專利名稱：溴化鋰吸收式汽車空調(diào)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及制冷空調(diào)領(lǐng)域，具體是指利用溴化鋰工質(zhì)的汽車空調(diào)機(jī)。
目前使用的汽車空調(diào)制冷是采用蒸汽壓縮式制冷。其原理是將制冷工質(zhì)氟利昂R-12的低壓蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后變成高溫高壓蒸汽送入冷凝器中，在此高壓下散熱冷凝變成液態(tài)，經(jīng)膨脹閥節(jié)流后，進(jìn)入蒸發(fā)器中，由于壓力降低，部分制冷劑吸熱蒸發(fā)，使液態(tài)制冷劑降溫變成低溫低壓液態(tài)制冷劑，并繼續(xù)吸收蒸發(fā)器外的介質(zhì)的熱量而不斷蒸發(fā)變成低溫低壓氣體，被壓縮機(jī)吸入壓縮重新循環(huán)，蒸發(fā)器外的介質(zhì)由于熱量被制冷劑帶走而溫度降低，從而達(dá)到制冷的目的。其缺點(diǎn)是制冷壓縮機(jī)要消耗較大的軸功率，系統(tǒng)工作壓力高，有爆炸危險，且易泄漏氟里昂，其價格昂貴，維護(hù)費(fèi)用高。
本實(shí)用新型的目的是提供一種利用汽車發(fā)動機(jī)尾氣余熱，采用溴化鋰工質(zhì)制冷，節(jié)能、安全、對環(huán)境無污染、能降低運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用的汽車空調(diào)機(jī)。
本實(shí)用新型的設(shè)計方案是，它主要由發(fā)生-冷凝器、熱交換器、蒸發(fā)-吸收器、溶液泵、引射器、貯氣室、散熱器、貯水箱等使用管件連接組成。發(fā)生-冷凝器通過高溫濃溶液管和高溫稀溶液管與熱交換器連接，通過冷劑水管與蒸發(fā)-吸收器連接，通過冷凝器出水管與散熱器連接，通過冷凝器進(jìn)水管與蒸發(fā)-吸收器連接；熱交換器通過低溫稀溶液管與貯氣室連接，通過低溫濃溶液管與蒸發(fā)-吸收器連接；散熱器的冷卻水泵通過冷卻水管與蒸發(fā)-吸收器連接，通過進(jìn)水管與貯氣箱連接；貯水箱通過凝結(jié)水疏導(dǎo)管與蒸發(fā)-吸收器集水槽連接，注水口與水源連接；貯氣室通過引射器出液管與引射器連接，通過排氣閥通大氣；引射器通過溶液泵出液管與溶液泵連接，通過抽氣管與蒸發(fā)-吸收器連接，溶液泵通過溶液泵進(jìn)液管與蒸發(fā)-吸收器連接。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型加以詳細(xì)說明


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為發(fā)生-冷凝器主視圖；圖3為圖2的A-A剖視圖；圖4為圖2的B-B剖視圖；圖5為圖4的I處局部放大圖；圖6為圖4的C-C處局部剖視圖；圖7為圖4的D-D處局部剖視圖；圖8為圖4的E向局部視圖；圖9為
圖1蒸發(fā)-吸收器的正面透視圖；
圖10為圖9的F-F剖視圖；
圖11為圖9的G-G剖視圖；
圖12為
圖11的H-H剖面
圖13為
圖1蒸發(fā)-吸收器的側(cè)視圖；
圖14為
圖13的II處局部放大圖；
圖15為
圖1貯氣室剖面圖；
圖16為
圖1散熱器的透視圖；
圖17為
圖10的III處局部放大圖。
