一種汽車余熱吸附制冷裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種汽車余熱吸附制冷裝置，包括設(shè)有封閉內(nèi)腔的吸附器箱體、裝在吸附器箱體上且位于封閉內(nèi)腔底部的蒸發(fā)器、裝在吸附器箱體上且位于所述蒸發(fā)器上方的吸附床和冷凝器，吸附床的表面涂有吸附劑層，蒸發(fā)器、吸附床和冷凝器在封閉內(nèi)腔內(nèi)均形成供水流通過(guò)的管道，蒸發(fā)器、吸附床和冷凝器的管道均設(shè)有由吸附器箱體引出的進(jìn)水口和出水口。本實(shí)用新型采用一體式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，即冷凝器、蒸發(fā)器和吸附床位于同一個(gè)吸附器箱體內(nèi)，相互直接不需要管道進(jìn)行連接，減少了泄露的可能，并且結(jié)構(gòu)緊湊，體積較小，系統(tǒng)沒有活動(dòng)部件，不用增加真空閥，系統(tǒng)的吸脫附切換只需開關(guān)外部的冷熱水閥門即可，減小了加工成本，并且增加了系統(tǒng)的安全可靠性。
【專利說(shuō)明】
一種汽車余熱吸附制冷裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型用于車載空調(diào)領(lǐng)域，特別是涉及一種汽車余熱吸附制冷裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率一般只有30%?40%，約30%的熱量以高溫?zé)煔獾男问脚湃氪髿?，煙氣的溫度高達(dá)400°C以上。若能有效的利用這部分熱量為汽車制冷，一方面可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率，減少汽油消耗，另一方面汽車可以不用再安裝使用氟利昂的空調(diào)壓縮機(jī)，減少環(huán)境污染。簡(jiǎn)單估算一下可知，以輸出功率30kW的汽車為例，排出煙氣的功率接近30kff,制冷系統(tǒng)的C0P按0.3算，則制冷功率為9kW，完全能夠滿足汽車的制冷需求。我國(guó)是汽車生產(chǎn)和使用大國(guó)，目前汽車保有量已達(dá)2億輛左右，汽車油耗巨大，尾氣污染嚴(yán)重，若能有效的利用汽車尾氣余熱，不僅可以節(jié)省十分可觀的汽油量，而且可以減少尾氣排放。對(duì)于車載空調(diào)壓縮機(jī)，在其工作時(shí)，消耗了 10%左右的發(fā)動(dòng)機(jī)功率，若采用發(fā)動(dòng)機(jī)排煙余熱作為驅(qū)動(dòng)熱源的吸附/吸收式制冷機(jī)來(lái)制冷，車載空調(diào)壓縮機(jī)可以不用再安裝，節(jié)省下來(lái)的能量可用來(lái)增加機(jī)車動(dòng)力。因此，利用發(fā)動(dòng)機(jī)余熱來(lái)驅(qū)動(dòng)制冷系統(tǒng)可以將空調(diào)壓縮機(jī)功耗過(guò)大和煙氣帶走的熱量難以利用兩大難題有機(jī)的結(jié)合在一起同時(shí)予以解決。
[0003]從環(huán)保的角度看，車載空調(diào)所用的制冷劑為氟利昂制冷劑，容易泄漏，污染環(huán)境。隨著全球環(huán)境的惡化，作為產(chǎn)生臭氧層破壞及溫室效應(yīng)的氟里昂制冷劑的替代問(wèn)題，備受世人關(guān)注。采用汽車尾氣驅(qū)動(dòng)的吸收制冷方式可以不采用氟利昂類工質(zhì)，減少了對(duì)臭氧層的破壞。
[0004]固體吸附式制冷是利用某些固體物質(zhì)在一定溫度、壓力下吸附某種氣體或水蒸氣，而另一種溫度、壓力下又能把它釋放出來(lái)的特性，通過(guò)吸附和解吸過(guò)程而產(chǎn)生的壓力變化，從而起到壓縮機(jī)的作用。對(duì)于汽車余熱的利用，采用吸附式制冷系統(tǒng)具有顯著的效果。
[0005]吸附式制冷可以利用較低溫度的工業(yè)廢熱、太陽(yáng)能等作為驅(qū)動(dòng)熱源，在能量回收及節(jié)能方面能發(fā)揮重要作用，同時(shí)采用非氟氯烴類物質(zhì)作為制冷劑，適合當(dāng)前環(huán)保要求。固體吸附式制冷還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)運(yùn)動(dòng)部件、無(wú)噪音、抗震性好及幾乎不受地點(diǎn)限制等一系列優(yōu)點(diǎn)，具有廣泛的應(yīng)用前景和價(jià)值。
