[发明专利]一种节能型提高车辆空调制冷效能的系统

说明书

本发明公开节能型提高车辆空调制冷效能的系统,包括第一冷热交换器通过管路连接有散热器膨胀阀，蒸发器，压缩机；液化天然气通过管路连接至第一冷热交换器，第一冷热交换器升温后，通过管路连接至车辆发动机，为发动机提供动力源；发动机采用水冷，冷却水通过管道进入第二冷热交换器，换热降温后，吸收发动机产生的热量，回到第二冷热交换器，反复循环；在冬季利用液化天然气流路控制装置对液化天然气的流路进行控制，在不需要制冷时，可用液化天然气的冷量对发动机的冷却水进行冷凝，最大化利用液化天然气冷量。本发明有冷量平衡和调节功能，满足车辆制冷要求；利用汽化过程完成冷热交换，稳压处理供给发动机燃烧，节约能源，利于环保。

技术领域

本发明属于环保型汽车制冷方法和能量高效利用的技术领域，涉及液化天然气汽车领域，更具体的为一种节能型提高车辆空调制冷效能的系统。

背景技术

现有技术的汽车空调系统一般包括用管道串接在一起的压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，管道内有制冷剂流通。其中冷凝器一般采用高效的层叠式或平行流换热器，采用空冷的方式来冷却压缩机出口的过热制冷剂，即制冷剂在冷凝器处与外部的空气进行换热，从而制冷剂被冷却为两相流或过冷液体。在冷凝器中，制冷机与空气的换热温差受环境和气候的限制，换热效果也受到限制，一般可以通过增加流程数或在流道间加入翅片来提高换热效果。当制冷剂冷却不充分时，冷凝器出口的制冷剂过冷度过小或制冷剂处于两相流时，经膨胀阀节流后的制冷剂往往干度较大，这样就降低了制冷量。

随着汽车工业的不断发展，天然气作为一种清洁低污染的环保燃料已得到广泛应用。天然气的主要成分是甲烷，甲烷的常压沸点是-161℃，临界温度为-84℃，临界压力为4.1MPa，由于天然气的标准沸点低(110K左右)，目前较多的应用常温压缩天然气(CNG)方式，即将天然气压缩存储在20MPa的高压罐内(可以容纳240倍标准工况下体积的气体)。由于高压储罐壁厚、车载重，存在安全性能差、一次行驶里程短等缺点，很大程度上制约了天然气汽车的发展。LNG是液化天然气的简称，它是天然气经过净化(脱水、脱烃、脱酸性气体)后，采用节流、膨胀和外加冷源制冷的工艺使甲烷变成液体而形成的液化天然气(LNG)，其弥补了CNG汽车的许多不足，它以常压低温液态存储的方式代替压缩存储方式，存储密度是标准工况下气体的660倍，因而存储体积大大减小，而能量储存密度增大，一次充灌连续行驶里程长，而且车载容器压力低，重量轻，安全方便，是一种更具发展优势的汽车燃料。

液化天然气(LNG)存储在110K的低温下，进入汽车发动机燃烧时必须复热到常温状态。LNG在汽化至常态过程中将释放出大量的冷能，其制冷量约为0.1kWh/L。若将该部分冷能合理回收，作为车载制冷系统的冷源，如用于小型汽车空调、大客车冷柜、冷藏运输车等，就可以省去现有的机械压缩汽车制冷系统。既节省了能量，减少了机械噪声污染，又可杜绝因制冷剂泄漏所造成的大气环境破坏。因而实现能量综合利用的液化天然气汽车是一种真正意义上的绿色环保汽车。

国际上使用液化天然气的发展趋势十分明显，我国尚在起步。LNG汽车的冷量回收技术国际上也刚刚起步，对于LNG汽车冷量回收技术国际上也刚起步，尤其是利用回收的冷量来服务于车载空调系统是一门利国利民的新技术。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种节能型提高车辆空调制冷效能的系统，为了实现上述目的，该节能型提高车辆空调制冷效能的系统包括：蒸汽压缩制冷回路，其包括：制冷剂压缩机，第一冷热交换器，制冷剂膨胀阀和制冷剂蒸发器；液化天然气升温流路，其包括：用于保存液化天然气的罐体，液化天然气升温第一流路，液化天然气升第二温流路，控制部，其中控制部包括，设置于液化天然气升温第一流路的第一控制阀，设置于液化天然气升温第二流路的第二控制阀，液化天然气升温第一流路耦合至第一冷热交换器，第二冷热交换器，最后进入发动机，为发动机提供动力，液化天然气升温第二流路耦合至第二冷热交换器，最后进入发动机，为发动机提供动力，控制部控制第一控制阀，第二控制阀的开闭。