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1、(10)申请公布号 CN 102944088 A(43)申请公布日 2013.02.27CN102944088A*CN102944088A*(21)申请号 201210495521.X(22)申请日 2012.11.29F25B 49/04(2006.01)(71)申请人上海交通大学地址 200240 上海市闵行区东川路800号(72)发明人罗彬 郭雅蕾 陈俊亦 潘多昭陈进格 王津 吕梁 陈江平(74)专利代理机构上海新天专利代理有限公司 31213代理人张泽纯(54) 发明名称余热驱动的制冷恒温控制装置(57) 摘要本发明公开了一种余热驱动的制冷恒温控制装置，包括氨-水吸收式制冷系统，还包括。
2、：集热铜块、热管、步进电机、曲柄、固定装置、加热铜块和电路，所述的集热铜块和加热铜块通过轴承固定在所述的热管的两端，该热管的中间支点经所述的固定装置固定船舶上，所述的集热铜块与所述的船舶的尾气管道紧密相接，所述的加热铜块与所述的吸收式冰箱的发生器活动地相连，所述的热管靠所述的加热铜块的部位经轴承与所述的曲柄的一端相连，该曲柄的另一端与所述的步进电机的驱动轴相连。本发明减轻船上电站负荷，节约燃料同时可以减少尾气的排放，减少对环境的污染，提供完全符合冷藏后者冷冻要求的低温环境。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书3页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求。
3、书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页1/1页21.一种余热驱动的制冷恒温控制装置，包括氨-水吸收式制冷系统，其特征在于还包括：集热铜块（1）、热管（2）、步进电机（3）、曲柄（4）、固定装置（5）、加热铜块（6）和电路（7），所述的集热铜块（1）和加热铜块（6）通过轴承固定在所述的热管（2）的两端，该热管（2）的中间支点经所述的固定装置（5）固定船舶上，所述的集热铜块（1）与所述的船舶的尾气管道紧密相接，所述的加热铜块（6）与所述的吸收式冰箱的发生器（8）活动地相连，所述的热管（2）靠近所述的加热铜块（6）的部位经轴承与所述的曲柄（4）的一端相连，该曲柄（4）的另一端与所述的步进电机（3）。
4、的驱动轴相连；所述的电路（7）由电冰箱的温度测量模块（71）、单片机（73）、步进电机驱动器（72）构成，所述的测温模块（71）的输出端与所述的单片机（73）的输入端相连，该单片机（73）的输出端与所述的步进电机驱动器（72）的输入端相连，该步进电机驱动器（72）的输出端与所述的步进电机（3）的控制端相连；所述的集热铜块（1）回收船舶尾气管道壁产生的热量，经过热管（2）和加热铜块（6）把热量导给吸收式冰箱的发生器（8），通过氨水氦吸收式制冷系统实现制冷，所述的温度测量模块（71）对冰箱温度进行测量并输入单片机（73）进行数据处理，输出信号经所述的步进电机驱动器（72），驱动所述的步进电机带动的。
5、曲柄摆动，对热管传热通断进行控制，实现利用尾气的余热驱动氨-水吸收式制冷系统进行制冷。2.根据权利要求1所述的一种余热驱动的制冷恒温控制装置，其特征在于所述的热管为中温重力式热管。权 利 要 求 书CN 102944088 A1/3页3余热驱动的制冷恒温控制装置技术领域0001 本发明涉及利用尾气余热驱动的、机电结合的自动恒温控制制冷系统，具体是一种余热驱动的制冷恒温控制装置。背景技术0002 目前全球能源利用率很低。以船为例，其柴油机热效率一般为50%，其余被排放到船外，其中尾气带走总热量的30%，造成能源极大浪费和环境污染。因此，如何有效利用余热具有重要的现实意义。0003 另外，船上缺乏。
6、保鲜装置使船员无法新鲜食物一直都是一大难题，急需制冷保鲜装置保鲜食物。大型船舶采用压缩式制冷机来解决这个难题，但设备体积庞大，中小型船舶无法使用。在中小型船舶上已有采用溴化锂吸收式制冷等方式的尝试，但因设备重量大、不能承受船体颠簸等原因无法推广。因此，寻找适合渔船等中小型船舶的绿色节能制冷设备具有重要价值和非常巨大的市场。0004 相比于现在的氟利昂做制冷剂的制冷装置，氨-水吸收式制冷设备体积小、重量轻且无多余功耗，将其原理用于船载冰箱，并利用柴油机尾气余热驱动是船用冰箱的发展趋势。机电结合的恒温控制系统、冷藏和冷冻两个控温区间、自动化人性恒温控制使这种余热驱动的自动恒温冰箱具有重要的社会效益。
7、和市场价值。发明内容0005 本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种余热驱动的制冷恒温控制装置，能在中小型船舶上使用的吸收式自动恒温控制船用冰箱，利用尾气余热制冷，可实现人性化恒温控制，供310人、出海215天使用。0006 本发明的技术解决方案如下：一种余热驱动的制冷恒温控制装置，包括氨-水吸收式制冷系统，其特点在于还包括：集热铜块、热管、步进电机、曲柄、固定装置、加热铜块和电路，所述的集热铜块和加热铜块通过轴承固定在所述的热管的两端，该热管的中间支点经所述的固定装置固定船舶上，所述的集热铜块与所述的船舶的尾气管道紧密相接，所述的加热铜块与所述的吸收式冰箱的发生器活动地相连，所述的热。