[0006]目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于汽車余熱吸附空調(diào)的研究還處于理論和實(shí)驗(yàn)研究階段為主，采用的結(jié)構(gòu)以分體式，即冷凝器、蒸發(fā)器和吸附床分開在不同的箱體內(nèi)為主，這種設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)是各部件之間需要用管道進(jìn)行連接，連接處容易產(chǎn)生泄露，且結(jié)構(gòu)不夠緊湊，體積龐大。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，體積較小，系統(tǒng)沒有活動(dòng)部件，不用增加真空閥，系統(tǒng)的吸脫附切換只需開關(guān)外部的冷熱水閥門即可，減小了加工成本，并且增加系統(tǒng)安全可靠性的。
[0008]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種汽車余熱吸附制冷裝置，包括設(shè)有封閉內(nèi)腔的吸附器箱體、裝在所述吸附器箱體上且位于所述封閉內(nèi)腔底部的蒸發(fā)器、裝在所述吸附器箱體上且位于所述蒸發(fā)器上方的吸附床和冷凝器，所述吸附床的表面涂有吸附劑層，所述蒸發(fā)器、吸附床和冷凝器在封閉內(nèi)腔內(nèi)均形成供水流通過(guò)的管道，所述蒸發(fā)器、吸附床和冷凝器的管道均設(shè)有由所述吸附器箱體引出的進(jìn)水口和出水口。
[0009]進(jìn)一步作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，所述蒸發(fā)器的管道分為多層，各層均呈二位螺旋線狀。
[0010]進(jìn)一步作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，所述封閉內(nèi)腔中在蒸發(fā)器的上方由上至下依次設(shè)有多個(gè)吸附床，各吸附床的管路表面均涂有沸石吸附劑層。
[0011]進(jìn)一步作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，所述吸附床為翅片管式換熱器。
[0012]進(jìn)一步作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，所述冷凝器在蒸發(fā)器的上方環(huán)繞吸附床設(shè)置多個(gè)，各所述冷凝器的管路均呈三維螺旋線狀。
[0013]進(jìn)一步作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，所述吸附器箱體為截面呈八邊形的不銹鋼板箱，所述冷凝器、蒸發(fā)器和吸附床的進(jìn)水口和出水口與吸附器箱體之間是通過(guò)焊接進(jìn)行連接。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型采用一體式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，即冷凝器、蒸發(fā)器和吸附床位于同一個(gè)吸附器箱體內(nèi)，相互直接不需要管道進(jìn)行連接，減少了泄露的可能，并且結(jié)構(gòu)緊湊，體積較小，系統(tǒng)沒有活動(dòng)部件，不用增加真空閥，系統(tǒng)的吸脫附切換只需開關(guān)外部的冷熱水閥門即可，減小了加工成本，并且增加了系統(tǒng)的安全可靠性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0016]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)構(gòu)主視圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)構(gòu)俯視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]參照?qǐng)D1至圖3，本實(shí)用新型提供了一種汽車余熱吸附制冷裝置，包括設(shè)有封閉內(nèi)腔11的吸附器箱體1、裝在所述吸附器箱體1上且位于所述封閉內(nèi)腔11底部的蒸發(fā)器2、裝在所述吸附器箱體1上且位于所述蒸發(fā)器2上方的吸附床3和冷凝器4，所述吸附床3的表面涂有吸附劑層，所述蒸發(fā)器2、吸附床3和冷凝器4在封閉內(nèi)腔11內(nèi)均形成供水流通過(guò)的管道，所述蒸發(fā)器2、吸附床3和冷凝器4的管道均設(shè)有由所述吸附器箱體1引出的進(jìn)水口和出水口。
