车船废热制冷空调装置.pdf

本发明属无泵溴化锂吸收式制冷装置。
    车船发动机排出的废热用于制冷空调举世注目，现有技术中的无泵自循环溴化锂制冷机如图1所示，1是发生器，2提升管，3汽液分离器，4取暖液封，5冷凝器，6蒸发器，7吸收器，8热交换器，9液位筒，10加热源，它可用各种热源，11冷媒水，12冷却水。热性能系数高等许多优点，但连小型机占空也大，将占用车船的实用空间，它也不能适应车船行进中的加速，减速，开停急刹车转弯、上下坡等颠波震动的恶劣环境。到目前为止世界上尚无不占车实用空间的此类制冷机。

    本发明的目的是考虑到汽车空调的需求，利用发动机废气热量为动力的空调系统的现实意义，针对现有技术的局限性，发明了管内螺卷盘旋式集蒸发器吸收器冷凝器于三套管内的冷热分离器，冷却水自循环系统，发动机废热虹吸提升发生器，不占用车船实用容积下达到在车船行进中的恶劣条件下能正常运转的无泵无任何机械动力的溴化锂吸收式制冷空调装置。

    本发明的空调装置流程图如图2所示，从三套管式冷热分离器（1）的中套管外壁的外螺纹盘旋下流的稀溴化锂溶液流入配置在发动机排气管内的热虹吸管，边受废热气加热边汽化边提升溶液到2汽液分离器，溶液浓缩提升到所需的高度，冷剂蒸汽通入安置在车棚上第一级气冷式冷凝器再通入（1）三套管冷热分离器的内管内被冷凝成液态冷剂后由系统压差自动压入外套管内壁沿盘圈螺纹布膜边下移，边蒸发成冷剂蒸汽被中套管外螺圈盘旋下移的浓溶液膜吸收，边下移边吸收冷剂蒸汽逐渐变成稀溶液后再流入2发生器的热虹吸提升管内，周如复始不断循环。在贮水箱4的冷却水用车内高压排气由5喷入增压，箱内水被压入三套管冷热分离器的内套管外侧与中套管内侧之间，吸取了吸收液放出的吸收热和冷剂凝结热成热水后上升到安装在车棚上的冷却管，先经气冷后流入安置在车后的外蒸发式冷却片6，从管内流出少量冷却水到管外边蒸发边下移，冷却管内冷却水使之降温到环境温度地湿球温度，调节流出管外的水量使之恰好蒸发完不过剩流失，喷射器5是保证自循环的减压吸液，水箱增压送水，结构与通用技术大致相同，冷却水从冷热分离器1带出了吸收热及部份冷凝，经车棚上的风冷式冷却，大部热已散发到大气后再经蒸发式冷却片进一步冷却，消耗于外蒸发的水是少量的，由于三套管式冷热分离器结构很薄，可分散装置在车外壳的夹层内，完全不减小车原有的客容量。车内需冷量时只需打开外壳设置的小囱就可利用外界气流把冷量吹送入车内，冬天需暖时就把车棚上的冷凝热及吸收热吹送入车内。若加一四通阀转换成中套管外侧流入冷剂，外套管内侧流入吸收液，则外套管外侧就取得热风转变成热泵式运转，供热量更多。

    本发明的特征是集吸收器、蒸发器、冷凝器三种功能于一体的三套管式冷热分离器（见本人另一专利申请号90226434，6）用于车船特殊状态再改进成盘旋式或用丝攻攻出螺纹，使外管内侧的蒸发液面及中套管外侧的吸收液膜面的面积增大，吸收液及冷剂下移的途程延长。有毛细吸液层，吸收液面与冷剂发面两相面对面，冷剂蒸汽分子迁移到吸收液面被吸收的途程最短，受不可凝性气体的影响最小，制冷速度快。重要的是液体成薄膜状下移，车船行驶中快、慢、转弯、开停、急刹车等等恶劣状态引起的主要是惯性力大小、方向的急剧变化，惯性力与质量及加速度两者成正比，恶劣状态引起的加速度虽大，但成薄膜状下移的液体的质量很小，对下移的液体的惯性力变化影响还是很小的，小于液膜对固体表面，    有毛细吸液芯的管表面的粘附力，不足于破坏蒸发及吸收面的液膜运转。

    本发明的特征还在于冷却水的自循环系统，用发动机排出的废气经热虹吸管回收热量降低了温度，压力高于外界大气压，此排气经喷射器注入贮水箱上部再排出，调节喷入流量与水箱上口的排出气量使贮水箱上稍带正压，把下部的冷却水压送入三套管式冷热分离器的冷却水通道至车棚上的冷却排管，废气的喷入也降低了冷却水回水管内压，推动自循环，废热气虽已在发生器的热虹吸管回收热量降低了温度，喷射抽液后从冷却水贮箱上口排出，在水箱的冷却水面上设置有漂浮水面上的泡沫塑料绝热板，防止余热气流对冷却水温的影响。

    本发明的特点还在于热虹吸提升发生器是按车辆原排气管的走向，用废热气边加热，边提升边汽化边浓缩。虹吸管口的汽液分离、设置阻倒流的伞状组合成薄盒式可安置在发动机排气侧车外壳夹套内，虹吸管口与浓溶液液位的高差大些，并设置防急刹车时浓溶液的摆冲装置。浓溶液由汽相高压压送到处于低压状态的三套管式冷热分离器的中套管外螺圈布膜下流。

    本发明的优点是，不用任何机械动力，既不多耗发动机的燃料也不用汽车内的电瓶，只利用发动机排出的废热气流推动系统的正常运转，整个系统除部份冷凝管及冷却水循环的气冷管道设置在车壳顶棚上外，其他均安装在汽车的外壳夹层内还具有补强车外壳的作用，既不更动汽车原有的操纵控制部件和驾驶性能又不占用汽车原有的实际客容积、可广泛用于大客车、货车、火车、矿山挖掘机、轮船等等，用途广，不消耗额外的能源，无机械运动部件，无噪音，控制，结构简单，制造安装容易，汽车大修时都可装设，推广应用有极大的经济效益和社会效益。