上述圖中，1-冷劑水管，2-發(fā)生-冷凝器，3、4、5-高溫濃溶液管，6-高溫稀溶液管，7、8-冷劑水管，9-冷凝器進(jìn)水管，10-冷凝器出水管，11-熱交換器，12-低溫濃溶液管，13-低溫稀溶液管，14-散熱器，15-冷卻水泵，16-貯水箱，17-進(jìn)水管，18-冷卻水管，19-蒸發(fā)-吸收器集水槽，20-凝結(jié)水疏導(dǎo)管，21、22、23、24-吸收器出液管，25-蒸發(fā)-吸收器，26-抽氣管，27-注水口，28-溶液泵進(jìn)液管，29-溶液泵，30-溶液泵出液管，31-引射器，32-引射器出液管，33-排氣閥，34-貯氣室，35-冷劑水出口，36、37-高溫濃溶液出口，38-冷凝器冷卻水出口，39-冷凝器冷卻水進(jìn)口，40-高溫稀溶液進(jìn)口，41-冷劑水出口，42、43-高溫濃溶液溢流槽，44-冷凝器擋水板，45、46-擋水板支架，47-冷凝器集水槽，48-冷凝器水管，49-冷凝器肋片組，50-隔板，51-波紋板，52-低溫濃溶液進(jìn)口，53、吸收器冷卻水進(jìn)口，54、55-低溫稀溶液出口，56-冷劑水進(jìn)口，57-濃溶液噴淋管，58-冷劑水噴淋管，59-抽氣口，60-蒸發(fā)器空氣側(cè)肋片組，61、62-低溫稀溶液出口，63-吸收器冷卻水出口，64-蒸發(fā)器冷劑水側(cè)肋片組，65-吸收器肋片組，66-管帶式冷卻水管，67-進(jìn)液口，68-出液口，69-空氣濾清器，70-冷卻水噴淋管，71-回水口，72-散熱體，73-抽氣扇，74-水過濾器，75-進(jìn)水口，76-傳熱板。
實(shí)施例本實(shí)用新型以中型客車的空調(diào)機(jī)為例。參見
圖1，它主要由發(fā)生-冷凝器(2)，熱交換器(11)，蒸發(fā)-吸收器(25)，溶液泵(29)，散熱器(14)，引射器(31)，貯氣室(34)，貯水箱(16)等使用各種管件連接組成。其中發(fā)生-冷凝器(2)橫向安裝在發(fā)動機(jī)后面，蒸發(fā)-吸收器(25)安裝在車內(nèi)后部頂上，引射器(31)、貯氣室(34)安裝在背箱內(nèi)，散熱器(14)、熱交換器(11)安裝在車下兩側(cè)裙部，各種管件沿大梁空隙及背箱布置。其連接關(guān)系是發(fā)生-冷凝器(2)的高溫濃溶液出口(36、37)通過高溫濃溶液管(3、4、5)以及高溫稀溶液進(jìn)口(40)通過高溫稀溶液管(6)分別與熱交換器(11)-側(cè)的上、下兩管口連接，冷劑水出口(35、41)通過冷劑水管(1、7、8)與蒸發(fā)-吸收器(55)連接，冷凝器冷卻水出口(38)通過冷凝器出水管(10)與散熱器(14)的回水口(71)連接，冷凝器冷卻水進(jìn)口(39)通過冷凝器進(jìn)水管(9)與蒸發(fā)-吸收器(25)的吸收器冷卻水出口(53)連接；
熱交換器(11)低溫稀溶液進(jìn)口通過低溫稀溶液管(13)與貯氣室(34)出液口(68)連接，低溫濃溶液出口通過低溫濃溶液管(12)與蒸發(fā)-吸收器(25)低溫濃溶液進(jìn)口(52)連接；散熱器(14)的冷卻水泵(15)出口通過冷卻水管(18)與吸收器冷卻水進(jìn)口(53)連接，其進(jìn)水口(75)通過進(jìn)水管(17)與貯水箱(16)連接；貯水箱(16)回水口(71)通過凝結(jié)水疏導(dǎo)管(20)與蒸發(fā)-吸收器集水槽(19)連接，注水口(27)與水源連接；貯氣室(34)通過引射器出液管(32)與引射器(31)連接，通過排氣閥(33)通大氣；引射器(31)出液口通過溶液泵出液管(30)與溶液泵(29)連接，通過抽氣管(26)與蒸發(fā)-吸收器(25)的抽氣口(59)連接，溶液泵(29)通過溶液泵進(jìn)液管(28)與蒸發(fā)-吸收器(25)低溫稀溶液出口(54、55、61、62)連接。
