傳感器17、液位傳感器18、第一控制器19、第二控制器20。三通閥13的進(jìn)口連接汽車排氣管16，三通閥13的出口之一與換熱器14的進(jìn)口相連，三通閥13的另一出口與換熱器14的出口相連，換熱器14置于發(fā)生罐1內(nèi)，發(fā)生罐1的出口與電磁閥2的進(jìn)口相連，電磁閥2的出口與噴射器3的主流進(jìn)口相連，噴射器3的引射流進(jìn)口與蒸發(fā)器10的出口和壓縮機(jī)6的進(jìn)口相連，噴射器3的出口與第一單向閥4的進(jìn)口相連，壓縮機(jī)6的出口與第二單向閥5的進(jìn)口相連，第一單向閥4的出口和第二單向閥5的出口匯合后與冷凝器7的進(jìn)口相連，冷凝器7的出口與儲(chǔ)液器8的進(jìn)口相連，儲(chǔ)液器8的出口之一與制冷劑泵11的進(jìn)口相連，制冷劑泵11的出口與第三單向閥12的進(jìn)口相連，第三單向閥12的出口與發(fā)生罐1的進(jìn)口相連，儲(chǔ)液器8的另一出口與膨脹閥9的進(jìn)口相連，膨脹閥9的出口與蒸發(fā)器10的進(jìn)口相連，膨脹閥9的感溫包15緊貼蒸發(fā)器10的出口管道敷設(shè)。溫度傳感器17設(shè)于發(fā)生罐1的內(nèi)壁，將溫度信號(hào)傳到第一控制器19，控制三通閥13的開度，液位傳感器18設(shè)于發(fā)生罐1內(nèi)，將液位信號(hào)傳到第二控制器20，控制制冷劑泵11的轉(zhuǎn)速，傳統(tǒng)汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的控制系統(tǒng)不變。
三通閥13的出口之一與換熱器14的進(jìn)口相連，三通閥13的另一出口與換熱器14的出口相連，三通閥13調(diào)節(jié)發(fā)生器1內(nèi)換熱器14的加熱量。
噴射器3與壓縮機(jī)6并聯(lián)，保證發(fā)動(dòng)機(jī)排氣和壓縮機(jī)6同時(shí)工作。
儲(chǔ)液器8頂部有一進(jìn)口，底部設(shè)兩個(gè)出口。
溫度傳感器17的溫度信號(hào)傳到第一控制器19，控制三通閥13的開度。
液位傳感器18的液位信號(hào)傳到第二控制器20，控制制冷劑泵11的轉(zhuǎn)速。
本發(fā)明在工作時(shí)，從汽車排氣管道來的溫度約為400℃的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣通過三通閥13進(jìn)入發(fā)生罐1內(nèi)的換熱器14，加熱發(fā)生罐1內(nèi)的制冷劑使其蒸發(fā)，通常為溫度85℃～95℃的飽和蒸汽，高溫高壓的制冷劑蒸汽從發(fā)生罐1出來后通過電磁閥2進(jìn)入噴射器3的主流噴嘴，制冷劑蒸汽經(jīng)過噴嘴加速后壓力降低，低于蒸發(fā)壓力，引射蒸發(fā)器10出口的制冷劑氣體進(jìn)入噴射器3，兩部分制冷劑蒸汽混合后從噴射器3的出口流出，蒸發(fā)器10出口的制冷劑氣體同時(shí)還進(jìn)入壓縮機(jī)6，經(jīng)過壓縮機(jī)6壓縮成中壓制冷劑氣體，從噴射器3來的制冷劑氣體經(jīng)過第一單向閥4和從壓縮機(jī)6出來的經(jīng)過第二單向閥5的制冷劑氣體混合后進(jìn)入冷凝器7，在冷凝器7內(nèi)冷凝成制冷劑液體，再進(jìn)入儲(chǔ)液器8，儲(chǔ)液器8的底部出來的制冷劑液體一部分通過制冷劑泵11加壓成高壓制冷劑后進(jìn)入發(fā)生罐1，另一部分經(jīng)過膨脹閥9后變成低壓兩相制冷劑，然后進(jìn)入蒸發(fā)器10內(nèi)蒸發(fā)。
權(quán)利要求
1.一種壓縮機(jī)/熱源混合驅(qū)動(dòng)的汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)，包括電磁閥(2)、第一單向閥(4)、第二單向閥(5)、壓縮機(jī)(6)、冷凝器(7)、儲(chǔ)液器(8)、膨脹閥(9)、膨脹閥感溫包(15)、蒸發(fā)器(10)、第三單向閥(12)、三通閥(13)、溫度傳感器(17)、液位傳感器(18)、第一控制器(19)、第二控制器(20)，其特征在于，還包括發(fā)生罐(1)、噴射器(3)、制冷劑泵(11)、換熱器(14)，三通閥(13)的進(jìn)口連接汽車排氣管(16)，三通閥(13)的出口與換熱器(14)相連，換熱器(14)置于發(fā)生罐(1)內(nèi)，發(fā)生罐(1)的出口與電磁閥(2)的進(jìn)口相連，電磁閥(2)的出口與噴射器(3)的主流進(jìn)口相連，噴射器(3)的引射流進(jìn)口與蒸發(fā)器(10)的出口和壓縮機(jī)(6)的進(jìn)口相連，噴射器(3)的出口與第一單向閥(4)的進(jìn)口相連，壓縮機(jī)(6)的