[发明专利]用于汽车的改进的吸附式空调装置

说明书

本发明涉及用于汽车的改进的吸附式空调装置。

本发明还涉及配备有这种改进的空调装置的汽车。

概括地说，吸附式空调包括一个在其中进行脱附工作的、下文中称之为“脱附器”部件、还包括吸附器、冷凝器、蒸发器。为了能够工作，脱附器和吸附器中充满了由制冷流体和吸附流体形成的至少两种互溶体的混合体。该混合体在吸附器中结合到一起，吸附流体对制冷流体的吸附就发生在该吸附器中。为了在脱附器被加热时，两者中更易挥发的一方，通常是制冷流体，能够蒸发以及能够在冷凝器中转变为液体，制冷流体和吸附流体具有充分不同的蒸发压力。

人们一直力图改进尤其是应用于汽车的吸附式空调系统的性能。为此，例如美国专利US 2005/0268633 A1论述了一种为了向汽车座舱的内部提供冷气的吸附式冷却系统。它包括蒸发器、与蒸发器流体相通的冷凝器、以及一些与蒸发器和冷凝器同样是流体相通的吸附床。每个吸附床包括一个防流体渗漏的壳体、一些带有横向孔的脱水层、一个使制冷混合体在脱水层的第一侧附近循环的流通通道、以及一个使冷却液在脱水层的第二侧附近循环的流通通道。横向孔是制冷混合体通道和冷却液通道其中之一的一部分。

业界也提供了一些对于空调装置的改进，其有助于降低冷却系统的尺寸。在这种改进中，该装置包括制冷剂的供给管道，通过该管道将一些制冷剂，也就是一些纯水，提供给冷却的目标构件；以及，杂质去除部件设置在杂质去除管道中，该杂质去除管道是不同于制冷剂供给管道的另一管道。

最后，同样是完全用作举例，国际专利WO 01/18462 A1论述了对于管式换热器的改进。其中将换热管的换热表面改变为使其亲水的等离子聚合物。交换器包括吸附式冷凝器和使用换热器的吸附式热泵，以改善空调的热交换。在换热管上形成了一层聚合等离子膜。该聚合等离子膜适用于冷凝器、蒸发器、以及包含吸附式冷凝器和吸附式热泵的吸附器等这些部件中的简单管或已加工管。

本发明的目的在于，提供一种用于汽车的、相对于现有技术已知的空调系统或吸附式冷却系统改进了性能的吸附式空调装置。

本发明的另一目的在于，提供一种设计简单、其实施所需的技术手段成本低廉的吸附式空调装置。

为了实现这些目的，本发明涉及这样一种用于汽车的、改进的新型吸附式空调装置，它包括：脱附器，吸附器，冷凝器和蒸发器；脱附器和吸附器中充满了由制冷流体和吸附流体形成的至少两种互溶体的混合体，该混合体在吸附器中结合到一起，吸附流体对制冷流体的吸附就发生在该吸附器中。这一新型的空调装置具有一个增大上述两个构件之间的压力差的部件，该部件设置在脱附器和冷凝器之间，以便少许增加冷凝器处的压力和/或少许减小脱附器处的压力，并以此改善空调装置的性能。

这一压力差根据所选择的制冷剂而精确地不同；在制冷剂是水的情况下，它大约是10毫巴。

按照本发明的一个优选的实施例，可以在吸附器中设置一个产生出从蒸发区到吸附区的压力差的部件。

这个产生出压力差的部件可以由风扇构成。

尽管如此，按照本发明的一个更有益的实施例，通过产生出水蒸气的等离子而使得吸附反应更加有效。

按照本发明的再一个优选实施例，空调装置包括至少一个带有渗透膜的、管式和渗透膜类型的交换单元。

所述的具有渗透膜的交换单元最好位于溶液贮存室附近；所述交换单元的渗透膜材质的主管形成于溶液贮存室的其中一侧，以减小所述装置的体积。

也是优选的，还可以在吸附器的附近，也就是在其上游或沿着该吸附器，设置一个渗透交换区。

最后，还在制冷剂贮存室的用以确定系统停止时溶液临界浓度的预定高度处朝着溶液回路及溶液贮存室的方向上设置一个渗透交换区；其透过渗透膜的流量相对于系统的冷凝能力为很小的流量。

本发明还涉及一种汽车，它具有大致如上面所述的、改善性能的吸附式空调装置。

结合附图，在下面对于本发明的一些并非限制其发明主题和权利要求书范围的优选实施例的描述中，本发明的其它目的、优点和特征将变得更加清楚；其中：

图1示意性表示了吸附式空调装置的工作原理；

图2示意性表示了根据本发明第一变化实施例的、改进的吸附式空调装置的工作循环；

图3是被称为《斯托克图》的《(溶液的)温度-压力-冷凝》图，以便于理解在脱附和吸附诸反应中所出现的各种现象；

图4也是被称为《斯托克图》的《(溶液的)温度-压力-冷凝》图，以便于理解本发明的各种技术结果；

图5示意性表示了根据本发明第二变化实施例的、改进的吸附式空调装置的工作循环；