一种采用内燃机废热能转化制冷防暑降温的汽车空调

技术领域

本发明属于汽车空调设备技术领域，具体是涉及一种采用内燃机废热能转化制冷防暑降温的汽车空调。

背景技术

内燃机，是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。该内燃机广泛引用于汽车、挖掘机、轮船等工程设备和交通工具上。

现有汽车内燃机在运行时其内燃机缸头的高温和内燃机排气管的高温是被无利用散发掉的，这直接导致能源的浪费。

发明内容

本发明主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种采用内燃机废热能转化制冷防暑降温的汽车空调。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种采用内燃机废热能转化制冷防暑降温的汽车空调，包括空调制冷系统和废热回收系统，所述空调制冷系统包括空调热交换器、贮水箱、蒸发器热交换盘管和空调热交换泵，所述贮水箱的底部与空调热交换泵的输入端之间通过管路连接，所述空调热交换泵的输出端与蒸发器热交换盘管的输入端之间通过管路连接，所述蒸发器热交换盘管的输出端与空调热交换器的输入端之间通过管路连接，所述空调热交换器的输出端与贮水箱的顶部之间通过管路连接，所述废热回收系统包括内燃机排气管热交换器、内燃机缸套缸头冷却器、发生冷凝器组和蒸发吸收器组，所述内燃机排气管热交换器的输出端与内燃机缸套缸头冷却器的输入端连接，所述内燃机缸套缸头冷却器的输出端设有三通换向阀，所述三通换向阀的输入端与内燃机缸套缸头冷却器的输出端连接，所述三通换向阀的其余两条阀路连接有冷却器连接管和发生器连接管，所述冷却连接管的另一端设有翅片式风冷冷却器，且该翅片式风冷冷却器的输入端与冷却连接管连接，所述翅片式风冷冷却器的输出端设有循环泵，所述循环泵的输入端与翅片式风冷冷却器的输出端连接，所述蒸发吸收器组包括溴化锂容器和吸收器热交换盘管，所述吸收器热交换盘管安装于溴化锂容器内侧的下部，所述蒸发器热交换盘管设于溴化锂容器内侧的上部，所述循环泵的输出端与吸收器热交换盘管的输入端连接，位于吸收器热交换盘管的输出端且于所述溴化锂容器的外部设有吸收器风冷冷却器，所述吸收器风冷冷却器的输入端与吸收器热交换盘管的输出端之间设有冷却器进管，所述吸收器风冷冷却器的输出端与内燃机排气管热交换器的输入端之间设有冷却器出管，所述发生冷凝器组包括汽化发生容器和发生器热交换盘管，所述发生器热交换盘管安装于汽化发生容器的内部，所述发生器热交换盘管的输入端与发生器连接管的输出端连接，位于汽化发生容器的内部且于所述发生器热交换盘管的上侧设有第一喷淋头，所述第一喷淋头的输入端与发生器热交换盘管的输出端连接，所述汽化发生容器的底部设有溶液输出管，所述吸收器热交换盘管的上侧设有吸收器喷淋头，所述吸收器喷淋头的输入端与溶液输出管的输出端连接，所述汽化发生容器的外部设有翅片式风冷冷凝器，所述汽化发生容器顶部的一侧与翅片式风冷冷凝器的输入端连通，所述翅片式风冷冷凝器的输出端设有节流装置，所述节流装置的输入端与翅片式风冷冷凝器的输出端连接，所述溴化锂容器内侧的顶部设有第二喷淋头，所述第二喷淋头的输入端与节流装置的输出端连接，所述溴化锂容器的底部与循环泵的输入端之间通过管路连接，所述溴化锂容器的外侧设有蒸发器喷淋泵，位于蒸发器热交换盘管的下侧且于所述吸收器喷淋头的上侧设有蒸发器接水盘，位于溴化锂容器内侧的顶部且于所述蒸发器热交换盘管的上侧设有第三喷淋头，所述底三喷淋头的输入端与蒸发器喷淋泵的输出端连接，所述蒸发器接水盘的输出端与蒸发器喷淋泵的输入端连接，所述溴化锂容器内装有溴化锂与水组成的二元溶液。

作为优选，所述翅片式风冷冷却器、翅片式风冷冷凝器、吸收器风冷冷却器三者的结构均相同，且该结构均由蛇形盘管和换热翅片构成，所述翅片式风冷冷却器、翅片式风冷冷凝器和吸收器风冷冷却器三者结合在一起组成风冷器组，所述风冷器组的一侧设有冷却风机。

