车辆发动机余热冷管型组合式吸附空调装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种车辆发动机余热冷管型组合式吸附空调装置，特点是，它由多根吸附单元冷管以正三角形排列方式组合在一起，集吸附器、冷凝器、蒸发器于一体，由吸附／解吸区、冷凝器／蒸发区和绝热区组成，绝热区位置与吸附式单元冷管绝热区相对应，以垂直穿孔形式与吸附单元冷管束装配在一起。本实用新型专利技术的有益效果是，用吸附式单元冷管，可组装成不同功率大小的空调器；空调装置集吸附器、冷凝器、蒸发器于一体，无节流装置，无冷剂控制阀门，结构简单，密封性好，可靠性高；吸附制冷管类似热管结构，传热能力强，结构紧凑、效率较高，一旦有个别制单元冷管损坏，可单独更换，安装和维修方便。本实用新型专利技术可用于排气余热温度为２００～４００℃下驱动的场合。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种无压缩机的固体吸附式制冷装置，特别是涉及一种利用发动机余热驱动的冷管型吸附空调器，属于固体吸附制冷

技术介绍
固体吸附式制冷是一种可有效利用热能(包括太阳能和工业废热等)且能对环境没有危害的制冷技术。根据文献《吸附式制冷》(王如竹等著)和以往的专利文献①用于车船的静止式制冷空调装置，申请号02227809；②发动机排气吸附制冷废气净化联合装置，申请号01268531；③吸附式制冷机，申请号93238712.8，在利用发动机余热驱动的吸附制冷/空调装置中，目前国内外常用的结构是整体式吸附床、蒸发器、冷凝器，制冷系统中采用阀门控制各个循环过程。采用这样结构的问题和缺点是一，系统工作在较高的真空状态，在强烈的振动情况下，可靠性差；主要突出问题是真空难以保持。真空度差，制冷系统便难以进行正常工作。二，传统的吸附系统包括两台吸附器、冷凝器、蒸发器、多个真空阀和制冷剂连接管路，系统复杂、庞大，而车辆上的安装空间很有限；且系统有较大的流动阻力，传质效果差。三，车辆发动机的工作负荷变动较大，传统的吸附空调系统适应能力差，这给设计和运行带来很大困难。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服现有吸附式制冷/空调系统在车辆等运输工具上应用化过程中存在的真空度难以保持、适应能力差、体积庞大且系统复杂等缺点，提供一种采用吸附式冷管循环原理的余热冷管型组合式吸附空调系统。本技术的技术方案是一种车辆发动机余热冷管型组合式吸附空调装置，其特点是，它由多根吸附单元冷管以正三角形排列方式组合在一起，集吸附器、冷凝器、蒸发器于一体，由吸附/解吸区、冷凝器/蒸发区及两者中间绝热区三部分所组成，绝热区位置与吸附式单元冷管绝热区相对应，采用石棉板材料，以垂直穿孔形式与吸附单元冷管束装配在一起，并在孔接触处采用高温密封胶密封。所述的吸附/解吸区置有的外壳和冷凝器/蒸发区置有的外壳的两端分别焊接上法兰，与绝热区及端盖板之间均采用法兰连接方式。所述的吸附式单元冷管由两段金属管焊接封合而成，其中一段为不锈钢管，内装沸石分子筛，作为吸附/发生器，另一段为紫铜管，作为冷凝/蒸发器，其两段对接处钢管内部紧贴内壁封装一段圆柱形隔热材料作为绝热段，中间置有小孔，作为冷剂蒸汽通道。所述的一台车辆发动机余热冷管型组合式吸附空调装置分别通过三通切换阀、烟气进出口端、冷却水进口端、环境空气进出口端及各自的切换阀与另一台同样的车辆发动机余热冷管型组合式吸附空调装置相联结，并由发动机高温烟气排气口和两台吸附空调装置的切换阀联通，利用车辆发动机余热为驱动热源，而构成连续循环方式工作的空调系统。和现有技术相比，本技术的有益效果是，利用设计的吸附式单元冷管，可根据用户需要方便地组装成不同功率大小的空调器，适应能力强，加工、操作、控制和使用简便；整个空调装置集吸附器、冷凝器、蒸发器于一体，无节流装置，无冷剂控制阀门及复杂的管路连接，系统结构大大简化，且密封性好，可靠性高；所采用的吸附制冷管类似热管结构，传热能力强，使系统结构紧凑而效率较高，且一旦有个别制单元冷管损坏，可单独更换，而不影响其它制冷单元，安装和维修方便。该冷管型吸附空调装置可用于排气余热温度为200～400℃下驱动的场合。附图说明图1是吸附式单元冷管纵剖面结构图；图2是沿图1中A-A线的剖视图；图3是余热冷管型组合式吸附空调装置纵剖面结构图；图4是沿图3中B-B线的的剖视图。图5是余热冷管型组合式吸附空调装置实施例的系统示意图。