一種水量及水溫可控的lng汽車空調(diào)交換器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種水量及水溫可控的LNG汽車空調(diào)交換器，多個兩端密封的腔體并列組合成為一個整體，每個腔體內(nèi)的管道貫穿延伸出腔體的兩端成為管一、管二，腔體的兩端分別設(shè)有口一、口二，腔體一的管二和口一分別為出水口和進氣口；腔體一和腔體二的連接方式為，腔體一的管一和腔體二的口一串聯(lián)，腔體一的口二和腔體二的管一串聯(lián)；腔體三的管二和腔體二的管一串聯(lián)，腔體三的口一和腔體二的口二串聯(lián)，其余的口一和口二對應(yīng)連接，管一和管二對應(yīng)連接，最末端的口二為進水口，管一為出氣口；在腔體二的端面另設(shè)有分口一。LNG液態(tài)天然氣進入即可對低溫-150℃的LNG液態(tài)天然氣進行冷量回收，通過內(nèi)部循環(huán)水進行熱交換，循環(huán)水經(jīng)水泵循環(huán)，流經(jīng)交換器后隨即制冷。
【專利說明】-種水量及水溫可控的LNG汽車空調(diào)交換器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及LNG液態(tài)天然氣氣化時所釋放的冷量進行回收利用，支持空調(diào)達(dá)到制 冷目的，用于能量交換的交換器，具體是一種水量及水溫可控的LNG汽車空調(diào)交換器。

【背景技術(shù)】
[0002] LNG產(chǎn)業(yè)是從20世紀(jì)80年代開始，由于兩次石油危機和更多天然氣資源的發(fā)現(xiàn)， 使人們認(rèn)識到天然氣是比石油更清潔更高效的能源。而巨大的資源消耗和環(huán)境污染問題也 逐漸被人們所關(guān)注，因此天然氣資源的利用得到迅速發(fā)展。
[0003] LNG液化天燃?xì)馄嚳照{(diào)系統(tǒng)中關(guān)鍵部件是冷量回收熱交換器。目前，在天燃?xì)鈿?化時所釋放的冷量進行回收時，熱交換器不能有效的回收冷能，使能量損失或熱交換器結(jié) 冰失效，使得LNG液化天燃?xì)馄嚳照{(diào)難以實現(xiàn)制冷目的。
[0004] 申請?zhí)枺?01320594970. X申請日：2013-09-26, 一種新型LNG汽車空調(diào)冷量回收 換熱器，在腔體一內(nèi)依次設(shè)有三層腔體，其中在內(nèi)的每個腔體的外面設(shè)有螺旋通道，在外兩 層的螺旋通道內(nèi)配合設(shè)有LNG氣管，其中最內(nèi)層的腔體內(nèi)作為LNG蒸發(fā)氣室，并設(shè)有一根多 孔噴射管；LNG氣管從端蓋二穿出成LNG出氣管，并和內(nèi)腔體螺旋通道的LNG氣管串連，最 后串連至多孔噴射管，并從最內(nèi)層腔體的另一端的端蓋一穿出成LNG進氣管；端蓋一、二和 腔體一以及腔體一內(nèi)的三層腔體螺旋通道形成一個串聯(lián)式的回水管路，其中端蓋一外設(shè)有 出水管，端蓋二外設(shè)有進水管；形成氣/液及冷媒分為三層進行三級換熱，解決了大溫差換 熱損失問題；其結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟實用，是LNG液化天燃?xì)馄嚳照{(diào)冷量回收的重要部件。該 產(chǎn)品裝配環(huán)節(jié)要求較高，需要相對較高的技術(shù)。有權(quán) 申請?zhí)枺?01320014820. 