作为优选，所述冷却器出管和溶液输出管二者的管体上设有一台热交换器。

本发明具有的有益效果：

内燃机做功后会产生热，利用内燃机的废热能釆用溴化锂与水两种沸点不同的物质组成二元溶液，其中溴化锂是吸收剂，水是制冷剂，利用水在低压条件下沸点降低的特性，制取适合的低温冷冻水，同时根据吸收剂的溴化锂极易吸收水蒸汽的特性，通过吸收剂浓度的变化使制冷剂在封闭的系统中(是靠水在低压下不断汽化而产生冷效应)，在系统内不断循环的吸收式制冷工作原理，利用自身内燃机做功所产生的废热能转化制冷防暑降温的汽车空调，包括所有在室外操作带有操作室夏季需要防暑降温的移动有内燃机为动力机械提供防暑降温的空调，所有内燃机都通过水循环来冷却内燃做功所产生的废热；

本发明空调制冷系统中的蒸发器热交换盘管通过废热回收系统的二元溶液对其进行降低温度，实现提高汽车空调系统的制冷效果，且有效的利用了内燃机的废热。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

图中：1、空调热交换器；2、贮水箱；3、蒸发器热交换盘管；4、空调热交换泵；5、内燃机排气管热交换器；6、内燃机缸套缸头冷却器；9、三通换向阀；10、冷却器连接管；11、发生器连接管；12、翅片式风冷冷却器；13、循环泵；14、溴化锂容器；15、吸收器热交换盘管；16、吸收器风冷冷却器；17、冷却器进管；18、冷却器出管；19、汽化发生容器；20、发生器热交换盘管；21、第一喷淋头；22、溶液输出管；23、吸收器喷淋头；24、翅片式风冷冷凝器；25、节流装置；26、第二喷淋头；27、蒸发器喷淋泵；28、蒸发器接水盘；29、第三喷淋头；30、风冷器组；31、冷却风机；32、热交换器。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：一种采用内燃机废热能转化制冷防暑降温的汽车空调，如图1所示，包括空调制冷系统和废热回收系统，所述空调制冷系统包括空调热交换器、贮水箱、蒸发器热交换盘管和空调热交换泵，所述贮水箱的底部与空调热交换泵的输入端之间通过管路连接，所述空调热交换泵的输出端与蒸发器热交换盘管的输入端之间通过管路连接，所述蒸发器热交换盘管的输出端与空调热交换器的输入端之间通过管路连接，所述空调热交换器的输出端与贮水箱的顶部之间通过管路连接，所述废热回收系统包括内燃机排气管热交换器、内燃机缸套缸头冷却器、发生冷凝器组和蒸发吸收器组，所述内燃机排气管热交换器的输出端与内燃机缸套缸头冷却器的输入端连接，所述内燃机缸套缸头冷却器的输出端设有三通换向阀，所述三通换向阀的输入端与内燃机缸套缸头冷却器的输出端连接，所述三通换向阀的其余两条阀路连接有冷却器连接管和发生器连接管，所述冷却连接管的另一端设有翅片式风冷冷却器，且该翅片式风冷冷却器的输入端与冷却连接管连接，所述翅片式风冷冷却器的输出端设有循环泵，所述循环泵的输入端与翅片式风冷冷却器的输出端连接，所述蒸发吸收器组包括溴化锂容器和吸收器热交换盘管，所述吸收器热交换盘管安装于溴化锂容器内侧的下部，所述蒸发器热交换盘管设于溴化锂容器内侧的上部，所述循环泵的输出端与吸收器热交换盘管的输入端连接，位于吸收器热交换盘管的输出端且于所述溴化锂容器的外部设有吸收器风冷冷却器，所述吸收器风冷冷却器的输入端与吸收器热交换盘管的输出端之间设有冷却器进管，所述吸收器风冷冷却器的输出端与内燃机排气管热交换器的输入端之间设有冷却器出管，所述发生冷凝器组包括汽化发生容器和发生器热交换盘管，所述发生器热交换盘管安装于汽化发生容器的内部，所述发生器热交换盘管的输入端与发生器连接管的输出端连接，位于汽化发生容器的内部且于所述发生器热交换盘管的上侧设有第一喷淋头，所述第一喷淋头的输入端与发生器热交换盘管的输出端连接，所述汽化发生容器的底部设有溶液输出管，所述吸收器热交换盘管的上侧设有吸收器喷淋头，所述吸收器喷淋头的输入端与溶液输出管的输出端连接，所述汽化发生容器的外部设有翅片式风冷冷凝器，所述汽化发生容器顶部的一侧与翅片式风冷冷凝器的输入端连通，所述翅片式风冷冷凝器的输出端设有节流装置，所述节流装置的输入端与翅片式风冷冷凝器的输出端连接，所述溴化锂容器内侧的顶部设有第二喷淋头，所述第二喷淋头的输入端与节流装置的输出端连接，所述溴化锂容器的底部与循环泵的输入端之间通过管路连接，所述溴化锂容器的外侧设有蒸发器喷淋泵，位于蒸发器热交换盘管的下侧且于所述吸收器喷淋头的上侧设有蒸发器接水盘，位于溴化锂容器内侧的顶部且于所述蒸发器热交换盘管的上侧设有第三喷淋头，所述底三喷淋头的输入端与蒸发器喷淋泵的输出端连接，所述蒸发器接水盘的输出端与蒸发器喷淋泵的输入端连接，所述溴化锂容器内装有溴化锂与水组成的二元溶液。