參見圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8，其中，發(fā)生-冷凝器(2)由傳統(tǒng)的圓筒形改為方形，管族式換熱方式，改為板翅式和管片式結(jié)構(gòu)，下部是發(fā)生器，為板翅式結(jié)構(gòu)，上部是冷凝器，為管片式結(jié)構(gòu)。所謂板翅式結(jié)構(gòu)，見圖3和圖4，即隔板(50)之間夾著波紋板(51)，而相鄰波紋板(51)的波紋相互垂直，方向相同的一組波紋板(51)與隔板(50)形成的空間即為一個通道，兩種溫度不同的流體沿著各自的通道通過，在此過程中通過隔板(50)壁交換熱量。在本發(fā)生器中，溶液通道垂直向上，高溫尾氣通道為水平方向。參見圖8，管片式是在管外套著肋片(49)，在冷凝器中，管內(nèi)為冷卻水，管外為冷劑水蒸汽，它們通過管壁和肋片(49)交換熱量。與管族式結(jié)構(gòu)相比，這兩種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是體積小，重量輕，傳熱面積大。
蒸發(fā)-吸收器(25)也由傳統(tǒng)的圓筒形、管族式傳熱方式，改為長方形結(jié)構(gòu)，其上部是蒸發(fā)器，為板片式結(jié)構(gòu)，下部是吸收器，為管帶肋片式結(jié)構(gòu)。參見圖9、
圖10、
圖17，所謂板片式，是在相臨兩塊傳熱板(76)之間焊有蒸發(fā)器空氣側(cè)肋片組(60)或蒸發(fā)器冷劑水側(cè)肋片組(64)，板的兩邊為兩個空間，相鄰兩組肋片(60、64)分別處于這兩個空間，其方向相互垂直，方向相同的肋片組(60或64)在一個空間內(nèi)，兩組肋片(60或64)各形成一個通道，兩種介質(zhì)沿各自通道通過時，通過肋片(60或64)和傳熱板(76)交換熱量。冷劑水在垂直通道內(nèi)蒸發(fā)，可使蒸發(fā)器能直接冷卻空氣，既簡化了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，又提高了系統(tǒng)制冷效率。參見
圖11、
圖12，所謂管帶肋片式，是管帶式水管的兩邊焊有吸收器肋片組(65)，冷卻水在管帶內(nèi)流動，通過管帶的外表面和肋片與外部的介質(zhì)交換熱量。其特點(diǎn)也是重量輕，傳熱面積大，傳熱效率高。吸收器底部開有許多槽，且在兩邊靠近四角處設(shè)有四個出液口(54、55、61、62)，以利于低溫稀溶液的及時排出，以達(dá)到防振抗振的效果。
參見
圖16，散熱器(14)的結(jié)構(gòu)是冷卻塔的一種變形，其結(jié)構(gòu)由圓瓶形改為適合于汽車的方形，并在進(jìn)風(fēng)口處增加了空氣濾清器(69)，在散熱體(72)的下方增加了一個水過濾器(74)，冷卻水經(jīng)回水口(71)進(jìn)入冷卻水噴淋管(70)后直接噴淋在散熱體(72)上，抽氣扇(73)水平向外抽氣，帶走冷卻水蒸氣，冷卻水因部分水蒸發(fā)散熱而降溫，底部的冷卻水泵(15)將降溫后的冷卻水送進(jìn)冷卻水管(18)繼續(xù)循環(huán)使用。其進(jìn)水口(75)處不斷有水流進(jìn)，以補(bǔ)充因蒸發(fā)而不斷減少的冷卻水。
其具體工作過程如下從發(fā)生-冷凝器(2)底部高溫稀溶液進(jìn)口(40)進(jìn)入發(fā)生器后的稀溶液，繼續(xù)沿隔板(50)和波紋板(51)之間的溶液通道上升，與水平流動的高溫尾氣隔著隔板(50)交叉流動，由于發(fā)動機(jī)排氣溫度較高(汽油車通常在500℃以上，柴油車也在400℃以上)，通過隔板(50)的傳熱，溶液的溫度逐漸升高到130℃以上，并且溶液中的部分水因吸熱蒸發(fā)而形成冷劑水蒸汽泡，汽泡夾帶著溶液上升到發(fā)生器頂部后，溶液溢出，經(jīng)兩邊高溫濃溶液溢流槽(42、43)流入高溫濃溶液管(36、37)；汽泡破裂后蒸氣帶著液滴繼續(xù)上升，通過檔水板(44)時，分離出其所攜帶的溶液液滴，繼續(xù)上升到冷凝器，被內(nèi)部流著冷卻水的水管(18)及其肋片(49)冷卻后，凝結(jié)成冷劑水，聚集在冷凝器集水槽(47)中，再通過兩端的冷劑水出口(35、41)，流進(jìn)冷劑水管(48)。發(fā)生-冷凝器(2)的工作壓力在290mmHg以上。由于發(fā)生-冷凝器(2)是橫向安裝在汽車上，兩邊對稱設(shè)有出液口(68)，同時，由于氣泡的體積為溶液的400多倍，因此液面不高，又有隔板(50)將發(fā)生器分隔成數(shù)個小空間，所以制動、起步加速、上坡、下坡及振動等工況對其影響較小，可以忽略不計。
