[实用新型]车用空调系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车车内温度调节领域，尤其是涉及一种能源消耗极小的车用空调系统。

背景技术

汽车空调是保障车内乘员舒适性的重要设备，一个温度合适的环境也可以使驾驶员的注意力不会被高温或严寒而分散，为良好的驾车体验提供了基础。

现有的汽车空调一般制热是通过发动机热量转移，所需要的额外能量较小。而汽车空调制冷系统由压缩机、冷凝器、贮液干燥器、膨胀阀、蒸发器和鼓风机等组成。各部件之间采用铜管（或铝管）和高压橡胶管连接成一个密闭系统。制冷系统工作时，制冷剂以不同的状态在这个密闭系统内循环流动，每个循环有四个基本过程：1、压缩过程：压缩机吸入蒸发器出口处的低温低压的制冷剂气体，把它压缩成高温高压的气体排出压缩机。2、散热过程：高温高压的过热制冷剂气体进入冷凝器，由于压力及温度的降低，制冷剂气体冷凝成液体，并排出大量的热量。3、节流过程：温度和压力较高的制冷剂液体通过膨胀装置后体积变大，压力和温度急剧下降，以雾状（细小液滴）排出膨胀装置。4、吸热过程：雾状制冷剂液体进入蒸发器，因此时制冷剂沸点远低于蒸发器内温度，故制冷剂液体蒸发成气体。在蒸发过程中大量吸收周围的热量，而后低温低压的制冷剂蒸气又进入压缩机。 上述过程周而复始的进行，达到降低蒸发器周围空气温度的目的。

中华人民共和国国家知识产权局预2013年01月30日公开了申请公布号为CN102897000A的专利文献，名称是一种空调系统以及汽车，其空调系统包括冷凝器、蒸发器、压缩机、膨胀阀，其中，冷凝器和膨胀阀通过冷凝器-膨胀阀管路连通，压缩机和蒸发器通过蒸发器-压缩机管路连通，冷凝器-膨胀阀管路与蒸发器-压缩机管路套装在一起。此系统在进行制冷时，压缩机消耗的能量非常巨大，成本较高。

发明内容

本实用新型主要是解决现有技术所存在的汽车空调制冷时动力消耗大、不够环保等的技术问题，提供一种利用汽车尾气热量来制冷、能耗极小、绿色环保的车用空调系统。

本实用新型针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种车用空调系统，包括高温蒸发器、蒸汽喷射器、低温蒸发器、冷凝器、凝结水泵、储水箱和除气装置，所述高温蒸发器的第一流体入口连接储水箱的出水口和水泵的出口，所述高温蒸发器的第一流体出口连接蒸汽喷射器的高压入口，所述低温蒸发器的第一流体入口连接凝结水泵出口，所述低温蒸发器的第一流体出口连接蒸汽喷射器的低压入口，所述蒸汽喷射器的出口连接冷凝器的第一流体入口，所述冷凝器的第一流体出口连接凝结水泵入口；所述除气装置与高温蒸发器的第一流体出口连接；高温蒸发器的第二流体入口和第二流体出口串联在汽车尾气排放通道中；低温蒸发器的第二流体入口和第二流体出口串联在车内空气循环通道中；冷凝器的第二流体入口和第二流体出口串联在外部空气循环通道中。

高温蒸发器、低温蒸发器和冷凝器都是管壳式换热器，能够实现两种流体之间的热交换。蒸汽喷射器是利用流体来传递能量和质量的真空获得装置，采用有一定压力的水流通过对称均布成一定侧斜度的喷咀喷出，聚合在一个焦点上。由于喷射水流速特别高，将压力能转变为速度能，使吸气区压力降低产生真空。数条高速水流将被抽吸的气体攫走，经过文氏管收缩段与喉径充分混合压缩，进行分子扩散能量交换，速度均衡。

汽车高温尾气流过高温蒸发器的壳侧， 并将其所携热量通过传热管传递至管侧， 使得管侧的水在合适的压力下汽化为饱和蒸汽，蒸汽通过管路进入蒸汽喷射器。蒸汽喷射器利用高温蒸发器产生的高压饱和蒸汽，抽取低温蒸发器内的低压蒸气并排向冷凝器。低温蒸发器利用喷射器产生的低温真空使其水侧低温水蒸发，并通过其传热管吸收汽车室内空气的热量。冷凝器将喷射器排出的蒸汽在稍高于车外环境温度条件下冷凝成液态水， 并向车外环境排热。凝结水泵将冷凝器底部的冷凝水泵回高温蒸发器和低温蒸发器， 并在系统正常运行时控制高温蒸发器液位。储水箱用于调节高温蒸发器/低温蒸发器/冷凝器总的水装量。除气装置除去系统中的不凝结气体。

作为优选，所述除气装置包括一个容器，容器内水平设置若干层棉布层，各棉布层之间的间隔大约控制在棉布层直径的1/3左右，容器外壁包覆有保温层，容器底部通过管道连接高温蒸发器的第一流体入口，容器壁上开有一个低于所有棉布层的通孔，高温蒸发器的第一流体出口通过限流孔板连接通孔，容器顶部依次通过限流孔板和放气阀连接外部环境。为加强除气效果，棉布层可以选用带有拉毛的棉布，以增加向上流动的蒸汽与向下流动的液态水的接触面积。