[发明专利]利用发动机余热驱动的车载制冷设备

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种车载制冷设备，更具体地说，涉及一种适应大中型车的利用发动机余热驱动的车载制冷设备。

【背景技术】

在现有技术中，利用热能制冷的技术通常有两种实现方式：吸收式和吸附式。这两种制冷设备的体积均比目前广泛使用的压缩式制冷设备大，其中吸附式制冷设备又比吸收式的制冷设备大得多。如果利用发动机余热作为驱动力给车辆提供冷能，从体积和重量的角度来看，采用吸收式制冷技术比较有优势。对于轿车、轻型和微型各车而言，底盘下、车顶和发动机仓中没有多余的空间，只有大中型客车、工程车辆、野外作业车、某些军用车辆等有较充足的空间来安装余热驱动的溴化锂吸收式制冷设备。

另外，固定设置在地面的利用热能驱动的吸收式制冷技术已臻成熟。在最近十年，我国的吸收式制冷机研究和开发在质和量两个方面都有飞跃性发展，在驱动热能方面，已成功开发出蒸汽式、燃气式、燃油、热水、乏汽、废气的空调产品；在效数和级数方面，有单效、双效、三效、单级、双级；在容量上，涵盖了10～5500KW制冷范围。

吸收式制冷系统通常是由发生器、冷凝器、制冷剂节流阀、蒸发器、吸收器、冷剂水泵和溶液泵组成。整个系统包括两个回路：一个是冷剂水回路，一个是溶液回路。系统中使用的工作流体是冷剂水和吸收剂，吸收剂吸收了液化的冷剂水后形成溶液，溶液加热又能放出冷剂蒸汽。冷剂水回路通常由冷凝器、制冷剂节流阀、蒸发器、冷剂水泵组成。冷剂蒸汽在冷凝器中被冷凝，产生的冷剂水经制冷节流阀节流后用冷剂水泵送到蒸发器进行蒸发，进而对环境制冷。溶液回路由发生器、吸收器、U形管、溶液热交换器和溶液泵组成。在吸收器中，吸收剂吸收来自蒸发器的低压冷剂蒸汽，形成富含冷剂水的稀溶液，将该稀溶液用溶液泵送到发生器；经过加热后，稀溶液中的冷剂水重新蒸发出来，形成冷剂蒸汽被送入冷凝器。另一方面，发生后的稀溶液重新恢复到原来的高浓度，形成浓溶液被送入吸收器，再吸收来自蒸发器的冷剂蒸汽。吸收过程中伴随释放热，为了保证吸收的顺利进行，需要冷却吸收液。现在的设备通常会在发生器和吸收器之间设置一段U型管，当发生器或者吸收器其中一个液面过高时，由于溶液本身的压力会使得溶液通过U型管流到另一边；同时U形管里面存留的溶液又保证了两边压力不会窜通；但U形管的缺点在于要求有一定的高度，太高的U形管不适合安装在车体内的有限空间内。

如果能够利用车辆发动机的余热驱动车辆冷暖空调，为车厢在夏季提供冷气，冬季提供暖风，可以达到节能的效果。目前国际上研究该项目需要解决的关键技术主要有以下几个方面：

(1)成熟的热量制冷设备因为体积庞大和重量过大而无法直接应用在空间局促、载重有限的车辆上。

(2)成熟的热量制冷设备由于只能用于地面静止环境下而无法应用于颠簸、摇晃等恶劣工况的车辆上。

(3)在大中型车辆的发动机怠速工况下(车速小于10km/h)，发动机水箱和尾气的余热不足以驱动制冷装置向车厢内供应足够的冷气。

【发明内容】

本发明要解决的主要技术问题在于，针对现有技术中存在的热量驱动的吸收式制冷设备因体积庞大而无法集中安装在大中型车辆上的缺陷，提供一种体积更小而更适应大中型车的利用发动机余热驱动的车载制冷设备。