出口與第二單向閥(5)的進(jìn)口相連，第一單向閥(4)的出口和第二單向閥(5)的出口匯合后與冷凝器(7)的進(jìn)口相連，冷凝器(7)的出口與儲(chǔ)液器(8)的進(jìn)口相連，儲(chǔ)液器(8)的出口之一與制冷劑泵(11)的進(jìn)口相連，制冷劑泵(11)的出口與第三單向閥(12)的進(jìn)口相連，第三單向閥(12)的出口與發(fā)生罐(1)的進(jìn)口相連，儲(chǔ)液器(8)的另一出口與膨脹閥(9)的進(jìn)口相連，膨脹閥(9)的出口與蒸發(fā)器(10)的進(jìn)口相連，膨脹閥(9)的感溫包(15)緊貼蒸發(fā)器(10)的出口管道敷設(shè)，溫度傳感器(17)設(shè)于發(fā)生罐(1)的內(nèi)壁，并連接第一控制器(19)，液位傳感器(18)設(shè)于發(fā)生罐(1)內(nèi)，并連接第二控制器(20)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)/熱源混合驅(qū)動(dòng)的汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)，其特征是，三通閥(13)的出口之一與換熱器(14)的進(jìn)口相連，三通閥(13)的另一出口與換熱器(14)的出口相連，三通閥(13)調(diào)節(jié)發(fā)生器(1)內(nèi)換熱器(14)的加熱量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)/熱源混合驅(qū)動(dòng)的汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)，其特征是，噴射器(3)與壓縮機(jī)(6)并聯(lián)，保證發(fā)動(dòng)機(jī)排氣和壓縮機(jī)(6)同時(shí)工作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)/熱源混合驅(qū)動(dòng)的汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)，其特征是，儲(chǔ)液器(8)頂部有一進(jìn)口，底部設(shè)兩個(gè)出口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)/熱源混合驅(qū)動(dòng)的汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)，其特征是，溫度傳感器(17)的溫度信號(hào)傳到第一控制器(19)，控制三通閥(13)的開度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)/熱源混合驅(qū)動(dòng)的汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)，其特征是，液位傳感器(18)的液位信號(hào)傳到第二控制器(20)，控制制冷劑泵(11)的轉(zhuǎn)速。
全文摘要
一種制冷技術(shù)領(lǐng)域的壓縮機(jī)/熱源混合驅(qū)動(dòng)的汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)，包括發(fā)生罐、換熱器、電磁閥、噴射器、第一單向閥、第二單向閥、壓縮機(jī)、冷凝器、儲(chǔ)液器、膨脹閥、膨脹閥感溫包、蒸發(fā)器、制冷劑泵、第三單向閥、三通閥、溫度傳感器、液位傳感器、第一控制器、第二控制器。本發(fā)明汽車在使用空調(diào)過程中，廢氣驅(qū)動(dòng)的噴射式制冷始終運(yùn)行，不足的冷量由壓縮機(jī)壓縮制冷劑制冷來進(jìn)行補(bǔ)充，這兩種制冷方法共用一套冷凝器、蒸發(fā)器和膨脹閥，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車排氣熱量的回收利用，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能，對(duì)于普通轎車，與傳統(tǒng)汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)相比，可節(jié)能10％以上，而且增加成本很少。
文檔編號(hào)B60H1/32GK1749674SQ200510030119
公開日2006年3月22日 申請(qǐng)日期2005年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月29日
發(fā)明者劉敬輝, 陳江平 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)