7申請日：2013-01-11本實用新型是LNG汽車空調(diào)冷量回收 換熱器，是鑄鋁本體的端面上均勻設(shè)有多個貫通孔，中間的貫通孔作為LNG蒸發(fā)氣室，該貫 通孔內(nèi)一端設(shè)有進氣管，進氣管在該貫通孔內(nèi)均布設(shè)有多個小孔作為噴射管；該貫通孔的 另一端引出換熱管并從其它的貫通孔內(nèi)相互串聯(lián)并在最外層伸出；換熱管是U型成螺旋型 LNG換熱管，其材質(zhì)是銅制的或者鋁制的。由于換熱管在鑄鋁本體內(nèi)的串聯(lián)，使得LNG蒸發(fā) 并通過鑄鋁本體吸收冷量,起到自然使用LNG的化學(xué)功能，使其成為空調(diào)部件的主要組成 部分，以冷卻液作為冷媒介質(zhì)與LNG液化天燃?xì)膺M行逆向流動換熱，使冷媒逐步降溫后用 于汽車空調(diào)駕駛室制冷及其它制冷器制冷。該結(jié)構(gòu)制造成本較高，不僅要防止鑄鋁本體的 漏氣現(xiàn)象，也防止端面管子焊接的漏氣問題，如果鑄鋁本體的一個地方漏氣那么整個報廢， 所以成本較高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對這種情況，開發(fā)了一種水量及水溫可控的LNG汽車空調(diào)交換器，目的 是將LNG氣化時的冷量進行回收利用，用于匹配空調(diào)系統(tǒng)，對汽車駕駛室降溫，避免由于背 景技術(shù)不足而照成的影響。
[0006] 為此本發(fā)明的技術(shù)方案為，包括多個兩端密封的腔體，多個腔體并列組合成為一 個整體，其中腔體一外被多個腔體包圍，每個腔體內(nèi)設(shè)有管道，管道貫穿延伸出腔體的兩端 成為管一、管二，腔體的兩端分別設(shè)有口一、口二，腔體一的管二和口一分別為出水口和進 氣口；腔體一和腔體二的連接方式為，腔體一的管一和腔體二的口一串聯(lián)，腔體一的口二 和腔體二的管一串聯(lián)；腔體三的管二和腔體二的管一串聯(lián)，腔體三的口一和腔體二的口二 串聯(lián)，其余的口一和口二對應(yīng)連接，管一和管二對應(yīng)連接；最末端腔體的口二為進水口，管 一為出氣口。
[0007] 對上述方案的改進在于：所述管道在腔體內(nèi)為扁平管或者波紋管或者在直管上加 有散熱片。
[0008] 對上述方案的改進在于：所述腔體為五個，中間為腔體一，圍繞四周的四個腔體 二、腔體三、腔體四、腔體五。
[0009] 對上述方案的改進在于：腔體一的截面為正方形，腔體二、腔體三、腔體四、腔體 五的截面為長方形，四個長方形的腔體和一個正方形相互圍成一個截面為正方形的整體結(jié) 構(gòu)。
[0010] 對上述方案的改進在于：所述的腔體二、腔體三、腔體四、腔體五內(nèi)的管道為多根 并聯(lián)設(shè)置。
[0011] 對上述方案的改進在于：腔體二的口二在腔體的側(cè)面設(shè)置，并對應(yīng)腔體三側(cè)面的 口一，腔體三側(cè)面的口二對應(yīng)腔體四側(cè)面的口一，腔體四側(cè)面的口二對應(yīng)腔體五側(cè)面的口 一，腔體五的口二從端面穿出作為進水管，腔體五的管一再接出氣口。
[0012] 對上述方案的改進在于：在腔體二的端面另設(shè)有分口一。
[0013] 有益效果： 本發(fā)明提供的一種水量及水溫可控的LNG汽車空調(diào)交換器，該交換器便于安裝在機動 車上，與空調(diào)系統(tǒng)匹配使用。LNG液態(tài)天然氣進入交換器后，交換器即可對低溫-150°C的 LNG液態(tài)天然氣進行冷量回收，通過內(nèi)部循環(huán)水進行熱交換，循環(huán)水經(jīng)水泵循環(huán)，流經(jīng)交換 器后隨即制冷；該交換器可擴展到更多的應(yīng)用領(lǐng)域，如配備或使用LNG液態(tài)天然氣作為燃 料的各類汽車、船舶等，也可作為輔助制冷或制熱的各類場合。
