[发明专利]汽车废气暖冷两用空调机

说明书

本发明属于节能技术领域，尤其属于冬季利用汽车废气的余能采用热交换技术给汽车自身供暖，夏季利用汽车废气采用溴化锂吸收式制冷技术为自身调温的废气余能利用的节能技术领域。

目前，少数豪华型大客车和多数小轿车夏季是利用压缩制冷技术对本身进行空气调节，压缩机是利用汽车的转轴通过皮带等传动消耗汽车的有用功率进行制冷工作。大客车在乘人满员的情况下需要3500大卡的制冷量才能满足空气调节的要求，这就要求给压缩机和风扇1.5千瓦的功率。根据额定负荷下大客车技术参数的计算表明，制冷1.5千瓦功率要消耗燃油总功率的7.5％。也就是说，在同样动力条件下，大客车增加空调机，燃油量要增加7.5％。按额定负荷下百公里耗油26升计算，百公里要增加油耗2升，显然成本增加不少，而且如果汽车低于额定负荷下运行，要保持制冷量，压缩机和汽车的耗油比将大大增加，这就是为什么普通大客车不用压缩制冷为本车调温的直接原因。在现有的汽车空调中，汽车负荷低时，司机为压低这个耗油比将空调关小，这时制冷量又不够，影响了空调制冷量。

本发明的目的就是要在不消耗汽车的有用功率即不增加耗油量的情况之下，运用这套设施夏季能制冷冬季能供暖给汽车自身调温。就是说利用汽车废气的余能，夏季采用溴化锂吸收式冷水机组制冷，冬季在不增加任何设备之下，采用热交换技术供暖，以达到利用汽车废气的余能为大客车创造舒适的乘座条件。

理论计算和现有技术都表明，这个目的是不难实现的。先了解如下技术参数：

大客车时速90公里时，100公里耗油26升；汽车废气刚出气缸时的温度为600--900℃；汽油的燃烧值为46200焦/克；空气在100--250℃的比热为0.245卡/度.克；在α＝1，即汽油刚好完全燃烧的条件下，其燃烧化学方程式为：

1/4    400    352    162

由于气缸燃烧用的是空气，所以燃烧400克氧气的同时将有4倍的氮气即1400克氮气进入气缸，并吸收汽油燃烧的能量。

从上面的技术参数和化学方程计算得出结论如下：

一克分子即1/4克汽油完全燃烧后生成600-900℃的废气为1914克；大客车每秒耗油量为4.6克，燃烧后生成废气76克；以空气的初始温度为50℃，废气平均温度为700℃计算，76克废气吸收汽油燃烧时的能量为50千瓦；利用废气为空气调节作功之后若温度降到375℃，则放出能量为25千瓦，从而我们可以看出制冷量若为3500大卡，仅用1.5千瓦的功率即可完成，每秒需要废气4.5克即可实现，仅需极少的一部分。因此废气从排气管靠近排气歧管处旁路取出作空气调节之用，促进了废气的排放，对汽车的动力性能有好处，而没有任何不良影响。从而可知，利用汽车废气余能对本身进行空气调节，其能源条件十分充足，汽车即使是慢速行驶甚至在怠速状态，只要增加废气量(三路全部进气)，也能满足全负荷制冷的要求，而不受汽车负荷的影响。而且热交换技术和溴化锂吸收式制冷技术不复杂且已十分成熟，应用极为广泛。更重要的是，整机的制造，只是铜管、钢板、几台离心泵，没有什么贵重器材，造价不高。从理论计算到现用技术以及制造成本，充分说明本发明技术成熟，工艺简单，成本不高，体积不大，废能充足，制冷稳定，具有很强的实用性。

本发明由以下六部分组成：溴化锂吸收式制冷系统、废气加热系统、温控系统、冬用热水夏用冷水系统、冷却水系统和水位报警系统。夏季制冷用溴化锂吸收式冷水机组，以汽车的废气为加热能源，溴化锂溶液为吸收剂，水为制冷剂制取7-12℃的冷水循环于车内上方的管道之中进行空气调节。冷却水系统吸收并由散发制冷剂释放和工作废气释放出的热量。

冬季仅用废气与冷水系统采用热交换制取热水，循环于夏天循环冷水的管道之中，进行空气调节。

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1为本发明的原理图；

如图1所示原理图中，溴化锂吸收式制冷系统是本发明的核心，它通过废气对高压发生器3加热，使溴化锂溶液中的水份蒸发而变浓作为吸收剂，吸收制冷剂水中的热量，同时又将这部分热量和废气的热量交给冷却水系统带走散发掉。冷水在车内循环调节空气。这中间有4个循环，即废气循环、冷水循环、冷却水循环和溴化锂浓稀溶液的循环。除废气靠压差进行循环外，其余均靠离心泵进行循环。