图1和图2中1.吸附器，2.冷凝/蒸发器，3.绝热区，4.沸石分子筛，5.金属网筛，6.冷剂蒸气通道。图3和图4中7.吸附/解吸区，8.冷凝/蒸发区，9.绝热区，10.吸附式单元冷管，11.管板，12.盖板，13.折流板，14.水室，15.进水口，16.排水口，17.烟气进口，18.烟气出口，19.环境空气进口，20.环境空气出口，21.喷淋管，22.脚架，23.法兰。图5中7a，7b为吸附空调装置I、II吸附区，9a，9b吸附空调装置为I、II绝热区，8a，8b为吸附空调装置I、II冷凝/蒸发区，24.发动机，25，26为烟气三通切换阀，27，28为鼓风机，29.用户间，30.水箱，31.增压泵14a，14b为吸附空调装置I、II水室，32～37为进水、排水阀，38～41为气阀，42，43为废气排气口。具体实施方式由图3、图4所示，它由190余根吸附冷管单元4以正三角形排列方式组合在一起，集吸附器、冷凝器、蒸发器于一体，由吸附/解吸区7、冷凝/蒸发区8及两者中间绝热区9三部分所组成。绝热区位置与吸附式单元冷管绝热区相对应，采用石棉板材料，以垂直穿孔形式与吸附单元冷管束装配在一起，并在孔接触处采用高温密封胶密封。吸附/解吸区外壳和冷凝器/蒸发区外壳的两端分别焊接上法兰，与绝热区9及端盖板12之间均采用法兰连接方式；吸附/解吸区外壳和冷凝器/蒸发区外壳直径均为351mm，绝热区石棉板直径392mm。在图1、图2中，吸附式单元冷管10由直径均为16mm的两段金属管焊接封合而成，为封闭的完整独立的制冷体系，其中一段为600mm长的不锈钢管，内装沸石分子筛4，作为吸附/解析器1，另一段为400mm长的紫铜管，作为冷凝/蒸发器或储液器2，其两段对接处钢管内部紧贴内壁封装一段圆柱形隔热材料(如陶瓷、绝热水泥等)作为绝热段3，中间置有小孔，作为冷剂蒸汽通道6，5为金属网筛。该单元冷管以分子筛-水为吸附工质对。在图5所示实施例中，采用双吸附器连续循环方式，即一台车辆发动机余热冷管型组合式吸附空调装置分别通过三通切换阀25、26、烟气进出口端、冷却水进口端、环境空气进出口端及各自的切换阀与另一台同样的车辆发动机余热冷管型组合式吸附空调装置相联结，并由发动机高温烟气排气口和两台吸附空调装置的切换阀联通，利用车辆发动机余热为驱动热源，而构成连续循环方式工作的空调系统。整个循环过程只涉及外部换热气流(包括加热/冷却气流和冷却/冷媒气流)流向的切换，而不涉及内部工质流向的切换，系统的内部工质循环全部在各自单元管内自动独立同步完成。具体工作过程是发动机排出的高温烟气经三通切换阀25通入吸附空调装置I的吸附床7a，其内部制冷管吸附端内的吸附剂受热解吸，解吸出的制冷剂蒸汽不断移动到冷管内的冷凝/蒸发端，放热降温后的烟气经三通切换阀26、排气口42排入大气。与此同时吸附空调装置I右端的冷凝/蒸发器8a被风机27鼓入的空气(由阀38进入)进行冷却，蒸汽状态的制冷剂在冷管内的蒸发/冷凝端不断被冷凝，吸热升温后的冷却空气由排气口43排出。在此过程中，系统承担供冷任务的是吸附空调装置II。冷却水经增压泵31、水阀33、水室14b，由喷淋管均匀喷洒于吸附空调装置II吸附管端，管内吸附剂被冷却降温，吸附来自冷凝/蒸发器端的制冷剂蒸汽，吸热升温后的冷却水由排水阀37排出。与此同时制冷器II右端管内的冷剂蒸发吸热，产生冷量，将风机28鼓入的环境空气(或用户间循环风)进行冷却，降温去湿后的新鲜空气直接供给用户间使用。这样两个制冷器通过相应阀的切换而交替工作，连续提供冷量。权利要求1.一种车辆发动机余热冷管型组合式吸附空调装置，其特征在于，它由多根吸附单元冷管以正三角形排列方式组合在一起，集吸附器、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆发动机余热冷管型组合式吸附空调装置，其特征在于，它由多根吸附单元冷管以正三角形排列方式组合在一起，集吸附器、冷凝器、蒸发器于一体，由吸附／解吸区、冷凝器／蒸发区及两者中间绝热区三部分所组成，绝热区位置与吸附式单元冷管绝热区相对应，采用石棉板材料，以垂直穿孔形式与吸附单元冷管束装配在一起，并在孔接触处采用高温密封胶密封。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张华，武卫东，林汉涛，刘训海，伍贻文，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]