8、管靠所述的加热铜块的部位经轴承与所述的曲柄的一端相连，该曲柄的另一端与所述的步进电机的驱动轴相连，所述的电路由电冰箱的温度测量模块、单片机、步进电机驱动器构成，所述的测温模块的输出端与所述的单片机的输入端相连，该单片机的输出端与所述的步进电机驱动器的输入端相连，该步进电机驱动器的输出端与所述的步进电机的控制端相连；所述的集热铜块回收船舶尾气管道壁产生的热量，经过热管和加热铜块把热量导给吸收式冰箱的发生器，通过氨水氦吸收式制冷系统实现制冷，所述的温度测量模块对冰箱温度进行测量并输入单片机进行数据处理，输出信号经所述的步进电机驱动器，驱动所述的步进电机带动的曲柄摆动，对热管传热通断进行控制，实现利。
9、用尾气的余热驱动氨-水吸说 明 书CN 102944088 A2/3页4收式制冷系统进行制冷。0007 所述的热管为中温重力式热管。0008 本发明的原理是是：通过收集船舶尾气管道壁产生的热量，经过热管把热量导给吸收式冰箱的发生器，通过氨水氦吸收式制冷系统实现制冷；同时使用步进电机带动曲柄摇杆机构运动来控制传热的通断进而实现冰箱温度的自动化控制；利用包含测量、单片机系统和控制的电路控制系统控制步进电机的转动。整个系统主要包括导热控制装置的机械和电路部分。0009 通过集热铜块把船尾气管中的热量收集起来后传给热管，热管再将热量传给其上端的加热器，最后加热器将热量输送给氨水吸收式冰箱的发生器驱动冰。
10、箱运行。0010 通过步进电机带动曲柄转动进而带动作为摇杆的热管左右摆动，实现导热的开合。0011 步进电机控制器输出的脉冲电信号是由导热控制装置的电路部分控制的。电路部分的单片机在得到冰箱内部的温度信号后，与设定值进行比较，在导热闭合时，如果温度低于设定值就发出信号让步进电机控制器发出电脉冲驱动步进电机转动，最终使热管导热断开。相反，在导热断开时，如果温度高于设定值就发出信号让步进电机控制器发出电脉冲驱动步进电机转动是的热管导热闭合。0012 与现有技术相比，本发明的有益效果是减轻船上电站负荷，节约燃料同时可以减少尾气的排放，减少对环境的污染。同时，所需要的制冷剂NH3的ODP和GWP都为零。
11、，为环境友好型制冷剂。可以提供完全符合冷藏后者冷冻要求的低温环境。附图说明0013 图1是本发明余热驱动的制冷恒温控制装置的结构示意。0014 图2是电路部分的原理图。0015 图中：1-集热铜块，2-热管，3-步进电机，4-曲柄，5-固定装置，6-加热铜块，7-电路，8-冰箱的发生器，71-温度测量模块，72-温度控制模块，73-单片机。具体实施方式0016 下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。0017 图1是本发明余热驱动的制冷恒温控制装置的结构示意，如图所示，一种余热驱动的。
12、制冷恒温控制装置，包括氨-水吸收式制冷系统，还包括：集热铜块1、热管2、步进电机3、曲柄4、固定装置5、加热铜块6和电路7，所述的集热铜块1和加热铜块6通过轴承固定在所述的热管2的两端，该热管2的中间支点经所述的固定装置5固定船舶上，所述的集热铜块1与所述的船舶的尾气管道紧密相接，所述的加热铜块6与所述的吸收式冰箱的发生器8活动地相连，所述的热管2靠近所述的加热铜块6的部位经轴承与所述的曲柄4的一端相连，该曲柄4的另一端与所述的步进电机3的驱动轴相连。0018 集热铜块1的形状根据尾气管形状而定，在导热时与船上尾气管紧密接触，收集尾气管中的余热并将热量传给与之相连的热管2。热管2与固定器5通过。
13、轴承相连，并由固说 明 书CN 102944088 A3/3页5定器固定在船身上，具体的位置依船的结构和空间位置而定。热管2上端的加热铜块6的形状根据氨水吸收式冰箱的发生器8的形状而定，固定在热管的上端，将热管中的热量传给发生器。集热铜块1和加热铜块6与尾气管和冰箱的发生器接触的面积根据需要的热量而定。0019 步进电机3固定在船身上，具体的位置根据船的结构和曲柄-热管的尺寸而定。步进电机由步进电机的控制器接收由电路部分7传来的信号后发出脉冲电信号给步进电机，通过步进电机的转动带动曲柄4的转动。曲柄一端与步进电机3通过轴承相连，另一端通过轴承与热管的上端相连，带动热管左右摆动。0020 图2是。
14、电路部分的原理图，与单片机的控制器相连输出控制信号，同时与冰箱中的测温部分连接获得温度信号。其实物与单片机的控制器固定在一起。下面对其原理进行介绍：电路7由电冰箱的温度测量模块71、单片机73、步进电机驱动器72构成，所述的测温模块71的输出端与所述的单片机73的输入端相连，该单片机73的输出端与所述的步进电机驱动器72的输入端相连，该步进电机驱动器72的输出端与所述的步进电机3的控制端相连。0021 所述的集热铜块1回收船舶尾气管道壁产生的热量，经过热管2和加热铜块6把热量导给吸收式冰箱的发生器8，通过氨水氦吸收式制冷系统实现制冷，所述的温度测量模块71对冰箱温度进行测量并输入单片机73进行数据处理，输出信号经所述的步进电机驱动器72，驱动所述的步进电机带动的曲柄摆动，对热管传热通断进行控制，实现利用尾气的余热驱动氨-水吸收式制冷系统进行制冷。说 明 书CN 102944088 A1/1页6图1图2说 明 书 附 图CN 102944088 A。