所述翅片式风冷冷却器、翅片式风冷冷凝器、吸收器风冷冷却器三者的结构均相同，且该结构均由蛇形盘管和换热翅片构成，所述翅片式风冷冷却器、翅片式风冷冷凝器和吸收器风冷冷却器三者结合在一起组成风冷器组，所述风冷器组的一侧设有冷却风机；提高了整体结构的利用率，只需一台冷却风机既能完成任务。

所述冷却器出管和溶液输出管二者的管体上设有一台热交换器；冷却器出管中的温度低于溶液输出管的温度，通过热交换器将溶液输出管的温度降低。

本发明的工作原理：

在现有内燃机汽车上将内燃机排气管热交换器安装到内燃机汽车的排气管上，吸取排气管的高温余热，将内燃机缸套缸头冷却器安装到内燃机汽车的内燃机缸头上，吸取内燃机缸头上的高温；

本发明有常规模式和制冷模式这两种模式，常规模式如下：二元溶液经三通换向阀后依次经冷却器连接管、翅片式风冷冷却器、循环泵、吸收器热交换盘管、冷却器进管、吸收器风冷冷却器、冷却器出管、热交换器、内燃机排气管热交换器和内燃机缸套缸头冷却器，形成一个循环；

制冷模式如下：二元溶液经三通换向阀进入发生器连接管，通过发生器连接管将二元溶液通往发生器热交换盘管，进入第一喷淋头，进入第一喷淋头的二元溶液喷向发生器热交换盘管后发生变化，二元溶液中的水大部分产生水蒸汽，部分水与溴化锂混合成浓溶液贮存在汽化发生容器底部，在汽化发生容器内产生的水蒸气进入翅片式风冷冷凝器，水蒸汽在翅片式风冷冷凝器内通过冷却风机冷却，水蒸汽凝结成冷剂水，冷剂水经节流装置后通过第二喷淋头将冷剂水滴淋在蒸发器热交换盘管上吸热蒸发，尚未蒸发的冷剂水滴落在蒸发器接水盘上，蒸发器接水盘上的冷剂水杯蒸发器喷淋泵吸入并通过第三喷淋头喷淋到蒸发器热交换盘管上，蒸发热交换盘管内流动这空调冷冻水，喷淋到蒸发器热交换盘管上的冷剂水吸取了蒸发器热交换盘管内流动着空调冷冻水热量后蒸发变成水蒸气，水蒸气被从来自贮存在汽化发生容器底部的浓溶液经热交换器滴淋在吸收器热交换盘管上的浓溶液吸收，浓溶液吸取水蒸汽后变成稀溶液，并产生热量存贮在溴化锂容器底部，再由循环泵将稀溶液依次送往吸收器热交换盘管、冷却器进管、吸收器风冷冷却器、冷却器出管、热交换器、内燃机排气管热交换器、内燃机缸套缸头冷却器和三通换向阀，实现形成一个循环系统；

空调制冷系统中的蒸发器热交换盘管通过废热回收系统的蒸发吸收器组对其进行降低温度，实现提高汽车空调系统的制冷效果，且有效的利用了内燃机的废热。

最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明的保护范围。