[0014] 在使用時，從腔體一的口 一進氣，腔體一的管二出水，使腔體一充滿氣體形成極冷 腔室，腔體二的管一進氣，腔體二的口一出水再依次連接，腔體五的口二從端面穿出進水、 管一出氣，使進氣和出水為逆向，有助于冷卻，同時冷卻水為防凍液，可以最低在-40°c也不 會結(jié)冰。
[0015] 管道在腔體內(nèi)為扁平管或者波紋管或者在直管上加有散熱片，有助于增加冷卻水 或者氣體之間的接觸面積。
[0016] 五個腔體的圍繞和并聯(lián)式設(shè)計有助于組合的體積和安裝方便。同時多個腔體的組 合還方便了拆卸和維護，當(dāng)其中一個損壞時，可以僅僅更換即可，而不用整體破壞，大大節(jié) 約了成本。
[0017] 腔體一的截面為正方形，腔體二、腔體三、腔體四、腔體五的截面為長方形，四個長 方形的腔體和一個正方形相互圍成一個截面為正方形的整體結(jié)構(gòu)，有助于組合的體積和安 裝方便。
[0018] 所述的腔體二、腔體三、腔體四、腔體五內(nèi)的管道為多根并聯(lián)設(shè)置，是為了保證氣 管的多根增加與冷卻水的接觸面積。
[0019] 腔體二的口二在腔體的側(cè)邊設(shè)置，并對應(yīng)腔體三的口一，腔體三的口二對應(yīng)腔體 四的口一，腔體四的口二對應(yīng)腔體五的口一，腔體五的口二從端面穿出。是為了安裝的緊湊 和連接的方便，不會額外增加外連接，利用自身的結(jié)構(gòu)即可實現(xiàn)，簡單方便。
[0020] 腔體二的端面另設(shè)有分口一。是為了減少冷卻水的循環(huán)距離，有利于控制水量及 水溫，因為發(fā)動機在怠速期間和全工作狀態(tài)期間需要的LNG氣體流量不同，同時也會造成 水溫的差異，所以縮短冷卻水的循環(huán)距離有利于控制水量及水溫。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 圖1是本發(fā)明的展開示意圖。
[0022] 圖2是腔體一的軸測示意圖。
[0023] 圖3-1是腔體二、三、四、五的軸測圖中口一、口二在端面開口的示意圖。
[0024] 圖3-2是腔體二、三、四、五的軸測圖中口一、口二在側(cè)面開口的示意圖。
[0025] 圖4是本發(fā)明的正面剖視圖。
[0026] 圖中1是管二，2是管一，3是口一，4是口二，5是分口一，6是腔體一，7是腔體二、 8是腔體三、9是腔體四、10是腔體五分別，11是管道。

【具體實施方式】
[0027] 本發(fā)明如圖1、2、3、4所示。
[0028] 一種水量及水溫可控的LNG汽車空調(diào)交換器，包括多個兩端密封的腔體，多個腔 體并列組合成為一個整體，其中腔體一 6外被多個腔體包圍，每個腔體內(nèi)設(shè)有管道11，管道 11貫穿延伸出腔體的兩端成為管一 2、管二1，腔體的兩端分別設(shè)有口一 3、口二4,腔體一 6 的管二1和口一 3分別為出水口和進氣口；腔體一 6和腔體二7的連接方式為，腔體一 6 的管一 2和腔體二7的口一 3串聯(lián)，腔體一 6的口二4和腔體二7的管一 1串聯(lián)；腔體三8 的管二1和腔體二7的管一 2串聯(lián)，腔體三8的口一 3和腔體二7的口二4串聯(lián)，其余的口 一 3和口二4對應(yīng)連接，管一 2和管二1對應(yīng)連接。最末端腔體的口二4為進水口，管一 2 為出氣口。
[0029] 管道11在腔體內(nèi)為扁平管或者波紋管或者在直管上加有散熱片。
[0030] 腔體為五個，中間為腔體一 6,圍繞四周的四個腔體二7、腔體三8、腔體四9、腔體 五10。
[0031] 腔體一 6的截面為正方形，腔體二7、腔體三8、腔體四9、腔體五10的截面為長方 形，四個長方形的腔體和一個正方形相互圍成一個正方形的整體結(jié)構(gòu)。