蒸發(fā)-吸收器(25)的工作壓力為4-6mmHg，因此發(fā)生-冷凝器(2)和蒸發(fā)-吸收器(25)之間就存在285mmHg左右的壓差，在此壓差的作用下，冷劑水和濃溶液能克服高度差，流向蒸發(fā)-吸收器(25)。從發(fā)生-冷凝器(2)出來的冷劑水經(jīng)冷劑水管(7、8)和蒸發(fā)器冷劑水口(35、41)流入蒸發(fā)器，經(jīng)冷劑水噴淋管(57、58)噴淋在傳熱板(76)及肋片(49)上，而與之隔板(50)交叉流過的空氣被降溫變成“冷氣”。吸熱蒸發(fā)后的冷劑水蒸汽下行進(jìn)入吸收器，而高溫濃溶液經(jīng)高溫濃溶液管(3、4、5)進(jìn)入熱交換器(11)，在這里與低溫稀溶液進(jìn)行熱交換，降溫變成低溫濃溶液，經(jīng)低溫濃溶液管(12)和吸收器低溫濃溶液進(jìn)口(52)流進(jìn)吸收器，經(jīng)濃溶液噴淋管(57)噴淋于管帶肋片(49)上，吸收來自蒸發(fā)器的冷劑水蒸氣，吸收過程中所放出的熱量，通過管帶肋片(49)被管帶內(nèi)的冷卻水帶走，溶液變成低溫稀溶液，從吸收器底部四角的低溫稀溶液出口(54、55、61、62)流出吸收器。通過冷卻水的溫度及濃溶液的濃度的控制來保證吸收器及蒸發(fā)器的壓力在4-6mmHg范圍內(nèi)，使冷劑水能在0℃-5℃的范圍內(nèi)蒸發(fā)，則出風(fēng)口溫度約在8-12℃。
低溫稀溶液從吸收器底部的四個出口(54、55、61、62)流出吸收器后，經(jīng)吸收器出液管(21、22、22、24)和溶液泵進(jìn)液管(28)被溶液泵(29)吸入加壓，以7m/s以上的速度經(jīng)溶液泵出液管(30)通過引射器(31)，由于高壓液流通過引射器(31)時產(chǎn)生近似于真空的低壓，此低壓通過抽氣管(26)可進(jìn)一步抽掉吸收器內(nèi)的冷劑水蒸汽和可能有的不凝性氣體，或滲入系統(tǒng)中的空氣等，使蒸發(fā)-吸收器(25)能穩(wěn)定運(yùn)行。抽出的冷劑水蒸氣直接被溶液吸收，不凝性氣體則夾在溶液中，溶液出引射器(31)后，經(jīng)引射器出液管(32)流入貯氣室(34)，如果抽出了不凝性氣體，就會在此與溶液分離，停留在貯氣室(34)的上方，經(jīng)排氣閥(33)排到空氣中，溶液則從貯氣室(34)下方的出液口(68)流出，經(jīng)低溫稀溶液管(13)流經(jīng)熱交換器(11)，在此與高溫濃溶液進(jìn)行熱交換，使其溫度升高，然后進(jìn)入發(fā)生器。如此周而復(fù)始地不斷循環(huán)，完成連續(xù)制冷的過程。
冷卻水被冷卻水泵(15)抽出后，經(jīng)過冷卻水管(18)進(jìn)入吸出吸收器，通過冷凝器進(jìn)水管(9)，進(jìn)入冷凝器；在冷凝器中，通過管片吸收了冷劑水蒸氣的熱量后，又經(jīng)冷凝器出水管(10)，回到散熱器(14)中蒸發(fā)散熱降溫，溫度降到30℃左右，又經(jīng)冷卻水泵(15)送到吸收器和冷凝器，循環(huán)使用。由于水是在不斷蒸發(fā)減少，可通過貯水箱(16)不斷補(bǔ)充。同時，通過蒸發(fā)器時的空氣由于溫度降低而析出的水，可通過蒸發(fā)-吸收器集水槽(19)和凝結(jié)水疏導(dǎo)管(20)流到貯水箱(16)，被系統(tǒng)利用，達(dá)到節(jié)約用水的目的。
溴化鋰吸收式汽車空調(diào)機(jī)，與壓縮式汽車空調(diào)機(jī)相比，有如下優(yōu)越性1、不消耗發(fā)動機(jī)功率，不影響汽車的動力性，大約可節(jié)能5-10％。
2、由于降低了廢氣的溫度，減小了其體積及流速，有助于減小排氣阻力和噪聲。
