[实用新型]汽车空调系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及绿色环保汽车和能量高效回收利用的技术领域，特别涉及一种利用液化天然气冷量的汽车空调系统。

背景技术

汽车空调在给车厢创造了舒适的环境的同时也带来了很多负面影响。目前，汽车空调多采用R134a蒸汽压缩式制冷系统，压缩机由汽车发动机通过连轴系统驱动， 蒸汽压缩式制冷系统不仅消耗汽车发动机的动力，而且容易造成制冷剂的泄漏。液化天然气(Liquified Natural Gas，简称LNG)，主要成分是甲烷，作为一种清洁低污染的汽车代用燃料具有能量存储密度大，一次充灌连续行驶里程长，而且车载容系统压力低，重量轻，安全方便等特点。低压LNG存储在ll0K的低温下，其在汽化至常温过程中将释放出大量的冷能，如果将LNG的冷能回收利用并用于汽车空调，则无需配备单独的压缩式汽车空调制冷系统，节约了汽车空调的耗能，还避免了因制冷剂泄漏造成的环境污染。

中国专利CN1431107公开了一种利用液化天然气冷量的汽车空调器，其特点是：液化天然气的冷量通过一系列的换热系统包括盘管换热强、套管换热系统、板翅换热系统，传给载冷剂乙二醇，载冷剂通过风冷换热系统和空气进行冷量交换，对驾驶室供冷。其缺点是收集LNG冷量的系统太过复杂，同时，它只涉及夏季利用液化天然气的冷量对汽车空调间供冷系统，没有将其与冬季汽车空调间的供暖系统联系起来。

发明内容

基于现有的LNG汽车空调系统存在的问题，本实用新型专利提出一种汽车空调系统，采用乙二醇溶液作为载冷剂，利用天然气与乙二醇溶液不相容的原理，在乙二醇喷淋罐内采用液化天然气由底部喷入和乙二醇溶液从顶部向下喷射的直接接触沸腾换热形式。乙二醇溶液吸收液化天然气冷量，液化天然气在乙二醇喷淋罐内气化升温。本汽车空调系统可以实现不同季节的使用工况：在夏季，乙二醇溶液的冷量为汽车空调间内空间供冷；在冬季，乙二醇溶液的冷量首先冷却汽车发动机的高温冷却水，经过汽车发动机高温冷却水加热后的乙二醇溶液再加热空气，并为汽车空调间内空间供暖。本汽车空调系统通过对电动三通调节阀的开度调节，可以很好的实现对汽车空调间内部环境的温度调节，对于LNG冷量的回收是一种创新性思维。

本实用新型的技术方案如下：

一种汽车空调系统，其特点是该汽车空调系统包括：

液化天然气系统包括LNG储液罐、第一安全阀、低温阀、低温泵和止回阀；

乙二醇溶液系统包括第三电动三通调节阀、乙二醇储液器、空气换热器、乙二醇溶液泵和第二套管式换热器；

直接接触沸腾换热系统包括乙二醇喷淋罐、第二安全阀、第一气液分离器、第二气液分离器和天然气储气罐；

汽车发动机冷却水系统包括电动阀、第一套管式换热器、汽车发动机、冷却水箱、冷却水泵、第一电动三通调节阀、风冷水冷却器和第二电动三通调节阀；

及其连接部件；

上述部件的连接关系如下：

所述的LNG储液罐上部设置第一安全阀，该LNG储液罐通过液化天然气管道经所述的低温阀、所述的低温泵与所述的乙二醇喷淋罐底部相连接，该处的液化天然气管道伸入所述的乙二醇喷淋罐内；所述的乙二醇喷淋罐顶部设置第二安全阀，该乙二醇喷淋罐的天然气输出端通过气态天然气管道经所述的第一气液分离器、天然气储气罐、电动阀与所述的第一套管式换热器的外管入口相连接，该第一套管式换热器的外管出口通过气态天然气管道与所述的汽车发动机相连接，该汽车发动机的冷却水出口通过冷却水管道经所述的冷却水箱、冷却水泵与所述的第一电动三通调节阀的输入端相连接，该第一电动三通调节阀的第一输出端经所述的风冷水冷却器与所述的第一套管式换热器的内管入口相连接，所述的第一套管式换热器的内管出口与所述的第二电动三通调节阀的第一输入端相连，该第二电动三通调节阀的输出端与所述的汽车发动机的冷却水入口管路相连接，所述的第一电动三通调节阀的第二输出端通过冷却水管道与所述的第二套管式换热器的外管入口相连接，该第二套管式换热器的外管出口通过冷却水管道与所述的第二电动三通调节阀的第二输入端相连接；所述的乙二醇喷淋罐的乙二醇输出端通过乙二醇管道经第二气液分离器与所述的第二套管式换热器的内管入口相连接，该第二套管式换热器的内管出口通过乙二醇管道与所述的第三电动三通调节阀输入端相连，该第三电动三通调节阀的第一输出端经所述的乙二醇储液器与所述的空气换热器输入端相连，该第三电动三通调节阀的第二输出端通过乙二醇管道直接与所述的空气换热器输入端相连，该空气换热器的出口经所述的乙二醇溶液泵与所述的乙二醇喷淋罐顶部相连接，该处的乙二醇管道伸入所述的乙二醇喷淋罐内。