[0032] 腔體二7、腔體三8、腔體四9、腔體五10的管道為多根并聯(lián)設(shè)置。
[0033] 腔體二7的口二4在腔體的側(cè)面設(shè)置，并對應(yīng)腔體三側(cè)面的口一 3,腔體三8側(cè)面 的口二4對應(yīng)腔體四9側(cè)面的口一 3，腔體四9側(cè)面的口二4對應(yīng)腔體五10側(cè)面的口一 3， 腔體五10的口二4從端面穿出，腔體五的管一 2再接出氣口。
[0034] 在腔體三8的端面另設(shè)有分口一 5。
[0035] 交換器外殼采用保溫材料進行保溫。
[0036] 使用方式 在使用時，從腔體一 6的口一 3進氣，腔體一 6的管二1出水，使腔體一 6充滿氣體形 成極冷腔室，腔體二7的管二1進氣，腔體二7的口一 3出水再依次連接使進氣和出水為逆 向，有助于冷卻，同時冷卻水為防凍液，可以最低在_40°C也不會結(jié)冰。
[0037] 管道11在腔體內(nèi)為扁平管或者波紋管或者在直管上加有散熱片，有助于增加冷 卻水或者氣體之間的接觸面積。
[0038] 五個腔體的圍繞和并聯(lián)式設(shè)計有助于組合的體積和安裝方便。
[0039] 腔體一 6的截面為正方形，腔體二7、腔體三8、腔體四9、腔體五10的截面為長方 形，四個長方形的腔體和一個正方形相互圍成一個正方形的整體結(jié)構(gòu)，有助于組合的體積 和安裝方便，而且圍繞有利于各個腔體的相互接觸，使其制冷效果更好。
[0040] 腔體二7、腔體三8、腔體四9、腔體五10內(nèi)的管道11為多根并聯(lián)設(shè)置，是為了保證 氣管的多根增加與冷卻水的接觸面積。
[0041] 腔體二7的口二4在腔體的側(cè)邊設(shè)置，并對應(yīng)腔體三的口一 3,腔體三8的口二4 對應(yīng)腔體四9的口一 3,腔體五10的口二4從端面穿出進水、管一 2出氣，是為了安裝的緊 湊和連接的方便，不會額外增加外連接，利用自身的結(jié)構(gòu)即可實現(xiàn)，簡單方便。
[0042] 腔體三8的端面另設(shè)有分口一 5。是為了減少冷卻水的循環(huán)距離，有利于控制水量 及水溫，因為發(fā)動機在怠速期間和全工作狀態(tài)期間需要的LNG氣體流量不同，同時也會造 成水溫的差異，所以縮短冷卻水的循環(huán)距離有利于控制水量及水溫。當(dāng)發(fā)動機在全工作狀 態(tài)時關(guān)閉該口一，即可實現(xiàn)水量的全方位運行，也就達(dá)到了換熱器運行的溫度，從而實現(xiàn)水 量和水溫的可控性。
[0043] 交換器工作原理： 腔體的循環(huán)氣路及水路的連接，形成氣路和水路相互獨立的閉式循環(huán)管路。
[0044] 管道11被腔體二7、腔體三8、腔體四9、腔體五10的循環(huán)水包裹，經(jīng)水泵不斷循 環(huán)；低溫LNG液態(tài)天然氣經(jīng)四組管道11依次通過時，每組管道11內(nèi)的LNG冷量被充滿四個 腔體內(nèi)的循環(huán)水吸收，進行充分換熱，循環(huán)水隨即被冷卻后經(jīng)水泵輸送至汽車駕駛室內(nèi)的 蒸發(fā)器。
[0045] 當(dāng)水量及水溫需要控制時，循環(huán)水管路經(jīng)外圍電磁閥切換使用分口一 5,進水口由 原全腔進水口切換至分腔進水口，交換器內(nèi)參與循環(huán)的原四個水腔即變?yōu)閮蓚€水腔進行循 環(huán)，原水量變?yōu)榭偹康囊话?，隨著水量的減少，交換的水溫也隨之發(fā)生變化，達(dá)到水溫控 制的目的。
