[实用新型]一种利用汽车废热驱动的吸附及压缩混合制冷空调系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种汽车空调制冷系统，尤其是一种利用发动机和尾气废热来驱动的汽车空调制冷系统，属于制冷空调技术领域。

背景技术

现在的汽车空调制冷系统基本采用的是传统的蒸汽压缩制冷系统，压缩机由汽车发动机驱动，低压气态制冷剂由压缩机压缩后进入冷凝器中冷凝成高压液态制冷剂，再经过节流阀节流后进入蒸发器蒸发，从而完成一个循环，这种制冷系统的动力完全来自发动机的机械功，发动机的机械功是燃料燃烧经过膨胀做功而获得的，通常这种转化工程的效率是非常低的。发动机的冷却水温度一般为90℃～100℃，发动机的排气温度通常是很高的，汽油机的排气温度一般为400℃～550℃，柴油机的排气温度一般为300℃～400℃，远远高于环境空气温度。从目前汽车所用发动机的热平衡看，用于动力输出功率一般只占燃油燃烧总热量的30%～45%(柴油机)或20%～30%(汽油机)，以废热形式排出车外的能量占燃烧总能量的55%～70%(柴油机)或70%～80%(汽油机)，主要包括循环冷却水带走的热量和尾气带走的热量。因此，汽车发动机中大量的余热被白白浪费掉，回收汽车发动机的有用能对于能源日渐紧张的当今社会来说意义重大，而现有的汽车空调系统是没法对发动机的余热进行回收的。

已有技术中，为了实现汽车空调的节能，公开号为CN1482017的两极金属氢化物汽车空调发明专利，采用金属氢化物的吸附作用对氢气进行间歇的吸附和解吸，从而实现制冷效果，其中解吸所需的动力就来自于汽车尾气。将汽车尾气的热量转化为汽车空调所需的冷量，从而实现了汽车尾气中有用能的回收。该专利自述为“两极金属氢化物汽车空调是通过金属氢化物与氢气之间可逆反应的热效应来实现制冷，利用汽车尾气中的废热作为高温热源，外界大气环境作为中温热源来驱动金属氢化物制冷循环，采用两对金属氢化物反应器交替制冷来实现汽车室内空气温度的连续调节。该空调系统主要包括金属氢化物高、低温反应器、散热器、电磁阀、水泵、风机等。高、低温反应器中布置有内填金属氢化物的细管，在管中心设有透氢薄膜，每只反应器均有收集氢气的总管。该发明的空调无腐蚀、无磨损，运动部件少，耐行车过程中的震动冲击，采用氢气作为能量载体。属于天然工质，不存在对大气臭氧层的破坏作用，为环保型空调”。

上述发明的汽车空调制冷过程是间歇的，必须采用两套装置才能实现连续制冷，而且效率也是较低的。光靠回收尾气的热量产生的制冷量不足以满足汽车空调用，该发明无法与传统的蒸汽压缩式制冷系统联合运行，若采用蒸汽压缩式制冷进行补充，装置过于复杂，而且体积庞大，且金属氢化物价格非常昂贵，在汽车上实现是不现实的。

公开号为CN1776327的压缩机和尾气余热混合驱动的汽车空调制冷系统的发明专利对上述发明进行了改进，利用余热驱动的喷射式制冷，由压缩机压缩制冷剂制冷来进行补充，达到制冷效果。但是该发明的汽车空调采用的喷射式制冷过程产生的噪音大，制冷性能系数低，同时该汽车空调制冷系统不能满足停车时，汽车对空调的需要。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷和不足，本实用新型设计了一种利用汽车废热驱动的吸附及压缩混合制冷空调系统。汽车在行驶过程中使用空调时，发动机余热驱动的吸附式制冷始终运行，不足的冷量由压缩机压缩制冷剂制冷来进行补充，这两种制冷方法共用一套冷凝器、蒸发器和节流阀，同时，汽车在行驶过程中利用尾气温差发电，将电能储存在蓄电池中；汽车在停车状态下使用空调时，蓄电池驱动压缩式制冷，提前对汽车内空气进行处理。

本实用新型的装置是通过下述技术方案来实现的：