[0020]其中，所述吸附器箱體1為截面呈八邊形的不銹鋼板箱，吸附器箱體1的橫截面為八邊形，這一結(jié)構(gòu)比圓形更緊湊，空間面積利用效率更大。吸附器箱體采用5mm厚的304不銹鋼板加工而成，承壓能力強(qiáng)，不易變形，密封性能好，冷凝器4、蒸發(fā)器2和吸附床3的進(jìn)水口和出水口與吸附器箱體1之間是通過(guò)焊接進(jìn)行連接，這樣能有效減少泄露的可能，并增強(qiáng)整個(gè)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。所述蒸發(fā)器2的管道分為多層，各層均呈二位螺旋線狀；所述封閉內(nèi)腔11中在蒸發(fā)器2的上方由上至下依次設(shè)有多個(gè)吸附床3，各吸附床3的管路表面均涂有沸石吸附劑層，所述吸附床3為翅片管式換熱器，沸石吸附劑層能有效地降低吸附劑和翅片管式換熱器之間的接觸熱阻，當(dāng)吸附床3的溫度降低時(shí)，吸附劑能吸附周圍環(huán)境中的水蒸氣，而當(dāng)吸附床3溫度升高時(shí)，吸附劑又能把已吸附的水蒸氣重新解吸到周圍環(huán)境中去，因此，只要往吸附床3的管道中間斷地通入冷卻水和熱水就能實(shí)現(xiàn)吸附劑對(duì)周圍水蒸氣的吸附和解吸；所述冷凝器4在蒸發(fā)器2的上方環(huán)繞吸附床3設(shè)置多個(gè)，各所述冷凝器4的管路均呈三維螺旋線狀，材料為304不銹鋼管，管徑10mm，管內(nèi)走冷卻水，其作用是把吸附床3解吸出來(lái)的水蒸氣冷凝成液體，滴落到吸附器箱體1的底部，采用螺旋形結(jié)構(gòu)的冷凝器4能有效地利用吸附器箱體1的空間，換熱面積大，冷卻水由下往上流，避免冷凝器4內(nèi)有空氣殘留，增強(qiáng)冷凝效果。
[0021]本汽車余熱吸附制冷裝置的工作原理為:自來(lái)水和汽車所排出來(lái)的尾氣在煙氣換熱器進(jìn)行換熱，制備熱水，熱水進(jìn)入吸附床3，使得吸附床3的溫度升高，達(dá)到一定溫度后吸附床3中吸附劑所吸附的水就會(huì)脫附出來(lái)，形成水蒸氣。
[0022]冷凝器4管道內(nèi)走的是從冷卻塔中出來(lái)的冷卻水，溫度比室外溫度低2_3°C，進(jìn)入冷凝器4后與封閉內(nèi)腔11中的水蒸氣進(jìn)行換熱，水蒸氣被冷凝成液體，積聚在封閉內(nèi)腔11的底部。
[0023]蒸發(fā)器2泡在封閉內(nèi)腔11底部的水里，當(dāng)進(jìn)入吸附床3的水由熱水切換成冷卻水后，吸附床3的溫度降下來(lái)，然后吸附周圍的水蒸氣，使得吸附器箱體1內(nèi)部的壓力降低，從而使得封閉內(nèi)腔11底部的液態(tài)水蒸發(fā)，由于蒸發(fā)是一個(gè)吸熱的過(guò)程，因此能帶走蒸發(fā)器2管道內(nèi)流動(dòng)的冷凍水的熱量，達(dá)到制冷的目的。
[0024]當(dāng)然，本發(fā)明創(chuàng)造并不局限于上述實(shí)施方式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實(shí)用新型精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車余熱吸附制冷裝置，其特征在于:包括設(shè)有封閉內(nèi)腔的吸附器箱體、裝在所述吸附器箱體上且位于所述封閉內(nèi)腔底部的蒸發(fā)器、裝在所述吸附器箱體上且位于所述蒸發(fā)器上方的吸附床和冷凝器，所述吸附床的表面涂有吸附劑層，所述蒸發(fā)器、吸附床和冷凝器在封閉內(nèi)腔內(nèi)均形成供水流通過(guò)的管道，所述蒸發(fā)器、吸附床和冷凝器的管道均設(shè)有由所述吸附器箱體弓丨出的進(jìn)水口和出水口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車余熱吸附制冷裝置，其特征在于:所述蒸發(fā)器的管道分為多層，各層均呈二位螺旋線狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車余熱吸附制冷裝置，其特征在于:所述封閉內(nèi)腔中在蒸發(fā)器的上方由上至下依次設(shè)有多個(gè)吸附床，各吸附床的管路表面均涂有沸石吸附劑層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車余熱吸附制冷裝置，其特征在于:所述吸附床為翅片管式換熱器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車余熱吸附制冷裝置，其特征在于:所述冷凝器在蒸發(fā)器的上方環(huán)繞吸附床設(shè)置多個(gè)，各所述冷凝器的管路均呈三維螺旋線狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車余熱吸附制冷裝置，其特征在于:所述吸附器箱體為截面呈八邊形的不銹鋼板箱，所述冷凝器、蒸發(fā)器和吸附床的進(jìn)水口和出水口與吸附器箱體之間是通過(guò)焊接進(jìn)行連接。
【文檔編號(hào)】F25B17/00GK204165268SQ201420509827
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月4日
【發(fā)明者】巨小平, 陳二雄, 胡韓瑩 申請(qǐng)人:廣州萬(wàn)寶集團(tuán)有限公司