[0046] 本發(fā)明專利具有以下優(yōu)點： 1. 采用市面上標(biāo)準(zhǔn)型材100X50方鋼及<2 14銅管組合而成，總長600mm，結(jié)構(gòu)簡單， 體積小,重量輕，成本低； 2. 加工方式簡單，可直接按尺寸下料后焊接，無高精度要求； 3. 接口均采用標(biāo)準(zhǔn)卡套式連接，無需特殊加工各轉(zhuǎn)接頭，便于安裝； 4. 采用極冷芯腔隔離的方式，保證芯腔內(nèi)冷量集聚不流失； 5. 經(jīng)壓力試驗和實際應(yīng)用測試，交換器安全可靠，換熱效率高； 6. 功能實用性強，通過簡單結(jié)構(gòu)即可實現(xiàn)水量及水溫可控； 7. 外殼采用保溫材料進行保溫處理，防止冷量的散失，同時也達(dá)到保護的目的。
【權(quán)利要求】
1. 一種水量及水溫可控的LNG汽車空調(diào)交換器，包括多個兩端密封的腔體，多個腔體 并列組合成為一個整體，其中腔體一外被多個腔體包圍，每個腔體內(nèi)設(shè)有管道，管道貫穿延 伸出腔體的兩端成為管一、管二，腔體的兩端分別設(shè)有口一、口二，腔體一的管二和口一分 別為出水口和進氣口；腔體一和腔體二的連接方式為，腔體一的管一和腔體二的口一串聯(lián)， 腔體一的口二和腔體二的管一串聯(lián)；腔體三的管二和腔體二的管一串聯(lián)，腔體三的口一和 腔體二的口二串聯(lián)，其余的口 一和口二對應(yīng)連接，管一和管二對應(yīng)連接，最末端腔體的口二 為進水口，管一為出氣口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水量及水溫可控的LNG汽車空調(diào)交換器，其特征在于： 所述管道在腔體內(nèi)為扁平管或者波紋管或者在直管上加有散熱片。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水量及水溫可控的LNG汽車空調(diào)交換器，其特征在于： 所述腔體為五個，中間為腔體一，圍繞四周的四個腔體二、腔體三、腔體四、腔體五。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種水量及水溫可控的LNG汽車空調(diào)交換器，其特征在 于：腔體一的截面為正方形，腔體二、腔體三、腔體四、腔體五的截面為長方形，四個長方形 的腔體和一個正方形相互圍成一個截面正方形的整體結(jié)構(gòu)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種水量及水溫可控的LNG汽車空調(diào)交換器，其特 征在于：所述的腔體二、腔體三、腔體四、腔體五內(nèi)的管道為多根并聯(lián)設(shè)置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種水量及水溫可控的LNG汽車空調(diào)交換器，其特征在 于：腔體二的口二在腔體的側(cè)面設(shè)置，并對應(yīng)腔體三側(cè)面的口一，腔體三側(cè)面的口二對應(yīng)腔 體四側(cè)面的口一，腔體四側(cè)面的口二對應(yīng)腔體五側(cè)面的口一，腔體五的口二從端面穿出作 為進水管，腔體五的管一再接出氣口。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種水量及水溫可控的LNG汽車空調(diào)交換器，其特征在于： 在腔體二的端面另設(shè)有分口一。
【文檔編號】F24F5/00GK104089353SQ201410316790
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月6日
【發(fā)明者】陳衛(wèi)華, 林長軍, 楊鍵, 彭東紅, 鄭雙喜 申請人:十堰赤霄汽車零部件科技有限公司