3、成本低，價格便宜，維護(hù)費(fèi)用低。
4、對環(huán)境無污染。
本實(shí)用新型廣泛適用于各種貨車、工程機(jī)械、各種轎車、大、中、小客車及各種專用車輛等。其缺點(diǎn)是需要用水來散熱，因此不適用于沙漠等缺水地區(qū)的車輛。
權(quán)利要求1.一種溴化鋰吸收式汽車空調(diào)機(jī)，其特征在于它主要由發(fā)生-冷凝器(2)、熱交換器(11)、蒸發(fā)-吸收器(25)、溶液泵(29)、引射器(31)、貯氣室(34)、散熱器(14)、貯水箱(16)等使用管件連接組成，發(fā)生-冷凝器(2)通過高溫濃溶液管(3、4、5)和高溫稀溶液管(6)與熱交換器(11)連接，通過冷劑水管(1、7、8)與蒸發(fā)-吸收器(25)連接，通過冷凝器出水管(10)與散熱器(14)連接，通過冷凝器進(jìn)水管(9)與蒸發(fā)-吸收器(25)連接；熱交換器(11)通過低溫稀溶液管(13)與貯氣室(34)連接，通過低溫濃溶液管(12)與蒸發(fā)-吸收器(25)連接；散熱器(14)的冷卻水泵(15)通過冷卻水管(18)與蒸發(fā)-吸收器(25)連接，通過進(jìn)水管(17)與貯氣箱(16)連接；貯水箱(16)通過凝結(jié)水疏導(dǎo)管(20)與蒸發(fā)-吸收器集水槽(19)連接，注水口(27)與水源連接；貯氣室(34)通過引射器出液管(32)與引射器(31)連接，通過排氣閥(33)通大氣；引射器(31)通過溶液泵出液管(30)與溶液泵(29)連接，通過抽氣管(26))與蒸發(fā)-吸收器(25)連接，溶液泵(29)通過溶液泵進(jìn)液管(28)與蒸發(fā)-吸收器(25)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溴化鋰吸收式汽車空調(diào)機(jī)，其特征在于發(fā)生-冷凝器(2)由傳統(tǒng)的圓筒形改為方形，管族式換熱方式，改為板翅式和管片式結(jié)構(gòu)，下部是發(fā)生器，為板翅式結(jié)構(gòu)，上部是冷凝器，為管片式結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溴化鋰吸收式汽車空調(diào)機(jī)，其特征在于蒸發(fā)-吸收器(25)由傳統(tǒng)的圓筒形、管族式傳熱方式，改為長方形結(jié)構(gòu)，其上部是蒸發(fā)器，為板片式結(jié)構(gòu)，下部是吸收器，為管帶肋片式結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溴化鋰吸收式汽車空調(diào)機(jī)，其特征在于散熱器(14)的結(jié)構(gòu)由圓瓶形改為適合于汽車的方形，并在進(jìn)風(fēng)口處增加了空氣濾清器(69)，在散熱體(72)的下方增加了一個水過濾器(74)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及制冷空調(diào)領(lǐng)域，具體是指利用溴化鋰工質(zhì)的汽車空調(diào)機(jī)。它主要由發(fā)生—冷凝器(2)、熱交換器(11)、蒸發(fā)—吸收器(25)、溶液泵(29)、引射器(31)、貯氣室(34)、散熱器(14)、貯水箱(16)等使用管件連接組成。其優(yōu)點(diǎn)是不消耗發(fā)動機(jī)功率，能減小排氣阻力和噪聲，成本低，價格便宜，維護(hù)費(fèi)用低，對環(huán)境無污染，適用于各種貨車、工程機(jī)械、各種轎車、大、中、小客車及各種專用車輛等。
文檔編號B60H1/00GK2261953SQ96234850
公開日1997年9月10日 申請日期1996年5月15日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月15日
發(fā)明者張華卿 申請人:張華卿